Устройство для программного управления промышленным роботом Советский патент 1989 года по МПК B23K9/10 

N9

to

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов и может быть использовано в устройствах управления промышленными роботами для дуговой сварки неплавящимся электродом, плазменного нанесения покрытий и т.п.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства.

На чертеже дана функциональная схема устройства.

Устройство для программного управления промьппленным роботом содержит блок 1 памяти, элемент И 2 и по каждой регулируемой координате привод 3, датчик А положения, блок 5 контроля положения, блок 6 задания скорости, датчик 7 скорости, сумма- |Тор 8, ус йлитель 9, управляемый ключ 10, буферный регистр 11, элемент ИЛИ

12и управляемый одновибратор 13. Первые N выходов блока 1 памяти соединены с первыми входами блоков

6 задания скорости, первые выходы ко торых подключены к первым входам сумматоров 8. Выходы сумматоров 8 подключены к входам усилителей 9, выход которых подключены к приводам 3. Первые выходы приводов 3 связаны с вхо- дом датчиков 4 положения, выходы которых подсоединены к первым входам управляемых ключей 10. Вторые выходы приводов 3 подключены к датчикам 7 скорости. Выходы датчиков 7 соединен с вторыми входами сумматоров 8. Второй выход блока 6 задания скорости соединен с первым входом блока 5 контроля положения. Второй выход этого блока в свою очередь подключен к вто рому входу блока 6 задания скорости. Выход управляемого ключа 10 подключе к первому входу буферного регистра 11 и второму входу элемента ИЛИ 12. Выход буферного регистра 11 подключе 1ь первому входу элемента ИЛИ 12, выход которого соединен со вторым входом блока 5 контроля положения, N входов элемента И 2 соединены с первыми выходами блоков 5 контроля по- ложения соответствующих координат,а его выход - с входом блока 1 памяти. Выход управляемого одновибратора

13соединен с вторыми входами буферных регистров 11 и управляемых клю- чей 10 и третьими входами блоков 6 задания скорости, а его два входа - соответственно с (N+1)-M и (N-t-2)-M выходами блока 1 памяти.

Блок 6 задания скорости содержит цифроаналоговый преобразователь с регистром данных, который обнуляется по сигналу на втором входе блока 6 задания скорости. Прием информации с него блокируется по сигналу на третьем входе блока 6 задания скорости. Кроме того, он содержит еще один регистр, в котором хранится конечное значение перемещения по данной- координате.

Устройство рабртает следуюсцим образом.

В блоке 1 памяти хранится программа перемещения рабочего органа промышленного робота, заданная любым из известных методов. В начале воспроизведения программы на первых выходах блока 1 памяти устанавливаются управляющие сигналы для приводов 3. В блоки 6 задания скорости для каждой координаты поступают кодовые сигналы координатной скорости приводов 3 и значения конечной точки перемещения по данной координате в текущем кадре программы. Аналоговый сигнал с первого выхода блока 6 задания скорости, пропорциональный заданной скорости движения координаты, через сумматор 8 и усилитель 9 . воздействует на привод 3. Обратная связь по скорости, заведенная от датчика 7 скорости на второй вход сумматора 8, используется для стабит лизации величины скорости перемещения по данной координате.Датчик 4 положения координаты контролирует перемещение робота по данной координате и через управляемый ключ 10 и элемент ИЛИ 12 посылает величины перемещений координаты на второй вход блока 5 контроля положения и через управляемый ключ 10 на первый вход буферного регистра 11, который запоминает текущее значение величины перемещения и не вьщает запоминаемых значений в отсутствие сигнала на втором своем входе. На первый вход блока 5 контроля положения поступают данные от блока 6 задания скорости о конечном положении координаты в чанном кадре программы.При совпадении данных на первом и втором входах блока 5 контроля положения на его выходах формируются сигналы, по которым сбрасывается до нуля аналоговый Сигнал задания координатной скорости и на соответствующем входе элемента

И 2 появляется сигнш с уровнем логической единицы. При Нсгличии сигнала с уровнем логической единицы на всех входах элемента И 2, т.е. при обработке заданных перемещений в данном кадре по всем N координатам, на выходе элемента И 2 формируется сигнал, который поступает на вход блока 1 памяти и вызывает переход к выполнению следующего кадра программы, что сопровождается изменением информации на его выходах.

При достижении какой-либо запрограммированной точки траектории, на пример начала стыка Свариваемых изделий (т.е. зажигания сварочной дуги на N+2 выходе блока 1 памяти появляется кодовый сигнал, поступающий на

10

- 15 ти,

щаются электронные блоки управления. За счет этого повышается надежность устройства.

