Устройство позиционирования исполнительных органов робота

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 5 В 13 ЗбО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ .ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ Т СССРОТНРЫТЮ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ К 969.66(56) 1, Патент США В 3 1,кл. 318-375, 19752. Попов Е.П. Прикладная теорияпроцессов управления в нелинейныхсистемах. И., 1 Наука, 1973,с 496, 4973. Патент США М 4242622,кл, 318-616, 1977 (прототип) .(54)(57) УСТРОЙСТВО ПОЗИЦИОНИРОВАНИИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ РОЬОТА, содержащее последовательно соединенные первый сумматор, пврвый вход которого является входом устройства,а второй подключен к выходу датчикаположения, и регулятор положения, . последовательно соединенные второйсумматор, регулятор скорости, преоб.разователь, двигатель, соединенный с датчиком положения, тахогенератор, фильтр, управляемый делитель, подключенный выходом к второму входу второ го суюатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьааения надежности устройства и обеспечения повторяемости процессов Гозиционироваййя устройства, оно содержит последова. тельно соединенныеформирователь трехпозиционного сигнала, подключенный входом к выходу первого сумматор ра,третий сумматор,подкдоченный:вторым входом к выходу регулятора положения, и ключ соединенный выходом с Е вторым входом второго сумматора, выход формирователя трехпоэиционного сигнала соединен с управляющими входами управляемого делителя и ключа.Изобретение относится к системамавтоматического управления и можетиспользоваться в следящих приводахпромьвленных роботов, металлорежущих станков и другого оборудования,требующего надежного и точного позиционирования.Известны системы автоматическогоуправления, содержащие специализированные узлы для торможения вала исполнительного двигателя. Так в следящей по положению системе может использоваться специальный тиристординамического торможения для перехода на малую скорость, а в моментточной остановки привода вал электро 15двигателя фиксируется электромагнитным тормозом (1.Таким системам свойственна невысокая надежность в режиме частыхостановок вследствие ограниченногоресурса электромагнитного тормоза.В следящих по положению системахможет использоваться устройство изменения демпфирования в зависимбсти отвеличины сшибки 2.1Таким системам свойственно дли"тельное время позиционирования, чторезко уменьшает быстродействие системы,Наиболее близком по техничесхой ЗО,сущности к изобретению является ста- .билизированная нелинейная Сервосистема, которая кроме типовых элементовследящей системы (компараторов, сервоусилителя, электродвигателя датчика положения) содержит ряд допол,нительных элементов (компарагоров,ключей), служащих для переключениявходных .цепей и цепей обратных связей в Функции величины рассогласования, в результате чего меняются коэффициент усиления и постоянная вреиени регулятора а в конечном итогеповышается быстродействие и точность (3).Недостаток известной системы - отсутствие возможности обеспечения надежной фиксации исполнительный органов в точке позиционирования.Цель изобретения - повышениенадежности устройства благодаря ис.ключению элементов с малым ресурсом работы (электромагнитные тормоза) а также повышение повторяемости за счет уменьшения влиянияслучайных факторов (помехи системуправления).Поставленная цель достигается тем,что в систему, содержащую последовательно соединенные первый сумматор,первый вход которого является входом устройства, а второй подключен бОк выходу датчика положения, и регулятор Положения, последовательно соединенные второй сумматор, регуляторскорости, преобразователь, двигатель,соединенный с датчиком положения,тахогенератор,фильтр, управляемый делитель; подключенный выходом к второму входу второго сумматора, введены последовательно соединенные формирователь трехпозиционного сигнала подключенный входом к выходу первого сумматора, третий сумматор, подключенный вторым входом к выходу ре-. гулятора положения, и ключ, соединеный выходом с вторым входом второгоумматора, выход формиРователя трех- ,позиционного сигнала соединен с управляющими входами управляемого делителя и ключа.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит последовательно соединенные первый сумматор 1, регулятор 2 положения, третий сумматор 3, ключ 4, второй сумматор 5, регулятор б скорости, преобразователь 7, двигатель 8, тахогенератор 9, фильтр 10, управляемый делитель 11, Формирователь 12 трехпозиционного сигнала и датчик 13 положения.Выход сумматора 1 связан. с входом формирователя 12, выход которого связан с вторым входом сумматора 3 и с вторым входом ключа 4, а также с вторым входом управляемого делителя 11. Выход двигателя 8 связан с входом тахогенератора 9 и датчика 13 положения. Выход тахогенератора 9 связан с входом фильтра 10, выход которого связан с первым входом управляемого делителя 11. Выход делителя 11 связан с вторым входом управляемого сумматора 5, что позволяет замкнуть традиционную обратную связь по скорости (контур, состоящий из элементов 5 - 11), Выход датчика 13 положения связан с вторым входом сумматора 1, что позволяет замкнуть обратную связь по положению.Устройство работает следующим образом.В автоматическом режиме рассогласование по положению выявляет сумматор 1 и подает его на регулятор 2 положения, который Формирует сигнал уставки скорости и подает его на сумматор 3. На этот же сумматор подается дополнительный сигнал с формирователя 12, выбираемый из условий интенсивного разгона - торможения двигателя при обеспечении условий апериодичности процессов. Выходной сигнал сумматора 3 поступает на ключ 4, который пропускает его на сумматор 5 без изменений, Выходной сигнал сумматора 5 поступает на регулятор 6 скорости, выход которого связан с входом статического преобразователя 7. Выход преобразователя 7 питает двигатель 8, выход которого связан с входом тахогенератора 9 и с входом датчика:13 положения.Заказ 11463/42 Тираж 846 - ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Поскольку выход тахогенератора 9 связан через фильтр 10 и управляемый делитель 11 с входом сумматора 5 (отрицательная обратная связь по скорости), а выход датчика 13 положения связан с вторым входом сумматора 1 (отрицательная обратная связь по положению), то данная система функционирует как обычная двухконтурная система подчиненного регулирования. ФВ момент прихода вала двигателя 8 в требуемое положение срабатывает формирователь 12 трехпозиционного сигнала, что вызывает срабатывание ключа 4 и разрыв связи по положению. Кроме того, формирователь 12 изменяет коэффициент передачи управляемого делителя 11, увеличивая жесткость скоростного контураПри этом помехи системы управления не влияют на положение вала двигателя. Допол" нительно введенные элементы крайне просты в реализации, надежны в рабо те и практически не удоражают систе муе Изобретение позволяет повыситьнадежность оборудования, оснащенного 10 подобными устройствами за счет обеспечения режима торможения без дополнительных механических элементов (тормозов), имеющих ограниченный ресурс. Кроме того, .обеспечивается хо рошая повторяемость процессов позиционирования за счет уменьшения влияния помех наскоростной контур в точке позиционирования.