DE1942914C3 - Programmgebereinrichtung für eine Wegsteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Programmgebereinrichtung für eine Wegsteuerung mit mindestens einem Sollwertgeber, der den gewünschten Stellungen entsprechende, als diskrete Werte gespeicherte Sollwertsignale pn den zugeordneten Servoantrieb abgibt und mit einer Steuerschaltung, die mittels eines von der Steuerschaltung schrittweise fortschaltbaren Schaltwerks nacheinander die den gewünschten Stellungen entsprechenden Sollwertsignale abruft, mit den diskreten Sollwertsignalen des Sollwertgebers zugeordneten Schaltelementen, die die Abgabe dus zugeordneten Sollwertsignals an den Servoantrieb bewirken.

so Eine Programmgebereinrichtung dieser Art ist bekannt (ETZ-A, 11. Februar 1953, Seiten 109 bis 111). Der Sollwertgeber umfaßt hier eine Reihe von einstellbaren Widerständen R₀-RiO, deren Einstellwer-Ie gewünschten Stellungen der Wegsteuerung entsprechen. Ein elektromagnetisches Schaltwerk ist vorgesehen mit zwei Kontaktbahnen, die von zwei starr miteinander verbundenen Schaltarmen abgefahren werden (Bilder 5 und 7). Die einstellbaren Widerstände sind mit den Kontakten der einen Kontaktbahn fest verdrahtet verbunden; die Kontakte der anderen Kontaktbahn sind in Antriebsstromkreise der Stellmotoren eingeschaltet. Während des Programmablaufs sorgt nun die Steuerschaltung dafür, daß die einzelnen Schaltstellungen jeweils für ein Zeitintervall beibehalten werden, welches durch den Wert des in dieser Stellung zugeschalteten Widerstands festgelegt ist. Der in dieser Stellung angetriebene Stellmotor verstellt sich der Länge des Zeitintervalls entsprechend.

Die gewünschten Stellungen der Wegsteuerung entsprechend eingestellten Widerstände werden stets in der gleichen Reihenfolge vom Schaltwerk zugeschaltet Zur Änderung eines einmal eingestellten Programms, beispielsweise der Reihenfolge von Programmschritten, müssen daher Widerstände neu eingestellt werden. Bei Wegsteuerungen mit erhöhten Anforderungen an die Genauigkeit ist die Neueinstellung von Widerständen jedoch mühsam und zeitraubend.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Programmgebereinrichtung für eine Wegsteuerung bereitzustellen, bei der Programmänderungen einfach und schnell durchzufahren sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schaltwerk einen Zähler aufweist, mit einer Reihe von Ausgängen, die während des Zählablaufs der Reihe nach je ein Freigabesignal für mindestens ein Schaltelement abgeben und die über eine den Programmablauf festlegende, änderbart Verbindung mit den Schaltelementen verbindbar sind.

Durch die änderbare Verbindung lassen sich Programmäifderungen schnell und einfach durchführen. Zur Änderung der Reihenfolge zweier Sollwertsignale beispielsweise muß lediglich die Verbindung mit den diesen Sollwertsignalen zugeordneten Schaltelementen geändert werden. Durch die Verwendung des Zählers ist eine zuverlässige Funktion der Programmgebereinrichtung gewährleistet. Es können auch umfangreiche Programme in der Programmgebereinrichtung gespeichert werden, da Zähler mit einer entsprechend großen Anzahl von Ausgängen verfügbar sind.

Es wird vorgeschlagen, den Zähler als Ringzähler auszubilden, da dann eingespeicherte Programme zyklisch wiederholt werden können.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung. Es zeigen die

Fig. IA bis ID Teilschaltungen der erfindungsgemäßen Programmgebereinrichtung teilweise in vereinfachter Darstellung;

Fig.2 die räumliche Zuordnung der Teilschaltungen der Fig. IAbis ID;

F i g. 3 ein erfindungsgemäßes Steckbrett zur Erstellung eines Programms.

In den Fig. IA-2 ist eine Programmgebereinrichtung zur genauen Programmierung eines Servoantriebssystems mit nacheinander eingenommenen Stellungen eines mittels eines Servoantriebs bewegten Arms gezeigt Wie Fig. IA zeigt, ist für jede einem gewünschten Freiheitsgrad zugeordnete Achse des schwenkbaren Arms ein Sollwertgeber 20 zugeordnet, der eine Anzahl Impedanzen oder dergleichen aufweist, die jeweils nach ihrer Größe oder ihrem eingestellten Wert geeignet sind, ein diskretes Sollwertsignal zu erzeugen. In dem Sollwertgeber 20 ist ein Potentiometer 22 zwischen einer Erdung und einer positiven Spannungsquelle geschaltet. Normalerweise offene Kontakte 24 eines Relais 26 (Schaltelement), das zwischen der Spannungsquelle und dem Potentiometer 22 geschaltet ist, erlauben die selektive Speisung oder Ansteuerung des Potentiomr 22. Der bewegliche Kontakt 28 des Potentiometers 22 ist so eingestellt, daß er ein Sollwertsignal erzeugt, dessen Wert einer diskreten körperlichen Stellung eines Servoantriebs bei einer ersten Stellung in bezug auf eine erste Schwenkachse des angelenkten Arms entspricht. Das an dem beweglichen Kontakt 28 des Potentiometers 22 abgenommene Sollwertsignal wird über 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 die Speisung des Potentiometers 22 an. Das Potentiometer 22 mit seinem beweglichen Kontakt 28 erzeugt ein diskretes Signal, das dem Servoantrieb zugeführt wird,

ίο um diesen in eine vorbestimmte Position zu verstellen.

Ein zweites Potentiometer 38 ist vorgesehen, das einer zweiten Stellung des Servoantriebs und damit einer zweiten Position in bezug auf eine 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 er ein SolJwertsignal abgibt, welches einer diskreten körperlichen Stellung des Servoantriebs und damit des schwenkbaren Armes in einer zweiten Position entspricht. Das an dem beweglichen Kontakt 29 abnehmbare Signal ist über den Schließkontakt 44 des Relais 42 zu der Fehlererkennungsschaltung 32 weiterleitbar. Eine Anzeigelampe 46, die mit einer Quelle elektrischer Energie verbunden ist, wird selektiv dann eingeschaltet, wenn die mit ihm in Reihe geschalteten Schließkontakte 48 des Relais 42 geschlossen sind. Es zeigt dann die Speisung des Relais 42 an.

In entsprechender Weise sind weitere Potentiometer 50, 56, 62 mit zugeordneten Anzeigelampen 52, 58, 64 und Relais 54, 60, 66 vorgesehen, um jeweils den Servoantrieb in andere vorgegebene Positionen zu verstellen.

Die Sollwertsignale von den gespeisten Potentiometern des Sollwertgebers 20 werden nacheinander selektiv zu einer 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.
Bei der Fehlererkennungsschaltung 32 werden ein an einem Rückführungspotentiometer 33 abgenommenes Rückführungssignal (Istwertsignal), das der Ist-Stellung des schwenkbaren Arms entspricht, und das einer Soll-Stellung des Arms entsprechende Sollwertsignal von dem Sollwertgeber 20 jeweils einem Differenzverstärker 70 zugeführt, der Anschlüsse 1 —8 aufweist.

Die an den Potentiometern des Sollwertsignals 20 abgegriffenen Signale werden selektiv über einen Widerstand 72 zugeführt, der mit einem geerdeten Widerstand 74 in Reihe liegt. Der Verbindungspunkt beider Widerstände 72, 74 ist mit dem Anschluß 3 des Verstärkers 70 verbunden.

Das Rückführungssignal wird an dem Rückführungspotentiometer 33 abgenommen und über einen Widerstand 76 dem Anschluß 2 des Verstärkers 70 zugeführt.

