RU2463156C9 - Hydropneumatic system to control adaptive hydropneumatic robot - Google Patents
Hydropneumatic system to control adaptive hydropneumatic robot Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463156C9 RU2463156C9 RU2008127172/02A RU2008127172A RU2463156C9 RU 2463156 C9 RU2463156 C9 RU 2463156C9 RU 2008127172/02 A RU2008127172/02 A RU 2008127172/02A RU 2008127172 A RU2008127172 A RU 2008127172A RU 2463156 C9 RU2463156 C9 RU 2463156C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pneumatic
- unit
- hydraulic
- outputs
- block
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение предназначено для управления адаптивными промышленными пневмогидравлическими роботами, например, по патентам RU №2208513 С2 - консольного исполнения и №2224637 C1 - портального исполнения, и может использоваться для управления адаптивными роботами как отдельными единицами технологического оборудования в серийном, мелкосерийном и единичном производстве, так и в качестве локальной системы управления в роботизированном производстве в качестве ГРПМ (гибкого роботизированного промышленного модуля), через пневмоэлектрические датчики связанной с системой управления более высокого уровня.The invention is intended for control of adaptive industrial pneumatic-hydraulic robots, for example, according to patents RU No. 2208513 C2 - console version and No. 2224637 C1 - portal version, and can be used to control adaptive robots as separate units of technological equipment in serial, small-scale and single production, and as a local control system in robotic production as a hydraulic control valve (flexible robotic industrial module), through a pneumatic-electric sensor associated with a higher level control system.
Известны системы управления промышленными роботами с программным управлением при использовании достижений электроники, описанные, например, в работе «Управляющие системы промышленных роботов (автоматические манипуляторы и робототехнические системы)». Москва, Машиностроение, 1994 г., 288 стр., а также глава 3 в альбоме «Промышленные роботы в машиностроении» под редакцией Ю.М.Соломенцева. Москва, Машиностроение, 1987 г., 140 л., содержащие жесткопрограммную, энергетическую часть, систему запоминания и воспроизведения программ, имеющую синусно-косинусные, путевые и иные датчики положения рабочего органа в пространстве робота.Known control systems for industrial robots with software control using the achievements of electronics, described, for example, in the work "Control systems of industrial robots (automatic manipulators and robotic systems)." Moscow, Mechanical Engineering, 1994, 288 pages, as well as
Недостатком таких систем является, во-первых, их дороговизна и, во-вторых, недолговечность из-за старения печатных плат, магнитных записывающих и считывающих головок, гарантийный срок службы которых 6 лет. Применение жесткопрограммного управления промышленными роботами требует дорогостоящей модернизации производства, чтобы повысить точность базирования частей - изделия в поточных линиях по всем технологическим переделам, без чего роботы работают «невпопад».The disadvantage of such systems is, firstly, their high cost and, secondly, the fragility due to the aging of printed circuit boards, magnetic recording and reading heads, the warranty period of which is 6 years. The use of hard-programmed control of industrial robots requires an expensive modernization of production in order to increase the accuracy of basing parts - products in production lines for all technological stages, without which robots work "out of place".
Системы программного управления требуют инженерного обслуживания, что увеличивает стоимость их использования. В особый период, когда применяется ракетно-бомбовое оружие, специально предназначенное для выведения из строя электроники, блоки управления на их основе полностью выходят из строя.Software control systems require engineering maintenance, which increases the cost of their use. In a special period, when a missile and bomb weapon is used that is specifically designed to disable electronics, control units based on them completely fail.
Предлагаемая пневмогидравлическая система управления адаптивными пневмогидравлическими роботами не имеет этих недостатков.The proposed pneumohydraulic control system for adaptive pneumohydraulic robots does not have these disadvantages.
Техническим результатом использования пневмо- и гидроавтоматики без посредничества электроуправления является повышение надежности и долговечности адаптивных роботов по сравнению с роботами, имеющими электронные системы программного управления.The technical result of the use of pneumatic and hydraulic automation without the mediation of electrical control is to increase the reliability and durability of adaptive robots in comparison with robots with electronic software control systems.
Технический результат достигается за счет того, что пневмогидравлическая система управления адаптивным пневмогидравлическим роботом включает следящую и стабилизирующую систему скорости хода технологического инструмента рабочего органа, блок логической пневмоавтоматики, блок пневмогидравлической логики и энергетический блок, при этом следящая и стабилизирующая система скорости хода технологического инструмента рабочего органа выполнена в виде системы угловых пневмомуфт и фазовых синусно-косинусных гидрорезольверов на четырех приводных осях гироскопа, включающих главную гироскопическую ось «чистого вращениям, ось нутаций, ось прецессий и ось манипулирования нормалью технологического инструмента к касательной волнового изгиба траектории слежения, а также в виде двух блоков главных и вспомогательных щупов и пневмодатчиков с двух сторон по ходу слежения технологического инструмента, снабженного приводом рабочей подачи и дополнительного отвода от изделия, блок логической пневмоавтоматики выполнен в виде трех пневмоблоков первого уровня управления, включающих первый пневмоблок контурного слежения (А1), второй глобулярного слежения (А2) и третий жесткопрограммного пневмоуправления (A3), блок пневмогидравлической логики выполнен в виде трех пневмогидроблоков первого уровня управления, включающих логический пневмогидроблок управления линейными гидроприводами (Г1), пневмогидроблок управления поворотными гидроприводами гироскопа (Г2) и пневмогидроблок двухтактного импульсного пневмогидравлического насоса в замкнутой системе высокого гидродавления (ИН), а энергетический блок включает блок трехфазного электропитания технологического инструмента, блок тиристорного контактора, блок таймеров, блок подготовки с фильтрацией и влагоотделением сжатого воздуха, газов и подачи охлаждающего компонента, при этом блок логической пневмоавтоматики связан с блоком пневмогидравлической логики и энергетическим блоком, который соединен с технологическим инструментом.The technical result is achieved due to the fact that the pneumohydraulic control system of an adaptive pneumohydraulic robot includes a tracking and stabilizing system of the speed of the technological tool of the working body, a logical pneumatic unit, a block of pneumohydraulic logic and an energy block, while the tracking and stabilizing system of the speed of the technological tool of the working body is made in the form of a system of angular pneumatic couplings and phase sine-cosine hydraulic resolvers for four the driving axes of the gyroscope, including the main gyroscopic axis of “clean rotations, the nutation axis, the axis of precessions and the axis of manipulating the normal of the technological tool to the tangent wave bend of the tracking path, as well as in the form of two blocks of main and auxiliary probes and pneumatic sensors on both sides along the tracking of the technological tool equipped with a working feed drive and an additional outlet from the product, the logical pneumatic automation unit is made in the form of three pneumatic units of the first control level, including x the first pneumatic block of contour tracking (A1), the second globular tracking (A2) and the third hard-program pneumatic control (A3), the block of pneumohydraulic logic is made in the form of three pneumohydro blocks of the first control level, including a logical pneumohydro block for controlling linear hydraulic drives (G1), and a pneumohydro hydraulic control unit (G2) and pneumatic hydraulic unit of a push-pull pulse pneumohydraulic pump in a closed system of high hydraulic pressure (IN), and the energy unit includes a block of three phase supply process tool unit thyristor contactor timer unit, a preparation with filtration and dehumidified compressed air, gas and coolant component, wherein the logic unit is connected with pneumatic logic and block fluid energy unit, which is connected with the process tool.
Следящая и стабилизирующая система скорости хода технологического инструмента рабочего органа содержит четырехлинейные и шестилинейную угловые пневмомуфты, выполненные в виде золотника с кольцевой канавкой, разделенной двумя перегородками, причем одна полукольцевая канавка соединена с линией питания сжатым воздухом, просверленной вдоль оси золотника, а вторая - выведена в атмосферу, при этом третья и четвертая линии четырехлинейной пневмомуфты образованы входом и выходом сквозного отверстия в корпусе золотника, у шестилинейной пневмомуфты кольцевая канавка золотника разделена двумя перегородками под прямым углом к центру кольцевой канавки, короткая часть которой соединена с линией питания сжатым воздухом, а длинная - с линией, выведенной в атмосферу, в ее корпусе выполнены два взаимно перпендикулярных сквозных отверстия, которые попарно соединены с входами двух пневмоклапанов ИЛИ, при этом на главной гироскопической оси «чистого вращения» установлены две четырехлинейные пневмомуфты (Мх)19 и [Mz(y)]20, перегородки канавок золотников которых взаимно перпендикулярны, а отверстия корпусов золотников - параллельны, а на остальных гироскопических осях - по одной (Мωк)18, (Мα)22 и (Мβ)23, с перегородками канавок золотников, ориентированными в начальном положении по осям декартова пространства, причем вертикальной его плоскостью, перпендикулярной фронтальной плоскости, короткая канавка золотника шестилинейной пневмомуфты (Мз)21, задающей меридиональные или широтные направления слежения, симметрично разделена.The tracking and stabilizing system of the speed of the technological tool of the working body contains four-linear and six-linear angular pneumatic couplings made in the form of a spool with an annular groove separated by two partitions, with one half-ring groove connected to a supply line of compressed air drilled along the axis of the spool, and the second is brought into atmosphere, while the third and fourth lines of the four-line pneumatic coupling are formed by the inlet and outlet of the through hole in the valve body, at the six-line stump the collars of the spool are divided by two partitions at right angles to the center of the annular groove, the short part of which is connected to the compressed air supply line, and the long part is connected to the atmosphere into the atmosphere, two mutually perpendicular through holes are made in its body, which are connected in pairs with the inputs two pneumatic valves OR, while on the main gyroscopic axis of “pure rotation” two four-line pneumatic couplings (Mx) 19 and [Mz (y)] 20 are installed, the spool grooves of which are mutually perpendicular, and the openings of the spool housings are parallel, and on the other gyroscopic axes, one (Мω к ) 18, (Мα) 22 and (Мβ) 23, with spool grooves oriented in the initial position along the axes of the Cartesian space, with its vertical plane perpendicular the frontal plane, the short spool groove of the six-linear pneumatic coupling (Mz) 21, defining the meridional or latitudinal directions of tracking, is symmetrically divided.
В блоке логической пневмоавтоматики один пневмоблок А1 первого уровня управления снабжен двумя пневмоблоками второго уровня управления - пневмоблоком (Б1) контурных рокировок поперечных подач на продольную следящую, формирования знака (±) пневмосигналов контурных поворотов главной оси «чистого вращения» гироскопа и связи с энергетическим блоком включением таймеров и пневмоблоком (Б2) формирования пневмосигналов контурного управления знаком (±) хода линейных гидроприводов, пневмоблок А2 первого уровня управления снабжен также двумя пневмоблоками второго уровня управления - пневмоблоком (Б3) глобулярного манипулирования нормалью технологического инструмента и быстрого реагирования на геометрические возмущения и пневмоблоком (Б4) формирования пневмосигналов знака (±) догоняющего поступательного «скольжения» главной гироскопической оси (11) «чистого вращения» для минимизации рассогласования ее параллельности нормали технологического инструмента прецессиями в широтном и нутациями в меридиональном направлении и подключения к доминантности одного из двух взаимно перпендикулярных линейных гидроприводов третьего - гидропривода-корректора - пространственного склонения хода рабочего органа, а третий пневмоблок A3 первого уровня управления снабжен тремя пневмоблоками второго уровня управления - пневмоблоком (Б5) путевых пневмоклапанов контроля ходов линейных и поворотных гидроприводов, счетным пневмоблоком (СБ) и пневмопультом (ПУ) ручного наладочного и автоматического управления приводами робота, в том числе при сервисном обслуживании технологического инструмента, и рабочим пультом РП управления пневмоцилиндром поперечной подачи робота консольного исполнения в предварительное рабочее положение.In the block of logical pneumatic automation, one pneumatic block A1 of the first control level is equipped with two pneumatic blocks of the second control level - the pneumatic block (B1) of the contour castling of transverse feeds to the longitudinal servo, the formation of the sign (±) of the pneumatic signals of the contour rotations of the main axis of the "pure rotation" of the gyroscope and the connection with the power unit turning on timers and a pneumatic block (B2) for generating pneumatic signals of contour control with a sign (±) of the stroke of linear hydraulic drives, pneumatic block A2 of the first control level is also equipped with two mon second-level control units - a pneumatic block (B3) of globular manipulation of the norm of a technological tool and a quick response to geometric disturbances and a pneumatic block (B4) of generating pneumatic signals of the sign (±) catching up with translational "slip" of the main gyroscopic axis (11) of "pure rotation" to minimize its mismatch parallel the normal of the technological tool by the precessions in the latitudinal and nutations in the meridional direction and connect to the dominance of one of the two mutually per pendicular linear hydraulic actuators of the third — hydraulic actuator-corrector — of the spatial declination of the working body, and the third pneumatic block A3 of the first control level is equipped with three pneumatic blocks of the second control level — pneumatic block (B5) of the directional pneumatic valves for controlling the strokes of linear and rotary hydraulic actuators, a counting pneumatic block (SB) and pneumatic PU) for manual adjustment and automatic control of robot drives, including during servicing of a technological tool, and a working control panel vmotsilindrom infeed robot console execution in pre-operative position.
