Робототехнический комплекс Советский патент 1992 года по МПК B25J11/00 B25J13/00 

Ьо 1C

Использование: для автоматизированной подачи хлыстов в раскряжевочные установки. Сущность изобретения; робототехнический комплекс снабжен полем целеуказателей (координатной решеткой), расположенным в рабочей зоне манипулятора, Оператор раскряжевочной установки визуально оценивает расположение хлыстов в пачке, находит такой хлыст, который не защемлен другими хлыстами и центр сечения которого наиболее близко расположен к какому-либо целеуказателю. После этого оператор с помощью клавиатуры задает адрес (номер) целеуказателя, рядом с которым расположен выбранный оператором хлыст. Последующее движение звеньев, захват хлыста в пачке и перенос его к продольному транспортеру раскряжевочной установки производится в автоматическом режиме. 1 табл., 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в лесозаготовках для автоматизации подачи хлыстов.

Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения времени поиска, обнаружения и определения положения разноразмерных объектов, неупорядоченно расположенных в транспортном устройстве.

На фиг.1 изображен предлагаемый ро- бототехничский комплекс, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид в изометрии; на фиг.З - функциональная схема системы управления; на фиг.4 - структурная схема системы управления; на фиг.К - алгоритм постоянной программы Захзат ; не. фиг.6 - схема внедрения захвата в пачку хлыстов.

Предлагаемый робототехнический комплекс (РТК) содержит технологическое оборудование - раскряжевочлую установку, включающую в себя продольный транспортер 1 с приводом 2, служащий для подачи хлыста под пилу пильного станка 3, приемный лоток 4 для приема отпиленных сортиментов.

Транспортное устройство РТК - это раз- груз очно- раста с кивающее устройство (РРУ), включающее в себя эстакаду 5 с расположенной на ней пачкой 6 хлыстов. Подвижные упоры 7 РРУ, направляющие 8 подвижных упоров 7, тросовые передачи 9, приводы 10 подвижных упоров служат для подачи пачки 6 хлыстов в зону действия промышленного робота (манипулятора).

Усовершенствование РТК связано с установкой в рабочей загрузочной зоне манипулятора над разгрузочно-растаскивающим устройством неподвижно закрепленной ко-ч

о

|Ю iCJ

ел

ординатной решетки (поля) 11 с целеуказа- телями 12. Поле 11 представляет собой решетчатую конструкцию, выполненную, например, путем сварки круглых стальных прутков.

В узлах решетки располагаются целеу- казатели 12, представляющие собой круги, изготовленные из стального листа, на которые краской нанесены номера целеуказате- лей. Номер целеуказателя складывается из цифры - номера вертикального ряда и цифры - номера горизонтального ряда, в котором находится целеуказатель.

Целеуказатели крепятся в узлах решетки путем приварки костальным пруткам, из которых выполнена решетка.

Поле 11с целеуказателями 12 располагается параллельно торцам хлыстов на расстоянии, гарантирующем целостность поля при протаскивании пачки хлыстов подвижными упорами РРУ в рабочую зону ПР, и закрепляется неподвижно на экстакаде РРУ.

Установки поля с целеуказателями со стороны торцов хлыстов достаточно для нацеливания на хлыст захвата ПР, так как пачка хлыстов укладывается на горизонтальную экстакаду параллельно продольному транспортеру раскряжевочной установки, т.е. пачка хлыстов предвари- тельно ориентирована относительно продольного транспортера. Каждый целеуказатель служит указателем цели, т.е. указателем того хлыста, расположение которого гарантирует его захват и перенос ПР в автоматическом режиме. Поиск такого хлыста визуально осуществляет оператор раскряжевочной установки.

Промышленный робот в составе РТК предназначен для захвата хлыста в пачке 6 хлыстов, переноса его к продольному транспортеру 1 раскряжевочной установки.

Робот состоит из манипулятора, гидросистемы и системы управления.

Манипулятор ПР состоит из неподвижного основания 13, шарнирно и соосно соединенных с ним с помощью оси 14 поворотного рычага 15 и стрелы 16, несущей шарнирно соединенную с ней рукоять 17с захватом 18.

Гидросистема робота включает в себя гидроцилиндры 19, 20, 21 и 22 привода соответственно поворотного рычага 15, стрелы 16, рукояти 17, подвижной челюсти захвата 18, гидрораспределители 23, 24 и 25, насос 26, бак 27 для рабочей жидкости, трубопроводы 28-36 для подачи рабочей жидкости в полости гидроцилиндров 19-22, трубопроводы 37-39 для слива рабочей жидкости в бак 27. Штоковые полости гидроцилиндров 20 и 21 привода стрелы 16 и рукояти 17 соединены трубопроводом 40. Это позволяет синхронизировать движение стрелы 16 и рукояти 17 при подаче рабочей

жидкости либо в поршневую полость гидроцилиндра 20, либо в поршневую полость гидроцилиндра 21.

