Устройство для циклового программного управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИН 9) Б 5 И 4 С 05 В 19/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО ЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57 в тике вычи жет б цикло ных р гибки ть и 1985СР1981. ых с бото прои апайаащ впуск сриацивннхад(21) 4136616/24-24 (22) 20.10.86 (46) 23.03.88. Вюл (72) С.И.Панкратов (53) 621.503,55(08 (56) Заявка Японии кл. С 05 В 19/42,Авторское свиде Ф 1003019, кл. С 0 В.А.Шат 8) 60-2704 25 1 9/2 льство С В 19/1,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИКЛОВОГО ПРОРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ение относится к автомалительной технике и моользовано при создании стем управления промьппленспособных работать в зводственных системах.1383298 Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышениебыстродействия устройства путем совмещения движений механизмов объектауправления. Устройство для цикловогопрограммного управления содержит блокпамяти 1, счетчик импульсов 6, формирователь импульсов 14, .элемент И 13,элемент ИЛИ 9, первый 5 и второй 8блоки сравнения, блок 7 триггеров,блок 4 датчиков положения, блоки элементов И 11, ИЛИ 10, блок 12 элеменИзобретение относится к автомати-ке и вычислительной технике и может быть использовано при создании цикловых систем управления промышленными роботами, способных работать в гибких производственных системах.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия устройства путем О совмещения движений механизмов объекта управления. Ка чертеже представлена функциональная схема устройства.5Устройство содержит блок 1 памяти, выходной блок 2, объект 3 управления, блок 4 датчиков положения, первый блок 5 сравнения, счетчик 6 импульсов, блок 7 триггеров, второй блок 8 сравнения, элемент ИЛИ 9, блок 10 элементов ИЛИ, блок 1 элементов И, блок 12 элементов НЕ, элемент И 13, формирователь 14 импульсов, шины"Пуск" и "Готовность", информационный вход устройства.Блок 1 памяти имеет пять зон записи информации, соответствующих пяти выходам блока. В зону 111 записана информация о последовательности включения приводов объектов 3 управления, В зонах 11 и 1 записана информация о состоянии датчиков положения, соответствующем окончанию каждого такта цикла, прцчем в зоне 11 сигнал 1 записан в разряды, соответствующие тем датчикам, состояние которых может принимать любые значения в данном такте цикла, а в остальные разряды записан сигнал "0". В зоне 1 в тов НЕ, при этом формирователь импульсов выполнен в виде ждущего мультивибратора, Устройство позволяетсовместить движение исполнительныхмеханизмов, повысить надежность посредством осуществления автоматической коррекции положения исполнительных механизмов в процессе работы ирасширить область применения за счетвозможности использования в гибкихпроизводственных системах. 1 з.п.ф-лы,табл.,ил. разряды, соответствующие тем датчикам, состояние которых должно принять значение "0", записан сигнал "0", а во все остальные разряды - "1". В разряд зоны 17 записан сигнал "0" в тех тактах, в которых происходит поиск объекта с адресом, записанным в блоке 7 триггеров, а во всех остальных тактах в зоне 1 Ч записан сигнал "1"; Сигнал "1", записанный в зоне 7 в последнем такте цикла, поступает на шину "Готовность" и сообщает о том, что устройство закончило цикл работы и готово приступить к новому.Сигналы с первого выхода блока 4 датчиков положения сообщают о дости-, жении исполнительными механизмами объекта 3 управления конечных положений и поступают через блок 12 элементов НЕ на второй вход блока 11 элементов И, который отключает соответствующий привод объекта 3 управления,Сигналы с второго выхода блока 4 датчиков положения представляют собой код объекта, подлежащего обслуживанию роботом, и поступают во второй блок 8 сравнения, где сравниваются с информацией блока 7 триггеров.. На выходе блока 10 элементов ИЛИ сигналы с тех датчиков положения, которые необходимо "выключить" в данном такте, принимают значение "1", а все остальные свое натуральное значение.