В блоке пневмогидравлической логики логический пневмогидроблок (Г1) первого уровня управления снабжен двумя пневмогидроблоками второго уровня управления - стартстопным пневмогидроблоком (Б6) перемены знака (±) направления хода линейных гидроприводов и двухскоростным, двухфронтальным пневмогидроблоком (Б7) автоматического регулирования соотношения величин и градиентов доминантного, дополнительного и корректирующего векторов в прямоугольной и параллелепипедной векторной системе скоростей трех взаимно перпендикулярных линейных гидроприводов, двухскоростного их переключения то на технологическую «медленную», то на маршевую «быструю» скорость холостых ходов, в том числе при мгновенном схемном «заимствовании» в другой фронтальности антиударных рокировок идентичных градиентов для подключения вектора большой косинусной скорости на отдергивание технологического инструмента в случае опасного его сближения с изделием.In the block of pneumohydraulic logic, the logical pneumohydro block (G1) of the first control level is equipped with two pneumohydro blocks of the second control level - a start-stop pneumohydro block (B6) changing the sign (±) of the direction of travel of the linear hydraulic actuators and two-speed, two-front pneumohydroblock (B7) of the automatic control of the ratio of the variables and correction vectors in a rectangular and parallelepipedal vector velocity system of three mutually perpendicular linear hydra drives, their two-speed switching either to technological “slow” or to marching “fast” idle speed, including with instantaneous circuit “borrowing” of identical gradients to another front of anti-shock castling for connecting a large cosine velocity vector to the technological tool in case of dangerous proximity to the product.
В пневмоблоке А1 пневмоблок Б1 контурной рокировки поперечных подач на продольную следящую, формирования знака (±) пневмосигналов контурного поворота главной оси «чистого вращения» гироскопа и связи с энергетическим блоком снабжен пятью клапанами «И», входы которых связаны с шестью выходами пневмодатчиков, содержащих блоки щупов, реагирующих на геометрические перемены траектории слежения «с горки» и «на горку» по ходу технологического инструмента - один (И2), формирующий пневмосигнал подачи «поперечно вперед» и, второй (И1), формирующий пневмосигнал подачи «продольно» и оба, через пневмоклапаны ИЛИ, формирующие поправку «медленно», связи с гидроблоком Г1 (Б7) и с пневмоблоком Б2, третий (И3) и четвертый (И4) пневмоклапаны, формирующие в нечетном и четном полуциклах пневмосигнал «быстро назад» при диагональном рассогласовании совместно включенной пары пневмодатчиков щупов при встрече с впадиной траектории слежения и пневмосигнал на контурный поворот главной гироскопической оси в сторону «провалившегося» «с горки» впереди идущего щупа и пятый - блокировочный пневмоклапан (И5), формирующий при попадании технологического инструмента в угол по линии биссектрисы при ходе «на горку» пневмосигнал «быстро назад» и на поворот той же главной гироскопической оси в сторону, определяемую направлением слежения за счет изменения положения пневмотриггера 5/2, переключаемого пневмокомандами «нечет» или «чет», систему пневмоклапанов ИЛИ, к которой подключены пневмоблоки четвертого уровня управления: пневмоблок (Е1) переключений системы управления с вертикальной фронтальной плоскости XOZ на горизонтальную XOY и (Е2) - с XOY на XOZ, входы которых связаны с выходами жесткопрограммного пневмоблока Б5 для автоматической переналадки фронтальности и с выходами пульта управления ПУ, а также пневмоблок (Е3) автоматического переключения таймеров с первого электрореле времени, настроенного на один режим работы рабочего органа, на второе электрореле времени, настроенное на другой технологический режим через пневмотриггер (П3) и пневмоэлектрические датчики ПЭД1 и ПЭД2, переключаемые от Б5 пневмокомандами перемены фронтальности системы управления, и снабжен пневмоклапанами включения-выключения двухтактного импульсного пневмогидравлического насоса (ИН) в режиме «автомат» или «наладка» с пульта (ПУ) и включения питания сжатым воздухом блоков щупов и угловых пневмомуфт.In the pneumatic unit A1, the pneumatic unit B1 of contour castling of transverse feeds to the longitudinal servo, the formation of the sign (±) of the pneumatic signals of the contour rotation of the main axis of the "pure rotation" of the gyroscope and the connection with the power unit is equipped with five "I" valves, the inputs of which are connected to six outputs of the pneumatic sensors containing the blocks probes that respond to geometric changes in the tracking path “from the hill” and “to the hill” along the technological tool - one (I2), which generates a pneumatic feed signal “transversely forward” and, the second (I1), which forms the feed non-signal is “longitudinal” and both, through the OR pneumatic valves forming the correction “slowly”, communication with the hydraulic unit G1 (B7) and the pneumatic unit B2, the third (I3) and fourth (I4) pneumatic valves forming the pneumatic signal “in the odd and even half-cycles” back ”when diagonally mismatching a jointly connected pair of probe pneumatic sensors when they meet the depression of the tracking path and the pneumatic signal to contour the main gyroscopic axis in the direction of the probe that has“ fallen ”“ from the hill ”and the fifth one is a blocking pneumatic valve ( 5) that forms when the technological tool hits the corner along the bisector line during the "uphill" pneumatic signal "quickly backward" and to turn the same main gyroscopic axis to the side determined by the tracking direction by changing the position of the
Пневмоблок второго уровня управления Б2 снабжен тремя пневмоблоками третьего уровня управления - первым (В1) цикловых рокировок соучастия и знака (±) направления контурного хода линейных гидроприводов в зависимости от фазового положения угловых пневмомуфт (Мх) 19 и [Mz(y)] 20 на главной оси «чистого вращения» гироскопа, вторым (В2) - автоматической и ручной полуавтоматической переналадки рабочего положения линейных гидроприводов и третьим (В3), состоящим из трех пар пневмоклапанов ИЛИ - вывода с выходов от первых двух пневмоблоков В1 и В2 пар пневмосигналов к логическому пневмогидроблоку Г1.The pneumatic block of the second control level B2 is equipped with three pneumatic blocks of the third control level - the first (B1) cyclic locks of complicity and the sign (±) of the direction of the contour stroke of the linear hydraulic actuators depending on the phase position of the angular pneumatic couplings (Mx) 19 and [Mz (y)] 20 on the main the axis of the "pure rotation" of the gyroscope, the second (B2) - automatic and manual semi-automatic readjustment of the working position of linear hydraulic actuators and the third (B3), consisting of three pairs of pneumatic valves OR - output from the outputs of the first two pneumatic units B1 and B2 of pneumatic signals to the logical pneumatic unit G1.
В пневмоблоке второго уровня управления Б2 пневмоблок третьего уровня управления В1 цикловых рокировок соучастия и знака (±) направления контурного хода линейных гидроприводов в зависимости от фазового положения угловых пневмомуфт содержит пневмотриггер К7 и пневмоклапан К8, а также два распределительных двузначных тандема золотников (- 4/2+4/2) РТ1 и РТ2, управляемых один пневмокомандами «поперечно-продольно», а другой - пневмокомандами перемены фронтальности и снабжен блоками золотников - одним (4/2×2) Бз3 и вторым - (4/2×3) Бз4; к правым торцам тандема золотников (-4/2+4/2)РТ1 и блока золотников (4/2×3) Бз3 параллельно подключены линия 77 «продольно» от пневмоблока Б1 и от него же линия 76 «вперед» параллельно к левым торцам блока золотников (4/2×2) Бз3 и пневмотриггера К7, к правому торцу которого подключена линия 78 «назад» от того же пневмоблока Б1 и обе линии «вперед» и «назад» поданы на входы первого пневмоклапана ИЛИ (ИЛИ 31), выход которого в линию «поперечно» подключен к пневмоблоку Б4 и к левому торцу тандема золотников (-4/2+4/2) РТ1, при этом выходы угловых пневмомуфт подключены к левым входам обоих золотников тандема РТ1 от [Mz(y)] 20, а к правым входам обоих золотников тандема РТ1 от (Мх) 19, при этом параллельно к линии управления пневмоклапана 4/2 К8 отведена линия выхода 44 пневмомуфты [Mz(y)] 20, а к входам пневмоклапана К8 присоединена пара линий от пневмоблока Б4 подключения глобулярного дополнительного привода Y к доминантному приводу во фронтальной плоскости XOZ, и во фронтальной плоскости XOY - подключения дополнительного привода Z; входы пневмоклапана И11 присоединены к линии «четно» от счетного пневмоблока СБ и к линии 77 «продольно» от пневмоблока Б1, выход И11 «четно» (203') присоединен к правому торцу блока золотников (4/2×3) Бз4, к левому торцу которого присоединен выход пневмоклапана ИЛИ24, один вход которого (201) «нечет» связан с тем же счетным пневмоблоком СБ, а второй вход - с линией 78 «назад» от пневмоблока Б1.In the pneumatic block of the second control level B2, the pneumatic block of the third control level B1 of cyclic complications of complicity and the sign (±) of the direction of the contour stroke of the linear hydraulic actuators, depending on the phase position of the angular pneumatic couplings, contains a pneumatic trigger K7 and pneumatic valve K8, as well as two distribution double-digit tandem spools (- 4/2 +4/2) PT1 and PT2, controlled by one pneumatic command “transversely-longitudinally”, and the other by pneumatic commands of changing frontality and equipped with spool blocks - one (4/2 × 2) Bz3 and the second - (4/2 × 3) Bz4; to the right ends of the tandem of the spools (-4 / 2 + 4/2) PT1 and the spool unit (4/2 × 3) Bz3 parallel connected
В пневмоблоке А2 пневмоблок второго уровня управления Б3 снабжен двумя пневмоблоками третьего уровня управления (В4) и (В5), причем первый пневмоблок В4 - формирования знака (±) «заимствования» в другой фронтальности градиента антиударного косинусного вектора скорости отдергивания технологического инструмента в сторону, противоположную его рабочей подаче, при опасном сближении инструмента с изделием во время установочной поперечной подачи рабочего органа, содержащий два пневмоклапана «И» - один (И12) - конъюнкции пневмосигналов от пневмодатчиков одновременного качания двух главных щупов с лицевой стороны контура слежения, а другой - (И 13) - одновременного качания двух вспомогательных щупов с изнаночной стороны контура слежения, выходы пневмоклапанов И12 и И13 присоединены к одинарным входам распределительного двузначного тандема золотников с функцией «то…, то» обратного подключения (-3/2+3/2) РТ3-1, управляемого с выходов пневмотриггера 4/2 (П9), парные левые выходы двух золотников тандема - плюс и минус - присоединены к паре входов «Y», а парные правые - перекрестно - к паре входов ±«Z» двух пневмоблоков (Е4 и Е5) четвертого уровня управления линейными гидроприводами Y и Z в пневмоблоке Б2, при этом от выходов пневмотриггера 4/2 П9 параллельно выведены линии мгновенного переключения фронтальности к пневмогидроблоку Г1, и второй пневмоблок (В5) - удержания нормали технологического инструмента к касательной волновой кривизны траектории слежения и быстрого увеличения зазора между изделием и технологическим инструментом при встрече с выпуклостью или впадиной во время продольной подачи содержит пневмоклапаны «ИЛИ» реагирования на неодновременное качание щупов с лицевой или изнаночной стороны контура слежения, при этом от одной группы пневмоклапанов ИЛИ пара выходов соединена с пневмогидроблоком Г2 поворотных гидроприводов, а именно с гидродвигателем манипулирования нормалью технологического инструмента гироскопа, а от второй группы пневмоклапанов ИЛИ - к рабочему органу, содержащему привод рабочей подачи и дополнительного отвода технологического инструмента при встрече с выпуклостью или впадиной траектории слежения.In pneumatic block A2, the pneumatic block of the second control level B3 is equipped with two pneumatic blocks of the third control level (B4) and (B5), and the first pneumatic block B4 is the formation of the sign (±) of "borrowing" in the other front of the gradient of the anti-impact cosine vector of the jerking speed of the technological tool in the direction opposite its working supply, in case of dangerous approach of the tool to the product during installation lateral supply of the working body, containing two pneumatic valves "I" - one (I12) - conjunctions of pneumatic signals from pneumatic sensors of simultaneous swinging of two main probes on the front side of the tracking circuit, and the other (I 13) - simultaneous swinging of two auxiliary probes on the wrong side of the tracking circuit, the outputs of pneumatic valves I12 and I13 are connected to the single inputs of the two-digit distribution tandem of the spools with the function "then ..., then "reverse connection (-3 / 2 + 3/2) RT3-1 controlled from the outputs of the
