Устройство для программного управления манипулятором

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРС, содержащее, первый коммутатор, подключенный первыми , вторыми и третьими информационными входами к первым выходам соответственно первого, вторрго и третьего счетчиков импульсов, а адресными входами - к первым выходам блока памяти, соединенного вторыми выходами с первыми входами сумматора , подключенного выходами к первым входам блока управления, связанного вторым входом и выходом соответственно с третьим выходом и входом блока памяти, подключенного четвертым ВЕЛХОДОМ к счетному входу первого счетчика циклов, соединенного вторым выходсм с счетным входом второго счетчика циклов, подключенного вторым выходом к счетному входу третьего счетчика, датчик положения манипулятора, отличающееся тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения операций загрузки и выгрузки одновременно в соответствии с программой, в с него введены второй коммутатор и SS три первых элемента НЕ, подклюW ченные входами к выходам первого коммутатора и к первым информационным входам второго коммутатора, а выходами - к вторым информационным входг1м второго коммутатора, свя занного адресным входом с выходом датчика положения манипулятора, стробирующим входом - с пятым выходом блока памяти, а выходом - с вторым входом сумматора.

СОКИ СОВЕТСКИХ

РЕСПжЛИН

Ц50 С 05 В 19/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3410121/18-24 (22) 19.03.82 (46) 30.01.84 Бюл, Р 4 (72) В.Т.Широкоступ, В.И.Кибальников и В..И.Землянский (71) Волгоградское опытно-конструкторское бюро "Роботы" Научно-производственного объединения "Комплекс" (53) 621 ° 503 ° 55 (088 ° 8) (56) 1. Устройство промышленных роботов. Сборник. Л., "Машиностроение", 1980, с. 141, рис. 111-5.

2.Система,циклсвого программного управления УЦМ 663, Т072.556.012, ОКБ технической кибернетики, ЛПИ, 1979 (прототип ). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРОМ, содержащее. первый коммутатор, подключенный первыми, вторыми и третьими информационными входами к первым выходам соответственно первого, вторрго и третьего счетчиков импульсов, а адресными входами — к первым выходам блока памяти, соединенного вторыми выходами с первыми входами сумматора, подключенного выходами к пер„„SU„„1070511 А вым входам блока управления, связанного вторым входом и выходом соответственно с третЬим выходом и входом блока памяти, подключенного четвертым выходом к счетному входу первого счетчика циклов,соединенного вторым выходом с счетным входом второго счетчика циклов, подключенного вторым выходом к счетному входу третьего счетчика, датчик положения манипулятора, о т л и ч а— ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения операций загрузки и выгрузки одновременно в соответствии с программой, в него введены второй коммутатор и три первых элемента НЕ, подключенные входами к выходам первого коммутатора и к первым информационным входам второго коммутатора, а выходами — к вторым информационным входам второго коммутатора, свя занного адресным входом с выходом датчика положения манипулятора, стробирующим входом — с пятым выходом блока памяти, а выходом — с вторым входом сумматора.

1070511

Изобретение относится к роботостроению, а именно к устройствам управления манипулятором.

Известны системы программного управления манипулятором, содержащие блок запоминания информации о последовательности, хранящий программу работы манипулятОра, блок управления "включено-выключено", блок управления переходами.

При воспроизведении программы информация о последовательности выполнения единичных операций (команд ) поступает в блок управления

"включено-выключено", управляющий приводами манипулятора. При достижении заданного положения звеньями манипулятора срабатывают путевые переключатели, сигнал от которых поступает на блок управления переходами, который инициирует переход к выполнению следующей команды (1 .

K недостаткам данных систем управления следует отнести то, что при необходимости многократного повторения манипулятором некоторой последовательности действий эту последовательность приходится записывать в программе столько раз, сколь ко ее требуется повторить.

Наиболее близким к предлагаемому является устройств, в состав которого включен блок формирования циклов, содержащий два счетчика циклов, счетные импульсы на которые поступают от схемы управления счетчиками циклов. Счетчики считают количество повторений последовательности действий манипулятора и при отработке его заданное число раз блок управления переходами инициирует переход к команде, следующей за отработанными последовательностями.

