Устройство для контроля подачи листовой заготовки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ЕСПУБЛИК 902, В 7/1 5)5 В 1 гИИЗНК адатами. тарр, ЛИОта.(ВТ ехнике упи листош-, и другими тонколим поомыш- в и евааЪ нения ава- оматизиромплексов, оенных замер, закливата рукой отки не одза недостаГОСУДАР СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР УУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-производственная организациявнедрения перспективных разработок и патентно-информационных исследований(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОДАЧИ ЛИСТОВОЙ ЗАГОТОВКИ157) Использование: управление автоматизированными листоштамповочными, реза-тельными и другими комплексами,обрабатывающими тонколистовые заготовки с применением промышленных роботови манипуляторов. Сущность изобретения;устройство содержит последовательно соединенные датчик толщины листовой заготовки, блок преобразования сигнала,ключевой элемент, элемент памяти и компаИзобретение относится к травления автоматизированнымтамповочными, резательнымикомплексами, обрабатывающими стовые заготовки с применение ленных роботов и манипулятороСуществует проблема устра рийных ситуаций в работе авт ванных обрабатывающих ко возникающих при попадании сдв готовок в зону обработки (напри нивание пресса) вследствие сх робота и передачи в зону обраб ной, а двух и более заготовок из 2ратор, выход которого связан с соответствующим входом блока управления, при этом второй вход ключевого элемента связан с выходом блока управления. Также в устройство введены пороговый элемент и счетчик, первый вход которого соединен с выходом комйаратора, второй вход счетчика соединен с выходом блока управления, а выход счетчика - с вторым входом блока управления и выход блока преобразования сигнала через пороговый элемент связан с третьим входом ключевого элемента, выход которого также подключен к второму входу компаратора, При этом датчик толщины листовой заготовки выполнен в виде излучающей катушки индуктивности, подключенной к генератору переменного сигнала; и приемной катушки индуктивности, подключЕнной к блоку преобразования сигнала. При этом упомянутые катушки расположены соосно и с зазором относительно друг друга на соответству 1 ощих держателях, установленных на позиции контроля, 1 з.п,ф-лы, 2 ил. точной технологическойназначенных к обработкеИзвестно устройстволистовой заготовки рукоробота, которое содержмагнитоуправляемый даттовки, смонтированныйпромышленного робота, сстемой управления роботоплексом, Устройство сдополнительным бесконтуправляемым датчиком оенности заготовки, заосновании руки промышл подготовки р дзаготовок д контроля захвата и промышленного ит бесконтактный чик наличия заго- ъна захвате руки оединенной с ситехническим комнабжено также актным магнитопределания сдво-крепленным наенного робота оппозитно датчику наличия заготовки на регу- ся также невысокая надежность вследствие лируемом расстоянии от последнего по вер- возможности ложного срабатывания датчитикали, большем, чем две толщины каосдвоенностизаготовкивслучаеналичия листовой заготовки, и также соединенным с на поверхности контролируемой заготовки системой управления робототехническим 5 посторонних включений (масла, грязи и комплексом. Каждый магнитоуправляемый т,п.), а также при наличии у края заготовки датчик выполнен в виде двух дифференци- технологического брака (коробления, изги-. ально установленных магнитов, Недостат- ба и т.п,).ком известного устройства является низкая Необходимость проведения операции надежность контроля толщины заготовки 10 повторной калибровки устройства на кажвследствие раэбалансйровки датчиков в: дую из толщин заготовок различных партий процессе работы, приводящих к искажению и при измененйи скорости подьема руки выходных данных, Невысокая надежность робота в йачальной фазе после пуска комп- устройства также обусловлена необходимо- лекса до достижения полной приработки растью постоянной йодстройки датчиков с по бочих органов комплекса также мощью микрометрических винтов на свидетельствует о недостатках известного заданную толщину заготовки,устройства.