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Programmsteuerung für Servoantriebe Die Erfindung bezicht sich auf
ein Servoantriebssystem und insbesondere auf ein synchrones Antriebssystem mit einer
programmierbaren Steuereinrichtung fUr nindestens einen Servoantrieb einer Vorrichtung.
Insbesondere ist hdorbei als Vorrichtung an inen allseitig schwenkbaren Ar. gedacht.
Die Vorrichtung kann Jedenfalls mehrere diskrete, vorbestimmte Positionen im Raum
einnehmen.
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Beim Betrieb von Fließbändern bedient man sich in zunehmenden Maße
Einrichtungen, die es ermöglichen, Handarbeit zu verringern oder zu vermeiden. Eine
dieser Einrichtungen besteht im wesentlichen aus einen an einem Ende beweglich gehalterten
Arm, der ein Arbeitsgerät wie beispielsweise einen Greifer aufweist, das an eine
freien Ende befestigt ist. Im Betrieb ist die Bewegung des Arms so programmiert,
daß dieser einen
Bewegungsablauf durchläuft, bei dem eine Anzahl
von diskreten Stellungen vorgesehen ist. Ein Beispiel des Programms des Bewegungsablaufs
eines solchen schwenkbaren Arms, bei dem mindestens sechs verschiedene Positionen
eingenommen werden, ist das folgende: Einstellung des Arms oberhalb eines Werkstücks,
Absetzen des Arms bis zum Eingriff mit dem Werkstück, Festhalten un Hochheben des
Werkstücks, Positionierung des Werksttlcks zunächst oberhalb, dann innerhalb eines
Schraubstocks auf oinor Bohrmaschine zur Anbringung von Bohrungen, llochhobcn des
Werkstücks aus dem Schraubstock und Verbringung in eine Stellung oberhalb eines
Förderbands, Loslassen des Werkstücks und Rückkehr in die Auseangsposition.
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Üblicherweise ist der schwenkbare Arm mit einem Sorvoantriebssystem
verbunden, von dem er verstellt wird, wobei Jeweils ein Sorvoantrieb fUr Jede einem
Freiheitsgrad des Arms zugoordneto Achse vorgesehen ist.
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Selbstverständlich ist ein befriedigender Betrieb des Schwenkbaren
Arms davon abhängig, daß die Servoantriobe genau programmiert werden können und
so Jeweils aufeinanderfolgend die verschiedenen diskreten, vorgewählten Stellungen
einnehmen konnen. Der Erfindune liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Servoantriebssystem
zu schaffen, das prograimgemäa zyklisch vorgegebene körperliche Verstellungen durchführen
kann, eine Programmsteuereinrichtung zu schaffen, die sowohl vielseitig im Betrieb
ist als auch bei einem Servoantriebssystem verwendet worden kann, ein verbessert
es Servoantriebssystem zu schaffen, das die Verwendung von mechanischen Schaltern
mit sich öffnenden und schließenden Kontakten vermeidet und das die Verstellung
eines schwenkbaren Arms in eine Jeweils neue vorgegebene
Stellung
steuert, die Betriebssicherheit und Wartungsfreiheit eines derartigen Servoantriebssystems
zu verbessern und weitere, im folgenden angegebene Vorteile zu erzielen.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen Signalerzeuger
- beispielsweise mit einer Anzahl von Impendanzen - dessen Signale diskreten körperlichen
Stellungen des Servoantriebs entsprechen, sowie dadurch, daß die Signale nacheinander
über einen Zähler selektiv an ein Servoantriebssystem weitergeleitet werden und
damit den Antrieb einer Vorrichtung wie beispielsweise eines schwenkbaren Arme mit
gewählten körperlichen Verstellungen steuern.
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Der Zähler weist eine Anzahl von Stufe auf, wobei eine Stufe Jeweils
einem Schritt des benötigten und gewünschten Programms entspricht. Jede Stufe des
Zählers weist einen Ausgang auf, der nur dann geerdet ist, wenn die ihm zugeordnete
Stufe angesteuert ist Zu allen übrigen Zeiten ist dor Ausgang gegenüber der Erde
isoliert. Im Betrieb werden die verschiedenen Stufen des Zählers nacheinander angesteuert,
wobei von dar ersten Stufe ausgehend bis zur letzten Stufe alle Stufen Jeweils nur
einmal zu einem bestimmten Zeitpunkt angesteuert werden. Der Ausgang wird geerdet,
der der angesteuerten Stufe zugeordnet ist.
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Wird nun Jeweils ein eigenes Relais zwischen einer Stromquelle und
dem Ausgang Jeder Stufe geschaltet, dann wird ein Relais Jeweils selektiv dann betätigt,
wenn die ihm zugeordnete Stufe angesteuert ist. Daher wird erst bei Ansteuerung
einer Stufe der Stromkreis geschlossen, der die Erdung des Ausgangs bewirkt.
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Jedem Relais sind Impedanzen zugeordnet. die verschiedene Werto haben
und die mit dem Eingang eines Servoantriebs verbunden werden können. Daher führt
die Ansteuerung eines Relais vermittels dor Ansteuerung einer Stufe des Zählers
zur Ankopplung einer Impedanz mit einem bestimmten Wert an ein Servoantriebssystem,
das die Verstellung eines Servomotors steuert.
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Die Verwendung eines schwenkbaren Arms mit dom St,rvomotor hat zur
Folgo, daD der Arm selektiv so sngetrloben wird, daß er Jeweils eine vorgewälte
räumliche Stellung einnimmt. Die zyklische Betätigung der Stufen des Zählers führt
dabei dazu, daß zu anderon Zeitpunkten die übrigen Impedanzen Jeweils mit dem Servoantriebssystem
verbunden werden, so daU dor schwenkbare Arm nacheinander von Punkt zu Punkt so
lange verstellt wird, bis das gewünschte Programm durchlaufen ist.
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Dio Erfindung sowie weitere Vorteile und Ausgestaltungen werden im
folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert in denen ein Ausführngsbeispiel
dargestellt ist.
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Die Figuren 1A, 1B, tC und 1D zeigen bei ihrer Anordnung gemäß Fig.
2 in Uberwiogend schematischer Darstellung einen aus verschiedenen Schaltungsanordnungen
bestehenden Teil der neuen Steuereinrichtung0 In diesen Figuren ist eine Steuereinrichtung
zur genauen Programmierung eine Servoantriebssystels mit nacheinander eingenommenen
Stellungen eines mittels eines Servoantriebs bewegten Arms gezeigt. Für Jede einen
gewünschten Freiheitsgrad zugeordrte Achse des schwenkbaren Arms ist ein Signalerzeuger
20 zugeordnet, der eine Anzahl Impedanzen oder dergleichen aufweist, die Jeweils
nach ihrer Größe oder ihrem eingestellten Wert geeignet sind,
ein
diskretes Signal zu erzeugen. In dem Signalerzeuger 20 ist ein Potentiometer 22
zwischen einer Erdung und einer positiven Spannungsquelle geschaltet. Normalerweise
offono Kontakte 24 einos Relais 26, das zwischen dor Spannungsquelle und dem Potentiometer
22 geschaltet ist, erlaubon die selektive Speisung oder Ansteuerung des Potentiometers
22. Dor bewegliche Kontakt 28 des Potontiometers 22 ist so eingostellt, daß er ein
Signal erzeugt, dessen Wert einer diskreten körperlichen Stellung des Servoantriobs
bei einer ersten Stellung in Bezug auf eine erste Schwenkachse des angelenkten Arms
entspricht. Das an dom beweglichen Kontakt 30 des Relaie 26 abgenommene Signal wird
Uber die Schließkontakte 30 des Relais 26 zu einer Fehlererkennungsschaltung 32
weitergeleitet. Eine Anzeigelampe 34, die an einer elektrischen Energiequelle liegt,
wird selektiv gespeist, wenn der mit ihr in Reihe geschaltete Schließkontakt 36
des Relais 26 geschlossen wird, Sie zeigt daher die Ansteuerung des Relais 36 und
damit di. Speisung des Potentiometers 22 an. Das Potentiometer 22 mit seinem beweglichen
Kontakt 28 erzeugt ein diskretes Signal, das dom Servoantriob zugeführt wird, um
diesen in eine vorbestin-te Position zu verstellen.
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Ein zweites Potentiometer 38 ist vorgesehen, das einer zweiten Stellung
des Servoantrieb und damit einer zweiten Position in Bezug auf ein einem Freiheitsgrad
zugeordnete Achse zugeordnet sein kann. Das Potentiometer 38 ist zwischen einer
Erdung und einer positiven Spannungsquelle mittels der Schließkontakte 40 eines
Relais 42 einschaltbar. Das Relais 42 ermöglicht die selektive Speisung des Potentiometers
38. Der bewegliche Kontakt 29 des Potentiometers 38 ist so eingestellt, daß erein
Signal abgibt, welches einer diskreton
körperlichen Stellung des
Servoantriebs und damit des schwenkbaren Armes in einer zweiten Position entspricht.
Das an dem bewoglichen Kontakt 29 abnellmbare Signal ist bber den Schließkontakt
44 des Relais 42 zu der Fehlererkennungsschaltung 32 weiterleitbar.
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Line Anzeigelampe 46, die mit einer Quelle elektrischer Energie verbunden
ist, wird selektiv dann eingeschaltot, wenn die mit ihm in Reihe goschalteton Schließkontakte
48 des Relais 42 geschlossen sind.
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Es zeigt dann die Speisung des Relais 42 an.
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In entsprechender Weise sind weitere Potentiometer vorgesehen, um
Jeweils den Servoantrieb in andere vorgegebeno Positionen zu vorstellen. So erzeugen
das Potentiometer 50 mit einer Anzeigelampe 32 in ihrem Zusammenwirken mit einem
Relais 34 und diesem zugeordneten Kontakten ein Signal zur Verstellung des Sorvoantriebs
und des schwenkbaren Arms in eine weitere vorgegebene Position im Bezug auf eine
einem Freiheitsgrad zugeordnete Achse. Ein Potentiometer 46 mit einer Anzeigelampe
58 erzeugt in Kombination mit dem Relais 60 und den diesem zugeordneten Kontakten
ein Signal zur Verstellung des Servoantriebs und des schwenkbaren Arms in eine wieder
andere vorgegebene Position im Bezug auf eine einem Freiheitsgrad zugeordnete Achse.
