4.6. Система автоматического дистанционного управления манипулятором (последняя цифра зачетной книжки «6»)

Для автоматизации операций загрузки и выгрузки заготовки из рабочей зоны станка, пресса, термической установки и т.п. применяют автооператоры или манипуляторы, которые могут работать в режиме как автоматического, так и ручного управления. При этом рабочий орган манипулятора должен с большой точностью повторять движения рычага управления.

Манипулятор (рис. 4.6) состоит из силового цилиндра 1 с устройством захвата 2 заготовки 3 и связан с преобразователем перемещения 4, в качестве которого может использоваться потенциометр. Для управления перемещением гидравлического цилиндра 1 применен двухкаскадный гидравлический усилитель. Первый каскад усиления содержит два сопла 5 и 6 с заслонкой 7 и два дросселя с постоянными проходными сечениями, которые включены по дифференциальной схеме. Заслонка 7 поворачивается на определенный угол электромеханическим преобразователем 8, который подключен к выходу электронного усилителя 9 с входным сигналом, равным разности потенциалов на бегунках потенциометра 4 обратной связи и задающего потенциометра 10, соединенных между собой по мостовой схеме.

Второй каскад усиления выполнен в виде гидравлического усилителя с четырехкромочным золотником, плунжер 11 которого размещен в корпусе и находится под воздействием пружин в нейтральном положении.

В исходном состоянии САУ заслонка 7 размещена так, что зазоры между нею и соплами 5 и 6 одинаковы, а давления в камерах А и Б золотника равны, поэтому плунжер 11 также находится в нейтральном положении и рабочий цилиндр 1 неподвижен.

Рис. 4.6. САУ дистанционного управления манипулятора

При смещении бегунка задающего потенциометра 10 на входе усилителя 9 возникает электрический сигнал. Заслонка 7 поворачивается электромеханическим преобразователем 8 и давление в камерах А и Б золотника изменяется, что приводит к перемещению плунжера 11 и открытию щелей золотника. Силовой цилиндр 1 приходит в движение из-за разности давлений в его полостях и перемещает бегунок потенциометра обратной связи 4 до тех пор, пока не восстановится равновесие, т.е. пока разность потенциалов между бегунками потенциометров 4 и 10 не станет меньшее порога чувствительности САУ. В этом случае сигнал на выходе усилителя 9, близкий к нулю, заслонка 7, а следовательно, и плунжер 11 золотника занимают нейтральное положение и движение гидравлического цилиндра 1 прекращается. Силовой цилиндр 1 с заготовкой 3 «следит» за перемещением бегунка задающего потенциометра 10.

В табл. 4.6 представлены исходные данные для проведения расчетов «САУ манипулятора».

Таблица 4.6

Исходные данные

Первая цифра	Параметры элементов САУ
	Электронный усилитель				Электромеханический преобразователь
	kУ.		TУ, с		KЭ.М, мм/В			ТЭ.М, с
1	200		0,020		2,4			0,060
2	400		0,030		3,6			0,090
3	360		0,015		4,5			0,075
4	120		0,045		1,0			0,045
5	250		0,030		0,7			0,060
6	200		0,018		1,2			0,085
7	85		0,040		0,8			0,045
8	120		0,035		0,9			0,065
9	80		0,025		0,5			0,040
0	60		0,010		1,4			0,050
Первая цифра	Параметры элементов САУ
	Двухкаскадный гидроусилитель					Гидроцилиндр	Потенциометр
	kГ, мм2/с	ω, рад/с		ξ		FГ.Ц, мм	kЗ.П, В/мм		kП.О.С, В/мм
1	2∙106	280		0,80		100	6		2
2	4∙106	350		0,85		120	3		6
3	8∙106	400		0,55		80	4		4
4	7∙106	500		0,65		140	2		6
5	3∙106	600		0,70		200	5		3
6	1∙107	450		0,75		180	6		2
7	5∙106	550		0,90		250	1		5
8	9∙105	650		0,45		130	2		6
9	6∙106	350		0,55		90	4		2
0	8∙105	200		0,60		160	3		5