Пневмоблок Б4 снабжен двумя пневмоблоками третьего уровня управления (В6) и (В7), причем первый пневмоблок В6 - рокировки доминантности продольной и поперечной подач широтного и меридионального склонения хода рабочего органа, содержащий распределительный двузначный тандем золотников (-3/2+3/2) РТ2 с функцией «то…, то» прямого подключения, управляемый через пневмотриггер 4/2 (П10) пневмосигналами с выходов шестилинейной угловой пневмомуфты (Мз)21, задающей широтные или меридиональные направления слежения, на главной гироскопической оси (11) «чистого вращения», к левым входам его золотников подключены выходы угловой пневмомуфты на оси прецессий [M)βy(z)] 23, а к правым - выходы угловой пневмомуфты [Mαy(z)] 22 на оси нутаций гироскопа, при этом параллельно эти же пары выходов угловых пневмомуфт на оси прецессий и нутаций поданы через два клапана «ИЛИ» к торцевым линиям переключения двух пневмоклапанов «И» (И9 и И10), к нормально закрытым линиям которых подключены выходы пневмотриггера 4/2 (П10), управляемого слева пневмосигналом «поперечно» (76/78), а справа - пневмосигналом 77 «продольно» от пневмоблока Б1 через пневмоблок Б2, выходы пневмоклапанов И (И9 и И10) - 154-155 и линии 152-153 рокировки доминантности подач «продольно»-«поперечно» с выходов пневмотриггера 4/2 (П10) поданы к пневмогидроблоку Б7 пневмогидроблока Г1, а одинарные выходы двузначного тандема РТ2 подключены к управлению доминантными взаимно перпендикулярными гидроприводами то X-Z, в вертикальной фронтальной плоскости XOZ, то X-Y - в плоскости XOY как дополнительные приводы - соответственно то X, то Z в пневмоблоке Б2; второй пневмоблок - В7 - догоняющего «скольжения» главной гироскопической оси 11 «чистого вращения», выполняемого нутациями и прецессиями для минимизации ее непараллельности наклону нормали технологического инструмента перпендикулярно касательной к волновому изгибу траектории слежения, содержащий распределительный двузначный тандем золотников с функцией «то…, то» (-3/2+3/2) РТ3-2 обратного подключения, управляемый параллельными линиями с выходов шестилинейной угловой пневмомуфты (Мз)21, задающей меридиональные и широтные склонения хода рабочего органа, к одинарным входам распределительного тандема РТ3-2 подключены выходы угловой пневмомуфты (Мωк)18 на оси манипулирования нормалью технологического инструмента, а парные двузначные выходы через две пары пневмоклапанов ИЛИ присоединены к пневмогидроблоку Г2 - поворотных гидроприводов, причем от левых выходов тандема (-3/2+3/2) РТ3-2 к гидроприводу прецессий (ГДβ) 17, а от правых - к гидроприводу нутаций (ГДα) 16 гироскопа, и через те же пары пневмоклапанов ИЛИ от соответствующих выходов пневмопульта управления ПУ для наладочных прецессий и нутаций; при этом пневмоблок В7 снабжен пневмоблоком Е8 четвертого уровня управления автоматической переналадкой фазы предварительного рабочего положения оси 12 прецессий через пару пневмоклапанов «НЕ12» и «НЕ14», переключаемых пневмокомандами путевых пневмоклапанов ВК20 и ВК21 поворотом кулачка 171 на той же оси 12 прецессий в пневмоблоке Б5 через правые входы дополнительных пневмоклапанов «ИЛИ» 54 и 55.The pneumatic unit B4 is equipped with two pneumatic units of the third control level (B6) and (B7), the first pneumatic unit B6 - castling dominance of the longitudinal and transverse feeds of the latitudinal and meridional declination of the working body, containing a double-digit distribution tandem of spools (-3 / 2 + 3/2) PT2 with direct-connected "this ..., then" function controlled via a
В пневмоблоке A3 пневмоблок Б5 снабжен единой системой путевых пневмодатчиков контроля ходов линейных и поворотных приводов как для консольного, так и для портального исполнения адаптивного робота, причем в последнем варианте трехкоординатная тележка перевернута гироскопом вниз, чем обусловлен плюсовой знак координаты Z ниже нулевой координатной точки, при этом в роботе консольного исполнения он снабжен пневмоцилиндром подвода трехкоординатной тележки к изделию на конвейере, а для робота портального исполнения предусмотрена подача изделия под рабочий орган гироскопа на сборочной тележке с ходами челночного типа, контролируемой путевыми пневмодатчиками, причем у робота консольного исполнения он снабжен пневмопультом РП пуска в работу, а у робота портального исполнения - двумя ручными пневмораспределителями 5/2, при этом также снабжен регулируемыми упорами-кулачками переключения путевых пневмоклапанов 3/2 контроля достижения точки предварительного рабочего положения (ТПРП) у начала траектории слежения; снабжен путевым пневмоклапанном 5/2 (ВК7), связанным со счетным пневмоблоком СБ при работе по разомкнутой и замкнутой траектории слежения и тремя пневмоблоками Е9, Е10 и Е11 четвертого уровня управления автоматической переналадкой робота для однофронтальной и двухфронтальной работ.In the pneumatic unit A3, the pneumatic unit B5 is equipped with a unified system of track-type pneumatic sensors for monitoring the linear and rotary drives for both the console and portal versions of the adaptive robot, and in the latter version the three-coordinate trolley is turned upside down by the gyroscope, which is due to the plus sign of the Z coordinate below the zero coordinate point, at in the console-mounted robot, it is equipped with a pneumatic cylinder for supplying the three-coordinate cart to the product on the conveyor, and for the portal-type robot, the feed and division under the working body of the gyroscope on an assembly trolley with shuttle-type strokes controlled by traveling pneumatic sensors, and for a console-mounted robot it is equipped with a start-up RP pneumatic control, and for a portal-type robot - two 5/2 manual pneumatic distributors, while also equipped with adjustable stops - switching cams of the traveling
Пневмогидроблок Б7 второго уровня управления в пневмогидроблоке Г1 снабжен пневмогидрораспределителями - гидроблоком-триггером золотников (3/2×3) ГБз1 с двухскоростной функцией «медленно-быстро», управляемым справа пневмокомандой 182 «медленно», а слева - пневмокомандой 78 «быстро» от логического пневмоблока Б1, двумя пневмогидроаппаратами глобулярного склонения хода рабочего органа - отдельным 3/2 Гр4 НЕ, переключаемым пневмокомандой 154 «широтно», «псевдоширотно», и пневмогидроблоком золотников (3/2×2)ГБз2 НЕ, переключаемым пневмокомандой 155 «меридионально» - оба от логического пневмоблока Б4, при этом он снабжен пневмогидроблоком-триггером золотников (4/2×2) ГБз3 с функцией рокировок фронтальности, управляемым без антиударного «заимствования» другой фронтальности справа пневмокомандой «XOZ» и слева - пневмокомандой «XOY» от пневмоблока Б3, и отдельным пневмогидротриггером 4/2 Гр5 с функцией контурного переключения доминантности подач в плоской векторной системе X-Z или X-Y, управляемым справа пневмокомандой 153 «продольно», а слева - пневмокомандой 152 «поперечно» от пневмоблока Б4, причем векторные градиенты и величины скоростей доминантных, дополнительных и корректирующих подач линейных гидроприводов обеспечены соединением левых входов «Д» их гидрораспределителей 4/3 пневмогидроблока Б6 с выходами синусно-косинусных гидродатчиков гидрорезольверов на осях гироскопа - от гидрорезольвера (Грзγ)33 на главной гироскопической оси «чистого вращениям» - к входам Гр5 - левому от выхода гидродатчика (sinγx) 25 и перекрестно к нормально открытому входу Гр4, а к правому - от выхода гидродатчика [cosγz(y)] 26 и через Гр5 перекрестно - к правому входу правого золотника ГБз3 через Гр5, от гидрорезольвера (Грзα) 34 на оси нутаций - к входам левого золотника ГБз3 - к левому его входу от выхода гидродатчика [sinαy(z)] 28, а к правому входу того же левого золотника ГБз3 от выхода гидродатчика [cosαy(z)] 29 и от гидрорезольвера (Грзβ) 35 на оси прецессий - к левому входу правого золотника ГБз3 от выхода гидродатчика [sinβy(z)]31, а от выхода гидродатчика (cosβx)32 к нормально закрытому входу Гр4, при этом левые выходы двух золотников ГБз3 присоединены к паре входов левого золотника ГБз2, а правые - к паре входов правого золотника того же ГБз2, к каждой паре входов золотников (3/2×3) ГБз1 подключены регулируемые гидросопротивления - слева Rм - маршевого быстрого хода, а справа Rш - шагового «медленного» хода гидропривода, причем левые и правые гидросопротивления настроены на одинаковую или быструю, или медленную скорость хода для всех трех линейных гидроприводов, каждая пара гидросопротивлений параллельно соединена одной линией, причем первая и вторая - с выходом золотников НЕ (ГБз2), а третья - с выходом НЕ (Гр4), нормальнооткрытые входы ГБз2 НЕ присоединены к выходам правого золотника ГБз3, нормальнозакрытые - к выходам левого золотника того же ГБз3, а входы гидродатчиков 25-26, 28-29 и 31-32 присоединены к магистральной линии «Д».Pneumatic hydraulic unit B7 of the second control level in the pneumatic hydraulic unit G1 is equipped with pneumatic hydraulic distributors - a hydraulic unit-trigger of spools (3/2 × 3) GBz1 with a two-speed “slow-fast” function, controlled on the right by the
Счетный пневмоблок СБ снабжен двумя четырехкомандными двоичными счетными пневмоблоками - один ДБ1 - отсчета нечетных и четных полуциклов возвращения закрученных коммуникаций рабочего органа в незакрученное состояние и второй ДБ2 - отсчета двойных ходов путевого пневмоклапана 5/2 ВК7 в жесткопрограммном пневмоблоке Б5 при работе во фронтальной плоскости XOY слежения по замкнутому контуру - в обоих случаях с выдачей цветового и/или звукового сигнала вызова рабочего-оператора для повторения очередного идентичного технологического перехода производственной операции.The SB counting pneumatic unit is equipped with two four-command binary countable pneumatic blocks - one DB1 - counting the odd and even half-cycles of returning the twisted communications of the working body to the non-twisted state and the second DB2 - counting the double strokes of the directional
На рабочий орган из пульта управления ПУ вынесен пневмотумблер 5/2 Т7 наладочного отвода пары блоков щупов и пневмодатчиков, которыми прикрыт доступ к сервисному обслуживанию технологического инструмента, например, в виде сварочных клещей и возвращения той же пары блоков щупов и пневмодатчиков в рабочее положение, причем нормальнооткрытая в атмосферу линия выхода пневмотумблера Т7 через первый ИЛИ4 из трех пневмоклапанов «ИЛИ» - к большому торцу дифференциального воздухораспределителя 5/2 ДПР3 управления пневмоцилиндром-фиксатором (ПЦ5) 40 рабочего положения одной или другой пары блоков щупов и пневмодатчиков, а нормальнооткрытый выход пневмотумблера Т7, в положении «автомат», соединенный с линией питания сжатым воздухом, подключен к большим торцам двух блокировочных дифференциальных воздухораспределителей 3/2 ДП1 и ДП2, в режиме «автомат» выполняющих роль логического элемента «НЕ» в подключении к большим торцам воздухораспределителей ДПР1 и ДПР2 обеих пар пневмоцилиндров (ПЦ3) 38 и (ПЦ4) 39 подвода-отвода пар блоков щупов и пневмодатчиков Щ1 и Щ2 линий выходов пары путевых пневмодатчиков 3/2 ВК14 и ВК15, одновременно переключаемых отводом пневмоцилиндра-фиксатора (ПЦ5) 40 и питаемых поочередно сжатым воздухом от пневмотриггера 5/2 П1, управляемого пневмокомандами XOY-XOZ (165'-166') от пневмоблока Б5, при этом выходы пары путевых пневмодатчиков ВК14 и ВК15 раздвоены - одна линия напрямую через один блокировочный воздухораспределитель 3/2, а другая - к малому торцу другого такого же блокировочного воздухораспределителя, а входы второго пневмоклапана ИЛИ5 «подвода» подключены к выходам путевых пневмодатчиков 3/2 ВК16 и ВК29, контролирующих окончание подвода блоков щупов и пневмодатчиков в рабочее положение к технологическому инструменту, а входы третьего пневмоклапана ИЛИ 3 «отвод» пневмоцилиндров 38 и 39 подключены к выходам путевых пневмодатчиков 3/2 ВК17-ВК28, контролирующих окончание отвода блоков щупов и пневмодатчиков от технологического инструмента, и параллельно - к малым торцам воздухораспределителей ДПР1 и ДПР2 управления пневмоцилиндрами отвода-подвода пар блоков щупов и пневмодатчиков Щ1 и Щ2, причем выход второго пневмоклапана ИЛИ 5 «подвод» подключен к малому торцу воздухораспределителя 5/2 ДПР3 и параллельно - к нормальнозакрытой линии первого пневмоклапана ДА1, нормальнооткрытая в атмосферу линия которого соединена с большим торцом блокировочного дифференциального пневмоклапана ДП3 автоматического отвода пневмоцилиндра-фиксатора (ПЦ5) 40 переключением через первый пневмоклапан ИЛИ4 вправо воздухораспределителя ДПР3 пневмокомандой 170' окончания работы в вертикальной фронтальной плоскости XOZ от пневмотриггера ВК26П или пневмокомандой 169' - в горизонтальной фронтальной плоскости XOY от пневмотриггера ВК27П пневмоблока Б5, а выход третьего пневмоклапана ИЛИ3 подключен к нормальнозакрытому входу второго пневмоклапана ДА2, нормальнооткрытая в атмосферу линия выхода которого соединена с линией управления первым пневмоклапанном ДА1, линия же управления ДА2 - с выходом путевого пневмоклапана НЕ3, контролирующего окончание фиксации пары блоков щупов и пневмодатчиков Щ1 или Щ2 пневмоцилиндром-фиксатором (ПЦ5) 40.A
