CS216293B1 - Control system for the complex movements of industrial robots - Google Patents

Description

* ČESKOSLOVENSKASOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 )

ÚŘAD PRO VYNÁLEZYA OBJEVY POPIS VYNÁLEZU 1/2Ί6293 < (11) (Bl)

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU ' (51) Int. Cl.3 - G 05 B 19/25 (22) Přihlášené 13 01 81 (21) (PV 247-81) (40) "Zverejnené 31 08 81 (45) Vydané 15 05 84 (75)

Autor vynálezu PfilBÍK MARIÁN ing., PREŠOV, GREIF STEFAN ing., FULIANKA,RAHL VOJTECH ing., VELKÝ ŠARIŠ, MINDOS IVAN ing., SEBEJ PE-TER ing., KOClS VLADIMÍR ing., PREŠOV (54) Riadiaci systém pre zložené pohyby priemyselných robotov

Vynález rieši vzájemné prepojenie jednot-livých uzlov a blokov riadiaceho systému preriadenie zložených pohybov priemyselnýchrobotov alebo manipulátorov.

Pre priemyselné roboty a manipulátorynasadené do technologického procesu zvára-nia, brúsenia a úpravy výliskov, montáž apodobné, sú požadované zložené pohyby, kdena základný pohyb medzi dvorná bodmi v ro-vině alebo v priestore je superponovanýnapříklad kyvadlový pohyb, pohyb po spirálea najma koirekcia naprogramovanej dráhypre adaptivně roboty.

Aby sa takýto pohyb mohol docieliť, súv súčasnosti potřebné buď velké nároky nastrojové vybavenie uzlov riadiaceho systémualej?? prvgrwřYé YytaYsnis ^užitéhoriadiaceho počítača.

Uvedené nedostatky rieši riadiaci systém 216293 fc i . podlá vynálezu, kde zložené pohyby sa za-bezpečujú generátormi dráhy, ktoré sú zapo-jené do obvodu riadenia s optimálnymi po-žiadavkami na strojové a programové vyba-venie celého systému riadenia — dovolujúcevyužit aj 8 bitové mikropočítače.

Generátor dráhy zabezpečuje vygenerova-nie požadovaného pohybu vo formě prírast-kov dráhy odpovedajúcich požiadavkám čodo počtu a velkosti, pričom je zohledňovanápožadovaná maximálna rýchlosť, rozběh adobeh všetkých pohybových osí a zároveň re-gistrácia absolútnej polohy riadených osí.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že kon-trolno-riadiacim blokom sú na spoločnú zber-nicu připojené volitelné generátory dráhytak, že leh výstupy sú adresne spojené so su-mačným členom prvej až piatej pohybovejosi a výstup sumačného člena je spojený so 2 vstupom vyrovnávajúcej památe, ktorej vý-stup je připojený na vstup regulačného členaservopohonu a že senzor pre korekciu na-pr ogramovanej dráhy je připojený cez ko-rekčný člen na kontrolno-riadiaci blok a jehovýstupy sú cez spoločnú zbernicu připojenéna právě volný generátor dráhy. Výhodou vynálezu je optimálně využíva-nie generátorov dráhy, čím sú podstatné zni-čené nároky na strojové vybavenie uzlovriadiaceho systému a jeho programové vy-bavenie velimi operativně využívá túto sku-tečnost V ďalšom je popísaný možný příklad ria-diaceho systému pre riadenie zložených po-hybov priemyselných robotov a manipuláto-rov, ktorého bloková schéma je na obr. 1.Obr. 2 ukazuje časovú závislost výstupnéhosignálu dvooh zložených pohybov.

Kontrolno-riadiaci blok 1 je svojimi vstup-mi a výstupmi- spojený s pamáťovým blokom2, jednotkou ručného riadenia 3, korekčnýmčlenom 14, na ktorý je připojený senzor 13a so společnou riadiacou zbernicou 4. Na spo-ločnú zbernicu 4 sú paralelné připojené ge-nerátory dráhy 6, 7, 8, 9 tak, že ich jed-notlivé výstupy označené 01, 02, 03, 04, 05 súadresne přivedené na jednotlivé vstupy su-mačných členov 10 pre prvú, druhů až piatuos pohybu. Výstup sumačného člena 10 jespojený so vstupom vyrovnávajúcej památe11 a jej výstup je přivedený na vstup regu-lačného člena 5, ktorého výstup je připojenýna vstup servopohonu 12. V ručnom režime, alebo počas programova-nia, je v činnosti len jeden generátor dráhy — napr. 6 a .ostatně 7, 8, 9 sú zablokovanériadiacimi signálmi z kontrolno-riadiacehobloku 1. Stlačením příslušného tlačidla poža-duj úceho pohyb na jednotke ručného riade-nia 3 sa signál o požiadavke z jednotky ruč-ného riadenia 3 dostane do kontrolno-riadia-ceho bloku 1, ktorý po úpravě signálu podávážiadosť o pohyb riadiacej zbernici 4 prvémugenerátoru dráhy 6, ktorý uvedie zvolená os — alebo osi — do pohybu pričom stále sledujeabsolútny prírastok polohy od začdatku prekaždú os pohybu. Po dosiahnutí požadova-ného bodu v priestore koncovým členom prie-myselného robota stlačí sa tlačidlo pre zápispohybovej inštrukcie na jednotke ručnéhoriadenia 3 a tým sa údaje o polohe všetkýchpohybových osí z generátora dráhy 6 pre-nášajú dátovou zbernicou cez kontrolno-ria-diaci blok do pamáťového bloku 2 spolu ajs dalšími potřebnými údajmi o rýchlosti, spó-sobe ukončenia pohybu a podobné — takto savytvoří jedna pohybová inštrukcia. Takýmtopostupným spósobom sa naprogramuj ú všet-ky body v požadovanom cykle pohybov prie-myselného robota.

