SU875331A1 - Устройство дл управлени сборочным роботом - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к робототехнике и может быть использовано дл создани  роботов, осуществл ющих сбо ку деталей типа вал-отверстие. Известно устройство дл  управлени сборочным роботом, содержащее сумматор , шаговый двигатель, коммутатор, редуктор и дешифратор, которое не обеспечивает сборку деталей типа вал отверстие til Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержшцее пульт управле ни , первый элемент ИЛИ, первый реверсивный счетчик и по каждой коорди нате X, Y, Z исполнительный механизм первый и второй элементы И, выходы которых подключены ко входу коммутатора , выходом соединенного со входом шагового двигател , причем выходы . первого и второго элементов И координат X и У подключены ко входам первого элемента ИЛИ, а выход генератора соединен с первыми входами первого и второго элементов И координат X ,. У Z Г21. Недостатком известного устройства  вл етс  также невозможность применени  его дл  сборки деталей типа валотверстие . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства. Цель достигаетс  тем, что устройство содержит элемент НЕ, второй элемент ИЛИ, второй реверсивный счетчик, элемент задержки, с третьего по двенадцатый элементы И, п ть триггеров, два дешифратора и по каждой координате X, Y, 2 датчик момента, через который вал шагового двигател  св зан с исполнительным механизмом, выход первого элемента ИЛИ соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены соответственно ко входу и выходу первого триггера, соединенного выходом через последовательно подключенные первый реверсивный счетчик, первый дешифратор и п тый элемент И со входом второго триггера, пер-.ый выход которого подключен к первым входам шестого и седьмого элементов И, а второй выход - к первым входам восьмого и дев того элементов И, выходы которых соединены соответственно с выходом шестого элемента И и вторыми входами третьего элемента И и первого реверсивного счетчика, и с выходом седьмого элемента И, и втогнлм входом четвертого элемента И, и третьим входом . первого реверсивного счетчика, выход второго элемента ИЛИ подключен через элемент задержки ко второму входу п того элемента И и непосредственно ко входу третьего триггера, первый выход которого подсоединен ко вторым входам шестого и дев того элементов И, третьему входу п того элемента И, а.также вторым входом вторых

элементов И координат X и Y , выход первого дешифратора соединен с первым входом четвёртого триггера, подключенного выходом к первому входу дес того элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом пулта управлени , а выход - через элемент НЕ с первыми входами одиннадцатого и двенадцатого элементов И и непосредственно со вторым входом первого элемента И координаты Z, первы выход п того триггера подключен ко второму входу одиннадцатого элемента И, выходом соединенного с третьими входами первого и второго элементов И координаты X, а второй выхой п того триггера подключен ко второму входу двенадцатого элемента И, выходом соединенного с третьими входами первго и второго элементов и координаты Y, второй выход пульта управлени  подключен к первому и второму входам второго ревеЕ сивного счетчика, выход которого через второй дешифратор соединен со входом пульта управлени , третий выход которого подключен ко второму входу второго элемента И координаты Z , выход первого элемента И координаты Z соединен .с третьим и четвертым входами второго реверсивного счетчика, выходы датчиков момента координат X и Y подключены ко входам второго элемента ИЛИ, а выход датчика момента координаты Z - ко второму входу четвертого триггера и входу п того триггера.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит генератор 1, координаты X ,Y ,Z ,2, 3, 4, COOT-, ветственно, первые элементы И 5, вторые элементы и б, коммутаторы 7, шаговый двигатель 8, датчики 9 момента исполнительные механизмы 10, первый и второй реверсивные счетчики 11 и 12 соответственно, первый и второй дешифраторы 13 и 14 соответственно, первый, второй, третий, четвертый и п тый триггеры 15,16,17,18 и 19 соответственно , пульт 20 управлени , первый и второй элементы ИЛИ 21 и 22 соответственно, элемент НЕ 23, третий, четвертый, п тый, шестой, седьмой, восьмой, дев тый, дес тый, одиннадцатый и двенадцатый элементы И 24,25,26,27,28,29,30,31,32 и 33 соответственно, элемент 34 задержки, схват 35 исполнительного органа робота .

Устройство работает следующим образом.

По первому выходу пульта 20 управлени  перемещени  Z на реверсивный счетчик 12 подаетс  число импульсов , соответствующее величине гарантированного дл  сборки перемещени  по Z, после чего деталь (вал), расположенна  в схвате 35 робота, свободно перемещаетс  в отверсти  под действием силы т жести. При подаче сигнала по второму выходу пульта 20 на пр мом выходе дес того элемента И 3, по вл етс  сигнал, поступающий на второй вход первого элемента И -5 координаты Z4. В результате импульсы с генератора 1 проход  через элемент И 5, коммутатор 7 на шаговый двигатель8 перемещающий подвижную деталь, -например вал, расположенную в схвате 35 робота вниз по оси Z. При контакте деталей, что обусловлено несовпадением одной или двух горизонтальных осей, на выходе датчика 9 момента координаты Z 4 формируетс  сигнал. Так как дальнейшее перемещение невозможно ввиду контакта деталей, то происходит закручивание торсиона датчика 9 момента.

