SU932462A1 - Positioning device - Google Patents

Positioning device Download PDF

Info

Publication number
SU932462A1
SU932462A1 SU802904207A SU2904207A SU932462A1 SU 932462 A1 SU932462 A1 SU 932462A1 SU 802904207 A SU802904207 A SU 802904207A SU 2904207 A SU2904207 A SU 2904207A SU 932462 A1 SU932462 A1 SU 932462A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
counter
switch
inputs
Prior art date
Application number
SU802904207A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Николаевич Кривда
Марис Микелевич Биеле
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5046
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я М-5046 filed Critical Предприятие П/Я М-5046
Priority to SU802904207A priority Critical patent/SU932462A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU932462A1 publication Critical patent/SU932462A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ(54) POSITIONING DEVICE

1one

Изобретение огносигс  к технике подучени  прецизионных перемещений обьекгов , примен емых во многих отрасл х техники и, в частности, в манипул торах и Коорцинатных столах, преимущественно с шаговым электроприводом и кинематической парой винт-гайка.The invention of the ognosigs to the technique of learning of precision movements of the lenses, used in many parts of the technique and, in particular, in the manipulators and coordinate tables, mainly with a stepper electric drive and a kinematic pair screw-nut.

Известно устройство позиционировани  с Компенсацией люфта, включающее шаговый электропривоо, сервосистему, датчик угла поворота, датчик перемещени  и устройство коррекции l.A positioning device with a backlash compensation is known, which includes a stepper motor, a servo system, a steering angle sensor, a displacement sensor and a correction device l.

Однако такое устройство сложно при реализации, поскольку требует наличи  обратной св зи и чувствительных элементов сложной конструкции.However, such a device is difficult to implement, since it requires the presence of feedback and sensitive elements of a complex structure.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство позиционировани , включающее генератор импульсов, подключенный через коммутатор к шаговому двигателю, св занному с исполнительным механизмом, блок ввода, соединенный с коммутатором и первым входом счетчика шагов, второй вход и выХОД которого подключен к коммутатору, блок выборки люфта и блок пам ти люфта 2.The closest technical solution to the present invention is a positioning device, including a pulse generator, connected via a switch to a stepping motor connected to an actuator, an input unit connected to a switch and the first input of a step counter, the second input and output of which is connected to a switch, block backlash samples and backlash memory block 2.

Данное устройство позвол ет в случае реверса движени  скомпенсировать люфт кинематической пары на величину, записанную в блоке пам ти люфта и обычно устанавливаемую равной его среднему значению . Однако вследствие неравномерного распределени  величины люфта по дшгае In the case of reverse movement, this device allows to compensate for the backlash of the kinematic pair by the amount recorded in the backlash memory block and is usually set equal to its average value. However, due to the uneven distribution of the backlash

10 винта такое устройство не позвол ет обеспечить достаточной точности- позиционировани . Кроме того, погрешность при позиционировании возникает за счетупругих деформаций привода.10 screws such a device does not allow for sufficient positioning accuracy. In addition, the positioning error occurs due to the elastic deformations of the drive.