Das Potentiometer 62 mit Anzeigelampe 64 erzeugt in seinem Zusammenwirken mit dem
Relais 66 und dessen Kontakten ein Signal zur Verstellung des Servoantriebs und
des schwenkbaren Arms in eine wieder andere vorgegebene Position im Bezug auf eine
einem Freiheitsgrad zugeordnete Achse. In Fortsetzung dieser Bauweise ist erkenntlich,
daß Jeweils ein besonderes Potentiometer mit
einer Anzeigelampe
in Kombination mit einem Relais iind deii diesoni zugeordneten Kontakten voreesehon
wordo kann, um ein Signal zu erzeugen, das zur Verstellulla dos Servoantriebs und
damit dos schwenkbaren Arms in verschiedene erwünschte, vorgegebene Positionen verwendbar
ist. Die Einschaltung der Anzeigelampe zeigt Jeweils sichtbar an, daß das zugeordnete
Potentiometer gespeist ist.
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Die Signale von den gespeisten Potentiomotern des Signalerzeugers
20 werden nacheinander selektiv zu oinor Fehlererkennungsschaltung 32 und einem
Regelverstärker 272 weitergeleitet. Der Regelverstärker 272 steuert seinerseits
einen Servoantrieb zur genauen Verstellung eines schwenkbaren Arms entlang eines
gewünschten Wegs von Punkt zu Punkt.
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Bei der Fehlererkennungsschaltung 32 werden ein an einem Rückführungspotentiometer
33 abgenommenes Rückführungssignal, das der Ist-Stellung des schwenkbar Arms entspricht,und
das einer Soll-Stellung des Arms entsprechende Signal von dem Signalgenerator 20
jeweils einem Differenzverstärker 70 zugeführt, der Anschlüsse 1 - 8 aufweist. Der
Differrenzverstärker 70 ist handelsüblich; er wird beispielsweise von der Firma
Fairchild Semlconductor, einer Tochter der Firma Fairchild Camera and Instruments
Corporation, unter der Typennummer 709 C hergestellt.
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Die an den Potentiometern des Signalerzeugers 20 abgegriffenen Signale
werden selektiv über einen Vlderstand 72 von 2000 Oh. zugeführt, der mit einem geerdeten
Widerstand 74 von 100 kOh. in Reihe liegt. Verbindungspunkt beider Viderstände 72,
74 ist mit dem Anschluß 3 des Verstärkers 70 verbunden.
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Das Rückführungssignal wird an dem Rückführungspotentiometer 33 abgenommen
und über einen Widerstand 76 von 2000 Ohm dem Anschluß 2 des Verstärkers 70 zugeführt.
Dor Anschluß 7 ist mit einer positiven Spannungsquolle von 12 Volt verbunden. Der
Anschluß 4 ist mit einer negativen Spannungsquello von 12 Volt vorbunden. Der Anschluß
5 ist mit dem Anschluß 6 über einen Kondensator 7d von 220 pF gekoppelt. Der Anschluß
2 ist mit dem Anschluß @ über einen Widerstand 80 von 100 kOhm verbunden. AnschluO
1 ist mit dem Anschluß 8 über eine Reihenschaltung gekoppelt, die aus einem Kondensator
82 von 0,005 µF und einem Widerstand 84 von 1,5 k0hm besteht. Das am Anschluß b
des Differenzverstärkers 70 erscheinende Signal ist über einen Widerstand db von
1 kOhf zu dem Eingang 2 eines Komparators 88 geführt, der Anschlüsse 1 - 4, 7 und
8 aufweist. Weiter wird das gleiche Signal über einen Widerstand 90 von 1 k0hn zu
dem Eingang 3 eine Kooparators 92 geführt, der Anschlüsse 1 - 4, 7 und 8 aufweist.
Beide Komparatoren 88, 92 sind ähnlich denjenigen, die von der Firma Fairchild Semiconductor
unter der Typennummer 710 C hergestellt werden.
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Bei dem Komparator 88 sind zwei Dioden 94, 96 in Serie zwischen einer
positiven Spannungsquelle ton 3 V und Erde geschaltet, wobei der Verbindungspunkt
beider Dioden 94, 96 mit den Anschluß 2 verbunden ist.
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AnschluO 1 ist geerdet. Anschluß 8 ist mit einer positiven Spannungsquelle
von 12 V verbunden. Anschluß 4 ist mit einer negativen Spannungsquelle von 3 V verbunden.
Anschluß 7 ist mit Anschluß 2 über einen Viderstand 98 von 100 kOhm gekoppelt. Anschluß
3 ist mit dem Verbindungspunkt zweier in Reihe zwischen
Erdo und
eine positive Spannungsquelle von 12 V goschalteter Widerstände verbunden, wobei
Widerstand 100 einen Wert von 11 k0hm und Widerstand 102 einen Wort von 1 kOhm hat.
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Die Verbindungen der verschiedenen Anschlüsse 1, 4, 7 und d des Komparators
92 ontsprochen denen der mit gleichen Bezugszeichen versehenen AnschlUsse des Komparators
do.
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Anschluß 3 des Komparators 92 ist an den Verbindungspunkt zweier Dioden
und an den Ausgangsanschluß 6 des Verstärkers 70 in ähnlicher Weise wie Anschluss
2 des Komparators 88 angeschlosson. Anschluß 2 des Komparators 92 ist mit dem Verbindungspunkt
zweier Widerstand de 10b, 10d in gleicher Weise wie Anschluß ) des Komparators und
verbunden.
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Weiter ist bei dom Komparator 92 der Anschluß 1 geerdet, Anschluß
8 mit einer positiven Spannungsquelle von 12 V verbunden und Anschluß 4 an eine
negative Spannungsquelle von 5 V angeschlossen. Anschluß 7 ist auf Anschluß 2 Uber
einen Widerstand 104 von 100 kOhm zurückgekoppelt.
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Der Widerstand 106 hat einen Wert von 1 k0hm, und Widerstand 108 hat
einen Wert von 11 kOhm. Sie sind zwischon Erde und eine positive Spannungsquelle
von 12 V geschaltet.
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Das am Anschluß des Komparators 88 erscheinende Signal wird über eine
Diode 110 der Basis eines Transistors 112 zugeführt. Das u AnschluD 7 des Komparators
92 erscheinende Signal wird Uber eine Diode 114 der Basis eines Transistors 116
zugeführt. Der Basisanschluß des Transistors 112 ist über einen Widerstand 11d von
3 kOhm mit einer positiven Spannungsquelle von 5 V
verbunden. Weiter
ist or über eine Diode 120 und einen Widerstand 122 vo 47 k0hm nn eine positivo
Spannungsquelle von 24 V gelegt. Der Basisanschluß des Transistors 116 ist über
einen Widerstand 124 mit einer positiven Spannungsquelle von 5 V und über eine Diode
126 und don Widerstand 122 mit der positiven Spannungsquelle von 24 V verbunden.
Emitter beider Transistoren 112, 116 sind geerdet. Der Kollektor des Transistors
112 ist mit einer positiven Spannungsquelle von 24 V über einen Widerstand 128 von
47 kOhm und außerdem mit einer Steuerschaltung 130 über eine Diode 132 verbunden.
Weiter ist der Kolloktor des Transistors 112 mit einer positiven Spannungsquelle
von 24 V über einc Lampe 134 verbunden* wobei die Speisung der Lampe 134 don leitenden
Zustand des Transistors 112 und das Vorhandensein eines Fehlers in dor Position
don Sorvoantriebs in einer ersten Richtung anzeigt. Dor Kollektor des Transistors
116 ist mit einer positiven Spannungsquelle von 24 V über einen Widerstand 136 von
47 k0hm einerseits und mit einer Steuerschaltund 130 über eine Diode 138 andererseits
verbunden. Der KolLektor des Transistors 160 ist weiter mit einer positiven Spannungsquelle
von 24 V über eine Lampe 140 verbunden, deren Aufleuchten den leitenden Zustand
des Transistors 11b und das Vorhandensein eines Fehlers bei dor Position des Servoantriebs
in einer zweiten Richtung anzeigt. Widerstand 128 und Diode 132 in Kombination mit
dem Widerstand 136 und der Diode 138 bilden ein UND-Gatter 139.
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Die Signale, die einen Fehler des Servoantricbs anzeigen, erscheinen
an den Kollektoren der Transistoren 112, 116 und werden UND-NICHT-Gattern 142,144
und
UND-Gatter 146 zugeführt. Das UND-NICHT-Gatter 142 weist zwei Eingänge 14d, 150
auf. Das UND-NICHT-Gatter 144 weist zwei Eingänge 152, 154 auf. Die Eingänge 148
und t54 dor UND-NICHT-Gatter 142, 144 werden mit dem Fehleranzeigesignal von den
Transistoron 112, 116 bosufschlagt. Sie sind weiter mit einer positiven Spannungsquelle
Uber einen Widerstand 156 von 47 kOhm verbunden.
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Die Eingänge 150 und 152 der UND-NICHT-Gatter 142, 144 sind mit einer
positiven Spannungsquelle von 24 V über einen Widerstand 158 mit einem Wert von
13 kOhm verbunden.
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Der Eingang 148 des UND-NICHT-Gatters 142 ist über die Reihenschaltung
einer Diode 185 und eines Widerstands 1ö7 von 6,8 kOhm mit der Basis des Transistors
169 verbunden. Der Eingang 150 ist über eine Diode 191 und die Reihonschaltung eines
Widerstands 256 und eines Kondensators 158 an Erde gele6t. Der Widerstand 256 hat
einen Wert von 220 Ohm, und der Kondensator 256 hat einen Wort von 100 rF. Die Verbindungspunkte
der Diode 195 mit dem Widerstand 1ö7 einerseits und der Diode 191 mit dem Widerstand
256 andererseits sind untereinander verbunden und über einen Widerstand 193 von
4,7 kOhm an zinke positive Spannungsquelle von 24 V gelegt. Der Emitter des Transistors
189 ist geerdet. Der Kollektor ist über einen Widerstand 195 mit einen Wert von
4,7 kOhm an eine positive Spannungsquelle von 24 v gelegt. Der Kollektor des Transistors
189 ist mit dem Eingang 141 des UND-NICBT-Gatters 160 verbunden.
