DE2461842A1

DE2461842A1 - Signalaenderungseinrichtung fuer einen speichergesteuerten manipulator

Info

Publication number: DE2461842A1
Application number: DE19742461842
Authority: DE
Inventors: Takehoko Watanabe
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1974-12-30
Filing date: 1974-12-30
Publication date: 1976-07-01
Also published as: DE2461842C3; DE2461842B2

Description

Signaländerungseinrichtung für einen speichergesteuerten Manipulator Die Erfindung betrifft einen speichergesteuerten Manipulator, mit welchem wiederholt reproduzierbare Vorgänge bzw. Opera -tionen durchgeführt werden können, und betrifft insbesondere eine digitale Positionsanweisungs- oder -befehlssignal-Änderungseinrichtung für einen speichergesteuerten Manipulator, mit welchem nur einige oder alle digitalen, in einem Speicher gespeicherten Positions- bzw. Stellungsanweisungs- oder Befehlssignale geändert oder modifiziert werden können,(im folgenden wird nur noch von ändern bzw. Anderung gesprochen),ohne daß der manuelle "Lehrvorgang" d.h. der Vorgang, bei welchem die durchzuführenden Schritte einmal eingegeben bzw. eingestellt worden sind (im folgenden wird in diesem Zusammenhang von Einstellvorgang gesprochen)*, indem lediglich die geforderten Änderungswerte einzustellen oder einzugeben sind. *wiederholt wird, Damit ein Manipulator eine geforderte Folge programmierter Vorgänge oder Operationen nacheinander während der sich wiederho -lenden Arbeitszyklen durchführen kann, wird der Manipulator von Hand und aufeinanderfolgend während des Einstellvorgangs ent -sprechend der geforderten Folge von durchzuführenden Operationen von einer geforderten Position oder Stellung in eine andere verschoben, so daß digitale1 die geforderten Stellungen des Ma -nipulators darstellende Positionssignale in einem Speicher gespeichert werden können. Befehlssignale für periphere oder An -schlußgeräteodurch welche verschiedene Vorgänge oder Operatio -nen in Zusammenarbeit oder synchron mit dem Manipulator durch -geführt werden können, sind zusammen mit Operationsbefehlssig -nalen, wie beispielsweise den Antriebsgeschwindigkeits-Befehlssignalen1 für den Manipulator gleichzeitig in dem Speicher vorhanden.
In sich wiederholenden Arbeitszyklen werden die digitalen Positions - bzw. Stellungssignale (im folgenden wird von Positionssignalen gesprochen) und andere verschiedene Befehlssignale, die in dem Speicher gespeichert sind, nacheinander ausgelesen, so daß der Manipulator die geforderte Operationsfolge durch -führen kann. Beim Betrieb von Manipulatoren der vorbeschriebenen Art müssen einige oder alle digitalen, in dem Speicher gespeicherten Positionsbefehlssignale geändert werden, wenn die tatsächliche oder Istposition des Manipulators gegenüber einer programmierten Position abweicht, oder wenn die Position des Manipulators bezüglich eines mittels des Manipulators zu handhabenden bzw. zu führenden Gegenstandes geändert wird. Hierzu muß dann bei den herkömmlichen Manipulatoren ein neuer Ein -stellvorgang durchgeführt werden, was einen erheblichen Zeit -verlust darstellt.
Die Erfindung soll daher einen programmierten Manipulator schaffen, bei welchem die vorbeschriebenen und andere, den herkömmlichen Manipulatoren anhaftende Nachteile und Schwie -rigkeiten beseitigt sind, und bei welchem die digitalen Positionsbefehlssignale durch einen einfachen Vorgang bzw. eine einfache Operation geändert werden können, ohne daß ein neuer Einstellvorgang zu wiederholen oder auszuführen ist.
Gemäß der Erfindung Rann dies mit einem speichergesteuerten, wiederholt reproduzierbare Vorgänge durchführenden Manipulator erreicht werden, in welchem die digitalen Signale, welche er -zeugt werden, wenn der Manipulator nacheinander während des manuellen Einstellvorgangs von einer geforderten Position in eine andere verschoben wird, um eine geforderte Operations -folge durchzuführen, in einem Speicher als digitale Positionsbefehlssignale gespeichert werden, die dann dazu verwendet werden, daß der Manipulator die geforderte Operationsfolge nacheinander in den sich wiederholenden Arbeitszyklen durch -führt oder wieder ausführt. Gemäß der Erfindung ist es nicht erforderlich, einen neuen Einstellvorgang vorzunehmen, wenn einige oder alle der gespeicherten, digitalen Positionsbefehlssignale zu ändern sind. Die Änderung der geforderten, digita -len Positionsbefehlssignale, welche gespeichert sind, kann nur beim Eingeben oder Einstellen eines Änderungswerts oder der Speicheradresse eines zu ändernden, digitalen Positionsbefehlssignals bewirkt werden.
