Пневматическое логическое устройство управления

 

Изобретение относится к устройствам управления и может быть исполь/ зовано для управления машинами и роботами. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства. Устройство содержит блок 1 управления, программный блок 2, командозадающий блок 3, блок 4 усилителей и блЬк 5 конечных выключателей. Программньй блок 2 содержит многовходовые элементы ИЛИ 14 и элементы НЕ 15 и 16. Входы элементов 14 через каналы наборного поля соединены с выходами конечных выключателей. Командозадающий блок содержит ячейки 18 управления исполнительными механизмами и ячейки 19 управления технологическими машинами. В каналах наборного поля 17 установлены заглушки в соответствии с программой управления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л с

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 А1 (19) (11) g1) 4 С 05 В 19/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4018696/24-24 (22) 10. 02. 86 (46) 15. 08. 88. Бюл. К- 30 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я. Пельше (72) А. А. Сталидзан (53) 621. 525 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1285437, кл. G 05 В 19/44, 1984.

Струйные логические элементы и устройства программного управления станками и промышленными роботами:

Каталог. M.: HMAlll, 1979, с.55, рис.126. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТЮИСТВО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам управления и может быть исполь1 зовано для управления машинами и роботами. Цель изобретения — упрощение конструкции устройства. Устройство содержит блок 1 управления, программный блок 2, командозадающий блок 3, блок 4 усилителей и блок 5 конечных выключателей. Программный блок 2 содержит многовходовые элементы ИЛИ 14 и элементы НЕ 15 и 16. Входы элементов 14 через каналы наборного поля соединены с выходами конечных выключателей. Командозадающий блок содержит ячейки 18 управления исполнительными механизмами и ячейки 19 управления технологическими машинами. В каналах наборного поля

17 установлены заглушки в соответст"

<Ф вии с программой управления. 1 s,ï. ф-лы, 1 ил.

С::

1416941

Изобретение относится к пневматическим устройствам управления и может быть использовано для управления автоматическими технологическими машинами, промышленными роботами и робототехнологическими комплексами.

Цель — упрощения конструкции.

Схема устройства приведена на чертеже. 10

Устройство управления содержит блок 1 управления, программный блок 2, командозадающий блок 3, блок 4 выходных усилителей и блок 5 конечных выключателей с инверсными выхода- 11 ми.

Блок 1 управления снабжен пневмо— тумблером 6, пневмокнопками 7, 8 с логическими элементами ИЛИ 9 — 12 и усилителем 13. Выход тумблера 6 сое- 20 динен с входом элемента 9, прямой вход ко то ро го соединен с в ходом кно пки 8, а инверсный выход — с входом элемента ИЛИ 10. Второй вход элеМента ИЛИ 10 соединен с выходом кноп-25 ки 7. Инверсный выход элемента ИЛИ

11 соединен с входом элемента ИЛИ 12, а инверсный выход элемента ИЛИ 12 соединен с входом элемента ИЛИ 11, т.е. элемент i 11 и 12 образуют триггер с раздельными входами. Второй вход элемента 11 соединен с выходом элемента 10, а второй вход элемента

12 — с выходом кнопки 8. Прямой вы.ход элемента 11 соединен с каналом

35 управления усилителя 13, выход которого подведен к программному блоку 2.

Программный блок 2 содержит многовходовые элементы ИЛИ 14 и элементы

НЕ 15 и 16. Входы элементов 14 через каналы наборного поля 17 соединены с выходами блока 5. Наборное поле 17 условно показано в виде зачерненных кружков в точках соединения выходов блока 5 с входами элементов 14.

Камандозадающий блок 3 содержит ячейки 18 для управления исполнитель-. ными механизмами роботов и ячейки 19 для управления технологическими машинами. (На чертеже показана одна ячейка 18 и одна ячейка памяти 19).

Каждая ячейка 18 предназначена для подачи и сохранения в памяти двух команд одному звену промышленного робота (например, для подачи команд

"Выдвинуть и Втянуть" звену горизонтального перемещения руки). Каждая ячейка 19 предназначена для подачи команды включения одной технологической машине, для сохранения

C этой команды в памяти, для снытия команды при определенном состоянии технологической машины и для формирования сигнала о срабатывании машины.

Ячейка 18 содержит логические многовходовые элементы HJ_#_ 20 — 23.

Элементы 22 и 23 соединены по схеме триггера с раздельными входами. Прямые входы элементов 20 и 21 предназначены для подвода команд к исполнительным механизмам робота от элементов 15, 16. Прямые выходы элементоЬ 20, 21 соединены соответственно с прямыми входами элементов 22 и

23, а прямые выходЫ элементов 22 и

23 соединены с управляицими входами выходных усилителей 24 блока 4.