Технологический инструмент рабочего органа, содержащего привод рабочей подачи и дополнительного отвода технологического инструмента от изделия, например, в виде штоковых сварочных клещей (Цк) с С-образной скобой, содержащих соосный блок двух пневмоцилиндров сжатия электродов - силовой и предсжатия, который, как и силовой, помимо рабочего поршня, жестко соединенного со скобой полым плунжером, снабжен вторым - сервисным поршнем дополнительного отвода скобового электрода от изнаночной стороны фланцевого сварного соединения за счет хода этого второго сервисного поршня от заплечика центральной втулки, жестко соединенной, в отличие от центральной втулки силового пневмоцилиндра, с передней крышкой блока двух соосных пневмоцилиндров, при этом дополнительный отвод скобового электрода от изнаночной стороны фланцевого соединения изделия предусмотрен переключением второго пневмоклапана НЕ, управляемого, как «первый» пневмоклапан НЕ, от пневмоблока Б3, как и для дополнительного отвода штокового электрода от лицевой стороны того же фланцевого соединения, причем линия рабочего хода цилиндра предсжатия присоединена к выходу отдельного дополнительного пневмораспределителя 3/2 Кпс (Э1) через канал в штоке поршня силового пневмоцилиндра.A technological tool of a working body, containing a working feed drive and an additional removal of the technological tool from the product, for example, in the form of rod welding tongs (CC) with a C-shaped bracket, containing a coaxial block of two pneumatic cylinders for electrode compression - power and pre-compression, which, like power In addition to the working piston rigidly connected to the bracket with a hollow plunger, it is equipped with a second service piston for additional removal of the bracket electrode from the wrong side of the flange welded joint due to the stroke of the second service piston from the shoulder of the central sleeve, rigidly connected, in contrast to the central sleeve of the power pneumatic cylinder, with the front cover of the block of two coaxial pneumatic cylinders, with the additional removal of the bracket electrode from the wrong side of the flange connection of the product provided by switching the second pneumatic valve NOT controlled as " the first "pneumatic valve is NOT, from the pneumatic unit B3, as well as for additional removal of the rod electrode from the front side of the same flange connection, and the working line the stroke of the pre-compression cylinder is connected to the output of a separate additional
Система управления не требует инженерного обслуживания, характерного для роботов с программным управлением. Для нее достаточно иметь наладчика технологического оборудования и в службе механика - слесаря, знакомого с пневмо- и гидроавтоматикой. Предлагаемая система управления позволяет снизить требования к точности индексирования изделий на позициях поточных линий. В особый период ракетно-бомбовые удары, выводящие электронику из строя, не причиняют пневмоавтоматике вреда. Технический результат состоит также в том, что система способна выполнять следующие функции:The control system does not require the engineering services typical of software-controlled robots. It is enough for her to have a technician in charge of the technological equipment and in the service of a mechanic - a locksmith who is familiar with pneumatic and hydraulic automation. The proposed control system allows to reduce the requirements for the accuracy of indexing products on the positions of production lines. In a special period, bombing missiles, incapacitating electronics, do no harm to pneumatics. The technical result also consists in the fact that the system is capable of performing the following functions:
- поочередное управление роботом в двух фронтальных плоскостях декартова пространства,- alternate control of the robot in two frontal planes of the Cartesian space,
- стартстопная и запоминающая функция, осуществляемая гидрозамками и пневмогидрораспределителями 4/3 с закрытым центром,- start-stop and storage function carried out by hydraulic locks and
- слежение по плоскому и глобулярному контуру,- tracking on a flat and globular contour,
- автоматическое регулирование соотношения величин и градиентов (направлений) векторов скоростей линейных гидроприводов в прямоугольной и параллелепипедной векторной системе и стабилизация суммарного вектора скорости рабочего органа при любых пространственных изгибах траектории слежения,- automatic regulation of the ratio of magnitudes and gradients (directions) of the velocity vectors of linear hydraulic drives in a rectangular and parallelepiped vector system and stabilization of the total velocity vector of the working body for any spatial bending of the tracking trajectory,
- минимизация рассогласования параллельности главной гироскопической оси нормали технологического инструмента при волновых глобулярных изгибах контура слежения,- minimization of the mismatch of the parallelism of the main gyroscopic axis of the normal of the technological tool with wave globular bends of the tracking loop,
- автоматический поиск продолжения траектории слежения при се уходе на другую координату декартова пространства (поисковые ходы «назад-вперед» с поворотом главной гироскопической оси в направлении изгиба траектории слежения),- automatic search for the continuation of the tracking trajectory when moving to a different coordinate of the Cartesian space (search moves "back and forth" with the rotation of the main gyroscopic axis in the direction of the bend of the tracking trajectory),
- двухскоростное перемещение рабочего органа: с быстрым (маршевым) холостым ходом и «медленными» подачами с технологической скоростью,- two-speed movement of the working body: with fast (marching) idle speed and “slow” feeds with technological speed,
- управление в двух полуциклах - нечетном и четном - для возвращения закрученных коммуникаций в исходное незакрученное состояние,- control in two half-cycles - odd and even - for the return of twisted communications to their original untwisted state,
- автоматическая смена щупов (различающихся функциональным устройством) при переходе к работе то в вертикальной, то в горизонтальной фронтальных плоскостях декартова пространства,- automatic change of probes (differing in functional device) upon transition to work, either in the vertical or in the horizontal frontal planes of the Cartesian space,
- автоматическая смена технологических режимов при переходе к работе в другой фронтальной плоскости,- automatic change of technological modes during the transition to work in another frontal plane,
- отработка детерминированных (дизайнерских) и вероятностных (случайных) геометрических возмущений в поведении траектории слежения с «заимствованием» схемных антиударных рокировок величин и градиентов скоростей линейных гидроприводов в другой фронтальности,- development of deterministic (designer) and probabilistic (random) geometric disturbances in the behavior of the tracking trajectory with the “borrowing” of the circuit anti-shock castling of the magnitudes and speed gradients of linear hydraulic drives in a different frontality,
- аварийное отключение энергопитания по команде «стоп»,- emergency power off by the “stop” command,
- при случайном пуске возвращение в исходное положение, когда в пространстве робота нет изделия,- in case of accidental start-up, return to the starting position when there is no product in the robot’s space,
- наладочные функции: автоматическая переналадка исходных фазовых состояний осей гироскопа и линейных положений рабочего органа для автоматического перехода к слежению в другой фронтальной плоскости и ручная переналадка робота при смене модели изделия, а также при сервисном обслуживании технологического инструмента,- adjustment functions: automatic readjustment of the initial phase states of the gyroscope axes and linear positions of the working body for automatic transition to tracking in another frontal plane and manual readjustment of the robot when changing the product model, as well as when servicing a technological tool,
- звуковая и цветовая сигнализация окончания выполнения цикловых переходов производственных операций (всего 15 функций).- sound and color signaling of the completion of cyclic transitions of production operations (15 functions in total).
При всей полноте функциональных возможностей пневмогидравлическая система управления дешевле неадаптивных электронных систем программного управления.With all the full functionality, the pneumohydraulic control system is cheaper than non-adaptive electronic program control systems.
При рассмотрении сущности пневмогидравлической системы управления адаптивным пневмогидравлическим роботом следует иметь в виду, что:When considering the essence of the pneumohydraulic control system of an adaptive pneumohydraulic robot, it should be borne in mind that:
рабочим органом назван встроенный в гироскоп агрегат, содержащий технологический инструмент, питаемый встроенным или отдельным источником энергии, и имеющий привод рабочей подачи и дополнительного отвода от изделия инструмента при встрече с выпуклостью или впадиной траектории слежения.a working body is a unit built into a gyroscope that contains a technological tool fed by a built-in or separate energy source and having a working feed drive and an additional outlet from the tool product when it encounters a bulge or a depression in the tracking path.
Фронтальной плоскостью названа плоскость декартова пространства, на которую проецируется наибольшая часть контура траектории слежения.The frontal plane is the plane of Cartesian space onto which the largest part of the tracking path is projected.
Траекторией слежения назван контур, проведенный через центры (точки) элементарных обработок, последовательно расположенных в плоском или глобулярном пространстве робота. Применительно к штампованным отбортовкам фланцевого соединения, являющимся базой слежения при точечной контактной сварке, различается контурная кривизна ребра отбортовки и глобулярная волновая кривизна ленты ее изгиба. Контур траектории слежения может быть замкнутым и разомкнутым и иметь лицевую и изнаночную сторону.A tracking path is a contour drawn through the centers (points) of elementary treatments sequentially located in a flat or globular space of a robot. With respect to stamped flanges of the flange connection, which is the basis for tracking during spot welding, the contour curvature of the flanging rib and the globular wave curvature of the ribbon of its bending are distinguished. The contour of the tracking trajectory can be closed and open and have a front and back side.
Начальным положением названо фазовое состояние гироскопа, при котором все его оси параллельны или перпендикулярны плоскостям декартова пространства.The initial position is the phase state of the gyroscope, in which all its axes are parallel or perpendicular to the planes of the Cartesian space.
Исходным названо рабочее положение приводов робота в готовности к его включению.The initial position is the working position of the robot drives in readiness for its inclusion.