Die Erfindung schafft somit eine digitale Positionsbefehlssignal-Änderungseinrichtung für einen speichergesteuerten Manipulator, bei welchem während eines Einstellvorgangs eine gefor -derte Position eines Manipulatorarms in einer Speichereinrichtung eingespeichert wird, und der gespeicherte Wert während sich wiederholender Arbeitszyklen ausgelesen wird, damit der Manipulator eine während des Einstellvorgangs eingestellte Bewegungsfolge wieder ausführt. Die aus der Speichereinrichtung ausgelesene, digitale Positionsanweisung oder der -befehl können durch einen Änderungswert, welcher mittels einer Änderungswert-Einstelleinrichtung eingegeben wird, geändert werden, so daß alle oder bestimmtegeforderte,digitale Positionsbefehls-oder -anweisungssignale, welche in der Speichereinrichtung gespeichert sind, ohne eine Wiederholung des Einstellvorgangs geändert werden können.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausfüh -rungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen: Fig.1 ein Blockschaltbild einer Befehlsänderungseinrichtung, anhand welcher der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke erläutert wird; Fig.2 ein im einzelnen wiedergegebenes Blockschaltbild einer Adressen-Einstelleinrichtung und einer Adressen-Pufferspeicherung für die in Fig.i dargestellte Einrichtung; Fig.3 ein im einzelnen wiedergegebenes Blockschaltbild einer Anderungs-Einstelleinrichtung und einer Änderungs-Pufferspeicherung für die in Fig.1 dargestellte Einrich -tung; Fig,4 ein im einzelnen wiedergegebenes Blockschaltbild einer Addiereinrichtung und einer digitalen Positionsbefehlssignal-Pufferspeicherung für die in Fig.1 dargestellte Einrichtung; Fig.5 ein im einzelnen wiedergegebenes Blockschaltbild einer Steuereinheit für die in Fig.1 dargestellte Einrichtung; Fig.6 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig.5 dargestellten Steuereinheit; und Fig.7 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines programmierten Manipulators gemäß der Erfindung, bei welchem die in Fig.1 dargestellte Befehlsänderungseinrichtung vorgesehen ist.
In Fig.1 ist eine Änderungseinrichtung D für einen digitalen Positionsbefehl dargestellt, welche eine Einstelleinrichtung 10 für einen Anderungswert, ein Pufferregister 11 für den Änderungswert, einen Addierer 12, ein Pufferregister 13 für ein digitales Positionsbefehlssignal, eine Adressen-Einstellein -richtung 14, ein Adressen-Pufferregiste:r 15, eine Steuerein -heit 16, einen ein Startsignal abgebenden Schalter 17 und einen Speicher 18 aufweist, in welchem digitale Positionsbe -fehle gespeichert werden, welche während des Einstellvorgangs eines Manipulators erzeugt worden sind. Entsprechend einem Startsignal S9 von dem Schalter 17 wird die Steuereinheit 10 betätigt, wodurch ein Steuersignal S1O an das Pufferregister 15 angelegt wird, so daß ein mittels der Adressen-Einstelleinrichtung 14 eingestelltes Adressensignal S7 an das Adressen-Pufferregister 15 übertragen wird. Ein digitaler Positionsbefehl S5, der an der durch ein Adressensignal S8 des Adressen-Pufferregisters 15 bezeichneten Adresse gespeichert ist, wird dadurch aus dem Speicher 18 ausgelesen und an das Pufferregister 13 übertragen.
Ebenso wird entsprechend dem Steuersignal S1O der Steuerein -heit 16 ein mittels der Einstelleinrichtung 10 für den Ände -rungswert eingestelltes Änderungssignal Si an das Pufferregi ster 11 übertragen. Ein Änderungssignal S2 von dem Pufferge -gister 11 und ein digitales Positionsbefehlssignal S3 von dem Pufferregister 13 werden in dem Addierer 12 addiert und der Ausgang (das geänderte Positionssignal) S4 von dem Addierer 12 wird in dem Pufferregister 13 für den digitalen Positionsbe -fehl gespeichert. Ein geändertes, digitales Positionsbefehlssignal S6 von dem Pufferregister 13 wird an der Adresse in dem Speicher 18 gespeichert, welche durch das Adressensignal S8 von dem Pufferregister 15 festgelegt und bezeichnet ist. (Wie der folgenden Beschreibung zu entnehmen ist, weist das Steuersignal S10 tatsächlich eine Reihe von gesonderten Steuersignalen auf.) Infolgedessen können die digitalen Positionsbefehle ohne weiteres in kurzer Zeit geändert werden1 ohne daß ein neuer Ein -stellvorgang in dem Manipulator vorgenommen werden muß, indem mittels der Adressen-Einstelleinrichtung 14 eine Adresse eines zu ändernden, digitalen Positionsbefehls eingestellt wird, mittels der Einstelleinrichtung 10 ein Anderungswert eingestellt wird und die vorerwähnten beiden Schritte wiederholt werden.