Известно устройство контроля захвата В качестве прототипа выбран датчик листовой заготовки рукой промышнлейлноготолщинй листового материала, содержащий робота, содержащее соединенные с систе датчик, расположенный рядом с механизмой управления робототехнйческим комп- ., мом, подающим листовой материал, выралексом:, закрепленные на осйовании: батывающий сигйалы, пропорциональные промышленного робота под рукой робота толщине листов материала, выходящих из бесконтактные электромагнитные датчики подающего механизма, МнОгобитовый двоналичгия заготовки, контроля количества за ичный сигнал, представляющий толщину готовок и датчик опроса, .подаваемого листа материала, посылаетсяК недостатками этого устройства отно- для хранения в запоминающее устройство. сится невысокая надежность определения Многобитовые сигналы, представляющие толщины заготовки в схвате руки роботатолщину последовательно подаваемых вследствие отрицательного влияния коле впоследствии листов материала сравнивабания руки робота в момент измерения, осу- ются в компараторе с хранймым двоичным ществляемого в процессе движения руки сигналом. Когдатолщинапоследующеголиробота.:-,. ста материала превышает толщину начальИзвестно также устройстводля контро- ного листа, компаратор выдает сигнал ля систем управления подачей заготовок в 35 ошибки, который обнаруживается включаюштамповочных агрегатах, содержащее, свя- щимся при этом детектором. Обнаружение занное с системой управления робототех- сигнала ошибки используется для отвода нИческим комплексом, фотОтдаТчкик соответствующеголиста материалаотподаперемещения заготовки с излучателем иющего механизма.приемником, блок умножения, регистр, 40 К недостаткам этого устройства отнодифференцирующий элемент, генератор г сится невысокая его надежность,обусловединичного импульса, счетчик, триггер, ленная возможностью ложного ключ, элемент задержки, генератор эталон-срабатывания датчика о сдвоенности загоных импульсов, компаратор. Устройство по- тонки, Ложное срабатыванйе возникает зволяет измерять толщину заготовки путем 45 вследствие возможного превышения допуподсчета числа импульсов стабильной час- ска на разброс параметров по толщине, затоты на интервале времени перемещения; ложенного в устройстве, следствие наличия торцазаготовкимеждуэлементамифотопа- у контролируемой заготовки технологичеры датчика перемещения с последующим , ского брака (коробления, изгиба и т,п.) на сравнением с заготовкойрринятогй за зта поверхности ее посторонних включений лон, данные о котором зафиксированы в (масла, грязи-и т.п,). Расширение жв диапа- . устройстве с помощью блока умножения и зона допуска на разброс параметров по толрегистра, . щине резко увеличивает число аварийныхК недостаткам этого устройСтваотно- ситуаций, что ведет к большим материальсится невысокая надежйость измерения, 55 ным затратам применительно к листоштамвследствйе отрицательйотгО влияния "в мо- пооочному производству, вследствие мент определения датчиком толщинызйгб- заклинивания заготовок в штампе.товки колебания руки робота й Недостаткомданногоустройстватакже нестабильности скорости ее подьема, Кро-является необходимость проведения этапа мв того, к нвдоствткам устройства отнссит. калибровки устройства на толщину вагото.1756148 5 6вок различных паотий с необходимымдопу- рование комплекса, что также повышает сном на разброс параметров по толщине, надежность. Размещение излучающей иТаким образом, данное устройство име- приемной катушек датчика соосно с зазоет низкую надежность в работе. 5 ром и закрепление их иа двух держателях,неЦелью изобретения является повыше- связанных механическй с рукой робота поние надежности работы, вышает надежность устройства за счет искПоставленная цель достигается тем. что лючения негативного влияния колебания в устройстве для контроля подачи листовой 10 руки робота на процесс контроля толщины заготовки, содержащем последовательно заготовки,соединенные датчик толщины листовой за- Таким образом, представленное схем- готовки, блок преобразования сигнала, клю- ное решение устройства при размещении чевой элемент, элемент памяти и катушек индуктивности-СОоСно и с зазором компаратор, выход которого связан с соот относительно друг друга на соответствуюветствующим входом блока управления, в щих держателях, установленных, автономно него введены пороговый элемент и счетчик, относительно руки робота на позиции конт- первый вход которого соединен с выходом . роля, обеспечивает надежность работы усткомпаратора, второй вход счетчика соеди-:ройства для контроля подачи листовой нен с выходом блока управления, а вьйод 20 заготовки.