63

20

55

При работе с упорядоченной тарой необходимо осуществление модификации номера точки позиционирования в зависимости от количества повторений последовательности действий, для чего в состав блока управления введен коммутатор с двумя группами входов, соединенными с выходами счетчиков циклов и сумматор номера ,точки, одна группа входов которого .соединена с выходами коммутатора, а вторая - с выходами блока запоминания информации о последовательности, определяющими номер .очки позиционирования. Выходы сумматора соединены с входами блока управлеН ния ."включено-выключено . При этом один из счетчиков считает количест-. во деталей в одном ряду тары, а другой — количество рядов в таре.

При выдвижении схата манипулятора к ячейке тары содержимое счетчиков циклов через коммутатор счетчиков циклов поступает на сумматор номера точки, в котором происходит прибавление содержимого выбранного счетчика циклов к номеру точки позиционирования звена манипулятора.

В блок управления "включено-выключено" от сумматора номера точки поступают модифицированные номера точек позиционирования манипулятора для каждой из степеней свободы манипулятора, осуществляющей движение по направлению укладки деталей в тару. Таким образом, при повторении очередного движения к ячейке тары обеспечивается выборка каждый раэ новой ячейки. Манипулятор, оснащенный такой системой управления, может производить, например, разгрузку тары (2j.

Если кроме разгрузки иэделий из тары по технологическому регламенту необходима укладка этих изделий в другую тару, то известное устройстso эту задачу выполнить не сможет, поскольку порядок укладки может не совпадать с порядком выборки изделий, в частности разгрузка тары осуществляется сверху вниз, а укладка — снизу вверх.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения операций загрузки и выгрузки одновременно в соответствии с программой.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления манипулятором, содержащее первый коммутатор, подключенный первыми, вторыми и третьими информационными входами к первым выходам соответственно первого, второго и третьего счетчиков импульсов, а адресными входами — к первым входам блока памяти, соединенного вторыми выходами с первыми входами сумматора, подключенного выходами к первым входам блока управления, связанного вторым входом и выходом соответственно с третьим выходом и входом блока памяти, подключенного четвертым выходом к счетному входу первого счетчика циклов, соединенного вторым выходом со счетным входом второго счетчика циклов, подключенного вторым выходом к счетному входу третьего счетчика, датчик положения манипулятора, введены второй коммутатор и три элемента

НЕ, подключенные входами к выходам первого .коммутатора и к первым информационным входам второго коммутатора, а выходами — к вторым информационным входам второго коммутатора, связанного адресным входом с выходом датчика положения манипулятора, стробирующим входом — с пятым выходом блока памяти, а выходом— с вторым входом сумматора.

1070511

10

На фиг. 1 дана блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 — схемы первого и второго коммутаторов; на фиг. 4 — схема. блока управления.

Устройство содержит блок 1 памяти, счетчики 2 циклов, первый коммутатор

3, второй коммутатор 4, первые элементы НЕ 5, сумматор б, блок 7 уп- равления, датчик 8 положения манипулятора. Коммутаторы 3 и 4 содержат по три мультиплексора 9.

Блок 7 управления содержит элементы И 10, второй и третий элементы

НЕ 11 и 12, схему .13 совпадения, элемент ИЛИ.

Одноименные информационные входы мультиплексоров 9 образуют группы информационных входов коммутаторов.

Адресные входы мультиплексоров (вхо,пы АО, A1 l соединены между собой и образуют адресные входы коммута- торов. Стробирующие входы мультиплексоров (входы С 1 образуют стробирующий вход коммутаторов.

Блок 1 памяти предназначен.для хранения команды манипулятору. Каждая команда соответствует элементарному действию манипулятора, например движению по одной степени свободы. Часть разрядов команды отводится на кодирование типа команды, оставшиеся разряды кодируют двоичным кодом .номер степени свободы, номер .точки позиционирования направления движения и один разряд— признак наличия модификации номера точки, поступающий на стробирующий вход коммутатора 4.Код номера точки позиционирования поступает на сумматор б. Код номера степени свободы поступает на .адресные входы коммутатора 3.

Управление счетчиками 2 циклов осуществляется программно, для чего выделяется специальная команца "Счет циклов".

Адресование необходимой ячейки блока запоминания производится счетчиком команд, увеличение содержимого счетчика команд происходит после выполнения текущей команды, для чего счетный вход счетчика ко-. манд соединен с выходом элемента ИЛИ 14.

Сумматор может быть выполнен на микросхеме К155НМ3, выход переноса которой соединен с входом переноса.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 памяти формирует код номера точки позиционирования, который через сумматор 6 поступает в блок 7 управления и последний, управляя приводами манипулятора, обеспечивает его позиционирование в заданной точке.