Nachstehend wird anhand der Fig.2 bis 6 der Aufbau der Bauteile der Änderungseinrichtung D für den digitalen Positionsbe -fehl im einzelnen beschrieben.
In Fig.2 ist hierbei in Form eines Blockschaltbilds die Adressen-Einstelleinrichtung 14 und das Pufferregister i5 für das Adressensignal dargestellt; eine aus dem Bereich zwischen 00 und 31 ausgewählte Dezimalzahl mit zwei Ziffern wird mittels zwei binär kodierter Dezimalschalter 19 und 20 eingegeben, und binär kodierte Dezimalsignale S1l bis S16, welche die eingegebene Dezimalzahle darstellen, werden an einen binär kodier -ten Dezimal-Binärumsetzer 26 angelegt, wo sie in reine Binär -signale S33 bis S37 umgesetzt werden. In ähnlicher Weise werden binär kodierte Dezimalsignale S17 bis S29, welche eine aus dem Bereich zwischen 0000 und 1023 ausgewählte Dezimalzahl mit vier Ziffern darstellen, welche mittels vier Digitalschaltern 21 bis 24 eingegeben worden ist, an einen binär kodierten Dezimal-Binärumsetzer angelegt, wo sie in reine Binärsignale S38 bis S47 umgesetzt werden. Reine Binärsignale S30 bis S32, welche eine aus dem Bereich zwischen 0 und 7 ausgewählte Dezimalzahl darstellen, welche mittels eines Digitalschalters 25 eingegeben worden sind,und die Binärsignale S33 bis 5 und S38 37 bis S47 werden entsprechend der Anderung eines Steuersignals S66 von "O" in "1" an ein Pufferregister 28 aus 18 direkt gekoppelten Flip-Flops übertragen. Rein binäre Ausgangssignale S48 bis 565 von dem Pufferregister 28 bilden dann das in Fig.1 dargestellte Adressensignal S8.
Anhand von Fig.3 wird nunmehr die Einstelleinrichtung 10 für den Änderungswert und deren Pufferregister 11 beschrieben. Die Binärsignale S68 bis S71, welche eine mittels eines Digital -schalters 30 eingegebene Zahl von 0 bis 9 darstellen, werden an exklusive ODER-Glieder 31 bis 34 angelegt. Das mittels eines Digitalschalters 29 eingegebene Polaritätssignal S67 ist in Abhängigkeit davon, ob die mittels des Digitalschalter 30 eingegebene Dezimalzahl positiv oder negativ ist, "0" oder "1" und wird ebenfalls an die exklusiven ODER-Glieder 31 bis 34 angelegt. Entsprechend der Änderung des Steuersignals S66 von "O" in "1" werden das Polaritätssignal S67 und die Ausgangs -signale S72 bis 5 der exklusiven ODER-Glieder 31 bis 34 an 75 ein Pufferregister 35 aus fünf direkt gekoppelten Flip-Flops übertragen. Die reinen Binärsignale S76 bis S80, welche die Dezimalzahl mit ihrem Vorzeichen + oder - darstellen, bilden das in Fig.1 dargestellte Änderungssignal S2.
Hierbei sollte beachtet werden, daß, wenn der Ausgang S2 in -folge des Vorhandenseins eines "l"-Signals S67 von dem Digi -talschalter 29 eine negative Zahl darstellt, die Ausgänge S72 bis 5 der exklusiven ODER-Glieder 31 bis 34 das Einserkom -75 plement der Binärsignale S68 bis S71 sind, welche von dem Digitalschalter 30 an die exklusiven ODER-Glieder 31 bis 34 angelegt sind.
In Fig.4 ist der Addierer 12 und das Pufferregister 13 für den digitalen Positionsbefehl dargestellt. Die digitalen Positonsbefehlssignale St13 bis S128, welche das Signal S5 bilden, das aus der mittels des Adressensignals S8 in dem Speicher 18 be -zeichneten Adresse ausgelesen worden ist, werden an einen zweikanaligen 16-Bit-Multiplexer 37 übertragen Wenn das von der Steuereinheit 16 an den Multiplexer 37 angelegte Steuersignal S149 "1" ist, wird der Kanal, in welchem die digitalen Positionsbefehlssignale S113 bis S128 gespeichert sind, ausgewählt, so daß die Ausgangssignale 5 bis S144 entsprechend der Än -129 derung von "0" in "1" des an das Pufferregister 38 von der Steuereinheit 16 angelegten Steuersignals 5 an ein Puffer-150 register 38 aus 16 direkt gekoppelten Flip-Flops übertragen.
Das Ausgangssignal S81 bis S96 von dem Pufferregister 38 wird an einen binären 16-Bit-Volladdierer 36 angelegt, wo die Binärsignale S76 bis S80 von dem Pufferregister 35 (siehe Fig.3) addiert werden.
