DD222186A3 - METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING INDUSTRIAL OBJECTS - Google Patents
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- DD222186A3 DD222186A3 DD23318581A DD23318581A DD222186A3 DD 222186 A3 DD222186 A3 DD 222186A3 DD 23318581 A DD23318581 A DD 23318581A DD 23318581 A DD23318581 A DD 23318581A DD 222186 A3 DD222186 A3 DD 222186A3
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Abstract
Die Erfindung ist bestimmt fuer Industrieroboter, die im Punkt-zu-Punkt- oder Multipunkt-Betrieb arbeiten koennen beim Einsatz fuer das Farbspritzen, Beschichten, fuer Oberflaechenbearbeitung, Schweissen und dgl. Ziel und Aufgabe ist es, den Aufwand an Baugruppen fuer die Betriebsarten Aufnahme und Wiedergabe der Wege- und Befehlsinformationen zu senken und zu diesem Zweck Baugruppen zur Wegedatenerfassung und -aufbereitung sowohl fuer die Betriebsart Aufnahme als auch Wiedergabe anzuwenden und dabei systematische Fehler der Verarbeitung zu kompensieren. Die Loesung der Aufgabe besteht darin, dass bei der Programmierung die Messwerte der Achspositionen ueber Komparatoren in einer festen Abtastrate zeitseriell mit der Ausgangsspannung eines gesteuerten Digital-Analog-Wandlers so kompensiert werden, dass achsspezifische Positionsdaten erzeugt, in Speicherbereiche eines Wegedatenspeichers eingeschrieben und bei der Wiedergabe durch den gleichen Wandler in der gleichen Abtastrate und Zeitlage wie bei der Programmierung zurueckgewandelt und den Lageregelkreisen als Achspositions-Soll-Werte zugefuehrt werden.The invention is intended for industrial robots that can work in point-to-point or multi-point operation when used for paint spraying, coating, for surface processing, welding and the like. The object and task is the cost of assemblies for the modes recording and reproduce the path and command information, and for that purpose apply components for route data acquisition and processing for both the recording and playback modes, thereby compensating for systematic processing errors. The solution of the problem is that during programming the measured values of the axial positions are compensated by comparators in a fixed sampling rate in time with the output voltage of a controlled digital-to-analog converter so that generates axis-specific position data, written in memory areas of a route data memory and during playback be converted back by the same converter in the same sampling rate and timing as in the programming and the Lageregelkreisen be fed as Achspositions target values.
Description
.Verfahren und Einrichtung zur· Steuerung von Industrierobotern mit teach-in-ProgrammierungMethod and device for controlling industrial robots with teach-in programming
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Industrierobotern mit teach-in-Programmierung das im Punkt-zü Punkt- oder MuItipunkt-Betrieb arbeiten kann und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens« Die Erfindung ist vorzugsweise für Industrieroboter mit analogabsoluten Wegmeßsystemen zum Einsatz für das Farbspritzen, Beschichten, die Oberflächenbearbeitung und das Schweißen geeignet,·The invention relates to a method for controlling industrial robots with teach-in programming which can operate in point-to-point or multi-point operation and a device for carrying out the method. The invention is preferably for industrial robots with analog absolute displacement measuring systems for use in the paint spraying , Coating, surface treatment and welding are suitable ·
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Eine Steuerung ist ein Vorgang in einem abgegrenzten System, bei dem eine oder mehrere Größen als Eingangsgrößen andere Größen als Ausgangsgrößen aufgrund der dem abgegrenzten System eigenen Gesetzmäßigkeit beeinflussen· In jeder Steuerung können im Prinzip zwei Bereiche unterschieden werden, nämlich die Steuerstrecke und die Steuereinrichtung. Die Steuerstrecke verkörpert den Teil der Steueranlage, in dem sich die aufgabenmäßig zu beeinflussenden Glieder befinden. In der Steuereinrichtung werden die zur Beeinflussung erforderlichen Signale gebildet. (Autorenkollektiv: Lehrbuch der Automatisierungstechnik, VEB Verlag Technik, Berlin 1966) Wach ihrer Punktion können Steuerungen in Führungssteuerungen eingeteilt werden· Steuerungen von IndustrieroboternA control is a process in a delimited system in which one or more variables as inputs influence variables other than outputs due to the inherent law of the demarcated system. In principle, two ranges can be distinguished in each control, namely the control path and the control device. The tax route represents the part of the tax system in which the members to be influenced are located. In the control device required for influencing signals are formed. (Author collective: Textbook of automation technology, VEB Verlag Technik, Berlin 1966) Watching their puncture, controls can be divided into guidance controls · Controllers of industrial robots
sind meist Programmsteuerungen, die sich weiter unterteilen in Zeitplansteuerungen und Ablaufsteuerungen. Bei der Zeitplansteuerung erfolgt die Beeinflussung der Steuerstrecke durch einen Zeitplan, der im Programmgeber in Form von mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Kurvenscheiben, Magnetbändern, Lochstreifen, Lochkarten oder dgl. gespeichert ist« ' ; are mostly program controls, which are further subdivided into schedule controls and sequencers. In the schedule control, the control route is influenced by a schedule stored in the programmer in the form of constant speed cams, magnetic tapes, perforated strips, punched cards or the like "';
Bei der Ablaufsteuerung dagegen fehlt der Zeitgeber. Die einzelnen Schritte im Steuerprogramm sind vom funktioneilen Ablauf des Prozesses abhängig. Der Prozeß ruft die einzelnen > Programmschritte aufgrund logischer Entscheidungen im Steuerwerk selbst ab* Bei der Steuerung von Industrierobotern treten häufig.Mischformen der Programmsteuerung auf. Einer Zeitplansteuerung kann für bestimmte Prozeßergebnisse, die eine Rückmeldung erfordern, eine Ablaufsteuerung unterlagert werden. Innerhalb der Systemgrenzen einer Steuerung kann man zur Einstellung von Einzelfunktionen auch Regelkreise einsetzen» Dann werden Teile der Steuerkette zur Regelstrecke und Regeleinrichtung ein Untersystem« Für Industrieroboter werden zwei Steuerungsarten verwendet. Punktsteuerungen PTP (point to point) gestatten das Anfahren eines bestimmten Punktes im Raum, ohne daß längs des Verfahrensweges ein PunktionsZusammenhang in den einzelnen Roboterächsen definiert werden kann. Im Schrifttum tritt auch häufig die Bezeichnung MP (multi point) für einige Punktsteuerungen auf» Mit dieser Steuerungsart lassen sich in jeder Koordinatenachse mehrere Punkte anfahren. Besteht zwischen den Bewegungen ein Funktiönszusammenhaing in den Koordinatenachsen, dann spricht man von einer Bahnsteuerung GP (continuons path). Für die Bahnsteuerung müssen entweder alle Informationen auf einem Speicher abrufbereit zur Verfügung stehen, oder sie müssen durch einen speziellen Interpolator während