Der Anschluß 7 ist mit einer positiven Spannungsquelle von 12VoIt verbunden. Der Anschluß 4 ist mit einer negativen Spannungsquelle von 12 Volt verbunden. Der Anschluß 5 ist mit dem Anschluß 6 über einen Kondensator 78 gekoppelt. Der Anschluß 2 ist mit dem Anschluß 6 über einen Widerstand 80 verbunden. Anschluß 1 ist mit dem Anschluß 8 über eine Reihenschaltung gekoppelt, die aus einem Kondensator 82 und einem Widerstand 84 besteht. Das am Anschluß 6

des Differenzverstärkers 70 erscheinende Signal wird über einen Widerstand 86 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 zu dem Eingang 3 eines Komparators 92 geführt, der Anschlüsse 1 —4,7 und 8 aufweist.

Bei dem Komparator 88 sind zwei Dioden 94, 96 in Serie zwischen einer positiven Spannungsquelle von 5 V und Erde geschaltet, wobei der Verbindungspunkt beider Dioden 94,96 mit dem Anschluß 2 verbunden ist. Anschluß 1 ist geerdet. Anschluß 8 ist mit einer positiven Spannungsquelle von 12 V verbunden. Anschluß 4 ist mit einer negativen Spannungsquelle von 5 V verbunden. Anschluß 7 ist mit Anschluß 2 über einen Widerstand 98 gekoppelt. Anschluß 3 ist mit dem Verbindungspunkt zweier in Reihe zwischen Erde und eine positive Spannungsquelle von 12 V geschalteter Widerstände verbunden.

Die Verbindungen der verschiedenen Anschlüsse 1,4, 7 und 8 des Komparators 92 entsprechen denen der mit gleichen Bezugszeichen versehenen Anschlüsse des Komparators 88. 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 angeschlossen. Anschluß 2 des Komparators 92 ist mit dem Verbindungspunkt zweier Widerstände 106, 108 in gleicher Weise wie Anschluß 3 des Komparators 88 verbunden.

Weiter ist bei dem 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 über einen Widerstand 104 zurückgekoppelt. Die Widerstände 106 und 108 sind zwischen Erde und eine negative Spannungsquelle von 12 V geschaltet

Das am Anschluß 7 des Komparators 88 erscheinende Signal wird über eine Diode 110 der Basis eines Transistors 112 zugeführt Das am Anschluß 7 des Komparators 92 erscheinende Signal wird über eine Diode 114 der Basis eines Transistors 116 zugeführt Der Basisanschluß des Transistors 112 ist über einen Widerstand 118 mit einer positiven Spannungsquelle von 5 V verbunden. Weiter ist er über eine Diode 120 und einen Widerstand 122 an eine positive 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 den Widerstand 122 mit der positiven Spannungsquelle von 24 V verbunden. Die Emitter beider Transistoren 112, 116 sind geerdet Der Kollektor des Transistors 112 ist mit euer positiven Spannungsquelle von 24 V über einen Widerstand 128 und außerdem mit einer Steuerschaltung 130 über eine Diode 132 verbunden. Weiter ist der Kollektor des Transistors 112 mit einer positiven Spannungsquelle von 24 V über eine Lampe 134 verbunden, wobei die Speisung der Lampe 134 den leitenden Zustand des Transistors 112 und das Vorhandensein eines Fehlers in der Position des Servoantriebs in einer ersten Richtung anzeigt Der Kollektor des Transistors 116 ist mit einer positiven Spannungsquelle von 24 V über einen Widerstand 136 einerseits und mit der Steuerschaltung 130 über eine Diode 138 andererseits verbunden. Der Kollektor des Transistors 116 ist weiter mit einer positiven Spannungsquelle von 24 V über eine Lampe 140 verbunden, deren Aufleuchten den leitenden Zustand des Transistors 116 und das Vorhandensein eines Fehlers bei der 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.

Die Signale, die einen Fehler des Servoantriebs anzeigen, erscheinen an den Kollektoren der Transistoren 112, 116 und werden über eine Fehlersignalleitung 260'den UND-NICHT-Gattern 142,144 und UND-Gatter 146 der Steuerschaltung 130 (siehe Fig. IB) zugeführt. Das UND-NICHT-Gatter 142 weist zwei Eingänge 148, 150 auf. Das UND-NICHT-Gatter 144 weist zwei Eingänge 152,154 auf. Die Eingänge 148 und 154 der UND-NICHT-Gatter 142,144 werden mit dem Fehleranzeigesignal von den Transistoren 112, 116 beaufschlagt. Sie sind weiter mit einer positiven Spannungsquelle über einen Widerstand 156 verbunden. Die Eingänge 150 und 152 der UND-NICHT-Gatter 142, 144 sind mit einer positiven Spannungsquelle von 24 V über einen Widerstand 158 verbunden.

Der Eingang 148 des UND-NICHT-Gatters 142 ist über die Reihenschaltung einer Diode 185 und eines Widerstands 187 mit der Basis eines Transistors 189 verbunden. Der Eingang 150 ist über eine Diode 191 und die Reihenschaltung eines Widerstands 256 und eines Kondensators 258 an Erde gelegt. Die Verbindungspunkte der Diode 185 mit dem Widerstand 187 einerseits und der Diode 191 mit dem Widerstand 256 andererseits sind untereinander verbunden und über einen Widerstand 193 an eine positive Spannungsquelle von 24 V gelegt. Der Emitter des Transistors 189 ist geerdet. Der Kollektor ist über einen Widerstand 195 an eine positive Spannungsquelle von 24 V gelegt Der Kollektor des Transistors 189 ist mit dem Eingang 141 des UND-NICHT-Gatters 160 verbunden.

Der Eingang 152 des UND-NICHT-Gatters 144 ist über die Reihenschaltung einer Diode 197 und eines Widerstands 201 mit der Basis eines Transistors 203 verbunden. Der Eingang 154 ist über eine Diode 205 mit dem Verbindungspunkt der Diode 197 und des Widerstands 201 verbunden. Eine positive Spannungsquelle von 24 V ist über einen Widerstand 207 mit dem Verbindungspunkt der Diode 197 und des Widerstands 201 verbunden. Die Basis des Transistors 203 ist über einen Widerstand 209 an eine negative Spannungsquelle angeschlossen. Der Emitter ist geerdet. Der Kollektor ist über einen Widerstand 309 aus einer positiven Spannungsquelle von 24 V gespeist Der Kollektor ist mit dem Eingang 143 des UND-NICHT-Gatters 160 zu dessen Speisung verbunden.

Die Ausgangssignale der UND-NICHT-Gatter 142, 144 werden Eingängen 141, 143 des in Fig. IB gezeigten UND-NICHT-Gatters 160 zugeführt Eine positive Spannungsquelle von 24 V speist über einen Widerstand 162 einen Eingang 145 des UND-NICHT-Gatters 160.

Bei dem UND-NICHT-Gatter 160 ist der Eingang 141 über eine Diode 147 und einen Widerstand 149 mit der Basis eines Transistors 151 verbunden. Eine positive Spannungsquelle von 24 V speist über einen Widerstand 153 die Verbindungsstelle der Diode 147 und des Widerstands 149. Eine negative Spannungsquelle von 12 V ist mit der Basis des Transistors 151 über einen Widerstand 155 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 mit dem Kollektor des Transistors 151 verbunden.

Das Ausgangssignal des UND-NICHT-Gatters 160 wird über eine Diode 163 einem Zählschritt-Impulsgenerator 164 zugeführt, der ein Signal in Form eines einzelnen Impulses oder eines fortlaufenden Pulses erzeugt. Bei diesem Zählschritt-Impulsgenerator 164 wird mit dem über die Diode 163 ankommenden Ausgangssignal des UND-NICHT-Gatters 160 der Emitter eines Unijunction-Transistors 165 beaufschlagt.

