Шаговая система программного управления манипулятором

 

О П И С А Н И Е () 746433

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ -".!д 3 !!,.ЫИ3 (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 10.04.78 (2! ) 2602029/18-24 (51)М. Кд.

G 05 В 19/40

В 25 J 9/00 с присоединением заявки №

Государственный комнтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 07,07.80,. Бюллетень № 25 но делам изобретений н открытий (53) Л К 62-50 (088.8) Дата опубликования описания 07 07.80 (72) Автор изобретения

В. С. Громосяк с

Проектно-конструкторское и технологическое бюро по машиностроению (7! ) Заявитель (54) ШАГОВАЯ СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

МАНИПУЛЯТОРОМ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при создании импульсных систем программного управления манипулятором.

Известны шаговые системы программного управления манипулятором, содержащие блок

5 памяти, блок записи, блок воспроизведения, блок формирования команд коммутатор, ша-. говый двигатель и датчик положения (1J.

Однако, они имеют сложную структуру при

t0 реализации их на двоичных логических элементах.

Наиболее близким техническим решением к данному. изобретению является система, содержащая последовательно соединенные блок !

5 памяти, первый ключ, блок воспроизведения программы и блок управления, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам первого коммутатора, выход которого соединен со входом шагового

20 двигателя, связанного через исполнительный оргав с датчиком положения исполнительного ор.гана, последовательно соединенные второй коммутатор, первый элемент задержки, первый элемент ИЛИ и блок записи программы, выход которого подключен ко второму входу первого ключа, второй выход второго коммутатора подключен ко второму входу первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с первым выходом второго коммутатора (2J.

Недостатком этой системы является ее невысокая точность, особенно лри больших скоростях, вследствие инерционности исполнительного органа и возможных потерь импульсов шаговым двигателем. Цель изобретения — повышение то пюсти системы.

Поставленная цель достигается тем, что система содержит второй ключ. последовательно соединенный второй элемент задержки, реверсивный счетчик, первый дешифр;пор, генератор импульсов и второй элемент ИЛИ и последовательно соединенные второй дешифратор и элемент И, второй вход которого подключен ко входу второго элемента задержки и третьему выходу блока управления, а выходко второму входу второго элемента ИЛИ, 746433 4

15

35

55 выход которого соединен с третьим входом первого коммутатора, вход второго ключа подключен к выходу датчика положения исполнительного органа, первый выход -- ко входу второго коммутатора, а второй выход — ко второму входу реверсивно . го счетчика, выход которого соединен со входом первого и второго дешифраторов.

На чертеже представлена функциональная схема системы (по одной координате манипулятора) .

Она содержит блок 1 йамяти, первый ключ

2, второй ключ 3, блок 4 записи программы,. блок 5 воспроизведения программы, блок 6 управления, первый коммутатор 7, шаговый двигатель 8, исполнительный орган 9, датчик 10 положения исполнительного органа, второй коммутатор 11, первый элемент 12 задержки, первый элемент 13 ИЛИ, блок 14 коррекции, реверсивный счетчик 15, второй элемент 16 задержки, первый дешифратор 17, второй дешифратор 18, второй элемент 19 ИЛИ, генератор

20 импульсов, элемент 21 И.

Шаговая система работает следующим образом.

При установке ключей 2 и 3 в положение

"запись" и перемещении рабочего органа по требуемой траектории импульсный датчик 10 положения действительного положения формирует импульсы, которые через второй коммутатор 11, первый элемент 12 задержки и первый элемент 13 ИЛИ поступают в блок 4 записи.

В результате в блок 1 памяти записываются все перемещения исполнительного органа 9, по каждой координате на отдельную дорожку магнитной ленты. Сигналы прямого перемещения записываются одиночными импульсами, а сигналы обратного перемещения — двойными.

