SU1269995A1 - Method of monitoring presence of work in robot grips - Google Patents
Method of monitoring presence of work in robot grips Download PDFInfo
- Publication number
- SU1269995A1 SU1269995A1 SU853852944A SU3852944A SU1269995A1 SU 1269995 A1 SU1269995 A1 SU 1269995A1 SU 853852944 A SU853852944 A SU 853852944A SU 3852944 A SU3852944 A SU 3852944A SU 1269995 A1 SU1269995 A1 SU 1269995A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- movement
- controlling
- gripping mechanism
- elastic element
- robot
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к робототехнике , в частности к контролю наличи детали в роботах-манипул торах, использующих механизмы захвата с накоплением энергии упругим элементом механизма выталкивани детали , и может быть использовано при создании гибких автоматизированных производств. Целью изобретени вл етс повышение надежности контрол детали в механизме захвата в сложных технологических услови х и упрош,ение устройства контрол наличи детали в захвате робота. Способ контрол наличи детали основываетс на различии переходного процесса движени механизма захвата с деталью и без детали за счет изменени структуры дифференциального уравнени переходного процесса движени , вызванного отсутствием или наличием в нем составл ющей момента силы от действи упругого элемента механизма выталкивани захвата робота, 2 ил.The invention relates to robotics, in particular, to controlling the presence of a part in robotic manipulators using capture mechanisms with energy accumulation by an elastic element of the part ejection mechanism, and can be used to create flexible automated productions. The aim of the invention is to increase the reliability of control of the part in the gripping mechanism in difficult process conditions and to simplify the device for controlling the presence of the part in the gripping of the robot. The method of controlling the presence of a part is based on the difference between the transient movement of the gripping mechanism with the part and without the detail by changing the structure of the differential equation of the transient movement caused by the absence or presence of a torque component from the elastic element of the gripping mechanism of the robot, 2 or less.
Description
юYu
О5 СОO5 CO
СО со елCO co
Изобретение относитс к робототехническим системам и может найти применение при построении гибких автоматизированных модулей.The invention relates to robotic systems and may find application in the construction of flexible automated modules.
Целью изобретени вл етс повышение надежности контрол наличи детали в захвате робота в сложных технологических услови х и упрощение устройства контрол .The aim of the invention is to improve the reliability of control of the presence of parts in the capture of the robot in difficult technological conditions and simplify the control device.
Предложенный способ контрол наличи детали основываетс на изменении приращени скорости движени механизма захвата в переходном процессе при фиксации сжатого упругого элемента механизма выталкивани (механизм захвата зажал деталь) и при отсутствии его фиксации за счет изменени структуры дифференциального уравнени переходного процесса движени , вызванного отсутствием или наличием в нем составл ющих момента сил от действи упругого элемента механизма выталкивани захвата робота.The proposed method of controlling the presence of a part is based on the change in the speed increment of the gripping mechanism in a transient process when the compressed elastic element of the ejection mechanism is fixed (the gripping mechanism has clamped the part) and in the absence of its fixation by changing the structure of the differential equation of the transient motion caused by the absence or presence of the components of the moment of force from the action of the elastic element of the mechanism for pushing the gripper of the robot.
При нормальной работе механизма захвата (деталь зажата) уравнение движени вала двигател при перемещении с деталью имеет видDuring normal operation of the gripping mechanism (the part is clamped), the motion equation of the motor shaft when moving with the part has the form
AljsB-Мс Г7сб, где М в - момент, развиваемый на валуAljsB-Ms G7sb, where M in - the moment developed on the shaft
электродвигател ; Мс - момент внешних и внутреннихelectric motor; MS - the moment of external and internal
сил, действующий на привод, 3 - приведенный к валу электродвигател суммарный момент инерции подвижных частей;forces acting on the drive, 3 — total moment of inertia of moving parts, reduced to the motor shaft;
а - угловое ускорение электропривода. В случае отказа механизма захвата детали (х еталь не зажата) уравнение движени вала электродвигател при перемещении без детали имеет видand - angular acceleration of the electric drive. In case of failure of the gripping mechanism of the part (x etal is not clamped), the movement equation of the motor shaft when moving without part has the form
Млн - Мс4- a,,3a,Mln - Ms4- a ,, 3a,
де а„ - момент, развиваемый упругим элементом и приведенный и приведенный к валу электродвигател ; I-приведенный коэффициент жесткости упругого элемента; - угол поворота вала электродвител при рабочем ходе упругого элемента.de a „is the moment developed by the elastic element and reduced and reduced to the shaft of the electric motor; I-reduced stiffness coefficient of the elastic element; - the angle of rotation of the shaft of the electrolyte when the working stroke of the elastic element.