Предварительным рабочим положением названо угловое фазовое состояние осей гироскопа и положение линейных приводов, при котором технологический инструмент занял позицию готовности к установочной рабочей поперечной подаче (к ребру ленты отбортовки).The preliminary working position is the angular phase state of the axes of the gyroscope and the position of the linear drives, in which the technological tool has taken up a position of readiness for installation working transverse feed (to the edge of the flanging tape).
Простым плоским контуром названо слежение по траектории, параллельной одной из плоскостей декартова пространства.A simple flat contour is called tracking along a path parallel to one of the planes of Cartesian space.
Пространственным плоским контуром названо слежение по плоской траектории с одним или двумя постоянными уклонами в трехмерное декартово пространство.Spatial flat contour is called tracking along a flat path with one or two constant slopes in three-dimensional Cartesian space.
Глобулярным названо слежение по переменным уклонам в трехмерное декартово пространство. При этом имеют место две полярных глобулярных системы слежения: для вертикальной фронтальной плоскости - схема «сфера», при которой помимо изгибов «на ребро» имеются волновые изгибы ленты отбортовки в широтном или/и в меридиональном направлении; для горизонтальной фронтальной плоскости - схема «лодка», в которой за глобулярный полюс принят нос лодки со сходящимися к нему меридионально изогнутыми продольными ребрами - стрингерами, а поперечные ребра - шпангоуты - с псевдоширотным изгибом (см. фиг.2 и 3 и к ним таблицы 1 и 2).Tracking by variable biases into three-dimensional Cartesian space is called globular. In this case, there are two polar globular tracking systems: for the vertical frontal plane, the “sphere” scheme, in which, in addition to the “edge” bends, there are wave bends of the flanging tape in the latitudinal and / or meridional direction; for the horizontal frontal plane, the “boat” scheme, in which the bow of the boat with the meridionally curved longitudinal ribs - stringers, and the transverse ribs - frames with pseudo-latitudinal bending are taken as a globular pole (see Fig. 2 and 3 and the tables to them 1 and 2).
Нормалью технологического инструмента названа линия его рабочей подачи, при контурном слежении параллельная главной гироскопической оси «чистого вращения» и перпендикулярная к траектории простого контурного слежения или - при глобулярном слежении - к касательной ее изгиба в широтном (псевдоширотном) или/и меридиональном направлении.The normal of a technological tool is the line of its working feed, with contour tracking parallel to the main gyroscopic axis of “pure rotation” and perpendicular to the path of simple contour tracking or, with global tracking, to the tangent of its bend in the latitudinal (pseudo-latitudinal) or / and meridional direction.
Рабочим ходом технологического инструмента названа его подача для выполнения повторяющихся элементарных производственных операций, например, сварных точек контактной сварки.The stroke of the technological tool is called its feed for performing repeated elementary production operations, for example, welded points of contact welding.
В перечне графических материалов (см. ниже) представлено:The list of graphic materials (see below) includes:
на фиг.1 (БС) - блок-схема пневмогидравлической системы управления адаптивным пневмогидравлическим роботом, на фиг.2 (Сф) - глобулярная схема слежения «сфера» для вертикальной фронтальной плоскости XOZ, на фиг.3 (Лд1) - глобулярная схема слежения «лодка» для горизонтальной фронтальной плоскости XOY, на фиг.4 (ГРП) - гироскоп Новинькова, на фиг.5 (М) - угловые пневмомуфты знака (±) хода гидроприводов, на фиг.6 (Грз) - гидрорезольвер (устройство), на фиг.7 (РО) - кинематическая схема рабочего органа - сварочных клещей с пневмоцилиндром Цк, приводами отвода-подвода щупов Щ и блоками золотников Бз1 и Бз2, на фиг.8 (Цк) - принципиальная пневмосхема управления блоком пневмоцилиндров сжатия и дополнительного отвода электродов сварочных клещей, на фиг.9 (Цщ) - принципиальная пневмосхема автоматической смены блоков щупов и сервисного отвода и возвращения одной пары блоков щупов, на фиг.10 (Щ1) - блок щупов и пневмодатчиков слежения по отбортовкам переменной ширины: а) кинематическая развертка двух блоков щупов, б) тактильные щупы, в) пневмодатчик 3/2 ДА; на фиг.11 (Щ2) - блок щупов и датчиков слежения по отбортовкам постоянной ширины: а) кинематическая развертка двух блоков щупов, б) главный и вспомогательный щупы, в) пневмодатчик 3/2 ДА; на фиг.12 (Б 1.1) - логический пневмоблок рокировок поперечных на продольные подачи и контурных поворотов главной гироскопической оси «чистого вращения», на фиг.13 (Б 1.2) - дополнение к Б1.1: а) Е1 и Е2 - блоки автоматической переналадки фазы главной оси ±γ, б) Е3 - блок автоматической переналадки на другой режим сварки; на фиг.14 (Б2.1) - логический пневмоблок управления линейными гидроприводами, на фиг.15 (Б2.2) дополнение к Б2.1 - наладочные блоки Е4, Е5, Е6 и Е7, на фиг.16 (Б3) - блок быстрого реагирования на детерминированные (дизайнерские) и случайные геометрические возмущения, на фиг.17 (Б4) - блок плоского «скольжения» главной гироскопической оси «чистого вращения» нутациями и прецессиями вслед за нормалью технологического инструмента, на фиг.18 (Б5') - трехкоординатная тележка и рабочий орган робота консольного исполнения со щупами Щ2, клещами 10, цилиндром Цк и сварочным трансформатором (Св.тр.), система управления упорами, на фиг.19 (Б5.1) - принципиальная пневмосхема путевого жесткопрограммного управления роботом консольного исполнения (без элементов гироскопа) с логическими элементами «изделия нет», на фиг.20 (Б5.2) - кинематическая схема жесткопрограммного управления роботом портального исполнения упорами и поворотными кулачками на осях гироскопа в двух фронтальных плоскостях: XOZ и XOY, на фиг.21 (Б5.3) - первое дополнение к Б5.2: переходные состояния управления упорами до и после точки предварительного рабочего положения (ТПРП) РО, на фиг.22 (Б5.4) - второе дополнение к Б5.2: схема автоматической задержки переналадки переключения системы управления на другую фронтальную плоскость; на фиг.23 (Г1) - логический пневмогидроблок управления линейными гидроблоками: Б6 - пневмогидроблок управления знаком (±) хода линейных гидроцилиндров и Б7 - пневмогидроблок управления величиной и градиентами векторов скорости с «заимствованием» в другой фронтальности антиударного отдергивания технологического инструмента от столкновения с изделием, на фиг.24 (Г2) - пневмогидроблок управления поворотными гидроприводами, на фиг.25 (ИН) - двухтактный импульсный пневмогидравлический насос с элементами пуска и выключения, на фиг.26 (СБ) - счетный пневмоблок, состоящий из двух двоичных пневмоблоков ДБ, на фиг.27 (ДБ) - а) принципиальная пневмосхема ДБ, б) график последовательности работы элементов блока Б5.2 и ДБ; на фиг 28 (ПУ) - наладочный пневмопульт управления, на фиг.29 (Тр) - примеры траекторий слежения: а) к фиг.2 «сфера», б) к фиг.3 «лодка»; на фиг.30 (ТС) - пример технологической схемы сварки боковин малотоннажного автобуса: а) четные и нечетные подачи слежения в плоскости XOZ - поперечных швов (фиг.29а - нижняя траектория), б) четные и нечетные «обороты» по периметрам оконных проемов (фиг.29б); на фиг.31 (Лд2) - фазовые зоны работы угловых пневмомуфт по участкам траектории глобулярного слежения в плоскости XOY.figure 1 (BS) is a block diagram of a pneumohydraulic control system of an adaptive pneumohydraulic robot, figure 2 (Cf) is a globular tracking scheme "sphere" for the vertical frontal plane XOZ, figure 3 (Ld1) is a globular tracking scheme " boat "for the horizontal frontal plane XOY, in Fig. 4 (hydraulic fracturing) - Novinkov's gyroscope, in Fig. 5 (M) - angular pneumatic couplings of the sign (±) of the hydraulic actuator stroke, in Fig. 6 (Grz) - hydraulic resolver (device), Fig. 7 (RO) - kinematic diagram of the working body - welding tongs with a pneumatic cylinder CK, drive-out drives the ode of the probes Shch and the spool blocks Bz1 and Bz2, in Fig. 8 (Tsk) - the principal pneumatic diagram of the control of the block of compression pneumatic cylinders and an additional outlet of the welding tongs, in Fig. 9 (Tssh) - the principal pneumatic diagram of the automatic change of the probe blocks and service tap and return one pair of probe blocks, in Fig. 10 (Shch1) - a probe block and pneumatic sensors for tracking flanges of variable width: a) kinematic scan of two probe blocks, b) tactile probes, c) 3/2 YES pneumatic sensor; 11 (Shch2) - a block of probes and tracking sensors for flanging of constant width: a) kinematic scan of two blocks of probes, b) main and auxiliary probes, c)
На фиг.1 показана блок-схема БС системы пневмогидравлического управления. Четыре основных блока обведены скругленными жирными замкнутыми контурами: 1-я часть - следящая и стабилизирующая система пневмо- и гидродатчиков в гироскопе с технологическим инструментом рабочего органа РО, блок логической пневмоавтоматики, блок пневмогидравлической логики, блок энергетический. Жирные линии - гидравлические связи между блоками БС, тонкие - пневматические связи, пунктирные - линии электросвязи.Figure 1 shows a block diagram of a BS system of pneumatic control. The four main blocks are circled by rounded bold closed loops: the first part is a servo and stabilizing system of pneumatic and hydraulic sensors in a gyroscope with a technological tool of the working body of the RO, a logical pneumatic automation unit, a pneumohydraulic logic unit, an energy unit. Bold lines are hydraulic connections between BS units, thin lines are pneumatic connections, dotted lines are telecommunication lines.
На фиг.2 отражена глобулярная схема «сфера» - слежения робота в вертикальной плоскости XOZ, в которой нутации технологического инструмента происходят в меридиональном направлении «сферы», а прецессии - в широтном направлении. Глобулярная ось сферы - Z-Z декартова пространства. Углы склонения хода рабочего органа от начального положения: α - меридиональные нутации, β - широтные прецессии, γ - меридионально-широтные (и наоборот - широтно-меридиональные) повороты («чистое вращение») по контурному изгибу траектории.Figure 2 shows the globular "sphere" scheme - tracking the robot in the vertical XOZ plane, in which the nutation of the technological tool occurs in the meridional direction of the "sphere", and the precession in the latitudinal direction. The globular axis of the sphere is the Z-Z of Cartesian space. The declination angles of the working body from the initial position are: α — meridional nutations, β — latitudinal precessions, γ — meridional-latitudinal (and vice versa - latitudinal-meridional) rotations (“pure rotation”) along the contour bend of the trajectory.
На фиг.3 отражена глобулярная схема «лодка» - слежение робота в горизонтальной фронтальной плоскости XOY. Для горизонтальной фронтальной плоскости оба направления схемы «сфера» - меридиональны, поэтому системой управления половина (полушарие) сферы уложена «набок», т.е. глобулярная ось Z-Z совпала с осью Y-Y «сферы». В этом случае нижнее полушарие сферы названо «лодкой», в которой продольные ребра - стрингеры - меридионально сходятся (как к полюсу) к носу «лодки», а поперечные ее ребра - шпангоуты - имеют псевдоширотное направление. Следовательно, меридиональные нутации схожи с килевой качкой, а псевдопрецессии вдоль шпангоутов - с бортовой качкой. Ватерлиния лодки в спокойной воде - простой плоский контур слежения с поворотами на угол γ, а качка ватерлинии - пространственный плоский контур с уклонами: α - меридионально (вдоль у-у) и β - псевдоширотно (вдоль х-x). Figure 3 shows the globular diagram of the "boat" - tracking the robot in the horizontal frontal plane XOY. For the horizontal frontal plane, both directions of the “sphere” scheme are meridional, therefore the control system half (hemisphere) of the sphere is laid “sideways”, i.e. the globular axis ZZ coincides with the axis YY of the “sphere”. In this case, the lower hemisphere of the sphere is called a “boat”, in which the longitudinal ribs — stringers — meridionally converge (like a pole) to the bow of the “boat,” and its transverse ribs — frames — have a pseudo-latitudinal direction. Consequently, meridional nutations are similar to pitching, and pseudo-precessions along frames are similar to rolling. The waterline of the boat in calm water is a simple flat tracking contour with rotations at an angle γ, and the pitching of the water line is a spatial flat contour with slopes: α is meridional (along y-y) and β is pseudo-latitudinal (along x-x) .