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Der Eingang 152 des UND-NICHT-Gatters 144 ist über die Reihenschaltung
einer Diode 197 und eines Widerstands 201 von 6,8 k0hm mit der Basis des Transistors
203
verbunden, der vom Typ 2N2270 ist. Der Eingang 154 ist über oino Diode 205 mit dem
VerbindunGspunkt der Diode 197 und dos Widerstands 201 verbunden. Eine positiv.
Spannungsquelle von 24 V ist über den Viderstand 207 von 4,7 kOhm mit dem Verbindungspunkt
der Diode 197 und des Widerstands 201 verbunden. Die Basis des Transistors 203 ist
über einen Widerstand 209 von 13 k0hm ceerdot. Dor Emitter ist geerdet.
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Der Kollektor ist über oinon Widerstand von 27 k0hm aus einer positiven
Spannungsquelle von 24 V gespeist.
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Der Kollektor ist mit dem Eingang 143 des UND-NICIIT-Gatters 160 zu
desson Speisung verbunden.
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Die Ausgangssignale der UND-NICHT-Gatter 142, 144 werden Eingängen
141, 143 eine. UND-NICHT-Gatters 160 zugeführt. Eine positive Spannungsquelle von
24 V speist über einen Widerstand 1(J2 von 47 k0hm den Eingang 145 des UND-NICHT-Gatters
160.
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Bei dem UND-NICHT-Gatter 160 ist der Eingang 141 über eine Diode 147
und einen Widerstand 149 von 6,8 k0hm mit der Basis eines Transistors 151 vom Typ
2N2270 verbunden, Eine positive Spannungsquelle von 24 v speist Uber einen Widerstand
153 von 4,7 kOhx die Verbindungsstelle bor Diode 147 und des Widerstands 149. Eine
negative Spannungsquelle von 12 Y ist mit der Basis des Transistors 151 über einen
Widerstand 155 von 13 kOhm verbunden. Der Anschluß 145 ist über eine Diode 157 mit
dem Verbindungspunkt der Diode 147 und des Widerstands 149 verbunden. Der Anschluß
143 ist über eine Diode 159 mit dem Verbindungspunkt der Diode 147 und des Widerstands
149 verbunden. Der Emitter des Transistors 151 ist geerdet. Eine positive Spannungsquelle
von 24 V ist über einen Widerstand 161
von 27 kOhm mit dem Kollektor
des Transistors 151 vorbunden.
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Das Ausgangssignal des UND-NICHT-Gatters 160 wird über eine Diode
163 einem Zählschrift-Impulserzeuger 164 zugeführt, dor ein Signal in Form eines
einzolnen Impulses oder eines fortlaufenden Pulses erzeugt Bei diesem Zähschritt-Impulsgenerator
164 wird mit dem über die Diode 163 ankommenden Ausgangssignal des UND-NICHT-Gatters
1b0 der Emitter eines UniJunction-Transistors 165 des Typs 2N2646 beaufschlagt.
Eine positive Spannungsquelle von 12 V speist Uber einen Widerstand 167 von 4,3
k0hm den Emitter, und ein Kondensator 165 von 0,47 pF ist zwischen Emitter und Erde
goschaltet, Die zweite Basis des Transistors 165 ist Uber einen Widerstand 171 von
510 Ohm aus einer positiven Spannungsquello von 12 V gespeist, während die erste
Basis des Transistors 165 über einen Widerstand 173 von 220 Ohm goerdet ist.
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Das an der ersten Basis des Transistors 165 abgenommene Ausgangssignal
wird über einen Widerstand 175 von 47 Ohm dem Eingang eines Ausgangsverstärkers
177 zugeführt.
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Dor Ausgangsverstärker 177 weist einen Transistor 179 des Type 2N2270
auf, an dessen Basis der Widerstand 175 angoschlossen ist, während der Emitter geerdet
und der Kollektor über einen Widerstand 183 von 220 Ohm aus einer positiven Spannungsquelle
von 24 V gespeist ist.
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Ein Zähler tor des Typs mit Silizium-Halbloiterschaltern ist vorgesehen.
Dr weist eine Anzahl von Stufen auf, wobei Jeweils eine Stufe einem gewünschten
Zshlerstand entspricht. So sind beispielsweise zehn Stufen
vorgesehen,
wenn zehn verschiedene Zählungen oder Zählerstände gewünscht worden. Jede Stufe
weist einer Fortzähleingang 1@@, einen Eingangsanschluß 170, einen Setzanschluß
172, einen Löschanschluß 174 und einen Ausgang 170 auf. Der Setzanschluß 1@@ ist
mit der Anode eines Silizium-Halbleiterschalters 1@1 über einen Widerstand 1@0 von
3 kOhm in Serie mit einer Diode 1@2 verbunden. Der Verbindungspunkt des Widerstands
1@0 und der Diode 1o2 ist über einen Kondensator 164 von 0,005 µF und einen mit
ihm in Reihe liegenden Widerstand 180 von 47 kOhm mit dem Ausgang 17@ verbunden.
Ein Widerstand 188 von 100 kOhm ist der Diode 182 parallel, goschaltet, Dor Eingangsanschluß
170 ist direkt mit der Anodo des Silizium-Halbleiterschalters 1<j1 verbunden.
Zwischen den Ausgang 17o und den Löschanschluß 174 ist eine Diode 190 geschaltet.
Eine positive Spannungsquelle von 24 V ist mit demSteueranschluß des Silizium-Halbleiterschalters
11 Uber einen Widerstand 192 von 10 kOhm und mit dem Kollektor eines Transistors
194 Uber eine Diode 196 verbunden. Eino Anzeigelampe 198 liegt der Diode 196 parallel.
Der Transistor 194 ist so geschaltet, daß sein Emittor geerdet und eine Basis direkt
mit der Kathode des Silizium-Halbleiterschalters 181 verbunden ist. Ein Widerstand
200 von 3,1 kOhm ist zwischen der Basis des Transistors 184 und Erde geschaltet.
Der Hilfs eingang des Silizium-llaltlelterschalters 1d1 ist mit der Basis des Tran.istors
194 über einen Widerstand 203 von 30 kOhm verbunden. Bei der ersten Stufe des Zählers
166 ist der Setzanschluß 172 mit dem Steueranschluß des Silizium-lialtleiterschalters
181 verbunden.
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Jodo der Stufen 204, 20@, 208 ... N des Zählers 1(,) ist dor ersten
Stufe 102 wirkungsmäßig und in ihrer Aisführung gleich, mit der Ausnahme, daß oln
Sotzcingang 172 nicht vorgesehen ist oder nur als nicht verbundener Anschluß existiert.
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Die verschiedenen Stufen des Zählers 1@@ sind miteinander zu dem vollständigen
Zähler in folgender Weise verbunden: Die Fortzähleingange 168 aller Stufen sind
miteinander verbunden. Die Löschanschlüsse 174 aller Stufen sind ebenfalls miteinander
verbunden. Die Eingangsanschlüsse 170 der zweiten und aller folgenden Stufen sind
Jeweils mit dom Ausgang 176 der vorangehenden Stufe so verbunden, daß sie von dieser
ein Signal empfangen können.
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Das Ausgangssignal des Ausgangsverstärkers 177, das oin Z#hIschrittsignal
ist,wird dem Fortzähleingang 178 der Stufe 201 des Zählers 1<>(> zugeführt.
Der SetzanschluD 172 ist so geschaltet, daß er ein Signal in Form eines Setzimpulses
von dem Ein-Impuls-Multivibrator 210 empfängt. Dor Löschanschluß 174 ist so angeschlossen,
daD er ein einen Löschimpuls darstellendes Signal von dem Ein-Impuls-Multivibrator
210 empfängt.
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Im folgenden sei der Ein-Impuls-Multivibrator 210 betrachtet. Eine
positive Spannungsquelle von 24 V speist über einen Widerstand 212 von 4,7 kOhm
den Kollektor eines Transistors 214 vom Typ 2N2270.
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Der Emitter des Transistors 214 ist geerdet. Die Basis ist über einen
Kondensator 216 von 0,1
der mit einer Diode 218 in Reihe geschaltet
ist, mit dom Kolloktor eines Transistors 220 vom Typ 2N2270 vorbunden. Eine positive
Spannungsquelle von 24 V speist über einen Widerstand 222 von 10 k0hm die Basis
des Transistors 214. Sie ist weiter über einen Widerstand 224 von 4,/ kOhm mit dem
Verbindungspunkt eines Kondensators 216 und einer Diode 218 verbunden,und sie speist
weiter über einen Widerstand 226 von 47 kOhm den Kollektor des Transistors 220.
Der Kollektor des Transistors 214 ist über einen Widerstand 228 von 6,8 kOhm mit
der Basis dos Transistors 220 gekoppelt. Dor Emitter des Transistors 220 ist geerdet.
Eine neGative Spannungsquelle von 12 V ist über einen Widerstand 230 von 13 kOhm
mit der Basis des Transistor 220 und ebenfalle über einen Widerstand 232 von 1:,
kOhm mit der Basis des Transistors 214 verbunden. Eine positive Spannungsquolle
von 24 V speist über einen Widerstand 234 von 5,1 kOhm und einen mit ihm in Reihe
geschalteten Widerstand 236 von 5,1 kOhm den Kollektor des Transistors 214. Eine
Diode 236 ist zwischen der Basis des Transistors 214 und dem Verbindungspunkt der
Widerstände 234, 236 geschaltet.
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Ein Löscheingang 240 ist Uber einen Kondensator 242 von 0,005 µF mit
dem Verbindungspunkt des Widerstands 234 mit dem Widerstand 236 verbunden. Eine
positive Spannungsquelle von 24 V ist über einen Widerstand 244 von 5,1 kOh. an
den Löscheingang 240 gelegt. Dieser kann auch über einen Schalter 246 wahlweise
geerdet werden.
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Das Ausgangssignal des Ein-Impuls-Multivibrators 210 wird dem Löschanschluß
174 der Stufe 201 des Zählers 166 direkt und dem Setzanschluß 172 der Stufe 201
des
Zählers Ibb über einen Kondensator 248 von 0,005 zugeführt.
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Die Steuerschaltung 130 umfaßt verschiedene Schaltkroise, dio zur
Steuerung des Zählers und zur Durchführung eines Programmschritts benötigt worden.