tsts

Цель изобретени - повышение точности устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  поз1щионировани , содержащее генератор импульсов, поцкгоо20 ченный через коммутатор ко входам шагового двигател , соединенного выходом с входом исполнительного механизма, блок ввода, подключенный первым выходок-г вгорыми BbBtooaNra к вторым ахойам ком« мутатора, соединенного третьим входом с выходом счетчика шагов, а вторым вы ходом со считывающим входом счетчика , введены три счетчика, триггер к два элемента И-НЕ, соеоиненных первыми входами .с третьим выходом KoMMyiaTopa, ггодключеиного четвертыми входами к парвым входам первого счетчика, соединенно го информЕщионным входом с третьим ВЫ ходом блока ввода, первым выходом с четвертым входом коммутатора, а вторым выходом с информационным входом второго счетчика, подключенного вычитающим входом к выходу первого элемента И-HEj а утфавл. ютшм входом к п тому выходу коммутатора, к первому входу триггера и к управЛ5псвцему входу третьего счетчика, поаключе1шого информационным входом к четвертому выходу блока ввооа, вычитающим входом к выходу второго элемента И-НЕ, соединенного вторым входом с первым выходом триггера, св занного вторым входом и вторым выходом с вторым входом первого элемента И-НЕ, а третьим входом с высходом второго счетчика, причем выход третьего счетчика св зан с п тым входом Коммутатора. На чертеже преоставлена блок-схема устройства, которое содеркиг генератор 1 импульсов, ко 1гмугатор 2, шаговый цвИ га те ль 3, исполнительный чехвгдазм 4 блж 5 ввода, счетшк 6 шпга.ч. счетчик 7, второй счетчик 8, тдаггои 9; третий счетчик 10, первый зж мент- И-НЕ 11, второй элемент И-НЕ 12, Устройство работает следующим обра зом. С блока 5 ввода на счетчик 6 шагов поступает сигнал, соответствующий требуемой величине перемещени . Происходит его запись. Затем с блока 5 ввода на ком мутатор 2 подаетс  сигнал выбора на правлени , рсуществл к дий разрещение прохождени  импульсов с генератора 1 на шаговый двигатель 3 и опновременно на считывающий вход счетчика 6 шагов. Про исходит отработка заданного числа HMity льсов и перемещение испо;шительного механизма 4 на требуемое рассто ние з заданном нааравдении. Перемещение но- по;вштельного механизма 4 ос тцествл етс  до тех пор, пока не обнул етс  счетчик 6 шагов и с его выхода не поступает сигаал окончани  цикла перемещени  на коммутатор 2. Этот сигнал запрещает ттодачу импульсов с генераторе IThe goal is achieved by the fact that the input device containing a pulse generator pushed through a switch to the inputs of a stepper motor connected to the output of the actuator is an input unit connected by the first BbBtooaNra trick to the second axhoy of the mutator connected by the third the input with the output of the step counter, and the second output with the read input of the counter, three counters are introduced, the trigger to the two AND-NOT elements connected by the first inputs. With the third output of the KoMMyiaTopa, Werth parvo inputs to inputs of the first counter, the compounds of the entrance to the third informEschionnym YOU stroke input unit, a first output to a fourth input of the switch and the second output to data input of the second counter connected to the output of subtraction input of first AND-HEj and utfavl. The input to the switch p output, to the first input of the trigger and to the control of the third input of the third counter connected to the fourth output of the second input connected to the fourth output of the second input connected to the second input of the second input and the second output with the second input of the first NAND element, and the third input with the rising of the second counter, the output of the third counter being connected to the fifth input of the Switch. The drawing shows a block diagram of a device that contains a generator of 1 pulses, 1 mugator 2, stepper color, 3 or 3, executive speed 4 bl 5 input, 6 counters shp.ch. counter 7, second counter 8, tdaggoi 9; the third counter is 10, the first is-11 11, the second is 12, the device works as follows. From the input unit 5 to the counter of 6 steps, a signal is received corresponding to the required amount of movement. It is recorded. Then, from the input unit 5 to the switch 2, a signal of selection of the direction is applied, which allows the passage of pulses from the generator 1 to the stepping motor 3 and at the same time to the reading input of the counter 6 steps. The testing of a given number of HMity pulses and the movement of an executing mechanism 4 to the required distance from a given equalization takes place. Moving the bogus mechanism into a plug-in mechanism 4 is carried out until the counter is 6 steps down and its output does not receive a signal of the end of the transfer cycle to switch 2. This signal prevents the pulse from the generator I

