Файл: Мясников, В. А. Программное управление оборудованием.pdf

чиками, логического блока и блоков с сервоусилителями для каждой координаты перемещения руки. По особому требованию поставляются блоки для ручного перемещения руки по всем координатам без разрушения информации, набранной на потен­ циометрах, а также для управления захватывающим устройством.

Система позиционного управления с программным штекерным барабаном. Она применяется в роботе Versatran 500Р. В системе установлено 90 потенциометров — по 30 для управления верти­ кальным и горизонтальным перемещениями руки и 30 для управ­ ления ее поворотом. Последовательность включения потенцио­ метров при определенной последовательности движения руки определяется с помощью программного барабана (вместо матрич­ ной штекерной панели). Это позволило увеличить число точек до 100 (вместо 12 при обычной матричной панели).

Программный барабан содержит 5000 гнезд для штекеров, расположенных столбцами. Каждый из 50 столбцов имеет 100 позиций. Столбцы пронумерованы слева направо. Под барабаном находится 50 микровыключателей, расположенных так, что вставленный в гнездо штекер приводит в действие один определен­ ный выключатель. Употребляются два типа штекеров: зеленые с плоской головкой и оранжевые с остроконечной головкой.

По мере вращения барабана каждый последующий столбец штекеров приводит в действие соответствующие микровыключа­ тели, выбирая группу командных потенциометров и (или) посылая инструкции к устройству кисть-захват и (или) приводя в действие блокировку. Таким образом, каждая линия штекеров задает одну определенную позицию для руки и кисти захвата или бло­ кировки. Описание этих функций должно быть записано в про­ граммной ведомости напротив отверстия в барабане.

Столбцы выполняют следующие функции.

Столбцы 2—30, использующие оранжевые штекеры, произво­ дят выбор одной из 30 групп потенциометров позиции руки и возбуждение в секции штекерной доски, имеющей такой же номер. После выбора потенциометры и секция штекерной доски остаются

вработе до тех пор, пока не будет выбрана другая группа. Выбираемая группа не обязательно должна быть иной для

каждого отверстия. Программа может быть записана таким обра­ зом, что кисть и (или) захват могут изменять положение без дви­ жения руки и, наоборот, рука может изменять положение без движения кисти и (или) захвата. Зеленый штекер в столбце 1 обозначает исходное положение.

В продолжение программы любая группа может выбираться столько раз, сколько это требуется.

Столбец 31 (зеленый штекер) определяет время задержки дви­ жения (приостановки барабана). При этом механизм привода барабана задерживается на некоторое время после достижения общего нуля. Период задержки устанавливается с помощью по­ тенциометра на панели управляющей логики.

357

Столбцы 32—37 (зеленые штекеры) управляют движениями захвата и кисти. Для каждого движения требуется, чтобы один штекер включал его, а другой выключал. Увеличением расстояния между включающими и выключающими штекерами кисть и захват можно удержать в любом положении, в то время как рука будет выполнять несколько движений. Дуги движения кисти и захвата устанавливаются с помощью регулируемых механических упоров.

Столбец 38 (зеленый штекер) используется для определения исходной позиции.

Микровыключатели, приводимые в действие штекерами в столб­ цах от 39 до 50 (зеленые штекеры), полностью связаны с входными (задержка) и выходными (команда) блокировочными функциями.

Каждая из 30 секций, на которые разделена штекерная доска, возбуждается одновременно с группой командных потенциометров, имеющих тот же номер. Штекерная доска позволяет произвести определенное число изменений запрограммированного движения

влюбой позиции руки.

1.Изменение скорости. Штекер, вставленный в отверстие, определяющее перемещение по вертикальной оси, горизонтальной оси или оси поворота, приводит в действие соответствующий потенциометр изменения скорости. Три органа управления — по одному на каждую ось — расположены на блокировочной панели. Они позволяют устанавливать скорость для каждой оси между 3

и100% полной скорости (при положении БЫСТРО для переклю­ чателя УПРАВЛЕНИЕ РУКОЙ). Каждая ось может иметь

скорость, отличающуюся от скоростей остальных двух осей, и заранее установленная скорость будет действовать всякий раз, когда будет выбираться данная группа. Как было отмечено выше, функцию задержки движения следует выбирать тогда, когда какая-либо ось работает со скоростью ниже 25% полной скорости

ние снижается чувствительность контура восприятия нуля, что позволяет барабану шагать до тех пор, пока рука не придет в точ­ ное положение. Это свойство используется в тех случаях, когда требуется обойти препятствие или когда достаточным будет приблизительное положение, и при том условии, что позиционные команды по обе стороны будут находиться в непосредственно примыкающих рядах барабана.

Уменьшение скорости для одной, двух или всех осей и сокра­ щение пути могут выбираться на протяжении программы для любого случая изменения команд для руки или кисти захвата. Уменьшение скорости и сокращение пути отмечаются на про­ граммной ведомости и ведомости для штекерной доски.