Die Stouorschaltung 130 enthält drei UND-NICHT-Gatter 142, 144, 160, die UND-NICHT-
und/oder ODER-NICHT-Funktionen ausführen, und steuert einen UnlJunction-Impuls-Erzeuger
1@4 zur Fortzählung der mit Silizium-Halbleiterschaltern ausgerüsteten Stufen des
Zählers 166. Zwei UND-Gatter 139, 146 werden benützt, um die Fehlererkennungs-Ausgangssignale
bezüglich der verschiedenen einzelnen Achsen des schwenkbaren Arms zu erfassen und
um einen Greifer, beispielsweise mit hydraulisch betätigten Backen, zu betätigen,
der üblicherweise am Ende des schwenkbaren Arms angebracht ist.
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Wenn alle Eingangssignale eines UND-NICHT-Gatters 142 oder 144 groD
sind (+ 24 V), dann ist das Ausgang signal bzw. dann sind die Ausgangssignale der
UND-NICHT-Gatter 142, t44 niedrig, nämlich auf Erd- oder Massepotential. Dadurch
wird das Ausgangssignal des Gatters 1@0 groß, wodurch der freilaufende Zählschritt-Impulsgenerator
1@4 freigegeben und der Zähler 166 weitergezählt werden.
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Die Eingangssignale der Gatter 142, 144 bestehen aus einem Zyklus-Befehlssignal
und dem Ausgangssignal der Fehlererkennungsschaltung 32, soweit diese durch das
Gatter 139 hindurchgelassen wird. Der normale Betrieb.-ablauf verlangt, daß beide
Eingangssignale fur die Gatter 142, 144 groß sind, damit der Zähler zur Jeweils
nächsten auftretenden Position weitergezählt
worden kann. Daher
wird ein Sohalter 248 sclktiv betätigt, um den Eingangsanschluß 152 zu ordo und
die Wirksamkeit der Gatter 142, 144 zu unterbinden, wodurch eine Verweilbedingung
geschaffen wird. Währond der Verweilzeit wird der Zähler 1@@ nicht zur bweLls nächstfolgenden
Stufe weitergezählt.
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Das UND-Gatter 139 wird von der Fehlererkennungsschaltung betätigt.
Für jede Fehlererkennungschaltung ist ein UND-Gatter vorgesehen, wobei für drei
Freiheitsgrade drei Fehlererkennungsschaltullgen vorzusehen sind. Das UND-Gatter
139 hat ein großes Ausgangssignal, wenn alle Achsen innerhalb der jeweiligen Toleranzbereiche
die gewünschten Stellungen einnehmen.
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Das Gatter 144 hat einen zusätzlichen Eingang, der in Abhängigkeit
von dem Zustand oines Groifers betätigt ist. Das Signal an diesem Eingang muß ebenfalln
groß sein, um das Gattor 144 in den leitenden Zustand zu steuern.
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Jedesmal dann, wenn eine bestimmte Stufe des Zählers betätigt wlrd,
wird ein bestimmter, dieser Stufe zugeordneter Anschluß geerdet. Zu allen übrigen
Zeitpunkten, wenn eine Stufe des Zählers nicht betätiet ist, ist dieser Anschluß
nicht geerdet. Insbesondere ersieht man bei einer Betrachtung der Stufe 201 des
Zählers 16b, daß immer dann, wenn die Stufe 201 betätigt oder eingeschaltet ist,
der Anschluß 250 dieser Stufe geerdet ist.
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Um eine Vorrichtung wie beispielsweise einen schwenkbaren Arm entlang
eines vorbestimmten Wegs zu verstellen, der fünf verschiedene Punkte oder Stationen
bezüglich
jeder seiner Achsen aufweist, worden die Relais 26,
42, @4, 60, @@ mit den Anschlüssen 250 verschiedener Stufen des Zählers 2@6 venbunden.
Beispielsweise ist Relais 2@ mit dem Anschluß 250 der Stufe 201, Relais 42 mit dem
Anschluß 250 der Stufe 204, Relais @4 mit dem Anschluß 250 der Stufe 20@, Relais
60 mit dem Anschluß 250 der nächstfolgenden Stufe des Zählers und Relais 66 mit
dem Anschluß 250 der wiederum nächstfolgenden Stufe des Zählers verbunden. Die Betätigung
eines dieser Relais legt die zugeordnete Impedanz an die Fehlererkennungsschaltung
2, wodurch der Servoantrieb in Bewegung gesetzt und dementsprechend der schwenkbare
Arm zu der vorgegebenen Position verstellt wird. Wenn nun dio Stufen des Zählers
nacheinander betätigt werden, dann werden auch die Relais 2o, 42, 54, 60, 66, die
mit den Anschlüssen 250 der verschiedenen Stufen verbunden sind, nacheinander betätigt,
und der schwenkbare Arm wird zu fünf diskreten Positionon verstellt, wie diese durch
die Impedanzen 22, 38, 50, 5@, 62 bestimmt sind. Natürlich kann ein Relais der Steuereinrichtung
jeder Achse mit den Anschlüssen 250 verbunuen sein, um eine Steuerung mit drei Freiheitsgraden
zu verwirklichen. Daher werden Jedesmal, wenn eine Stufe des Zählers betätigt wird,
drei Relais gespeist, die drei Impedanzen mit den Jeweiligen Fehlererkennungsschaltungen
verbinden und damit den schwenkbaren Arm entsprechend den drei Freiheitsgraden verstellen.
Das Fortzählen des Zählers schaltet die verschiedenen Impedanzen nacheinander an
die Fehlererkennungsschaltungen, um den schwenkbaren Arm entlang eines gewünschten
Wegs zu verstellen.
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Falls es gewünscht wird, einen Greifer zu betätigen,
beispielsweise
don Greifer zu öffnen, wenn die Stufe 201 angesteuert wird, ist der Anschluß 252
der Greifer-Steuervorrichtung 307 mit dem Anschluß 250 der Stufe 201 verbunden.
Nach Ansteuerune der Stufe 201 wird der Anschlup 250 geerdet, und alle Ansclüsse,
die mit diesem Anschluß 250 verbunden sind, sind dann geerdet. Wenn daher der Anschluß
52 der Greifer-Steuervorrichtung 307 mit dom Anschluß 250 der Stufen 1 vorbunden
ist, erfolgt nach einer Ansteuerung der Stufe 201 eine Erdung des Anschlusses 252,
worauf das festhaltende Relais 254 anzioht und die Betätigung dos Greifers über
die diesem Relais zugeordneten Kontakte und Steuerwege einleitet. Die Verbindung
des Anschlusses 252 mit der Erde sperrt die Betätigung des Gattors 144.
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Während das Gatter 144 durch das über den geerdeten Anschluß 252 verlaufende
Signal gesperrt ist, ist als einziger Weg für eine Fortzählung des Zählers 166 zu
seiner nächsten Stufe derjenige durch die Gatter 142 und 160 offen. Jedoch ist zu
bemerken, daß das Gatter 142 um etwa 250 msec durch einen mit seinem lingang verbundenen
Widerstand 256 und einen Kondensator 258 verzögert ist. Falls daher eine Greifer-
oder Verrlegolungefunktion o programmiert ist, daß diese bei einer bestimmten räumlichen
Position des Arms auftritt, die durch die Ansteuerung einer bestimmten Stufe des
Zählers gegeben ist, so bleibt der Zähler bei seinem Zählerstand und wird frühestens
nach 250 msec nach einem Durchgang eines großen oder auf einen positiven Wert springenden
Signals durch das Gatter 139 weitergezählt. Während die ser Zeit bewirkt die Fehlersignal-Leitung
260, daß das Gatter 146 leitend ist, um das Greifer-Steuerrelais
251
zu speisen und um die entsprechende Greiferfunktion vollständig durchführen zu können.
Es sei noch bemerkt, daß die Verzögerung von 250 msec gewünschtenfalls dadurch erreicht
werden kann, daß die Leitung 2@0 geordet wird. Diose Leitung kann mit rdo ontwedor
dadurch verbunden werden, don dor Anschluß 250 oinor gewünschten Stufe des Zählers
166 oder ein handbetätigter, an Erdo Liegender Schalter mit ihr verbunden wird.
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Die Betätigung der Jeweils nächstfolgenden Stufe des Zählers entspricht
der Einleitung des nächsten Programmschritts. Wenn während des Betriebs ein Programmschritt,
der durch die Betätigung eiiier bestimmten Stufo gegoben ist, übersprungen worden
soll, wird der Überspring-Anschluß 262 mit dem Anschluß 250 dor entsprochendon Stufe
dos Zählers, die diesen zu Uberspringenden Programmschritt bestimmt, vorbundon.
Wenn nun der Zähler auf den zu überspringenden Programmschritt weiter gezählt wird,
wird der Überspring-Anschluß 262 geerdet, der Jetzt das Elngangsslgnsl der Gatter
146, 160 niedrig läßt und damit eine Funktion des Greifers verhindert, die sonst
bei Ansteuerung der Stufo programmiert wäre. Daher wird der Zählschritt-Impulsgenerator
164 befähigt, den Zähler weiterzuzählen, bis eine Stufe erreicht ist, die nicht
übersprungen werden soll.
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Der Zählschritt-Impuls-Generator 164 benötigt normalerweise 4 msec,um
den ersten Impuls zur Fortzählung des Zählers zu erzeugen. Werden Stufen übersprungen,
so werden dafür nur 2 msec benötigt. wenn daher an eine Anzahl von Punkten übersprungen
werden soll, wird der Zähler mit erhöhter Folgefrequenz als im Normalfall beim Weiterzählen
des Zählers von Stufe betätigt,um möglichst schnell an der jeweils nächstfolgenden
gewünschten
Stufe anzulangen. Das schnelle Weiterzählen des Zählers ist nötig, um den Regelverstärker
möglichst schnell wieder mit einem Steuerpotentiometer zu verbinden, da bei der
Umschaltung keine Steuerung erfolgt und sonst ein Auswandern des systems auftreten
könnte. Es wurde gefunden, daß man die Ausgangsverstärker nicht länger als 25 msec
ungesteuert lassen soll, da sonst die in ihncii auftretende Drift ein Auswandern
bewirkt. Demgemäß sollten höchstens elf aufeinanderfolgende Programmschritte übersprungen
werden, unter der Annahme, daU Jede stufe jeweils einem Programmschritt entspricht.