Eine positive Spannungsquelle von 12 V speist über einen Widerstand 167 den Emitter, und ein Kondensator

169 ist zwischen Emitter und Erde geschaltet. Die zweite Basis des Transistors 165 ist über einen Widerstand 171 aus einer positiven Spannungsqueüe von 12 V gespeist, während die erste Basis des Transistors 165 über einen Widerstand 173 geerdet ist.

Das an der ersten Basis des Transistors 165 abgenommene Ausgangssignal wird über einen Widerstand 175 dem Eingang eines Ausgangsverstärkers 177 zugeführt. Der Ausgangsverstärker 177 weist einen Transistor 179 auf, an dessen Basis der Widerstand 175 angeschlossen ist, während der Emitter geerdet und der Kollektor über einen Widerstand 183 aus einer positiven Spannungsquelle von 24 V gespeist ist.

Ein Zähler 166 mit Silizium-Halbleiterschaltern ist in F i g. 1D gezeigt. Er weist eine Anzahl von Stufen auf, wobei jeweils eine Stufe einem gewünschten Zählerstand entspricht. So sind beispielsweise zehn Stufen vorgesehen, wenn zehn verschiedene Zählungen oder Zählerstände gewünscht werden. Jede Stufe weist einen Fortzähleingang 168, einen Eingangsanschluß 170, einen Setzanschluß 172, einen Löschanschluß 174 und einen Ausgang 176 auf. Der Setzanschluß 168 ist mit der Anode eines Silizium-Halbleiterschalters 181 über einen Widerstand 180 in Serie mit einer Diode 182 verbunden. Der Verbindungspunkt des Widerstands 180 und der Diode 182 ist über einen Kondensator 184 und einen mit ihm in Reihe liegenden Widerstand 186 mit dem to Ausgang 176 verbunden. Ein Widerstand 188 ist der Diode 182 parallel geschaltet. Der Eingangsanschluß

170 ist direkt mit der Anode des Silizium-Halbleiterschalters 181 verbunden. Zwischen den Ausgang 176 und den Löschanschluß 174 ist eine Diode 190 geschaltet Eine positive Spannungsquelle von 24 V ist mit dem Steueranschluß des Silizium-Halbleiterschalters 181 über einen Widerstand 192 und mit dem Kollektor eines Transistors 194 über eine Diode 196 verbunden. Eine Anzeigelampe 198 liegt der Diode 196 parallel. Der Transistor 194 ist so geschaltet, daß sein Emitter geerdet und seine Basis direkt mit der Kathode des Silizium-Halbleiterschalters 181 verbunden ist. Ein Widerstand 200 ist zwischen die Basis des Transistors 194 und Erde geschaltet Der Hilfseingang des Silizium-Halbleiterschalters 181 ist mit der Basis des Transistors 194 über einen Widerstand 203' verbunden. Bei der ersten Stufe des Zählers 166 ist der Setzanschluß 172 mit dem Steueranschluß des Silizium-Halbleiterschalters 181 verbunden.

Jede der Stufen 204,206,208... JVdes Zählers 166 ist der ersten Stufe 102 wirkungsmäßig und in ihrer Ausführung gleich, mit der Ausnahme, daß ein Setzeingang 172 nicht vorgesehen ist oder nur als nicht verbundener Anschluß existiert

Die verschiedenen Stufen des Zählers 166 sind miteinander zu dem vollständigen Zähler in folgender Weise verbunden: Die Fortzähleingänge 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 dem Ausgang 176 der vorangehenden Stufe so verbunden, daß sie von dieser ein Signal empfangen können.

Das Ausgangssignal des Ausgangsverstärkers 177, das ein Zählschrittsignal ist, wird dem Fortzähleingang 168 der Stufe 201 des Zählers 166 zugeführt. Der Setzanschluß 172 ist so geschaltet, daß er ein Signal in Form eines Setzimpulses von einem Ein-Impuls-Multivibrator 210 (Fig. IB) empfängt. Der Löschanschluß 174 ist so angeschlossen, daß er ein einen Löschimpuls darstellendes Signal von dem Ein-Impuls-Multivibrator 210 empfängt.

Im folgenden, sei der Ein-impuis-Multivibrator 210 in Fig. IB betrachtet. Eine positive Spannungsquelle von 24 V speist über einen Widerstand 212 des Kollektor eines Transistors 214. Der Emitter des Transistors 214 ist geerdet. Die Basis ist über einen Kondensator 216, der mit einer Diode 218 in Reihe geschaltet ist, mit dem Kollektor eines Transistors 220 verbunden. Eine positive Spannungsquelle von 24 V speist über einen Widerstand 222 die Basis des Transistors 214. Sie ist weiter über einen Widerstand 224 mit dem Verbindungspunkt des Kondensators 216 und der Diode 218 verbunden, und sie speist weiter über einen Widerstand 226 den Kollektor des Transistors 220. Der Kollektor des Transistors 214 ist über einen Widerstand 228 mit der Basis des Transistors 220 gekoppelt. Der Emitter des Transistors 220 ist geerdet. Eine negative Spannungsquelle von 12 V ist über einen Widerstand 230 mit der Basis des Transistors 220 und ebenfalls über einen Widerstand 232 mit der Basis des Transistors 214 verbunden. Eine positive Spannungsquelle von 24 V speist über einen Widerstand 234 und einen mit ihm in Reihe geschalteten Widerstand 236 den Kollektor des Transistors 214. Eine Diode 238 ist zwischen die Basis des Transistors 214 und den Verbindungspunkt der Widerstände 234,236 geschaltet.

Ein Löscheingang 240 ist über einen Kondensator 242 mit dem Verbindungspunkl des Widerstands 234 mit dem Widerstand 236 verbünde. Eine positive Spannungsquelle von 24 V ist über einen Widerstand 244 an den Löscheingang 240 gelegt Dieser kann auch über einen Schalter 246 wahlweise geerdet werden.

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 166 über einen Kondensator 248' zugeführt

Im folgenden soll auf die Funktionsweise der Schaltungen der F i g. 1A — ID eingegangen werden.

Die Fehler-Erkennungsschaltung 32 in Fig. IA besteht unter anderem aus dem Paar von Komparatoren 88, 92, die jeweils Spannungen vergleichen und die umschalten, wenn der Unterschied zwischen der Ist-Stellung des Arms und der Soll-Stellung sich innerhalb eines zulässigen Toleranzbereichs befindet Der genannte Unterschied wird gemessen, indem die Spannung des Rückführungspoientiometers 33 und des Steuerpotentiometers z. B. 22 einem Differenzverstärker 70 in integrierter Bauweise mit konstanter Verstärkung zugeführt wird. Die Verstärkung des Differenzverstärkers 70 ist bestimmt durch das Verhältnis der Werte des Rückführungswiderstands 80 zu dem Eingangswiderstand 76. Da der Wert der an den Potentiometern abgenommenen Spannung für verschie-

dene Achsen verschieden sein kann, sind gesonderte Eingangswiderstände vorgesehen, um die Verstärkung des Verstärkers 70 so ändern zu können, daß sein Ausgangssignal jeweils der gleichen Referenzspannung von + oder —1 V entspricht. Das Ausgangs-Differenzsignal wird mit zwei Referenzspannungen verglichen, die der oberen und der unteren Grenze des Toleranzbereichs entsprechen. Dieser Vergleich erfolgt durch die beiden Komparatoren 88,92. Die Komparatoren 88,92 erzeugen jeweils ein Ausgangssignal von 0,5 V, wenn die Fehlerspannung innerhalb der jeweiligen Referenzspannungsgrenzen liegt. Wenn die Fehlerspannung den Toleranzbereich überschreitet, erhöht sich die Ausgangsspannung an einem Komparator 88 bzw. 92 auf + 3,5 V, wodurch einer der beiden Transistoren 112,106 leitend wird, eine der zugeordneten Lampen 134, 140 aufleuchtet und der Eingang des Gatters 139 geerdet wird.