Параметры закрепления гидроцилиндра 20 к поворотному рычагу 15 и стреле 16,

0 гидроцилиндра 21 к стреле и рукояти 17 подобраны так, что при синхронном движении стрелы 16 и рукояти 17 центр С зева захвата перемещается по траектории, близкой к прямой линии, проходящей через об5 щую ось 14, крепящую рычаг 15 и стрелу 16 к основанию 13.

С поршневой полостью гидроцилиндра 19 привода поворотного рычага 15 и полостями гидроцилиндра 22 привода челюсти

0 захвата 18 связаны входы сенсорных датчиков 41-43 давления . Сенсорный датчик 41 давления служит для подачи сигнала в систему управления ПР о внедрении захвата 18 в пачку хлыстов. Сенсорный датчик 42 дав5 ления служит для подачи сигнала в систему управления о закрытии захвата 18 и наличии хлыста в захвате 18, а сенсорный датчик 43 давления служит для подачи сигнала о раскрытии захвата 18 и освобождении его от

0 хлыста.

Клапан 44 в гидросистеме ПР служит для перепуска рабочей жидкости из поршневой полости гидроцилиндра 20 привода стрелы 16 в поршневую полость гидроци5 линдра 21 привода рукояти 17 и, наоборот, при внедрении захвата 18 в пачку хлыстов и достижении в поршневой полости гидроцилиндра 19 привода поворотного рычага 15 определенного давления, подбираемого

0 экспериментальным путем, что позволяет снизить жесткость системы рукоять 17 - стрела 16, обеспечить гибкость этой системы и обеспечить внедрение в пачку захвата 18 ПР при неточном его нацеливании на

5 хлыст. С этой целью вход и выход клапана 44 трубопроводами 45 и 46 связаны с поршневыми полостями гидроцилиндров 20 и 21, привода стрелы 16 и рукояти 17, а управляющая гидролиния клапана 44 трубопрово0 дом 47 соединена с поршневой полостью гидроцилиндра 19 привода поворотного рычага 15.

Система управления ПР обеспечивает в автоматическом режиме реализацию следу5 ющих основных технологических функций: перемещение в заданную точку (заданное положение целеуказателя на поле 11 целеу- казателей, совпадающее с центром С зева захвата); захват хлыста; перемещение хлыста к транспортеру 1 раскряжевочной установки и укладка его на транспортер 1; включение транспортера 1 для подачи хлыста в зону раскряжевки; включение РРУ для ввода в рабочую зону ПР очередной пачки хлыстов после того, как все хлысты убраны из зоны целеуказания и раскряжеваны.

На функциональной схеме (фиг.З) показаны основной функциональный состав системы управления и связь между блоками.

Система управления содержит следующие функциональные блоки:

блок формирования координат (БФК)

48,который формирует координаты (номера) целеуказателей с клавиатуры ввода в двоичный код, организует запись координат в блок памяти, а также занесение в блок памяти нулевой информации (чистку памяти);

блок памяти и преобразования (БПП)

49,который хранит координаты максимум шестнадцати точек, выдает для преобразования координаты одной из шестнадцати хранящихся точек, преобразует координаты из двоично-десятичной в двоичную систему и выводит их;

блок формирования адреса (БФА) 50, который формирует и выдает адрес для записи информации из БФК в БПП, формирует и выдает сигнал переноса и формации из памяти буферной (ПБ) в память рабочую (ПР) в БПП, формирует и хранит необходимую адресную информацию, формирует сигналы управления;

блок исходных точек (БИТ) 51, который формирует постоянные координаты двух исходных точек - точки ИТ1, расположенной над транспортером, и точки ИТ2, расположенной перед транспортером;

блок программ захвата хлыста (БПЗХ) 52, который подводит захват к хлысту, предназначенному к переносу (только за счет перемещения по координате а., т.е. за счет опускания стрелы 16) после достижения точки над хлыстом, указанной по программе от БПП, оебспечивает захват хлыста, выход в точку (только за счет перемещения по а, т.е. за счет подъема стрелы 16), в которой находится захват 18 манипулятора ПР перед началом работы БПЗХ, формирует и принимает необходимые сигналы управления;