импульсы и считываетс  записанное в счетчик 10 число. Затем на выходе счетчика 10 по вл51етс  импульс, поступаюшагов . . После отработки заданного числа шагов двигателем 3 исполнительный механизм 4 должен переместитьс  в заданную точку позиционировани . Однако вследствие наличи  люфтов и упругих деформаций в кинем а щ ческой цепи исполнительного механизма 4 точность его установки невелика. Поэтому далее начинаетс  цикл выборки люфта и упругих деформаиий . ° приходу сигнала со счетчика 6 ; шагов -коммутатор 2 выдает сигнал на вход записи первого счетчика 7 и вызывает запись сигнала, поступающего с блока 5 ввода на информационный вход счетчика 7. Затем на выходе коммутатора 2 формируетс  импульс, поступающий на входы записи счетчиков 8 и 1О и на первый вход триггера 9. В результате код первсн. го счетчика 7 переписываетс  в счетчик 8, а в счетчик 10 записываетс  коо, поступаюБоий с блока 5 ввода. Записьюаемый в третий счетчик 1О Код соответствует перемещению исполнительного механизма 4 на величину , а записываемый в первый счетчик 7 код соответствует перемещению на величину „ ЬЙЛ , где Ь „ - максимально возможный люфт в кинематической цепи Ь - минимально возможный люфг, Оцновременно выставл етс  разр&шзклций гготен11иал на втором выходе триггера В, который соединен с его вторым входом и вторым входом эпемента 11. На первом выходе триггера 9s кото рый с оэ синен с входом элемента И-НЕ 12J выставл етс  запрещающий сигналов коммутаторе 2 снимаетс  запрет на про- хож{гэние импульсов с генератора 1 из шаговый двигатель 3. Кроме того, импу™ льсы с генаратора 1 поступают на входы элементов 11 и 12.. На выхода элемента 11 по вл ютс  импульсы, поступающие на вычитающий вход второго счетчика 8. После того, как с второго счетчика 8 считываетс  записанное туда число, с его выхода поступает сигнал на третий вход триггера 9, который измен ет его состо ние . На первом выходе триггера 9 и ла .входе элемента И-НЕ 12 по вл етс  разрешающей сигнал, а на втором выходе и входе элемента 11 - запретный. С вь хода элемента 12 на вычитающий вход третьего счетчика 10 начинают поступать 593 щий на коммутаторе 2. При этом OHiraтепь Зсрабатывает заданное счетчиками 10 и 7 число импульсов и гфа сховдт перемещение исполнительного механизма вперед. После прихода импульса с выхода третьего счетчика 10 с выхода коммутатора 2 на входы записи счетчиков 6 и 10 поступает импульс. При этом повторно содержимое первого счетчика 7 запись ваетс  во второй счетчик 8, в третий счетчик 10 записываетс  информаци , поступающа  с блока 5 ввода, а триггер 9 устанавливаетс  в исходное состо ние.Импульсы с генератфа I подаютс  на шаговы двигатель 3 с другого выхода коммутатора 2, что вызывает реверс двигател  3. С выхода элемента 11 на вычитающий вход второго счетчика 8 начинают поступать импульсы. Происходит считывание содержимого счетчиков 8 и Ю, что приводит к перемещению исполнительного механизма 3 на ту же величину в обратном направлении. Когда счетчики 8 и 10 о&-нул ютс , с выхода счетчика 10 на коммутатор 2 поступает второй импульс, который снова вызывает перезапись инфоримации из первого счетчика 7 во второй счетчик 8, запись информации в третий счетчик 1О, установку триггера 9 в исходное состо ние, и цикл повтор етс . В этом случае происходит перемещение исполнительного механизма на ту же величину , но без изменени  направлени  движени . Когда с выхода третьего счетчика Ю на коммутатор 2 поступает третий импульс, цикл снова повтор етс  но в этом случае происходит реверс движени . По приходу с выхода третьего счетчика. 1О четвертого импульса на выходе коммутатора формируетс  импульс, который поступает на считывающий вход первого 7, с которого считываетс  единица . Затем в коммутаторе 2 формируетс  импульс и происходит перезапись новой информации со счетчика 7 в счетчик 8, запись в счетчик 10, установка триггера 9 в исходное состо5Шие. Далее весь цикл работы повтор етс , но величина перемещени  уменьшаетм  на одит шаг. Циклы работы устройства повтор ютс  до тех пор, пока не считываетс  вс  информаци  с первого 50 pulses and the number written to counter 10 is read. Then, at the output of the counter 10, the pulse, the steps, is received. . After practicing a predetermined number of steps by engine 3, the actuator 4 must move to a predetermined positioning point. However, due to the presence of backlash and elastic deformations in the kinemas of the ach of a chain of the actuator 4, its installation accuracy is low. Therefore, the cycle of backlash and elastic deformation begins further. ° signal arrival from counter 6; steps - switch 2 outputs a signal to the recording input of the first counter 7 and causes the signal from the input unit 5 to the information input of the counter 7 to be recorded. Then a pulse is generated at the output of the switch 2, which arrives at the recording inputs of the counters 8 and 1O and to the first trigger input 9 As a result, the code is first. The second counter 7 is rewritten into the counter 8, and in the counter 10 is written koo, I receive your message from the input block 5. The code recorded in the third counter 1O corresponds to the displacement of the actuator 4 by the value, and the code recorded in the first counter 7 corresponds to the movement by the value LL, where LH is the maximum possible play in the kinematic chain Lb is the smallest backlash, the resolution is set at the same time the preparation at the second output of flip-flop B, which is connected to its second input and the second input of epec. 11. At the first output of flip-flop 9s, which is connected to the input of the AND-NOT element 12J, the signaling inhibit switch The prohibition of the passage {of pulses from the generator 1 from the stepping motor 3 is removed. In addition, impulses from the generator 1 are fed to the inputs of elements 11 and 12. At the output of element 11, pulses are received to the subtracting input the second counter 8. After the number recorded there is read from the second counter 8, its output receives a signal at the third input of the trigger 9, which changes its state. At the first output of the trigger 9 and on the input of the element, AND-HE 12, a signal is enabled, and at the second output and input of the element 11, the forbidden signal. From the stroke of the element 12 to the subtractive input of the third counter 10, 593 switches on the switch 2 begin to flow. At the same time, the OHira type works out the number of pulses given by the counters 10 and 7 and the actuator move forward forward. After the arrival of a pulse from the output of the third counter 10 from the output of the switch 2, a pulse is sent to the recording inputs of counters 6 and 10. At the same time, the contents of the first counter 7 repeatedly record into the second counter 8, the third counter 10 records information received from the input unit 5, and the trigger 9 is reset. The pulses from generator I are fed to the step motor 3 from another output of switch 2 that causes the reverse of the engine 3. From the output of the element 11 to the subtractive input of the second counter 8, pulses start to flow. There is a reading of the contents of the counters 8 and Yu, which leads to the movement of the actuator 3 by the same amount in the opposite direction. When counters 8 and 10 are & sped out, a second pulse is sent from the output of counter 10 to switch 2, which again causes overwriting of information from first counter 7 to second counter 8, recording information into third counter 1O, setting trigger 9 to its initial state and the cycle repeats. In this case, the actuator moves by the same amount, but without changing the direction of movement. When the third impulse comes from the output of the third counter U to the switch 2, the cycle repeats again, but in this case the movement reverses. Upon arrival from the output of the third counter. 10 of the fourth pulse at the output of the switch a pulse is generated, which is fed to the read input of the first 7, from which one is read. Then, in the switch 2, a pulse is formed and the new information is rewritten from counter 7 to counter 8, written to counter 10, and the trigger 9 is set to its original state. Further, the entire cycle of operation is repeated, but the amount of movement is reduced by one step. The operation cycles of the device are repeated until all the information from the first 50 is read.