.Положим, что контакт деталей произошел в правой полуплоскости, расположени  осей X , Y. Сигнал с выхода датчика 9 момента координаты Z 4 поступает на вход четвертого триггера 18, измен   его состо ние, и через дес тый элемент И 31, прекраща  подачу импульсов с генератора 1 на вход привода координаты Z 4. В результате на оба входа одиннгодцатого элемента И 32 подаютс  сигналы и он дает разрешение на работу привода координаты X 2.

Claims (2)

1. Импульсы с генератора 1 через первый элемент И 5, так как второй и третий триггеры 16 и 17, наход тс  в нулевом состо нии подаютс  на коммутатор 7, привод  в движение шаговый двигатель 8, который через механизм 10 перемещает схват 35 робота с деталью (валом) в определенном направлении , например вперед. Триггер 17 определ ет направление движени  приводов: его нулевому состо нию соответствует движение йперед, а единичному - назад. Одновременно с этим импульсы через элемент И 24, так как есть разрешение с элемента И 29, и триггер 15 со счетным входом с коэффициентом делени  два, поступают на с 1етный вход счетчика 11. Так как перемещение вправо невозможно ввиду контакта деталей, то происходит закручивание торсиона датчика 9 момента координаты X, который фиксирует останов, формиру  при этом сигйал на выходе. Этот сигнал через второй элемент ИЛИ 22 измен ет состо ние триггера 17 направлени . В результате импульсы с генератора 1 подаютс  через элемент И 6 на шину назад коммутатора 7, и начинаетс  движение н зад. На выходе дешифратора 13 сигнал имеет место только при числе в счет чике 11 равном нулю. Так как на сче чик 11 подавалс  каждый второй импульс/ то после срабатывани  датчика 9 момента после первого импульса число в счетчике 11 будет равно нулю Сигнал с выхода дешифратора 13 подаетс  на вход п того элемента И 26 на другие входы которого подаютс  сигналы с выхода элемента 34 задерж ки и триггера 17, что приводит к ср батыванию триггера 16 управлени  сч том счетчика 11. При движении назад импульсы с генератора 1 поступанл й счетчик 11 через элемент И 24,так ка имеетс  сигнал на выходе элемента И 27, с коэффициентом делени  два. Далее, при движении назад происходит счет каждого второго импульса, При полном перемещении и контакте сопр гаемых деталей датчик 9 момента координаты X выдает сигнал. В результате перемещени  по оси X число в счетчике 11 равно половине от-, клонени  осей сопр гаемых деталей. Действительно, полное перемещение по движной детали из одного крайнего по ложени  в другое равно двойному отклонению осей(а в счетчик 11 подавалс  каждый второй импульс. После останова; по сигналу с датчика 9 момента координаты X через элемент ИЛИ срабатывает триггер 17 направлений. Происходит реверс двигател  8, так как импульсы с генератора 1 на коммутатор 7 подаютс  через элемент И 5 Счетчик 11 начинает при этом работат в режиме вычитани , так как сигнйл на него подаетс  с пр мого.выхода триггера 16 и инверсного вьахода триг гера 17 через элемент И 30. Причем происходит вычитание каждого импульса , поступающего на вход счетчика 11 уже через элемент И 6 координаты Z. Таким образом, при перемещении на половину пути между крайними точками контакта деталей, т.е. совмещении осей у деталей, число в счетчике 11 будет равно нулю, и по витс  сигнал на выходе дешифратора 13, дак ций команду на работу привода координаты Z. Рассмотрим второй возможный случйй взаимного расположени  деталей после опускани  ваша приводом по оси 2. Вал располагаетс  в левой полуплоскости. При подаче сигнала на вход координаты X 2 1шпульсы с генератора 1 через элемент И 5 координаты X (схема в исходном состо -, нии) подаютс  на вход коммутатора 7, в результате двигатель 8 перемещает схват 35 вправо. Счетчик 11 работаjST на сложение, так как управл зющий ригнал на шину сложени  подаетс  с инверсных выходов триггеров 16 и 17 через элемент и 29. На счетный вход счетчика 11 с генератора 1 пода- етс  каждый второй импульс. При полном перемещении вправо и контакте деталей по витс  сигнал на выходе датчика момента 9, измен ющий состо . ние триггера 17. В результате произойдет реверс двигател  8, так как импульсы с генератора 1 на вход КОМмутатора 7 подаютс  теперь через элемент И 6 координаты Y. -Число в счетчике 11 равно половине пройденного пути. Далее схема работает описанным выше образом. Из счетчика 11 происходит вычитание каждого импульса. ПЬсле обнулени  счетчика 11, что указывает на совмещение осей Y, на выходе дешифратора 13 формируетс  сигнал, дающий команду на работу привода координаты Y. Далее даетс  перемещение привода координаты 2. При по влении сигнала с дешифратора 13 срабатывает триггер 18, в результате на его пр мом выходе по вл етс  сигнал, и элемент И 31 открывает элемент И 5 