SU1291389A1

SU1291389A1 - Схват промышленного робота

Info

Publication number: SU1291389A1
Application number: SU843806998A
Authority: SU
Inventors: Борис Иванович Морозов
Original assignee: Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1984-10-29
Filing date: 1984-10-29
Publication date: 1987-02-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к робототехнике, и может быть использовано в роботах, осуществл ющих операции контрол и сортировки . Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей схвата за счет обеспечени возможности определени формы и размеров детали в процессе ее захвата, а также использовани данных, получаемых в процессе захвата дл последующей идентификации деталей, с которыми работает робот. Схват промышленного робота содержит корпус 1 с каретками 2, имеющими равномерно расположенные отверсти с ос ми, параллельными оси схвата , в которых смонтированы с возможностью осевого перемещени стержни 3, упруго св занные с кареткой 2 с помощью двух посто V 4 Л нных магнитов, размещенных соосно со стержнем и ориентированных относительно друг друга одноименными полюсами. Один из посто нных магнитов св зан со стержнем, а второй закреплен неподвижно в заглушке, имеющей возможность перемещени относительно каретки 2. Торцовые поверхности магнитов образуют конденсатор измерительной цепи, котора содержит последовательно включенные генератор напр жени высокой частоты, делитель частоты и счетчик импульсов, коммутатор, элементы И по числу разр дов счетчика, измерительную чейку по числу пальцев, включающую в себ операционный усилитель, к входу которого подключен измер емый конденсатор и охваченный обратной св зью, в которую включен эталонный конденсатор, последовательно включенные мультиплексор и компаратор , второй вход которого подсоединен к источнику опорного напр жени , а выход - к входам элементов И. Выходы разр дов счетчика подключены к вторым входам элементов И, к управл ющим входам коммутатора и мультиплексора, информационные входы которых подключены соответственно к входу генератора напр жени высокой частоты и к выходам операционных усилителей . 4 ил. to (Л to со со оо со гНдашииФМ ФМ iI Тл и ,1

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к робототехнике, и может быть использовано в роботах, осуществл ющих операции контрол и сортировки.

Цель изобретени - расширени функциональных возможностей схвата за счет обеспечени возможности определени формы и размеров детали в процессе ее захвата , а также использовани данных, получаемых в процессе захвата, дл последуювыходом генератора 9 и выходами операционных усилителей 14.

Схват промыщленного робота работает следующим образом.

При подходе схвата к захватываемой детали часть стержней 3 упираетс в нее торцами пальцев и утапливаетс в теле кареток 2. Стержни, не вошедшие в соприкосновение с деталью, остаютс неутопленными . При сближении кареток 2 под

щей идентификации деталей, с которыми ра-Ю действием привода ближайшие к детали не- ботает робот.утопленные стержни зажимают деталь

На фиг. 1 изображен схват, общий вид;боковыми поверхност ми. При этом ход кана фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 -реток 2 не превышает шага равномерного

разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - изме-размещени пальцев 3 на торцовых поверхрительна цепь чувствительного устройства ност х кареток 2.

В процессе соприкосновени с деталью утопленные стержни 3 перемещают посто нный магнит 4 (каждый палец на свой магнит), который приближаетс к магниту 5. Так как торцовые поверхности посто нных магнитов 4 и 5 образуют конденсатор 16, то под действием прикладываемого усили из-за соприкосновени схвата с деталью рассто ние между его обкладками уменьшаетс . Конденсатор 16 соединен с входом операционного услител 14, который содержит эталонный конденсатор 15, включенный в цепь обратной св зи. В результате изменени рассто ни между обкладками конденсатора 16 его емкость измен етс в соответствии с зависимостью

25

захвата.

Схват промыщленного робота (фиг. 1) содержит корпус 1 с каретками 2, установленными на передней торцовой поверхности корпуса с возможностью перемещени в направлении, перпендикул рном 20 к оси захвата от привода их перемещени (не показан). В равномерно размещенных на торцовых поверхност х кареток 2 отверсти х, оси которых параллельны оси корпуса 1 схвата, смонтированы с возможностью перемещени стержни 3 (фиг. 2 и 3), которые упруго св заны с кареткой с помощью посто нных магнитов 4 и 5, ориентированных относительно друг друга одноименными полюсами. Магнит 5 помещен в заглущку 6, имеющую возможность перемещени относительно кареток 2. Торцовые поверхности пост нных магнитов 4 и 5 образуют обкладки измерительного конденсатора с выводами 7 и 8. Кроме того, схват содержит устройство дл определени положени стержней 3 (фиг. 4), которое включает соединенные последовательно генератор 9 напр жени высокой частоты, делитель 10 частоты и счетчик 11 импульсов, элементы И 12 по числу разр дов счетчика 11 импульсов , одни входы которых подключе30

с

е-5

35

где е - диэлектрическа проницаемость воздуха;

S - площадь торцовых поверхностей магнитов;

d - рассто ние между торцовыми поверхност ми магнитов 4 и 5.

