Устройство для управления сборочным роботом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СБОРОЧНЫМ РОБОТОМ, содержащее задатчик скорости и задатчик усилия, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, подключенного вторым входом к выходу датчика усилия, а также последовательно соединенные второй сумматор , блок управления и привод, кинематически связанный через исполнительный механизм с датчиком усилия и датчиком скорости , выход которого подключен к первому входу второго сумматора, отличающееся тем,-что, с целью улучшения динамических характеристик устройства, оно содержит последовательно соединенные нелинейный элемент, интегратор и блок умножения, второй вход которого подключен к выходу задатчика скорости, выход - к второму входу второго сумматора, а вход нелинейного элемента соединен с выходом первого сумматора. (Л СП IC

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄSUÄÄ 1151924

4Ш G05В 1100

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3659442/24-24 (22) 05.11.83 (46) 23.04.85. Бюл. № 15 (72) И. Н. Егоров, А. А. Кобзев и А. А. Горчаков (71) Владимирский политехнический институт (53) 62 — 50 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 930228, кл. G 05 В 11/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3368099/18 — 24, кл. G 05 В 11/00, 1981 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СБОРОЧНЫМ РОБОТОМ, содержащее задатчик скорости и задатчик усилия, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, подключенного вторым входом к выходу датчика усилия, а также последовательно соединенные второй сумматор, блок управления и привод, кинематически связанный через исполнительный механизм с датчиком усилия и датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик устройства, оно содержит последовательно соединенные нелинейный элемент, интегратор и блок умножения, второй вход которого подключен к выходу задатчика скорости, выход — к второму входу второго сумматора, а вход нелинейного элемента соединен с выходом первого сумматора. ф

1151924

Сос; а в и тель Е. Пол нто в

Редактор В. Иванова Т;з ред И. Верее Корректор О. Тигор

Заказ 2322)36 Т:.раж 863 Подписное

ВНИИПИ Гос о:,прственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

553035,,Москв,а. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Г5атент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при сборочных роботах, осуществляющих операции сопряжения деталей.

Известно устройство для управления сборочным роботом содержащее задатчики усилия и скорости, сумматоры, усилители, коммутатор, блок коррекции, привод, исполнительный механизм и датчики скорости, положения и контакта 111.

Однако данное устройство не ограни1ивает скорость перемещения исполнительного органа робота при его контакте с предметом.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее задатчик скорости и задатчик усилия, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, подключенного вторым входом к выходу датчика усилия, а также последовательно соединенные второй сумматор, блок управления и привод, кинематически связанный через исполнительный механизм с датчиком усилия и датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу второго сумматора 12).

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие при сопряжении деталей с изменяющимся усилием сопряжения, что обусловлено автоколебательным режимом работы привода исполнительного органа. При этом привод работает в старт-стопном режиме.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик устройства.

Цель достигается тем, что в устройство, содержа5цее задатчик скорости и задатчик усилия, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, подключенного вторым входом к выходу датчика усилия, а также последовательно соединенные второй сумматор, блок управления и привод, кинематически связанный . грез исполнительный механизм с датчиком усилия и датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, дополнительно введены последовательно соединенные 55елинейный элемент, интегратор и блок умножения, второй вход которого подключен к выходу задатчика скорости, выход — к второму входу второго сумматора а вход нелинейного элемента соединен с выходом первого сумматора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит задатчик 1 усилия, первый сумматор 2, задатчик 3 скорости, блок 4 умножения, второй сумматор 5, блок 6 управления, привод 7, исполнитель5

50 ный механизм 8, датчик 9 усилия, датчик 10 скорости, нелинейный элемент 11, интегратор 12.

Устройство работает следующим образом.

Задатчики 1 и 3 усилия и скорости формируют соответствующие сигналы усилия и скорости сопряжения деталей. Привод 7 перемещает исполнительный механизм 8.

Когда фактическое усилие сборки равно заданному с точностью до величины, определяемой зоной нечувствительности элемента 11, отработка идет с заданной скоростью. Элемент 1! с зоной нечувствительности определяет требуемую точность поддержания момента и, кроме того, служит для фильтрации небольших пульсаций момента сопротивления нагрузки, всегда имеющих место. Если усилие сборки становится больше заданного, то на выходе сумматора 2 работающего .в режиме вычитания из заданного момента блоком 1 фактического. с датчика 9, появляется отрицательный сигнал. Когда он превышает величину зоны нечувствительности элемента 11, начинается его интегрирование. Выходной сигнал интегратора 12 подается на второй вход блока 4, вызывая уменьшение коэффициента передачи сигнала задания скорости сборки. Скорость процесса сборки уменьшается.

При равенстве моментов задания и фактического с точностью до величины зоны нечувствительности элемента 11 интегрирование прекращается, однако, при этом по цепи задания скорости остается уменьшенный коэффициент передачи сигнала скорости.

Если при сопряжении момент сборки меньше заданного, то на выходе сумматора 2 сигнал положительный, и интегратор 12 устанавливает больший коэффициент передачи сигнала задания скорости. Таким образом, цепь из элементов 2, 11 и 12 умень шает сигнал задания скорости сборки, если усилие сборки превышает расчетное значение, и увеличивает скорость сборки, если усилие сборки меньше расчетного значения.

Варьируемое значение коэффициента передачи блока произведения 0 — К. Это обеспечивает увеличение скорости сопряжения (как правило, К = 1,2 — 2,0) и уменьшение ее до 0 (полный останов) в случае значительного превышения сверх заданного усилия сборки. Блок 6 содержит необходимые усилительные, корректирующие и преобразовательные элементы.

Применение изобретения позволит повысить плавность изменения скорости привода и исключает работу привода в стартстопном режиме.