счетчика 7. Когда счетчик 7 обнулен, на его выходе формируетс  сигнал, поступающий на коммутатор 2. При приходе этого сигнала осуществл етс  запрет подачи импульсов на шаговый двигатель 3. Та- .КИМ образом обеспеч шаетс  возвратнопоступательное цвижеНие исполнительного механизма 4 в направлении перемещени counter 7. When counter 7 is set to zero, a signal arrives at its output, arriving at switch 2. When this signal arrives, the pulses are not supplied to the stepping motor 3. In this way, the reciprocating actuator 4 is provided in the direction of movement

счетчика .св зан с п тым входом коммутатора .counter. connected to the fifth input of the switch.

Источники информ.ации, прин тые во внимание npi;i экспертизеSources of information taken into account by npi; i expertise

1.Патент США № 3886424, кл. 318-630, 1975.1. US Patent No. 3886424, cl. 318-630, 1975.

2.Патент США № 35GO830, кл. 318-630, 1971 (прототип). 26 с линейно уменьшающейс  амплитуаой огносительно точки позиционировани .В ре- зультате этого происходит позициснирсвание исполнительного механизма 4 с поррешностью , не превышающей половину шага уменьшени  амплитуды, Предлагаемое устройство прецизионно- го позиционировани  позвол ет обеспечить погрешность установки ±2,5 мк, тогда как известное позвол ет обеспеч1 ть точность установки только пор дка +5 км.2. US patent number 35GO830, cl. 318-630, 1971 (prototype). 26 with linearly decreasing amplitude relative to the positioning point. As a result, positioning of the actuator 4 is performed with an error not exceeding one half of the amplitude decrement step. The proposed precision positioning device allows for an accuracy of ± 2.5 microns, while the known It does not provide installation accuracy of only about +5 km.

