CS216293B1 - Riadiaci systém pre zložené pohyby priemyselných robotov - Google Patents

Description

Vynález rieši vzájemné prepojenie jednotlivých uzlov a blokov riadiaceho systému pre riadenie zložených pohybov priemyselných robotov alebo manipulátorov.

Pre priemyselné roboty a manipulátory nasadené do technologického procesu zvárania, brúsenia a úpravy výliskov, montáž a podobné, sú požadované zložené pohyby, kde na základný pohyb medzi dvoma bodmi v rovině alebo v priestore je superponovaný například kyvadlový pohyb, pohyb po špirále a najma korekcia naprogramovanej dráhy pre adaptivně roboty.

Aby sa takýto pohyb mohol docieliť, sú v súčasnosti potřebné buď velké nároky na strojové vybavenie uzlov riadiaceho systému alebo n§ ^užitého riadiaceho počítača.

Uvedené nedostatky rieši riadiaci systém tipodía vynálezu, kde zložené pohyby sa zabezpečujú generátormi dráhy, ktoré sú zapojené do obvodu riadenia s optimálnymi požiadavkami na strojové a programové vybavenie celého systému riadenia — dovolujúce využit aj 8 bitové mikropočítače.

Generátor dráhy zabezpečuje vygenerovanie požadovaného pohybu vo formě prírastkov dráhy odpovedajúcich požiadavkám čo do počtu a velkosti, pričom je zohladňovaná požadovaná maximálna rýchlosť, rozběh a dobeh všetkých pohybových osí a zároveň registrácia absolútnej polohy riadených osí.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že kontrolno-riadiacim blokom sú na spoločnú zbernicu připojené volitelné generátory dráhy tak, že ich výstupy sú adresne spojené so sumačným členom prvej až piatej pohybovej osi a výstup sumačného člena je spojený so vstupom vyrovnávajúcej památe, ktorej výstup je připojený na vstup regulačného člena servopohonu a že senzor pre korekciu napr ogramovanej dráhy je připojený cez korekěný člen na kontrolno-riadiaci blok a jeho výstupy sú cez spoločnú zbernicu připojené na právě volný generátor dráhy.

Výhodou vynálezu je optimálně využívanie generátorov dráhy, čím sú podstatné znížené nároky na strojové vyibavenie uzlov riadiaceho systému a jeho programové vybavenie velími operativně využívá túto skutečnost

V ďalšom je popísaný možný příklad riadiaceho systému pre riadenie zložených pohybov priemyselných robotov a manipulátorov, ktorého bloková schéma je na obr. 1. Obr. 2 ukazuje časovú závislost výstupného signálu dvoch zložených pohybov.

Kontrolno-riadiaci blok 1 je svojimi vstupmi a výstupmi- spojený s pamáťovým blokom 2, jednotkou ručného riadenia 3, korekčným členom 14, na ktorý je připojený senzor 13 a iso společnou riadiacou zbernicou 4. Na spoločnú zbernicu 4 sú paralelné připojené generátory dráhy 6, 7, 8, 9 tak, že ich jednotlivé výstupy označené 01, 02, 03, 04, 05 sú adresne přivedené na jednotlivé vstupy sumačných členov 10 pre prvú, druhů až piatu os pohybu. Výstup sumačného člena 10 je spojený iso vstupom vyrovnávajúcej památe 11 a jej výstup je přivedený na vstup regulačného člena 5, ktorého výstup je připojený na vstup servopohonu 12.

V ručnom režime, alebo počas programovania, je v činnosti len jeden generátor dráhy — naipr. 6 a .ostatně 7, 8, 9 sú zablokované riadiacimi signálmi z kontrolno-riadiaceho bloku 1. Stlačením příslušného tlačidla požaduj úceho pohyb na jednotke ručného riadenia 3 sa signál o požiadavke z jednotky ručného riademia 3 dostane do komtrolno-riadiaceho bloku 1, ktorý po úpravě signálu podává žiadosť o pohyb riadiacej zbernici 4 prvému generátoru dráhy 6, ktorý uvedie zvolenú os — alebo osi — do pohybu pričom stále sleduje absolútny prírastok polohy od začiatku pre každú os pohybu. Po dosiahnutí požadovaného bodu v priestore koncovým členom priemyselného robota stlačí sa tlačidlo pre zápis pohylbovej inštrukcie na jednotke ručného riademia 3 a tým sa údaje o polohe všetkých pohybových osí z generátora dráhy 6 prenášajú dátovou zbernicou cez komtrolno-riadiaci blok do památového bloku 2 spolu aj s dalšími potřebnými údajmi o rýchlosti, spósobe ukončenia pohybu a podobné — takto sa vytvoří jedna pohybová inštrukcia. Takýmto postupným spósobom sa naprogramujú všetky body v požadovanom cykle pohybov priemyselného robota.