Для воспроизведения программы устанавливают ключи 2 и 3 в положение "работа". Считаннь е блоком 5 воспроизведения импульсы поступают на блок 6 управления, который формирует команды управления первым коммута тором 7 (прямое и обратное перемещение) и импульсные последовательности, соответствующие перемещением, которые через блок 14 коррекции поступают на информационный вход коммутатора 7 шагового двигателя и далее отрабатываются шаговым двигателем 8. С импульсного датчика 10 положения на вычитающий вход реверсивного счетчика 15 поступают импульсы, соответствующие действительным перемещениям исполнительного органа 9. На суммирующий вход реверсивного счетчика 15 поступают задержанные вторым элементом 16 задержки импульсы программы. Время задержки выбирается соответствующим инерционности шагового - двигателя 8 и исполнительного органа 9, поэтому при точном воспроизведении программы реверсивный счетчик 15 находится в нулевом состоянии, В случае, если число импульсов, поступивших на вычитающий вход, меньше числа импульсов, поступающих на суммирующий вход, что свидетельствует об отставании исполнительного органа 9, например из-за потерь импульсов гцаговым двигателем, реверсивный счетчик

15 (в данном примере шестиразрядный) устанавливается последовательно в состоянии

000001, 000010, 000011 и т.д., что выявляется первым дешифратором 17, который включает генератор 20 импульсов. Импульсы коррекции с генератора 20 импульсов поступают через второй элемент 19 ИЛИ вместе с импульсами программы на первый коммугатор 7 и отрабатыва ются шаговым двигателем 8. Импульсы коррекции выдаются генератором 20 импульсов до тех пор, пока не будет обнулен реверсивный счетчик 15 (ошибка скорректирована). В слу- чае, если имеет место пробег исполнительного органа 9, соответствующей разностью импульсов реверсивный счетчик 15 устанавливается последовательно в состояния 111111, 111110, 111101 и т.д. Такие состояния счетчика выявляются вторым дешифратором 18, на инверсном выходе которого исчезает сигнал и элемент 21 И запирается, предотвращая подачу следующих импульсов программ на шаговый двигатель 8 до тех пор, пока ими не будет скомплексирована ошибка (счетчик 15 обнулился).

Применение изобретения позволит повысить точность позиционирования манипулятора.

Формула изобретения Яаговая система программного управления манипулятором, содержащая последовательно соединенные блок памяти, первый ключ, блок воспроизведения программы и блок управления, первь1й и второй выходы которого подключены к соответствующим входам первого коммутатора, выход которого соединен со входом шагового двигателя, связанного через исполнительный орган с датчиком положения исполнительного органа, последовательно соединенные второй коммутатор, первый элемент задержки, первый элемент ИЛИ и блок записи программы, выход которого подключен ко второму входу первого ключа, второй выход второго коммутатора подключен ко второму входу первого элемента

ИЛИ, третий вход которого соединен с первым выходом второго коммутатора, о г л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повьпцения точности системы, она содержи г в горо " ключ, последовательно соединенные второй н емент задержки, реверсивный счетчик, первь|й дешифратор, генератор импульсов и BToi ой элемент

746433 6 ко второму входу реверсивного счетчика, выход которого соединен со входом первого и второго дешифраторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шадрин В. Н. Фазовое управление от магнитной ленты, М-Л. "Энергия", 1964, с. 14.

2. Авторское свидетельство СССР. цо заявке p N 2520536/18-24, 05.09.77 (прототип) .

Составитель Г. Нефедова

Техред И.Асталош

Редактор И. Ковальчук

Корректор И. Муска

Заказ 4102/16 Тираж 95б Подписное

ЦНИИЧИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ИЛИ и последовательно соединенные второй дешифратор и элемент И, второй вход которого подключен ко входу второго элемента задержки н третьему выходу блока управления, l а выход — ко второму входу второго элемента

ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом первого коммутатора, вход второго ключа подключен к выходу датчика положения ислолчительного органа, первый выход — ко входу второго коммутатора, а второй выход—

I

I

1 !