блок целеуказателей (БЦ) 53, который преобразует сигналы датчиков углов в двоичный код, заносит в собственную память двоичный код целеуказателя, указывающего фактическую координату а и / и сохра- няет ее там до прихода следующей координаты, принимает необходимую информацию из БРЗХ;

блок управления скоростью (БУС) 54, обеспечивающий управление скоростью перемещения стрелы 16 и рукояти 17 по координатам а и /5 (фиг. 1), принимает

информацию о заданных координатах из БПП и из БИТ, принимает информацию целеуказателей о. фактическом положении звеньев по координатам а и / из Б Ц, формирует сигналы включения гидрораспределителей для перемещения звеньев в направлении + а (+ уЗ)и-« (-ft ), формирует сигналы Равно при достижении заданной точки, принимает и формирует необходимые сигналы управления;

блок привода координат (ВПК) 55, который управляет включением гидрораспределителей, таким образом управляет движением звеньев в положительном (+) и отрицательном (-) направлениях;

блок привода захвата (БПЗ)56, предназначенный для управления закрытием-раскрытием захвата;

блок управления (БУ) 57, формирующий сигналы оператора, необходимые для управления манипулятором ПР;

блок технологических команд (БТК) 58, производящий обмен дискретной информацией манипулятора с технологическим оборудованием.

На структурной схеме, приведенной на фиг.4, показаны основные субблоки системы управления и связи между ними.

Блок формирования координат содержит клавиатуру (КЛ) 59 с цифрами 0-9, преобразователь (ПРБ1) 60 сигнала клавиш в соответствующий двоичный код, мультиплексор данных (МПД1) 61, схему организации записи (СОЗ) 62, одковибратор (0В) 63, логические элементы И, ИЛИ (Л 1-ЛЗ) 64-66.

Блок памяти и преобразования содержит память буферную (ПБ)1 67 канала ее (стрелы 16), память буферную (ПБ)2 68 канала /3(рукояти 17), память рабочую (ПР)т 69 канала а, память рабочую (ПР)г 70 канала/5, преобразователи(ПРБ.2)1,(ПРБ2)2 двоично-десятичнойинформации, поступающей из БПП в блок индикации (на фиг.2 и 4 не указан ), в двоичную по каналам аи/, поступающей далее в блоки управле ния скоростью (БУС)т и (БУС)2.

Блок формирования адреса содержит мультиплексоры адреса (МПА1) 71 и (МПА2) 72, счетчик циклов (СЦ) 73, память адресов коррекции (АК) 74 и рабочей ячейки (АР) 75,

схему совпадений (СС) 76, -сумматоры (2.1) 77 и (Ј2) 78, формирователи (Ф1) 79 и (Ф2) 80, триггер (ТГ1) 81, счетчик (Сч 0-15) 82, логические элементы (Л4) 83, (Л5) 84 и (Л 6) 85.

Блок исходных точек состоит из двух блоков (БИТ)1 и (БИТ)2, которые содержат субблоки координат исходной точки над транспортером (KHT1)i 86, (КИТ1)2 87, субблоки координат: точки перед транспортером (KI/IT2J1 88,(КИТ2)2 89,элементы логики (Л9)1 90, (Л9)2 91, мультиплексоры данных (МПДЗ)192,(МПДЗ)293.

Блок программ захвата хлыста содержит постоянную программу Захват (ПП Захват) 94. триггеры ) 95, ) 96 и логические элементы (Л 10-Л14) 97-101.

Субблок ПП Захват представлен алгоритмом на фиг.5.

Блок целеуказателей состоит из двух субблоков (БЦ1)1 и (БЦ)2, содержащих датчики углов (ДУ)1 102 и (ДУ)2 103 (например, герконы), расположенные на манипуляторе ПР: (ДУ)1 - на стреле 16, (ДУ)2 - на рукояти 17, и соответствующие координаты целеуказателей 12 на поле 11 целеуказателей, платы согласования датчиков углов (ПСД)ч 104, (ПСД)2 Ю5 для обеспечения гальванической развязки контактов датчиков и системы управления, преобразователи в двоичный код (ПРБЗ)1 106,(ПРБЗ)2 107,памяти кода целе- указателя (ПКЦ)1108, (ПКЦ)2 109, логические элементы ИЛ И (Л 15)1 110, (Л15)а 111.

Блок управления скоростью, состоящий из двух субблоков (БУС)ч, (БУС)2, включает в себя мультиплексоры данных (МПД2)т 112, (МПД2)2 113, схемы логики скоростей (СЛС)т 114, (СЛС)2 115, дешифраторы нулевой информации (ДШН)-| 116, (ДШН)2 117, логические элементы (Л7)1 118, (Л 8)1 119,(Л7)2 120, (Л8)2121.