Die Steuerschaltung 130 in Fig. IB und ID umfaßt die verschiedenen Schaltkreise, die zur Steuerung des Zählers und zur Durchführung eines Programmschritts benötigt werden. Die Steuerschaltung 130 enthält unter anderem die drei UND-NICHT-Gatter 142, 144, 160 und steuert den Unijunction-lmpuls-Erzeuger 164 zur Fortzahlung der mit Silizium-Halbleiterschaltern ausgerüsteten Stufen des Zählers 166. Die zwei UND-Gatter 139,146 werden benutzt, 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.

Wenn alle Eingangssignale eines UND-NICHT-Gatters 142 oder 144 groß sind ( + 24V), dann ist das Ausgangssignal bzw. dann sind die Ausgangssignale der UND-NICHT-Gatter 142, 144 niedrig, nämlich auf Erdoder Massepotential. Dadurch wird das Ausgangssignal des Gatters 160 groß, wodurch der freilaufende Zählschritt-Impulsgenerator 164 freigegeben und der Zähler 166 weitergezählt wird.

Die Eingangssignale der Gatter 142,144 bestehen aus einem Zyklus-Befehlssignal und dem Ausgangssignal der Fehlererkennungsschaltung 32, soweit dieses durch das Gatter 139 hindurchgelassen wird. Der normale Betriebsablauf verlangt, daß beide Eingangssignale für die Gatter 142, 144 groß sind, damit der Zähler zur jeweils nächsten auftretenden Position weitergezählt werden kann. Es kann ein Schalter 248 selektiv betätigt werden, um den Eingangsanschluß 152 zu erden und die Wirksamkeit der Gatter 142, 144 zu unterbinden, wodurch eine Verweilbedingung geschaffen wird. Während der Verweiizeit wird der Zähler Ϊ66 nicht zur jeweils nächstfolgenden Stufe weitergezählt.

Das UND-Gatter 139 wird von der Fehlererkennungsschaltung 32 betätigt Für jede Fehlererkennungsschaltung ist ein UND-Gatter vorgesehen, wobei für drei Freiheitsgrade drei Fehlererkennungsschaltungen vorzusehen sind. Alle UND-Gatter 139 haben ein großes Ausgangssignal, wenn alle Achsen innerhalb der jeweiligen Toleranzbereiche die gewünschten Stellungen einnehmen.

Das Gatter 144 hat einen zusätzlichen Eingang, der in Abhängigkeit von dem Zustand eines Greifers betätigt ist Das Signal an diesem Eingang muß ebenfalls groß sein, um das Gatter 144 in den leitenden Zustand zu steuern.

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-Halbleiterschalter 181 in einer Ringzähleranordnung als

5 offene Kette, die zu jeder beliebigen gewünschten Anzahl von Punkten verlängert werden kann. Jede Stufe weist einen steuerbaren Silizium-Halbleiterschalter 181 auf, dessen Anode gesteuert ist und der einen Transistor 194 steuert. Im Betrieb bewirkt jeweils ein positiver

ίο Signalimpuls, der von einer vorhergehenden Stufe kapazitiv übertragen wird, das Leitendwerden des Silizium-Halbleiterschalters 181. Dadurch wird der Basis des Transistors 194 Strom zugeführt. Der Transistor 194 leitet nur dann, wenn der ihm zugeordnete Silizium-Halbleiterschalter 181 Strom führt, und verbindet dann seinen Kollektor mit Erde, wodurch die zugeordnete Lampe 198 gespeist wird. Jeder Kollektor ist mit einem mittels der Diode 196 isolierten Anschluß 250 verbunden, an den ein Relais

z. B. 26 für ein Steuerpotentiometer z. B. 22 oder andere Arten von Steuerrelais über eine den Programmablauf festlegende, änderbare Verbindung angeschlossen werden können. Die Relais 26 sind zwischen einer positiven Spannungsquelle 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 Erdung eines Anschlusses 250 kann also mit der Abgabe eines Freigabesignals an das mit diesem Anschluß 250 verbundene Schaltelement (Steuerrelais) 22 gleichgesetzt werden. Die Diode 196, die zwischen dem Kollektor und einer positiven Spannungsquelle von 24 V geschaltet ist, schützt den Transistor 194 vor Spitzenspannungen, die von der Belastung durch die Relais 26 herrühren können.

Der Zähler 166 wird über die Zählleitung weitergezählt, die mit dem Fortzähleingang 168 verbunden ist. Der Zähler wird von dem mit dem Unijunction-Transistor 165 bestückten Zähischritt-Impulserzeuger 164

ίο gesteuert. Die Zählleitung wird während 60 msec auf Erde gelegt und stellt dabei alle Stufen 201,204,206,208 ab. Sobald sie wieder eine positive Spannung erreicht hat, wird der Kondensator 184, der mit der letzten leitenden Stufe verbunden ist, geladen, wodurch die nächste Stufe angesteuert wird.

Eine gemeinsame Löschleitung, die mit dem Löschanschluß 174 verbunden ist, ist über die Dioden 190 an die Anoden aller Silizium-Halbleiterschalter 181 mit Ausnahme der ersten Stufe 201 angeschlossen. Sie löscht

so den Zähler 166, wenn sie geerdet wird.

Da eine Stufe nicht betätigt werden kann, bevor die ihr unmittelbar vorangehende Stufe betätigt ist, wird die erste Stufe 201 zu diesem Zeitpunkt nicht gelöscht Ein impulsförmiges Signal wird dem Setzanschluß 172 der ersten Stufe 201 zugeführt, wenn die Löschleitung wieder eine positive Spannung annimmt

Die Impulssignale für das Löschen und Setzen werden von dem Ein-Impuls-Multivibrator 210 erzeugt, der einen Impuls mit einer Zeitdauer von 0,5 msec erzeugt

bo Der Löscheingang 240 dieses Multivibrators 210 kann mit dem Anschluß 250 einer beliebigen Stufe des Zählers 166 verbunden werden, so daß dann der Zähler 166 auf die einem Punkt 1 entsprechende Stufe 1 zurückgesetzt wird, sobald die mit dem Löscheingang 240 verbundene Stufe betätigt ist

Jedesmal dann, wenn eine bestimmte Stufe des Zählers 166 betätigt wird, wird also ein bestimmter, dieser Stufe zugeordneter Anschluß 250 geerdet Zu

allen übrigen Zeitpunkten, v/enn eine Stufe des Zählers nicht betätigt ist, ist dieser Anschluß 250 nicht geerdet.

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, werden die Relais 26,42,54,60,66 mit den Anschlüssen 250 verschiedener Stufen des Zählers 166 verbunden. Beispielsweise ist Relais 26 mit dem Anschluß 250 der Stufe 201, Relais 42 mit dem Anschluß 250 der Stufe 204, Relais 54 mit dem Anschluß 250 der Stufe 206, Relais 60 mit dem Anschluß 250 der nächstfolgenden Stufe des Zählers 166 und Relais 66 mit dem Anschluß 250 der wiederum nächstfolgenden Stufe des Zählers 166 verbunden. Die Betätigung eines dieser Relais legt die zugeordnete Impedanz an die Fehlererkennungsschaltung 32, wodurch der Servoantrieb in Bewegung gesetzt und dementsprechend der schwenkbare Arm zu der vorgegebenen Position verstellt wird.