Po stlačení tlačidla „START“ na jednotke ručného riadenia 3 sa požiadavka z jednotky ručného riadenia 3 dostává do kontrolno-riadiaceho bloku 1, ktorý zabezpečí čítanie naprogramovaných inštrukcií. Z bloku památe vyberie prvú inštrukciu a po dekódovaní odovzdáva ju prvému zvolenému generátoru dráhy 6, pričom súčasne odblokuje tento generátor. Generátor dráhy začne generovat signály pre rozběh príslušnej osi — (alebo příslušných osí) — a po dosiahnutí požadovanej maximálnej rýchlosti udržuje túto rýohlosť fconštantnú až ku vypočítanému bodu, kde začne brzdenie a po dobehu ukončí svoju činnost v naprogramovanom bode. V priebehu tejto činnosti prvého generátora dráhy 6 připravuje kontrOlino^riadiaci blok 1 ďalšie inštrukcie a odevzdá ich druhému generátoru dráhy 7, pričom tento generátor dráhy je zablokovaný riadiacim signálom. Potom kontrolno-riadiaci blok 1 prechádza do činnosti kontroly pohybového stavu prvého generátora dráhy 6. Sleduje začiatok brzdenia a stav úplného spracovania impulzov dráhy. Kontrolou okamiihov brzdenia prvého generátora dráhy 6 ia následným odblokováním druhého generátora dráhy 7 je umožněné plynule za sebou spájiať naprogramované úseky. Kontrolou úplného spracovania impulzov naprograimovanej dráhy je zabezpečené přesné polohovanie do naprogramovaného bodu.

Na obr. 2 je vyznačený priebeh vysielaných prírastkov dráh z dvoch generátorov dráh pre niektorú z osí, pričom jeden z nich je spúštaný v okamihu brzdenia druhého generátora. Sčítanie rýchlosti sa prevádza v sumaičnom člene 10 a výsledek sa ukládá do vyrovnávajúcej památe 11.

Keď sa vyžaduje modulovaný priebeh pohybu, kde na hlavný pohyb je nemodulovaný — superponovaný — konštantný malý kývavý pohyb, toto sa zabezpečí tak, že do prvého generátora, například 6, sa presúvajú údaje o dráhe a rýchlosti hlavného pohybu a na ďalšie dva generátory dráhy, například 7 a 8, sa striedavo privádzajú údaje o konštaintnom kývavom pohybe a to jedným aj druhým smerom od hlavného pohybu. Výsledok z týchto generátorov dráhy 6, 7 ia 8 ako algebraický súčet je spracovaný v sumačnom člene 10 a z něho dáta už ako údaje o zloženoím pohybe sa ukliadajú vo vyrovnávajúcej parná ti 11, odkial sa podlá požiadaviek regulačného člena 5 dostávajú na vykonanie požadovaného pohybu v servopohonoch 12.

V případe, ak sa vyžaduje korekcia už vykonávanej dráhy podlá signálov senzora 13 pre adaptívny pohyb, potom signály zo senzora 13 sa dostávajú cez korekčný člen 14 do kontrolno-riadiaceho bloku 1, kde sa určí směr korekcie a rozhodne sa, ktoré z pohybových osí majú vzniklú korekciu vykonat. Z kontrolino-riadiaceho bloku 1 sa spracované údaje o smere, velkosti dráhy a rýchlosti presúvajú cez zbernicu 4 do niektorého volného generátora dráhy, například 9. Výstupné údaje z tohoto generátora dráhy 9 sa dostanú do sumačných členov 10 příslušných osí a cez vyrovnávajúcu pamáť 11 do servopohonov 12 na vykonanie požadovanej korekcie pohybov.

Claims (2)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Riadiaci systém pre zložené pohyby priemyselných robotov a manipulátorov vyznačený tým, že kontrolno-riadiacim blokem (1) sú na spoločnú zbemicu (4) připojené volitelné generátory dráhy (6, 7, 8, 9) tak, že ich výstupy (01 až 05) sú adresne spojené so sumačným členom (10) prvej až piatej pohybovej osi a výstup sumačného člena (10) je spojený so vstupom vyrovnávajíce j paměti (11), ktorej výstup je připojený na vstup regulačného člena (5) servopohonu (12).
2. 2. Riadiaci systém pódia bodu 1 vyznačený tým, že na vstup kontrolno-riadiaceho bloku (1) Ije připojený senzor (13).