Схема СЛС вырабатывает сигнал (+), если разность координаты заданного положения какого-либо звена манипулятора и координаты фактического положения 0, и сигнал -, если эта разность 0 (величина разности значения не имеет). Сигнал Равно вырабатывается при равенстве указанной разности нулю.

Блок привода координат состоит из двух блоков привода координат (аи/) (БПК)1 122, (БПК)2 123. В блоках (БПК)1 и (БПК)2 имеются по два канала управления включением гидрораспределителей 23 и 24 - движением в положительном (+) и отрицательном (-) направлениях.

Блок привода захвата (БПЗ) 124 имеет два канала управления закрытием-раскрытием захвата.

Блок управления (БУ) содержит переключатели режима работы Автомат - ручной и Автоматическое исполнение - полуавтоматическое исполнение, переключатель состояния системы управления Коррекция - работа, кнопки: Пуск, Запись,

Сброс, Конец загрузки, Разрешение движения, Стоп.

Сигналы блока управления, формируемые оператором,сведены в таблицу.

Логический элемент (Л 15) 125 блокирует движение рукояти 17 по координате до окончания движения стрелы 16 по координате.

Логический элемент (Л 16) 126 дает сигнал на включение разгрузочно-растаскива- ющего устройства после переноса манипулятором ПР последнего хлыста из пачки 6, лежащей на эстакаде 5 в зоне целеуказания при наличии сигнала Конец загрузки.

Логический элемент (Л 17) 127 предназначен для выдачи сигнала Конец цикла после раскрытия захвата 18 в исходной точке ИТ1 над транспортером 1.

Система управления может находиться в двух режимах - ручном (Ручной) и автоматическом (Автомат). В ручном режиме работы управление гидрораспределителями 23, 24 и 25 производится известным способом с помощью соответствующих кнопок и здесь не рассматривается. В режиме Автомат управление гидрораспределителями производится от системы управления. В этом режиме возможны два подрежима:

Автоматическое исполнение и Полуавтоматическое исполнение. В подрежиме Автоматическое исполнение программа перемещения захвата, захват хлыста в пачке и перенос его к транспортеру осуществляются полностью автоматически (без участия человека). В режиме Полуавтоматическое исполнение без участия человека - оператора обеспечивается только перемещение центра С захвата в точку над выбранным хлыстом, заданную соответствующим целеуказателем, и обратное движение к исходной точке ИТ1 или ИТ2. Выход в позицию захвата хлыста, сам захват осуществляются в ручном режиме.

Система может находиться в двух состояниях: Работа и Коррекция.

В состоянии Работа идет последовательная отработка программ из БПП согласно выбранному подрежиму. В состоянии

Коррекция оператором производится ввод (коррекция) координат программируемых точек в БПП, При этом,, если переход в состояние Коррекция оператор произвел во время отработки координат точки, находящихся на выходе БПП, то отработка не прерывается, ввод возможен, но переход к отработке следующей точки (т.е. следующего цикла программытроисходит только после возврата системы в состояние Работа.

Система управления работает следующим образом.

При подаче напряжения питания все счетчики, триггеры и блоки памяти в системе управления устанавливаются в исходное положение (в памяти заносятся нули). Счетчик (Сч 0-15) 82 в блоке формирования адреса начинает считать и на его выходах последовательно появляются двоичные числа 0-15.

Поскольку триггер (ТП) 81 в блоке формирования адреса стоит в исходном положении, на выходе 1 мультиплексора (МПА2) 72 в блоке формирования адреса появляются те же числа, отсюда они попадают на адресные шины буферной памяти (ПБ)1 67 и буферной памяти (ПБ)2 68 блока памяти и преобразования, Поскольку в памяти адресов коррекции (АК) 74 содержатся нули, то независимые от состояния системы Работа или Коррекция на выходе мультиплексора (МПА1) 71 блока формирования адреса присутствует нулевой код, что приводит к появлению на выходе схемы совпадений (СС) 76 импульса Совпадение в тот момент, когда число на выходе счетчика (Сч 0-15) 82 равно нулю. Ввиду отсутствия соответствующих разрешений сигнал Совпадение не проходит ни через элемент логики (Л6) 85 в блоке формирования адреса, ни в одновибратор (0В) 63 в блоке формирования координат.