Die einem Potentiometer jeweils zugeordnete Lampe, beispielsweise die Lampe 34, zeigt an, ob dieses Potentiometer gegenwärtig wirksam und mit dem Regelverstärker zur Steuerung der Position des Armes verbunden ist

Wenn nun die Stufen des Zählers nacheinander betätigt werden, dann werden auch die Relais 26,42,54, 60, 66, die mit den Anschlüssen 250 der verschiedenen Stufen verbunden sind, nacheinander betätigt, und der schwenkbare Arm wird zu fünf diskreten Positionen verstellt, die durch die Impedanzen 22, 38, 50, 56, 62 •bestimmt sind.

Einzelne Potentiometer können auch selektiv mit dem Regelverstärker 272 mehrmals während eines bestimmten Programmablaufs gekoppelt werden, indem das entsprechende Relais mit mehreren Anschlüssen 250 verschiedener vorherbestimmter Stufen des Zählers 166 verbunden wird. Da die Anzahl der Stufen im Zähler 166 auf jede beliebige gewünschte Zahl erhöht werden kann, kann auch die Anzahl der Potentiometer in entsprechender Weise erhöht werden. Hier sei nochmals bemerkt, daß jede Stufe des Zählers 166 einen Schritt eines Programms darstellen kann, und daß jedes Potentiometer eine räumliche Stellung eines schwenkbaren Arms gegenüber einer Achse repräsentieren kann.

Werden drei Freiheitsgrade des schwenkbaren Arms gewünscht, dann ist der Anschluß 250 jeder Stufe des Zählers 166 so geschaltet, daß dieser Anschluß 250 gleichzeitig drei Relais erregt, wobei jedes Relais einen Potentiometer mit dem jeweiligen Regelverstärker 272 für eine der drei Achsen verbindet.

Der Regelverstärker 272 ist ein einstufiger Differenzverstärker, der mit einer konstanten Stromquelle verbunden ist und der die nötige Leistungsverstärkung erzielt, die zur Steuerung des Servoantriebs in Abhängigkeit von den Sollwertsignalen und den Istwertsignalen der Rückführungspotentiometer 33 erforderlich ist Der Regelverstärker 272 weist eine Symmetriereinstellung 274 auf, mit der Abweichungen bei den Einzelteilen der Servoantriebe kompensiert werden können. Die Symmetriereinstellung 274 ist so eingestellt, daß sie jedes Auswandern 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 Unterschiede zwischen den 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.

Falls es gewünscht wird, einen Greifer zu betätigen, beispielsweise den Greifer zu öffnen, wenn die Stufe 201

ίο angesteuert wird, ist ein Anschluß 252 einer Greifer-Steuervorrichtung 307 mit dem Anschluß 250 der Stufe 201 verbunden (siehe Fig. ID). Nach Ansteuerung der Stufe 201 wird der Anschluß 250 geerdet, und alle Anschlüsse, die mit diesem Anschluß 250 verbunden sind, sind dann geerdet. Wenn daher der Anschluß 252 der Greifer-Steuervorrichtung 307 mit dem Anschluß 250 der Stufe 1 verbunden ist, erfolgt nach einer Ansteuerung der Stufe 201 eine Erdung des Anschlusses 252, worauf ein Relais 251 anzieht und die Betätigung des Greifers über die diesem Relais zugeordneten Kontakte und Steuerwege einleitet. Die Verbindung des Anschlusses 252 mit der Erde sperrt die Betätigung des Gatters 144.

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 den mit seinem Eingang verbundenen Widerstand 256 und den Kondensator 258 verzögert ist. Falls daher eine Greifer- oder Verriegelungsfunktion so programmiert ist, daß diese bei einer bestimmten räumlichen Position des Arms auftritt, die durch die Ansteuerung einer bestimmten

3S Stufe des Zählers 166 gegeben ist, so bleibt der Zähler 166 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 dieser 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 gewünschtenfalis dadurch erreicht werden kann, daß der Anschluß 260 geerdet wird. Dieser Anschluß 260 kann mit Erde entweder dadurch verbunden werden, daß der Anschluß 250 einer gewünschten Stufe des Zählers 166 oder ein handbetätigter, an Erde liegender Schalter mit ihm verbunden wird.

Die Betätigung der jeweils nächstfolgenden Stufe des Zählers 166 entspricht der Einleitung des nächsten Programmschritts. Wenn während des Betriebs ein Programmschritt, der durch die Betätigung einer bestimmten Stufe gegeben ist übersprungen werden soll, wird ein an die Eingänge der Gatter 146, 160 angeschlossener Oberspring-Anschluß 262 (F i g. 1 B) mit dem Anschluß 250 der entsprechenden Stufe des Zählers 166, die diesen zu überspringenden Programmschritt bestimmt verbunden. Wenn nun der Zähler 166 auf den zu überspringenden Programmschritt weiter gezählt wird, wird der Oberspring-Anschluß 262 geerdet der jetzt das Eingangssignal der Gatter 146, 160 niedrig läßt und damit eine Funktion des Greifers verhindert die sonst bei Ansteuerung der Stufe programmiert wäre. Daher kann der Zählschritt-Impulsgenerator 164 den Zähler 166 weiterzählen, bis eine Stufe erreicht ist, die nicht übersprungen werden soll.

Der Zählschritt-Impuls-Generator 164 benötigt normalerweise 4 msec, um den ersten Impuls zur Fortzählung des Zählers 166 zu erzeugen. Werden Stufen übersprungen, so wurden dafür nur 2 msec benötigt Wenn daher eine Anzahl von Punkten übersprungen werden soll, wird der Zähler 166 mit höherer Folgefrequenz als im Normalfall zum Weiterzählen betätigt, um möglichst schnell an der jeweils nächstfolgenden gewünschten Stufe anzulangen. Das schnelle Weiterzählen des Zählers 166 ist nötig, um den Regelverstärker 272 möglichst schnell wieder mit einen Steuerpotentiometer zu verbinden, da bei der Umschaltung keine Steuerung erfolgt und sonst ein Auswandern des Systems auftreten könnte. Es wurde gefunden, daß man die Regelverstärker 272 nicht länger als 25 msec ungesteuert lassen soll, da sonst die in ihnen auftretende Drift ein Auswandern bewirkt Demgemäß sollten höchstens elf aufeinanderfolgende Programmschritte übersprungen werden, unter der Annahme, daß jede Stufe jeweils einem Programmschritt entspricht Der Zähler 166 kann von Hand zu jedem beliebigen Punkt dadurch weitergezählt werden, daß ein mit dem Eingang des Gatters 160 verbundener Fortzählschalter 264 (Fig. IB) von Hand betätigt wird. Bei jedem Niederdrücken des Schalters 264 wird das Eingangssignal des Gatters 160 kurzzeitig geerdet, wodurch von dem Zählschritt-Impulsgenerator 164 ein Signal in Form eines einzelnen Pulses erzeugt wird. Dieses Signal wird dem Zähler 166 zugeführt und zählt ihn um eine Stufe, d. h. einen Schritt weiter.

Bei Programmen mit einer großen Anzahl von Schritten kann es erwünscht sein, eine Reihe von Schritten zu überspringen, indem man den Zähler 166 jeweils automatisch zum nächsten gewünschten Programmschritt weiterzählen läßt. Der Anschluß 250 der jeweils nächstgewünschten Stufe wird mit einem Halt-Anschluß 266 verbunden und ein Schalter 268 für automatisches Weiterzählen geschlossen. Der geschlossene Schalter 268 verbindet den Eingang des Gatters 160 mit Erde, woraufhin das Gatter 160 den Zählschritt-Impulsgenerator 164 freigibt. Der Impulsgenerator 164 läuft dann so lange, bis der Anschluß 250 derjenigen Stufe, die mit dem Halt-Anschluß 266 verbunden ist, erreicht ist. Dadurch wird der Eingang des Zählschritt-Impulsgenerators 164 über den Haltanschluß 266 mit Masse verbunden und der Zähler 166 an der gewünschten Stufe angehalten.