Ячейка 19 содержит логические элементы ИЛИ 25 — 29 и усилители 30, 31. Элемент 25 с .элементом 26, а так. же элемент 27 с элементом 28 соединены по схеме триггеров с раздельными входами и образуют соответственно триггеры включения и выключения машины.

Свободный прямой вход элемента 25 предназначен для подачи команды технологической машине от соответствующеro элемента 15 (16). Прямой выход элемента 25 соединен с входом выходного усилителя 24 блока 4. Прямые входы элементов 27 и 29 соединены с конечным выключателем 32 блока 5.

Прямой выход элемента 27 соединен с инверсным входом элемента 25, являющимся входом сброса триггера включения. Прямой вход элмента 28 предназначен для подачи сигнала включения триггера выключения.

Прямой выход элемента ?8 соединен с входом элемента 29. Прямой выход элемента 29 соединен с управляющим входом усилителя 31, а инверсный выход — с управляющим входом усилителя 30. Выходы усилителей 30 и 31 соединены с каналами наборного поля

17 блока 2.

Блок 5 конечных выключателей и датчиков содержит конечные выключатели 32 технологических машин, конечные выключатели 33 звеньев промышленного робота и датчики, например, электропневмопреобразователи 34.

Перед включением устройства в работу на наборном поле 17 для каждого элемен-а 14 оставляют открытыми рукИ робота), та канал литания датчика переключается на атмосферу и на выходе датчика 34, а также на данном входе элемента 15 появляется сигнал

"0". Таким образам, на всех входах элемента 15 имеются сигналы "0", поэтому на инверснъ»х выходах элементов 15 и 16 появляется сигнал "1", т.е. сигнал подачи данной команды.

Допустим„что эта команда (например, "Выдвинуть руку") подается на входе логического элемента 20 ° Тогда на выходе элемента 20 и входе элемента 22, а также на прямом выходе элемента 22 и на входе соответствующего усилителя 24 появляется сигнал "1", в результате чего соответствующее звено робота переходит в другое положение (рука выдвигается) . Поскольку элементы 22 и 23 соединены па схеме триг. ера с раздельньйи входами, та сигнал на выходе элемента 22 сохраняется и после того, как вз выходе элемента 20 появляется сигнал "О" (после ухода руки с исходного положения). Сигнал на выходе элемента 22 станет "0" лишь при подаче сигнала

"1" на вход элемента 21 (т.е. при подаче команды "Втянуть руку").

Допустим теперь, что команда "1" подается логическому элементу 25 для управления технологической машиной.

Тогда на прямом выходе элемента 25 выходе элемента 25 сохраняется и после снятия сигнала "1" с его входа.

После ухода исполнительного механизма технологической машины с исходнога положения на выходе конечного выключателя 32, а также на соответствующих входах логических элементов

27 и 29 появляется сигнал "1". На прямом выходе элемента 27 также появляется сигнал "1", которьп» поступает на инверсный вход элемента 25, в связи с чем на прямом выходе этого элемента и на управляющем входе

1I н усилителя 24 появляется сигнал О т.е. команда включения технологической машины снимается. На прямом выходе логиче ска го элемента 28 и соответствующем входе элемента 29 появляется сигнал "О", так как на инверсном выходе элемента 27 появляетсяя сигнал 10, а на свободном вхо1416941 линии, к которым подключены выключатели блока. 5, при срабатывании которых на выходе соответствующего элемента 15 должна быть сформирована команда управления. Остальные входы элементов 14 перекрываются заглушка— ми.

Устройство работает следующим образом. 10

Для задания автоматического режима работы тумблер 6 следует перевес— ти в положение "Автомат". При этом на выходе тумблера и на входе элемента 9 появляется сигнал "1". На прямом !5 выходе элемента 9, а также на входе кнопки 8 также появляется сигнал "1".

После нажатия кнопки 8 сигнал "1" появляется на ее выходе и на входе логического элемента 12. На инверс- ном выходе элемента 12 появляется сигнал "0", который поступает на вход логического элемента 11 ° Так как по второму входу элемента 11 сигнал тоже "0", то на выход элемента 11 и на управляющий вход усилителя 13 поступает сигнал "0", в результате чего на выходе усилителя 13 тоже появляется сигнал 0", который разрешает работу устройства в автоматическом режиме.

Если звено промышленного робота находится в требуемом положении, то струя воздуха в соответствующем конечном выключателе 33 перекрыта и в со- . H на. управляющем входе соответствуюответствующий канал поля 17 воздух 35 щего усилителя 24 появляется сигнал

31 н не по ступае т, т. е . на входы в сех и включается данная технологиэлементов 14, соединенных с этим ческая машина. Сигнал "1" на прямом каналом, поступает сигнал "0".