Обучение робота производится примерно так же, как и при системе управления с матричной панелью.

Пневматическая система позиционного управления. Такие си­ стемы применяются в роботах Robodex, Autoplace, Hi-Mate и др.

358

Пневматическая система программного управления состоит из струйных логических элементов и пневмогидравлнческих усили­ телей, управляющих действиями соответствующих клапанов.

У робота Robodex программирование осуществляется уста­ новкой выключателей на панели управления, имеющей 1.0 рядов выключателей струйных логических элементов, кнопки СТОП, кнопки окончания программированного цикла и переключателя, осуществляющего переход с автоматической работы на ручную.

Система пневматики надежно действует даже в тяжелых усло­ виях высоких температур окружающей среды, вибраций и запы­ ленности.

У робота Autoplace применяется пневматическая система циклового программного управления, которая выполняет задан­ ные перемещения различных элементов цикла регулируемыми упорами. Программа задается с помощью миниатюрного блока с пневматическими элементами, образующими систему управления манипулятора. Силовые золотники расположены по обеим сто­ ронам блока, а реле времени и логические элементы, определяю­ щие направление перемещения плеча, размещены в задней и пе­ редней частях блока.

Программирование осуществляется перестановкой миниатюр­ ных пластмассовых шлангов между отдельными гнездами табло. Соединение перемычек на этом табло соответствует типовому циклу робота. Сигнал с датчика при работе системы осуществляет сдвиг в схеме управления после окончания каждого очередного элемента цикла.

Весь рабочий цикл робота запускается внешним импульсом. Для осуществления задержки времени между отдельными эле­ ментами цикла применяется реле времени. Скорость выполнения отдельных элементов цикла регулируется винтами, выведенными в нижнюю часть табло. Эти винты регулируют расход воздуха.

Система программного управления с записью на магнитном барабане. Такие системы применяются для управления роботом Unimate. В качестве программоносителя используется магнитный барабан Dinastat. На его поверхности расположено 16 000 ма­ гнитных сегментов, каждый из которых может быть поляризован в одном из двух направлений. Это соответствует общему объему памяти 16 000 бит информации. Магнитные сегменты размещены на периферии барабана в 200 параллельных рядах. Каждая команда записывается в пределах 80-разрядного числового кода и может содержать всю информацию для управления движениями робота, работой захватного устройства,' а также машин и устройств, взаимодействующих с роботом.

Каждое из программируемых движений робота имеет кодовый датчик, который определяет числовой код для каждой позиции руки. После того как с помощью кнопки обучения и управляющего золотника поршень гидравлического привода приведен в желае­ мую позицию, данные кодового датчика (при нажатии на кнопку

359

ЗАПИСЬ) записываются с помощью записывающих головок иа магнитный барабан. Во время записи барабан неподвижен, а по окончании записи он поворачивается на шаг с помощью шагового электродвигателя. После этого барабан готов для записи следу­ ющей команды.

Во время обучения робота счетчик на панели управления показывает положение барабана в соответствии с последователь­ ностью операционных шагов. При необходимости в корректировке программы барабан легко передвинуть в нужную позицию по показаниям счетчика, затем записывается новая команда. Осталь­ ная часть программы при этом не нарушается. Так как запись производится изменением полярности элементов барабана п сег­ ментов, то новая программа может быть записана поверх старой без операции стирания.

Кроме программы управления движениями робота в магнит­ ный барабан могут быть введены команды управления оборудо­ ванием, с которым взаимодействует робот. Максимальное число цепей связи с оборудованием равно шести. Это означает, что робот может управлять н работать одновременно с шестью единицами оборудования. Кроме того, робот может ожидать внешних команд, таких, как, например, сигнал открытия штампа на прессе или поступления заготовки на позицию загрузки. Количество таких входных цепей тоже равно шести. Робот можно также запрограм­ мировать для работы на малой скорости (например, при перенссе сосудов с жидкостями, чтобы их не расплескать, при сборочных операциях н работе с грузами больше 12 кг).

Процесс считывания команд осуществляется специальными считывающими головками. При переключении робота в режим ПОВТОРЕНИЕ магнитный барабан поворачивается в позицию, в которой считывающие головки располагаются над начальным рядом магнитных элементов. Командный код от барабана и код от датчиков позиции посылаются в сравнивающее устройство — компаратор, который определяет рассогласование между двумя входными сигналами. Сигнал рассогласование приводит в дей­ ствие золотник, который включает гидропривод руки до тех пор, пока рассогласование не будет ликвидировано. Когда в запрограм­ мированном цикле выполнены все движения, а также (при не­ обходимости) получены все команды от внешних устройств, си­ стема управления поворачивает барабан на следующий шаг и процесс повторяется.

В цепь управления гидроприводами включена так называемая логическая электронная система, устанавливающая автоматически наибольшие возможные ускорения подвижных элементов гидро­ привода (из условий точной остановки в заданной точке).

Обучение робота производится при помощи ручного пульта управления и заканчивается проведением кисти руки через серию

360