Der Ein-Impuls-Multivibrator 210 für das Zurücksetzen oder Löschen wird von einem Löschschalter 270 ausgelöst, der den Löschanschluß 240 erdet. Dtr 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 Stufen 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 betätigen.

Wird der Zähler 166 auf seine erste Position zurückgestellt, dann werden die drei mit dem Anschluß 250 der ersten Stufe 201 verbundenen Potentiometer-Relais Potentiomter-Relais betätigt, um jeweils ein bestimmtes Potentiometer mit den Regelverstärkern 272 zu verbinden und die Verstellung der Servoantriebe für die drei, jeweils einem Freiheitsgrad zugeordneten Achsen des schwenkbaren Arms steuern. Der schwenkbare Arm wird dann von den Servoantrieben in die gewünschte Position verstellt.

Es sei bemerkt, daß der Löschanschluß 240, der Eingangsanschluß für den Ein-Impuls-Nlultivibrator 210, mit dem Anschluß 250 einer der Stufen des Zählers 166 verbunden werden kann, um den Zähler Ϊ66 bei Erreichen der so gewählten Stufe wieder auf seine erste Stufe zurückzustellen.

Um einen schwenkbaren Arm in einem vorgegebenen bestimmten Programm zu verstellen, müssen zunächst die Anzahl der Schritte, die Stellung des schwenkbaren Arms in bezug auf jede Achse für jeden Schritt, die

ίο Greiferbetätigung bei jedem Schritt und dergleichen bestimmt werden. Für jede Achse und jeden Punkt wird ein Potentiometer ausgewählt und mit dem Anschluß 250 der entsprechenden Stufe des Zählers 166 verbunden. Um ein Auswandern des verschwenkbaren

'S 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. Zusätzlich werden Stellbefehle für den Greifer von dem Zähler 166 ausgelöst, soweit sie in dem Programm vorkommen. Um die Stellung des Greifers bereits bei Beginn des Programms festzulegen, wird die Anfangsstellung des Greifers am e/sten Punkt des Programms programmiert. Der erste Programmpunkt wird von der ersten Stufe 201 des Zählers 166 dargestellt Der auf den letzten programmierten Schritt folgende Punkt wird mit dem Löscheingang 240 verbunden, um den Zähler 166 auf seine erste Stufe 201 zurückzustellen und zu gestatten, daß das Programm von neuem anläuft

Durch die Verwendung eines im folgenden zu beschreibenden Steckbrettes 10' (Fig.3) werden die üblichen Schwierigkeiten bei dem Fertigstellen und der Abänderung eines Programms für die Servoantriebe eines schwenkbaren Arms wesentlich verringert Die Programmgebereinrichtung wird dadurch in vielfältiger Weise verwendbar.

In das Steckbrett 10' können Verbindungskabel gesteckt werden, die einen Programmablauf festlegen. Als Verbindungskabel werden elektrische Leiter mit mindestens zwei Enden verwendet, wobei jedes Ende einen Stecker aufweist. Das Steckbrett 10' ist mittels eines Hebelmechanismus fest an einem als einseitig offener Behälter ausgebildeten Steckbrettträger verriegelbar. Das Steckbrett 10' weist eine Anzahl von Öffnungen auf, deren Größe jeweils dem Durchmesser des vorderen Kontakts eines an einem Ende des Verbindungskabels vorgesehenen Bananensteckers entspricht. Der Steckbrettträger weist eine Anzahl von feststehenden gefederten Kontakten auf, wobei der einzelne feste Kontakt jeweils mit einer der Öffnungen in dem Steckbrett 10' fluchtet. Die Einführung eines Steckers eines Verbindungskabels in eine Öffnung bewirkt, daß der Stecker mit dem gefederten Kontakt, der mit dieser Öffnung fluchtet und der in dem Gehäuse feststeht in elektrische Verbindung tritt
Das Steckbrett 10' kann mit öffnungen in jeder gewünschten Anordnung und gewünschtenfalls mit zur Erleichterung der Bedienung angebrachten Markierungen ausgeführt sein. Das Steckbrett 10' weist eine Reihe von öffnungen 12', 14', 16', 18' auf, die insgesamt mit dem Buchstaben H bezeichnet sind, der sich darauf

^&5 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 Vbezeichnet sind, da sie einer vertikalen Achse der Verstellung des schwenkbaren Arms zugeordnet sind. Schließlich ist eine Reihe von Öffnungen 28', 30', 32', 34' mit dem Buchstaben S bezeichnet, da diese Öffnungen mit dem einer Schwenkachse des Si hwenkbaren Arms zugeordneten Regel verstärker verbunden sind. Jeder der gefederten Kontakte, der einer der Gruppen von Offnungen H, V, S zugeordnet ist, ist mit den übrigen Kontakten dieser Gruppen direkt verbunden. Um dies ι ο anschaulich zu machen, sind die Öffnungen auf dem Steckbrett 10', die mit den gefederten, festen Kontakten einer mit einem gemeinsamen Anschluß verbundenen Gruppe übereinstimmen, mit einer eingravierten Linie optisch verbunden, die mit einem Farbstoff gefüllt ist, dessen Farbe in scharfem Kontrast zu der Farbe der Oberfläche des Steckbretts 10' steht Daher zeigen die Linien 36', 38', 40' an, daß die gefederten, festen Kontakte, die hinter den Öffnungen 12', 14', 16'. 18' stehen, alle mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt in Verbindung stehen. In entsprechender Weise sind die den Öffnungen 20', 22', 24', 26' zugeordneten Kontakte untereinander und mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt verbunden. Auch die Kontakte, die mit den Öffnungen 28', 30', 32', 34' übereinstimmen, sind in dieser Weise mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt verbunden.

Das Steckbrett 10' weist weiter zwei Reihen von Öffnungen 42'-112' auf. Jede der Öffnungen 42'—76' fluchtet mit einem festen Kontakt, der mit einem Sollwert-Signalerzeuger, beispielsweise mit jeweils einem Potentiometer oder dergleichen, verbunden ist. Jede der Öffnungen 78'—112' fluchtet mit einem festen Kontakt, der mit einem Relais verbunden ist und dieses betätigt. Die Relais arbeiten jeweils mit einem der Potentiometer zusammen.

Eine Anzahl von Reihen 114'—132' mit jeweils fünf Öffnungen sind vorgesehen, wobei die Öffnungen jeweils mit federbelastet Kontakten fluchten, die mit einem Zähler 166 oder dergleichen verbunden sind. In einer Reihe sind jeweils alle Kontakte mit einem gemeinsamen 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 134' fluchtenden, gefederten Kontakte jeweils mit einem gemeinsamen Verbindungspunkl verbunden und gegeneinander elektrisch mittels Dioden isoliert sind. Diese Reihe 1Ϊ4' von Kontakten dient dazu, ein Verweilsignal zu erzeugen, während dessen der Zählablauf des Zählers 166 angehalten wird. Auch hier besagt die die Öffnungen 134' optisch verbindende Linie, daß die den Öffnungen 134' zugeordneten Kontakte mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt verbunden sind.

Fine weitere Reihe von vier Öffnungen 136' ist vorgesehen, um eine Verzögerung zu bewirken. Auch hier sind den Öffnungen 136' gefederte Kontakte zugeordnet, die mit einem gemeinsamen Schaltungspunkt verbunden sind, und auch hier besagt eine die Öffnungen 136' optisch verbindende Linie, daß die Kontakte mit einem gemeinsamen Schallungspunkt verbunden sind.