В первом блоке 5 сравнения сигналы с датчиков положения сравниваются с заданными значениями, записаннымив зоне ТТ 1 блока 1 памяти, и, в случае их равенства, на первый вход элемента И 13 поступает сигнал1".Устройство работает следующим об 5 разом.На информационный вход устройства с пульта управления или от ЭВМ, управляющей гибкой производственной системой, в которую входит устройство, поступает двоичный код, соответствующий адресу объекта, который должен быть обслужен промышленным роботом, управляемым данным устройством. С появлением сигнала на шине Пуск .этот адрес записывается в блок 7 триггеров, происходит обнуление счетчика б импульсов, в результате чего включается нулевая ячейка блока 1 памяти, соответствующая первому такту цикла 20 работы устройства.Сигналы из зоны Т блока 1 памяти через блок 11 элементов И и выходной блок 2 поступают в объект 3 уп - равления и включают соответствующие 25 исполнительные механизмы. После выполнения объектом 3 управления требуемых перемещений, о чем сообщают сигналы блока ч датчиков положения, на выходах первого 5 и второго 8 бло ков сравнения появляются сигналы "1", в результате чего на выходе элемента И 13 также появляется сигнал "1", который через формирователь 14 импульсов поступает на счетный вход счетчика б импульсов, который включает сле 35 дующую, т.е, первую ячейку блока 1 памяти соответствующую второму так ту цикла.Рассмотрим принцип работы устрой 40 ства и принцип записи информации в блок 1 памяти.Предположим, что устройство управляет транспортным роботом, осуществляющим доставку кассет с заготовками из склада-накопителя на обрабатывающие станки, замену кассет и доставку готовой продукции обратно на склад. Робст имеет два захвата, которые могут осуществлять поворот до жестких упоров, причем привод А уста 50 навпивает первый захват в позицию загрузки-выгрузки, что подтверждается срабатыванием датчика а а привод Б - второй захват, о чем сигнализирует датчик б, (роме того, робот имеет приводы В. Г, Д, Е, обеспечивающие перемещения вверх, вниз, вперед и назад соответственно, датчики в и г, соответствующие крайним верхнему и нижнему положениям робота, и кодовые датчики д, е, ж, з осуществляющие поиск станка, на котором необходимо произвести смену кассет. Зона загрузки-выгрузки наскладе имеет код 1111, а на станках - 0001, 0010, 001 и тд.Предположим, что в такте и- цикла робот, находясь в нижнем положении, взял первым захватом кассету с заготовками на складе-накопителе, ему предстоит выйти в верхнее положение, развернуть захваты, проследовать до зоны загрузки-выгрузки станка, код которого записан в блоке 7 триггеров,и опуститься вниз.В таблице приведен пример записи информации в блок 1 памяти для выпол нения поставленной задачи. В такте происходит движение робота вверх одновременно с поворотом захватов ("1" в разрядах Б, Б в зоне 1) до тех пор, пока не сработает датчик крайнего верхнего положения в (".1" в разряде в в зоне 111), и независимо от окончания поворота захватов ("1" в разряде б в зонах 1 Е,111), робот переходит к обработке такта и+1. Если поворот захватов закончился в середине такта и, то сигнал с датчика б поступает через блок 12 элементов НЕ на второй вход блока 11 элементов И и отключает привод Б. Поскольку такт п совершается в зоне склада, имеющей коц 1111, то в разряды д, е, ж, з зоны 111 записан сигнал "1".В такте и+ происходит"движение вперед ( в разряде Д зоны 1) с одновременным поворотом захватов ("1" в разряде Б зоны Т) до тех пор, пока робот не достигнет станка, код которого записан в блоке 7 триг 1 еров. Сигналы "1" в разрядах д, е, л и з в зонах 11, 111 "выключают" соответствующие датчики из работы в первом блоке 5 сравнения, а сигнал "0" в зоне ХЧ включает в работу втор.й блок 8 сравнения, за счет чего происходит выбор нужного станка. Еслй пр движении робота в такте и+1 он пер.