Устройство для точного останова робота

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для точного останова роботов, движущихся по направляющим. Целью изобретения является повышение надежности захвата груза роботом, определение и корректировка отклонения груза от центра позиции склада. Устройство содержит датчики позиции 1, расположенные в каждой точке останова , и индикатор 11, монтирующийся на

СООЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (191 (11) (50 4 В 25 J 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3921339/25-08 (22) 02.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. Р 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательскик проектно-конструкторский и технологическии институт кабельной про.мьппленности (72) Г,Н. Пляхтер, А.Ю, Мельниковский, А.С. Берина и А.M. Озеров (53) 62 1-229. 72(088.8) (56) Устройство датчика позиционирования PVKI-1. Каталог бирмы НОКИА

Р АТКТ вЂ” 100, Финляндия, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОЧНОГО ОСТАНОВА

РОБОТА (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для точного останова роботов, движущихся по направляющим. Целью изобретения является повьппение надежности захвата груза роботом, определение и корректировка отклонения груза от центра позиции склада. Устройство содержит датчики позиции 1, расположенные в каждой точке останова, и индикатор 1 1, монтирующийся на

1283088 тележке робота, Датчик выполнен в виде двух колебательных контуров 3

H 4, подключенных к первому источнику питания 2. Для повышения надежности захвата роботом груза датчики содержат дополнительные катушки 5 и

6, расположенные попарно в каждой точке останова. Индикатор представляет собой две катушки 13 и 14, ось одной из которых параллельна, а другой — перпендикулярна оси колебатель ных контуров датчика. Катушки подключены к фазовому детектору 12. Индикатор содержит также механизм 17

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для точного останова роботов-манипу- ляторов, движущихся по направляющим.

Целью изобретения является повышение надежности захвата роботом объекта, в частности контейнера, в случаях, когда контейнер установлен не строго в центре позиции склада.

На чертеже изображена блок-схема .предложенного устройства для точного останова.

Устройство точного останова содержит датчики 1 позиций, расположенные в соответствующих местах останова, например в каждой ячейке склада. Склад имеет протяженную ячеистую структуру, Функция робота — взятие полного контейнера с транспортерной ленты и установка г

его в одну из ячеек склада по программе с ЭВИ, а также взятие контейнера из ячейки склада и подача его к технологическому оборудованию. Управление роботом вблизи определенной заданной ячейки склада осуществляет устройство точного останова, датчики которого выполнены в виде подключенных к средней точке первого источника 2 питания колебательных контуров 3 и 4. Колебательные контуры подключены к крайним точкам первого источника питания через дополнительные катушки индуктивности 5 и 6, индуктивность которых больше индуктивности катушек 7 и 8 колебательных контуров. Дополнительные для перемещения катушек индикатора относительно тележки в направлении

A. Датчик перемещения 19 служит для подачи в 3ВМ сигнала о возможности взятия контейнера захватом робота.

При приближении тележки с роботом к зоне действия какого-либо датчика позиции индикатор анализирует магнитное поле колебательных контуров датчика и выдает сигнал, по которому принимается решение о наличии или отсутствии контейнера и при наличии последнего — о возможности взятия его захватом робота.2 з.п. ф-лы, ил. катушки 5 и 6 расположены в точке 9 останова, предназначенной для установки контейнера, и лежат по разные стороны от точки останова в плоскос5 ти, параллельной направлению A перемещения робота. Катушки 5 и 6 имеют дугообразную форму и обращены друг к другу вогнутой стороной.

Катушки 7 и 8 колебательных контуров 3 и 4 расположены в зоне перемещения робота, симметрично оси 10 точки останова, и их оси параллельны направлению перемещения робота.

f5

Индикатор 11 монтируется на те- лежке робота и выполнен в виде связанных с входами фазового детектора

12 двух катушек 13 и 14, причем ось катушки 13 расположена параллельно, а катушки 14 — перпендикулярно оси катушек 7 и 8 колебательных контуров датчиков. Катушка 13 подключается через коммутатор 15 также и ко второму источнику 16 питания.

Устройство снабжено механизмом

17 перемещения катушек индикатора относительно тележки и дополнительным фазовым детектором 18, входы которого подключены ко второму источнику 16 питания и катушек 14 индикатора, а выход — к механизму перемещения катушек 17, дающему сигнал датчику 19 перемещения. Механизм перемещения катушек представляет собой двигатель и червячную пару, позволяющую перемещать по направлению A систему катушек на длину до 150 мм. Дат1283088 чик перемещения служит для подачи сигнала на ЭВМ о возможности взятия контейнера захватом робота и в случае невозможности — выдачи аварийного сигнала.

Устройство точного останова работает следующим образом.

При отсутствии контейнера в ячейке склада сопротивление дополнительных катушек 5 и 6 велико и ток, протекающий через катушки колебательных контуров, незначителен, вследствие чего напряжение, индуцируемое в катушках индикатора при прохождении роботом данной позиции, также мало.

Если контейнер в ячейке склада установлен, то сопротивление дополнительных катушек 5 и 6 уменьшается, так как металлическое дно контейнера играет роль короткозамкнутого витка в каждой из обмоток указанных катушек. Ток через катушки 7 и 8 возрастает, увеличивая тем самым ток в катушках индикатора при приближении последнего к данному датчику позиции. Сигнал с катушки 13 подается на амплитудный детектор (не показан) и далее в ЭВМ, которая анализирует информацию о наличии или отсутствии контейнера в данном месте склада.