Das Sleckbrett 10' weist weiter eine Reihe von Öffnungen 138', 140' einerseits und 142', 144' andererseits auf. Den Öffnungen 138', 140' entsprechen feste Kontakte, die mit einem gemeinsamen Schaltungspunkt verbunden und gegeneinander mittels Dioden isoliert sind, während die Ölfnungen 142', 144' weiteren gefederten Kontakten zugeordnet sind, die mit einem gemeinsamen Schaltungspunkt verbunden und elektrisch gegeneinander mittels Dioden isoliert sind. Die gefederten festen Kontakte, die mit den Öffnungen 138', 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 Schließen des Greifers des schwenkbaren Arms zu steuern.

Eine Reihe von vier Öffnungen 146', denen jeweils ein fester gefederter Kontakt entspricht, ist mit einem gemeinsamen Schaltungspunkt verbunden. Untereinander sind die Kontakte elektrisch isoliert mittels Dioden. Sie dienen dazu, ein Überspringen von Zählerstufen zu erreichen. Die Öffnungen 146' sind ebenfalls mit einer eingravierten Linie auf der Oberfläche des Steckbretts 10'verbunden.

Die in den Fig. IA, IB, IC, ID beschriebene Ausführung der Steuereinrichtung wird nun zur Verwendung mit dem Steckbrett 10' folgendermaßen abgewandelt. Der gemeinsame Eingang für den Regelverstärker 272 und die Fehlererkennungsschaltung 32 für die horizontale Achse, d. h. der zu dem Widerstand 72 führende Leiter, wird von dem Sollwertgeber 20 abgetrennt und mit den mit den Öffnungen 12', 14', 16', 18' des Steckbretts 10' fluchtenden festen, federnden Kontakten verbunden. In entsprechender Weise wird der Eingang für den Regelverstärkerund die Fehlererkennungsschaltung für die vertikale, zweite Achse von dem zugehörigen Sollwertgeber abgetrennt und mit den mit den Öffnungen 20', 22', 24', 26' des Steckbretts 10' übereinstimmenden festen Kontakten verbunden. Schließlich wird auch der Eingang des Regelverstärkers und der Fehlererkennungsschaltung für die dritte Achse, die Schwenkachse, von dem zugehörigen Sollwertgeber abgetrennt und mit den festen Kontakten verbunden, die hinter den Öffnungen 28', 30', 32', 34' des Steckbretts 10'angeordnet sind.

Weiter werden die beweglichen Kontakte 28,29 us>u. der Potentiometer 22, 38, 50, 56, 62 des Sollwertgebers 20 für jede der drei Achsen über die mit ihnen in Reihe geschalteten Schließkontakte jeweils mit einem einzelnen festen Kontakt verbunden, wobei diese Kontakte den Öffnungen 42' —76' auf dem Steckbrett 10' zugeordnet sind. Die den Potentiometern jeweils zugeordneten Relais, die seither jeweils mil 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 unter dem Kontakt für den beweglichen Kontakt des zugeordneten Potentiometers angeordnet sein. So kann beispielsweise der bewegliche Kontakt des Potentiometers 22 mit dem festen Kontakt verbunden sein, der hinter der Öffnung 42' auf dem Steckbrett 10' angeordnet ist, während der Anschluß des Relais 26, das vorher mit einer bestimmten Stufe des Zählers 166 verbunden war, jetzt mit einem mit der Öffnung 78' des Steckbrelts 10' fluchtenden festen Kontakt verbunden ist.

030 222/25

Auf diese Weise wird jeder feste, gefederte Kontakt, der mn einer der Öffnungen 42'—76' fluchtet, mit einem bestimmten Potentiometer verbunden, so daß er eine bestimmte Spannung aufweist, wenn das dem Potentiometer zugeordnete Relais erregt ist. Im Betrieb bewirkt die Erdung des mit der Öffnung 78' fluchtenden festen Kontakts ein bestimmtes Potential, das auf dem mit der Öffnung 42' fluchtenden festen Kontakt erscheint

Die Anschlüsse 250 aller Stufen des Zählers 166 werden jeweils mit einem einzelnen gefederten, festen Kontakt des Steckbretts 10' verbunden. Die gefederten, festen Kontakte, die mit der Reihe von Öffnungen 114' auf dem Steckbrett 10' fluchten, sind mit dem Anschluß 250 der ersten Stufe 201 des Zählers 166 verbunden. Die mit der zweiten Reihe 116' von öffnungen fluchtenden festen Kontakten sind mit dem Anschluß 250 der zweiten Stufe 204 des Zählers 166 verbunden. Dementsprechend sind die Koniakte der weiteren Reihen 118'—132' jeweils mit den Anschlüssen 250 der dritten bis zehnten Stufe des Zählers 166 verbunden.

Die mit den Öffnungen 134' (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 Greifers fluchten, sind mit dem entsprechenden Anschluß 252 der Greifer-Steuervorrichtung 307 verbunden. Die mit den Öffnungen 142', 144' fluchtenden Kontakte für das Schließen eines Greifers sind mit einem entsprechenden Anschluß der Greifer-Steuervorrichtung 307 verbunden.

Die festen Kontakte, die mit der Reihe von Öffnungen 146' für das Oberspringen fluchten, sind mit dem Anschluß 262 der Steuerschaltung 130 verbunden. Die festen Kontakte, die mit der Reihe von Öffnungen 148' für das Weiterzählen fluchten, sind mit der dem Erdanschluß des Schalters 268 entgegengesetzten Seite dieses Schalters in der Steuerschaltung 130 verbunden. Die festen Kontakte, die mit der Reihe von Öffnungen 150' für das Löschen fluchten, sind mit dem Anschluß 240 der Steuerschaltung 130 verbunden.

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 Steckbretts 10' erstrecken. Die Anordnung der Verbindungskabel legt das Programm für den schwenkbaren Arm fest. Beispielsweise wird unter üblichen Bedingungen ein Programm zunächst für den schwenkbaren Arm dadurch festgelegt, daß man zunächst Verbindungskabel auf dem Steckbrett 10' so einsteckt, daß das gewünschte Programm durchgeführt werden kann, und daraufhin die verschiedenen Potentiometer so einstellt, daß die jeweils gewünschten Sollwertsignale erzeugt werden.

Normalerweise erstrecken sich drei Verbindungskabel von den Öffnungen der Reihe 114' zu drei der Öffnungen 78', 80', 82'. Ein Verbindungskabel wird dann zwischen die öffnung 42' und eine der öffnungen 12', 14', 16', 18' für die horizontale Achse eingefügt. In entsprechender Weise wiid ein zweites Verbindungskabel zwischen die Öffnung 44' und eine der Öffnungen 20', 22', 24', 26' für die vertikale Achse und ein drittes Verbindungskabel zwischen die Öffnung 46' und eine der Öffnungen 28', 30', 32', 34' für die Schwenkachse eingefügt. Wenn nun der Anschluß 250 der ersten Stufe 201 des Zählers 166 geerdet ist, wird das den Öffnungen 78', 80', 82' zugeordnete Relais des jeweiligen Sollwertgebers erregt. Bestimmte Sollwerlsignale werden dann von den Potentiometern, die diesen erregten Relais zugeordnet sind, den festen Kontakten, die mit den Öffnungen 42', 44', 46' fluchten, zugeführt Die Sollwertsignale, die an den festen, mit den Öffnungen 42', 44', 46' fluchtenden Kontakte auftreten, werden den Regelverstärkern für die horizontale Achse, die vertikale Achse und die Schwenkachse über Verbindungskabel zugeführt; der schwenkbare Arm wird zu einem gewünschten räumlichen Punkt verstellt

Um den schwenkbaren Arm in eine zweite räumliche

ίο Stellung zu verstellen, werden Verbindungskabel nunmehr auch zwischen der Reihe von Öffnungen 116' 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' für den der vertikalen Achse zugeordneten Regelverstärker und die öffnungen 28'—34' für den der Schwenkachse zugeordneten Regelverstärker eingesteckt. Dies wird fortgesetzt, 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 Sollwertgebers eine Spannung erzeugen, die von zwei Regelverstärkern gleichzeitig oder von Öffnungen, einem Regelverstärker zu verschiedenen Zeitpunkten verwendet wird. In diesen Fällen kann das Potentiometer so verbunden werden, daß es ein Signal entweder gleichzeitig oder nacheinander den gewünschten Regelverstärkern abgibt, wodurch die Anzahl der erforderlichen Potentiometer verringert werden kann. So kann ein Potentiometer mehr als einmal während eines Programms benützt werden, um einen schwenkbaren Arm auf einem gewünschten Weg zu verstellen. Ein Beispiel für die mehrfache Verwendung eines Sollwertsignals eines bestimmten Potentiometers ist das Stapeln von Gegenständen, wie beispielsweise von Ziegelsteinen auf eine Trägerplattform. Jede Schicht der Ziegelsteine entspricht einer konstanten vertikalen Stellung des schwenkbaren Arms, der das Signal eines einzigen Potentiometers zugeordnet werden kann.

