Разработка и промышленное внедрение электромеханических силокомпенсирующих систем управления усилиями в исполнительных механизмах шарнирно-балансирных манипуляторов

Лермонт Левикович Алтунян, Георгий Яковлевич Пятибратов, Николай Александрович Сухенко, Анжела Александровна Даньшина

Аннотация


Создание и широкое применение за рубежом интеллектуальных грузоподъемных манипуляторов, позволяющих осуществлять перемещение рабочим, прикладывая усилия непосредственно к грузу, делает актуальным задачу модернизации отечественных манипуляторов, система управления которых построена по принципу регулирования скорости движения груза и имеющая ряд недостатков при их эксплуатации. Осуществление перемещения груза, воздействуя непосредственно на него, может быть реализовано на манипуляторах отечественного производства с применением силокомпенсирующей системы управления. Принцип работы такой системы заключается в компенсации при помощи электродвигателей гравитационных и других сил, препятствующих движению груза, а также в создании и поддержании неизменными в точках подвеса груза усилий, равных его весу. При этом движение груза осуществляется под действием внешних усилий.

В результате данной работы обоснована целесообразность применения силокомпенсирующей системы управления. Произведен выбор необходимого оборудования и модернизация манипулятора отечественного производства для перемещения грузов типа ШБМ-150М. Экспериментально определены технические характеристики и функциональные возможности первого отечественного манипулятора ШБМ-150МИ с силокомпенсирующей системой управления.


Ключевые слова


манипулятор интеллектуальный; силокомпенсирующая система; модернизация; синхронный электро-привод; система управления

Полный текст:

PDF

Литература


SCAGLIA INDEVA. Industrial Manipulators and Load Handling Solutions. Available at: http://www.indevagroup.com/industrial-manipulators/ (accessed 15.04.2018).

DALMEC. Dalmec Industrial Manipulators With Rigid – Articulated Arms. Available at: http://www.dalmec.com/ industrial_manipulators.html/ (accessed 15.04.2018).

FAMATEC. Mastro. Available at: http://www.famatec.com/prodotti/mastro (accessed 15.04.2018).

Gorbel: Available at: https://www.gorbel.com/products/ergonomic-lifting/traditional-lifting-devices/

gs-series-electric-chain-hoist (accessed 15.04.2018).

Belyanin P.N. (Ed.) Sbalansirovannye manipulyatory [Balanced Manipulators]. Moscow, Mashi-nostroenie Publ., 1988. 264 p.

Borovichskiy opytnyy mashinostroitel'nyy zavod [Borovichi Experimental Engineering Plant]. Availa-ble at: http://bomz.su/catalog/shbm-150m/ (accessed 15.04.2018).

Danshina A.A., Altunyan L.L. [Perfecting of Balanced Manipulators Using Active Method of Load Weight Compensation]. Proceedings of the IX International (XX All-Russian) Conference on Power Drives Systems (ICPDS’ 2016), 2016, pp. 405–408.

Pyatibratov G.Ya., Dan'shina A.A. Sposoby i sredstva sovershenstvovaniya sbalansirovannykh manip-u¬lyatorov s elektromekhanicheskimi silokompensi-ruyushchimi sistemami [Ways and Means of Improving Balanced Manipulators with Electromechanical Force Compensation Systems]. Novocherkassk, Lik Publ., 2016. 194 p.

Sukhenko N.A., Pyatibratov G.Ya. Elektromekhaniches kieimekhatronnye sistemy upravleniya usi-liyami promyshlennyh manipulyatorov [Electromechanical and Mechatronic Control Systems of Industrial Manipulators Effort]. Novocherkassk, Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), 2014. 162 p.

Sukhenko N.A., Pyatibratov G.Ya, Danshina A.A., Altunyan L. L. Prospective Electromechanical Control Systems of Industrial Manipulator Efforts. International Journal of Power Electronics and Drive Sys-tem (IJPEDS), 2016, vol. 7, no. 2, pp. 416–421. DOI: 10.11591/ijpeds.v7.i2.pp416-421

Sukhenko N.A., Pyatibratov G.Ya., Danshina A.A [Perspective Electromechanical Control Systems of Industrial Manipulator Efforts]. Izvestiya vuzov. Electromekhanika [Russian Electromechanics, Scientific and Technical Journal], 2015, no. 5 (541), pp. 76–81 (in Russ.) DOI: 10.17213/0136-3360-2015-5-76-81

Pyatibratov G.Ya., Sukhenko N.A. Electromechanical Force Compensation Systems of Lifting-Transport Manipulators. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2014, vol. 14, no. 4, pp. 67–75. (in Russ.)