des Positionierv'organges erzeugt werden.On the other hand, in the sequence control the timer is missing. The individual steps in the control program depend on the functional sequence of the process. The process retrieves the individual> program steps based on logical decisions in the control unit itself. * In the control of industrial robots, mixed forms of program control often occur. A schedule controller may be underpinned by a schedule for certain process results requiring feedback. Within the system limits of a control, one can also use control loops to set individual functions. »Then, parts of the control chain become a controlled system and a control device a subsystem« Two types of control are used for industrial robots. Point-to-point (PTP) controls allow the approach of a particular point in space without the possibility of defining a punctuation relationship in the individual robot axes along the path of the process. In literature, the term MP (multi point) often occurs for some point controls »With this type of control, several points can be approached in each coordinate axis. If there is a functional connection in the coordinate axes between the motions, then one speaks of a path control GP (continuons path). For the trajectory control, either all information must be available on a memory ready for retrieval, or they must be generated by a special interpolator during the positioning process.
.Die Steuerung hat zwei Aufgaben zu erfüllen. Sie muß erstens die logische Reihenfolge des Programmes gewährleisten, in der die Stellantriebe der einzelnen Achsen aktiviert werden, und zweitens die für jeden Programmschritt notwendigen Koordinatenmaße bereitstellen. Die beiden Funktionen werden bei In-.The controller has two tasks to accomplish. Firstly, it must ensure the logical order of the program in which the actuators of the individual axes are activated and, secondly, provide the necessary coordinate measurements for each program step. The two functions are
dustrierobotern häufig in verschiedenen Teilen der Geräte un-•tergebracht und beeinflussen die Methode und den Aufwand der Programmierung» Die Programminformationen können entweder am Arbeitsplatz oder in der Arbeitsvorbereitung erstellt werden· Sie werden über das Eingabegerät eingegeben und im Speicher gespeichert* Die Informationen werden in einem Programmverknüpfungsteil aufbereitet, dann wird die entsprechende Achse angesteuert. Parallel dazu können für Bahnkurven Zwischenpunkte interpoliert werden· Palis dem System ein Lageregelkreis unterlagert ist, erfolgt von der Informationsverarbeitung die Ausgabe des Koordinatenwertes an das entsprechende Vergleichsglied« Ablaufplansteuerungen erhalten zusätzlich noch Rückmeldesignale vom Prozeß«, (G* Spur, H.B· Auer: Die Steuerung von Industrierobotern, ZWF (1973) H. 8 f. 381-387) Mit einem solchen Verfahren läßt sich die Bewegungsbahn eines Industrieroboters, bezogen auf Ort einerseits und auf die Geschwindigkeit andererseits, sehr genau festlegen. Sind aber komplizierte Bahnen^ die von Kreis und Gerade abweichen zu programmieren, dann ist ein sehr hoher Programmieraufwand nötige Zur Senkung dieses Aufwandes sind sogenannte lernfähige Roboter, Roboter mit teach-in-Programmierung geschaffen worden« So sind ζ« Β« lernfähige Roboter bekannt, die zum Lackieren von Gegenständen verwendet werden« Das ±a diesem Falle mit einer Spritzdüse versehene Kopfende eines Manipulators läßt sich von einer Bedienperson zur Simulierung der an einem zu lackierenden Gegenstand vorzunehmenden Lackierarbeiten bewegen, wobei gleichseitig die simulierten Arbeitsvorgänge in einen Speicher eingespeichert werden und nach der Binspeicherung aller durchzuführenden Arbeitsvorgänge der Speicherinhalt für ein automatisches Ausführen der tatsächlichen Lackierarbeiten ausgelesen wird« Oder anders ausgedrückt, dem Roboter wird etwas vorgemacht, was er aufnimmt und später allein nachmachen soll»Industrial robots are often brought • in different parts of the equipment and influence the method and the effort of the programming »The program information can be created either at the workplace or in the work preparation. · They are entered via the input device and stored in the memory Program link part processed, then the corresponding axis is controlled. In addition, interpolation points can be interpolated for trajectory curves. · If the system is subordinate to a position control loop, the coordinate value is output from the information processing to the corresponding comparison element «Scheduler controls additionally receive feedback signals from the process« (G * Track, HB · Auer: The control von Industrierobotern, ZWF (1973) H. 8 f., 381-387) With such a method, the trajectory of an industrial robot, based on location on the one hand and on the other hand, on the other hand, set very precisely. But if complicated paths are to be programmed which deviate from the circle and straight line, a very high degree of programming effort is necessary. To reduce this effort, so-called learning robots and robots with teach-in programming have been created. Thus, robotic robots are known. used for painting objects "the ± a this case provided with a spray nozzle tip end of a manipulator can be moved by an operator to simulate must be performed on an object to be painted painting, wherein equilateral the simulated work operations are stored in a memory, and after the BIN STORAGE OF ALL WORK TO BE PERFORMED, STORAGE CONTENTS FOR AUTOMATIC EXECUTION OF ACTUAL FINISHING WORKS "In other words, the robot is being fooled with something he is going to pick up and later imitate on his own"
Bei- Robotern dieser Art muß jedoch die Speicherkapazität für ein aufeinanderfolgendes Speichern der Arbeitsvorgänge im "Lehrbetrieb" außerordentlich groß sein, was den Roboter erheblich verteuert» Außerdem muß die Manipulationsgeschwindigkeit der Bedienperson im "Lehrbetrieb" also bei der Aufzeich-In robots of this type, however, the storage capacity for successively storing the operations in the "teaching mode" must be extremely large, which considerably increases the cost of the robot. "In addition, the manipulation speed of the operator in the" teaching mode "must therefore be
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nung, mit der tatsächlichen LackjLergeschwindigkeit übereinstimmen. Dies macht aber eine komplizierte Technik für den ' Aufzeichnungsbetrieb notwendig. Weiterhin muß selbst dann, wenn nur ein Teil der einprogrammierten Arbeit korrigiert werden soll, der gesamte Aufzeichnungsvorgang, der alle Lackier-' arbeiten einschließlich des korrigierten Teils abdeckt, wie- . derholt werden. Durch diesen Sachverhalt sind dieser Art Robo.ter umständlich zu handhaben.to match the actual paint speed. However, this necessitates a complicated technique for the recording operation. Furthermore, even if only a part of the programmed work is to be corrected, the entire recording operation covering all painting work including the corrected part must be done as well. to be overtaken. Due to this fact, this type of Robo.ter is awkward to handle.
