Устройство управления укладчиком листового стекла

Изобретение относится к промьппленности строительных материалов,более конкретно к стекольной промышленности, и может быть использованона финишных операциях производства5листового стекла, в частности приавтоматизации операций стопированиялистового стекла.Целью изобретения является повышение точности управления и производительности.На фиг. 1 изображена технологическая схема устройства; на фиг. 2вакуумный схват манипулятора, прижатый к стеклу; на фиг, 3 - вакуумныйсхват на расстоянии толщины стеклапри обратном ходе; на фиг, 4 - блоксхема устройства; на фиг5 - блоксхемы пульта управления и дешифратора; на фиг. 6 - блок-схема управля"ющего вычислительного блока; нафиг, 7 - алгоритм работы укладчикалистового стекла.Устройство управления укладчиком 25листового стекла содержит рольганг 1со стеклом 2, стопу 3 стекла, промьппленный робот 4, состоящий из манипулятора 5 с исполнительным элементом,вакуумного схвата б с исполнительнымэлементом и вакуумными присосками 7,датчик 8 положения манипулятора,(информационный) датчик 9 наличиялиста стекла, установленный на схвате 6 манипулятора 5, пульт 10 управления, управляющий вычислительный35блок 11, генератор " импульсов,счетчик 13 импульсов, дешифратор 14,триггер 15, элемент ИЛИ 16, основнойформирователь 17 импульса и дополни 40тельный формирователь 18 импульса,Пульт управления состоит из тумблеров19 и 20 и кнопок 21 и 22.Дешифратор 14 состоит из двоичнодесятичного дешифратора 23 инвертоУ 45ров 24-28, элементов И-НЕ 29-31,элемента И-НЕ 32, элементов ИЛИ 33и 34.Блок 11 (фиг, 6) содержит узел 35управления, запоминающее устройство36, арифметика-логическое устройства5037, цифроаналоговые преобразователи38 и 39, блок 40 управления испопнительным элементом манипулятора 5,блок 41 ввода технологических команд,блок 42 вывода технологических ко 55манд,Устройство работает следующим образом. В управляющий вычислительный блок11 промышленного робота 4 заноситсяпрограмма, реализация которой позволяет манипулятору 5 осуществлятьзахват листового стекла 2 с рольганга 1, перенос листа на траекториюстопирования (точки А,С,В) и непосредственное стопирование. Движениевакуумного схвата 6 робота 4 от рольганга 1 до точки А осушествляетсяпо неизменной программе, заключеннойв начальном цикле обучения робота 4,Движение .от точки А к В и - обратноот точки В к А в ходе стопированияосуществляется в режиме самообучения,в ходе которого первоначально уточняется местоположение (координата)тары (точка В), а затем в каждомцикле стопирования при обратном ходе манипулятора 5 в блок 11 заноситсякоордината точки С отстоящей от1точки С или точки В на толщинустекла 2, В точке С происходит,пе 1реключение управляющего блока 11 врежим самообучения и в следующемцикле схват 6 со стеклом 2 осуществляет отработку координаты С . Стек 1ло 2 стопируется, а при обратномходе схвата 6 на расстоянии толщиныстекла от уложенного стекла по сигналу с датчика 9 в память блока 11заносится координата точки С Вследующем цикле уже производится отработка этой координаты и т.д,Таким образом, осуществляется набор всей стопы 3 стекла,При этом объем программной памяти,отведенный для реализации траектории стопирования (точки А,С;,В) минимйлен, так как нет необходимостив начальном цикле обучения промьппленного робота 4 заносить в память координаты точек С ,Спри толщинестопы 3 в 100 листов. Запись текущейкоординаты точки С осуществляетсяв каждом предыдущем цикле стопирования, причем запись осуществляетсяв режиме самообучения,Пульт 10 управления предназначен для занесения в оперативную память блока 11 заданного положения схвата б манипулятора 5, Программирование траектории движения схвата 6 манипулятора 5 осуществляется в следующей последовательности.В режиме "Программа" тумблера 19 н необходимый момент отработки схватом 6 манипулятора 5 траектории тумб 1551664лер 20 переводится в положение "Кадр".После отработки геометрии текущегокадра (отработка определенного участка траектории) в управляющем вычис 5лительном блоке 11 генерируется импульс КОГ (конец отработки геометрии)и выполнение программы приостанавливается, а блок 11 готов к переключению режима работы, 10Тумблер 19 устанавливается в положение "Обучение". Нажимаются кнопки"Пуск" 21 и "Запись кадра". При этомзаписываются в оперативную памятьтекущие координаты схвата 6 манипулятора 5. Запись осуществляется вкадр программы с номером на единицубольшем, чем предыдущий отработанныйкадр (часть программы). После записи кадра блок 11 готов к переключению режима работы.