Если технологическая машина находит40 ся в требуемом состоянии, то канал питания соответствующего усилителя

30 или 31 переключается на атмосферу и к соответствующему каналу поля

17 воздух также не поступает. Если

45 все звенья промь»шле»»ного робота заняли требуемое для конкретной команды положение, а также все запрограммированные технологические машины находятся в требуемом состоянии, та на все входы данного логического элемента 14 поступа»от сигналы "О", поэтому на выходе ега и на соответствующем входе логическага элемента 15 появляется сигнал "0". Если при этом имеется электрический сигнал на датчике

34, допустим, подключенном к одному из свободных входов элемента 15 (например, имеется заготовка на схвате

1416941

30,11

50 де элемента 28 — сигнал "0". Несмотря на это сигнал "1" на прямом выходе элемента 29 сохраняется, так как по второму входу элемента 29 поступа-. ет сигнал "1 " от конечного выключателя 32. Поэтому усилитель 31 по-прежнему на управляющем входе имеет сигнал "1", канал питания его переключен на атмосферу и на его выходе имеется сигнал "0" (технологическая машина не сработала), который подведен к соответствующему каналу 17.

Когда исполнительный механизм технологической машины возвращается в исходное положение, на выходе конечного выключателя 32 появляется сигнал

"0". На выходе элемента 27 сигнал "1" ,сохраняется, но на прямом выходе элемента 29 появляется сигнал "0", а на инверсном выходе его — сигнал

"1". Поэтому на выходе усилителя 31 появляется сигнал "1", а на выходе усилителя 30 появляется сигнал "0" (технологическая машина сработала).

Чтобы поготовить данную ячейку для работы в следующем цикле, необходимо подать команду на свободный вход элемента 28. При этом на прямом выходе элемента 28, а также на входе и на прямом выходе элемента 29 появляется сигнал "1", а на инверсном выходе его - сигнал "0", Усилители

30 и 31 меняют выходные сигналы, т.е. сигнал "0" появляется на выходе усилителя 31 (технологическая машина не сработала), а на прямом выходе элемента 27 появляется сигнал "0", т.е. сигнал запрета с инверсного входа элемента 25 снимается и.этот элемент может реагировать на следующую команду по его свободному прямому входу.

Автоматический режим работы прекращается при нажатии кнопки 7 или при переводе тумблера 6 в положении

"Наладка" ° В обоих случаях на входе логического элемента 10 появляется сигнал "1", поэтому на его выходе, а также на входе и прямом выходе логического элемента 11 тоже появляется сигнал "1", который усилитель

13 переводит в другое положение. На выходе усилителя 13 появляется сигнал

"1", который через канал 17 блокирует работу всех логических элементов 14.

В наладочном режиме (при положении

"Наладка" пневмотумблера 6) командьi звеньям промьпиленного робота или технологическим машинам можно подавать подводом сигнала "1" к неиспользованным входам логических элементов

20 и 21.

Формула изобретения

1. Пневматическое логическое уст— ройство управления, содержащее блок управления, блок конечных выключателей с инверсными выходами, програм— мный блок и командозадающий блок с ячейками управления исполнительными механизмами роботов, каждая из которых выполнена в виде подключенного к выходам первых многовходовых элементов ИЛИ триггера с раздельными входами, взаимно инверсные выходы которого связаны с выходными усилителями, о тлич ающе е ся тем, что, с целью упрощения конструкции, программный блок состоит из вторых многовходовых элементов ИЛИ, соответствующие входы которых параллельно соединены с выходами блока управ— ления и конечных выключателей через каналы наборного поля, снабженные заглушками в соответствии с программой управления, причем выходы вторых многовходовых элементов ИЛИ через элементы НЕ связаны с соответствующими входами первых многовходовых элементов ИЛИ, ячеек управления исполнительными механизмами роботов.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что командозадающий блок снабжен ячейками управления технологическими машинами, каждая из которых содержит триггер включения и триггер выключения машины, выполненные в виде триггеров с раздельными в<одами, и двухвходовый элемент ИЛИ с взаимно инверсными выходами, причем прямой выход триггера включения соединен с входом выходного усилителя, прямой выход триггера выключения сообщен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого и вход сброса триггера вы.. ключения связаны с выходом конечного выключателя технологической машины, инверсный выход триггера выключения сообщен с входом сброса триггера включения, прямой и инверсный выходы элемента ИЛИ подключены к входам программного блока, а включающие вхо. ды триггеров включения и выключения соединены с выходами соответствующих элементов НЕ программного блока.