In der DE-OS 3034244 ist nun ein lernfähiger Roboter beschrieben, dessen Entwicklung die Aufgabe zugrunde liegt, einen Roboter der lernfähigen Art zu-schaffen, bei ^dem die Speicherkapazität kleiner als bei den bekannten Robotern sein kann, der auch von Leuten leicht bedient werden kann, die nicht Fachleute sind, und bei dem Teilkorrekturen leicht durchgeführt werden können.In DE-OS 3034244 an adaptive robot is described, the development of which is based on the object of providing a robot of the learning type, in which the storage capacity can be smaller than in the known robots which are also easily operated by people who are not professionals, and who can easily perform partial corrections.
Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch einen Manipulator (1) mit einer Vielzahl von miteinander über Gelenke (1> 6b, Ts 8a, 8b) verbundenen beweglichen Gliedern (2, 3, 4) einer Detektoreinrichtung ,(14, 15, 16> 17, 18) an jedem Gelenk zum Erfassen der Relativpositionen, die die beweglichen Glieder untereinander einnehmen, einer Einrichtung (37.) zum Kennzeichnen der Positiohssignale aus der Detektoreinrichtung während der Aufzeichnung, einen Speicher (30), der die zugeführten Positionssignale nacheinander speichert, einer Interpolationseinrichtung (50a bis 5Oe) zur Durchführung einer Interpolation auf der Grundlage von zwei ausgelesenen Positionssignalen zwecks Bestimmung der benötigten Positionen zwischen den zwei aus dem Speicher bei der Wiedergabe ausgelesenen Positionssignalen entsprechenden Positionen, sind einer Servoeinrichtung (50a bis 5Oe, 9 bis 13) zur Positionierung eines je- . den beweglichen Gliedes des Manipulators unter Verwendung der sich bei der interpolation ergebenden Signale als Sollwerte und der Positionssignale aus der Detektoreinrichtung als Istwert.The solution to this problem is characterized by a manipulator (1) with a plurality of interconnected by joints (1> 6 b , Ts 8 a , 8 b ) movable members (2, 3, 4) of a detector device, (14, 15, 16> 17, 18) at each joint for detecting the relative positions occupied by the movable members, means (37) for characterizing the positioning signals from the detecting means during recording, a memory (30) which sequentially stores the supplied position signals an interpolation means (50a to 50e) for performing interpolation on the basis of two read-out position signals for determining the required positions between the two position signals read out from the memory upon reproduction, are servo means (50a to 50e, 9 to 13) for positioning a je-. the movable member of the manipulator using the resulting signals in the interpolation as set values and the position signals from the detector device as an actual value.