В состоянии (Коррекция) потенциальный сигнал Коррекция подготавливает к работе логический элемент (Л 1) 64, выход 2 мультиплексора данных (МПД1) 61 в блоке формирования координат. Одновременно через формирователь (Ф1) 79 и логический элемент ИЛИ (Л4) 83 проходит импульс записи, по которому в регистр (АК) 74 в блоке формирования адреса записывается содержание счетчика циклов (СЦ) 73, равное нулю, т.е. содержание регистра АК не изменяется. Не изменяется также момент появления импульса Совпадение. При нажатии какой-либо клавиши на клавиатуре (КЛ) 59 соответствующая информация, преобразованная в двоичный код в преобразователе (ПРЫ) 6U через выход 2 мультиплексора данных (МПД1) 61 попадает на информационные шины буферной памяти (ПБ)т и (ПБ)2 блока памяти и преобразования. Одновременно через элемент логики (Л1) 64 в блоке формирования координат формируется разрешение и в момент прохождения сигнала Совпадение одновибратор (О В) 63 выдает один импульс, который заставляет схему организации записи (СОЗ) 62 выдать импульс записи в (ПБ)1 и(ПБ)2.

Таким образом в буферной памяти (ПБ)т 67 (канал а 10) записывается двоичное число. Новым нажатием на нужную клавишу клавиатуры (КЛ) 59 таким же образом

записывается число в разряд 10° по а. Третьим нажатием заполняется разряд 10 по /3 , четвертым - разряд 10° по ft. После этого оператор формирует сигнал Запись с помощью блока управления. Если этого не

сделать, а вновь нажать одну из цифровых клавиш на клавиатуре (КЛ) 59, то в разряд 10 по а записывается новое число и т.д. Сигналом Запись содержание регистра (АК) 74 в блоке формирования адреса увеличивается на единицу через сумматор (5.2) 78 и сигнал Совпадение генерируется при числе на выходе мультиплексора адреса (МПА1) 71, равном единице. На адресных шинах блока памяти и преобразования значится

адрес 1, в который описанным способом можно занести содержание г координаты следующего целеуказателя. После этого по команде Запись адрес вновь увеличивается на единицу и т.д. -до 15. После занесения

в блок памяти и преобразования координат последнего хлыста в зоне целеуказания оператор на блоке управления включает тумблер Конец загрузки.

В состоянии Работа сигнал Работа

разрешает прохождение нуля (через вход 1 мультиплексора данных (МПД1) 61 на информационные входы буферной памяти (ПБ)ч 67 и (ПБ)2 68 и кода счетчика циклов (СЦ) 73 (через вход 2 (МПА1) 71 на схему

совпадения (СС) 76. При равенстве кодов СЦ 73 и Сч (0-15) на выходе СС формируется сигнал Совпадение.

При нажатии кнопки Пуск в блоке управления на выходе логического элемента

(Л6) 85 в блоке формирования адреса появляется импульс Запись в РП, на выходе формирователя (Ф2) 80 по переднему фронту Запись в РП генерируется сигнал Запись 1 в РП, по заднему фронту - сигнал

Запись 2 в РП. Поскольку эти сигналы синхронизированы сигналом Совпадение, то по сигналу Запись 1 в РП в рабочую память (ПР)-| и (ПР)2 блока памяти и преобразования (БПП) записываются координаты

цёлеуказателей из нулевого адреса буферной памяти (ПБ)1 и (ПБ)а. По этому же сигналу содержание счетчика циклов (СЦ) 73, равное нулю, переписывается в регистр памяти адреса рабочей ячейки (АР) 75.

Координаты цёлеуказателей, записанные по импульсу Запись 1 в РП в рабочую память (ПР)т и (ПР)2 блока памяти и преобразования, попадают на входы (СЛС)т и (СЛС)2, поскольку на входах инвертора (Л7)1

и (Л7)2 - нуль, что обеспечивает появление информации на выходе 2 мультиплексоров данных (МПД2)1 112 и (МПД2)2 113. Через блоки схем логики скоростей (СЛС)1 114 и (СЛС)2 115 включаются соответствующие блоки привода координат (БПК)1 и (БПК)2 и начинается движение в заданные точки, к заданным целеуказателям.

По сигналу Запись 2 в РП содержание счетчика циклов (СЦ) 73 увеличивается на единицу, благодаря чему сигнал Совпадение генерируется схемой совпадения (СС) 76 уже при адресе 0001 (через выход 2 мультиплексора адреса (МПА1) 71). Однако сигнал Запись 2 в РП перебрасывает триггер (ТП) 81 и на адресных шинах блока памяти и преобразования через выход мультиплексора адреса (МПА2) 72 устанавливается нулевой адрес от блока (АР) 75. Одновременно через элементы логики (Л2) 65 и (ЛЗ) 66 блока формирования координат синхронизирующая частота f проходит на вход схемы организации записи (СОЗ) 62 и в нулевой адрес (адрес рабочей ячейки буферной памяти (ПБ)-|, (ПБ)2, содержание которого в данный момент отрабатывается из рабочей памяти (ПР)1 и (ПР)а) записываются нули, постоянно присутствующие на шинах данных блока памяти и преобразования с выхода 1 мультиплексора данных (МПД1) 61.