На фиг.4 показан гироскоп Новинькова (патент RU №2221689 С2), свисающий с трехкоординатной тележки 1 на портале 150. Гироскоп содержит четыре оси: 9 - манипулирования нормалью N-N технологического инструмента 10 (сварочных клещей), 11 - «чистого вращения» (главной гироскопической оси), 12 - прецессий, 13 - нутаций. На осях - поворотные гидродвигатели ГД (14, 15, 16, 17, 59), гидрорезольверы Грз (33, 34, 35) с парными фазовыми синусно-косинусными гидродатчиками (25-26, 28-29 и 31-32) и угловыми пневмомуфтами М (19, 20, 21, 22 и 23) - см. фиг.1 БС. Кроме того, на осях гироскопа 11 и 12 имеются путевые кулачки: 171 с путевыми пнемоклапанами ВК20 и ВК21 и 172 с ВК22 и ВК23, а также на оси коленвала 58 (α') - смены фронтальности гироскопа - кулачок 156 с ВК18 и ВК19.Figure 4 shows the Novinkov gyroscope (patent RU No. 2221689 C2) hanging from a three-coordinate
На фиг.5 (М) - крупно показаны угловые пневмомуфты (Мωк)18 на оси 9; (Мх)19, [Mz(y)]20 и (Мз)21 - на оси 11; [Mαy(z)]22 на оси 13 и [Mβy(z)]23 на оси 12 (круглые скобки в квадратных скобках означают перемену назначения в другой фронтальности - см. табл.3).In Fig. 5 (M), angle pneumatic couplings (Мω к ) 18 on
Устройство гидрорезольвера Грз (патент RU №2216441 С2) показано на фиг.6. Вращающийся золотник 55 имеет два параллельных прямоугольных отверстия 57, а корпус 54 - два взаимно перпендикулярных одинаковых круглых отверстия 56 (т.е. блок двух взаимно перпендикулярных русских «самоварных кранов» с общим золотником). В начальном положении ось золотника 55 каждого из двух гидрорезольверов перпендикулярна двум взаимно перпендикулярным направлениям хода линейных гидроприводов как третья ось декартова пространства, а сумма проходных гидросечений двух круглых взаимно перпендикулярных отверстий 56 их корпусов 54 всегда постоянна и равна условной единице (sin2+cos2=1), как квадрату гипотенузы (квадрат диаметра круглого отверстия), равному сумме квадратов катетов (sin2 и cos2) в прямоугольном треугольнике, вершина которого лежит (и вращается) на окружности круглого отверстия 56 корпуса 54, а совмещенные конгруэнтно в одну проекцию отсекаемые прямыми краями параллельных прямоугольных отверстий 57 золотника 55 хорды суть катеты прямоугольного треугольника. Насколько стрелка хорды-катета дифференциально отнимает часть диаметра одного круглого отверстия, настолько же дифференциально прибавляется часть диаметра другого круглого отверстия, делая их сумму равной единице (целому диаметру), и, следовательно, сумма проходных гидросечений интегрально всегда постоянная. То есть величина суммарного вектора скорости рабочего органа инвариантна к возмущениям (переменным синусу и косинусу дифференциально меняющихся длин хорд-катетов). Таким простым устройством как гидрорезольвер обеспечена дифференциально-интегральная функция системы стабилизации скорости следящего хода рабочего органа.The device hydraulic grinder Grz (patent RU No. 2216441 C2) is shown in Fig.6. The rotating
На фиг.7 показана кинематическая схема рабочего органа РО с технологическим инструментом, встроенного в гироскоп: 10 - С-образные сварочные клещи, имеющие с двух сторон блоки тактильных щупов и пневмодатчиков - Щ1 - слежения за отбортовками переменной ширины (патент RU №2218253 С2) и Щ2 - слежения за отбортовками постоянной ширины (a.c. SU №1109287 А), которые меняют друг друга автоматически пневмоцилиндрами (ПЦ3) 38 и (ПЦ4) 39 с фиксацией каждой пары блоков щупов в рабочем положении пневмоцилиндром (ПЦ5) 40. Клещи электрически присоединены к клеммам вторичных витков малогабаритного сварочного трансформатора (Св.тр.), первичная обмотка которого импульсно подключается к тиристорному контактору энергетического блока - блок-схемы БС (3 фазы 380 В). Показано присоединение и слив охлаждающей воды. Выходы пневмодатчиков 1…Х присоединены к входам пневмоблоков Бз1 (3/2×6) (контурный пневмоколлектор - блок золотников) и Бз2 (3/2×4) (глобулярный пневмоколлектор - блок золотников). Бз1 выходами 101×106 присоединен к пневмоблоку Б 1.1 (фиг.12), а Бз2 выходами 107×110 - к Б3 (фиг.16).Figure 7 shows the kinematic diagram of the working body of the RO with a technological tool built into the gyroscope: 10 - C-shaped welding pliers having tactile probe and pneumatic sensor blocks on both sides - Щ1 - tracking flanges of variable width (patent RU No. 2218253 C2) and Shch2 - tracking flanges of constant width (ac SU No. 1109287 A), which automatically change each other with pneumatic cylinders (PTs3) 38 and (PTs4) 39 with fixing each pair of probe blocks in the working position with pneumatic cylinder (PTs5) 40. The pliers are electrically connected to secondary terminals to tkov compact welding transformer (Sv.tr.) whose primary winding is connected to the pulsed power unit thyristor contactor - circuit block BS (3-phase 380 V). The connection and discharge of cooling water is shown. The outputs of the
На фиг.8 (Цк) приведена принципиальная пневмосхема двух соосных пневмоцилиндров предсжатия, сжатия и дополнительного отвода электродов сварочных клещей от изделия. В отличие от патента RU №2221681 С2 в цилиндре предсжатия центральная втулка с заплечиком, функционально аналогичная такой же втулке в силовом цилиндре, жестко прикреплена к передней крышке блока цилиндров. Дополнительный отвод скобового электрода 36 выполнен пневмокомандой 82 от пневмоклапана ИЛИ 87 в пневмоблоке Б3 второго пневмоклапана НЕ2 (фиг.8) с отключением давления сжатого воздуха под вторым - вспомогательным - поршнем сервисного цилиндра предсжатия. Причем линия холостого хода, присоединенная к средней крышке блока пневмоцилиндров, сделана с ответвлением к нормально закрытому входу воздухораспределителя Рпит 1 - питания угловых пневмомуфт М (фиг.5) и пневмодатчиков щупов Щ1 и Щ2 (фиг.9 и 10) сжатым воздухом при слежении. Рпит 1 отключен пневмокомандой 184 или 194 через пневмоклапан ИЛИ 76. Линия рабочего хода поршня пневмоцилиндра предсжатия присоединена к выходу отдельного (дополнительного) пневмоэлектрораспределителя 3/2Кпс (Э1) через канал в штоке поршня силового пневмоцилиндра и отверстие в полом плунжере под силовым поршнем предсжатия.On Fig (CC) shows the principal pneumocircuit of two coaxial pneumatic cylinders precompression, compression and additional tap electrodes of the welding tongs from the product. In contrast to RU patent No. 2221681 C2, in the pre-compression cylinder, the central sleeve with a shoulder, functionally similar to the same sleeve in the power cylinder, is rigidly attached to the front cover of the cylinder block. An additional outlet of the
На фиг.9 (Цщ) представлена пневмосхема автоматической смены блоков щупов парами пневмоцилиндров (ПЦ3-ПЦ3')38 и (ПЦ4-ПЦ4')39 (см. фиг.7 РО) и одним пневмоцилиндром-фиксатором (ПЦ5)40 переключением пневмотриггера 5/2 П1 пневмокомандами 165'(XOZ) или 166'(XOY) от пневмоблока Б5.2 по окончании всех переходов половины операции в одной из фронтальных плоскостей пневмокомандами 169' или 170'. А отвод пары блоков щупов и пневмодатчиков, закрывающих от наладчика сварочные клещи для их сервисного обслуживания, выполнен переключением выносного (из пульта ПУ - фиг.28) пневмотумблера Т7 наладочного пульта управления. Пневмоблок Цщ снабжен пневмоклапанами ИЛИ (3, «отвод», 4 и 5 «подвод»), тремя дифференциальными воздухораспределителями 5/2 ДПР (1,2 и 3), блокировочными дифференциальными воздухораспределителями 3/2 ДП (1,2 и 3), путевыми переключателями ВК16 - ВК17, последовательно соединенными по схеме «И», парой путевых пневмоклапанов ВК14 и ВК15 контроля отвода цилиндра-фиксатора (ПЦ5) 40 и одним пневмоклапаном 3/2 НЕ контроля окончания его хода вперед, а также двумя блокировочными пневмоклапанами 3/2 ДА (1 и 2) и воздухораспределителем 3/2 Рпит2, автоматически переключающим питание сжатым воздухом то в режиме «автомат», то в режиме «наладка» от пульта ПУ (фиг.28) по линиям 88 и 91.In Fig. 9 (Tssh) a pneumatic diagram of an automatic change of probe blocks by pairs of pneumatic cylinders (PTs3-PTs3 ') 38 and (PTs4-PTs4') 39 (see FIG. 7 RO) and one pneumatic cylinder-retainer (PTs5) 40 by switching
На фиг.10 (Щ1) и 11 (Щ2) представлены блоки тактильных щупов и пневмодатчиков. На фиг.10 щупы (Щ1) с обеих сторон свариваемых отбортовок переменной ширины поперечного шва облицовки, например, боковины малотоннажного автобуса одинаковы - в виде роликов - и при слежении опираются скругленными образующими на ее изнаночную сторону, а своими полусферами охватывают две отбортовки секций боковины. В роли предохранительных выступают рычаги в виде коленчатых валиков, которые подгибают «коленки» при встрече с выпуклостью во время хода «на горку».Figure 10 (Щ1) and 11 (Щ2) presents blocks of tactile probes and pneumatic sensors. In Fig. 10, the test leads (Щ1) on both sides of the welded flanges of variable width of the transverse seam of the cladding, for example, the sidewalls of a small-tonnage bus are the same - in the form of rollers - and when tracking are supported by rounded generators on its wrong side, and their hemispheres cover two flanging sections of the sidewalls. In the role of safety levers in the form of cranked rollers act, which bend the “knees” when they meet with the bulge during the move “uphill”.
На фиг.11 главными являются полусферические с ребордами щупы Щ2 70 и 70' с лицевой стороны отбортовки фланца оконного проема боковины, а вспомогательными поименованы конические щупы 71 и 71', контактирующие с изнаночной стороной отбортовки оконного проема, в роли предохранительных выступают щупы-усики 73-74 на рычагах 72 и 75, реагирующие на выпуклость ребра отбортовки (положительную амплитуду) траектории слежения при ходе «на горку».In Fig. 11, the main probes are hemispherical probes Щ2 70 and 70 'on the front side of the flanging of the side window window opening flange, and
Пояснения к остальным фигурам перечня графических материалов сделаны в порядке описания состава блоков системы управления.Explanations for the rest of the figures in the list of graphic materials are made in the order of describing the composition of the blocks of the control system.
