Цикловая система программного управления манипулятором

 

Использование: в машиностроении, например при автоматизации механообрабатывающего оборудования. Сущность изобретения: цикловая система программного управления манипулятором содержит элемент И, выход которого соединен с первым информационным входом коммутатора, блок памяти, последовательно соединенный с блоком считывания, приводами, датчиками позиционирования. Система управления снабжена переключателем и последовательно соединенными генератором тактовых импульсов, первым счетчиком и дешифратором, а отдельные группы датчиков позиционирования снабжены вторыми элементами И, вторыми счетчиками и группами третьих элементов И. При этом выходы каждой группы датчиков позиционирования связаны через соответствующий второй элемент И с первым элементом И и входом соответствующего второго счетчика, выходы которого через вторые информационные входы коммутатора и первые входе соответствующей группы третьих элементов И подключены к блоку памяти, причем вторые входы каждой группы третьих элементов И соединены с одним из выходов дешифратора , а переключатель связан с управляющим входом дешифратора и адресным входом коммутатора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) В 25 J 13/00, 9/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4850193/08 (22) 12.07.90 (46) 30.04.93. Бюл. ¹ 16 (71) Московский автомобильный завод им, И,А.Л и хаче ва (72) Е.М.Михин и В.Г.Пищугин, (56) Авторское свидетельство СССР

N 1324010, кл. В 25 J 9/00. 1987. (54) ЦИКЛОВАЯ СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРОМ (57). Использование: в машиностроении, например при автоматизации механообрабатывающего оборудования. Сущность изобретения: цикловая система программного управления манипулятором содержит элемент И, выход которого соединен с первым информационным входом коммутатора, блок памяти, последовательно соединенный с блоком считывания, приводами, датчиками позиционирования. Система

Изобретение относится к робототехнике, в частности к устройствам управления роботами, и может найти широкое применение при автоматизации различных технологических операций.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей цикловой системы программного управления манипулятором путем обеспечения независимогоуправления отдельными группами приводов.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемой цикловой системы программного управления.

Она содержит первый элемент, коммутатор 2, блок 3 памяти, блок 4 считывания, „„59„„1812100 А1 управления снабжена переключателем и последовательно соединенными генератором тактовых импульсов, первым счетчиком и дешифратором, а отдельные группы датчиков позиционирования снабжены вторыми элементами И, вторыми счетчиками и группами третьих элементов И, При этом выходы каждой группы датчиков позиционирования связаны через соответствующий второй элемент И с первым элементом И и входом соответствующего второго счетчика, выходы которого через вторые информационные входы коммутатора и первые входе соответствующей группы третьих элементов И подключены к блоку памяти, причем вторые входы каждой группы третьих элементов И Я соединены с одним из выходов дешифратора, а переключатель связан с управляющим входом дешифратора и адресным входом коммутатора. 1 ил. приводы 5, датчики 6 позиционирования, вторые элементы И 7, генератор 8 тактовых импульсов, первый счетчик 9, дешифратор

10, третьи элементы И 11, переключатель 12, вторые счетчики 13.

Первый элемент И 1 последовательно соединен через первый информационный вход коммутатора 2 с первыми входами третьих элементов И 11, блоком 3 памяти, блоком 4 считывания, приводами 5, датчиками позиционирования 6, вторыми элементами И 7, Выходы которых сВязаны со Входами первого элемента И 1 и через вторые счетчики 13 со вторыми информационными входами коммутатора 2, адресный вход которого подключен к выходу переключате3

1872100

Переключатель 12 представляет собой, например, тумблер или кнопку с памятью.

Остальные элементы известны и описаны в различной справочной литературе, Цикловая система программного управ-. ления манипулятором работает следующим образом; в зависимости от состояния переля 12 и к управляющему входу дешифратора

10, генератор тактовых импульсов 8 последовательно соединен с первым счетчиком 9 и дешифратором 10.