Таким образом, при отказе механизма захвата момент, развиваемый сжатым упругим элементом, действует согласно моменту электродвигател и измен ет ускорение движени механизма захвата в переходном процессе в сторону его увеличени . Величина ускорени движени фиксируетс на основе данных датчика внутренней информации. В качестве эталонной величины сравнени принимают величину ускорени движени механизма захвата при движении его без детали , т.е. предлагаемый способ контрол наличи детали не зависит от ее веса.Thus, in case of failure of the gripping mechanism, the moment developed by the compressed elastic element acts according to the torque of the electric motor and changes the acceleration of the movement of the gripping mechanism in the transient process towards its increase. The magnitude of the movement acceleration is recorded based on internal information sensor data. As a reference value, the comparison takes the value of the acceleration of the movement of the locking mechanism during its movement without detail, i.e. The proposed method of controlling the availability of parts does not depend on its weight.
На фиг. 1 представлена функциональна схема возможной технической реализацииFIG. 1 is a functional diagram of a possible technical implementation.
способа контрол наличи детали в механизме захвата; на фиг. 2 - кривые переходного процесса скорости движени механизма захвата .the way to control the availability of parts in the gripping mechanism; in fig. 2 shows transient curves of the speed of movement of the locking mechanism.
Предлагаемый способ может быть реализован , например, с помощью механизма 1 захвата. Механизм захвата состоит из двух схватов 2 и 3, расположенных под углом 90° в подвижном корпусе 4. Каждый схват снабжен трем подвижными кулачками 5, пружинами 6 и выталкивателем 7, служащим дл качественной установки в патрон станка детали 8.The proposed method can be implemented, for example, using the capture mechanism 1. The gripping mechanism consists of two tongs 2 and 3, located at an angle of 90 ° in the movable body 4. Each tong is equipped with three movable cams 5, springs 6 and a pusher 7, which serves to install the part 8 into the machine chuck.
Механизм 9 перемещени обеспечивает поступательное движение механизма 1 захвата и соединен с электродвигателем 10, на валу которого закреплен датчик 11 перемещени (фотоимпульсный датчик). Датчик 11 перемещени электрической цепью соединен с блоком 12 измерени скорости, выход которого сопр гаетс с блоком 13 диф0 ференцировани . Выход блока 13 электрической цепью соединен с первым входом блока 14 сравнени , второй вход которого св зан с блоком 15 эталонной уставки. Выход блока 14 электрической цепью соединен с блокомThe movement mechanism 9 provides the forward movement of the capture mechanism 1 and is connected to the electric motor 10, on whose shaft the movement sensor 11 is fixed (a photo-pulse sensor). A movement sensor 11 is connected by an electric circuit to a speed measuring unit 12, the output of which is mated to a differentiation unit 13. The output of the unit 13 is connected to the first input of the comparator unit 14 by an electrical circuit, the second input of which is connected to the unit 15 of the reference setpoint. The output of the block 14 by an electric circuit connected to the block
16 управлени , который содержит плату команд, усилитель мощности и плату цифровой индикации. 16, which contains a command board, a power amplifier and a digital display board.
Устройство контрол наличи детали в механизме захвата работает следующим образом .The device for controlling the presence of parts in the gripping mechanism works as follows.
