Устройство для управления манипулятором

 

Использование: в, робототехнике. Сущность изобретения: устройство содержит первый задатчик сигнала, второй задатчик сигнала, переШ8ч аҐеЖ; блок управления, привод схвата, а также по коордиигатам продолъного и поперечного перемещения - логический блок, задатчик сигнала, блок управления, два пороговы.х элемента, переключатель, два ключа, датчик скорости и привод. 1 з.п. ф-лы. 4 ил.

„, Я3,, 1754437 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 25 J 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ. ПРИ ГКНТ СССР

ЫИВЗИ3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

2 (21) 4632669/08 . - ....:: (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МА(22) 05.01.89 ... . . : . :: НИПУЛЯТОРОМ (46) 15.08,92, Бюл.й 30: . :-..::. .::: (57) Использование: в робототехнике; Сущ(71) Колпинское отделение Всесоюзного на-" ность изобретения: устройство содержит учно-исследовательского и проектно-конст- ." первый задатчик сигнала, второй задатчик рукторского института металлургического - сигнала; переключатель", блок управления, машйностроения йм. А,И. Целикова .:;,::. привод схвата, а также по координатам про(72) О.И, Зементов, Л.К. Кегелес, ВМ Мат-...: дольного и поперечйогок перемещения -ловеев, В.М. Орлов, Н.B. Скоркин, А.Д;Крайз- ., гический блок, задатчик сигнала, блок ман, С,Б. Казачинер и Л.В. Некрасова::,. -,-:. - управления, два пороговых- элемента, riep6(56) Белянин П,Н. Промышленные роботы.,: ключатель, два ключа; датчик -скорости и

M. Машиностроение, 1975, с. 124.: . привод. 1 з,п. ф-лы. 4 ил.

Изобретение относится к автоматизации Известно устройство, реализующеЕ в машиностроении и может быть использова- способ настройки правильной машины с зано для управления промышленными робота- . жимными головками перед измерением помииманипуляторамиприпередачетяжелых казателейискривленностиискрученности. предметов. Однако устройство, отрабатывающее

Известен промышленный робот, кото-: перемещения по двум координатам (изгиб и рый позволяет производить настройку оси:кручение заготовки), попеременно позволясведениясхэватасосьюпредмета, смещен-;- . ет исключить деформирование заготовки ного вправо или влево, с помощью датчйбка;: . при ее зажиме только по одной из коордипредставляющего собой комбинацию излу- нат йеред мзмеренйем зада(його показатечателей и приемников световых пучков, пе- : ля (искривленности или скрученности). ресекающихся под определенными углами. - Известно устройство для управления

При смещении оси сведения схвата вправо манипулятором (промышленным роботом), или влево относительно оси предмета про- . содержащее привод схвата,"приводы происходит перекрытие различных световых дольного и поперечного перемещениясдатйучков, что позволяет определлть направле- чиками-скорости. ние коррекции положения схвэта. Недостатком известного устройства явНедостатком устройства является sic- ляется возможность смещения цилиндричепользованиенастройки оси сведения схвата- ." ской заготовки при зажиме ее схватом только по одной координэте, э также воз- вследствие несовпадения оси произвольно можность использования его для горячйх расположенной заготовки с осью сведения заготовок, особенно находящихся в печах. схвата