Тумблер 19 устанавливается в положение "Программа", и нажимаетсякнопка "Пуск" 21, При этом возобновляется отработка прерванной программы с кадра, следующего за переобученным,Данный порядок обучения промышленного робота реализуется и в режимесамообучения, когда запоминается текущая координата точки С;. При замыкании контактов датчика 9 (при пробной отработке траектории или в процессе стопирования) в формирователе17 импульсов генерируется импульс,который поступает на первый вход логического элемента ИЛИ 16, С выходаэлемента ИЛИ 16 импульс поступает навход блока 11, фиксируя окончаниеотработки геометрии текущего кадра, 40по которому заканчивается сравнениетекущих координат с заданием и происходит переход к следующему кадрупрограммы, В результате движениесхвата 6 манипулятора 5 от точки А 45к точке В прекращается, а при переходе к отработке следующего кадра программы возобновляется движение в противоположном от точки В к точке Анаправлении, 50При обратном ходе контакты датчика 9 размыкаются на расстоянии толщины стекла от стенки тары или от ранееуложенного стекла. В дополнительномформирователе 18 импульсов генерируется импульс, который переключаеттриггер 15 так, что на его выходеформируется разрешение счетчику 13на счет импульсов, поступающих с генератора 12 импульсов. Состояниесчетчика 13 импульсов дешифрируетсяв дешифраторе 14. При поступлениипервого импульса на первом выходедвоично-десятичного дешифратора 23формируется сигнал в виде логического нуля, который поступает на второйвход элемента 34, На выходе элемента34 формируется импульс, который переводит блок 11 в режим покадровой отработки программы, Первый вход элемента 34 предназначен для работы врежиме покадровой отработки программы при управлении с пульта 19 управления. Одновременно нулевой сигнал,поступая на второй вход элемента 30блокирует разрешение автоматической,работы, которое осуществляется лишьпри наличии на трех входах элемента30 логических единиц.Нулевой сигнал с второго выходадешифратора 23 (счетчик 13 сосчиталдва импульса с генератора 12) поступает на третий вход элемента 30 итретий вход элемента 34, подтверлдаярежим покадровой отработки программы. Одновременно сигнал с второго выхода дешифратора 23 через инвентор28 поступает на второй вход элементаИЛИ 16. На выходе элемента ИПИ 16формируется импульс, имитирующийимпульс КОГ (конец отработки геометрии), который формируется внутри блока 11. При этом заканчивается сравнение текущих координат с заданнымипрограммой. Текущий кадр заканчивается и блок 11 готов к переключениюв режим "Обучение",Данный режим начинается при появлении логического "О". на третьем ичетвертом выходах дешифратора 23. Вданном случае нулевой сигнал с третьего выхода дешифратора 23 поступаетна второй вход элемента 29, блокируярежим "Программа", и на нторой входэлемента 33. На выходе элемента 33формируется команда "Обучение". Первый вход элемента 33 связан с пультом 1 О и работает в режиме обученияс пульта 10. Нулевой сигнал с четвертого выхода дешифратора 23 поступает на третьи входы элементов И-НЕ29 и 33, подтверлдая блокировку режима "Програима" и работу режима"Обучение". Одновременно этот сигналпоступает на нторой вход элементаИ-НЕ 31. На выходе элемента И-НЕ 31в ниде логической "1" формируетсякоманда "Пуск", Первый вход элемента И-НЕ 31 работает по команде "Пуск" с пульта 10.При появлении логического "0" на пятом выходе дешифратора 23 в блоке, 11 осуществляется запись кадра с информацией текущих координат (координата, находящаяся на расстоянии толщины стекла от стенки тары или от ранее стопированного стекла), поступающих в блок 1 1 с датчика 8 положения.Сигнал логического нуля с шестого выхода дешифратора 23 поступает на третий вход элемента И-НЕ 31, на выходе которого формируется команда "Пуск", которая возвращает блок 11 в режим отработки ранее записанной программы. Режим самообучения закончен,Импульс с седьмого выхода дешифратора 23 переключает триггер 15 в исходное состояние. Содержание счетчика 13 импульсов обнуляется и счет импульсов прекращается. Схема приходит в исходное состояние. 25На третий вход элемента ИЛИ 16 поступает сигнал при равенстве заданных и текущих координат, сравниваемых в блоке 11, при отработке траектории в режимах Программаи Автомат , 30Устройство работает ло следующему алгоритму.