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Der Zahler kann von hand zu Jodom beliebigen Punkt dadurch weitergezählt
werden, daß der Fortzählschalter 264 von hand betätigt wird. Dei Jedem Niederdrücken
des Schalters 264 wird das Eingangssignal des Gatters 160 kurzzeitig geordet, wodurch
von dom Zählschritt-Impulsgenerator 164 ein Signal in Form eines einzelnen Pulses
erzeugt wird, Dieses Signal wird dem Zähler zugeführt und zählt ihn um eine Stufe
oder einen Schritt weiter.
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Wird in einem Programm eine große Anzahl von Schritten benötigt, dann
kann es erwünscht sein, den Zähler jeweils automatisch zum nächsten gewünschten
Programmschritt weiterzuzählen. Indem der Anschluß 250 der Jemit weils nächsten
Stufe/dem Halt-Anschluß 266 verbunden und der Halter 266 für automatisches Weiterzählen
geschlossen wird, ist der Zählschritt-Generator 164 freigegeben, so lange zu laufen,
bis der Anschluß 250 derjenigen Stufe, die mit dem Zähl-Anschluß 266 verbunden ist,
erreicht ist. Dann wird der Eingang des Zählschritt-
Impulsgenerators
1@4 kurzgeschlossen und der Zähler an der gewünschten Stufe angehalten.
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Der-Ein-Impuls-Multivibrator 210 für das Zurücksetzen oder Löschen
wird von dem Löschschalter 270 ausgelöst, der den Löschanschluß 240 erdet. Der Multivibrator
210 erzeugt ein Signal in Form eines Impulses von 0,5 msec Dauer, das den Löschanschluß
174 jeder Stufe des Zählers 166 erdet und damit alle Stufe löscht. Nach Beendigung
dieses Vorgangs wird ein impulsförmiges Signal von + 24 V erzeugt und der ersten
Stufe 201 des Zählers 166 an deren Setzeingang 172 zugeführt, um diese erneut zu
betät it Wird der Zähler auf seine erste Position zurückgestellt, dann werden die
drei mit dem Anschluß 250 der ersten Stufe verbundenen Potentiometer-Relais betätigt,
um jeweils ein bestimmtes Potentiometer mit den Ausgangsverstärkern zu verbinden
und die Vorstellung der ServoAntriebe für dio drci, Jeweils einem Freiheitsgrad
zugeordneten Achsen des schwenkbaren Arms steuern.
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Der schwenkbare Arm wird dann von den Servoantrieben in die gewünschte
Position verstellt.
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Es sei bemerkt, daß der Löschanschluß 240, der Eingangsanschluß für
den Ein-Impuls-Multivibrator, mit dem Anschluß 250 einer der Stufen des Zählers
auch verbunden werden kann, um den Zähler bei Erreichen der so gewählten Stufe wieder
auf seine erste Stufe zurückzustellen.
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Fehler-Erkennungsschaltung besteht aus einem Paar von Komparatoren,
die Jeweils Spannungen vergleichen und die umschalten, wenn der Unterschied zwischen
der Ist-
Stellung des Arms und der Soll-Stellung sich innerhalb
eines höchston zulässigen Toleranzbereichs befindet.
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Der gerannte Unterschied wird gemessen, indem die Spannung des Rückführungspotentiometers
und des Steuerpotentiometers einem Differenzverstärker in integrierter Dauwoise
mit konstanter Vorstärkung zugeführt wird. Die Verstärkung des Differenzverstärkors
ist bestimmt durch das Verhältnis der Werte des Rückführungswiderstands zu dom Eingangswiderstand.
Da der Wert dor an dem Potontiometer abgenommenen Spannung, der dor zulässigen Toleranz
entspricht, für verschiedene Achsen verschieden sein kann, werden getrennte Eingangswiderstünde
vorgesehen, um die Verstärkung des Verstärkers so änderm zu können, daß sein Ausgangssignals
jeweils der glechen Referenzspannung von + odor - 1 V entspricht. Das Ausgangs-Differonzsignal
wird mit zwei Referenzspannungen verglichen, die dor oberen und der unteren Grenze
des Toleranzbereichs entsprochen.
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Dieser Vergleich erfolgt durch die beiden Komparatoren. Die Komparatoren
erzeugen jeweils ein Ausgangssignal von - O,S V, wenn die Fehlerspannung innerhalb
der Jeweiligen Referenzspannungsgrenzen liegt. Vonn die Fehlerspannune den Toleranzbereich
überschreitet, erhöht sich die Ausgangsspannung an einem Komparator auf + 3,5 V,
wodurch einer der beiden Transistoren 112, 10t leitend wird eine der zugeordneten
Lampen 134, 140 aufleuchtet und der Eingang des Gatters 139 geerdet wird.
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Der Zähler 166 wirkt als sequentielle Wählvorrichtung, die verschiedene
gewünschte Verstellbefehl-Potentiometer und/oder Greiferfunktionssignale mit dem
System an jedem Punkt innerhalb eines Programms verbinden kann. Der Zähler 166 verwendet
Silizium-Ralbleiterschalter
in einer Ringzähleranordnung als offene
Kette, die zu Jeder beliebigen gewünschten Anzahl von Punkten verlängert werden
kann. Jede Stufe weist einon steuerbaren Silizium-Halbleiterschalter auf, dessen
Anode gesteuert ist und der einen Transistor des Typs 2N2270 steuert. Im Betrieb
bewirkt Joweils ein positiver Signalimpuls, der von einer vorhergehenden Stufe kapazitiv
übertragen wird, das Leitendwerden das Silizium-Halbleiterschalters. Dadurch wird
der Basis des Transistors ein Strom zugeführt. Der Transistor leitet nur dann, wenn
der ihm zugeordnete Silizium-Halbleiterschalter Strom führt, und vorbindet dann
seinon Kollektor mit Erde, wodurch die zugeordnete Lampe gespeist wird. Jeder Kollektor
ist mit einem mittels einer Diode isolierten Anschluß verbunden, an den ein Relais
für oin Steuerpotentiometer oder andere Arten von Steuerrelais angeschlossen werden
können. Die Relais sind zwhen einer positiven Spannungswuelle von 24 V und den Anschlüssen
250 der verschiedenen Stufen des Zählers 166 geschaltet und nur dann gespeist, wenn
der Kollektor geerdet ist, wodurch der Stromkreis durch Erdung des Anschlusses 250
geschlossen wird. Die Diode 19t, die zwischen dem Kollektor und einer positiven
Spannungsquelle von 24 V geschaltet ist, schützt den Transistor vor Spitzenspannungen,
die von der Belastung durch die Relais herrühren können.
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Der Zähler wird über die Zählleitung weitergezählt, die mit dem Fortzähleingang
168 verbunden ist. Der Zähler wird gesteuert von dem mit einem Unijunction-Transistor
bestückten Zählschritt-Impulserzeuger 164.
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Die Zählleitung wird während 60 msec auf Erde gelegt und stellt dabei
alle Stufen ab. Sobald sie wieder
eine positive Spannung erreicht
hat, wird der Kendensator 104, der mit der letzten leitenden Stufe verbunden ist,
geladen, wodurch die nächste Stufe angesteuert wird.
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Eine gemeinsame Löschleitung, die mit dem Löschanschluß 174 verbunden
ist, ist über jeweils einzelne Dioden 190 angeschlossen an die Anoden aller Silizium-Halbleiterschalter,
ausgenommen denjenigen der ersten Stufe. Sie löscht den Zähler, wenn sie geerdet
wird.
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Da eine Stufe nicht betätigt werden kann, bevor die ihr unmittelbar
vorangehende Stufe betätigt ist, wird dio erste Stufo zu diesem Zeitpunkt nicht
gelöscht,und ein impulsförmiges Signal wird dem Setzanschluß 172 der ersten Stufe
zugeführt, wenn die Löschleitung wieder oine positive Spannung annimmt.
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Die Impulssignale für das Löschen und Sotzon werden von dem Ein-Impuls-Multivibrator
210 erzeugt, der einen Impuls mit einer Zeitdauer von 0,5 msec erzeugt. Dor Löscheingang
240 dieses Multivibrators kann mit dem Anschluß 250 einer beliebigen Stufe des Zahlers
166 verbunden werden, so daD dann der Zähler 166 auf die einem Punkt 1 entsprechende
Stufe 1 zurückgesetzt wird, sobald die mit dem Löscheingang 240 verbundene Stufe
betätigt ist.
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Jeweils ein Servoantrieb für Jede Achse verstellt einen schwenkbaren
Arm gegenüber einer einem Freiheitsgrad zugeordneten Achse, um diesen Arm in eine
gewünschte räumliche Stellung zu bringen. Die Konstruktion und Wirkungsweise des
Servoantriebssystems für Jede Achse
ist jeweils gleichartig, so
daß hier der Kürze halbes nur der Servoantrieb für eine Achse im einzelnen betrieben
wird.
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Die Potentiometer 22, 3, 50 sind so eingestellt, daß sie verschledene
Spannungen erzeugen, die, falls sie zu den Servoantrieben weitergeleitet werden,
diskrete räumliche Stellungen des schwenkbaren Arms gegenüber einer bestimmten Achse
darstellen. Jedes Potentiometer ist selektiv mit einem Regelverstärker 272 verbindbar,
wenn das ihm zugeordnete Relais erregt wird.
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Jedes Potentiometer liegt en einer Spannungsquelle, und der bewegliche
Kontakt jedes Potentiometers ist mit dem Steuereingang das Regelverstärkers nur
dann verbunden, wenn das zugeordnete Relais erregt ist.
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Das Relais 20 steuert die Betätigung der Kontakte 24, 30 die zu dem
Potentiometer 22 gehören, sowie die Betätigung des Kontakts 30, der der Lampe 34
zugeordnet ist. Das Relais 42 steuert die Botätigung der Kontakte 40, 44, die dom
Potentiometer 3ti zugehören, und die Betätigung des Kontakts 4o für die Lampe 46.