счетчика-со вторым входом блокауправле- Устройств для контроля подачи листо- ния, при этом выход блока преобразования вой заготовки со схемным решением, иден- сигнала через пороговый элемент связан с тичным предложенному, осуществляющих третьим входом ключевого элемента, выход контроль толщины загоговки путем сравнекоторого также подключен ко второмувходу 25 ния с толщиной предыдущей заготовки за компаратора, При этом датчик толщины ли- счет постоянногб возобновления данных в стовой заготовки выполнен в виде излучаю-блоке памяти, имеющих автоматическое отщей катушки индуктивности, подключенной ключение при непроизводительном функцик генератору переменного сигнала, ипри-" онировании робота, в которых влияние емной катушки индуктивности, подключен колебаний рабочих органов на процесс опной к блоку преобразования сигнала, и ределения толщины заготовкй Отсутствует, упомянутые катушки расположены соосно и не выявлены ь других технических решенис зазором относительно друг друга йа соот-ях при изучении данной-и смежной области ветствующих держателях, установленйых: техники,автономно относительно руки робота на по- .35 На фиг,1 показана блок-схема устройстзиции контроля:ва; на фиг.2 - схема расположения заготовВыполнение устройства в соответствии ки в зоне датчика,с предложенной схемой позволяет опреде-Блок-схема устройства (фиг.1) содержит лять толщину заготовки с допустимым тех-: генератор 1 переменного сигнала; датчик 2 нологическим браком короблением, 40 толщины листовой заготовки, полосовой изгибом), а также с наличием на поверхно-фильтр 3, усилитель 4, детектор 5, порогости заготовки посторонних включений(мас- выйэлемент 6, ключевой элемент 7,элемент ла, грязй и т.п,), за счет того, что датчик . памяти 8, компаратор 9, счетчик 10, блок толщины листовой заготовки реагирует управления 11; Фильтр 3; усилитель 4 и детолько на толщину самой заготовки 45 тектор 5 составляют блок 12 преобразоваКроме того, электрическая схема заяв- вия сигнала.ляемого устройства позволяет осуществ-:, В устройствепоследовательносоединелять контроль параметров толщийы ны с генератором 1 переменного сйгнала заготовки путем сравнения с предыдуЩей датчик 2 толщины листовой заготовки, блок заготовкой при постоянном обновлении 50 12 преобразования сигнала, ключевой эледанных в элементе памяти, тем самым йск-. мент 7, элемент памяти 8, компаратор 9, л очая влияние разбалансировки элементов . соединенный своим выходом со счетчиком контролирующегоустройства и рабочих ор и блоком управления 11. Выход блока ганов робота, повышая надежность работы управления 11 соединен с ключевыМ эле- устройства, . 55 ментом 7 и счетчйком 10, выход которогозлектрическая схема предусматривает соединен с блоком управления, Выход блоосуществление остановки работы робото.- . ка 12 преобразовайия сигнала соединен технического комплекса при многократномтакже через пороговйй элемент 6 с ключе- (например, равном четырем) несхвате заго-: вым элементом 7.тонки рукой робота или многократном схва-Датчик 2 толщины выполнен в виде двух те сдвоенной заготовки, тем самым .катушек индуктивности 13 и 14, укреплен- . исключая непроизводительное функциони- ных на держателях 15 и 16, расположенных1756148 ние для начала нового цикла технологической операции. соосно и с зазором, чтобы между ними проходила заготовка 17. Держатели установлены автономно относительно руки робота 18 Момент открытия ключевого элемента 7 на позиции контроля. задается блоком управления 11 и соотаетстУстройство работает следующим о 5 ра вует моменту нахождения заготовки 17 в зоне датчика 2 и наличие управляющего сигзом Основному рабочему циклу контроля толщины заготовкипредшествует этап калибровки, осуществляющийся следующим нала фиксируется счетчиком 10. При наличйи сигнала на выходе компаратора 9 показания счетчика 10 анулируются . При образом. С генератора 1 переменного сиг отсутствии сигнала на выходе компаоатора нала электрический сигнал постоянной ам показания счетчика 10 не анулируются и плитуды и частоты поступает на датчик 2 при отсутствии сигнала на выходе компаратора 9 последующего рабочего цйкла суммитолщины заготовки. Контролируемая загоруются, Устройство предусматривает,товка 17 помещается в зону датчика между излучающей 13 и приемной 14 катушками, 15 Электромагнитное поле датчика 2 1 олЩинц заготовки ослабевает до значения, соответствующего толщине заготовки,и поступает в блок 12 преобразования сигнала. В блоке 12 сигнал поступает на полосовой фильтр 3. 