Блок 7 управления работает следующим образом. При поступлении линии от сумматора 6 кода точки позиционирования, несовпадающего с текущим положением манипулятора, на выходе схемы 13 совпадения кодов появляется "О", на выходе элемента

НЕ 12 "1" и на выходе одного из элементов И 10 в зависимости от состояния сигнала направления движения появляется "1". Включается привод движения вперед (назад 1 дан-ной степени свободы и происходит движение до тех пор, пока код от датчиков не совпадает с кодом за 5 данной точки позиционирования, в результате чего на выходе схемы 13 совпадения кодов появляется "1", на выходе элемента 12 — О и на выходе элементов И 10 — О. Движение прекращается. Сигнал с выхода схемы 13 совпадения кодов через элеме T HJIH

14 подается на вход блока 1 памяти, осуществляющего выборку следующей команды.

При работе с тарой после выборки (загрузки 1очередной детали из тары к содержимому первого из счетчиков циклов, считающего количество деталей в ряду, прибавляется единица.

Если первый счетчик достиг заданного Количества деталей в ряду, то он обнуляется и прибавляется единица к содержимому второго счетчика (счетчика рядов 1. Если при этом и второй счетчик достиг заданного количества рядов, то оба эти счетчика обнуляются, а единица прибавляется к содержимому третьего счетчика, считающего количество слоев в таре.

Таким образом, в счетчиках хранится

"0 код, эквивалентный количеству деталей в ряду, рядов в слое, слоев в таре.

При совершении модифицированного движения (в котором блок фор45 мирования циклов не участвует1 на стробирующий вход коммутатора 4 подается "0" и с выходов коммутатора

4 снимается нулевой код. Код номера точки от блока 1 памяти проходит

50 через сумматор б на блок 7 управления без изменения.

При совершении модифицированного движения коммутатор 3 выбирает один иэ счетчиков 2 циклов в соответст.вии с кодом номера степени сЬободы„ поступающим на адресные входы, причем на выходе коммутатора 3 присутствует пр,мой код содержимого выбран ного счетчика, а на выходах элементов НЕ 5 — инверсный кад. На стробирующий вход подается 1 ", Если схват манипулятора закрыт (датчик 8 положения замкнут 1, через коммутатор 4 проходит прямбй код содержимого выбранного счетчика

107053 1

2 циклов и в сумматоре 6 происходит прибавление его к номеру точки позиционирования. Если схват манипулятора открыт (датчик положения разомкнут), через коммутатор 4 проходит инверсный код содержимого выбранного счетчика 2 циклов и в сумматоре 6 происходит вычитание его из кода номера точки позиционирования.

Таким образом, при выборке деталей из тары (схват манипулятора открыт) выборка начинается от ячейки с большим номером и при выборке последую щих деталей номер ячейки каждый раэ уменьшается на единицу. При укладке тары (схват закрыт) укладка начинается от ячейки с меньшим номером и при укладке последующих;деталей номер ячейки каждый раз увеличивается на единицу. Таким образом, направление выборки и укладки противоположны.

Управление коммутатором 4 можно осуществить .программно, для чего в модифицируемой команде движения необходимо указать признак сложениявычитаиия .выбранного содержимого счетчика циклов с номером тЬчки позиционирования. Гибкость системы программного управления при этом возрастает.

В связи с введением в блок формирования циклов второго коммутатора 4, который подключает к сумма."ору либо прямой, либо инверсный (через инверторы) выход первого коммутатора, выбирающего один из

10 счетчиков цикла, появилась возможность либо прибавлять, либо вычитать содержимое счетчика цикла из номера точки позиционирования, т.е. предлагаемое устройство позволяет

)5 управляемому манипулятору выполнять больший диапазон операций, в частности производить выборку деталей иэ тары, доставку их на место обработкн и чкладку после обработки во вторую тару, .

Таким образом, предлагаемое устройство программного управления манипулятором по сравнению с известным обладает большими функциональ,ными возможностями.

1070511

àèã. г

0m ocmonwws юг собпадения

Составитель Н. Горбунова

Редактор Н.Сташишина Техред B. Далекорей Корректор Г.Решетник

Заказ 11680/44 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по . делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

В7 Фока япую/ й/нания инфарнации о последо6ательности

0m опока 4Раркиробония цикпо5

0m дат4икИ ианипулятя т

Уа приА7д нанипуляторо йа опок запою инания ин(ротации о последоЯтепаности