Устройство для программного управления манипулятором

 

С. М. Гуревич, А. Ф. Ханин и Г. С. Пахомова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛБНИЯ

МАНИПУЛЯТОРОМ

Изобретение относится к робототехннке и может быть использовано для, автоматизации технологических производственных процессов.

Известно устройство для выбора программ,„ . содержащее программоноситель, схему логических ключей, релейный коммутатор 11).

Однако устройство характеризуется тем недостатком, что ответ об исполнении)„, ; поданной от него на технологическое оборудование команды информативно эквивалеи-; тенодному разряду двоичного кода, что затрудняет реализацию сложных алгоритмов взаимодействия манипулятора с технологическим оборудованием.

Известно также устройство, содержащее последовательно соединенные блок памяти номера программы, блок выбора программы, программоноситель, блок обращения к технологическому оборудованию (2) .

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость кодовой инфор мацнн об ответах от технологического оборудования в каналах связи этого устройства с технологическим оборудованием.

3.

Наиболее близким. техшиеским решением .к предлагаемому является уствойство для

„ayoqeseaemro управления; содержащее гене- ратор импульсов, блок памяти программы, дазапсн и логичвсюй блок 3 .

Однако это устройство характеризуется низкой помехоустойчивостью кодовой инфор. мании об ответах от технологического оборудования.

1Е

Цель изобретения — soiaanesae надем;ности работы устройства.

Пель достигается тем, что в устройство дпя программного упуавления манипушгтора содержащее генератор импульсов, блок памяти программы выходами соединенный через де. .шифратор с первыми входами коммутатора, первые выходы и вторые входы которого подключены к первым входам и выходам технологиюского оборудования соответствензв но, введены шифратор, m-разрядный счетчик, элементы эквивалентности, формирователя импульсов и репейные элементы, выходами подключенные к входам шифратора, а вхо,дами через формирователи импульсов — к

3 966 выходам элементом эквивалентности, первые входы которых соединены со вторыми выходами коммутатора, вторые входы — с выходами соответствующих разрядов m-разрядного счетчика и через усилители мощности— с вторыми входами технологического оборудования, выход генератора импульсов подключен к входу счетчика импульсов, На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство блок 1 памяти программы, деШифратор 2, коммутатор 3, генератор импульсов 4, технологическое оборудование 5, ю m-разрядный счетчик 6 импульсов, элементы

7,— 7,„эквивалентности, формирователи 8, — 8п импульсов, релейные 91 — 9п, элементы> шифратор 10, усилители 11,— 11,„мощности.

Устройство работает следующим образом.

Программа зайосится с программоносителя (не показан) в блок 1 памяти программы, с которого программа преобразуется дешифратором 2 в унитарный код, сигналы с выходов которого управляют коммутатором 3.

Генератор 4 импульсов вырабатывает частоту F, которая последовательным делением на счетчике б с коэффициентом деления Z преобразуется в сетку синхронных частот

F/Z",, F/Z ...F/Z .-всего m сигналов. Эти сигналы через усилители 111 — 11„мощности по внешнему кабелю подаются на технологическое оборудование (ТО), где используются как сигналы ответов об исполнении камацц, поданных на него с коммутатора 3. При этом пш ответа определяется значением частоты используемого сигнала.

Связь устройства управления манштулятором с технологическим оборудованием осуществляется по каналам связи. Каждый канал связи содержит одну или две командных шины и шину ответа, т.е. при N канальной связи имеется всего N ответных шин. Ответная шина в зависимости от состояния каждой единицы технологического 5 оборудования коммутируется на одну из частотно-несущих линий, что и определяет тип передаваемого в устройство ответа от технологического оборудования. Обращение инициируется появле. нием на входах дешифратора 2 кода номера канала связи. Сигналами в унитарном коде с выходов дешифратора управляется коммутатор 3. На выходной командной шине выбранного коммутатора организуется сигнал команды на ТО, а также подготавливается прием и передача только по определенному

1 каналу ответного сигнала от ТО, т.е. осущест вление дуплексного режима работы с программируемой селекцией канала.

Сигнал ответа, принятого от ТО, декодируется на элементах 71 — 7гп эквивалентности .

666 4 при этом сигналы опорных частот F/Z4, F/Z>...

Е/Z поступают с выходов m-разрядного

1 счетчика. Активный уровень на выходе weментов 7 — 7 „эквивалентности появляется при совпадении частот опорного и ответного сигналов. Далее через.цепь: формирователи

81 — Sm,репейный 9,— 9m элементы и шифратор 10 происходит преобразование сигнала в двоичный код, соответствующий типу от1Е вета от ТО. По коду, который передается в блок памяти программы, происходит переход работы манипулятора на соответствующую программу.

Предлагаемое устройство существенно по35 вышает помехоустойчивость каналов связи с ТО, так как обмен информацией по этим каналам осуществляется помехоустойчивой аналоговой величиной — частотой электрических колебаний. щ. Для выполнения, условий однозначности соответствия номера программы полученному ответу необходимо, чтобы количество программ в блоке 1 не превышало количества частот, выдаваемых счетчиком 6 импульсов.

2S Кроме того, но сравнению с известными предлагаемое устройство позволяет сократить количество линий связи устройства с Т0.

В частности для N каналов, по которым мо-. жет быть передано N команд (одна команда

3O ро каналу) и получено m типов ответов по любому каналу для различных структур органиэации связи с ТО, необходимо количество линий связи P = N .+ N„, для случая, когда разделение ответов по типам осуществляется физическими проводниками (N— линии команд, m — линии ответов); P =

N + ЙЬ9э щ для случая, когда разделение ответов по пшам осуществляется кодированием по.hg> м ответам; P = и + N + m. для предлагаемого устройства с частотным

40 разделением ответов.

Конкретное сравнение в цифрах, например, для N = 60, m = 4 (типичное значение для систем управления универсальными роботами) дает

1. 60 + 60 х 4 = 300 (проводов)

2. 60 + 60 х 2 = 180 (— "-)

3. 60 + 60 + 4 124 (— "— )

Для больших m эффект еще показательнее.

Применение изобретения позволяет повысить 0 надежность работы робототехнических комплек сов в заводских условиях при наличии сильных электромапщтных помех, повысить производительность за счет снижения числа незапланированных ситуаций, возникающих при

М ошибочном выборе программы.

Формула изобретения устройство для программного управления манипулятором, содержащее генератор импуль5 966666 6 сов, блок памяти программы, выходами . тора, вторые входы — с выходами соответсоединенный через дешифратор с первыми ствующих разрядов m-разрядного счетчика входами коммутатора, первые выходы и вто- и через усилители мощности — с вторыми рые входы которого подключены к первым входами технологического оборудования, выход входам и выходам технологического оборудо- 5 генератора импульсов подключен к входу счетвания соответственно, о т л .и ч а ю щ е е- чика импульсов. с я тем, что, с. целью повышения надеж- Источники информации, ности работы устройства, в,него введены принятые во внимание при экспертизе шифратор, m-разрядный счетчик, элементы 1. Белянин П. Н. Промышленные роботы. эквивалентности, формирователи ийпульcos l0 М., "Машиностроение", 1975, с. 254. и репейные элементы, выходами подключен- 2. Патент США М 3654616, Изобретения за ные к входам шифратора, а входами через Рубежом", 1972, вын. 7, М 9. формирователи импульсов — к выходам эле- 3. Авторское свидетельство СССР У 765400, ментов эквивалентности, первые входы. кото-, кл. G 05 В 19/18, В 25 $9/00, 1978 (нрорых соединены с вторыми выходами коммута- >> тотип)