Первый пневмоблок второго уровня управления Б1 в пневмоблоке А1 (БС - фиг.1) состоит из двух подблоков - Б 1.1 (фиг.12) и Б 1.2 (фиг.13). Блок Б 1.1 снабжен пятью пневмоклапанам И: И1 - формирования пневмокоманды 77 «продольно» совместными пневмосигналами 101 и 102, И2 - формирования пневмокоманды 76 «вперед» совместными пневмосигналами 103 и 104 от исходно прижатых пневмоклапанов III и IV (Щ1 и Щ2 фиг. 10 и 11), И3 и И4 - формирования пневмосигнала контурного поворота главной гироскопической оси 11 «чистого вращения» ±γ в сторону, провалившегося «с горки» впереди идущего щупа: в четном полуцикле ±γ (пневмосигнал +99), в нечетном - минус γ (пневмосигнал минус 100). Пневмоклапан И5 - формирования пневмосигнала «биссектриса» предусмотрен на случай одновременного срабатывания предохранительных щупов-усиков 73 и 74 (фиг.11). Второй подблок Б 1.2 (фиг.13) снабжен переналадочными пневмоблоками четвертого уровня управления: E1 - переналадки фазы угла γ оси 11 гироскопа при смене фронтальной плоскости XOZ на XOY, a E2 - при обратной смене с XOY на XOZ. В Е1 для этой функции предусмотрены две пары пневмоклапанов И7-НЕ9 и И6-НЕ10, а в E2 - одна пара И8-НЕ8. Кроме того, пневмоблок Е3 - для автоматической перемены режима сварки содержит пневмотриггер П6 - смены фронтальности и два пневмоэлектрических датчика ПЭД1 и ПЭД2, подключающих то электрическое реле времени РВ1, то РВ2 в энергетическом блоке БС (фиг.1). Пневмоблок Б 1.1 снабжен также системой пневмоклапанов (П15, ДП6, ИЛИ 24 и др.) включения - выключения питания сжатым воздухом рабочего органа и гидродавления для линейных и поворотных гидроприводов по жесткой программе от пневмоблока Б5.The first pneumatic unit of the second control level B1 in the pneumatic unit A1 (BS - Fig. 1) consists of two subunits - B 1.1 (Fig. 12) and B 1.2 (Fig. 13). Block B 1.1 is equipped with five pneumatic valves I: I1 - forming pneumatic commands 77 “longitudinally” with joint
Второй пневмоблок второго уровня управления Б2 в том же пневмоблоке А1 первого уровня управления состоит также из двух подблоков Б2.1 (фиг.14) и Б2.2 (фиг.15). Подблок Б2.1 снабжен тремя пневмоблоками третьего уровня управления В1, В2 и В3. Первый - В1 - цикловых рокировок соучастия и знака (±) направления следящего хода линейных гидроприводов снабжен двумя распределительными двузначными тандемами золотников (- 4/2+4/2) РТ1 и РТ2, двумя пневмоблоками золотников Бз3 (4/2×2) и Бз4 (4/2×3), а также пневмотриггером 4/2 К7 и пневмоклапаном 4/2 К8, двумя пневмоклапанами ИЛИ24 и ИЛИ31 - и пневмоклапаном И11 конъюнкции пневмосигнала 77 «продольно» от Б1.1 и пневмосигнала 203 «четно» к правому торцу Бз4. При этом к левому торцу этого блока золотников подключена линия 201' «нечет» выхода с пневмоклапана ИЛИ24, входы которого соединены с линией 78 «назад» от Б 1.1 и с линией 201 «нечет» от СБ. Остальные внутренние связи показаны в В1 фиг.14. Внешние входы В 1: от Б 1.1 - 76 «вперед», 77 «продольно» и 78 «назад», линии 42-43 от (Мх)19, 44-45 от [Mz(y)]20, а также 85-86 к входам пневмоклапана К8 от пневмоблока Б4. Выходы из В1 - внутренние от трех пар линий выходов золотников Бз4: отдельная пара (±«X») напрямую с выходов правого золотника к ИЛИ29 и ИЛИ30 пневмоблока В3 и две пары от выходов левого и среднего золотника к распределительному двузначному тандему золотников (- 4/2+4/2) РТ1-2, управляемому от пневмоблока Б5.2 (фиг.20) пневмокомандами 165' («XOZ») слева и 166' («XOY») справа. Пневмоблок В3 «ИЛИ» соединен тремя парами линий с вторым подблоком Б2.2 (фиг.15) пневмоблока Б2 и состоит из трех пар пневмоклапанов: ИЛИ25…30. Подблок Б2.2 состоит из трех пневмоблоков четвертого уровня управления Е4 (Y), E5 (Z), E6 и Е7 (X). Пневмоблок - В2 третьего уровня управления - для подвода рабочего органа к точке предварительного рабочего положения ТПРП и от точки ТПРП к исходному положению, а также для автоматической и ручной переналадки состояния линейных гидроприводов. В2 имеет три пары выходов к В3: +144 и (-)145(у); (-)146 и +147(z); The second pneumatic block of the second control level B2 in the same pneumatic block A1 of the first control level also consists of two subunits B2.1 (Fig. 14) and B2.2 (Fig. 15). Sub-block B2.1 is equipped with three pneumatic blocks of the third control level B1, B2 and B3. The first - B1 - cyclic castling of complicity and the sign (±) of the direction of the follower of linear hydraulic drives is equipped with two double-digit distribution tandems of spools (- 4/2 + 4/2) PT1 and PT2, two pneumatic blocks of spools Bz3 (4/2 × 2) and Bz4 (4/2 × 3), as well as a
(-)148 и +149 (х) через его пневмоклапаны ИЛИ (25-26; 27-28 и 29-30).(-) 148 and +149 (x) through its pneumatic valves OR (25-26; 27-28 and 29-30).
Пневмоблок А2 - глобулярного слежения первого уровня управления содержит два пневмоблока второго уровня управления: Б3 (фиг.16) и Б4 (фиг.17). Пневмоблок Б3 - глобулярного манипулирования нормалью технологического инструмента и быстрого реагирования на геометрические возмущения - снабжен двумя пневмоблоками третьего уровня управления: В4 и В5. В4 - мгновенного схемного «заимствования» при установочной поперечной подаче косинусной величины (вместо синусной - данной фронтальности) при схемной идентичности векторных градиентов - одной и той же для фазового состояния гидрорезольвера одного и того же векторного прямоугольника при опасном сближении технологического инструмента с изделием - снабжен двумя пневмоклапанами И: И12 - конъюнкции одновременных пневмосигналов 107 и 108 с лицевой стороны фланцевого соединения и И13 - конъюнкции одновременных пневмосигналов 109 и 110 с изнаночной стороны фланцевого соединения. Выходы И12 и И13 раздвоены: минусовые пневмосигналы - одна ветвь к правому торцу пневмотриггера 4/2 П9 и к правому одинарному входу распределительного двузначного тандема золотников (- 3/2+3/2) РТ3-1 обратного подключения, а плюсовые - соответственно - к левому торцу П9 и левому входу того же тандема РТ3-1. Выходы П9 мгновенного схемного «заимствования» (выдачи пневмосигнала 165'' вместо пневмосигнала 166'' схемного «заимствования» для фронтальной плоскости XOZ доминантного вектора скорости в схеме XOY) и, наоборот, пневмосигнала 166'' вместо 165'' для фронтальной плоскости XOY «заимствования» в схеме XOZ к гидроблоку Г1 (Б7 фиг.23). Выходы РТ3-1 - крайние - напрямую в линии (+)136 и (-)139, - а средние - перекрестно в линии (-)137 и (+) 138. Пневмосигналы 136 и 137 к пневмоблоку Е4 (Y), а пневмосигналы 138 и 139 - к Е5 (Z) в схеме на фиг.15; В5 - пневмоблок удержания нормали технологического инструмента к касательной волновой кривизны траектории слежения и быстрого увеличения зазора между изделием и технологическим инструментом при встрече с выпуклостью или впадиной во время продольной подачи - снабжен пневмоклапанами ИЛИ реагирования на неодновременное качание щупов с лицевой или изнаночной стороны контура слежения (70-71 Щ2 фиг.11) увеличением зазора между электродами сварочных клещей - раздельно по пневмосигналу 82 с выхода ИЛИ 86 отвода штокового электрода 37 пневмокомандой 107 или 108 от выпуклости с лицевой стороны фланцевого соединения или по пневмосигналу 83 - отвода скобового электрода 36 пневмокомандой 109 или 110 от впадины изнаночной стороны фланцевого соединения (или при встрече с ложементом оснастки на сборочной тележке). Одновременно с отводом скобового электрода 36 схемой предусмотрен поворот (манипулирование) плоскости сварочных клещей вокруг оси 9 (- ωk) - в сторону опускания вспомогательного щупа конического 71 в нечетном полуцикле и симметрично в четном полуцикле. Второй пневмоблок Б4 (фиг.17) второго уровня управления в пневмоблоке А2 первого уровня управления - формирования пневмосигналов знака (±) догоняющего поступательного «скольжения» главной гироскопической оси 11 «чистого вращения» для минимизации рассогласования ее параллельности нормали технологического инструмента прецессиями в широтном (псевдоширотном) и нутациями в меридиональном направлении снабжен двумя пневмоблоками третьего уровня управления В6 и В7: первый - В6 - рокировки доминантности продольной и поперечной подач широтного и меридионального склонения хода рабочего органа (табл.1 и 2), содержащий распределительный двузначный тандем золотников (- 3/2+3/2) РТ2 с функцией «то…, то» прямого подключения, управляемый через пневмотриггер 4/2 П10 пневмосигналами с выходов 46 и 47 шестилинейной угловой пневмомуфты (Мз)21 на главной гироскопической оси 11 (фиг.4) «чистого вращения». К левым входам золотников РТ2 подключены выходы 50 и 51 угловой пневмомуфты [Mβу(z)]23 на оси 12 прецессий, а к правым - выходы 48 и 49 угловой пневмомуфты [Mαу(z)]22 на оси 13 нутаций гироскопа. Выходы 50 и 51 пневмомуфты 23 подключены к входам пневмоклапана ИЛИ32, а выходы 48 и 49 угловой пневмомуфты 22 - к входам пневмоклапана ИЛИ33, выходы которых (ИЛИ32 и ИЛИ33) подключены к торцевым линиям переключения пневмоклапанов И9 и И10, к нормально закрытым линиям которых присоединены выходы 152 и 153 с выходов пневмотриггера 4/2 П10, управляемого слева пневмокомандой 76/78 «поперечно», а справа - пневмокомандой 77 «продольно» от пневмоблока Б1.1 (фиг.12) через пневмоблок Б2.1 (фиг.14). Выходы 154 и 155 пневмоклапанов И9 и И 10 и линии 152-153 от П10 поданы к пневмогидроблоку Б7 пневмогидроблока Г1. Одинарные выходы 85 и 86 тандема РТ2 выведены из Б4 к пневмоблоку Б2.1 для подключения то дополнительного гидропривода Y к одному из доминантных гидроприводов X-Z (табл.1), то гидропривода Z к доминантному гидроприводу из пары X-Y (табл.2). Второй пневмоблок В7 третьего уровня управления - пневмоблока Б4 - догоняющего «скольжения» главной гироскопической оси 11 «чистого вращения», выполняемого нутациями и прецессиями для минимизации ее непараллельности наклону нормали технологического инструмента перпендикулярно касательной к волновому изгибу траектории слежения снабжен распределительным двузначным тандемом (-3/2+3/2) РТ3-2 - обратного подключения, одинарные входы которого подключены к выходам 52 и 53 угловой пневмомуфты (Мωк) 18 (фиг.5), а торцевые линии управления присоединены к выходам 46 и 47 угловой пневмомуфты (Мз)21. К нормальнооткрытым выходам тандема РТ3-2 через пневмоклапаны ИЛИ50 и ИЛИ51 присоединены линии 133(-)α и 133+α поворотного гидропривода нутаций (ГДα)16 (фиг.4) и Г2 (фиг.24), а к нормальнозакрытым (золотники тандема - влево) - через пневмоклапаны ИЛИ 5 и ИЛИ 53 присоединены к линиям +134 и (-)135 поворотного гидропривода прецессий (ГДβ)17, но это присоединение выполнено еще и через ИЛИ54 и ИЛИ55 переналадочного блока Е8 - четвертого уровня управления, содержащего кроме них пневмоклапаны НЕ13 и НЕ14, переналадочные нормально открытые линии 169 и 170 которых линии 157 и 158 подключены от пневмоблока Б5.2 (фиг.20).Pneumoblock A2 - globular tracking of the first control level contains two pneumatic blocks of the second control level: B3 (Fig. 16) and B4 (Fig. 17). The pneumatic unit B3 - the globular manipulation of the norm of a technological tool and a quick response to geometric disturbances - is equipped with two pneumatic units of the third control level: B4 and B5. B4 — instantaneous circuit “borrowing” during installation transverse supply of a cosine value (instead of a sine one - given frontality) with a circuit identity of vector gradients - the same for the phase state of a hydraulic resolver of the same vector rectangle with a dangerous approach of the technological tool to the product - equipped with two pneumatic valves I: I12 - conjunctions of simultaneous