0 С устройства 16 управлени подаетс команда на перемещение на заданную величину механизма 1 захвата в зону захвата детали 8. Сигнал через усилитель мощности поступает на электродвигатель 10, который приводит в поступательное движение механизм 9 перемещени и закрепленный на его валу механизм 1 захвата детали. При движении механизма 1 захвата детали датчики 11 перемещени вырабатывают электрические и.мпульсы, которые поступают на блок 12 измерени скорости. При отработке0 From the control device 16, a command is sent to move by a given amount of the capture mechanism 1 to the pick-up area of the part 8. The signal goes through the power amplifier to the electric motor 10, which causes the displacement mechanism 9 to move and the part capture mechanism 1 attached to its shaft. When the pick-up mechanism 1 moves, the displacement sensors 11 produce electrical impulses, which are fed to the velocity measuring unit 12. When working out
0 заданного перемещени блок 16 вырабатывает команду на останов двигател 10. В этом положении деталь 8 поджимает через толкатель 7 пружины 6 схвата 2 на величину их рабочего хода. После фазы останова механизма 1 захвата детали устройство 16 управлени вырабатывает команду на зажим детали 8 кулачками 5, осуплествл емую с помощью пневмосистемы, встроенной в механизм захвата. После выполнени фазы зажима детали устройство 16 управлени вы0 дает сигнал на перемещение механизма 1 захвата. Электродвигатель 10 приводит в движение механизм 9 перемещени и механизм захвата детали. С датчика 11 перемещени импульсы, соответствующие величине перемещени механизма I захвата,0 of the predetermined movement, the block 16 generates a command to stop the engine 10. In this position, the part 8 presses the springs 6 of the gripper 2 by means of the stroke of the stroke 8 via the pusher 7. After the shutdown phase of the part gripping mechanism 1, the control device 16 generates a command for clamping the part 8 by cams 5, which is detached using a pneumatic system integrated into the gripping mechanism. After the clamping phase of the part is completed, the control device 16 outputs a signal to move the locking mechanism 1. The motor 10 drives the movement mechanism 9 and the part locking mechanism. From the movement sensor 11, pulses corresponding to the magnitude of the movement of the capture mechanism I,
5 поступают в блок 12 измерени скорости. Величина скорости из блока 12 поступает в блок 13 дифференцировани скорости. Из блока 3 величина производной скорости5 enters speed measurement unit 12. The magnitude of the speed from the block 12 enters the block 13 of the speed differentiation. From block 3, the magnitude of the derivative of speed
движени механизма захвата поступает в блок 14 сравнени , где сравниваетс с эталонной уставкой, поступающей из блока 15. Сигнал разности измеренного значени производной скорости движени механизма захвата и эталонного значени из блока 14 поступает в блок 16 управлени , который при изменении знака сигнала с блока 14 вырабатывает сигнал на останов электродвигател 10 ввиду отсутстви детали в механизме захвата.the movement of the capture mechanism enters the comparison block 14, where it is compared with the reference setpoint coming from block 15. The difference signal of the measured value of the derivative of the speed of the capture mechanism and the reference value from block 14 enters the control block 16, which, when the sign of the signal changes from block 14, produces signal to stop the motor 10 due to the lack of details in the mechanism of capture.
Возможна более проста реализаци предлагаемого способа контрол наличи детали в механизме захвата. Она св зана с формированием кривой переходного процесса скорости движени механизма захвата при его отказе, т.е. процесса такого вида, при котором апериодический процесс скорости движени механизма захвата может быть видоизменен до колебательного (фиг. 2, крива а). В этом случае не требуетс блок эталонной уставки и блок сравнени . Заключение о неисправной работе механизма захвата может быть получено по изменению знака производной скорости (т. е. ускорени ) движени механизма захвата.It is possible to more simply implement the proposed method of controlling the presence of a part in the gripping mechanism. It is associated with the formation of a transient curve of the speed of movement of the locking mechanism upon its failure, i.e. a process of the kind in which the aperiodic process of the speed of movement of the locking mechanism can be modified to oscillatory (Fig. 2, curve a). In this case, the reference setpoint block and the comparison block are not required. A conclusion on the malfunctioning of the trapping mechanism can be obtained by changing the sign of the derivative of the velocity (i.e., acceleration) of the movement of the trapping mechanism.
Формирование кривой переходного процесса скорости движени может быть произведено подбором таких параметров, как величина усили , развиваемого пружинами механизма захвата, электромеханическа посто нна времени механизма перемещени , режим движени электропривода.The formation of the transition speed curve of the movement can be made by selecting parameters such as the magnitude of the force developed by the springs of the gripping mechanism, the electromechanical constant of the time of the moving mechanism, the mode of movement of the electric drive.