Wenn eine positive Änderung vorzunehmen ist, d.h.wenn der Än -derungswert positiv ist, ist, wie oben ausgeführt, das der Polarität entsprechende Signal S76 "O", und die Signale 5 bis sind reine Binärsignale, welche der zu addierenden Dezimalziffer entsprechen. Wenn die Zahl zu subtrahieren ist, d.h.
wenn der Änderungswert negativ ist, ist, wie oben ausgeführt, das Signal S76 "1", und die Signale 5 bis S80 entsprechen 77 dem Einserkomplement des die Dezimalziffer darstellenden, reinen Binärsignals. Infolgedessen wird entsprechend bekannter Rechenverfahren, wenn der Änderungswert negativ ist, das Einserkomplement -Signal 577 bis S80 zu der zu ändernden Größe in dem Volladdierer 36 addiert, und das "i"-Signal S76 wird zu der niedrigstwertigen Ziffer in dem Volladdierer 36 als ein Endübertragssignal addiert, so daß die geforderte Subtraktion durch Addieren durchgeführt ist. Das Prinzip dieses Subtraktionsverf-ahrens ist bekannt.
In der Anordnung der Fig.4 wird das Signal S76 an die niedrigstwertige Ziffer des Addierers 36 als Ubertrageingangssignal S148 angelegt. Die AusgangssignaleS97 bis S des Addierers 36 werden an den anderen Kanal des Multiplexers 37 übertragen, werden dann dem Pufferregister 38 zugeführt, wenn das Steuersignal S149 "0" ist, und werden in dem Pufferregister 38 entsprechend der Änderung von "0" in "1" des an das Pufferregister 38 angelegten Steuersignals S150 als die geänderten digitalen Positionsbe -fehlssignale gespeichert.
Anhand der Fig.5 und 6 wird nunmehr die Steuereinheit 16 be -schrieben. Wenn ein Schalter 17 geschlossen wird, wird das Signal S9 von "1" in "O" geändert, so daß ein monostabiler Multivibrator 39 angesteuert wird, um das Impulsstartsignal 5 zu 151 erzeugen, dessen Impulsdauer von der Zeitkonstanten abhängt, welche wiederum von den Werten eines Widerstands 40 und eines Kondensators 41 abhängt. Das Startsignal S151 setzt ein R-S-Flip-Flop 42, so daß das Steuersignal S149 an dessen Ausgang in "1" geändert wird, und an den Multiplexer 37 (siehe Fig.4) sowie den Speicher i8 (siehe Fig.1) angelegt wird, so daß letzterer in den Lesebetreib gesteuert wird. Wenn das Startsignal 5 von "1" in "0" geändert wird, wird ein monostabiler 151 Multivibrator 43 angesteuert, um das Steuersignal S66 (siehe Fig.2 und 3) zu erzeugen, dessen Impulsdauer von der Zeitkonstanten einer Schaltung aus einem Widerstand 44 und einem Kondensator 45 abhängt. Das Startsignal S151 wird mittels eines Reihenwiderstands 46 und eines Nebenschlußkondensators 47 an ein R-S-Flip-Flop 48 angelegt, so daß das Auslösen des R-S-Flip-Flops durch das Signal S151 um eine Zeit verzögert wird, welche der Zeitkonstanten entspricht, die durch die Werte eines Widerstands 46 und eines Kondensators 47 festgelegt ist.
Bei bzw. nach seiner Auslösung erzeugt das R-S-Flip-Flop 48 das Lesesignal S152, welches an den Speicher 18 angelegt wird.
Das Lesesignal S152 wird mittels eines Reihenwiderstands 49 und eines Nebenschlußkondensators 50 an einen monostabilen Multivibrator 51 angelegt, so daß das Auslösen des monostabilen Multivibrators;51 durch das Signal S152 um eine Zeit verzögert wird, welche der durch die Werte eines Widerstands 49 und eines Kondensators 50 festgelegten Zeitkonstanten entspricht.
Nach seiner Auslösung gibt der monostabile Multivibrator 51 ein Impulssignal S153 ab, dessen Impulsdauer von der Zeitkonstanten einer Schaltung aus einem Widerstand 52 und einem Kondensator 53 abhängt. Das Impulssignal S153 wird als ein Ein -gang an ein ODER-Glied 54 angelegt, dessen Ausgang S150 als Steuersignal an das Pufferregister 38 (siehe Fig.4) angelegt wird.
Das Impulssignal 5 wird über eine Zeitkonstantenschaltung 153 aus einem Reihenwiderstand 55 und einem Nebenschlußkondensator 56 an die Rückstelleingänge der R-S-Flip-Flops 42 und 48 angelegt, so daß deren Ausgangssignale S149 und S152 von"1" in otw nach einer Verzögerungszeit geändert werden, welche der durch den Widerstand 55 und den Kondensator 56 festgelegten Zeitkonstanten entspricht.