Claims (1)

Формула изобре те н и   Устройство дл  позиционировани , содержащее генератор импульсов, подключе1шый через коммутатор к входам шагового цвигател , соешгненного выходом с входом исполнительного механизма, блок ввода, подключенный первым выходом к информационному входу счетчика шагсе, а вторь1Ми выходами -к вторым входам коммутатора , соединенного третьим входом с выходом счетчика шагов, а вторым выходом - с считьшаюшим входом счетчика, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, в него введены три сгютчика, триггер и два элемента И-НЕ, соединенных первыми входами с третьим Выходом коммутатора, подключенного четвертыми выходами к первым входам первого счетчика, соединенного информационным входом с третьим выходом блока ввода, первым выходом - с четвертым входом коммутатора, а вторым выходом-с информационным входом второго счетчика, подключенного вычитающим входом к выходу первого элемента И-НЕ, а управл ющим входом - к п тому выходу коммутатора, к первому входу триггера и к управл ющему входу третьего счетчика, подключенного информационным входом к четвертому выходу блока ввода. Вычитающим входом-к выходу вто- рогх) элемента И-НЕ, соединённого втос первым выходом триггерым входом ра, св занного вторым вгсодом и вторым выходом с вторым входом первого элемента И-НЕ, а третьим входом-с выходом второго счетчика, причем выход третьего The formula of the invention and the Positioning device, comprising a pulse generator, connected through a switch to the inputs of a stepper motor, connected to an input of an actuator, an input unit connected to the information output of the treadmill counter by the first output, and the second output to the second inputs of the switch connected the third input with the output of the step counter, and the second output with the matching input of the counter, characterized in that, in order to improve the accuracy of the device, three sparklers, a trigger and a d of the NAND element connected by the first inputs to the third output of the switch connected by the fourth outputs to the first inputs of the first counter connected by the information input to the third output of the input unit, the first output to the fourth input of the switch, and the second output to the information input of the second counter, connected by the subtractive input to the output of the first NAND element, and the control input to the fifth output of the switch, to the first input of the trigger and to the control input of the third counter connected to the information input the fourth output of the input block. The subtractive input — to the output of the thrusters) of the NAND element, connected by the first output with the trigger input of the ra, connected by the second inlet and the second output to the second input of the first AND – NAND element, and the third input
SU802904207A 1980-04-03 1980-04-03 Positioning device SU932462A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802904207A SU932462A1 (en) 1980-04-03 1980-04-03 Positioning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802904207A SU932462A1 (en) 1980-04-03 1980-04-03 Positioning device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU932462A1 true SU932462A1 (en) 1982-05-30

Family

ID=20887190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802904207A SU932462A1 (en) 1980-04-03 1980-04-03 Positioning device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU932462A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4025838A (en) Signal modification device for memory controlled manipulator apparatus
SU932462A1 (en) Positioning device
US4219766A (en) Hybrid dual mode servo-system
US4269491A (en) Distance information judging circuit for focus detecting apparatus
USRE31208E (en) Signal modification device for memory controlled manipulator apparatus
SU970320A1 (en) Device for controlling industrial robot
SU746433A1 (en) Stepping system for programme-control of manipulator
SU1359771A1 (en) Device for number programmed control drive
SU1422160A1 (en) Apparatus for measuring the parameters of motion of object
SU740491A1 (en) Circuit system for program control of multicoordinate manipulator
SU1251039A1 (en) Device for controlling velocity of object
SU1170615A1 (en) Displacement encoder
SU1689060A1 (en) Moving object position control device
SU1441373A1 (en) Information input device
SU1429036A1 (en) Device for measuring speed
SU1322441A1 (en) Device for delaying pulses
RU1812100C (en) Cyclic system for programmed control of manipulator
SU1226413A2 (en) Device for controlling positions of working elements
SU857934A1 (en) Device for metal-cutting machine digital program control
SU644617A1 (en) Stepping system of program control of multicoordinate manipulator
SU1310861A1 (en) Scan correction unit of device for reading graphic information
SU826284A1 (en) Drive programme-control device
SU601663A1 (en) Digital programme-control device
SU636076A1 (en) Apparatus for position-wise control of manipulator robot
SU1663739A1 (en) Device for control of stepped motor