При нормальной работе механизма захвата детали (кулачки сжали деталь) крива переходнога процесса скорости движени механизма захвата детали соответствует виду б. фиг. 2.During normal operation of the part gripping mechanism (cams squeezed part), the curve of the transition process of the speed of the part gripping mechanism corresponds to the view b. FIG. 2
Таким образом, в предложенном способе контрол используетс косвенный метод контрол наличи детали, при котором отсутствует контакт чувствительного элемента с деталью в рабочей зоне механизма захвата , что позвол ет примен ть способ контрол в т желых услови х внешней среды и любой видимости. При технической реализации способа используютс те же функциональные и конструктивные элементы робота , которые необходимы дл его нормальной работы (двигатель, механизм захвата И т.д.).Thus, the proposed control method uses an indirect method of controlling the presence of a part, in which there is no contact of the sensitive element with the part in the working area of the locking mechanism, which allows the method of control to be applied in severe environmental conditions and any visibility. The technical implementation of the method uses the same functional and structural elements of the robot that are necessary for its normal operation (engine, gripping mechanism, etc.).
Наиболее перспективым объектом практического применени данного способа контрол наличи детали в механизмах захвата вл ютс роботы первого поколени с программным управлением. Они, как правило,The most promising object of practical application of this method of controlling the presence of parts in the gripping mechanisms is the first-generation software-controlled robots. They are usually
не имеют средств очувствлени и используютс часто дл выполнени следующих технологических операций: «захватить деталь из тары, «установить ее в патрон станка, «плотно прижать деталь к торцу кулачков патрона с помощью упругого толкател механического захвата, и после обработки детали выполн ют обратную последовательность действий. С помощью предлагаемого способа возможно «очувствление робота по операции контрол детали в механизме захвата без конструктивных доработок механизма захвата.They have no means of sensing and are often used to perform the following technological operations: "grab a part from the container," install it in the machine chuck, "press the part tightly to the chuck end of the cartridge with an elastic mechanical gripper, and after machining the part, perform the reverse sequence . Using the proposed method, it is possible to “sense the robot by the operation of controlling the part in the gripping mechanism without constructive modifications of the gripping mechanism.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853852944A SU1269995A1 (en) | 1985-02-11 | 1985-02-11 | Method of monitoring presence of work in robot grips |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853852944A SU1269995A1 (en) | 1985-02-11 | 1985-02-11 | Method of monitoring presence of work in robot grips |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1269995A1 true SU1269995A1 (en) | 1986-11-15 |
Family
ID=21161862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853852944A SU1269995A1 (en) | 1985-02-11 | 1985-02-11 | Method of monitoring presence of work in robot grips |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1269995A1 (en) |
-
1985
- 1985-02-11 SU SU853852944A patent/SU1269995A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Юревич Е. И. и др. Устройство промышленных роботов. Л.: Машиностроение, 1980, с. 298. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0237336B1 (en) | Apparatus and method for handling articles in automated assembly processes | |
US8798790B2 (en) | Apparatus and method for detecting contact position of robot | |
US7102311B2 (en) | Drive control method and drive controller | |
Cho et al. | Robotic assembly: a synthesizing overview | |
KR100439466B1 (en) | Robot controller | |
KR960005985B1 (en) | Method of detecting a collision of machine operating parts driven by servo motors | |
KR101864062B1 (en) | Robot control device | |
US5342254A (en) | End-of-arm tooling device | |
US4876494A (en) | Position and velocity feedback system for a digital robot control | |
US20050082340A1 (en) | Process and device for controlling the pressing force of an electrode holder | |
US20060111810A1 (en) | Working robot, actuator and control method thereof | |
JP2010228028A (en) | Robot arm, contact detection method for robot arm, and device equipped with robot arm | |
US5945798A (en) | System for determining part presence and grip pressure for a robotic gripping device | |
JP2001038664A (en) | Robot arm impedance control device | |
JP6946057B2 (en) | Robot hand, robot hand control method, robot device | |
CN108582082A (en) | Robot, back to zero position method, system with accurate back to zero bit function and medium | |
CN111693040B (en) | Mechanical arm collision detection method based on series elastic driver | |
SU1269995A1 (en) | Method of monitoring presence of work in robot grips | |
CN107187860A (en) | A kind of parallel clamping device for clamping miniature parts | |
Natale et al. | A systematic design procedure of force controllers for industrial robots | |
JP3083101B2 (en) | Press equipment | |
CN113631331A (en) | Robot gripper and method for operating a robot gripper | |
CN109844477B (en) | External force detection method | |
CN114619442B (en) | Control method and system for manipulator with multiple joints of fingers | |
SU1646851A1 (en) | Device for control industrial robot |