Устройство для управления сборочным роботом Советский патент 1991 года по МПК B25J13/00 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании сборочных роботов, обучаемых операциям сопряжения деталей.

Цель изобретения - упрощение устройства за счет упрощения алгоритма определения координат сопрягаемых деталей.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

На схеме указаны: задатчики 1-3 положения, сумматоры 4-6, ключи 7-9, приводы 10-12, усилители 13, преобразователи 14, двигатели 15, датчики 16 положения, исполнительные механизмы 17-19 измерительный конус 20, датчики 21-24 деформации, блоки 25 и 26 памяти, элемент сравнения 27, нелинейный элемент 28, блок 29 выделения модуля, элемент 30 сравнения, нелинейный элемент 31, блок 32 выделения модуля, усилители-формирователи 33-36, элемент ИЛИ 37, триггер 38, усилители-формирователи 39 и 40, элемент ИЛИ-НЕ 41, задатчик 42 усилия.

Устройство работает следующим образом.

С задатчика 1 по первой координате (X) поступает сигнал на отработку приводом 10 заданного положения для исполнительного механизма 17. Этот сигнал сравнивается на сумматоре 4 с сигналом положения с датчика 16 и поступает через ключ 7 на корректирующий усилитель 13, силовой преобразователь 14, на исполнительный двигатель 15 и исполнительный механизм 17. По второй и третьей координатам (Y) и (Z) от задатчиков 2 и 3 положения соответственно аналогично управляются исполнительные механизмы 18 и 19 приводами 11 и 12.

Исполнительные механизмы 17-19 управляют движением схвата робота, в котором расположен измерительный конус 20. На четырех лепестках конуса с внутренней стороны находятся датчики 21-24 деформации. При основном контакте лепестков со стенкой отверстия их деформация вызывает появление сигналов на выходе хотя бы одного из датчиков 21-24, Эти сигналы через усилители-формирователи 33-36 и элемент ИЛИ 37 переключают триггер 38 в единимО

ел

g

го

Ю

ное состояние, Под действием сигнала с прямого выхода триггера 38 ключ 9 переключает работу привода 12 координаты Z с режима управления положением на режим управления усилием с задатчика 42, В таком режиме привод I2 по координате Z обеспечивает постоянный контакт измерительного конуса 20 с деталью.

Элемент 27 по координате X формирует разность сигналов деформации с ортогональных пар да гчиков21 и 22, которая через нелинейный элемент 28 и блок 29 выделения модуля подключает ключ 7 к выходу нелинейного элемента 28, имеющего релейную характеристику с зоной нечувствительности. Привод 10 по координате X отрабатывает сигнал с выхода нелинейного элемента 28 и перемещает измерительный конус в сторону, направленную на уменьшение разности сигнала с элемента 27 сравнения.

Аналогично работает привод 11 по координате Y. Происходит перемещение руки ПР с измерительным конусом в охвате одновременно по координатам X и Y и движением по координате Z, обеспечивающим постоянный контакт конуса с деталью.

При совпадении оси отверстия с осью конуса 20 сигналы с датчиков 21-24 деформации равны между собой, но могут быть отличны от нуля. Если это условие выполняется, нулевые сигналы с выходов элементов 27 и 30 через усилители-формирователи 39 и 40 соответственно переключают элемент ИЛИ-НЕ 41 в единичное состояние. Сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ 41 сбрасывает триггер 38, Сигнал с инверсного выхода триггера 38 разрешает запись координат X и Y схвата робота в запоминающие устройства 25 и 26 соответственно. Одновременно нулевые сигналы с выходов элементов 27 и 30 приводят к переключению ключей 7 и 8 в исходное положение, а нулевой сигнал с прямого выхода RS-трштера 38 переключает ключ 9. Таким образом, приводы 10-12 по координатам возвращаются на управление положением от задатчиков 1-3 соответственно.

При необходимости определения центров выступающих валов, вставленных в отверстия, измерительный конус 20 предварительно настраивается: лепестки с датчиками 21-24 деформации, образующие конус, поворачиваются вокруг нижнего шарнира, образуя обратный конус, угол при вершине которого зависит от диаметра вала, и фиксируются в данном положении.

Работа устройства при определении центров валов аналогична той, которая выполняется при определении центров отверстий.

Применение предлагаемого изобретения позволяет упростить конструкцию устроиства управления сборочным ротором, так как поиск центров отверстия или вала осуществляется полностью в автоматическом режиме и без какого-либо участия управляющей микроЭВМ.

0 Формула из обретения

Устройство для управления сборочным роботом, содержащее измерительный конус с установленными R нем датчиками деформации и по каждой регулируемой координа5 те последовательно соединенные задатчик положения и первый сумматор, а также последовательно подключенные усилитель мощности, преобразователь и двигатель, связанный с исполнительным механизмом и

0 датчиком положения, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства за счет упрощения алгоритма определения координатсобирае5 мых деталей, устройство дополнительно содержит шесть усилителей-формирователей, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ; триггер, по каждой регулируемой координате ключ, а также по первой и второй регулируемой ко0 ординате блок памяти последовательно соединенные второй сумматор, нелинейный элемент и блок выделения модуля, выход каждого из которых подключен к первому входу соответствующего кпюча, соединен5 ного вторым входом с выходом соответствующего нелинейного элемента, выход каждого датчика деформации через соответствующий усилитель-формирователь подключен к соответствующему входу элемента

0 ИЛИ, соединенного выходом с первым входом триггера, первый выход которого подключен к первому входу ключа третьей регулируемой координаты, соединенного вторым сходом с выходом задатчика усилия,

5 выходы первого и второго датчиков деформации подключены к соответствующим входам второго сумматора первой регулируемой координаты, выходы третьего и четвертого датчиков деформации соединены

0 соответственно с первым и вторым входами второго сумма гора второй регулируемой координаты, выход нелинейного элемента первой и второй регулируемых координат подключен к второму входу соответствующего ключа и через соответственно пятый и

5 шестой усилитель-формирователь к соответствующему входу элемента ИЛИ-НЁ, выход которого соединен с вторым входом триггера, подключенного вторым выходом к первому входу каждого блока памяти, второй вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего датчика положения, третий вход каждого ключа подключен к выходу соответствующего первого сумматора, а выход - к входу соответствующего усилителя мощности.

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании сборочных роботов, обучаемых операциям сопряжения деталей. Целью изобретения является упрощение конструкции за счет упрощения алгоритма определения координат сопрягаемых деталей. Устройство содержит блоки памяти, сумматоры, усилители-формирователи, нелинейные элементы, блоки выделения модуля, ключи, триггер, элемент ИЛИ и элемент ИЛИ-НЕ, обеспечивающие измерение координат сопрягаемых деталей в режиме обучения робота. 1 ил.