Wenn während der Verstellung des schwenkbaren Arms innerhalb eines Programms eine Verzögerung gewünscht wird, braucht nur ein Verbindungskabel

zwischen eine Öffnung der Reihe von Öffnungen 136' und diejenige Stufe des Zählers 166 eingefügt werden, die den Punkt innerhalb des Programms repräsentiert, an dem die Verzögerung gewünscht wird. Wenn beispielsweise eine Verzögerung dann gewünscht wird, wenn die zweite Stufe 204 des Zählers 166 betätigt ist, wird ein Verbindungskabel zwischen eine öffnung der Reihe von öffnungen 116' und eine öffnung der Reihe von Öffnungen 136' eingesteckt.

In entsprechender Weise kann ein Verweilen oder eine Betätigung der Backen des Greifers eines Greiferarms erfolgen. Ist es erwünscht, eine Stufe des Zählers 166 zu überspringen, so ist es lediglich erforderlich, die Reihe von öffnungen, die mit der zu überspringenden Stufe in Verbindung steht, mit der

go Reihe von Öffnungen 146' mittels eines Verbindungskabels zu verbinden.

Während bestimmter Programme kann es erwünscht sein, den Zähler 166 von Hand weiterzählen zu können. Dies kann dadurch erfolgen, daß ein mit einer Öffnung

es der Reihe von öffnungen 148' fluchtender fester Kontakt über einen von Hand betätigbaren, bei Betätigung geschlossenen Druckschalter mit Erde verbindbar ist. Jedesmal, wenn der Druckschalter

betätigt und der feste Kontakt in der Reihe von Öffnungen 148' an Erde gelegt wird, zählt der Zähler 166 um eine Stufe weiter.

In manchen Fällen ist die Anzahl der in dem Zähler 166 vorgesehenen Stufen größer als die tatsächlich für das jeweilige Programm benötigte Anzahl. In diesem Fall ist es erwünscht, den Zähler 166 nach der letzten für das Programm erforderlichen Stufe auf die erste Stufe zurückzustellen, wobei die nicht benutzten Stufen des Zählers 166 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' eingefügt wird. Auf diese Weise kann der Zähler 166 von einer beliebigen Stufe aus auf seine erste Stufe zurückgestellt werden.

Das Steckbrett 10' ist von dem Steckbrettträger, an dem die gefederten Kontakte feststehen, leicht entfernbar. Wenn man eine Vielzahl von fertig verdrahteten Steckbrettern herstellt, auf denen vrrschiedene Programme oder Abwandlungen eines Programms programmiert sind, kann das Programm eines schwenkbaren Arms einfach und schnell abgeändert werden, indem man einfach die Steckbretter austauscht

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Programmgebereinrichtung für eine Wegsteuemng mit mindestens einem Sollwertgeber, der den gewünschten Stellungen entsprechende, als diskrete Werte gespeicherte Sollwertsignale an den zugeordneten Servoantrieb abgibt und mit einer Steuerschaltung, die mittels eines von der Steuerschaltung schrittweise fortschaltbaren Schaltwerks nacheinander die den gewünschten Stellungen entsprechenden Sollwertsignale abruft, mit den diskreten Sollwertsignalen des Sollwertgebers zugeordneten Schaltelementen, die die Abgabe des zugeordneten Sollwertsignals an den Servoantrieb bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltwerk einen Zähler (166) aufweist, mit einer Reihe von Ausgängen (250), die während des Zäs'.Iablaufs d^r Reihe nach je ein Freigabtsignal für mindestens ein Schaltelement (26,42,54,60,66) abgeben und die über eine den Programmablauf festlegende, änderbare Verbindung mit den Schaltelementen (26, 42, 54,60,66) verbindbar sind.

2. Programmgebereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente als Relais (26,42,54,60,66) ausgebildet sind, die auf das den Sollwert freigebende Signal hin den Relais (26, 42, 54, 60, 66) zugeordnete Impedanzen (22, 38, 50, 56,62) mit dem Servoantrieb verbinden.

3. Programmgebereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (166) als Ringzähler ausgebildet ist.

4. Programmgebereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (130) eine Vorrichtung aufweist, die einen Zählablauf des Zählers (166) mit vorgegebener Folgefrequenz bewirkt.

5. Programmgebereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen programmabhängig abschaltb^ren Impulsgenerator (164) aufweist, der den Zählablauf des Zählers (166) bewirkt.

6. Programmsteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen programmabhängig abschaltbaren Impulsgenerator (164) aufweist, der den Zählablauf des Zählers (166) bewirkt.

7. Programmgebereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (130) eine Vorrichtung (260) zur programmabhängigen Verzögerung des Zählablaufs des Zählers (166) aufweist.

8. Programmgebereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (130) eine Vorrichtung (268; 266) zur programmabhängigen Beschleunigung des Zählablaufs des Zählers (166) aufweist.

9. Programmgebereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (130) eine Vorrichtung (142, 144) aufweist, die den Zählablauf des Zählers (166) jeweils so lange unterbricht, bis der Servoantrieb die den jeweiligen Signalen entsprechende körperliche Stellung einnimmt und daß diese Vorrichtung (142, 144) durch eine weitere Vorrichtung (262) programmabhängig unwirksam schaltbar ist.

10. Programmgebereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für einen Manipulator mit einem Greifer, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (307) für den Greifer zwischen die Steuerschaltung (130) und den Zähler (166) geschaltet ist, die wahlweise den Servoantrieb eines Greifers betätigt, und daß eine von der Steuervorrichtung (307) für den Greifer gesteuerte Verzögerungsschaltung (256,258) den Zählablauf des Zählers (166) während eines vorgegebenen Zeitabschnitts unterbricht, der für einen vollständigen Bewegungsablauf des Greifers genügend groß bemessen ist

11. Programmgebereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die änderbaren Verbindungen über ein Steckbrett (10') verstellbar sind, daß das Steckbrett (10') lösbar an einer mit feststehenden Kontakten versehenen Seite eines Steckbrettträgers angebracht ist, und daß das Steckbrett (10') an den Kontakten anliegende Öffnungen (12'—150') aufweist, in die von der steckbrettträgerfernen Seite aus Stecker von Verbindungskabeln steckbar sind, wobei zwischen den eingesteckten Steckern und den an den jeweiligen öffnungen (12'—150') anliegenden Kontakten elektrische Verbindungen hergestellt sind.

IZ Programmgebereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertgeber (20), der Zähler (166), die Steuerschaltung (130) und die Servoantriebe mit Kontakten des Steckbrettträgers verbunden sind und daß zur wahlweisen Verbindung von Ausgängen (250) des Zählers (166) mit den Schaltelementen (26, 42, 54, 60, 66) und zur wahlweisen Steuerung des Zählablaufs des Zählers (166) die in das Steckbrett (10') eingesteckten Verbindungskabel die Kontakte verbinden.