Устройство для управления сборочным роботом
Изобретение относится к области робототехники и может быть использовано при создании сборочных роботов. Цель изобретения - повышение точности устройства за счет исключения заклинивания собираемых деталей при их вертикальной несоосности . Для этого введены два шаговых элемента и две регулируемые координаты качания схвата. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„» 1414624 A 1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4039385/31-08 (22) 20.03.86 (46) 07.08.88. Бюл. № 29 (71) Владимирский политехнический институт (72) В. Н. Кравченко и И. Н. Егоров (53) 621-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 989534, кл. В 25 J 13/00, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1247839, кл. G 05 В 19/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СБОРОЧНЫМ РОБОТОМ (57) Изобретение относится к области робототехники и может быть использовано при создании сборочных роботов. Цель изобретения — повышение точности устройства за счет исключения заклинивания собираемых деталей при их вертикальной несоосности. Для этого введены два шаговых элемента и две регулируемые координаты качания схвата. 2 ил. 1414624! Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании сборочных роботов. Цель изобретения — повышение точности устройства за счет исключения заклинивания собираемых деталей при их вертикальной несоосности. На фиг. представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма движения регулируемых координат. Устройство содержит блок 1 задания программы, блок 2 коррекции соборочного процесса, первую 3, вторую 4, третью 5, четвертую 6 H пятую 7 регулируемые координаты, первые сумматоры 8, первые усилители 9, двигатели 10, датчики 11 и 12 скорости и момента соответственно, исполнительные механизмы 13, второй сумматор 14, второй усилитель 15, первый ключ 16, первый пороговый элемент 7, регулятор 18 скорости, второй ключ 19, схват 20, третий ключ 21, первый и второй управляемые усилители 22 и 23 соответственно, второй и третий пороговые элементы 24 и 25 соответственно. На фиг. 1 и 2 обозначены V, Vy + Ъ и !., — — выходные сигналы блока l; 8 угол непараллельности осей собираемых деГалеи, и), и U3> — — х Гловые cKopocTH коор динат 6 и 7. Устройство работает следующим образом. )ля вывода детали на позицию сборки схватом робота (другая деталь является базовой и укреплена неподвижно, причем возможна непараллельность координатных осей деталей, вызванная технологическими и конструктивными причинами на угол 8 сигналы с выходов блока задания программы „, Vy сообгцают Koop3HHHTByl 3 и 4 скОрОсти перемещения. Каждый сигнал с выхода V» или Vy проходит через ключ 16 или 19 на сумматор 8 соогветствующей координаты 3 или 4 и далее через усилитель 9 па двигатель l0, затем движение через датчик 12 момента lIoðåäHåòñÿ на исполнительный механизм 13 (интервал времени 0 — 1, ). С датчика 2 момента снимается сигнал, соответствующий развиваемому моменту сопротивления при преобразованной через исполнительный механизм !3 силе воздействия схвата по действующей координате 3 или 4. Г1осле вывода схвата 20 в режим сборки сигналы с выходов V, и Vy нулевые, сигнал V управляет скоростью движения по координате 5 до соприкосновения деталей (интервал t, — — t,) аналогично перемещению двигателей 10 по координатам 3 и 4. В момент соприкосновения деталей (момент времени t») сигнал с датчика 2 момента координаты 5 превышает порог срабатывания порогового элемента 7 и переключает ключ 21. Вход двигателя 10 соединен с выходом второго усилителя 5. Сигнал F с выхода блока 1 управляет с данного момента силой 5 ! О Л воздействия координаты Z. Деталь-отверстие имеет угол у — угол фаски детали, Š— вертикальная сила воздействия, F„— реактивная сила по одной из горизонтальных координат (например, Х), причем Р» = = F ctg . Это соотношение заложено в самом взаимодействии деталей, чем больше отклонение центров осей координат деталей Но одной из горизонтальных координат, тем больше сила реакции по этой координате. Эта взаимосвязь заложена в блок 2 коррекции сборочного процесса. Таким образом, с момента действия силы F (момент t ) реактивные силы F= и F» чорез исполнительные механизмы 13 и датчики 12 моментов координат 3 и 4 в виде сигналов через управляемые усилители 22 и 23 подключаются к ключам 16 и 19. К этому моменту сигнал с порогового элемента 17 переключает ключи 16 и 19 на связь сигналом реактивных сил с управляющими входами сумматоров 8 соответственно координат 3 и 4. В момент совмещения центров образующих деталей вала и отверстия (момент t ) сигнал с датчика 12 момента