Auch diese im Prinzip gut funktionierende "Lernsteuerung" (teach-in-Programmierung) für Industrieroboter hat noch einen erheblichen Baugruppenaufwand, z. B. werden für die Eingabe ein Analog-Digital-Wandler und für die Wiedergabe 1 bis 11This well-functioning "learning control" (teach-in programming) for industrial robots also still has a considerable assembly effort, for. B. are for input an analog-to-digital converter and for playback 1 to 11th
Digital-Analog-Wandlei· benötigt, d# h» für jedes Achspositionssignal einen Bigital»Analog~Wändler« Da bei der "Lernsteuerung" auch leichte I'ehler eintreten können,, die' es zu korrigieren gilt, sind verschiedene Möglichkeiten bekannt geworden solche Korrekturen oder Ergänzungen durchzuführen» In der DE-AS 2461842 ist eine Einrichtung zur Änderung von Po'sitionssignalen für einen programmgesteuerten Manipulator beschrieben« Ihr liegt die Aufgabe zugrunde eine Einrichtung zur Änderung von Pbsitionssignalen für einen programmgesteuerten Manipulator zu schaffen mit der auf konstruktiv einfache Weise in äußerst kurzer Zeit eine abweichende BaIm gespeichert und zur Steuerung des Manipulators verwendet werden kann* Digital-Analog-Wandlei · needed, for each axis position signal a Bigital »Analog ~ Distributor« Since in the "learning control" even slight errors can occur which have to be corrected, various possibilities become known such corrections or supplements to carry out »in DE-AS 2461842 a device for changing Po'sitionssignalen for a program-controlled manipulator described« It has the object to provide a means for changing Pbsitionssignalen for a program-controlled manipulator with the structurally simple way in extremely a different amount of time can be stored and used to control the manipulator *
Die Lösung der Aufgabe besteht in einer Einrichtung zur Änderung von Positionssignalen für einen programmgesteuerten Manipulator mit einem Speicher für die Positionssignale der von dem Manipulator zn durchlaufenden Bahn, mit einem'Detektor für die Position des Manipulators, mit einem Komparator für den Vergleich der aus dem Speicher ausgelesenen Signale mit den Signalen des Detektor während der Bewegung des Manipulators und mit einer von den Ausgangssignaleη des Komparators gesteuerten Antriebseinrichtung für den Manipulator« Die Einrichtung ist gekennzeichnet durch ein erstes Pufferregister (11) zur , Speicherung von Moaif.ikationssign.alen für die Positionssignale in dem Speicher (18), durch ein drittes Pufferregister (13) zur Speicherung der Positionssignale,, die unter der Steuerung des zweiten Pufferregisters (15) aus dem Speicher (18) ausgelesen werderif, durch einen Addierer (12) für die Modifikations» signale aus dem ersten Pufferregister (11) und die Positionssignale aus dem dritten Pufferregister (13) und durch ein viertes Pufferregister (13) zur Speicherung der modifizierten Positionssignale und zur Übertragung dieser Signale in'den. Speicher (18)»The solution to the problem consists in a device for changing position signals for a program-controlled manipulator with a memory for the position signals of the traversing zn by the manipulator, with a'Model for the position of the manipulator, with a comparator for the comparison of the memory read signals with the signals of the detector during the movement of the manipulator and with one of the Ausgangssignaleη of the comparator controlled drive means for the manipulator «The device is characterized by a first buffer register (11) for storing Moaif.ikationssign.alen for the position signals in the memory (18), by a third buffer register (13) for storing the position signals, which are read out of the memory (18) under the control of the second buffer register (15), by an adder (12) for the modification signals the first buffer register (11) and the position signal ale from the third buffer register (13) and a fourth buffer register (13) for storing the modified position signals and for transmitting these signals in'den. Memory (18) »
Diese Lösung hat den Vorteil} daß es bei einer geringfügigen Änderung der ursprünglich gespeicherten Bahn nicht erforderlich ists den Gesamtinhalt des Speichers auszutauschen, sondern daß an bestimmten, von der alten Bahn abweichenden Stellen die entsprechenden Positionssignale modifiziert und. dieThis solution has the advantage that it is not necessary for a slight change of the originally stored trajectory to replace the entire contents of the memory, but that at certain deviating from the old trajectory the corresponding position signals and modified. the
modifizierten Positionssignale in den Speicher eingelesen wer-' den können· Es ist also nicht erforderlich, daß der Manipulator in einer neuen "Lehrbewegungf1 die gesamte neue Bahn durchläuft und damit der gesamte Inhalt des Speichers ausgetauscht wird, sondern die entsprechenden Positionssignale werden nur an'den Stellen der Bahn variiert, an.denen Abweichungen auftreten» Die Änderung kann auf rein elektronischem Wege erfolgen, benötigt also nur einen geringen schaltungstechnischen Aufwand und sehr wenig Zeit, so daß sich eine wesentliche Verbesserung des Arbeitswirkungsgrades ergibt· Und schließlich ist es prinzipiell auch möglich, durch entsprechende schaltungstechnische Maßnahmen zu der ursprünglich gespeicherten Bahn zurückzukehren, d· h· die modifizierten Positionssignale1 nur jeweils bei Bedarf in den Speicher einzulesen. Diese ohne Zweifel sehr vorteilhafte Lösung muß aber mit einem nicht unbeträchtlichem elektronischen Aufwand bezahlt werden. 3 It is therefore not necessary for the manipulator to pass through the entire new path in a new "teaching movement" 1 and thus to exchange the entire contents of the memory, but instead the corresponding position signals are only 'input'. The change can be made in a purely electronic way, so requires only a little circuit complexity and very little time, so that there is a significant improvement in working efficiency · And finally, it is also possible in principle return by appropriate circuitry measures to the originally stored track, d x h x-read the modified position signals 1 only for each individual case in the memory. but this undoubtedly very advantageous solution must be paid to a non inconsiderable electronic effort. 3
Ziel der Erfindung Object of the invention
Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand an Baugruppen für die Informationsverarbeitung in den Betriebsarten Aufnahme und Wiedergabe der Wege- und 'Befehlsinfonnationen zu senken und . ein Steuersystem hoher Flexibilität mit einfachen Steueralgorithmen zu schaffen, bei dem eine funktioneile Erweiterung durch Ergänzung weniger Baugruppen leicht möglich ist· λThe aim of the invention is to reduce the cost of assemblies for information processing in the modes recording and playback of path and 'command information and. to provide a control system of high flexibility with simple control algorithms, in which a functional extension by supplementing fewer modules is easily possible · λ
Darlegung des Wesens der Erfindung ·Explanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Baugruppen zur Wegedatenerfassung und -aufbereitung sowohl für die Betriebsart Aufnahme als auch für die Betriebsart Wiedergabe anzuwenden, so daß dabei systematische Fehler der Verarbeitung kompensiert werden· .The invention has for its object to apply components for route data acquisition and processing both for the mode recording and for the mode of playback, so that thereby systematic errors of the processing are compensated ·.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe, die' in den Betriebsarten "Bahnsteuerung" "Punkt-zu Punkt-" und "Multi-The solution according to the invention of this object, which 'in the operating modes "path control" "point-to-point" and "multi-