Коммутатор 2 .может представлять собой, например, микросхему двоичного счетчика серии К155ИЕ7, в,этом случае, первый ключателя 72 устанавливается первый или информационный вход коммутатора будет

егоpoA режим работы. При первом режиме работы блокировано прохождение инфорсчетным входом счетчика, вторые инфорМационные входы коммутатора — входы паралмации со вторых, счетчиков 13 через вторые лельной записи числа в счетчик, а адресный вход коммутатора - вход разрешения запи- информационные входы коммутатора 2, но еи йнформаций через эти входы. -:: разрешЕно прохождение информации по

Блок памяти 3 может быть выполнен, . его первому информационному входу, поднапример, на микросхеме К155РЕ3 или мо- 15 клюквенному к первому элементу И1. Работа жет представлять собой набор любых дру- дешифратора 10 также блокирована, на гих микросхем памяти с различными всех его выходах устанавливаютря уровни способами записи ихранения информации, . логической единицы, разрешая прохождеБлок считывания 4 может,состаять. йз ние через 8се третьи элементы И 11, микросхем, функционально выполняющих 20 Код первого кадра программы поступароль триггеров, например, микросхемы се-. ет йэ коммутатора 2 через третьи элементы рии К155ТМ2, у которых входы R u S под- И 11 на блок памяти 3, на выходе которого ключены к блоку памяти, а выходы Q u Q к ..появляется информация об отработке треисполнительным элементам, : буемой степени подвижности. Эта инфорПривод5можетпредставлятьсобой„на- 25 мация заносится в блок считывания и пример, широкий класс гидро- и пневморас- поступает на соответствующий прйвод 5, пределителей, которые с одинаковым исполнительныйэлементкоторагоначинает успехом"можно испольэовать как для управ- двигаться йосвобождаетдатчик позициони:ления степенями подвижности манипулято- рования 6 от своего воздействия. ра, так и для управления технологической 3" . С датчика позиционирования 6 поступаоснастки, При подаче электрического сигна- ет уровень логического 0 через вторые алела на электромагнит пневмораспределите- менты И 7 и первый элемейт.И 1 на первый ля исполнительный элемент привода, информациойный вход коммутатора 2, блоsanpuMep, шток цилиндра движется в одну кируя.измененйе кода кадра программы на сторону, а при снятии напряжения с катуш- 35 его выходе. Па мере выхода, исполнительки электромагнита пневмораспределитель ного элемента привода 5 в запрограммивозвращаетсяв"исходноеположениеи шток . рованную точку происходит повторное цилиндра движется в обратную сторону. воздействие его на датчик позиционироваДатчики позиционирования 6, напри- ния 6, с которого при срабатывании постумер, могут быть как контактными, механиче- 40 пает уровень логической единицы. Эта ского воздействия, так и бесконтактными, логическая единица поступает на первый например, ВКБ-ОЗ,::. информационный. вход коммутатора 2 и

Гейератор тактовых импульсов 8 выпал- изменяет код на его выходе, который соотнен, например, на логических Элементах се- " ветствует второму кадру программы. Обрарии К155 с резистивно-емкостной обратной 45. ботка второго кадра происходит аналогично связью. На выходе этих элементов с фикси- вышеописанному циклу. раваннай частотой появляются прямоуголь- Во втором режиме работы на выходе ные импульсы, . переключателя 12 изменяется логический

Счетчики 9 и.13 представляют собой уровень, в результате чего коммутатор 2 двоичные счетчики и могут быть выполнены, 50 блокируется от приема информации по пернапример, в качестве самостоятельных мик- вому информационному входу, но переклюросхем различных серий, например, чается на прием информации по вторым

К155ИЕ6. информационным входам, а дешифратор 10

Дешифратор 10 выполнен, например, в начинает свою работу, периодически выдавите. самостоятельной схемы К155ИДЗ с ин- 55 вая на каждый свой выход уровень логичеверсией выходных сигналов с помощью ло- ской единицы, тем самым разрешая гических элементов, а также может быть, поочередное прохождение информации чевыполнен на микросхеме К155РЕ3 с предва- . рез определенную группу третьих элеменрительным программированием необходи- тов И 11. В этом случае возможно мых состояний, независимое управление отдельными груп18121Uu

10

20 единяется в одну группу, а управление другой рукой — в другую группу. Использование такого принципа управления можно перенерудованием или оснасткой, отведя для этого

25 при возможности одну из групп приводов

30 венно повышает надежность, снижает сроки -внедрения роботов, упрощает обслуживание, снижает затраты на изготов35

50 пами приводом 5, которые собраны в группы, например, по следующим критериям: управление степенями подвижности первой руки манипулятора, управление степенями подвижности второй руки манипулятора. уп-: равление технологической оснасткой и т.д.

