Автоматизированная технологическая единица

 

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОгаЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА, содержащая станок, промьшленный робот с рукой и поворотным схватом, модуль ротации которого соединен с системой управления оборудованием и роботом, отличающаяся тем что, с целью расширения технологических возможностей, в нее введены два датчика угла поворота, первый из которых связан с патроном станка, а второй - со схватом робота, по меньшей мере две схемы И, первые входы которых соединены с выходами первого датчика угла поворота, а вторые - с выходом системы управления, блок позиционного управления, состоящий из последовательно соединенных вычислителя рассогласования, преобразователя код - временный интервал и усилителя мощности, причем первые входы вычислителя рассогласования соединены с упомянутыми схемами И, вторые - с выходами второго датS чика угла поворота, второй выход (Л вычислителя соединен со вторым входом усилителя мощности, третий выход - с входом системы управления и приводом модуля ротации схвата.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 25 В 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЮИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (llC:-i

OllNGAHHE ИЗОБРЕТЕНИ 1 :,::,, :,",ц, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ " ".".2у" (54)(57) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ТЕХНОЛ01 ИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА, содержащая станок, промышленный робот с рукой и поворотным схватом, модуль ротации которого соединен с системой управления оборудованием и роботом, отличающаяся тем„ что, с целью расширения технологических возможностей, в нее введены два дат(21) 3730844/25-08 (22) 28.02.84 (46) 15.10.85. Бюл. Il 38 (72) А. П. Карасев и Ю. Д. Жаботинский (53) 621. 91(088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 621572, кл. В 25 l 15/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР

11 598752, кл. В 25 1 11/00, 1976.

„„SU„„1184658 A чика угла поворота, первый из которых связан с патроном станка, а второй — со схватом робота, по меньшей мере две схемы И, первые входы которьтх соединены с выходами первого датчика угла поворота, а вторые — с выходом системы управления, блок позиционного управления, состоящий из последовательно соединенных вычислителя рассогласования, преобразователя код — временный интервал и усилителя мощности, причем первые входы вычислителя рассогласования соединены с упомянутыми схемами

И, вторые — с выходами второго датчика угла поворота, второй выход вычислителя соединен со вторым вхо-; дом усилителя мощности, третий выход — с входом системы управления и приводом модуля ротации схвата.

l!846

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для обслу-;. живания станков при обработке деталей, не имеющих симметрии относительна оси вращения. 5

Цель изобретения - расширение технологических возможностей автоматизированной технологической единицы эа счет взаимного ориентирования захвата робота и патрона стан- !О ка.

На фиг. 1 изображена автоматизированная технологическая единица, общий вид; на фиг. 2 — структурная схема блока позиционного управления; 15 на фиг, 3 — функциональная схема блока позиционного управления.

Автоматизированная технологическая единица содержит станок l, промышлен- ный робот 2 с рукой 3 и схватом 4, координатный стол 5, систему управления оборудованием и роботом б, первый датчик 7 угла поворота, второй датчик 8 угла поворота, схемы И

И 9, блок позиционного управления

10,модуль ротациисхвата 11 с приводом.

В качестве системы управления промышленным роботом и оборудованием в предлагаемой автоматизированной технологической единице используется система управления "Цикл 48-12".

Блок позиционного управления (фиг. 2) состоит иэ вычислителя рассогласования 12, преобразователя код — временной интервал 13 и усилителя мощности 14. 35

Вычислитель. рассогласования (фиг, 3) выполнен на базе арифметико-логического устройства А! 1-15, В состав преобразователя код временной интервал входят генератор

1б, двоичный счетчик СТ2-17 и арифметико-логическое устройство !8.

Усилитель мощности выполнен по мостовой схеме с включением двигателя 19 привода ротации схвата в диагональ моста, Укаэанная схема вместе с входной логикой, выполненной на стандартных функциональных элементах И 20, обеспечивает изменение направления тока, проте- 511 кающего через вдигатель привода ротации схвата в зависимости от знака разности P.

В блоке позиционного управления на первые входы вычислителя рассог- 55 ласования поступает код с выходов схем И (фиг. 1), пропорциональный угловому положению патрона станка

58 или положению деталей в координатном столе (число А). На вторые входы вычислителя рассогласования поступает код с выходов второго датчика угла поворота, пропорциональный текущему угловому положению схвата робота (число В), Вычислитель рассогласования, вычитая из числа А число

В, формирует: код разности по абсолютной величине F равный

F--(А-В); знак разности P определяемый как P=l при А-В > О и Р=О при А-В < <О; сигнал сравнения, определяемый как K=1 при A-В г О и к=О при А-в=О, Код разности Г поступает на вход преобразователя код — временный интервал, который формирует управляющее напряжение на вход усилителя мощности по закону О „=K< F, гдe коэффициент пропорциональности. Учитывая, что скорость вращения двигателя по модулю ротации схвата робота определяется как \!= К„ Пцд, где Kg — коэффициент пропорциональности, то конечная функция, выполняемая преобразователем код — временной интервал, управление скоростью вращения двигателя модуля ротации схвата робота пропорционально коду разности F.