Das Signal S149 durchläuft einen Inverter 57 und wird das invertierte Signal S154' welches über eine Zeitkonstanteflschal tung aus einem Widerstand 58 und einem Nebens-chlußkondensator 59 an einen manostabilen-Multi-vibrator 60 angelegt wird, so daß nach einer durch den Widerstand 58 und den Kondensator 59 festgelegten Verzögerung der Multivibrator 60 ein Impulsausgangssigual S155 abgibt, dessen Impulsdauer von der Zeitkon -stanten einer Schaltung aus einem Widerstand 61 und einem Kondensator 62 abhängt. Das Ausgangsimpulssignal Sj wird als zweiter Eingang an das ODER-Glied 54 angelegt, dessen Ausgang als das Steuersignal S150 an das Pufferregister 38 angelegt wird, wie oben ausgeführt ist.
Das Ausgangsimpulssignal Si55 wird über eine Zeitkonstantenschaltung aus einem Reihenwiderstand 63 und einem Neben schlußkondensator 64 an einen monostabilen Multivibrator 65 ange -legt, welcher nach einer Verzögerungszeit, welcher der durch den Widerstand 63 und den Kondensator 64 festgelegten Zeitkonstanten entspricht, ausgelöst wird. Der Multivibrator 65 er -zeugt seinerseits den Schreibimpuls S156, dessen Impulsdauer von der Zeitkonstanten einer Schaltung aus einem Widerstand 66 und einem Kondensator 67 abhängt. Das Signal S156 wird dann an den Speicher 18 angelegt.
Bei der Operationsfolge des Systems der Fig.1 wird gesteuert durch die in Fig.6 dargestellten Signale, welche mittels der Steuerschaltung der Fig.5 erzeugt sind, im ersten Schritt das Steuersignal S149 an den Speicher 18 angelegt, um diesen auf Lesebetrieb einzustellen. Mit diesem Signal wird auch der Multiplexer 37 eingestellt, so daß dessen Ausgang dem ersten Ka -nal, d.h. den Signalen 113 bis S128 entspricht. Hierauf be -wirkt dann das Steuersignal S66die Speicherung der in der Einstelleinrichtung 14 eingestellten Adresse in dem Adressen-Pufferregister 15, so daß die Adresse der zu ändernden Daten an den Speicher 18 angelegt ist. Das Signal S66 bewirkt auch die Speicherung des in der Einstelleinrichtung 10 eingestell -ten Änderungswerts in dem Pufferregister 11, so daß das Ände -rungssignal an den Addierer 12 angelegt wird. Dann werden mittels des Lesesignals S152 die Adressendaten des Speichers 18 ausgelesen und an den ersten Kanal des sultiplexers 37 ange -legt; da zu diesem Zeitpunkt der Multiplexer'37 infolge der Steuerung durch das Signal S149 noch auf den ersten Kanal ge -schaltet ist, bewirkt der folgende erste Impuls des Steuersignals S die Speicherung der in dem Speicher 18 vorher gespeicherten Daten in dem Pufferregister 38. Diese. Daten werden dann an den Addierer 36 angelegt.
Die Signale S149 und S152 werden dann freigegeben, um den Speicher von dem Lesebetrieb wegzubringen und den Multiplexer 37 auf den zweiten Kanal zu schalten. Der zweite Impuls des Steuersignals 150 bewirkt dann die Speicherung der an den zweiten Kanal des Multiplexers37 angelegten Daten, d.h. der in dem Speicher 36 geänderten Daten, in dem Pufferregister 38. Da der Ausgang des Pufferregisters 38 auch an den Speicher 18 ange -legt wird, bewirkt der folgende an den Speicher 18 nngelegte Leseimpuls 156 das Einlesen der geänderten Daten an der ausgewählten Adresse in dem Speicher.
In Fig.7 ist ein Manipulator gemäß einer bevorzugten Ausfüh -rungsform der Erfindung-dargestellt, bei welcher die Einrich -tung zur Änderung der digitalen Positionsbefehle vorgesehen ist. In dieser Figur stellt der Block D die in Fig.1 dargestellte Änderungseinrichtung für die digitalen Positionsbefehle dar, welche den Speicher 18 aufweist.
In Fig.7 ist eine Schaltung 70 zur Erzeugung eines Ansteuersignals S160 vorgesehen, um einen Manipulator 72 während eines manuellen Einstellvorgangs anzusteuern und anzutreiben. Das Ansteuersignal S160 ist ein analoges Signal und wird an eine Manipulator-Ansteuereinrichtung 71 angelegt, welche entsprechend den angelegten Eingangssignalen ein Ausgangs signal S16l zum Ansteuern und Antrieb des Manipulators 72 erzeugt. Der Manipulator 72 kann beispielsweise ein mechanischer Arm sein, welcher Gegenstände in gewünschter Weise in eine bestimmte Lage brin -gen kann. Ein digitaler Positionsdetektor 73 ist mechanisch an den Manipulator 72, beispielsweise mittels der Kupplung S162, angekuppelt, wobei der Detektor 73 ein digitales Ausgangssignal Si63 schafft, welches der Position bzw. Stellung des Manipulators 72 entspricht.
