機械手的位置傳感器信號及控制線路的原理和介紹

　　機械手各環(huán)節(jié)位置傳感器取得的信號通過與傳感器相聯(lián)的部件而輸入。這部件可以從48個傳感器上接收信號。輪流地將每一個運動自由度的一組傳感器接到編碼器上。從編碼器輸出端得到的傳感器號碼的編碼送給控制部件。頭三位碼標明傳感器的號碼，而最小位碼標明傳感器類型（是減速的還是停車的）。控制部件給出正處在接通狀態(tài)的那個運動自由度的號碼。由程序給定的位置傳感器號碼和實際的位置傳感器號碼在控制部件中進行比較，并且產(chǎn)生出控制機械手閥門的信號。

　　控制裝置能夠向機械手的24個被控制的液壓或氣動的閥門提供控制信號。這時，對于用不同方法構(gòu)成的液壓和氣動線路，必須有不同的組合接通閥門，為此，可借助狀態(tài)部件和譯碼部件。這種部件是二極管陣構(gòu)成的，二極管陣的連接方式與具有的機械手閥門接通程序表相對應。這樣一來，就可保證控制裝置同按任何邏輯關(guān)系接通閥門的機械手線路要求相一致。

　　機械手的控制信號同樣按照自由度作順序排列。根據(jù)門控制部件的信號控制自由度排列的順序，其方法是按照每一個運動自由度依次地將控制信號寫入控制閥門的寄存器中。用生產(chǎn)指令部件對生產(chǎn)設(shè)備和機械手的手爪進行控制。在獲得標明指令已通過的信號之后，控制部件才發(fā)出信號，采用由存在計數(shù)器內(nèi)的延遲時間數(shù)值減去1，用這種方法使控制部件中的計數(shù)器產(chǎn)生延遲時間。

　　從傳感器接收信號并編排閥門的“開-關(guān)”指令是以很高的頻率在執(zhí)行程序的過程中循環(huán)進行的。這樣單個的錯誤動作就不會顯現(xiàn)出來，從而大大地提高了抗干擾性。此外，在執(zhí)行程序過程中，要根據(jù)傳感器信號循環(huán)地驗證已完成位移運動的環(huán)節(jié)確實是位于要求的位置上了。

　　以鑄造生產(chǎn)為例，有按內(nèi)部條件進行轉(zhuǎn)換的可能性，這就能編制要經(jīng)過某些與工藝要求相對應的基本程序循環(huán)的鑄模潤滑工作程序。依據(jù)外部裝置的信號就能夠完成對八個程序段中的任何一個程序段的轉(zhuǎn)換，或者轉(zhuǎn)換到子程序，這樣就能夠考慮到在生產(chǎn)過程中八種情況的變化。

　　閉鎖系統(tǒng)能消除機械手運動中的故障。從機械手各環(huán)節(jié)的12個極限位置傳感器和從外部設(shè)備的6個傳感器取得的信號以及保護限制的信號加到閉鎖不見的輸入端。從閉鎖部件輸出端取得信號，根據(jù)這一信號才允許發(fā)出12個生產(chǎn)指令，才允許機械手的6個自由度中每一個自由度的傳動向前或向后運動。用閉鎖部件中接一定陣式排列的二極管裝置保證閉鎖要求的組合狀態(tài)。

　　УЦМ-663型控制裝置是用K-155和K-511系列集成電路構(gòu)成的。存儲裝置是用K-519系列半導體集成電路構(gòu)成的。這種集成電路在電源斷開時由信息更替和信息保持性能。無觸點輸出放大器是由ТО-6.3型光控硅整流器構(gòu)成的。控制裝置做成帶由控制臺的柜式結(jié)構(gòu)、尺寸350×400×1100毫米。

　　由列寧格勒加里寧工學院研制的“章魚-Ⅰ”運輸機器人的控制裝置是控制可移動式機器人的循環(huán)程序控制裝置的一個例子。這種機器人用在車間內(nèi)運貨。它是由運輸機械手、單軌軌道和控制裝置組成的。運輸機器人的控制線路如圖1所示。機器人的機械手沿CC倉庫和CM工長處貨物裝卸點以及C1～C14機工的14個工作點移動。機器人在這些點位之中的任何指定的二個點位之間自動運送裝有零件或毛坯的包裝箱。

　　在每個點位安裝有二個BBK-24型傳感器，在圖1中為S1～S32。每個位置上，**個傳感器發(fā)出降低機械手運動速度的信號，而第二個傳感器給出的保證準確停車的洗腦。控制裝置由控制臺、程序部件和控制裝置的聯(lián)系部件組成。機械手上安裝有聯(lián)系部件和循環(huán)自動裝置。機械手有四個傳動裝置即移動、升降、手爪和保護罩的傳動裝置。用無觸點的感應式聯(lián)系通道完成從控制裝置向機械手傳送指令和信號，或與此相反方向傳送指令和信號。

　　控制裝置和機械手是按如下方式進行工作的。工長在控制臺的鍵式寄存器上打入兩個地址A1和A2（需要從A1點取包裝箱，A2點要放上一個包裝箱）。之后，工長將機械手置于“自動”工作狀態(tài)，然后開始執(zhí)行任務(wù)。給定的**個地址A1通過交換器加到比較部件的輸入端。從存儲部件給出的機械手瞬時定位的號碼加到該比較部件的另一輸入端。當給定的和瞬時的點位不相符合時，比較部件就發(fā)出向前向后運動的指令（向**個地址的給定點位方向運動）。

　　運動指令加到控制裝置的聯(lián)系部件中。從這個部件輸出端取得具有一定頻率（f1或f2）的信號通過感應式聯(lián)系通道傳送過去。裝在機械手上的聯(lián)系部件從感應通道取得信號，經(jīng)過譯碼后加給循環(huán)自動裝置。自動裝置使機械手傳動裝置朝著要求的方向運動。在給定的點位處，當減速的傳感器動作時，從比較部件輸出端取得運動信號。循環(huán)自動裝置斷開機械手運動的傳動裝置。機械手在電動機停止過程中越過某一段距離，直至碰到精確停車傳感器為止。根據(jù)精確停車信號接通制動器，于是機械手就能以±10毫米的精確度停在給定點位上。

　　在獲得運動指令的同時，還給機械手加上“自動機”指令。這一指令存儲在機械手循環(huán)自動器中。在機械手停車后，根據(jù)這一裝置的指令，在停車的點位上進行如下工作循環(huán)，保護罩自動打開，手爪下降到停車地點的工作臺面上，抓住包裝箱并將包裝箱提升起來，保護罩自行關(guān)閉。至此在**個點位處完成了自動工作循環(huán)，同時通過聯(lián)系通道，機械手向控制裝置發(fā)出“空閑1”信號。

　　在控制臺上顯示出“空閑1”信號，同時通過地址交換器將第二個點位A2的地址送到比較裝置的輸入端。用和前面相似的方法，向第二個給定的點位處移動。在第二個點位處完成自動循環(huán)，機械手將包裝箱放在工作臺上，在第二個點位處工作循環(huán)結(jié)束時，機械手給出“空閑2”信號，表示完成任務(wù)。這以后，可以打入以下兩個地址。

　　為使機械手從一個點位轉(zhuǎn)移到另一個點位并停在給定點位不再進行自動循環(huán)，只要不給“自動機”指令即可。為了給工長提供信息，每一個機床從自己工作地點發(fā)出要求供應毛坯和零件的信號。這些信號在控制臺上顯示出來。