Устройство для управления копирующим манипулятором Советский патент 1983 года по МПК G05B11/00 

: ; Изобретение относятся к робототехнике и может быть использовано при создании копцрукядих манипуляТ0РОВ, осуществляющих операции сборки и демонтажа резьбовых соединений

Известно устройство для управления копирующим манипулятором, содержащее датчики угла задающего органа, сумматор и привод исполнительного органа tl3.

Однако устройство не обеспечивает выполнение операций по .сборке н демонтажу резьбовых соединений.

; Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее мрментный загружатель, связанный с ;датчиком скорости задающего орга1на и датчиком положения задающего органа, выход которого соединен с первым входом сумматора, а также .последовательно соединенные первый. усилитель- и двигатель, связанный с датчиком положения исполнительного , выходом подключенного через второй усилитель к входу моментного загружателя, а выход датчика положения исполнительного органа соединен с вторым входом сумматора С 2

Недостатком известного устройств является необходимость для выполнения операций по сборке и демонтажу резьбовых соединений разработки и применения специальных оснастки и инструмента.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей .устройства.

Поставленная цель достигается т$м, что устройство содержит последовательно соединенные первый компаратор,, первый инвертор, первый переключатель, триггер и ключ, а таже последовательно включенные ,второй инвертор и второй переключатель .выход которого соединён с вторым входом триггера, а второй вход - с выходом второго компаратора/ входом подключенного к выходу датчика скорости задающего органа, второй вход первого переключателя соединен с выходом первого компаратора, вход которого подключен к выходу сумматора и второму входу ключа, выходом соединенного с входом первого усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит задающий орган 1, моментный загружатель 2, датчик 3 положения задающего органа, датчик 4 скорости задакядего органа, исполнительный орган 5, датчик б момента исполнительного органа,, датчик 7 положения исполнительного органа, двигатель 8, сумматор 9, первый компаратор 10, ключ 11, первый усилитель 12, второй усилитель 13, второй компаратор 14, первый инвертор 15, второй инвертор 16,первый пepeклJcчaтeль 17, второй переключатель 18 и триггер 19.

Устройство {Работает следующим образом.

В зависимости от положения переключателей 17 и 18 возможны . три режима функционирования устройства.

В нейтральном положении переключателей 17 и 18 при подаче питания на схему три.ггер 19 устанавливается в такое состояние, при котором сигнал с его выхода, воздействия на управляющий вход ключа 11, обеспечивает замыкание последнего и подачу сигнала с выхода сумматора 9 на вход усилителя 12. В этом случае следящая система работает в режиме копирования, при котором исполнительный орган 5 повторяет Iдвижения задающего органаfl.

При переводе переключателей 17 и 18 в верхнее положение устройство переходит в режим завинчивания В этом случае установочный вход тригера 19 подключается к выходу второго компаратора 14, а тактовый вход триггера 19 - к выходу первого компаратора 10. Вращение задающего органа 1 против часовой стрелки вызывает появление на выходе второго компаратора 14 сигнала, который поступает на установочный вход триггера 19, опрокидывая его в протвоположное состояние, при котором сигнал с выхода триггера 19, воздействуя на управляющий вход ключа 11, разрывает связь между выходом сумматора 9 и входом усилителя 12, Следовательно, исполнительный орган 5 при этом остается неподвижным.

Вращение задающего органа 1 по часовой стрелке вызывает изменение сигнала на выходе второго компаратора 14 и, соответственно, снятие сигнала с установочного входа триггера 19. Однако триггер 19 сохраняе прежнее состояние до появления на его тактовом входе разрешающего сигнала, соответствующего положительному перепаду напряжения на выходе первого компаратора 10. Этот перепад появляется в тот момент, когда сигнал ошибки на выходе сумматора 9 меняет свой знак с отрицательного на положительный, что соответствует истинному нулю рассогласования системы. При этом триггер 19 возвращается в исходное состояние, а сигнал с его выхода переводи ключ 11 в замкнутое положение, подключая выход cyм saтopa 9 к входу усилителя 12.

Устройство переходит в режим слежения.

Таким образом в ренсиме завинчивния исполнительный орган 5 при вращении .задающего органа 1 против часовой стрелки остается неподв ным, , а при вращении заданяцего орга на 1 по часовой стрелке производит слежение за его положением, начиная с ближайшего истинного нуля рассогл сования системы, При переводе переключателей 17 и 18 в нижнее положение устройство переходит в режим отвинчивания. В этом случае, установочный и тактовый входы триггера 19 подключаются соот ветственно к выходам компаратора 14 и 10 через инверторы 16 и 15. Необходимость инвертирования сигнала с выхода второго компаратора 14 обусловлена тем, что в рассматриваемом режиме триггер 19 должен изменять свое состояние и разрывать цепь i обратной связи по положению лри вращении задающего органа 1 по часовой стрелке. Инвертирование сигна ла с выхода первого компаратора 10 вызвано тем, что при вращении задающего органа 1. против часовой стрелки истинным нулям рассогласования будут соответствовать отрицательные перепады напряжения на его выходе, когда сигнал ошибки меняет свой знак с положительного на отрицательный. В остальном работа устройства аналогична. Таким образом в режиме отвинчивания исполнительный орган 5 при вращении задающего органа 1 по часовой стрелке остается неподвижным, а при вращении задающего органа 1 против часовой стрелки производит слежение за его положением, начиная с ближайшего истинного нуля рассогласования системы. Изобретение исключает необходимость использования специального инструмента с двухсторонним храповым механизмом, широко используемого в ручных гайковертс1х, отвертках и т.п., позволяя выполнять указанные операции с помощью универсального захвата манипулятора, что даст возможность не только сократить потери рабочего времени на смену инструмента, но и снизить дополнительные затраты на его разработку и изготовление.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ .КОПИРУЮЩИМ МАНИПУЛЯТОРОМ, содержащее моментный загружатель, связанный с датчиком скорости задающего органа и датчиком положения задающего органа, выход которого соединен с первым входом сумматора, а также последовательно соединенные первый усилитель и двигатель, связанный с датчиком положения исполнительного органа и датчиком момента исполнительного органа, выходом подключенного через второй усилитель к входу моментного загружателя, а выход датчика положения исполнительного органа соединен с вторым входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит последовательно соединенные первый компаратор, первый инвертор, первый переключатель, триггер и ключ, а также последовательно включенные второй компаратор, второй инвертор и второй переключатель, выход которого соединен с вторым входом триггера, а второй вход - с выходом второго компаратора, входом подключенного к выходу датчика скорости задающе1о органа, второй вход первого переключателя (Л соединен с выходом первого компаратора, вход которого подключен к выходу сумматора и второму входу ключа, выходом соединенного с входом первого усилителя. со о Oi QD