In entsprechendor Weise steuert das Relais 54 die dem Potentiometer 50 und der Lampe
52 zugeordneten Kontakte, das Relais 60 die dem Potentiometer 56 und der Lampe 58
zugeordneten Kontakte und das Relais 66 die dem Potentiometer 62 und der Lampe 64
zugeordneten Kontakte. Ein Anschluß jedes Relais ist mit einer positiven Spannungsquelle
von 24 V verbunden, während der andere mit einem Anschluß 250 einer gewünschten
Stufe des Zählers 166 in Verbindung steht. Die Betätigung einer bestimmten Stufe
des Zählers 166 erdet den Anschluß 250 dieser Stufe. Daher schließt die Betätigung
einer bestimmten
Stufe des Zählers 166 den elektrischen Stromkrois
eines Relais, das mit dieser Stuffe verbunden ist, das Relais wird erregt und das
ilim zugeordnete Potentiometer wird mit dem Regelverstärker verbunden, um die Verstellung
des schwenkbaren Arms in seine gewünschte Position zu steuern. Die einem Potentiometer
jeweils zugeordnete Lampe, béiepielsweisc die Lampe 34, zeigt an, daß dioses Potentiometer
gegenwärtig wirksam und mit dem Regelverstärker zur Steuerung der Position des Armos
vorbundon ist.
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SinzeSne Potontiometer können auch selektiv mit dom Regelverstärker
mehrmals während eines bestimmten Programmsablaufs gekoppelt werden, indem das ontsprechende
Relais mit mehreren Anschlüssen 250 verschiedener vorherbestimmter Stufen des Zählers
166 verbundon wird. Da die Anzahl dor Stufen in don Zähler auf Jedo beliebige gewünschte
Zahl erhUht werden kann, kann auch die Ar.zahl dor Potentiometer in entsprechendor
Weise erhöht werden. Hier sei nochmals bemerkt, daß Jede Stufe des Zählers einen
Schritt eines Programm darstellen kann, und daß jeder Potentiometer eine räumliche
Stellung eines schwenkbaren Arms gegenüber einer Achse repräsentieren kann.
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Werden drei Freiheitsgrade des schwenkbaren Arms gewünscht, dann ist
betriebsmäßig der Anschluß 250 Jeder Stufe des Zählers 166, der dazu ausgewählt
ist, eine räumliche Stellung des schwenkbaren Arms zu bestimmen, so geschaltet,
daß dieser Anschluß 250 gleichzeitig drei Relais erregt, wobei Jede Relais einen
Potentiometer mit dom jeweiligen Regelverstärker für eine von den drei Achsen verbindet.
Der Regelverstärker
272 ist ein einstufiger Differenzverstärker,
der mit tiiiier konstanten Stromquelle vorbunden ist und dor die nötige Leistungsverstärkung
erzielt, die zur Steuerung des Servoantriebs in Abhängigkeit von den Steuersignalen
und den Rückführungspotentiomotorn erforderlich ist, Der Regelverstärker 272 weist
oino Symmetriereinstellung 274 auf, mit der Abweichungen bei den Einzelteilen der
Servoantriebe kompensiert werden können. Die Symmetriereinstellung 274 ist so eingestellt,
daD sie Jedes Auswandorn des schwenkbaren Arms verhindert, wenn die Eingangssignale
des Regelverstärkers 272 kurzgeschlossen sind und die Einrichtung bei normaler Betriebstemperatur
arbeitet. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit kann der Regelverstärker 272 so ausgelegt
sein, daß er eine größere Verstärkung als notwendig aufweist, wodurch eine stabile
Arbeitsweise erzielt und Abweichungen der Komponenten und Unterechiede zwischen
don verschiedenen Achsen zugelassen werden können. Eine Verstärkungseinstellung
276 ist vorgesehen, um die Verstärkung auf einen regelungstechnisch stabilen Wert
bei verschiedenen Lastbedingungen, Geschwindigkeiten und programmierten Bewegungen
einzuregeln.
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Zur Erhöhung der vielseitigen Anwendbarkeit sind bestifte Steuerungsfunktionen
vorgesehen. Eine solche Steuerung ist die mögliche Fort zählung des Zählers um jeweils
einen Schritt. Der Fortzählschalter 264 verbindet den Eingang des UND-NICHT-Gatters
160 mit Erde und bewirkt damit, daß der Zählschritt-Impulserzeugt 164 einen einzigen
Impuls erzeugt, der den Zähler 166 um eine Stufe zur jeweils nächsten Stufe
weiterzählt.
Eine weitere solche Steuerfunktion bewirkt das Anhalten des Zählablaufs des Zählers.
Der Verweilschalter 248 bewirkt, daß das Verweil-Befehlssignal abgeschaltet wird,
so daß dann der Zähler 166 durch ein Programm hindurch weitergezählt wird. Wenn
Jodoch der Schalter 248 geschlossen wird, hindort er don Zähler 166 an einem automatischen
Weiterzählen. Eine weitere Kontrollfunktion wird von der Vorrichtung 2 zur automatischen
Weiterzählung ausgeübt. Der Druckschalter 268 für das automatische Weiterzählen
erdet den Eingang des UND-NICHT-Gatters 160 und orlaubt damit dem Zählschritt-Impulserzeuger
164, fortlaufend wirksam zu sein. Diese Kontrollfunktion wird normalerweise in Kombination
mit dom Halt-Anschluß 266 benutzt.
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Wird der halt-Anschluß 20o mit dem Anschluß 250 einer gewünschten
Stufe des Zählers 166 verbunden, dann wird der Zähler so lange weitergezählt, bis
die Stufe, die mit dem Halt-Anschluß 266 verbunden ist, betätigt wird.
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Um einen schwenkbaren Arm in einem vorgegebenen bestimmten Programm
zu verstellen, müssen zunächst dio Anzahl der Schritte, dio Stellung des schwenkbaren
Ar.stn Bezug auf Jede Achse für Jeden Schritt, die Greiferbetätigung bei Jedem Schritt
und dergleichen bestimmt werden. Für Jede Achse und Jeden Punkt sollte ein Potentiometer
ausgewählt und mit dem Anschluß 250 der entsprechenden Stufe des Zählers verbunden
werden. Um oin Auswandern des verschwenkbaren Arms zu verhindern, sollte ein Potentiometer
bei Jedem benützten Schritt und für Jede Achse mit dem Regelverstärker verbunden
sein. Bei komplizierten Programmen kann ein Potentiometer mehrmals benutzt werden,
wenn die Position bezüglich einer der Achsen zu einem Zeitpunkt während der verschiedenen
Schritte des Programms wiederholt wird.
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Zusätzlich sollten Stellbefchle für den Greifer von dem Zähler ausgelöst
werden, soweit sie in dem Programm vorkommen. Die ursprüngliche Stellung des Greifers
sollte im ersten Punkt dos Programms programmiert werden, der von der ersten Stufe
des Zählers dargestellt wird, um die Stellung des Greifers bereits bei Beginn des
Programms festzulegen. Der auf den letzen programmierten Schritt folgende Punkt
solite mit dem Löscheingang 240 verbunden werden, um den Zähler auf seine reste
Stufe zurückzustellen und zu gestatten, dan das Pro':ramm von neuem anläuft.
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Im folgenden wird auf eine weitere Ausgestaltung der erfindung eingegagen.
Dieser Ausgestaltung liegt die zusätzliche Aufenbo zugrunde, die Steuereinrichtung
i'ür die Servoantriebe eines schwenkbaren Arms derart auszugestalten, daß die nacheinander
auftretenden gewünschten kiirperllcllen Stellungen eines Servoantrlebssystoms frei
programmierbar und wieder entfornbar sind, daß die zur Steuerung verwendeten Mittel
schnell und einfach durch andere Programmsteucrmittel ersetzt werden können, daß
der Betrieb sicher ist und daß die Herstellung einfach ist.
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Hierzu wird ein Schaltbrett vorgesehen, da5 derart zwischen den Signalerzeuger,
den Zähler und die Servoantriebe geschaltet ist, daß Signale des Signalerzeugers
selektiv zu den Servoantrieben weitergeleitet werden.
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Eine wesentliche weitere Ausgestaltung besteht darin, daß das Schaltbrett
lösbar auf der offenen Seite eines Behälters befestigt ist, daß in dem Behälter
eine Anzahl
von Kontakten feststeht, daß das Schaltbrett Offnungen
aufweist, die Jeweils mit der Stellung eines festen Kontakts übereinstimmen, und
daß an ihren beiden Enden mit Steckern versehende Verbindungskabel Jeweils zwei
Öffnungen des Schaltbretts und damit ausgewählte feste Kontakte miteinander verbinden.
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Seither wurde bei Antriebssystemen mit Servoantriebon, die mit einem
angetriebenen Teil wie beispielweise einem schwenkbaren Arm verbunden sind, und
die diosen in vorgewählte körperliche Stellungen verstellen, wobei weiter der Arm
bestimmte Tätigkeiten wie Greifen, Loslassen, Anhalten und dergleichen nach Maßgabe
eines Programms ausführen muß, das Programm gewöhnlich dauernd in die Steuerinrichtung
eingebaut. Daher ist eine Abwandlung des Programms oder ein Programm wechsel bei
solchen Steuerinrichtungen mit beträohtlichem Zeitaufwand verbunden und erfordert
beträchtliches Wissen und Handfertigkeit, da permanente elektrische Verbindungen
umgeändert werden müssen.
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Dagegen werden nach der Ausgestaltung die Ubliohen Schwierigkeiten
bei dem Einbau und der Abänderung eines Programms für die Servoantriebe eines schwenkbaren
Arms wesentlich vereinfacht, und die Steuereinrichtung wird in vielfältiger Weise
weiterverwendbar.
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Die Ausgestaltung wird im folgenden in einer Ausführung anhand der
Fig, 3 näher erläutert. In dieser Figur ist ein Schaltbrett 10 erkennbar. Dieses
kann von der Art sein, die von der Firma Vector Electronics Co. Ind., Sylmar, Californien,
V.St.A., hergestellt wird. Das Schaltbrett 10 kann also solches des Typs mit steckbaren
Verbindungskabeln
angesehen werden, die in es eingesteckt werden können, Kurz gesagt, wird hier ein
Verbindungskabel angesehen als ein elektrischer Leiter mit mindestens zwei Enden,
wobei jedes Ende einen Stecker aufweist. Das Schaltbrett ist fest verregelt gegenüber
dem Behälter mittels eines oinzigen Hebelmechanismus. Das Schaltbrett weist eine
Anzahl von Öffnungen auf, deren Größe jeweils dem Durchxesser des vorderen Kontakts
eines an einem Ende des Verbindungskabels vorgesehenen Bananensteckers entspricht.