punkt-" Steuerung arbeitet und bei der Positionsmeßsysteme achsweganaloge Meßwerte abgeben, welche verarbeitet, abge-' speichert und zur Reproduktion der Achspositionierung einer Stellenrichtung zugeführt werden besteht darin, daß zur Pro-1 grammierung achsspezifische Steuerungen des Roboters zur Aufnahme des Bewegungsablaufes von Hand, direkt oder indirekt geführt werden,' wobei ein Komparator einen momentanen Meßwert eines Positionsmeßsystems mit einem, von einem an sich bekannten Digital-Analog-Y/andler ausgegebenen Wert vergleicht und in mehreren Schritten eines Abgleiches eine Übereinstimmung beider ..Werte erreicht und daß nach erreichter Gleichheit zwischen dem Meßwert des Positionsmeßsystems und dem Äusgangswert des Digital-Analog-Wandlers der nunmehr digitalisierte Wert der aktuellen Position der ersten achsspezifischen Steuerung im Speicherteil eines an sich bekannten ersten Wegedatenspeicher eingeschrieben wird und daß anschließend der Umsatz- und Abspeicherungsvorgang einer aktuellen Position einer zweiten achsspezifischen Steuerung analog dem Vorgang bei der ersten achsspezifischen Steuerung erfolgt und daß diesel"} nach einer festen Abtastrate zeitlich nacheinander erfolgende Vorgang solange fortgesetzt wird, bis nach Abschluß der Umsetzung und Einspeieherung des letzten Achspositionswertes der letzten achsspezifischen Steuerung die Gesamtposition erfaßt und abgespeichert ist und daß der nun vorhandene» dem aktuellen Raumpunkt äquivalente Datensatz durch einen weiteren Befehl ergänzt werden kann und/oder daß in einer weiteren Phase weitere Befehle eingegeben oder geändert sowie Korrekturen der Wegedaten vorgenommen werden und daß bei der Wiedergabe der in den Speicher eingegebene technologische Ablauf vom Roboter wiederholt wird, derart, daß der aufgezeichnete Datensatz im gleichen Zeitraster wie •bei' der Aufnahme vom Speicher abgerufen, daß die ausgelesenen Daten im Digital-Analog-Wandler in Analogwerte konvertiert und einer Abtast- und Halteschaltung zugeleitet werden, die sie übernimmt und Lagereglern als Positions-Soll-Werte zuführt und daß durch Vergleich mit den Positions-Ist-Werten, die entsprechende Ansteuerung der Antriebe eines Achsführungsgetriebes erfolgt, wobei die achsspezifischen Steue-Dots "control works and release achsweganaloge measured values in the position measuring systems which processed off stores' and are supplied to the reproduction of the axis positioning a digit direction is that for product 1 programming axis-specific control of the robot to receive the motion sequence manually, directly or indirectly, 'whereby a comparator compares an instantaneous measured value of a position measuring system with a value output by a known digital-analog converter, and in several steps of a comparison achieves a match of both values and that after equality has been achieved between the measured value of the position measuring system and the output value of the digital-to-analog converter the now digitized value of the current position of the first axis-specific control is written in the memory part of a known first path data memory and then the conversion and storage gsvorgang a current position of a second axis-specific control analogous to the process in the first axis-specific control is carried out and that the diesel "} after a fixed sampling rate temporally successive process continues until after completion of the implementation and Einspeieherung the last axis position value of the last axis-specific control the overall position is detected and stored and that the now existing »equivalent to the current point in space record can be supplemented by another command and / or that further commands entered or changed in a further phase and corrections of the route data are made and that in the playback of the memory entered technological process is repeated by the robot, such that the recorded data set in the same time grid as • when 'the recording retrieved from the memory that converts the read data in the digital-to-analog converter into analog values and ei ner sampling and holding circuit, which takes them and feeds position controllers as position setpoint values and that by comparison with the position-actual values, the corresponding control of the drives of a Achsführungsgetriebes takes place, the axis-specific control
rungen nun die vorgegebenen Positionen anfahren und wobei der Gesamtablauf von der ersten achsspezifischen Steuerung beginnend bis zur letzten achsspezifischen Steuerung erfolgt und daß parallel zur Positionswiedergabe die Abarbeitung des jeweiligen Befehls erfolgt, wobei der gesamte Wiedergabeablauf in der Betriebsart '»Bahnsteuerung" mit einem wählbaren Zeitraster gegenüber der Aufnahmetaktfolge erfolgt, oder daß in der Betriebsart "Punktsteuerung" der nächste Sollwert erst dann vorgegeben wird, wenn die im vorherigen Schritt angefahrene Position erreicht ist und das Anfahren der nächsten Position durch ein externes- Signal freigegeben worden ist und wobei die Erreichung der Soll-Position jeweils durch Unterschreitung eines vorgegebenen Wertes der Soll-Istwert-Differenzen an Lageregelkreisen festgestellt wird, wobei von, in jedem Lageregler vorgesehenen Pensterkomparatoren, dessen Ausgänge über eine Oder-Verknüpfung verbunden sind, das notwendige Blockiersignal an ein zentrales Steuerwerk und nach außen abgegeben wird· ~now move to the predetermined positions and the overall process from the first axis-specific control beginning to the last axis-specific control and that in parallel to the position playback, the execution of the respective command takes place, the entire playback process in the mode '"path control" with a selectable time frame opposite the recording cycle takes place, or that in the "point control" operating mode the next setpoint value is not specified until the position approached in the previous step has been reached and the approaching of the next position has been enabled by an external signal and the achievement of the target value is achieved. Position is determined in each case by falling below a predetermined value of the setpoint-actual value differences in position control loops, of which, provided in each position controller Pensterkomparatoren whose outputs are connected via an OR connection, the necessary blocking signal to a centr all control unit and is discharged to the outside · ~
