Устройство для программного управления манипулятором Советский патент 1982 года по МПК G05B19/418 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРОМ

. .-,

Изобретение относится к робототехнике и может быть испольэоваво для, автоматизации технолоппескнх производственных пррцесоов.

Известно устройство длявыборапрогршим,, содержащее программоноситель, схеМу лтяче ких ключей, релейный коммутатор {II. .

Однако устройство характеризуется тем и1едостатком, что ответ об исполненшсО поданной от него на технологическое обору- дование команды информативно эквивален-: теи одному разряду двоичного кода, что звтрудаяет реализацию сложных алгоритмов взаимодействия манипулятора с техяохюгическим оборудованием.

Известно также устройство, содержащее последовательно соединенные блок памяти номера программы, блок выбора программы, программоноситель, блок обращения к технологическому оборудованию {2.

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость кодовой информации об ответах от техиологического оборудования в каналах связи зтого устройства с технологическим оборудованием.

Наиболее близким, техническим ршеяяем к предаагаемому является дм 1фО1раммж го управления содержащее генератор импульсов, блок памяти программы;, датооси я логический блок ij.

Однако это устрсАство Х1факте1 1зуется низкой помехоустойчивостью кодсюЫ ннформащга об опетах от техиологического оборудования.

Цель изобретения - оовышшие иадеж«ОП9СТИ работы устройства.

Цель дастетается тем, что в устройство для программного управлтвя мишпулятора содержащее генератор импульсов, блок памяти щюграммы, выходами соедииеикый через де

15 шифратор с первыми входами коммутатора, первые выходы и вторые входы которого 1юдключгаы к первым входам и выходам технологического оборудования соответствеи20 ио, введены пшфратор, т-разрядный счетчик, элементы зквивалеитности, фор «ирователя импульсов и релейные элементы, вьрсодами подключенные к входам щифратора, а вхо.дами через формирователи импульсов - к 39 выходам элементом эквивалентности, первые входы которых соединены со вторыми выходами коммутатора, вторые входы - с выходами соответствующих разрядов т-разрядного счетчика и через усилители мощности - с вторыми входами технологического оборудо вания, выход генератора импульсов подключен к входу счетчика импульсов. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство блок 1 памяти программы, деи1ифратор 2, коммутатор 3, генератор импульсов 4, технологическое оборудование 5, I т-разрядный счетчик 6 импульсов, элементьГ 7|-7 эквивалентности, формирователи Sj-8 импульсов, релейные 9i-9, элементьк шифра тор 10, усилители llj-11 мощности. Устройство работает следующим образом. Программа заносится с программоносителя (не показан) в блок 1 памяти программы, с которого программа преобразуется дешифр тором 2 в унитарный код, сигналы с выходов которого зшравляют коммутатором 3. Генератор 4 импульсов вырабатывает частоту F, которая последовательным делением на счетчике 6 с коэффициентом деления Z преобразуется в сетку сщкронных частот F/Z F/Z...F/Z -Bcero m сигналов. Эти сигналы через усилители lli-llffj мощности по внешнему кабелю подаются на технологическое оборудование (ТО), где используются как сигналы ответов об исполнении каманд, поданных на него с коммутатора 3. При этом тип ответа определяется значением частоты используемого сигнала. Связь устройства управления манипулятором с технологическим Оборудованием осуществля ется по каналам связи. Каждый канал связи содержит одну или две командных шины и пшну ответа, т.е. при N канальной связи имеется всего N ответных шин. Ответная шина в зависимости ох состояния каждой единицы технологического 5 оборудования коммутируется на одну из частотно-несущих линий, что и определяет тип передаваемого в устройство ответа от технологического обо рудования. Обращение инициируется появлением на входах дешифратора 2 кода номера канала связи. Сигналами в унитарном коде с выходов дешифратора управляется коммутатор 3. На выходной командной шине выбранного коммутатора организуется сигнал команды на ТО, а также подготавливается прием и передача только .по определенному каналу ответно/о сигнала от ТО, т.е. осущест вление дуплексного режима работы с программируемой селекцией канала. Сигнал ответа, принятого от ТО, декодируется на элементах Tj-7 эквивалентности. при этом сигналы опорных частот F/Z, F/Z. F/Z поступают с выходов гп-разрядного счетчика. Активный уровень на выходе элементов 7i-7f эквивалентности появляется при совпадении частот опорного и ответного сигналов. Далее через цепь: формирователи релейный ,p элементы и шифратор 10 происходит преобразование сигнала В двоичный код, соответствующий типу ответа от ТО. По коду, который передается в блок памяти программы, происходит переход работы манипулятора на соответствзоощую программу. Предлагаемое устройство существешю повышает помехоустойчивость каналов связи с ТО, так как обмен информацией по этим каналам осуществляется помехоустойчивой аналоговой величиной - частотой электрических колебаний. Для вьшолнения. условий однозначности соответствия номера программы полученному ответу необходимо, чтобы количество программ в блоке 1 не превышало количества частот, выдаваемых счетчиком 6 импульсов. Кроме того, но сравнению с известными предлагаемое устройство позволяет сократить количество линий связи устройства с ТО. В частности для N каналов, по которым может быть передано N команд (одна команда по каналу) и получено m типов ответов по любому каналу для разлиодых стрзтстур организации связи с ТО, необходимо количество линий связи Р N + N, для случая, когда разделение ответов по типам осуществляется физическими проводниками (N - линии команд, m - линии ответов); Р N 1- Nfogj m для случая, когда разделение ответов по типам осуществляется кодированием по bgj tn ответам; Р N N + п. для предлагаемого устройства с частотным разделением ответов. Конкретное сравиение в цифрах, иапример, для N 60, m 4 (типичное значение для систем управления универсальными роботами) дает 1.60 + 60 X 4 300 (проводов) 2.60 + 60 X 2 180 () 3.60 -ь 60 + 4 124 () Для больших m эффект еще показательнее. Применение изобретения позволяет повысить надежность работы робототехнических комплексов в заводских условиях при наличии сильных электромагнитных помех, повысить производительность за счет снижения числа незапланированных ситуаций, возникающих при ошибочном выборе программы. Формула изобретения Устройство для программного управления манипулятором, содержащее генератор импульсов, блок памяти программы, выходами соединенный через Дешифратор с первыми входами коммутатора, первые выходы и вторые входы которого подключены к первым входам и выходам технологи 1е ого оборудования соответственно, отличающеес я тем, что, с. целью повышения надежности работы устройства, в .него введены шифратор, т-разрядный счетчик, элементы эквивалентности, формирователи импульсов и релейные элементы, выходами подключен|Ш 1е к входам шифратора, а входами через формирователи импульсов - к выходам элементов эквивалентностн, первые входы которых соединены с вторыми выходами коммуШтора, вторые входы - с выходами соответствующих разрядов т-разрядного счетчика и через усилители мопрюсти - с вторыми входами технологического оборудования, выход генератора импульсов подключен к входу счетчика импульсов.

Источники информации, прннятые во внимание при экспертизе

1.Белянин П. Н. Промышленные роботы. М., Машиностроение, 1975, с. 254.

2.Патент США №3654616.-Изобретенкя за рубежом, 1972, вьга. 7, N 9.

3.Авторское свидетельство СССР N 765400, кл. G 05 В 19/18, В 25 S 9/00, 1978 (lipoТОТИП).: