Шаговая система программного управления манипулятором

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическиеРеспублик т746433(51)М, Кд,О 05 В 19/40 В 25 1 9/00 с присоединением заявкиГосударственный комнтет СССР(23) Приоритет Опубликовано 07,07,80,. Ьтоллетеиь25 но делам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 07,07.80(72) Автор изобретения В. С. Громосяк Проектно-конструкторское и технологическое бюро по машиностроению(54) ШАГОВАЯ СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРОМ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использованопри создании импульсных систем программногоупрзвления манипулятором,Известны шаговые системы программногоуправления манипулятором, содержащие блок5пзмяти, блок записи, блок воспроизведения,блок формирования команд коммутатор, ша-.говый двигатель и датчик положения т 11.Однако, они имеют сложную структуру при10реализации их ца двоичных логических элементах.Наиболее близким техническим решениемк данному. изобретению является система, со.держащая последовательно соединенные блокт 5пзмяти, первый ключ, блок воспроизведенияпрогрзммы и блок управления, первый ивторой выходы которого подключены к соотгветствующим входам первого коммутатора,выход которого соединен со входом шагового20двигателя, связанного через исполттитепьньт 1 т ор.гзя с датчиком положеция исполцтпельного ор.гана, последовательно соединенные второй коммутатор, первый элемент задержки, первый элемент ИЛИ и блок записи программы, выход которого подключен ко второму входу перво. го ключа, второй выход второго коммутатора подключен ко второму входу первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с первым выходом второго коммутатора (2 т.Недостатком этой систсмы является ее невысокая точность, особенно лри больших скоростях, вследствие инерционности исполнитель. ного органа и возможных потерь импульсов шаговым двигателем. Цель изобретения - повышение то 1 птости системы.Поставленная цель достигается тем, что система содержит второй ключ. последовательно соединенный второй элемент задержки, реверсивный счетчик, первый дешифр;пор, тецератор импульсов и второй элемент ИЛИ и последовательно соедицеттцые второй дешифра. тор и элемент И, второй вход которого подключен ко входу второго элемеци задержки и третьему выходу блока управления, з выходко второму входу второго элсмсцтз ИЛИ,3 74выход которого соединен с третьим входом первого коммутатора, вход второго ключа подключен квыходу датчика положения исполнительного органа, первый выход - ко входу второго коммутатора, а второй выход - ко второму входу реверсивного счетчика, выход которого соединен со входомпервого и второго дешифраторов.На чертеже представлена функционзльпаясхема системы (по одной координате манипулятора). 1 ООна содержит блок 1 йамяти, первый ключ2, второй ключ 3, блок 4 записи программы,.блок 5 воспроизведения программы, блок 6управления, первый коммутатор 7, шаговыйдвигатель 8, исполнительный орган 9, датчик 10 15положения исполнительного органа, второй коммутатор 11, первый элемент 12 задержки, первый элемент 13 ИЛИ, блок 14 коррекции,реверсивный счетчик 15, второй элемент 16 задержки, первый дешифратор 17, второй дешиф оратор 18, второй элемент 19 ИЛИ, генератор20 импульсов, элемент 21 И,Шаговая система работает следующим образом,При установке ключей 2 и 3 в положение 25"запись" и перемещении рабочего органа потребуемой траектории импульсный датчик 10положения действительного положения формирует импульсы, которые через второй коммутатор 11, первый элемент 12 задержки и пер. зовый элемент 13 ИЛИ поступают в блок 4 записи.В результате в блок 1 памяти записываютсявсе перемещения исполнительного органа 9, покаждой координате на отдельную дорожкумагнитной ленты. Сигналы прямого перемещениязаписываются одиночными импульсами, а сигналы обратного перемещения - двойными.Для воспроизведения программы устанавливают ключи 2 и 3 в положение работа. Счи. 4 Отанные блоком 5 воспроизведения импульсыпоступают на блок 6 управления, который фор.мирует команды управления первым коммутатором 7 (прямое и обратное перемещение) иимпульсные последовательности, соответствующие 45перемещением, которые через блок 14 коррекции поступают на информационный вход коммутатора 7 шагового двигателя и далее отрабатываются шаговым двигателем 8. С импульсного датчика 10 положения на вычитающий входреверсивного счетчика 15 поступают импульсы,соответствующие действительным перемещениямисполнительного органа 9. На суммирующийвход реверсивного счетчика 15 поступают задержанные вторым элементом 16 задержки им.пульсы программы. Время задержки выбирается" соответствуюгцим инерционности цзгового". Двигателя 8 и исполнительного органа 9, поэтому при точном воспроизведении программы 6433 4реверсивный счетчик 15 находится в нулевом состоянии, В случае, если число импульсов, поступивших на вычитающий вход, меньше числаимпульсов, поступающих на суммирующий вход, что свидетельствует об отставании исполнительного органа 9, например из за потерь импуль. сов гцаговым двигателем, реверсивный счетчик15 (в данном примере шестиразрядный) устанавливается последовательно в состоянии000001, 000010, 000011 и т.д., что выявляетсяпервым дешифратором 17, который включаетгенератор 20 импульсов. Импульсы коррекциис генератора 20 импульсов поступают через второй элемент 19 ИЛИ вместе с импульсами прог.раммы на первый коммугатор 7 и отрабатыва.ются шаговым двигателем 8. Импульсы коррекции выдаются генератором 20 импульсов дотех пор, пока не будет обнулен реверсивныйсчетчик 15 (ошибка скорректирована), В слу-чае, если имеет место пробег исполнительногооргана 9, соответствующей разностью импульсовреверсивный счетчик 15 устанавливается последовательно в состояния 111111, 111110, 111101и т.д. Такие состояния счетчика выявляютсявторым дешифратором 18, на инверсном выходе которого исчезает сигнал и элемент 21 Изапирается, предотвращая подачу следующихимпульсов программ на шаговый двигатель 8до тех пор, пока ими не будет скомплексирована ошибка (счетчик 15 обнулился).Применение изобретения позволит повысить точность позиционирования манипулятора.Формула изобретенияШаговая система программного управленияманипулятором, содержащая последовательно соединенные блок памяти, первый ключ, блок воспроизведения программы и блок управления, первь 1 й и второй выходы которого подключены к соответствующим входам первого коммутато.ра, выход которого соединен со входом шагового двигателя, связанного через исполнительный орган с датчиком положения исполнительного органа, последовательно соединенные второй коммутатор, первый элементзадержки, первый элемент ИЛИ и блок записи программы, выход которого подключен ко второму входу первого ключа, второй выход второго коммутатора подключен ко второму входу первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с первым выходом второго коммутатора, о г л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повьпцения точности системы, она содержиг второй ключ, последовательно соединенные второи цемент эа.держки, реверсивный счетчик, первьй дешифратор, генератор импульсов и второй элемент746433 6ко второму входу реверсивного счетчика, выход которого соединен со входом первого ивторого дешифраторов. Составитель Г, Нефедоваедактор И. Ковальчук, Техред И.Асталош Корректор И, Муска Заказ 4102/16Ц 956 комитета СССткрытий Подписное Тираж рственного ретений и Ж, Рауш ЧИ Госуд делам нзо 1303, 45 ская н оск иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект 5ИЛИ н последовательно соединенные второй дешифратор и элемент И, второй вход которого подключен ко входу второго элемента за. держки н третьему выходу блока управления,l а выход - ко второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим вхо. дом первого коммутатора, вход второго ключа подключен к выходу датчика положения ислолчительного органа, первый выход - ко входу второго коммутатора, а второй выход -Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шадрин В, Н. Фазовое управление от магнитной ленты, М-Л. "Энергия", 1964, с. 14,2, Авторское свидетельство СССР цо заявкеп Нф 2520536/18-24, 05.09.77 (прототип),