Четвертым импульсом схемой организации записи (СОЗ) 62 триггер (ТГ 1) 81 вновь перебрасывается в исходное положение и на адресных шинах блока памяти и преобразования присутствуют все текущие адреса, генерируемые счетчиком (Сч 0-15) 82. Если в данный момент (до окончания отработки координат из рабочей памяти (ПР)1 и (ПР)а) возникает необходимость в корректировке прграммы, то, переведя систему в состояние Коррекция, можно ввести ,информацию в блок памяти и преобразования с клавиатуры (КЛ) 59. При этом при нажатии кнопки Запись адрес в памяти адресов коррекции (АК) 74 через сумматор (2-2) 78 и логический элемент (Л4) 83 увеличивается на единицу. Если есть необходимость, можно корректировать адрес 2, и т.д. После корректировки необходимо восстановить состояние Работа.

Отработка координат «и/3происходит в определенном порядке - сначала отрабатывается координата а. До тех пор, пока по а не выработается сигнал равно, координата не отрабатывается.

При отработке координат схемы логики скоростей (СЛС)1 и (СЛС)г следят за фактическим положением рабочих органов манипулятора по показаниям датчиков углов (ДУ)1 108 и (ДУ)2 109. При совпадении фактического и заданного значений номеров целеуказателей (по обеим координатам есть сигнал Равно) перемещение звеньев манипулятора прекращается. Если оператором выбран режим Автоматическое исполнение, то через логический элемент (Л 10) 97 и триггер (ТГ 2) 95 запускается подпрограмма ПП Захват, которая начинает отрабатывать алгоритм, показанный на

фиг.5. Согласно этому алгоритму после разрешения с логического элемента (Л 11) 98 подпрограмма ПП Захват записывает в блок памяти координат целеуказателей (ПКЦ)1 108 по а максимальный адрес, что

вызывает перемещение захвата вниз к пачке хлыстов в направлении (- а). При сопри- косновении захвата с хлыстом в поршневой полости гидроцилиндра 19 (фиг.1) поворота рычага 15 возрастает давление, что фиксирует сенсорный датчик 41 давления. При достижении давления настройка сенсорного датчика 41 давления вырабатывается разрешение на закрытие захвата, которое контролируется сенсорным датчиком 42 давления. После срабатывания датчика 42 давления, т.е. после зажима хлыста, ПП Захват заносит в блок памяти координат целеуказателей (ПКЦ)-| 108 по а нулевой адрес, что вызывает перемещение в направлении (+ а), т.е. подъем хлыста до точки, адрес которой все еще хранится в рабочей памяти (ПР)1 и (ПР)2 блока памяти и преобразования. При достижении этой точки триггер (ТГЗ) 96 перебрасывается

и выдает сигнал Конец полуцикла. Этот сигнал разрешает работу мультиплексоров данных (МПД2)т 112 и (МПД2)2 113 по входам 1 и запрещает работу по входам 2 (через логические элементы (Л7)т 118 и (Л7)2 120).

Таким образом, на входы схем логики скоростей (СЛС)т и(СЛС)2 подают координаты исходной точки (от блока координат исходной точки (БИТ)1 и (БИТ)2). Начинается перемещение рабочих органов манипулятора в направлении исходной точки над транспортером ИТ1 или перед транспортером ИТ2 в зависимости от наличия или отсутствия сигнала Разрешение выхода. При достижении исходной точки ИТ1 захват

раскрывается. После этого с выхода логического элемента (Л 17) вырабатывается сигнал Конец цикла, Этот сигнал, пройдя через логический элемент (Л5) 84 в блоке формирования адреса, дает разрешение

формирователю (Ф2)на формирование сигнала Запись в РП, по которому происходит запись в рабочую память (ПР)т и (ПР)а, содержание адреса 1 по обеим координатам а и / и весь описанный процесс повторяется.

Одновременно сигнал Конец цикла поступает в блок технологических команд (БТК)58 (фиг.З) и, если в указанном блоке присутствует сигнал Разрешение движения, который задается оператором из блока управления (БУ), блок технологических команд (ВТК) выдает команду на включение транспортера 1 (фиг.1) для перемещения хлыста в зону раскряжевки под пилу.