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, daß ein Antrieb mit Achsführungsgetriebe an seinem Eingang mit dem Ausgang eines Lagereglers und an seinem Ausgang mit einem Positionsmeßsystem verbunden ist und daß der erste Ausgang des Positionsmeßsystems mit dem ersten Eingang des Lagereglers und der zweite Ausgang des Positionsmeßsystems mit dem ersten Eingang eines !Comparators und der zweite Eingang des Lagereglers mit dem Ausgang einer Abtast- und Halteschaltung verbunden ist und daß der Ausgang des !Comparators mit den Eingängen der achsspezifischen Steuerungen einerseits und mit dem ersten Eingang einer Wandlersteuerung andererseits verbunden ist und die ersten Ausgänge der achsspezifischen Steuerungen mit dem zweiten Eingang des !Comparators und ersten Eingang der Abtast- und Halteschaltung einerseits und dem ersten Eingang eines zentralen Steuerwerkes andererseits verbunden sind und daß die zweiten Ausgänge der achsspezifischen Steuerungen mit dem Ausgang eines Digital-Analog-Wandlers .und dem dritten Eingang des !Comparators und dem zweiten Eingang der Abtast- und Halteschaltung verbunden sind und «daß ein Bedienfeld an seinen Ausgängen mit den zweiten Ein-A device for carrying out the method is that a drive with Achsführungsgetriebe is connected at its input to the output of a position controller and at its output to a position measuring and that the first output of the Positionmeßsystems with the first input of the position controller and the second output of Positionsmeßsystems is connected to the first input of a! Comparator and the second input of the position controller to the output of a sample and hold circuit and that the output of! Comparator is connected to the inputs of the axis-specific controllers on the one hand and to the first input of a converter control on the other hand and the first Outputs of the axis-specific controls with the second input of! Comparator and first input of the sample and hold circuit on the one hand and the first input of a central control unit on the other hand are connected and that the second outputs of the axis-specific controls with the A A digital-to-analog converter is connected to the third input of the comparator and to the second input of the sample and hold circuit and that a control panel is connected to the outputs of the second comparator.
gangen des zentralen Steuerwerkes und dessen erste Ausgänge mit den zweiten Eingängen einer Wandlersteuerung, dessen zweite Ausgänge mit den ersten Eingängen eines Befehlsspeichers und dessen dritte Ausgänge mit den zv/eiten Eingängen des Befehlsspeichers verbunden sind und daß die Ausgänge des Befehlsspeichers mit den zweiten Eingängen des zentralen Steuerwerkes und daß die vierten Ausgänge des zentralen Steuerwerkes mit den Eingängen des Bedienfeldes verbunden sind, während die dritten Eingänge des zentralen Steuerwerkes mit den zweiten Ausgängen der Wandlersteuerung verbunden sind und daß die ersten Ausgänge der Wandlersteuerung mit den Eingängen des Digital-«Analog~Wandlers verbunden sind, während die dritten Ausgänge der Wandlersteuerung mit den Eingängen der Wegedatenspeicher und deren Ausgänge mit den dritten Eingängen' der ,Wandlersteuerung verbunden sind.the central control unit and its first outputs to the second inputs of a converter control whose second outputs are connected to the first inputs of a command memory and whose third outputs to the zv / eiten inputs of the command memory and that the outputs of the command memory with the second inputs of the central Steuerwerkes and that the fourth outputs of the central control unit are connected to the inputs of the control panel, while the third inputs of the central control unit are connected to the second outputs of the converter control and that the first outputs of the converter control connected to the inputs of the digital «analog ~ converter while the third outputs of the converter control are connected to the inputs of the route data memories and their outputs are connected to the third inputs of the converter control.
Ausführungsbeispielembodiment
An Hand eines in der Zeichnung (Figur 1) veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert·With reference to an embodiment illustrated in the drawing (FIG. 1), the invention is explained in more detail.
Die Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild der Steuerung.The drawing shows a block diagram of the controller.
In der Betriebsart "Programmierung" werden die Achsen des Roboters sum Zweck der Aufnahme des Bewegungsablaufes von Hand, direkt oder indirekt geführt« , .In the "Programming" mode, the axes of the robot are guided by hand, directly or indirectly, for the purpose of recording the sequence of movements «,.
Der Komparator 4 vergleicht den momentanen Meßwert des Positionsmeßsystems 2 mit dem vom Digital-Analog-Umsetzer DW ausgegebenen Wert und erwirkt in mehreren Schritten des Abgleiches die Übereinstimmung beider Werte· Der Digital-Analog-Umsetzer DV/ arbeitet dabei von der Wandler steuerung WS gesteuert als Analog-Digital-Umsetzer· Nach Gleichheit zwischen dem Meßwert des Positionsmeßsystems 2 und dem Ausgangswert des Digital-Analog-Umsetzers DW wird der nunmehr digitalisierte Wert der aktuellen Position von Achse AM 1 in den Speicherteil AS 1 eines ansich bekannten Wegedatenspeichers AS eingeschrieben« Danach wird der Umsetz- und Abspeiche-The comparator 4 compares the instantaneous measured value of the position measuring system 2 with the value output by the digital-to-analog converter DW and obtains the agreement of both values in several steps of the adjustment. The digital-to-analog converter DV / operates as controlled by the converter controller WS Analog-to-digital converter · After equality between the measured value of the position measuring system 2 and the output value of the digital-to-analog converter DW is now digitized value of the current position of axis AM 1 in the memory part AS 1 ansich a known way data memory AS written «Thereafter the conversion and storage
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rungsvorgang der aktuellen Position von Achse AM 2 eingeleitet. Dieser nach einer festen Abtastrate zeitlich nacheinander erfolgende Vorgang setzt sich solange fort, bis mit Abschluß der Umsetzung und Einspeicherung des letzten Achspositionswertes AM η die Gesamtposition erfaßt und abgespeichert ist. Dabei liegt nach der vorgenannten zeitmultiplexen Aufbereitung der einzelnen Achsen ein dem aktuellen Raumpunkt äquivalenter Datensatz vor, der durch, einen zugehörigen Befehl ergänzbar ist. Nach Beendigung der Programmierung können in einer zweiten Phase weitere Befehle eingeschrieben oder geändert oder es können Korrekturen der Wegedaten vorgenommen werden·The current position of axis AM 2 has been initiated. This after a fixed sampling rate temporally successive process continues until the conclusion of the implementation and storage of the last axis position value AM η the entire position is detected and stored. In this case, according to the aforementioned time-division processing of the individual axes, a data record equivalent to the actual point in space is present, which can be supplemented by an associated command. After completion of the programming, further instructions can be written or changed in a second phase or corrections of the route data can be made ·
Eine Eingabe der Wegedaten kann auch achsweise zugeordnet erfolgen, wobei einzelne schon programmierte Abläufe in der Betriebsart "Wiedergabe" ablaufen. Die Programmsteuerung realisiert dabei, daß zur gleichen Raumposition von ausgewählten Achsen Wegedaten in den Speicher eingeschrieben bzw. die eingeschriebenen Daten an die Lageregler 3 ausgegeben werden.An input of the route data can also be assigned by axle, whereby individual already programmed sequences in the "playback" mode run. In this case, the program control realizes that route data is written into the memory for the same spatial position of selected axes or the written data is output to the position controller 3.