Конденсаторы 16 вместе с посто нными магнитами 4 и 5 вл ютс чувствительк входам счетчика 11 импуль- 40 ными элементами, каждый из которых в

45

ны

сов, коммутатора 13, управл ющие входы которого соединены также с выходами счетчика 11 импульсов, операционные усилители 14 по числу стержней 3 с эталонными конденсаторами Со 15 в цепи обратной св зи, вход каждого из которых через конденсатор Сх 16, образованный торцовыми поверхност ми магнитов 4 и 5, соединен с соответствующим выходом коммутатора 13, аналоговый мультиплексор 17, управл ющие входы которого соединены с вы- JQ ходами счетчика импульсов, источник 18 опорного напр жени и компаратор 19. Один вход компаратора 19 соединен с источником опорного напр жени , другой - с выходом аналогового мультиплексора 17, а выход компаратора 19 соединен с другими входами элементов И 12, причем информационные входы коммутатора 13 и аналогового мультиплексора 17 соединены соответственно с

55

плоскости торцовой поверхности губок имеет свои координаты, а их совокупность представл ет собой дискретную информационную поверхность. В процессе соприкосновени с деталью сочетание нажатых и ненажатых стержней 3 позвол ет получить информацию о ее форме. Дл этого необходимо определить какой из стержней 3 утоплен , а какой нет, т.е. определить координаты нажатого стержн , а по совокупности нажатых стержней и форму детали в процессе ее захвата. Устройство позвол ет определить координаты стержней в цифровых значени х дл каждого стержн , которые считываютс во внещние устройства.

Определение координат пальца осуществл етс по изменению величины емкости конденсатора 16 в измерительной цепи путем последовательного опроса измерительных чеек, образованных операционными

выходом генератора 9 и выходами операционных усилителей 14.

20

30

с

е-5

S - площадь торцовых поверхностей магнитов;

Конденсаторы 16 вместе с посто нными магнитами 4 и 5 вл ютс чувствитель5

Q

5

усилител ми 14 с эталонными конденсаторами 15.

В исходном состо нии генератор 9 вырабатывает напр жение высокой частоты, а коммутатор 11 периодически подключает выход генератора 9 к входам конденсаторов 16. Дл управлени коммутатором 12 используетс счетчик 11 импульсов, на вход которого подаютс импульсы через делитель 10 частоты.

При отсутствии касани стержн- ми 3 детали пачки импульсов с выхода коммутатора 12 поступают на конденсатор 16, включенный в цепь операционного усилител 14, с выхода которого снимаетс напр жение

,

jO

где Uo - напр жение генератора 9;

Со - емкость эталонного конденсатора.

Это напр жение подаетс через аналоговый мультиплексор 17 на вход компаратора 19, второй вход которого соединен с источником 18 опорного напр жени . При отсутствии контакта какого-либо стержн 3 с деталью емкость конденсатора 16 мала. Поэтому и напр жение, подаваемое с измерительной чейки на вход компаратора 19, также мало. Компаратор 19 закрыт. При нажатии стержн 3 на деталь емкость измерительного конденсатора 16 увеличиваетс . Увеличиваетс и напр жение Увых, снимаемое с выхода измерительной чейки. При равенстве значени напр жени Увых опорный компаратор 19 срабатывает и с его выхода снимаетс импульс, который подаетс на входы элементов И 12. При наличии импульса с компаратора 19 состо ние счетчика 11 импульсов, соответствующее номеру опрашиваемой измерительной чейки, передаетс через элементы И 12 во внешнее устройство дл последующего запоминани . Опрос измерительных чеек повтор етс до тех пор, пока они все не будут опро10

20

25

30

35

маемого с конденсатора 16, можно судить о рельефе поверхности детали и использовать этот сигнал дл распознавани формы детали. При этом дл обеспечении одинаковой чувствительности измерительных чеек, можно регулировать значение емкости конденсатора, 16 путем вывинчивани или завинчивани заглушки 6.