После переноса манипулятором последнего хлыста из зоны целеуказания на транспортер по окончании цикла в рабочую память (ПР)1 и (ПР)2 записываются нули. При этом дешифраторы нулей (ДШН)1 116, (ДШН)2 117 выдают сигналы на запрет движения по обеим координатам. Одновременно эти же сигналы поступают на входы логического элемента (Л 16) 126 и, поскольку на этом элементе уже присутствует сигнал Конец загрузки, на выходе элемента (Л 16) 126 появляется сигнал ПП (Пустая площадка), который поступает в блок технологических команд и дает разрешение на включение разгрузочно-растаскивающего устройства для подтаскивания новой пачки хлыстов в зону целеуказания.

Робототехнологический комплекс работает следующим образом.

Оператор визуально оценивает расположение хлыстов в пачке, находит такой хлыст, который не защемлен другими хлыстами. После этого оператор переводит систему управления в состояние Коррекция и с помощью клавиатуры (КЛ) 59 задает информацию о координате (номере) целеука- зателя, который расположен выше торца выбранного хлыста (при этом оператор имеет возможность задавать информацию о координатах шестнадцати целеуказателей).

После ввода координат целеуказателя оператор переводит систему в состояние Работа. Информация о координатах целеуказателя при нажатии кнопки Пуск поступает в блок памяти и преобразования (БПП) 49 по адресу, сформированному в блоке формирования адреса (БФА) 50. Эта информация поступает в двоично-десятичном коде. Из блока 49 памяти и преобразования информация о каждой точке (целеуказателе) поступает в блок 54 управления скоростью в двоичном коде (по координатам аи/). В этом же коде в блок управления скоростью (БУС) 54 поступают из блока целеуказателей (БЦ) 53 коды той пары датчиков 102, 103 углов (например, герконов), контакты которых в данный момент замкнуты.

Поскольку код из блока 53 целеуказателей и код из блока 49 памяти и преобразования не совпадают, блок управления скоростью (БУС) 54 вырабатывает сигнал (по

разности кодов) о направлении движения захвата робота к выбранному целеуказате- лю и включает через блок привода координат (БПК) 55 соответствующие

гидрораспределители 23 и 24 (фиг.1). Когда центр С зева захвата совпадает с выбранным целеуказателем, движение захвата прекращается, а после этого вступает в действие блок 52 программ захвата хлыста. Он

реализует постоянную для всех целеуказателей программу захвата хлыста - перемещение захвата 18 вниз (надвигание захвата на хлыст) только за счет опускания стрелы 16 (изменение угла а) до момента касания

хлыста, который определяется по сенсорному датчику 41 давления в поршневой полости гидроцилиндра поворота рычага 15. При неточном попадании захвата 18 на хлыст и соприкосновении захвата с хлыстом появляется сила реакции R, стремящаяся отклонить рукоять 17 (фиг.6). Но до достижения некоторой величины, обусловленной давлением в поршневой полости гидроцилиндра 19 привода поворотного рычага 15 и настройкой дистанционно управляемого клапана 44, сила R не может отклонить рукоять 17, так как при неработающем гидрораспределителе 24 и закрытом клапане 44 рабочая жидкость заперта в трубопроводах 33, 34 и

40, а стрела 16, рукоять 17, гидроцилиндр 20 и гидроцилиндр 21 образуют жесткую систему. После того, как давление в поршневой полости гидроцилиндра 19 достигает величины настройки дистанционно управляемого клапана 44 и рабочая жидкость, поступающая по трубопроводу 47 из поршневой полости гидроцилиндра 19 открывает клапан 44, ранее запертая в трубопроводах 33, 34 и 40 рабочая жидкость перетекает из

поршневой полости гидроцилиндра 21 в поршневую полость гидроцилиндра 20. При этом стрела 16, рукоять 17, гидроцилиндр 20 и гидроцилиндр 21 уже не образуют жесткую систему. Это приводит к тому, что челюсть захватного органа 18 скользит по поверхности хлыста, огибает его и хлыст оказывается в зеве захватного органа.

После срабатывания сенсорного датчика 41 давленияя включается блок 56 привода захвата, производится захват хлыста до тех пор, пока не возрастет, давление в поршневой полости гидроцилиндра 22 привода поворотной челюсти захвата 18 до давления настройки сенсорного датчика 42 давления,

после срабатывания которого отключается блок 56 привода захвата, включается блок привода стрелы (БПК)(, производится подъем стрелы до заданного блоком памяти и преобразования положения стрелы (координаты а), которое занимает стрела 16 перед включением блока 52 программ захвата хлыста. После этого в блок 54 управления скоростью поступают два сигнала от блока исходных точек (БИТ) 51 - код исходной точки (исходного положения захвата) над транспортером ИТ1 и перед транспортером ИТ2. В одну из этих точек по желанию оператора раскряжевочной установки манипулятор переносит хлыст. Выбор оператором точки ИТ1 или ИТ2 зависит оттого, находится ли на продольном транспортере 1 раскряжевочной установки предыдущий хлыст.