YuRGPU(NPI). Power Supply and Electric Drive Department. Available at: http://emf.npi-tu.ru/eie/

(accessed 15.04.2018).

Pyatibratov G.Ya. [Principles of Development and Realization for Effort Control System inside Springy Gears of Electromechanical Units Perfecting of Balanced Manipulators Control Systems]. Izv. vuzov. Electro¬mekhanika [Russian Electromechanics, Scientific and Technical Journal], 1998, no. 5–6, pp. 73–83 (in Russ.)

Pyatibratov G.Ya., Kravchenko O.A. [Creation and Implementation of Management Systems Efforts in Elastic Gears and Actuators Electromechanical Systems]. Izvestiya vuzov. Elektromekhanika [Russian Elec-tro¬mechanics, Scientific and Technical Journal], 2008, no. 1, pp. 45–56. (in Russ.)

Kravchenko O.A., Pyatibratov G.Ya., Sukhenko N.A., Bekin A.B. [The Design Principles and Imple-mentation of Gravity Compensation Systems]. Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazkiy Region. Tekhnicheskie Nauki [News of Higher Educational Institutions. North-Caucasian Region. Engineering and Technology], 2013, no. 2, pp. 32–35. (in Russ.)

Pyatibratov G.Ya. [Multifactorial Determination Electromechanical System Parameters of Gravity Ba-lance at Objects Vertical Traverse]. Izvestiya vuzov. Elektromekhanika [Russian Electromechanics, Scientific and Technical Journal], 1993, no. 5, pp. 65–70 (in Russ.).

Pyatibratov G.Ya., Danshina A.A., Altunyan L.L. Methods of Efficient Parameters Multifactorial De-termination of Industrial Manipulators Gears and Electric Drives. Procedia Engineering, 2016, vol. 150, pp. 1403–1409. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.336

SEW-eurodrive. Available at: https://www.sew-eurodrive.ru/glavnaya.html (accessed 15.04.2018).

TENSO-M. Available at: http://tenso-m.com (accessed: 12.03.2018).

SCAIME. Strain Gage Conditioner. Available at: http://www.scaime.com/en/48/produit/strain-gage-conditioner.html (accessed: 15.04.2018).

Debda D.E., Pyatibratov G.Ya. [Features of Choice of Structure and Parameters of Actuation Devices of Electromechanical Force Compensation Systems]. Novye tekhnologii upravleniya dvizheniem tekhnich-eskikh ob"ektov: Materialy III Mezhdunar. nauch.- tekhn. konf. [New Technologies of Industrial Objects Mo-tion Control Technologies: Abstracts of III Int. Scient. Techn. Conf.]. Novocherkassk, YuRGTU(NPI), 2000, vol. 1, pp. 17–20. (in Russ.)

Pyatibratov G.Ya. Sintez sistem podchinennogo regulirovaniya elektroprivodov, minimiziruyushchikh dinamicheskie nagruzki v uprugikh mekhanicheskikh peredachakh [Synthesis of Minor Control Systems of Electric Drives Minimizing Dynamic Loadings in Springy Mechanical Gears]. Izvestiya vuzov. Elektromek-hanika [Russian Electromechanics], 1982, no. 3, pp. 296–303. (in Russ.)

Pyatibratov G.Ya., Bekin A.B., Bogdanov D.Y., Synthesis of an Object Moving Control System with Flexible Suspension Under the Impact of External Forces. Procedia Engineering, 2015, vol. 129, pp. 42–50. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.12.006.

Pyatibratov G.Ya., Danshina A.A. [Synthesis of the Force Control System in the Actuator of the Elec-tromechanical Silo-Compensating Manipulat]. Izvestiya vuzov. Elektromekhanika [Russian Electromechanics, Scientific and Technical Journal], 2017, vol. 60, no. 3, pp. 45–53. (in Russ.) DOI: 10.17213/0136-3360-2017-3-45-53




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power180211

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.