Dieses Ausgangssignal wird an den Speicher 18 in der Anderu.ngseinrichtung D angelegt und in diesem als ein digitales Posi -tionsbefehlssignal gespeichert. Infolgedessen kann in einem manuellen Einstellvorgang der Manipulator 72 gesteuert werden, um entsprechend der Steuerung durch das Signal S160 von der ein Signal erzeugenden Einrichtung 70 eine bestimmte, gefor -derte Bewegungsfolge durchzuführen. Die signalerzeugende Schaltung 70 kann von Hand gesteuert werden. Die Adressierung des Speichers bezüglich eingegebener Befehlssignale kann auf irgend~eine herkömmliche Art bewirkt werden, so daß die programmierten Schritte für die Bewegungen des Manipulators ohne weiteres in dem Speicher 18 zugänglich sind.
Bei Widergabebetrieb oder bei sich wiederholenden Arbeitszyklen des Manipulators werden die digitalen Positionssignale S163 nicht länger an den Speicher 18 sondern stattdessen an einen Vergleicher 74 angelegt. In dieser Stellung wird dann das der durchzuführenden Bewegung des Manipulators 72 entsprechende digitale Positionsbefehlssignal 55 aus dem Speicher 18 ausge -lesen und in einem Pufferregister 75 gespeichert. Das Ausgangssignal S164 von dem Pufferregister 75 wird in dem Vergleicher 74 mit dem digitalen Positionssignal S163 verglichen. Der Ausgang oder das Differenzsignal S165 des Vergleichers 74 wird an einen Digital-Analogumsetzer 76 angelegt und dadurch in ein analoges Differenz- bzw. Differentialsignal S166 umge -setzt. Das Signal S166 wird dann an die Manipulator-Ansteuer-bzw. Antriebseinrichtung 71 angelegt, welche bei Wiedergabe -betrieb nicht durch das Ansteuer- bzw. Antriebssignal S160 gesteuert wird.
Entsprechend dem Ausgangssignal 5161 von der Ansteuer- oder Antriebseinrichtung 71 wird der Manipulator 72 in einer Richtung bewegt, um das Differenzsignal S165 auf ein Minimum her-165 abzusetzen. Wenn das Differenzsignal S165 null wird, verschwindet das Ausgangssignal S161 und der Manipulator 72 wird zum Stillstand gebracht.
Wenn die Positionen bzw. Stellungen des Manipulators von programmierten Positionen abweichen, oder wenn die Position bzw.
Stellung des Manipulators bei einem vorgegebenen Schritt ge -ändert werden soll, wird gemäß der Erfindung in Fig.1 di-e Adresse des der zu ändernden Position entsprechenden Befehls in für der Adressen-Einstelleinrichtung 14 eingestellt, und der Änderungswert für den vorgegebenen Schritt wird in der ent -sprechenden Einstelleinrichtung 10 eingestellt. Mit anderen Worten kann im Hinblick auf Fig.3 der Digitalschalter 30 von Hand auf einen Wert eingestellt werden, welcher dem geforderten Anderungsgrad entspricht, und der Digitalschalter 29 kann von Hand eingestellt werden, um einen "O" oder "" Ausgang in Abhängigkeit davon zu schaffen, ob der Änderungswert zu dem gespeicherten Signal zu addieren oder von diesem zu subtra -hieren ist.
Nach der Einstellung der Digitalschalter 29 und 30 und der Adressen-Einstelleinrichtung 14 wird der Startsignalschalter 17 gedrückt, um das Programm an der bestimmten Stelle zu än -dern, wie oben ausgeführt worden ist.
Obwohl, wie oben beschrieben, ein einziges Pufferregister 38 in Verbindung mit dem zweikanaligen 16-Bit-Multiplexer 37 verwendet werden kann, können selbstverständlich auch zwei gesonderte Pufferregister anstelle des einzigen Pufferregisters 38 verwendet werden. In einer derartigen Anordnung kann dann der Multiplexer 37 entfallen, wobei dann das erste der ausgetauschten Pufferregister so geschaltet ist, daß es die Daten von dem Speicher 18 unmittelbar erhält, während das zweite der Pufferregister so geschaltet ist, daß es die geänderten Daten von dem Addierer 36 erhält. Der Ausgang des ersten ausgetauschten Pufferregisters ist dann mit dem Addierer 36, aber nicht mit dem Speicher 18 verbunden, während der Ausgang des zweiten ausgetauschten Pufferregisters mit dem Speicher 18 verbunden ist. In einer derartigen Anordnung können die an die ausge -tauschten Pufferregister angelegten Steurrsignale entsprechend geändert werden, indem beispielsweise der erste Impuls des Steuersignals S160 an das erste Pufferregister und der zweite Steuerimpuls des Signals 5 an das zweite Pufferregister an-150 gelegt wird. Das Steuersignal S150 kann dann mittels herkömmlicher Einrichtungen entsprechend geändert werden.