В том случае, когда на продольном транспортере 1 находится предыдущий хлыст, оператор назначает перенос хлыста в исходную точку ИТ2 перед транспортером 1, Если же продольный транспортер 1 свободен, то оператор назначает перенос хлыста в точку ИТ1 над транспортером, включив тумблер Разрешение выхода. Сигнал сенсорного датчика 43 давления в исходной точке ИТ1, сигнализирующий о раскрытии захвата и освобождении его от хлыста, является концом цикла, пс- которому координаты следующего целеуказателя, хранящиеся в блоке памяти и преобразования (БПП) 49 в двоично-десятичном коде, вновь выдаются на выход БПП - начинается выполнение следующего цикла захвата - переноса хлыста к продольному транспортеру.

После того, как хлыст перенесен роботом из пачки 6 хлыстов (фиг.1) на эстакаде 5 к продольному транспортеру 1 раскряжевочной установки и уложен на транспортер 1, при наличии сигнала Разрешение движения из блока 57 управления через блок 58 технологических команд подается сигнал на включение привода продольного транспортера 1 и начинается процесс раскряжевки хлыста.

В том случае, когда вершины хлыстов, лежащих в пачке 6 на эстакаде 5, переплетены и требуются работы по разбору пачки

хлыстов, оператор переводит систему управления роботом в режим Полуавтоматическое исполнение. При этом оператор раскряжевочной установки задает адрес целеуказателя, захват робота в автоматическом режиме лереносится к пачке хлыстов, к заданному целеуказателю, и там останавливается. Дальнейшие работы по разбору пачки хлыстов, захвату какого-либо хлыста производятся в ручном режиме управления, а последующий перенос хлыста возможен в любом режиме.

После переноса манипулятором последнего хлыста из зоны целеуказания на транспортер 1, движение манипулятора ПР прекращается, сигнал ПП Пустая площадка от логического элемента (Л 16) 126(фиг.4) через блок технологических команд дает разрешение на включение разгрузочно-рас- таскивающего устройства для подтаскивания новой пачки хлыстов в зону целеуказания.

Наличие в рабочей зоне промышленного робота над транспортным устройством поля с расположенными на нем целеуказа- телями позволяет сократить время поиска, обнаружения и определения положения разноразмерных объектов - хлыстов, неупорядоченно расположенных в транспортном устройстве.

Формула изобретения Робототехнический комплекс, включающий в себя Манипулятор, установленный на основании, содержащем загрузочную позицию, систему управления манипулятором, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет обнаружения и определения местоположения изделий, он снабжен координатной решеткой, закрепленной на загрузочной позиции, причем поверхность координатной решетки перпендикулярна поверхности загрузочной позиции.

Автоматическое исполнение

Полуавтоматическое ис- полнейие

Работа Коррекция

Запись

Импульсный

Сброс

м

Разрешение вы- Потенциальный хода

Конец загрузки

Разрешение движения

режиме

Работа с полным автоматическим исполнением программы (цикла подачи хлыста)

Работа по циклу автоматического режима с прерыванием для захвата хлыста в режиме Ручной

Состояние разрешает работу в режимах Автоматическое исполнение и Полуавтоматическое исполнение

Обеспечивается ввод (коррекция) координат целеуказателей при одновременной ее работе заданного цикла подачи хлыста

Обеспечивается сдвиг записанного адреса вглубь БПП и подготавливается адрес для записи последующей информаци

Сброс всей информации, кроме информации БПП

Разрешение выхода захвата манипулятора в исходную точку ИТ1 (исходное положен захвата над продольным транспортером 1

Разрешение включения разгрузочно-растаскивающего -устройства после отработк цикла подачи последнего хлыста, находящегося в зоне целеуказания

Разрешение включения продольного транспортера 1 после сброса на него хлыста с целью подачи его под пилу 3

00U/J/ 0tfa/jfi 02 -jf770Mj mr30U/Jfftf

-oy/t0ЈfidzЈatf

/ о0эш&ои

ЖОЈ/Ш

OSOHWOOOdLt ZpOgnffUDtf

I,

9C293ZI

LS

Риг. 6