Der Behälter weist eine Anzahl von feststehenden,gefederten Kontakten auf, wobei
der einzelne feste Kontakt jeweils mit einer der Öffnungen in dem Schaltbrett 10
fluchtet. Die Einführung eine Steckers eines Verbindungskabels in eine Öffnung bewirkt,
daß der 9bker mit dem gefedorten Kontakt, der mit dieser Öffnung fluchtet und der
in dem Gehäuse feststeht, in lektrische Verbindung tritt.
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Das Schaltbrett 10 kann Öffnungen in jeder gewünschten Anordnung und
gewilnschtenfalls mit zur Erleichterung der Bedienung angebrachten Markierungen
ausgeführt sein. Das Schaltbrett, das in Fig. 3 dargestellt ist, weist ein Reihe
von Öffnungen 12, 14, 16, 18, auf, die insgesamt mit dem Buchstaben H bezeichnet
sind, der sich darauf bezieht, daß es sich hier um Eingänge zu einem horizontalen
Regelverstärker handelt, der der horizontalen Verstellrichtung des schwenkbaren
Arms zugeordnet ist. Weiter ist eine Reihe von Öffnungen 20, 22, 24, 26 vorgesehen,
die insgesamt mit V bezeichnet sind, da sie einer vertikalen Achse der Verstellung
des schwenkbaren Arms entsprechen.
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Schließlich ist eine Reihe von Öffnungen 2b, 30, 32,
34
mit dem Buchstaben S bozeichnot, da diese Offnungon mit dom Regelverstärker verbunden
sind, der einer Schwenkachse des schwenkbaren Arms zugeordnet ist. Jedor der gefederten
Kontakte, der einer dor Gruppen von Öffnungen II, V, S zugeordnet ist, ist mit den
übrigen Kontakten dieser Gruppen direkt/verbunden. Um dies anschaulich zu machen,
sind die Öffnungen auf dem Schaltbrott 10, die mit den gofodorton, festen Kontakten
oinor mit einem gemeinsamen Anschluß verbundenenfruppe übereinstimmen, mit einer
gravierten Linio optisch verbunden, die mit einem Farbstoff gefüllt ist, dessen
Farbe in scharfem Kontrast zu der Farbe dor Oberfläche des Schaltbretts steht. Dalier
zeigen die Linien 36, 38, 40 an, daß die gefederten, festen Kontakte, die hinter
den Öffnungen 12, 14, 1<>, 18 stehen, alle mit einem gemeinsamen Vorbindungspunkt
in Verbindung stehen. In entsprochender Weise sind die den Öffnungen 20, 22, 24,
2'zugeordneten Kontakte unteroinander und mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt
verbunden, Auch die Kontakte, die mit den Öffnungen 2d, 30, 32, 34 übereinstimmen,
sind in dieser Weise mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt verbunden.
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Das Schaltbrett weist weiter zwei Reihen von Öffnungen 42 - 112 auf.
Jede der Öffnungen 42 - 76 fluchtet mit einem festen Kontakt, der mit einem Signalerzeugor,
beispielsweise mit Jeweils einem Potentiometer oder dergleichen, verbunden ist.
Jede der Öffnungen 7d - 112 fluchtet mit einem festen Kontakt, der mit dem Relais
verbunden ist, das mit dem jeweiligen Potentiometer zusasmenarbeitet, das mittels
des unmittelbar darüberliegenden Kontakts anschaltbar ist.
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Eine Anzahl von Reihen von Ausschnitten 114 - 1J2 mit Jeweils fünf
Offnungen sind vorgesehen, wobei die Offnungen Jeweils mit federbelasteten Kontakten
fluchten, dio mit einer Anordnung zur Weiterzählung des Zählers odor dergleichen
verbunden sind. In einer Reihe sind Jeweils alle Kontakte mit einem gomoinsamen
Verbindungspunkt verbunden, was durch die Linien angedeutet wird, die die Öffnungen
optisch miteinander verbinden. Die den derart miteinander verbundenen Öffnungen
zugeordneten Kontakte sind jedoch gegeneinander mittels Dioden elektrisch isoliert,
Weiter ist eine Reihe mit vier Öffnungen 134 vorgesehen, wobei die mit den Öffnungen
fluchtenden, gefederten Kontakte Jeweils mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt
verbunden und gegeneinander elektrisch mittels Dioden isoliert sind. Diese Reihe
134 von Kontakten dient dazu, ein Vorweilsignal zu erzeugon, während dessen der
ZKhlablauf des Zählers angehalten wird. Auch hier besagt die die Öffnungen optisch
verbindende Linie, daD die den Öffnungen zugeordneten Kontakte mit einem gemeinsamen
Verbindungspunkt verbunden sind.
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Eine weitere Reihe von vier Öffnungen 136 ist vorgesehen, um eine
Verzögerung zu bewirken. Auch hier sind den Öffnungen gefederte Kontakte zugeordnet,
die mit einem gemeinsamen Schaltungepunkt verbunden sind* und auch hier besagt eine
die Öffnungen optische verbindende Linie, daß die Kontakte alt einem gemeinsamen
Schaltungepunkt verbunden sind.
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Das Schaltbrett weist weiter eine Reihe von Öffnungen 13d, 140 einerseits
und 142, 144 andererseits auf.
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Don Öffnungen 13, 140 entsprechen feste Kontakte, dio mit einem gemeinsamen
Schaltungspunkt verbunden und gegeneinander mittels Dioden isoliert sind, währond
die Öffnungen 142, 144 weiteren gefederten Kontakten zugoordnet ind, die mit einem
gemeinsamen Schaltungspunkt verbunden und elektrisch gegeneinander mittels Dioden
isoliert sind. Die gefederten festen Kontakte, die mit den Öffnungen 13, 140 fluchten,
dienen dazu, den Ablauf des Öffnens der Backen eines Greifers oder den Ablauf der
Bewegung des schwenkbaren Arms zu steuern. Die festen Kontakte, die den Öffnungen
142, 144 entsprechen, sind zu dem Zweck vorgesehen, um einen Bewegungsablauf wie
beispielsweise das Öffnen des Greifers des schwenkbaren Arms, zu steuern.
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Eine Reihe von vier Öffnungen 164, denen jeweils ein fester gefederter
Kontakt entspricht, ist mit einem gemeinsamen Schaltungspunkt verbunden. Unter einander
sind die Kontakte elektrisch isoliert mittels Dioden. Sie dienen dazu, in ein springen
zu erreichen, Eine gravierte Linie auf der Oberfläche des Schaltbrett. 10, die mit
Kontrastfarbe gezogen ist, erstreckt sich zwischen den Öffnungen der Reihe von Öffnungen,
um anzuzeigen, daß die entsprechenden festen Kontakte alle mit einem gemeinsamen
Schaltunaspunkt verbunden sind.
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Die in den Fig. 1A, 1B, 1C, 1D beschriebene Ausführung der Steuereinrichtung
wird nun zur Verwendung mit dem Schaltbrett 10 folgendermaßen abgewandelt.
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Der gemeinsame Eingang für den Regelverstärker 272 und die Fehlererkennungsschaltung
32 für die horizontalo Achse, d. h. der zu dem Widerstand 72 führende Leiter, wird
von dem Steuersignalerzeuger abgetrennt und mit den mit den. Öffnungen 12, 14, 16,
18 des Schaltbrett. 10 fluchtenden festen, federnden Kontakten verbunden. In entsprechender
Weise wird der Eingang für den Regelverstärker und die Fehlererkennungsschaltung
für die vertikale, zweite Achse von dom zugehörigen Steuersignalerzeuger abgetrennt
und mit den mit den Öffnungen 20, 22, 24, 26 des Schaltbretts 10 übereinstimmenden
festen Kontakten verbunden. Schließlich wird auch der Eingang des Regelverstärkers
und der Fehlererkonnungsschaltung für die dritte Achse, die Schwenkachse, von dem
zugehörigen Signal erzeuger abgetrennt und mit den festen Kontakten verbunden, die
hinter den Öffnungen 2d, 30, 32, 34 des Schaltbretts angeordnet sind.
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Weiter werden die beweglichen Kontakte 28, 29 usw. der Potentiometer
22, 3d, 30, 56, 62 des Signal erzeugers für jedo der drei Achsen über die mit ihnen
in Reihe geschalteten Schließkontakte jeweils mit einem einzelnen festen Kontakt
vorbundon, wobei diese Kontakte den Offnungen 42 - 76 auf dem Schaltbrett 10 zugeordnet
sind. Die den Potentiometern jeweils zugeordneten Relais, die seither jeweils mit
einem Anschluß 250 einer bestimmten Stufe des Zählers 166 verbunden waren, werden
jetzt Jeweils mit einem einzelnen festen Kontakt verbunden, wobei diese Kontakte
sich hinter den Öffnungen 78 - 112 befinden. Zur einfachen Bedienung und leichten
Auffindung kann dabei der
Kontakt für ein Relais Jeweils unmittelbar
untor dom Kontakt für den beweglichon Kontakt dos zugeordneten Potentiometers angeordnet
sein. So kann boispielswolse der bewegliche Kontakt des Potentiometers 22 mit dom
festen Kontakt verbunden sein, der hinter der Öffnune 42 auf dem Schaltbrett angeordnet
ist, während der Anschluß des Relais 2ü, das vorhor mit oinor bostimmton Stufe des
Zählers 166 verbunden war, Jetzt mit einem mit dor Öffnung 7o des Schaltbretts 10
fluchtenden festen Kontakt verbunden ist, Auf diese Weise wird Jeder feste, gefederte
Kontakt, der mit oinor der Öffnungen 42 - 7o fluchtet, mit einem bestimmten Potentiometer
verbunden, so daß or eine bestimmte Spannung aufweist, wenn das dem Potentiometor
zugeordnete Relais erzeugt ist. Im Botriob bewirkt die Erdung des mit dor Öffnung
7d fluclltondon festen Kontakts ein bestimmtes Potential, das auf dem mit der Öffnung
42 fluchtenden festen Kontakt erscheint.