Die ebenfalls mögliche Einzelpunktsteuerung unterscheidet sich von der beschriebenen Multipunktsteuerung dadurch, daß als Steuerungsprinzip nicht mehr die Zeitplansteuerung hoher Abtastfolge, sondern eine Ablaufsteuerung ohne festen Zeitbezug vorliegt.The also possible single-point control differs from the multi-point control described in that the control principle is no longer the schedule control high scan sequence, but a flow control without a fixed time reference is present.
In der Betriebsart "Wiedergabe" wird der ,eingegebene technologische Ablauf durch den Roboter wiederholt. Der aufgezeichnete und gespeicherte Datensatz v/ird dabei im gleichen Zeitraster wie bei der Aufnahme vom Speicher abgerufen. Die ausgelesenen Werte wandelt der von der Wandlers teue'rung WS umsteuerbare Digital-Analog-Umsetzer DW der bereits in der Programmierphase angewendet wurde, in entsprechende Analogwerte um. Von den jeweiligen Abtast- und Haltegliedern 5 werden die vom Digital-Analog-Umsetzer DW kommenden Analogwerte übernommen und den Lagereglern 3.als Positions-Soll-Werte zugeführt. Durch Vergleich mit den Positions-Ist-Werten im Komparator 4 erfolgt die entsprechende Ansteuerung der Stelleinrichtungen 1, wobei die Achsen nunmehr die vorgegebenen Positionen anfahren. Der Gesamtablauf erfolgt wie bei der Aufnahme wiederIn the "playback" mode, the entered technological process is repeated by the robot. The recorded and stored data set is retrieved from the memory in the same time frame as during recording. The values read out convert the digital-to-analog converter DW which can be changed over by the converter input WS, which was already used in the programming phase, into corresponding analog values. From the respective sample and hold elements 5, the analog values coming from the digital-to-analog converter DW are taken over and fed to the position controllers 3 as position setpoint values. By comparison with the actual position values in the comparator 4, the corresponding actuation of the adjusting devices 1 takes place, the axes now approaching the predetermined positions. The entire process takes place as in the recording again
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rait Achse AM 1 beginnend nacheinander bis zur letzten Achse AMn. Parallel zu der Positionswiedergabe läuft die Abarbeitung des jeweiligen Befehls aus den Befehlsspeicher BS· Der gesamte Wiedergabeablauf erfolgt in der Betriebsart "Bahnsteuerung" mit einem wählbaren Zeitraster, wobei gegenüber der Aufnahmetaktfolge eine Zeitraffung oder Zeitdehnung möglich ist* In der Betriebsart "Punktsteuerung" ist es möglich, den nächsten Sollwert erst dann vorzugeben, wenn die im vorherigen Schritt angefahrene Position erreicht und das Anfahren der nächsten Position durch ein externes Signal freigegeben worden ist« Das Erreichen der Soll-Position wird dadurch festgestellt j daß die Beträge des Soll-Istwert-Differenaen an den Lageregelkreisen einen vorgegebenen Wert nicht überschreiten·Rait axis AM 1 starting one after the other until the last axis AMn. The entire playback process takes place in the "path control" operating mode with a selectable time grid, whereby time-lapse or time-expansion is possible compared to the recording cycle. * It is possible in the "point control" operating mode to specify the next setpoint value only when the position approached in the previous step has been reached and the approaching of the next position has been enabled by an external signal. "The setpoint position is thereby determined do not exceed a predetermined value for the position control loops ·
Zu diesem Zweck sind in jedem Lageregler 3 in einer in der Zeichnung nicht dargestellten Weise, ansich bekannte Fensterkömparat oren vorgesehen, deren Ausgänge über eine Oder-Verknüpfung verbunden sind, die das notwendige Blockiersignal an aas zentrale Steuerwerk ZSW und nach außen abgibt· Die Bedienhandlung des Operators erfolgt über das, Bedienfeld BP8 welches mit Eingabe- und Anzeigeelementen ausgerüstet ist» Zur Durchführung des Verfahrens ist die Einrichtung dazu wie folgt gestaltet·For this purpose, in each position controller 3 in a manner not shown in the drawing, known per se Fensterkömparat oren provided, the outputs of which are connected via an OR operation, which emits the necessary blocking signal to aas central control unit ZSW and to the outside · The operating action of Operators via the, control panel BP 8 which is equipped with input and display elements »To implement the method, the device is designed as follows ·