Po stlačení tlačidla „ŠTART“ na jednotkeručného riadenia 3 sa požiadavka z jednotkyručného riadenia 3 dostává do kontrolno-ria-diaceho bloku 1, ktorý zabezpečí čítanie na-programovaných inštrukcií. Z bloku památe 2 vyberie prvú inštrukciu a po dekódovaníodovzdáva ju prvému zvolenému generátorudráhy 6, pričom súčasne odblokuje tento ge-nerátor. Generátor dráhy začne generovatsignály pre rozběh príslušnej osi — (alebopříslušných osí) — a po dosiahnutí požadova-nej maximálnej rýchlosti udržuje túto rýoh-losť teonštantnú až ku vypočítanému bodu,kde začne brzdenie a po dobehu ukončí svojučinnost v naprogramovanom bode. V prie-behu tejto činnosti prvého generátora dráhy6 připravuje kontrolno-riadiaci blok 1 ďalšieinštrukcie a odovzdá ich druhému generátorudráhy 7, pričom tento generátor dráhy jezablokovaný riadiacim signálom. Potom kon-trolno-riadiaci blok 1 prechádza do činnostikontroly pohybového stavu prvého generá-tora dráhy 6. Sleduje začiatok brzdenia a stavúplného spracovania impulzov dráhy. Kon-trolou okamiihov brzdenia prvého generátoradráhy 6 a následným odblokováním druhéhogenerátora dráhy 7 je umožněné plynule zasebou spájať naprogramované úseky. Kon-trolou úplného spracovania impulzov napro-gramovanej dráhy je zabezpečené přesnépolohovanie do naprogramovaného bodu.

Na obr. 2 je vyznačený priebeh vysiela-ných prírastkov dráh z dvoch generátorovdráh pre níektorú z osí, pričom jeden z nichje spúšťaný v okamihu brzdenia druhého ge-nerátora. Sčítanie rýchlosti sa prevádza v su-mačnom člene 10 a výsledek sa ukládá dovyrovnávajúcej památe 11.

Keď sa vyžaduje modulovaný priebeh po-hybu, kde na hlavný pohyb je namodulovaný— superponovaný — konštantný malý kývavýpohyb, toto sa zabezpečí tak, že do prvéhogenerátora, například 6, sa presúvajú údajeo dráhe a rýchlosti hlavného pohybu a naďalšie dva generátory dráhy, například 7 a 8,sa striedavo privádzajú údaje o konštaintnomkývavom pohybe a to jedným aj druhýmsmerom od hlavného pohybu. Výsledokz týchto generátorov dráhy 6, 7 a 8 ako al-gebraický súčet je spracovaný v sumačnomčlene 10 a z něho dáta už ako údaje o zlože-nom pohybe sa ukladajú vo vyrovnávajúcejparná ti 11, odfcial’ sa podlá požiadaviek regu-lačného člena 5 dostávajú na vykonanie po-žadovaného pohybu v servopohonoch 12. V případe, ak sa vyžaduje korekcia už vy-bonávanej dráhy podlá signálov senzora 13pre adaptívny pohyb, potom signály zo sen-zora 13 sa dostávajú cez korekčný člen 14do kontrolno-riadiaceho bloku 1, kde sa určísměr korekcie a rozhodne sa, ktoré z pohy-bových osí majú vzniklú korekciu vykonat.Z kontrolno-riadiaceho bloku 1 sa spracovanéúdaje o smere, velkosti dráhy a rýchlosti pre-súvajú cez zbernicu 4 do niektorého volnéhogenerátora dráhy, například 9. Výstupné úda-je z tohoto generátora dráhy 9 sa dostanú dosumačných členov 10 příslušných osí a cezvyrovnávajúcu pamáť 11 do servopohonov 12na vykonanie požadovanej korekcie pohybov.

Claims (2)

1. 3 PREDMET VYNÁLEZU

   1. Riadiaci systém pre zložené pohyby prie-myselných robotov a manipulátorov vy-značený tým, že kontrolno-riadiacim blo-kem (1) sú na spoločnú zbemicu {4) při-pojené voliteline generátory dráhy (6, 7, 8,9) tak, že ich výstupy (01 až 05) sú adresnespojené so sumačným členom (10) prvejaž piatej pohybovej osi a výstup sumač- ného člena (10) je spojený so vstupom vy-rovnávajíce j památi (11), ktorej výstup jepřipojený na vstup regulačného člena (5)servopohonu (12).
2. 2. Riadiaci systém podl’a bodu 1 vyznačenýtým, že na vstup kontrolno-riadiaceho blo-ku 1(1) Ije připojený senzor (13). 2 výkresy