Если напряжение, индуцируемое в катушке 13 в момент изменения полярности выходного сигнала с фазового детектора 12 мало, то тележка с роботом либо проедет мимо, либо по соответствующей команде остановится и робот поставит контейнер в данную ячейку. Если напряжение, индуцируемое в катушке 13 больше заданного уровня, то робот по команде с ЭВИ остановится напротив данного места склада и возьмет контейнер для подачи его к технологическому оборудованию, Учитывая возможное наличие на площадке ячейки склада небольших посторонних предметов, а также возможное смещение контейнера при втягивании захвата робота в исходное положение ось контейнера может сместиться относительно вертикали, проходящей через центр позиции. Поэтому операция захвата. контейнера беэ дополнительной коррекции положения робота может не осуществиться.

Для повышение надежности захвата предлагаемое устройство и снабжено дополнительными катушками 5 и 6, расположенными попарно в каждой точке останова. При этом при смещении контейнера относительно оси 10 точки останова токи в катушках 5 и 6 будут различны, в связи с чем ось симметрии магнитного потока катушек

7 и 8 также смещается. Так как катушка 14 индикатора расположена перпендикулярно оси колебательных контуров датчика, то при смещении ее

10 по направлению ) напряжение в ней меняет фазу при переходе оси катушки через ось 10. Сигнал с катушки поступает на фазовый детектор. В качестве опорного сигнала использу15 ется-,напряжение с катушки 13. Выходное напряжение с фазового детектора управляет механизмом перемещения робота, поэтому тележка будет двигаться вблизи точки останова в направле2п нии A до тех пор, пока сигнал не уменьшится до нуля, т.е. робот остановится напротив оси контейнера.

Для нахождения величины смещения

25 контейнера относительно точки останова необходимо знать истинное место точки останова и положение оси контейнера. Положение контейнера характеризуется положением оси симметрии

30 магнитного потока катушек 7 и 8 на частоте. напряжения, вырабатываемого первым источником 2 питания из-за влияния на ток через них сопротивлений катушек 5 и 6, Ось симметрии магнитного потока на этой частоте находится с помощью катушек 13 и 14 в момент, когда напряжение с фазового детектора 12 равно нулю. При этом тележка робота ос10 танавливается и зто также является первой точкой отсчета датчика 19 перемещений.

Истинное место точки останова определяется на частоте напряжения, вырабатываемого вторым источникм 16 питания, кратковременно включаемым с помощью коммутатора 15. На данной частоте резонансный ток в контурах

3 и 4, настроенных на частоту второго источника 16, мало зависит от сопротивлений дополнительных катушек

5 и 6, поэтому имеет место постоянное совпадение геометрической оси. системы катушек 7 и 8 с осью симметрии магнитного потока этой системы, причем последняя находится с помощью механизма 17 перемещения, управляемого фазовым детектором 18.

1283088

Ф î р è у л а и з о б р е т ения

Составитель С. ьугров

Техред Л.Сердюкова Корректор A. Обручар

Редактор К. Болощук

Заказ 7344/14 Тьтраж 949 Подписное

ВП1ИПИ Государственного комитета СССР

-o делам изобретений и открытий

1113035„ Москва, )N-35, Раушская наб., д. 4/S,Производстве тно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Выходная величина сигнала с датчика

19 перемещения от момента равенства нулю сигнала с фазового детектора

12 до момента нуля с фазового детектора 18 является функцией, характерттзующей сттещетттте контейнера относительно точки останова. Этот сигнал подается в ЭВМ для принятия решения о возможности взятия контейнера или о подаче аварийного сигнала.

1. Устройство для точного останова робота, включающее датчики позиции, установленные в соответствующих точках останова, индикатор дифферен,циального типа, установленный на тележке робота, связанный с приводом ее перемещения и дающий информацию о попоженlтт . тележки относительно дат тккотз ттозьттттттт, а также ттсточтттттси питания, о т и и ч а и щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, каждый датчик позиции выполнен в виде двух колебательных котттуров, подключенттых одттиыт коттттамтт к срецней точке первого исто тшттса питания, а другими концами через дополнительные катушки, индуктивность которых превышает индуктивттость катушек колебательных контуров, — к соответствующим крайним то ткам первого источника питания, причем магнитные оси дополнительных катушск расположены в плоскости, параллельной направлению перемещения робота, и лежат по разные сторо ны or точки осталова робота, катушки колебатеттьных контуров расположены в зоне перемещения робота симметричтто отностттеттьно точки останова и их магнитные оси параллельны направлению перемещения робота, а индикатор состоит из двух катушек индуктивности, первая из которых подключена к первому и второму входам фазового детектора If ее магнитная ось расположена перпендикулярно направлению движения робота, а вторая — к третьему и четвертому входам фазового детектора и ее маг10 нитная ось параллельна направлению движения робота, причем первая катушка индикатора также подключена через коммутатор ко второму источнику питания, имеющему большую частоту переменного напряжения, чем первый источник.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дополнительные катушки датчика позиции

20 имеют дугообразную форму и обращены друг к другу вогнутой стороной, причем максимальная ширина дополнительной катушки и рабочая длина катушки колебательного контура датчика позиции равны удвоенному допуску на точность установки перемещаемого роботом объекта

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а и щ е е с я тем, что, оно

30 снабжено механизмом перемещения катушек индикатора относительно тележки робота с датчиком этого перемещения и дополнительным фазовым детекторотл, первый и второй входы которо35 го соединены с концами катушки индикатора, магнитная ось которой расположена перпендикулярно направлению движения робота, а третий и четвертьттт входы — с вторым источником пи40 тания, причем выход дополнительного фазового детектора соединен с входом механизма перемещения катушек иттдтткатора.