20 При подсчете счетчиком 10 количества открытий ключевого элемента 7,равном чевыделенный полезный сигнал с полосового фильтра 3 поступает на усилитель 4. Усиленный сигнал, проходя через детектор 5 с блотырем, на выходе счетчика 10 появляется сигнал "Авария", поступающий в блок управления 11 и предусматривающий останов ка 12 преобразования сигнала, поступает через ключевой элемент 7 в элемент памяти комплекса При отсутствии заготовки 17 в зоне дат 8, в котором фиксируется максимальное значение амплитуды рабочего сигнала и поступает на один из входов компаратора 9,чика 2 в момент открытия ключевого элемента 7, зафиксировайного счетчиком а приемной катушке 14 датчика 2 наводится через который сигнал поступает в блок уп 30 сигнал значительно большей амплитуды,равления 11. Зафиксированное значение максимальной амплитуды рабочего сигнала чем при наличии заготовки 17 в зонедатчика 2. Для предотвращения попадания сигнала в элементе памяти является эталонным для в блок памяти в момент открытия ключевого элемента 7, предусмотрена блокировка сравнения с электрическим сигналом, соответствующим толщине последующей контролируемой заготовки. 35 Основной рабочий цикл работы устрой ключевого элемента 7, осуществляемая прохождением сигнала большой амплитуды с выхода блока 12 преобразования сигнала на ства повторяет прохождение сигнала этапа один из входов ключевого элемента 7. При калибровки до момента выхода сигнала с ключевого элемента 7. С выхода ключевого повторном несхвате заготовки 17 рукой ро 40 бота 18 счетчиком 10 осуществляется суммирование управляющих сигналоа для элемента 7 сигнал поступает в элемент памяти 8, где фиксируется значение вновь пооткрытия ключевого элемента 7, и при доступившего сигнала, и на второй вход стижении четырехразового значения такжесрабатйвает сигнал "Авария". 45 формула изобретения1, Устройство для контроля подачи листоаой заготовки, содержащее последовательно соединенные датчик толщины батывание компаратора 9 й появляется листовой заготовки, блок преобразования сигнал, поступающий в блок управления 11, 50 сигнала, ключевой элемент, элемент памяти позволяющий продолжать очередность операций робота. и компаратор, выход которого связан с соответствующим входом блока управления,В том случае, если величина рабочего при этом второй вход ключевого элемента связан с выходом блока управления, о т л и 55 ча ющеес я тем,что,с целью повышения сигнала значительно меньше максимального значения сигнала в элементе памяти 8,надежности работы, в него введены пороговый элемент и счетчик, первый вход которочто соответствует схвату сдвоенной- заготовки 17 рукой робота 18, то сигнал на выходе компаратора 9 отсутствует. Это го соединен с выходом компаратора, второй является сигналом к сбросу заготовки 17 и вход счетчика соединен с выходом блока возврату рукиробота 18 в исходное положе- управления, а выход счетчика - с вторым компаратора 9, где осуществляется сравнение величины поступившего рабочего сигнала с зафиксированным предыдущим, Если величина рабочего сигнала сравнима или больше максимального значения сигнала в элементе памяти 8, то происходит сранапример, четырехкратное суммирование числа открйтий ключевого элемента 7, что соответствует четырехразовому взятию сдвоенной заготовки 17 рукой робота 18 с последующим их сбросом.1756148. 10 9 оставитель К.Кручина.хред М.Моргентал - . Корректор И ор М.Янкович акова Заказ 3052 Тираж , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 инат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 зводственно-издательский входом блока управления, при этом выход индуктивности, подключенной к генератору блока преобразования сигнала через поро- переменного сигнала, и приемной катушки говый элемент связан с третьим входом индуктивности, подключенной к блоку преключевого элемента, выход которого такжеобразования сигнала, при этом упомянутые подключен к второму входу компаратора. 5 катушки расположены соосно и с зазором2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- одна относительно другой на соответствуюс я тем, что датчик толщины листовой заго- щих держателях, установленных на позйции товки выполнен в виде излучающей катушки . контроля,