Сигнал P поступает на усилитель мощности, обеспечивая необходимый знак напряжения, формируемого усилителем мощности, т,е. сигнал P обеспечивает необходимое направле-, ННр вращениядвигателя модуля ротации.

Сигнал К поступает в систему управления. При К=O, т.е. при А=В системе управления разрешается переход к следующему такту программы.

Сигналы Uggp P поступают на вход усилителя мощности, обеспечивая поворот привода модуля ротации схвата в направлении, при котором 1А-В(-ъО со. скоростью Ч=К . F до момента К=О, т.е, А-В=О. Таким образом обеспечивается поворот схвата до положения, в котором число В равно числу А, а также формирование в систему управления оборудованием и промышленным роботом сигнала, разрешающего продолжение программы.

Автоматизированная технологическая единица работает следующим образом.

Заготовки ориентированно устанавливаются в ячейки координатного стола 5. Робот 2 находится у коор10!

25

35

45

55 з ll динатного стола 5, рука в точке а.

Автоматический цикл начинается с пуска в работу робота, при этом на входах схем И 9, соединенных с выходом системы управления оборудованием и роботом б последний формирует запрещающий .потенциал, что приводит к тому, что блок позиционного управления начинает формировать управляющий сигнал на привод модуля ротации схвата 11. Привод модуля ротации схвата ll производит ротацию схвата 4 до тех пор, пока число, пропорциональное углу поворота схвата 4, не будет равно числу, поступающему на входы блока позиционного управления 10 с выходов схем И 9, т.е. до тех пор, пока угловое положение схвата 4 не будет соответствовать положению заготовок в ячейках координатного стола 5, В момент равенства указанных положений рука 3 робота 2 опускается в точке 6, и схват 4 производит захват заготовки. После захвата заго-r товки рука 3 робота поднимается в точке с4-, и система управления г оборудованием и роботом 6 формирует на входы схем И 9 разрешающий потенциал, что приводит к изменению числа на выходах схем И 9 и к формированию блоком позиционного управления 10 управляющего сигнала на привод модуля ротации схвата 11, причем в этом случае ротация схвата продолжается до тех пор, пока число, пропорциональное углу поворота схвата, поступающее с датчика угла пово— рота 8 не будет равно числу, поступающему с выхода элементов И, т.е. числу, поступающему с выхода датчика 7 угла поворота, поскольку при разрешающем потенциале на входах элементов И 9 число, поступающее на входы элементом И 9, равно числу на выходах элементов И 9. Таким образом, управляющий сигнал действует до тех пор, пока угловое положение схвата, что эквивалентно угловому положению заготовки, не будет соответствовать угловому положению патрона станка 1, при котором возможна установка заготовки в патрон. Параллельно с ротацией схвата 4 роботом 2 выполняется поворот руки

3 и опускание руки до точки с.

В момент равенства чисел, пропорциональных угловому положению схвата 4 и патрона станка 1, сис84658 4 тема управления оборудованием и роботом 6 разрешает роботу 2 перемещение его вдоль продольной оси станка к патрону, т.е. установку заготовки в патрон станка 1. После закрепления заготовки в патроне станка 1 робот 2 совершает перемещение вдоль продольной оси станка 1 от патрона и поднимает руку 3 в точке

a., после чего система управления оборудованием и роботом 6, обеспечивая цикл обработки заготовки, формирует управляющие сигналы на станок 1 с одновременным блокированием выхода системы позиционного управления 10 и входа привода модуля ротации схвата, что обеспечивает сохранение углового положения схвата 4, которое он имел при установке заготовки в патрон станка 1 во все время работы станка, После окон- 1 чания обработки заготовки система управления оборудованием и роботом 6 разблокирует выход системы позиционного управления 10 и вход привода модуля ротации схвата 11 с одновременным формированием управляющих сигналов на робот 2, в результате чего рука 3 робота 2 переходит в точке G, а привод модуля ротации схвата ! производит ротацию схвата 4 до положения, при котором число, пропорциональное угловому положению схвата 4, равно числу, пропорциональному угловому положению патрона станка 1, что эквивалентно угловому положению детали. Выполнение указанных операций разрешает перемещение робота 2 вдоль продольной оси станка к патрону и захват заготовки. После снятия детали из патрона, т.е. совершения роботом 2 перемещения вдоль продольной оси станка от патрона, система управления оборудованием и роботом 6 формирует запрещающий сигнал на входы схем

И 9, обеспечивая тем самым разворот схвата 4 робота 2 до положения, в котором он производил захват заготовки из ячейки координатного стола 5, и установку обработанной saroтовки в указанную ячейку. После установки обработанной заготовки робот 2 поднимается до точки а-, и система управления оборудованием и роботом формирует управляющий сигнал на координатный стол 5, обеспечивая подачу следующей заготовки на позицию заготовки. После этого цикл повторяется. !

184658 исюемг ранние

Фис. 2

1184658

«исп

«crcrt

Редактор Т. Парфенова Техред С.Мигунова Корректор Г. Решетник

Заказ 6311/ll Тираж 1049 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4