Формула изобретения

Устройство для программного управления промышленным роботом, содержащее блок памяти, элемент И и по каждой регулируемой координате последовательно соединенные блок задання скорости, сумматор, усилитель, привод и датчик положения, а также блок контроля положения и датчик скороспервые N выходов блока памяти под ключены к первым входам блоков задания скорости соответствующих координат, а вход блока памяти связан с выходом элемента И, N входов которо Ч - 1 п 1 п и, 14 ьхидов КОТОрО -

второй вход управляемого одновибрато- 20 го соединены с первыми выходами блора 13. Указанный кодовый сигнал пропорционален длительности отрицательного импульса на выходе управляемого одновибратора 13, формируемого по стробирующему сигналу на его первом входе. Сигнал с выхода управляемого одновибратора 13 поступает на третьи входы блоков 6 задания скорости и блокирует выдачу аналогового сигнала

ков контроля положения соответствую-, щих координат, первый вход которых подключен к вторым выходам соответствующих блоков задания скорости, а 25 вторые выходы блоков контроля положения связаны с вторыми входами, блоков задания скорости тех же координат, вход датчиков скорости соединен с вторым выходом приводов, а вы - f. j i mi,..,, д I- n D w 4 - -D . d iiibJ

на его второй выход на время длитель- 30 ход датчиков скорости - с вторым вхоности этого сигнала. Одновременно указанный сигнал поступает на вторые входы управляемых ключей 10 и буферных регистров 11.При этом управляемый ключ 10 отключает датчик 4 положения, разрывая гальваническую связь между своими выходом и первым входом, а буферный регистр 11 переводится в режим воспроизведения, т.е. его выходные вентили открываются, выдавая за- 40 писанную в нем информацию на первый вход элемента ИЛИ 12.

После окончания импульса на выходе управляемого одновибратора 13, в течение которого осуществлялась работа осциллятора, снимается блокировка блока 6 задания скорости и он готов к управлению работой привода, открывается управляющий ключ 10 и запирадом сумматора, отличающее- с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, оно содержит по каждой регулируемой ко35 ординате последовательно соединенные управляемый ключ, буферный:регистр и элемент ИЛИ, а также управляемый одновибратор, выход которого подключен к вторым входам управляемых ключей и буферных регистров и третьему входу блоков задания скорости, первый вход управляемых ключей соединен с выходом датчиков положения, а выход каждого управляемого ключа связан

45 с вторым входом соответствующего

элемента ИЛИ и первым входом соответствующего буферного регистра, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ той же координаты, выход

--f- -..-...«. ,лж1 /ГС Г1.иирдииатыJ вы

ются выходные вентили буферного реги- 50 которого подключен к второму входу

r TT4Qll |- Г 1-ъпгчт п,...f J

стра 11, предотвращая вьщачу информации с его выхода на первый вход элемента ИЛИ 12.

Таким образом, в период возбуждения дуги от воздействия помех защисоответствующего блока контроля положения, первьп1 и второй входы управляемого одновибратора связаны соответственно с (N+1)-M и (N+2)-M вы- 55 ходами блока памяти.

10

15 ти,

щаются электронные блоки управления. За счет этого повышается надежность устройства.

Формула изобретения

Устройство для программного управления промышленным роботом, содержащее блок памяти, элемент И и по каждой регулируемой координате последовательно соединенные блок задання скорости, сумматор, усилитель, привод и датчик положения, а также блок контроля положения и датчик скороспервые N выходов блока памяти подключены к первым входам блоков задания скорости соответствующих координат, а вход блока памяти связан с выходом элемента И, N входов которо Ч - 1 п 1 п и, 14 ьхидов КОТОрО -

20 го соединены с первыми выходами блоков контроля положения соответствую-, щих координат, первый вход которых подключен к вторым выходам соответствующих блоков задания скорости, а вторые выходы блоков контроля положения связаны с вторыми входами, блоков задания скорости тех же координат, вход датчиков скорости соединен с вторым выходом приводов, а вы - f. j i mi,..,, д I- n D w 4 - -D . d iiibJ

ход датчиков скорости - с вторым вхо

дом сумматора, отличающее- с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, оно содержит по каждой регулируемой координате последовательно соединенные управляемый ключ, буферный:регистр и элемент ИЛИ, а также управляемый одновибратор, выход которого подключен к вторым входам управляемых ключей и буферных регистров и третьему входу блоков задания скорости, первый вход управляемых ключей соединен с выходом датчиков положения, а выход каждого управляемого ключа связан

с вторым входом соответствующего

элемента ИЛИ и первым входом соответствующего буферного регистра, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ той же координаты, выход

..-...«. ,лж1 /ГС Г1.иирдииатыJ вы

которого подключен к второму входу

50 которого подключен к второму входу

f J

соответствующего блока контроля положения, первьп1 и второй входы управляемого одновибратора связаны соответственно с (N+1)-M и (N+2)-M вы- 55 ходами блока памяти.

Изобретение относится к механизации сварочных процессов и м.б. использовано в системах управления многокоординатными устройствами для дуговой сварки неплавящимся электродом, для плазменного нанесения покрытий и т.д. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости работы промышленного робота. По каждой регулируемой координате перемещения промышленного робота организована следящая система с двумя контурами обратной связи - по скорости и положению. Блоки коЯт- роля положения контролируют перемещв ния рабочего органа робота по координатам, сравнивают их с заданньм величинами и управляют переклк1чением злемента И. На выходе последнего формируется сигнал при условии достижения рабочим органом заданных положений по всем координатам. В устройство введены управляемый ключ, буферный регистр, злемент ИЛИ и управляемый одновибратор. Достигается отключение датчика положения от блока контроля положения на время включения осциллятора и использование в качестве сигналов обратной связи буферного регистра. Это защищает электронные блоки управления от помех, возиикающих в информационных каналах связи, и, следовательно, повьппает надежность работы робота. 1 ил. (Л