После пуска программы укладчика листового стекла, выполненного, например, на базе робота ТУРс устройством позиционного числового программного управления типа УПМ, осуществляется контроль смены тары, Под алгоритмическим блоком "Смена тары подразумевается контроль опера ций замены тары, контроль изменения местоположения края стопы, например, после боя стекла или когда произошел сбой в работе. Если в программе фиксируется такой момент (фиксация его 45 может быть внесена оператором или автоматически), программа переходит к алгоритмическому блоку "Движение от точки А к точке В с шип скоро 11стью . При этом постоянно осуществля 50 ется контроль состояния датчика 9. Если датчик 9 не замкнут, движение от точки А к точке В с минимальной скоростью продолжается. Если датчик 9 касается задней стенки тары или частично уложенной стопы (в случае55 сбоя программы в предыдущем цикле), происходит замыкание контакта датчика 9 и останов манипулятора 5. После останова манипулятора 5 начинаетсяизменение его направления движенияна обратное. Начинает функционировать алгоритмический блок "Движениек точке А с ш 1 п скоростью". Одновременно контролируется состояние датчика 9, Как только датчик 9 размыкается, а это происходит при отходевакуумного схвата 6 от стенки тарыили от стекла на расстояние, равноетолщине укладываемого стекла, движение назад кратковременно прекращается,Производится запись координаты точ,ки СЗапись координаты С, производится,следующим образом: происходит переключение с режима "Программа" на режим "Обучение", далее осуществляетсянепосредственна зались координаты С;,После записи координаты С, опять происходит переключение на режимПрограмма" и осуществляется контрольблока "Стопа набрана" Если стопастекла полностью уложена на тару,формируется команда оператору на замену тары и происходит останов программы. Если же стопа не набрана полностью после очередной записи координаты С;, начинается движение манипулятора 5 назад к точке А с максимальной скоростью. После выхода манипулятора 5 (вакуумного схвата 6)в точку А начинает реализоватьсяпрограмма захвата очередного листа 2стекла с рольганга 1 и переноса егов точку А. При захвате стекла 2 датчик 9 замыкается. Если же датчик 9не замкнут, реализация фрагмента программы захвата стекла и переноса егов точку А продолжается.Дри замыкании датчика 9 осуществляется переход к алгоритмическомублоку "Движение ат точки А к точкеС; с шах скоростью , Движение к точке С 1 с максимальной скоростью возможно иэ-за того, что в предыдущемцикле точно записана координата этойточки. При подходе к точке С; выключается вакуум в присосках 7 схвата.Стекло 2 укладывается в стопу 3, начинается опять движение от точки С .к точке А с минимальной скоростью,запись координаты точки С;, и далееаналогично отрабатываются все фрагменты программы,Если после очередного астанава,вызванного не аварийным остановом ине сменой тары, сбоя в программе небыло, медленная отработка траекториис целью записи координаты тары не обязательна и программа с алгоритмического блока "Смена тары" сразу переключается на алгоритмический блок "Датчик замкнут" и программа отрабатывается аналогично описанному ранее.Использование изобретения позволит: увеличить быстродействие манипулятора при отработке траектории стопирования, повысить точность позиционирования листов стекла в стоке, т.еповысить точность управления и производительность.Формула изобретенияУстройство управления укладчиком листового стекла, содержащее датчик положения манипулятора, на котором закреплены вакуумный схват с датчиком наличия листа стекла и исполнительные элементы механизма манипуля тора и вакуумного схвата, управляющий вычислительный блок, элемент ИЛИ, основной формирователь импульсов и пульт управления, причем датчик наличия листа стекла через основной формирователь импульсов подключен к первым входам элемента ИЛИ и управляющего вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом управляющеговычислительного блока, второй и третий выходы которого соединены соответственно с исполнительными элементами манипулятора и вакуумного схвата, а датчик положения манипулятораподключен к третьему входу управляющего вычислительного блока, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности управления и производительности, в него введены генератор импульсов, счетчик импульсов,дешифратор, триггер и дополнительныйформирователь импульсов, причем датчик наличия листа стекла через дополнительный формирователь импульсовподключен к одному входу триггера,другой вход которого соединен с первым выходом дешифратора, второй выход которого соединен с четвертьивходом управляющего вычислительногоблока, выход триггера соединен с первым входом счетчика импульсов, второй вход которого соединен с генератором импульсов, выход счетчика импульсов соединен с первым входом дешифратора, второй вход которого соединен с пультом управления, а третийвыход дешифратора соединен с третьимвходом элемента ИЛИ.1551664Составитель А.КузнецовРедактор Н.Лазаренко Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова Заказ 305 Тираж 388 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101