Ein Achsführungsgetriebe mit Antrieb 1 ist an seinem Eingang ,6 mit dem Ausgang 7 eines Lagereglers 3 und an 1 einem Ausgang 8 mit einem Positionsmeßsystem 2 verbunden. Der erste Ausgang 9 des Positionsmeßsystems 2 ist mit dem ersten Eingang 10 eines Lagereglers 3 und der zweite Ausgang 11 des Positionsmeßsystems 2 mit dem ersten Eingang 12 eines Komparators 4 verbunden* Der zweite Eingang 13 des Lagereglers 3 ist verbunden mit dera Ausgang 14 einer Abtast- und Halteschaltung 5 und der Ausgang 15 des Komparators 4 mit den Eingängen 16 der achsspezifischen Steuerungen AM 2 bis AMn einerseits und mit dem ersten Eingang 17 einer Wandlersteuerung WS. Die ersten Ausgänge 18 der achsspezifi-schen Steuerungen All 2 bis AMn sind mit dem zweiten Eingang 19 des Komparators 4 und ersten Eingang 20 der Abtast und Halteschaltung 5 einerseits und dem ersten Eingang 21 eines zentralen Steuerwerkes ZSWAn axle drive with drive 1 is connected at its input , 6 to the output 7 of a position controller 3 and at 1 an output 8 with a position measuring system 2. The first output 9 of the position measuring system 2 is connected to the first input 10 of a position controller 3 and the second output 11 of the position measuring system 2 to the first input 12 of a comparator 4 * The second input 13 of the position controller 3 is connected to dera output 14 of a sampling and holding circuit 5 and the output 15 of the comparator 4 with the inputs 16 of the axis-specific controls AM 2 to AMn on the one hand and with the first input 17 of a converter control WS. The first outputs 18 of the axis-specific controls All 2 to AMn are connected to the second input 19 of the comparator 4 and first input 20 of the sample and hold circuit 5 on the one hand and the first input 21 of a central control unit ZSW
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verbunden· Die zweiten Ausgänge 22 der achsspezifischen Steuerungen AM 2 bis AMn sind mit dem Ausgang 23 eines umsteuerbaren Digital-Analog-Wandler DW und dem dritten 'Eingang 24 des !Comparators 4 und den zweiten Eingang 25 der Abtast- und Halteschaltung 5 verbunden. Ein Bedienfeld BF ist mit seinen Ausgängen 26, die als Kabelbündel dargestellt sind, mit den zweiten Eingängen 27 des zentralen Steuerwerkes ZSV/, und dessen erste Ausgänge 28 führen zu den zweiten Eingängen 29 einer Wandlersteuerung WS und de'ssen zweite Ausgänge 30 zu den ersten Eingängen 31 eines Befehlsspeicher BS. Die dritten Ausgänge 32 der zentralen Steuerung ZSW sind mit den zweiten Eingängen 33 des Befehlsspeichers BS und dess Ausgänge 34 mit den zweiten Eingängen 35 des Zentralen Steuerwerkes ZSW verbunden. Die vierten gebündelten Ausgänge 36 des zentralen Steuerwerkes ZSW sind mit den Eingängen 37 des Bedienfeldes BP verbunden, während die dritten Eingänge 38 des zentralen Steuerwerkes ZSW mit den zweiten. Ausgängen 39 &er Wandlersteuerung WS verbunden sind, deren erste Ausgänge 40 zu den Eingängen 41 des Digital-Analog-Wandlers DW führen. Die dritten Ausgänge 42 der Wandlersteuerung WS sind mit den Eingängen 43 der Wegedatenspeicher AS 1 bis ASn und deren Ausgänge 44 mit den dritten Eingängen 45 der Wandlersteuerung WS verbunden.. Die doppelt gezeichneten Informationsflußlinien stellen immer Kabelbündel dar.The second outputs 22 of the axis-specific controllers AM 2 to AMn are connected to the output 23 of a reversible digital-to-analog converter DW and the third input 24 of the comparator 4 and the second input 25 of the sample and hold circuit 5. A control panel BF with its outputs 26, which are shown as a cable bundle, with the second inputs 27 of the central control unit ZSV /, and its first outputs 28 lead to the second inputs 29 of a converter control WS and de'ssen second outputs 30 to the first Inputs 31 of a command memory BS. The third outputs 32 of the central controller ZSW are connected to the second inputs 33 of the command memory BS and the outputs 34 to the second inputs 35 of the central control unit ZSW. The fourth bundled outputs 36 of the central control unit ZSW are connected to the inputs 37 of the control panel BP, while the third inputs 38 of the central control unit ZSW with the second. Outputs 39 and it associated converter control WS, the first outputs 40 leading to the input 41 of the digital-to-analog converter DW. The third outputs 42 of the converter control WS are connected to the inputs 43 of the route data memory AS 1 to ASn and their outputs 44 to the third inputs 45 of the converter control WS. The double-drawn information flow lines always represent cable bundles.
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Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23318581A DD222186A3 (en) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING INDUSTRIAL OBJECTS |
| CS826315A CS631582A1 (en) | 1981-09-10 | 1982-08-31 | System ovladani prumyslovych robotu s programovanym ucenim |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23318581A DD222186A3 (en) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING INDUSTRIAL OBJECTS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD222186A3 true DD222186A3 (en) | 1985-05-08 |
Family
ID=5533433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD23318581A DD222186A3 (en) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING INDUSTRIAL OBJECTS |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS631582A1 (en) |
| DD (1) | DD222186A3 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016222649B3 (en) * | 2016-09-19 | 2017-08-31 | Schuler Automation Gmbh & Co. Kg | Method for determining a trajectory for a transfer device and production device |
-
1981
- 1981-09-10 DD DD23318581A patent/DD222186A3/en not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-08-31 CS CS826315A patent/CS631582A1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016222649B3 (en) * | 2016-09-19 | 2017-08-31 | Schuler Automation Gmbh & Co. Kg | Method for determining a trajectory for a transfer device and production device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS631582A1 (en) | 1985-06-13 |
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