Система управления промышленным роботом-манипулятором

 

О П И С А Н И Е 1ii1 474434

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 30.07.73 (21) 1949248/25-8 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.06.75. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 23.09.75 (51) М. Кл. В 25j 3/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-229.7 (088.8) (72) Авторы изобретения А. Е. Кобринский, А. И. Корендясев, Б. Л. Саламандра и Л. И. Тывес (71) Заявитель

Государственный научно-исследовательский институт машиноведения (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫМ

РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМ

Изобретение относится к ооласти машиностроения.

Известны системы управления промышленным роботом-манипулятором, состоящие из программного устройства, электрогидравлических золотников управления каждым приводом и датчиков положения звеньев промышленного робота-манипулятора в цепи обратной связи. Для обеспечения возможности манипулирования объектами, на которые наложены внешние связи, программируют движения стольких приводов (кроме привода схвата), сколько степеней свободы имеет кинематическая цепь «основание — объект — манипулятор», а остальные приводы отключают от источников питания, обеспечивая свободу их перемещений, либо переводят в режим автоматической компенсации сопротивлений в кинематической цепи и приводах.

Однако такие системы и способы управления характеризуются неполным использованием мощностей приводов промышленного робота-манипулятора. При этом может оказаться, что мощности программируемого привода недостаточны для перемещения объекта.

Цель изобретения — использовать мощности непрограммируемых приводов при реализации движений робота-манипулятора, обеспечивая минимальную загрузку приводов, управляемых от программного устройства.

Для этого система управления промышленным роботом-манипулятором содержит датчики изменения давления, установленные в полостях программируемых гидроприводов и включаемые в цепь управления непрограммируемых приводов программным устройством поляризованного реле, обмотка которого запитывается от датчика изменения давления, генератор импульсов с регулируемой частотой

i0 и триггер, соединенные через контакты поляризованного реле, двухпозиционный электрогидрозолотник, положение которого определяется состоянием триггера, и аккумулятор давления, связанный с насосной станцией че15 рез двухпозиционный электрогидрозолотник и с непрограммируемым приводом — через трехпозиционный золотник, управляемый датчиком скорости непрограммируемого привода, На схеме приведен пример системы управ20 ления для робота с двумя степенями свободы, работающего с объектом, имеющим одну степень свободы (перемещение скалки в направляющих) .

Система управления содержит робот-мани25 пулятор 1, объект 2, на который наложены внешние связи, программное устройство 3, программируемый привод 4, золотник 5 управления программируемого привода, непрограммируемый привод 6, датчики 7 и 8 изме30 нения давления, устройство 9 включения дат474434 чика изменения давления в цепь управления непрограммируемого привода, обмотку 10 поляризованного реле, его контакты 11, генератор 12 импульсов с регулируемой частотой, триггер 13, усилитель 14, двухпозиционный электрогидрозолотник 15, насосную станцию

16, аккумулятор давления 17, трехпозиционный золотник 18, усилитель 19, датчик 20 скоросIH непрограммируемого привода.

Система управления работает следующим образом.

Сигналы программного устройства 3, характеризующие траекторию и скорость дни>кения схвата робота-манипулятора 1, отрабатываются программируемым приводом 4 с помощью золотника 5 и датчиков поло>кения обратной связи (на схеме не показаны). При этом объект 2 перемещается в соответствии с наложенными внешними связями. В полостях программируемого привода 4 установлены датчики 7 и 8 изменения давления. От программного устройства 3 в цепь управления непрограммируемого привода 6 устройством 9 включается датчик изменения давления, находящийся в полости нагнетания гидропривода 4. Сигнал этого датчика запитывает обмотку 10 поляризованного реле, контакты 11 которого срабатывают только при возрастании давления в полости нагнетания привода 4.

Если же давление в полости нагнетания уменьшается (а это означает, что мощность непрограммируемого привода 6 используется для выполнения полезной работы и направлена на уменьшение нагрузки в приводе 4), то контакты 11 реле разомкнуты и тем самым фиксируется положение золотника 15, а управление приводом 6 осуществляется трехпозиционным золотником 18 от датчика 20 скорости через усилитель 19.

При возрастании давления в полости нагнетания привода 4, свидетельствующем о том, что мощность непрограммируемого привода не идет на выполнение полезной работы, срабатывают контакты 11 поляризованного реле, триггер 13 переходит в другое устойчивое состояние, обеспечивая усилителем 14 переключение двухпозиционного золотника 15.

Двухпозиционный золотник 15 в первом положении подключает насосную станцию 16 к цепи питания непрограммируемого привода 6, в которую включен аккумулятор давления 17 б с линейной характеристикой, например, пружинный. Насосная станция 16 обеспечивает больший расход, чем необходимо для осуществления движения непрограммируемого привода 6, и поэтому в данном положении золот1п ника 15 аккумулятор 17 давления взводится, и давление в цепи питания нерегулируемого привода растет.

Во втором поло>кении золотника 15 насосная станция 16 отключена, непрограммируе1в мый привод 6 питается аккумулятором давления 17, который разряжаясь, уменьшает давление в цепи.

Частота генератора импульсов 12 должна быть отрегулирована так, чтобы за период

20 между двумя импульсами система успела среагировать на изменение давления в нерегулируемом приводе.

Предмет изобретения

Система управления промышленным роботом-манипулятором, включающим программируемые и непрограммируемые приводы, состоящая из программного устройства и дат30 чиков положения звеньев робота-манипулятора в цепи обратной связи, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения манипулирования объектами с внешними связями при минимальной нагрузке в программируемых при35 водах, она снабжена цепью управления непрограммируемых приводов, состоящей из датчиков давления, установленных в полостях программируемых гидроприводов и выходы которых через поляризованное реле, ге40 нератор импульсов с регулируемой частотой, триггер, усилитель, двухпозиционный электрогидрозолотник, насосную станцию с гидроаккумулятором и трехпозиционный золотник соединены с непрограммируемым гидроприво45 дом, причем гидропривод снабжен датчиком скорости, управляющим трехпозиционным золотником.

474434

Составитель М. Пуряев

Техред Т. Миронова

Редактор Л. Лашкова

Корректор 3. Тарасова

Типографии, пр. Сапунова, 2

3 а к я а 2326 10 Изд. № 824 Тираж 966 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4,5