1754437

3 4

Цель изобретения — повышение надеж- . Применение описанного устройства поности:устройства за счет исключения сме- зволит повыситьнадежностьуправления за щения заготовки схватом при ее зажиме. счет исключения смещения заготовки схваУкаэанная цель достигается тем; что ус- том коррекцией положения приводов протройство для управления манипулятором, 5 дального и поперечного перемещения содержащее привод схвата и Ilo координа- относительно оси цилиндрической загoTosтам прододьного и поперечного перемеще- ки до полного ее зажима для удержания при ния приводы, кинематически связанные с транспортировании. датчиками скорбсти, дополнительно содер- На фиг. 1 представлена схема манипу жит первый задатчик сигнала, последова- 10 лятора; на фиг. 2,— схема устройства управтельно соединенные второй задатчик ления манипулятором; на фиг. 3 — схема сигнала, первый переключатель и первый логического блока; на фиг. 4 — возможные . блок управления, а также по координатам схемы исходного положения схвата и затопродольного и поперечного перемещения товки и направления коррекции положения . первый и второй пороговые элементы, пер- 15 приводов продольного и поперечного перевый ключ, последовательно соединенные мещения. задатчик огранйченного момента и второй. Для зажима заготовки 1 служит схват 2 переключатель и последовательно соеди- . манипулятора, которйй имеет механизмы 3 ненные логический блок, второй ключ и вто- и 4 продольного и поперечного перемещерой.блокуправления, второй и третий входы 20 ния соответствейно; а также привод 5 схвакоторого соединены. соответственно с пер- та. Для управленйя последним служит вым и вторым выходами второго переключа- первый блок 6 управления c äâóìÿ входами„ теля, четвертый вход — с выходом nepaoto соединенными с цепью 7 задания ограниключа, а выход — с входом привода, выход ченного усилия зажима и цепью 8 задания каждого датчика скорости через первый и 25 полногоусилия зажйма заготовки, коммутивторой пороговый элемент подключен к руемыми первым переключателем 9. Припервомуи второму входу соответствующего вод 10 продольного перемещения и привод . логйческого блока, соединенного вторым 11 поперечного перемещения.кинематичевыходом с первым входом йервого ключа, ски связаны с датчиками 12 и 13 скорости второй выход первого переключателя под- 30 соответственно. ключен к третьему входу каждого логическо- Вторые блоки 14 и 15 управления приго блока и второму входу первого блока водов продольного и поперечного переМе-: управлейия, выходы которого соединены с щения имеют первые ключи 16 и 17 соответствующими входами прйвода схва- управления, вторые ключи 18 и 19 управлета, а первый и второй выходы первого задат- 35 ния, а также задатчики 20 и 21 сигналов чика сигнала подключены к второму входу приводов продольного и поперечного перекаждого первого и второго ключа соответст- мещения соответственно. Указанные привемно. ... воды имеют логические блоки 22 и 23, Кроме того, логический блок содержит первые пороговые элементы 24 и 25 и втопервый элемент И, последовательно соеди- 40 рые пороговые элементы 26 и 27 соответстненные первый формирователь импульса и венно. Приводы манипулятора имеют первый элемент ИЛИ, последовательно первый задатчйк 28 и второй задатчик 29 подключенные второй элемент И, элемент сигналов управления, а также вторые переНЕ, третий элемент И и второй элемент ключатели 30 и 31 каждого из приводов проИЛИ., а также последовательно соединен- 45 дольного и поперечного перемещения. ные элемент задержки и второй формиро- Каждый из логических блоков 22 и 23 ватель импульса, выход которого имеет три входа и два выхода и состоит из подключен к второму входу третьего эле- первого и второго формирователей 32 и 33 мента И, первый выход логического блока импульсов, первого и второго логических соединен с выходом первого элемента 50 элементов 34 и 35 ИЛИ. второго, первого и ИЛИ, второй выход — с выходом второго . третьего элементов 36, 37 и.38 И соответстэлемента ИЛИ, первый вход — с первым венно,элемента39НЕиэлемента40задервходом второго элемента И, второй вход — жки. с первым входом первого элемента И, и Второй задатчик 29 сигнала последоватретий вход — с входом первого формиро- 55 тельно соединен с первым переключателем вателя импульса и элемента задержки и 9, второй и первый выходы которого соеди вторым входом первого и второго элемен- нены соответственно с цепями 7 и 8 задания та И, выход каждого из которых подключен ограниченного и полного усилий зажима, к второму входу соответственно второго и подключенными к второму и первому вхопервого элемента ИЛИ. дам первого блока управления соответст5 1754437 6 венно. Входы первого 24 и второго 26 поро- и поперечного перемещения с помощью заговых элементов привода 10 продольного " датчиков 20 и 21, подключаемых вторыми перемещения и соответственно пороговых . переключателями 30 и 31 соответственно. элементов 25 и 27 привода 11 поперечного При этом устанавливается величина задаперемещения соединены с датчиками 12 и .5 ния ограниченного момента, соответствую13 скорости, а выходы этих пороговых эле- щего моменту перемещения йри холостом ментов соединены с первым и вторым вхо- . ходе (без заготовки) каждому из приводов. дами каждого из логических блоков 22 и 23, Включение устройства в рабочий цикл соответственно для каждото привода. 3a-: производится первым переключателем 9, датчики 20 и 21 сигналов каждого привода 10 замыкающим цепь 7, по которой вторым засоединены с входами вторых переключате- датчиком 29 задается усилие ограниченного лей 30 и 31 соответственно. Первые вцходы - зажима первому блоку 6 управления приволотических блоков 22 и 23 последовательно . да 5 схвата. Одновременно в- логических соединены с первыми входами вторйх клю- блоках 22 и 23 запускаются формирователи чей 18 и 19 управления и первыми входами 15 32 импульсов заданной длительности, вклювторых блоков 14 и 15 управления соответ- - чающие первые ключи 16 и 17 управления, ственно, вторые и третьи входы которых со- .. подающие от первого задатчика 28 сигнал единены с первым и втбрым выходами . задания пониженной скорости движения вторых переключателей 30 и 31, четвертые .. "Вперед" (около5 — 10% отноминальнойсковходы — с выходамй первых ключей 16 и 17., 20 рости) приводов 10 и 11 продольного и поа вйходы — с входами регулируемйх приво- перечного перемещения. дов 10 и 11 соответственно. Вторые выходы ", .: „;: Если реакция заготовки на усилйе огралогических блоков 22 и 23 соединены пер- .- -ниченного зажима совйадает С йаправленивыми входами первых ключей 16 и 17 .управ-:. ::, ем "Вперед" приложенного ограниченного ления соответственно. Второй выход 25 момента какого-либо из приводов, то на первого переключателя 9 соединен с треть- .: "правление перемещения выбрано правиль. ими входамилогических блоков 22 и 23; :- но (на фиг. 4 направление продольного