Patentansprüche

Claims

Patentansprüche l.}Digitale Positionsbefehlssignal-Änderungseinricitung für einen speichergesteuerten Manipulator, mit einer Manipulatoreinrichtung7 um nacheinander an vorbestimmten Stellen eine vorbestimmte Operationsfolge durchzuführen, mit einer Einrich -tung zum Erzeugen eines digitalen, die tatsächliche Lage der Manipulatoreinrichtung darstellenden Positionssignals, mit einer Speicher einrichtung zum Speichern des digitalen Positionssignals, das mittels der das digitale Positionssignal er -zeugenden Einrichtung während des Einstellvorgangs des Mani -pulators als digitales Positionsbefehlssignal zur Verwendung bei der Manipulatoreinrichtung geschaffen worden ist, um die vorbestimmte Operationsfolge durchzuführen, mit einer Ver -gleichseinrichtung zum Vergleichen des Ausgangssignals der Speichereinrichtung mit dem Ausgangs signal von der das digi -tale Positionssignal erzeugenden Einrichtung in einem Wiedergabebetrieb des Manipulators, um ein Ausgangsfehlersignal zu erzeugen, das der Differenz zwischen den zwei Ausgangssigna -len proportional ist, und mit einer Einrichtung zum Ansteuern und Antreiben der Manipulator einrichtung in einer Richtung, in welcher das Ausgangs-Fehlersignal null wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die digitale Positionsbe -fehlssignal-Anderungseinrichtung (D) folgende Einrichtungen aufweist: eine Einstelleinrichtung (io) zum Einstellen eines Änderungswertes zum Ändern eines geforderten, in der Speichereinrichtung (18) gespeicherten, digitalen Positionssignals, ein erstes Pufferregister (11) zum Speichern des Änderungs -wertes von der Einstelleinrichtung (10), eine Einrichtung (14) zum Einstellen der Adresse des digitalen, zu ändernden Posi -tionsbefehlssignalS in der Speichereinrichtung (10), ein zweites Pufferregister (15) zum Speichern des Ausgangs von der Adressen-Einstelleinrichtung (14), ein drittes Pufferregister (13) zum Speichern des digitalen Positionsbefehlssignals ,das aus der Speichereinrichtung (18) entsprechend dem Ausgangs -signal von der Adressen-Einstelleinrichtung (14) ausgelesen ist, eine Addiereinrichtung (12) zum Addieren des Änderungs -wertes von der Einstelleinrichtung (10) zu dem digitalen Po -sitionssignal von dem dritten Pufferregister (13), um dadurch das digitale Positionssignal zu ändern, ein viertes Pufferre -gister zum Speichern des geänderten Positionssignals und um dieses an die Speichereinrichtung (18) zu übertragen, und eine Steuereinrichtung (16) zum Steuern der Einspeicherung der Signale in das erste (11), das zweite (15), das dritte (13) und das vierte Pufferregister.
2. Änderungseinrichtung für einen Manipulator, insbesondere nach Anspruch 1, mit einer Manipulatoreinrichtung zur Durch -führung mechanischer Bewegungen, mit einer Einrichtung zur Erzeugung aufeinanderfolgender Signale, welche einer Folge aufeinanderfolgender Positionsbefehle für die Manipulatoreinrichtung entsprechen , mit einer an die Manipulatoreinrichtung angekoppelten Einrichtung zum Erzeugen digitaler Signale, welche den tatsächlichen Positionen der Manipulatoreinrichtung ent -sprechen, mit einer Speichereinrichtung, mit einer Einrich -tung, um die aufeinanderfolgenden Signale an die Manipulatoreinrichtung und die digitalen Signale während des Einstellzyklus an die Speichereinrichtung anzulegen, um die digitalen Signale an bestimmten Adressen in der Speichereinrichtung ent -sprechend einzuspeichern, um die aufeinanderfolgenen Signale zu trennen, und mit einer Einrichtung, um die digitalen Sig -nale mit den in der Speichereinrichtung gespeicherten Signa -len zu vergleichen und um die Manipulatoreinrichtung entsprechend einem bestehenden Unterschied während eines Arbeitszyklus des Manipulators zu steuern, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Einrichtung (D) zum wahlweisen Ändern der digitalen, in der Speichereinrichtung (18) gespeicherten Signale eine Addiereinrichtung (12), eine Einrichtung (10) zum Erzeugen von Änderungssignalen, eine Einrichtung (11), um die Änderungssignale an die Addiereinrichtung (12) anzulegen, eine Einrichtung zum Erzeugen von Adressensignalen (14), eine Einrichtung (15), um dieAdressensignale an die Speicherein -richtung (18) zur Auswahl der zu ändernden, digitalen Signale anzulegen, eine Registereinrichtung (13), eine Einrichtung um die Speichereinrichtung (18) an der in der Registereinrichtung (13) ausgewählten Adresse auszulesen, eine Einrichtung, um in der Registereinrichtung (13) gespeicherte Signale an die Addiereinrichtung (12) anzulegen und um den Ausgang der Addiereinrichtung (12) als ein geändertes Signal an die Registereinrichtung (13) anzulegen, und eine Einrichtung aufweist, um das geänderte, in der Registereinrichtung (13) gespeicherte Signal an der ausgewählten Adresse an die Speichereinrichtung (18) anzulegen.
