Устройство для программного управления

 

00 54И47

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.07.72 (21) 1810587/24 (51) М. Кл. 6 05В 19/42 с присоединением заявки № 1850364/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (23) Приоритет 27.11.72 по п. 2

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.76 (53) УДК 621-503.55 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Спыну и В. С. Федоров (71) Заявитель

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ,1

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах программного управления автоматическими манипуляторами, в частности сварочными манипуляторами.

Известно устройство для программного управления манипулятором, содержащее запоминающий контактный барабан с перфорированной лентой, привод, механическое сравнивающее устройство и датчик обратной связи в виде подпружиненной тяги. Такое устройство выполнено на довольно сложных, механически связанных элементах, имеющих невысокую точность. (1).

Известно также устройство программного управления манипулятором, содержащее запоминающее устройство, преобразователь код †анал, исполнительную часть и датчик положения. Недостаток его — невысокая точность. (2).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для программного управления, содержащее блок записи и считывания программы и последовательно соединенные блок задания перемещения исполнительного органа, первый переключатель, привод, подключенный к исполнительному органу, и импульсный датчик перемещений.

В данном устройстве применено сложное запоминающее устройство на потокочувствительных головках и сложный кодовый датчик.

Кроме того, при обучении датчик перемещений соединен с запоминающим устройством, что

5 ухудшает точность обучения. (3).

Цель изобретения — упрощение устройства с одновременным повышением точности его работы.

Это достигается тем, что в устройство вве10 дены последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, логический запоминающий блок и второй переключатель, подключенный к блоку записи и считывания программы, причем импульсный датчик перемещений

15 через логический запоминающий блок соединен с первым переключателем. Логический запоминающий блок содержит последовательно соединенные цифро-аналоговый преобразователь, балансный мост, нуль-орган и элементы

20 совпадения, подключенные к цифро-аналоговому преобразователю и к выходу логического запоминающего блока, выход и входы которого соединены с выходом балансного моста и с одними пз входов элементов совпадения

25 и цифро-аналогового преобразователя.

На чертеже представлена блок-схема устройства для одной из управляемых координат, где 1 — блок задания перемещения исполнительного органа; 2 — первый переключатель;

30 3 — привод; 4 — исполнительный орган; 5—

541147

65

3 импульсный датчик перемещений; 6 — генератор тактовых импульсов; 7 — логический запоминающий блок; 8 — второй переключатель; 9 — блок записи и считывания программы; 10 — цифро-аналоговый преобразователь;

11 — ; 12 — нуль- ; 13— элементы совпадения.

Так как в режиме записи программы оператору очень сложно управлять перемещениями рабочего инструмента, находящегося на конце руки манипулятора, сразу по всем координатам с одновременной записью на магнитную пленку или другой вид запоминающего устройства, предлагается устройство, которое позволяет вводить программу, управляя раздельно по каждой из координат.

Устройство работает следующим образом.

В режиме «Обучение» переключатели 2 и

8 находятся в положении а. Оператор, управляя ручкой блока 1 задания перемещения, через переключатель 2 подает команды на привод 3, который перемещает исполнительный орган 4 в прямом или обратном направлении по одной из координат в нужную точку пространства. Эти перемещения можно совершать по каждой из управляемых координат. Информация в унитарном коде о движениях рабочего органа по каждой из координат поступает с импульсного датчика перемещений, который установлен непосредственно на рабочем органе, в логический запоминающий блок 7.

При этом импульсы поступают на цифро-аналоговый преобразователь 10, выполненный на шаговом микроприводе, который перемещает движок потенциометра, включенного в балансный мост 11, и отрабатывает то же перемещение, которое задается основному приводу 3

Если оператор в процессе настройки на нужную точку в пространстве совершил ошибку (перебег), то он может исправить ее, включив обратный ход по нужным координатам, и сигнал с импульсного датчика 5 перемещений начинает поступать на вычитающий вход логического запоминающего блока 7. Перемещение, задаваемое оператором от одной точки в другую, фиксируется в балансном мосте 11 величиной рассогласования последнего. После того, как вся информация о перемещениях исполнительного органа от одной точки пространства в другую, а также информация о технологических параметрах зафиксирована в балансных мостах, оператор может подать команду на перевод информации из логического запоминающего блока 7 в блок 9 записи и считывания программы. Сигнал рассогласования балансного моста при этом поступает на нуль-орган 12 с различителем полярности накопленного сигнала и подготавливает один из двух элементов 13 совпадения.

Последнее зависит от того, в каком направлении вращался привод при позиционировании исполнительного органа. При подаче команды на перезапись включается генератор

6, импульсы которого начинают проходить через элемент совпадения на шаговый микро4 привод преобразователя 10, который вращает движок потенциометра моста 11 в обратном направлении до тех пор, пока величина рассогласования балансного моста не станет равной нулю. Параллельно импульсы с генератора 6 через элементы 13 совпадения и переключатель 8 поступают в блок 9 записи и считывания программы.

Когда вся информация в данном перемещении перенесена в блок 9, можно начинать программирование перемещений до следующих точек. Если весь цикл перемещений запрограммирован, манипулятор включается в автоматический режим, т. е. переключатели 2 и 8 переводятся в положение б. Импульсы с блока 9 поступают в логический запоминающий блок 7, который теперь работает в режиме слежения. С блока 11 подается команда на движение привода 3, который перемещает исполнительный орган 4. Сигнал с датчика 5 поступает на вычитающий вход блока 7. Как только привод 3 отработает заданное перемещение, с логического запоминающего блока 7 через переключатель 2 подается команда на его остановку.

Применение данного устройства позволяет значительно упростить конструкцию управляемого манипулятора и повысить точность его работы.

Формула изобретения

1. Устройство для программного управления, содержащее блок записи и считывания программы и последовательно соединенные блок задания перемещения исполнительного органа, первый переключатель, привод, подключенный к исполнительному органу, и импульсный датчик перемещений, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его точности, в него введены последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, логический запоминающий блок и второй переключатель, подключенный к блоку записи и считывания программы, причем импульсный датчик перемещений через логический запоминающий блок соединен с первым переключателем.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что логический запоминающий блок содержит последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, балансный мост, нуль-орган и элементы совпадения, подключенные к цифро-аналоговому преобразователю и к выходу логического запоминающего блока, выход и входы которого соединены с выходом балансного моста и с одними из входов элементов совпадения и цифро-аналогового преобразователя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США М 3251483, кл. 214-1, 1963.

541147

Составитель Н. Белинкова

Редактор И. Грузова

Техред А. Камышиикова Корректор H. Аук

Заказ 2885/5 Изд. № 1894 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Ззипогра<рия, пр. Сапунова, 2

2. Игнатьев М. Б., Кулаков Ф. М. и др.

К проблеме создания глубоководного манипулятора с автоматическим управлением. Курнал «Океанология>;, т. 10, вып. 6, 1970, с. 1090 — 1099.

3. Патент США ¹ 3306471, кл. 214-1, 1964.