Первый и второй выходы первого задат- : перемещения обозначено SM, направления . чика 28 сигнала подключен к вторым входам поперечного перемещения S>). первых 16 и 17 и вторых 18 и 19 ключей 30 По сигналам пороговых элементов 24 управления соответственно,:..:.-.;- :::, : .: :. "или 25 каждого из приводов перемещений

В каждом из логических блоков 22 и 23: появляются сигналы нэ выходе элемента 36 первый формирователь 32 соединен с пер-", -. И, что обеспечивает поддержание сигнала вым входом первого элемента 34 ИЛИ, вто-.: - на выходе элемента 34 ИЛИ также и после рой элемент 35 И соединен с вторым входом 35 пропадания импульса нэ выходе формироэлемента 34 ИЛИ и последовательно соеди- - - вателя 32, Таким образом, движение про-. нен с элементом 39 НЕ, первым входом должается до зажима заготовки схватом. .третьего элемента 38 И и первым входом: :. Если движение "Вперед" по какой-либо второго элемента 35 ИЛИ. Элемент 40 за-,: из координат не было вследствие того, что держки последовательно соединен с вто- 40 направление реакции заготовки на усилия рым формирователем 33 и вторым входом. ."ограниченного зажима и йаправление притретьегоэлемента 38И. Выходпервогоэле- - ложения ограниченного момента не совйамента 37 И соединен с вторым входом вто-: дали, то после пропадания импульсного рого элемента 35 ИЛИ. Первый вход:: сигнала на выходе формирователя 32 при логического блока соединен с первым sxo- 45 отсутствии сигналов пороговых элементов дом второго элемента 36 И, второй вход 24или25сигналыйавыходеэлементов36и блока — с первым входом первого элемента 34 пропадают, а управляемые ими ключи

37 И, а третий вход — с входом первого управления 16 или 17 размыкаются. Далее формирователя 32, вторым входом второго: появляется сигнал на выходе элемента 40 элемента 36 И, входом элемента 40 задерж- 50 задержки логического блока 22 или 23, заки и вторым входом первого элемента 37 И;: держка времени которого превышает длиПервый выход логического блока соединен . тельность импульса на выходе с выходом первого элемента 34 ИЛИ, а вто- . формирователя 32. На выходе формироварой выход- с выходом второго элемента 35 теля 33 появляется импульсный сигнал, коИЛИ., 55 торый при наличии сигналов на выходе