3. Einrichtung zum Ändern von Befehlssignalen, welche an einer ausgewählten Adresse in einem Speicher eingespeichert sind, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e -k e n n z e i c h n e t durch eine Addiereinrichtung (12), eine Einrichtung zum Erzeugen von Änderungssignalen (10), eine Einrichtung (11), um die Änderungssignale an die Addiereinrichtung (12) anzulegen, eine Einrichtung zum Erzeugen von Adressensignalen (i4), eine Einrichtung (15) um die Adressensignale an die Speichereinrichtung (18) zur Auswahl von zu ändernden Be -fehlssignalen anzulegen, eine Registereinrichtung (13), eine Einrichtung, um die Speichereinrichtung (18) an der in der Registereinrichtung (13) ausgewählten Adresse auszulesen, eine Einrichtung, um in der Registereinrichtung (13) gespeicherte Signale an die Addiereinrichtung (12) anzulegen und um den Ausgang der Addiereinrichtung (12) als ein geändertes Signal an die Registereinrichtung (13) anzulegen, und eine Einrichtung, um die geänderten, in der Registereinrichtung (13) gespeicherten Signale an der ausgewählten Adresse der Speichereinrich tung (18)anzulegen.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c n e t, daß die Registereinrichtung ein Pufferregister (13) aufweist, dessen Ausgang mit der Speichereinrichtung (18) zum Speichern von Signalen in dem Pufferregister (13) an der in der Speichereinrichtung (18) ausgewählten Adresse verbunden ist, daß der Addierer (12) einen binären Volladdierer (36) aufweist, und daß ein Ausgang des Pufferregisters (13) als ein Eingang des binären Volladdierers angeschlossen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die zwei Kanäle eines zweikanaligen Multiplexers (37) entsprechend der an einen Steueranschluß angelegten Signale wahlweise an einen gemeinsamen Ausgang angekuppelt sind, wobei der gemeinsame Ausgang an das Pufferregister (38) angelegt wird, daß die Einrichtung zum Auslesen der Speicherein -richtung (18) eine Einrichtung aufweist, um den Ausgang der Speichereinrichtung (18) an den ersten Kanal anzulegen, und daß die Einrichtung, um den Ausgang der Addiereinrichtung (36) an die Registereinrichtung (13) anzulegen eine Einrichtung aufweist, um den Ausgang der Addiereinrichtung (13) an den zwei -ten Kanal anzulegen.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß eine Einrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen nacheinander anliegende erste, zweite, dritte und vierte Steuersignale erzeugt, daß eine Einrichtung das erste und vierte Signal als Lese- bzw. Schreibsignale an die Speichereinrich -tung anlegt, daß eine Einrichtung das zweite und dritte Signal an das Pufferregister anlegt, um die Speicherung der angelegten Signale zu bewirken, und daß bei einem fünften, an den Steueranschluß angelegten Signal der erste Kanal während des zweiten Signals mit dem Pufferregister verbunden wird und der zweite Kanal während des dritten Signals mit dem Pufferregi -ster verbunden wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Einrichtung zum Ändern von Signalen ein zwei -tes Pufferregister und eine Einstelleinrichtung für Änderungssignale aufweist, mittels welcher digitale Änderungssignale an das zweite Pufferregister angelegt werden, und daß die Einrichtung zum Erzeugen von Adressensignalen ein drittes Pufferregister und eine Adressen-Einstelleinrichtung aufweist, um digitale Adressensignale an das dritte Pufferregister anzulegen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Einrichtung zum Erzeugen von Steuersignalen eine Einrichtung zum Erzeugen eines sechsten Steuersignals, das vor dem ersten Signal anliegt, und eine Einrichtung auf -weist, um das sechste Signal an das zweite und dritte Pufferregister anzulegen, um die Signale einzuspeichern, welche mittels der Einstelleinrichtung für Anderungswerte bzw. mittels der Adressen-Einstelleinrichtung angelegt sind.