мещается вниз и сходит с датчика в, например, под воздействием вибрации, то открывается соответствующий элем;нт И в блоке 11, и сигнал "1", ззпксанный в разряде "В" зоны 1, вк 1 чаетпривод В до тех пор, пока вновь несработает датчик в, сигнал с которого поступает через соответствующийэлемент НЕ блока 12 на второй входсоответствующего элемента И блока 11и отключает привод В,Таким образом, производится автоматическая коррекция положения ис"полнительных механизмов робота без Онарушения цикла работы, Аналогичнопроизводится коррекция положения захватов робота за счет наличия сигнала"1" в разряде Б зоны 1 в такте и+1.При достижении роботом требуемогостанка устройство; независимо отокончания поворота. захватов ( вразряде б в зонах .11, 111), переходит к исполнению такта и+2, где производится анализ выполнения поворота 20захватов ("О" в разряде б эоны 11 и"1" в разряде б зоны 111), Если поворот закончен до начала такта и+2,то формирователь 14 импульсов, выпол-,ненный в виде ждущего мультивибратора, формирует два импульса, устройство сразу переходит к исполнению такта и+3,Если поворот не завершен, то уст 4ройство ждет его окончания в тактеи+2 и с приходом сигнала от датчикаб переходит к исполнению такта и+3,где робот совершает движение вниз("1" в разряде Г зоны 1) до срабатывания датчика г ( в разряде г зоны 111). В такте и+3 также произво 35дится коррекция положения захватовза счет сигнала "1" в разряде Б зоны 1.В последнем такте щ цикла записывается сигнал "1" в зоне Ч, а во всеостальные разряды записывается, например, сигнал "О", чтобы устройствоне перешло к такту ш+1.11 ри установлении электрической перемычки между шинами "Пуск" и "Готовность", устройство после завершенияцикла К работы автоматически приступает к выполнению цикла К+1.Применение изобретения позволяетзначительно повысить производитель-.ность обслуживаемого оборудования путем совмещения движений исполнительных механизмов, повысить надежностьпосредством осуществления автоматической коррекции положения исполнительных механизмов в процессе работыи расширить область применения устройства за счет возможности использования в гибких производственных системах,ф о р м у л а изобретения1. Устройство для циклового программного управления, содержащее блок памяти, подключенный входом к выходу счетчика импульсов, выходной блок, выход которого соединен с входом объекта управления, блок датчиков положения, первый блок сравнения, первый вход которого подключен к первому выходу блока памяти, а выход - к первому входу элемента. И, соединенного выходом с входом формирователя им- пульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия устройства путем совмещения движений механизмов объекта управления, в него введены блок элементов ИЛИ, второй блок сравнения, блок триггеров, элемент ИЛИ, блок элементов НЕ и блок элементов ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения, первые входы - с вторыми выходами блока памяти, вторые входы - с выходами блока датчиков положения, с первыми входами второго блока сравнения и с входами блока элементов НЕ, выходы которого подключены к первым входам блока элементовИ, соединенного вторыми входами с третьими выходами блока памяти, а выходами - с входами выходного блока, второй вход второго блока сравнения соединен с выходом блока триггеров, информационные входы которого являются информационными входами устройства, установочный вход которого соединен с записывающим входом блока триггеров и с обнуляющим входом счетчикаимпульсов, выход второго блока сравнения соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу элемента И, а второй вход - к четвертому выходу блока памяти, пятый выход которого соединен с шиной "готовность" устройства.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что формирователь импульсов выполнен в виде ждущего мультивибратора,Зона Зона Зона 111 Зона 11 НомертакЧ абвгдежз ТЧ АБВ ГДЕ абвгдежз та 0 0 и+1 0 и+2 0 и+3 Составитель И.ШвецТехред М,Ходанич Редактор Н.Бобкова Корректор М,Максимишинец Тираж 866 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 1296/45 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 011000 011010 010000 010100 000000 01000000 01101111 1 010011 В 01 101111 0 00001111 01101111 1 00001111 01011111 1 00000000 00000000 0