Устройство работает следующим обра- элемента 39 НЕ через элементы 38 И и 35 зом. ИЛИ производит замыкание ключа 18 упПеред включением устройства в рабо- равления или 19, включающих через блок14 чем цикле производится настройка момен- управления или 15 привод 10 или 11 сооттов трогания приводов 10 и 11 продольного: ветственно в направлении "Назад" с пони1754437 женной скоростью, задаваемой задатчиком ° гический блок, второй ключ и второй блок

28, .. уйравления,второйитретийвходыкоторого

Если движение "Вперед" не было по соединены соответственно с первым и вто. двум координатам одновременно, то при от- рым выходами второго переключателя, четсутствии сигналов пороговых элементов 24 5 вертый вход — с выходом первого ключа, а и 25 аналогично описанному производится выход — с.входом привода, вйход каждого замыкание ключей управления 18 и 19 и датчика скОрости через первый и второй повключение приводов 10 и 11 "Назад" одно- роговые элементы подключен к первому и временно, .. " - . —:. второму входам логического блока, соеди После сведения схвата с усилием огра- 10 ненного вторым выходом с первым входом ниченного зажима составляющие реакции первого ключа, второй выход первого перезаготовки и усилия при приложении ограни- ключателя подключен к третьему входу кажченного момента каждого привода направ- дога логического блока и второму-входу лены a противоположные стороны, что не первогоблокауправления,выходыкоторого позволяет продолжат.. движейие. 15 соединены с соответствую)цими" входами

Таким образом обеспечиваются кор- привода схвата, а первый и второй выходы ректированные перемещения манипулято- первого задатчика сигнала подключены к ра по даум координатам для совпадения оси вторым входам первого и второго ключей сведения схвата с осью произвольно рас- соответственно. положенной цилиндрической заготовки. 20 2. Устройство по п.1, о т л и ч à е щ е еЗатем переключателем 9 замыкается с я тем, что логический блок содержит перцепь 8 задания полного усилия зажима пер- вый и второй элементы И. элемент НЕ, повому блоку 6 управления, который включает следовательно соединенйые первый и привод 5 схвата для зажима заготовки без второй элементы И, элемент НЕ, последовасмещения по опорной поверхности. 25 тельно соединейные первый одновибратор . Ф о р мул а и зоб рете н и я . и первый элемент ИЛИ uI последовательно

1. Устройство для управления манипу- подключенные элемент задержки, второй лятором, содержащее привод схвата, а так- . одновибратор, третий элемент И и второй же по координатам продольного и . элемент ИЛИ, соединенный выходом с пер поперечного перемещений привод, кинема- 30 вым выходом логического блока, второй вытическисвязаннййсдатчиком скорости,от- ход которого подключен к выходу первого л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыше- элемента ИЛИ, первый вход — к первому ния надежности устройства за счет исклю- входу первого элемента И, второй вход — к чения смещения заготовок. устройство первому входу второго элемента И, а третий содержит первый задатчик сигнала, после- 35 вход — к".входам первого одновибратора и довательно соединейные второй задатчик элемента задержки, а также к вторым вхосигнала, первый переключатель и первый дам первогоэлемента Ии второгоэлемента блокуйравления и по координатам продоль- И, соедийенного выходом с вторым входом ного и поперечного перемещений — первый второго элемента ИЛИ, выход первого элеи второй пороговые элементы, первый ключ, 40 мента Й подключен к второму входу первого последовательно соединенные третйй за- элемента ИЛИ и входу элемента НЕ, выход датчик сигнала и второй переключатель, а которого соединен с вторым входом третьетакже последовательно подключенные ло- го элемента И.

1754437

1754437

Составитель О. Зементов

Редактор M. Бандура Техред M,Moðãåíòàë Корректор А.Коэориз

Заказ 2852 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", f, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Я