Цикл. обработки каждой, предваритель,но запрограммированной, группы приводов следующий: изначально каждый второй счетчик 13 через коммутатор 2 подает на первые входы третьих элементов И 11 коды первых кадров программ;

В момент выдачи уровня логической единицы на вторые входы первой группы третьих элементов И 1 из дешифратора 10 информация соответствующего второго счетчика 13 поступает на часть адресных входов блока памяти 3, на остальных адресных входах блока памяти 3 в это время присутствуют фиксировайные уровни логического нуля.

Согласно поступившему коду первого кадра программы для первой группы степеней подвижности информация из блока па- мяти 3 заносится в блок 4 считывания, а из него поступает на привод 5 этой группы, Происходит отработка запрограммированной степени подвижности, датчик позиционирования б дает как и в первом режиме поочередно уровень логического нуля, затем уровень логической единицы.

Эти уровни поступают через соответствующий второй элемент И 7 на вход соответствующего второго счетчика 13, в котором изменяется выходной код и теперь он соответствует второму кадру программы для данной группы степеней подвижности, Пока шла отработка степени подвижности из первой группы дешифратор 10 выдает уровень логической единицы на вторые входы следующей группы третьих элементов И 11, пропуская код первого кадра программы . следующего второго счетчика 13 к блоку памяти 3, информация от остальных вторых счетчиков 13 не поступает к блоку памяти.

На соответствующем адресном пространстве блока памяти 3 появляется код первого кадра программы для следующей грулпы степеней подвижности, на остальных адресных входах блока памяти 3 — фиксированные уровни логического О, Из блока памяти 3 через блок считывания 4 информация об обработке соответствующей степени подвижности в данной группе поступает на привод 5, Информация из блока памяти 3 на остальные группы степеней подвижности в этот момент времени не поступает, а сохраняется в блоке считывания, Отработка происходит аналогично вышеописанному циклу с разницей в том, что сигнал об окончании позиционирования поступает через соответствующий данной группе степеней подвижности второй элемент И 7 на соответствующий второй счетчик 13. Цикл отработки следующих групп степеней подвижности аналогичен, Вследствие большей скорости выдачи тактовых сигналов на вторые входы третьих элементов И 11 отработка каждой группы степеней подвижности практически происходит одновременно и не зависит друг от друга, Такой режим работы устройства целесообразно использовать там, где требуется, исходя из технологических требований, обслуживание роботом нескольких единиц

15 оборудования, Например, при обслуживании двух конвейерных систем, на которых появление деталей не синхронизировано и носит случайный характер. В этом случае управление одной рукой манипулятора обьсти и на управление технологическим обоманипулятора. В этом случае система управления манипулятором превращается в систему управления роботизированным технологическим комплексОм, что сущестление комплекса и т,д.

Формула изобретения

Цикловая система программного управления манипулятором„содержащая элемент И, выход которого соединен с первым информационным входом коммутатора, блок памяти, последовательно соединенный с блоком считывания, приводами, датчиками позиционирования, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обес печения независимого управления отдельными группами, приводов, она снабжена переключателем и последовательно саединенными генератором тактовых импульсов, первым счетчиком и дешифратором, а отдельные группы датчиков позиционирования снабжены вторыми элементами И, вторыми счетчиками и группами третьих элементов И, при этом выходы каждой группы датчиков позиционирования связаны через соответствующий второй элемент И с первым элементом И и входом соответствующего второго счетчика, выходы которого через вторые информационные входы коммутатора и первые входы соответствующей группы третьих элементов И подключены к блоку памяти, причем вторые входы каждой

1812100

Составитель Е.Михин

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M,Màêñèìèøèíeö

Редактор

Заказ 1553 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 группы третьих элементов И соединены с одним из выходов дешифратора, а переключател ь связан с управляющим входом дешифратора и адресным входом коммутатора.