координаты 4, пропуска  тем самым импульсы с генератора 1 на двигатель 8 координаты. Происходит перемещение детали (вала) вниз до контакта фасок coпp гae влx деталей. При контакте деталей срабатывает датчик 9 момента с координаты 7.. В результате срабатывают триггер 18,отключающий через элементы 31 и 5 координаты Z, выход генеЕ атора 1 от входа координаты Z 4 и триггер 19,включающий через элементы И 33, И 5 координаты Z 3 привод оси Y. После совмещени  оси X на выходе дешифратора 13 формируетс  сигнал, измен ющий состо ние триггера 18 и тем самым через элементы и 31,и 5,подключа  выход генератора 1 к входу двигател  8 координаты Z. При перемещении координаты Z 4 детали (вала) расположенной в схвате 35, счетчик 12 работает в режиме вычитани . При перемещении на величину, гарантированную дл  сборки (внесенное число импульсов в счетчик 12) на выходе дешифратора 14 формируетс  сигнал, указывающий на окончание процесса сборки (конец), и разжатие схвата 35, после чего сборка происходит в результате перемещени  вала в отверютии под действием силы т жести. Применение предлагаемого устройства позволит осуществл ть сборку деталей типа вал-отверстие в результате контрол  переменного и не св занного с точкой отсчета системы координат робота перемещени , фиксации, останова при контакте сопр гаемых деталей независимо от величины координатного перемещени  и соответствующим управлением этими операци ми Формула изобретени  Устройство дл  управлени  сборочным роботом, содержащее пульт управлени , первый элемент ИЛИ, первый реверсивный счетчик и по каждой координате X,Y, Z исполнительный механизм , первый и второй элементы И, вы ходы которых подключены ко входу ком мутатора, выходом соединенного со входом шагового двигател , причем вы ходы первого и второго элементов И координат X и У подключены ко входам первогоэлемента ИЛИ, а выход генератора соединен с первыми входами первого и второго элементов И коорди нат X,Y,Z,отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства, он содержит элемент НЕ, второй элемент ИЛИт второй реверсивный счетчик, эле мент задержки, с третьего по двенадц тый элементы И, п ть триггеров, два дешифратора и по .каждой координате X Y,Z датчик момента, через который ва шагового двигател  св зан с исполнительным механизмом, выход.первого элемента ИЛИ соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены соответ ственно ко входу и выходу первого триггера, соединенного выходом через последовательно подключенные первый реверсивный счетчик, перёый дешифратор- и п тый элемент И со входом второго триггера, первый выход которого подключен к первым входам шестого и седьмогоэлементов И, а второй выход к первым входам восьмого и дев того элементов И, выходы которых соединены соответственно с выходом шес того элемента И и вторыми входами третьего элемента И, и первого ревер сивного счетчика, и с выходом седьмого элемента И, и вторым входом четвертого элемента И, и третьим вхо дом первого реверсивного счетчика, выход второго элемента ИЛИ подключен через элемент задержки ко-второму входу п того элемента И и непосредственно ко входу третьего триггера, первый выход которого подсоединен ко вторым входам шестого и дев того элементов И, третьему входу п того элемента И, а также вторым входом вторых элементов И координат X и Y, выход первого дешифратора соединен с первым входом четвертого триггера , подключенного выходом к первому входу дес того элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом пульта управлени , а выход через элемент НЕ с первыми входами одиннадцатого и двенадцатого элементов И и непосредственно со вторым входом первого элемента И координаты Z, первый выход п того триггера подключен ко второму входу одиннадцатого элемента И, выходом соединенного с третьими входами первого и второго элементов И координаты X, а второй выход п того триггера подключен ко второму входу двенадцатого элемента И, выходом соединенного с третьими входами первого и второго элементов И координаты Y, второй выход пульта управлени  подключен к первому и второму входам второго реверсивного счетчика, выход которого через второй дешифратор соединен со входом пульта управлени , третий выход которого подключен ко второму входу второго элемента И координаты Z выход первого элемента И координаты Z соединен с третьим и четвёртым входами второго реверсивного счетчика, выходы датчиков момента координат X и Y подключены ко входам второго элемента ИЛИ, а выход датчика момента координаты Z - ко второму входу четвертого триггера и входу п того триггера . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 228761, кл.С 05 В 19/40, 1967.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 444162, кл.С 05 В 19/40, 1972 (прототип).