координаты 5 не проходит через пороговый элемент 17, что ведет через ключи 16. !9 и 21 к связи сигналов с выходов блока 1 соответственно V», V», V< с входами сумматоров 8 соответственно координат 3, 4 и 5. Так как в это время по программе только выход, не обпулен, деталь опускается пo координате 5 (интервал t — t,). Г1ри наличии непараллельности, а именно уlëà 6 между координатными осями собираемых деталей (момент t ), IlpoHcxoëHò заклинивание деталей. Сигнал Г, управляет силой воздействия по координате 5, а пороговый элемент 17 переключает ключи 16 и 19 на управление координатами 3 и 4 от управляемых усилителей 22 и 23. Сигнал выхода блока 1 управляет коэффициентом усиления усилителей 22 и 23, моделирх я I;tgq, а также коэффициент трения между собираемыми деталями. С датчиков 12 момента координат 3 и 4 на управляемые усилители 22 и 23 (фиг. 2) г|оступают сигналы, противог|оложные по знаку, нежели при движении деталей по фаске, т.е. способствуют еше большему заклиниванию деталей. Но в какой-то момент (интервал t< — t ) сигнал с управляемогo усилителя 22 (23) превышает порог срабатывания порогового элемента 24(25) и на в.од регулятора 18 скорости координаты 6(7) поступает постоянный сигнал. Происходит ка= чание схвата по координате 6 (вращение вокруг горизонтальной оси Х) и по координате 7 (врашение вокруг горизонтальной оси Y). Постоянный сигнал с пороговых элементов 24 или 25 должен соответствовать скорости качания 0 (V»/1 или и.) (V i1, где 1 — длина детали вала. 1414624 Таким образом, движение детали по координатам 6 и 7 приводит к уменьшению угла 8, а движение по координатам 3 и 4— к совмещению вертикальных осей деталей. В то же время вертикальное силовое воздействие способствует опусканию детали по координате 5 до гарантированной сборки деталей. Преимущественной особенностью совмещения осей собираемых деталей в рассматриваемый период (период t — 1,) является использование силовой информации 10 только по координатам 3, 4 и 5, приводящее к конструктивному упрощению предлагаемого устройства. В момент сборки (момент t,) схват 20 разжимается и далее его координатные перемещения зависят от сигнала Ъ 15 блока 1 задания программы. Регулятор 18 скорости координат 6 или 7 управляет скоростью качания схвата 20 в зависимости от входного сигнала и конструктивно может использовать элементы 8 — 11 координат 3 или 4 с их связями. Формула изобретения Устройство для управления сборочным роботом, содержащее блок задания программы, первый и второй выходы которого соединены с первым входом соответствующих ключей, а третий выход — с первым входом первого и второго управляемых усилителей, и по первой и второй регулируемым координатам последовательно подключенные первый сумматор, первый усилитель и двигатель, кинематически связанный через датчик момента с исполнительным механизмо: и непосредственно — с датчиком choрости, соединенным выходом с первым входом первого сумматора, второй вход каждого из которых подключен соответственно к выходу первого и второго клк>чей, соедиí HHhIx вторым входом с выходом соответствующего упра вляемого усилителя, второй вход hoiopblx подключен к выходу 13iчпка момента первой и второй регулируемых координат соответственно, d также Ilo третьей регулируемой координате последовательно соединенные первый сумматор, III. рвый усилитель, третий ключ и двигатель, кпнематически связанный через датчик момента с исполнительным механизмом и неlloсредственно с датчиком скорости, подключеIIным выходом к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока задания программы, подключенного пятым выходом к первому входу второго сумматора, выход которого через второй усилитель соединен с вторым входом третьего ключа, а второй вход — с выходом датчика момента и входом первого порогового элемента, подключенного выходом к третьему входу первого, второго и третьего ключей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит второй и третий пороговые элементы и по четвертой и пятой регулируемой координате, кинематически связанные регулятор скорости и исполнительный меxанизм, причем вход второго и третьего пороговых элементов соединен соответственно с выходом первого и второго регуляторов скорости четвертой и пятой регулируемых координат. 1414624 Составитель г>. Политов Редактор A. Мотыль Те.<ред И. Верес Корректор Э. Лончакова Зак<>з 3823/15 Тираж 908 Подписное ВНИИПИ Г<>сударствсtltl<>l комитета СССР и<> делам изобретений и открытий I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнская наб., д. 4/5 Пр<>изв<> ьзтв tttt<>-пю>пп.ра<1п> <сск<>с предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