Claims

Формула изобретени

Схват промышленного робота, содержащий корпус, в котором установлены каретки с отверсти ми, параллельными оси схвата, привод перемещени кареток в направлении , перпендикул рном оси схвата, и 15 ни (пальцы), установленные в отверсти х кареток и упруго с ними св занные, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей схвата за счет обеспечени возможности определ ть форму захватываемого объекта, он снабжен устройством определени положени стержней, а упруга св зь каждого стержн с кареткой выполнена в виде двух, обращенных друг к другу одноименными полюсами посто нных магнитов, образующих своими торцовыми поверхност ми конденсатор, один из которых св зан с концом стержн со стороны , противоположной рабочей поверхности схвата, а другой установлен на каретке с возможностью перемещени вдоль оси стержн , при этом устройство определени положени стержней включает соединенные последовательно генератор напр жени высокой частоты, делитель частоты исчетчик импульсов, а также элементы И, по числу разр дов счетчика импульсов, одни входы которых подключены к выходам счетчика -импульсов , коммутатор, управл ющие входы которого соединены с теми же выходами счетчика импульсов, операционные усилители с эталонными конденсаторами в цепи обратной св зи, вход каждого из которых через

шены. Цикл опроса задаетс при помощи 40 конденсатор, образованный торцовыми посчетчика 11 (его коэффициентом пересчета ). По окончании цикла счетчик 11 сбрасываетс в ноль и цикл опроса повтор етс . Момент на начало цикла опроса после соприкосновени стержней схвата с деталью может быть обеспечен путем включени ге- нератора 9 оператором или автоматически, использу дл начала цикла опроса сигнал с выхода компаратора 19.

Кроме дискретного сигнала, снимаемого с выхода компаратора 19, характеризующего факт касани стержн ми 3 детали и значени кода касаемого пальца с измерительной чейки, может быть сн та информаци о величине усили этого касани . Причем по величине напр жени , сни50

верхност ми посто нных магнитов упругой св зи стержней, соединен с соответствующим выходом коммутатора, аналоговый мультиплексор (преобразователь), управл ющие входы которого соединены с выходами счетчика импульсов, источник опорного напр жени и компаратор, один вход которого соединен с источником опорного напр жени , другой - с выходом аналогового мультиплексора, а выход компаратора соединен с другими входами элементов И, причем информационные входы коммутатора и аналогового мультиплексора соединены соответственно с выходом генератора напр жени высокой частоты, и выходами операционных усилителей.

маемого с конденсатора 16, можно судить о рельефе поверхности детали и использовать этот сигнал дл распознавани формы детали. При этом дл обеспечении одинаковой чувствительности измерительных чеек, можно регулировать значение емкости конденсатора, 16 путем вывинчивани или завинчивани заглушки 6.

Формула изобретени

10

0

5

0

Схват промышленного робота, содержащий корпус, в котором установлены каретки с отверсти ми, параллельными оси схвата, привод перемещени кареток в направлении , перпендикул рном оси схвата, и 5 ни (пальцы), установленные в отверсти х кареток и упруго с ними св занные, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей схвата за счет обеспечени возможности определ ть форму захватываемого объекта, он снабжен устройством определени положени стержней, а упруга св зь каждого стержн с кареткой выполнена в виде двух, обращенных друг к другу одноименными полюсами посто нных магнитов, образующих своими торцовыми поверхност ми конденсатор, один из которых св зан с концом стержн со стороны , противоположной рабочей поверхности схвата, а другой установлен на каретке с возможностью перемещени вдоль оси стержн , при этом устройство определени положени стержней включает соединенные последовательно генератор напр жени высокой частоты, делитель частоты исчетчик импульсов, а также элементы И, по числу разр дов счетчика импульсов, одни входы которых подключены к выходам счетчика -импульсов , коммутатор, управл ющие входы которого соединены с теми же выходами счетчика импульсов, операционные усилители с эталонными конденсаторами в цепи обратной св зи, вход каждого из которых через

0

верхност ми посто нных магнитов упругой св зи стержней, соединен с соответствующим выходом коммутатора, аналоговый мультиплексор (преобразователь), управл ющие входы которого соединены с выходами счетчика импульсов, источник опорного напр жени и компаратор, один вход которого соединен с источником опорного напр жени , другой - с выходом аналогового мультиплексора, а выход компаратора соединен с другими входами элементов И, причем информационные входы коммутатора и аналогового мультиплексора соединены соответственно с выходом генератора напр жени высокой частоты, и выходами операционных усилителей.

Budf(

Фиг,2

0i/3.5

Составитель Ф. Майоров,

Редактор А. СабоТехред И. ВересКорректор В Бут га

Заказ 87/18Тираж 954Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР го делам изобретений и открытий

И3035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Ф(гЛ