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Die Anschlüsse 250 aller Stufen des Zählors 166 werden jeweils mit
einem einzelnen gefederten,festen Kontakt des Schaltbretts 10 verbunden. Die gefederten,
festen Kontakte, die mit der Reihe von Öffnungen 114 auf dem Schaltbrett 110 fluchten,
sind mit dem Anschluß 250 der ersten Stufe des Zählers 166 verbunden. Die mit der
zweiten Reihe 116 von Offnungen fluchtenden festen Kontakte sind mit dem Anschluß
250 zu der zweiten Stufe des Zählers 1o6 verbunden. Die festen Kontakte, die mit
der Reihe von Öffnungen 118 des Schaltbretts 10 fluchten, sind mit dem Anschluß
250 der dritten Stufe des Zählers 166 verbunden. Die
gefederten,
festen Kontakte, die mit dor Reihe von Öffnungen 120 des Schaltbretts 10 fluchten,
sind mit dom Anschluß 250 der vierten Stufe des Zählers 16<> verbunden. Dio
gefederten, festen Kontakte, die mit dor Reihe von Öffnungen 122 des Schaltbretts
10 fluchten, sind mit dem Anschluß 250 dor fünften Stufe des Zählers 166 verbunden.
Die festen Kontakte, die mit dor Reihe von Öffnungen 124 des Schaltbretts 10 fluchten,
sind mit dem Anschluß 250 der sechsten Stufe des Zählers 166 verbunden. Die festen
Kontakte, die mit der Reihe von Öffnungen 126 des Schaltbretts 10 fluditon, sind
mit dem Anschluß 250 der siebten Stufe des Zählers 160 verbunden. Die festen Kontakte,
die mit der Reihe von Öffnungen 128 des Schaltbretts 10 fluchten, sind mit dem Anschluß
250 der achten Stufe des Zählers 166 verbunden. Die festen Kontakte, die mit der
Reihe von Öffnungen 130 des Schaltbretts 10 fluchten, sind mit dem Anschluß 250
der nounten Stufe des Zählers verbunden. Die festen Kontakte, die mit der Reihe
von Öffnungen 132 des Schaltbretts 10 fluchten, sind mit dem Anschluß 250 der zehnten
Stufe des Zählers 166 verbunden.
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Die mit der Reihe von Öffnungen 134 für das Verweilen fluchtenden
festen Kontakte sind mit dem Anschluß 152 der Steuerschaltung 130 verbunden. Die
festen Kontakte, die mit den Öffnungen 138, 140 für das Öffnen eines Greifer. fluchten,
sind mit dem entsprechenden Anschluß 252 der Greifer-Steuervorrichtung 307 verbunden.
Die mit den Offnungen 142, 144 fluchtenden Kontakte für das Schließen eines Greifers
sind mit dem entsprechenden Anschluß 252 der Greifer-Steuervorrichtung 307 verbunden.
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Die festen Kontakte, die mit der Reihe von Öffnungen 146 fUr das Überspringen
fluchten, sind mit dom Anschluß 262 der Steuerschaltung 130 verbunden. Dio festen
Kontakte, die mit der Reihe von Öffnungen 148 für das Weiterzählen fluchten, sind
mit der dem Brdanschluß des Schalters 268 entgegengesetzten Seite dieses Schalters
in dor Steuerschaltung 130 verbunden. Die festen Kontakte, die mit der Reihe von
Öffnungon 150 für das Löschen fluchten, sind mit dom Anschluß 240 der Steuerschaltung
130 verbunden.
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Im Betrieb werden permanente Verbindungen zwischen den festen Kontakten
hergestellt, die durch Verbindungskabel erzeugt werden, die sich jeweils zwischen
zwei oder mehreren der Öffnungen des Schaltbretts 10 erstrecken, Die Anordnung der
Verbindungskabel lögt das Programm für den schwenkbaren Arm fest. Beispielsweise
ist unter üblichen Bedingungen ein Programm zunächst für den schwenkbaren Arr bestimmt,
in/dem Verbindungskabel auf dem Schaltbrett so eingesteckt werden, daß das gewünschte
Programm durchgeführt werden kann, worauf die verschiedenen Potentiometer so ein
gestellt werden, daß die jeweils gewünschten Steuersignale erzeugt werden.
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Normalerweise erstrecken sich drei Verbindungskabel von den Öffnungen
der Reihe 114 zu drei der Öffnungen 7d, 80, 82. Ein Verbindungskabel wird dann zwischen
die Öffnung 42 und eine der Öffnungen 12, 14, 16, 18 für die horizontale Achse eingefügt,
In entoprechender Weise wird ein zweites Verbindungskabel zwischen die Öffnung 44
und eine der Öffnungen 20, 22, 24, 26 für die vertikale Achse und ein drittes Verbindungekabel
zwischen die Öffnung 46 und eine der Öffnungen
28, 30, 32, 34 fUr
die Schwenkachse eingefügt, Wenn nun der Anschluß 250 der ersten Stufe des Zählers
166 geerdet ist, wird das den Öffnungen 78, 80, 82 zugeordnete Relais des jeweiligen
Signalerzeuger. erregt, und bestimmte Signale von den Potentiometern, dio diesen
erregten Relais zugeordnet sind, werden den festen Kontakten, die mit den Öffnungen
42, 44, 40 fluchten, zugeführt. Die Signale, die an den festen, mit den Uffnungen
42, 44, 46 fluchtenden Kontakten auftreten, werden dem Regelverstärker für die horizontale,
vertikale und Schwingachse über Verbindungskabel zugeführt,und der schwenkbare Arm
wird zu einem gewünschten räumlichen Punkt verstellt. Um den schwenkbaren Arm in
eine zweite räumliche Stollung zu verstellen, werden Verbindungskabol nunmehr auch
zwischen der Reihe von Öffnungen 11b und den Öffnungen 84, 86, 88 gezogen. Andere
Verbindungskabel werden dann zwischen die Öffnungen 48, 50, 52 und die Öffnungen
12 - 18 für den der horizontalen Achse zugeordneten Regelverstärker, die Öffnungen
20 - 26 tür den der vertikalen Achse zugeordneten Regelverstärker und die Öffnungen
28 - 34 für den der Schwenkachse zugeordneten Regelverstärker eingesteckt. Dieses
Vorgehen wird fortgeführt, bis der schwenkbare Arm zu jedem räumlichen Punkt hin
verstellt werden kann, der erforderlich ist, um einen gewünschten Weg zu definieren.
In manchen Fällen kann ein Potentiometer des Steuersignalerzeugers eine Spannung
erzeugen, die von zwei Regelverstärkern gleichzeitig oder von. mindestens einem
Regelverstärker zu verschiedenen Zeitpunkten verwendet wird. In diesen Fällen kann
das Potentiometer so verbunden werden, daß es ein Signal entweder gletohzeitig oder
nacheinander den gewünschten Regelverstärkern
vorgibt, wodurch
die Anzahl dor orforderlichen Potentiometor verringert worden kann. So kann ein
Potentiometer mehr als einmal während eines Programms benützt worden, um einen schwenkbaren
Arm auf einem gewünschten Weg zu verstellen. Ein besonderes Beispiel, bei dem das
Signal eines bostimmton Potentiometers mehrfach vorwendot werden kann, ist das Stapoln
von Gegenständen, wie beispielsweise von Ziegelsteinen auf einer Trägerplattform.
Jede Schicht der Ziegelsteine - entsprechend der vertikalen Stellung des schwenkbaren
Arms - kann von dem Signal eines einzigen Potontiometors dargostollt werden.
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Wenn während dor Vorstellung des schwenkbaren Arms innorhalb eines
Programms oino Verzögerung gewünscht wird, braucht nur oin Verbindungskabel zwischen
eine Öffnung der Reihe von Öffnungen 134 und diejenige Stufe' des Zählers eingefügt
werden, die don Punkt innerhalb des Programms repräsentiert, an dem die Verzögerung
gewünscht wird. Wenn beispielsweise oine Verzögerung dann gewünscht wird, wenn die
zweite Stufe des Zählers betätigt ist, wird ein Verbindungskabel zwischen eine Öffnung
der Reihe von Öffnungen 11@ und eine Öffnung der Reihe von Öffnungen 134 eingesteckt.
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In entsprechender Weise kann ein Verweilen oder eine Betätigung der
Backen des Greifers eines Greiferarms erfolgen. Ist es erwünscht, eine Stufe des
Zählers zu überspringen, so ist es lediglich erforderlich, daß ein Verbindungskabel
zwischen der Reihe von Öffnungen, die mit der zu Überspringenden Stufe in Verbindung
steht,
einerseits und der Reihe von Öffnungen 146 andererseits eingefügt wird.
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Während bestimmter Programme kann es erwünscht sein, den Zähler von
Iland weiterzählen zu können. Dies kann dadurch erfolgen, daß ein mit einer Öffnung
der Reihe von Öffnungen 148 fluchtender fester Kontakt Ubor einen von Hand betätigbaron,
bei Betätigung geschlossenen Druckschalter mit Erde verbindbar ist. Jedosmal, wenn
der Druckschalter betätigt und der feste Kontakt in der Reihe von Öffnungen 148
an Erde gelegt wird, wird dor Zülller um eino Stufe weitergezählt.
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In manchen Fällen ist die Anzahl dor in dem Zähler vorgesehenen Stufen
gröOor als die tatsächlich für das Jeweilige Programm benötigte Anzahl. In diesem
Fall ist os erwünscht, den Zähler nach der letzten für das Programm erforderlichen
Stufo auf die erste Stufe zurückzustellen, wobei die nicht benutzten Stufen des
Zählers unbeachtet bleiben. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein Verbindungskabel
zwischen die auf die letzte Stufe unmittelbar folgende Stufe und eine Öffnung der
Reihe von Öffnungen 150 singefügt wird. Auf diese Weise kann der Zähler von einer
beliebigen Stufe aus auf seine erste Stufe zurückgestellt werden, so als ob die
auf die letzte erforderliche Stufe folgenden übrigen Stufen nicht vorhanden seien.
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Das Schaltbrett 10 ist von dem Behälter, in dem die gefederten Kontakte
feststehen, leicht entfernbar.
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Indem nun eine Vielzahl von fertig verdrahteten Schaltbrettern vorgesehen
wird, auf denen verschiedone
Programme oder Abwandlungen eines
Programms proarummiert sind, kann das Programm eines schwenkbaren Arms einfach und
schnell abgeändert werden, indem einfach die Schaltbretter ausgetauscht werden.