Жесткопрограммный пневмоблок A3 первого уровня управления (БС фиг.1) состоит из трех логических пневмоблоков второго уровня управления: Б5, СБ и Пу. Блок Б5 представлен пятью схемами: Б5' (фиг.18), Б5.1 (фиг.19), Б5.2 (фиг.20), Б5.3 (фиг.21) и Б5.4 (фиг.22). Кинематическая схема Б5' (фиг.18) робота консольного исполнения показана с системой пневмодатчиков путевого управления линейными гидроцилиндрами. Связь пневмодатчиков ВК с пневмоблоками Б 1.1, с периферийным транспортом поточной линии, со счетным пневмоблоком СБ (фиг.26), пневмоблоком Цк (фиг.8) и ИН (фиг.25) представлена принципиальной пневмосхемой Б5.1 (фиг.19). Особенностью пневмосхемы Б5.1 является наличие пневмодатчиков ВК8-ДП4 и симметричных им ВК10-ДП5 - «изделия нет», возвращающих случайно (или наладчиком) вызванный в предварительное рабочее положение робот из исходного положения, когда подача изделий на конвейере прекращена. Снабжен путевым пневмодатчиком ВК1 - начала автоматической работы, выдающим пневмокоманду, когда в пространство робота подано изделие и путевым пневмодатчиком 5/2 ВК2П, контролирующим возвращение трехкоординатной тележки в исходное положение и подающим с правого выхода пневмосигнал датчику ПЭД3 вызова периферийного транспортера с очередным изделием. Схемой предусмотрена работа с укороченным тактом производства, например, с разомкнутым контуром траектории (полупериметром) с контролем от пневмодатчика 5/2 ВК7, связанным со счетным пневмоблоком СБ (фиг.26). Пневмосхема Б5.1 не отражает участия пневмодатчиков перехода к работе в другой фронтальной плоскости. В этом состоит ее упрощение, о котором говорит название патента RU №2208513 С2. Но это не исключает возможности работы гироскопа робота консольного исполнения в двух фронтальных плоскостях XOZ (показано на фиг.19) и XOY.The hard-drive pneumatic block A3 of the first control level (BS of Fig. 1) consists of three logical pneumatic blocks of the second control level: B5, SB, and Pu. Block B5 is represented by five circuits: B5 '(Fig. 18), B5.1 (Fig. 19), B5.2 (Fig. 20), B5.3 (Fig. 21) and B5.4 (Fig. 22). The kinematic diagram B5 '(Fig. 18) of the console-mounted robot is shown with a system of pneumatic sensors for directional control of linear hydraulic cylinders. The connection of VK pneumatic sensors with pneumatic units B 1.1, with peripheral transport of the production line, with a counting pneumatic unit SB (Fig. 26), pneumatic unit Ck (Fig. 8) and ID (Fig. 25) is represented by the principal pneumocircuit B5.1 (Fig. 19). The peculiarity of the B5.1 pneumatic circuit is the presence of VK8-DP4 pneumatic sensors and VK10-DP5 symmetrical to them - “there is no product”, accidentally returning a robot called to the preliminary working position from its initial position when the supply of products on the conveyor is stopped. It is equipped with a VK1 travel pneumatic sensor - the beginning of automatic operation, issuing a pneumatic command when the product is fed into the robot space and a 5/2 VK2P travel pneumatic sensor that controls the return of the three-coordinate trolley to its original position and supplies a pneumatic signal from the right output to the peripheral
На фиг.20 представлена принципиальная пневмосхема Б5.2 для адаптивного робота портального исполнения по патенту RU №2224637. Для этой схемы трехкоординатная тележка 1 поставлена на направляющие портала 150 (фиг.4 и фиг.20) гироскопом вниз. Сохранены номера путевых пневмодатчиков, присущих пневмосхеме Б5.1. Участие сборочной тележки 151, предназначенной для работы по челночному принципу, начинается в автоматическом режиме только после ручного ее вкатывания под портал и ручного переключения то пневмораспределителя РР1, то - РР2 (в схеме Б5.1 ручное включение начала от пульта РП). Кулачковая система переключения путевых пневмодатчиков вывода рабочего органа к точке предварительного рабочего положения (ТПРП) для случая работы во фронтальной плоскости слежения XOZ отражена на пневмосхеме Б5.3 (фиг.21). Ход «Ж» вниз до переключения кулачком 185 пневмопереключателя ВК6, пневмосигнал 183 которого является началом поперечной рабочей подачи, включаемой от Рпит1 в Цк (фиг.8), подающего питание сжатым воздухом угловых пневмомуфт и пневмодатчиков щупов на выполнение рокировок в Б1.1, Б2.1 и т.п., а пневмосигнал 184 от кулачка 186 - отключения автоматики слежения переключением ВК8. Точка ТПРП для фронтальной плоскости XOY существенно ниже, чем для XOZ. Питание сжатым воздухом к пневмоклапану ВК10П подключено только с линии 166', и он находится в состоянии ожидания перехода на работу в плоскости XOY. На сборочной тележке 151 свои проходные кулачки-упоры: 174 (на фиг.20 снизу слева под тележкой 151) - окончания работы в плоскости XOZ ходом вправо к ВК26П и 175 (на фиг.20 над правым краем сборочной тележки 151) - окончания работы в плоскости XOY. Их пневмосигналы служат для контроля кантовки главной гироскопической оси 11 «чистого вращения» вместе с рабочим органом - сварочными клещами на 90°. Кулачок 156 на оси 58 (крупно показан на фиг.4 и мелко на фиг.20) попеременно переключает ВК18 и ВК19, которые переключают пневмораспределитель 5/2 Рпит4. Команды 165' и 166' от Рпит4 с фиг.20 подключены к пневмоблокам в семи адресах (Б1.2, Б2.1, Б3, Цк, Цщ, РО и Г1) плюс на фиг.20 питание: ВК4'' и 24, ВК5' и 25, ВК6 и ВК8, а также ВК11, 12 и 13, РР1 и РР2 и на отключение ВК26П и ВК27П. Чтобы исключить преждевременный поворот оси 58 (на угол α'=90°) до окончания выполнения названных переналадочных пневмокоманд 165' и 166', предусмотрен пневмоблок Б5.4 «задержки» (фиг.22) с двумя пневмоблоками Е9 и Е11 четвертого уровня управления. Каждый пневмоблок Е9 и Е11 снабжен тремя пневмоклапанами «И»: в Е9-И16, И17 и И20, а в Е11 - И18, И19 и И21. К линиям переключения И17 и И19 подключена линия 200' с выхода пневмотриггера 3/2 П11, включаемого слева по линии 200 от путевого пневмоклапана НЕ3, контролирующего фиксацию смены щупов (фиг.9), а справа выключаемого в исходное положение с выхода пневмоклапана ИЛИ95, входы которого подключены к линиям 205 и 206. Параллельно линия 200 соединена с линией переключения пневмоклапана НЕ 17, у которого нормально открытая линия питания сжатым воздухом подключена к нормально закрытому входу пневмотриггера П11. К нормальнозакрытым линиям И17 и И19 параллельно подключена линия 179 от путевого пневмоклапана 5/2 ВК7 (фиг.19 и 20). В Е9 к входам И16 подключены линии: 158 (+)β от ВК21 в Б5.2 ( фиг.20) и 159 (минус γ от ВК23). А в пневмоблоке Е11 наоборот: к входам И18 подключены: линия 157 (минус γ от ВК20) и 160 (+γ от ВК22). Контроль согласованной задержки поворота оси 58 в Е9 - перехода с XOZ на XOY возложен на И20 - конъюнкции пневмосигналов от И16 и И17, а в Е11 - возвращения с XOY к XOZ - на И21 - конъюнкции пневмосигналов с выходов И18 и И19. При этом с выхода И20 через ИЛИ75 проходит пневмосигнал 205 на поворот оси 58 (ее коленвала +α') против часовой стрелки, а с выхода И21 через ИЛИ7 - пневмокоманда 206 на возвратный поворот коленвала оси 58 минус α' на 90° гидроприводом (ГДα')59 в гидроблоке Г2 (фиг.24). Этой же цели - переналадке фронтальности - служит пневмоблок четвертого уровня управления Е10 непосредственно на фиг.20 (над РР2 и правым положением кулачка 175 тележки 151). Он снабжен двумя пневмоклапанами «ДА», последовательно соединяющего по схеме ИЛИ (71) с атмосферой линию питания пневмоклапана ВК7, имеющего двоякое назначение: а) автоматической переналадки фронтальности с XOZ на XOY по окончании первой половины технологической операции, б) цикловой работы с пневмоблоком СБ (фиг.26) по каждому оконному проему до окончания второй половины технологической операции (и вновь - для переналадки с XOY на XOZ).In Fig.20 shows the principal pneumatic circuit B5.2 for the adaptive portal portal robot according to patent RU No. 2224637. For this scheme, the three-coordinate
На фиг.23 представлен пневмогидроблок Г1 первого уровня управления, состоящий из блоков второго уровня управления Б6 и Б7. В пневмогидроблоке Б6 - три гидрораспределителя 4/3 с закрытым центром, пневмоуправляемых от пневмоблока Б2.1: Гр1 (±Y), Гр2 (±Z), Гр3 (±Х). Выходы Гр1…Гр3 подключены к гидрозамкам Гз с функцией удержания в памяти положения «стоп». Вход каждого гидрораспределителя 4/3 подключен к линии Д - высокого гидродавления от логических пневмогидропереключателей и гидрорезольверов, а выход - к линии Б («бака», но гидросистема замкнутая, и «бак» имеется только для компенсации утечек - не показан).In Fig.23 presents the pneumatic unit G1 of the first control level, consisting of blocks of the second control level B6 and B7. In pneumatic hydraulic unit B6 there are three 4/3 directional valves with a closed center, pneumatically controlled from B2.1 pneumatic unit: Gr1 (± Y), Gr2 (± Z), Gr3 (± X). The outputs Gr1 ... Gr3 are connected to the hydraulic locks Gz with the function of holding the “stop” position in the memory. The input of each
Логический гидроблок Б7 определяет величины векторов скоростей двух взаимно перпендикулярных гидроцилиндров - доминантного и дополнительного - в прямоугольной векторной системе, а склонение прямоугольной векторной системы в направлении хода третьего - гидроцилиндра-корректора - создает вектором-апликатой параллелепипедную векторную систему суммарного вектора скорости рабочего органа (табл.1 и 2) и обладает функцией стабилизации его скорости, инвариантной (независимой) к любым изгибам траектории слежения. Годограф суммарного вектора скорости - сфера, т.е. в любом направлении декартова пространства величина суммарного вектора постоянна.Logical hydraulic unit B7 determines the magnitude of the velocity vectors of two mutually perpendicular hydraulic cylinders - dominant and additional - in a rectangular vector system, and the declination of a rectangular vector system in the direction of the third stroke - the hydraulic corrector - creates a parallelepiped vector system of the total velocity vector of the working body with the applicating vector (table. 1 and 2) and has the function of stabilizing its speed, which is invariant (independent) to any bends of the tracking trajectory. The hodograph of the total velocity vector is a sphere, i.e. in any direction of Cartesian space, the value of the total vector is constant.
Двухскоростная функция обеспечена пневмогидроблоком-триггером (3/2×3) ГБз1, управляемым справа пневмокомандой 182 «медленно», а слева - пневмокомандой 78 «быстро» от логического пневмоблока Б1. Функция глобулярного склонения хода рабочего органа (фаза волнового изгиба по ленте отбортовки) выполнена двумя пневмогидроаппаратами НЕ: пневмогидроблоком золотников (3/2×2) ГБз2 и отдельным пневмогидроклапаном 3/2 Гр4, которые переключаются от Б4: первый - пневмокомандой 155 (α) «меридионально», второй - пневмокомандой 154 (β) «широтно» («псевдоширотно»). Функция рокировок фронтальности обеспечена пневмогидроблоком-триггером (4/2×2) ГБз3, управляемым справа пневмокомандой «XOZ», а слева - пневмокомандой «XOY» от пневмоблока Б5.2. Функция рокировок фронтальности включает в себя и «заимствование» косинусного вектора в другой фронтальности (команды в скобках (XOZ) вместо XOY и, наоборот, от Б3) для антиударного отдергивания технологического инструмента в случае опасного его сближения с изделием во время поперечной подачи рабочего органа. Для работы с простым плоским контуром функции рокировки доминантности в плоской векторной системе X-Z или X-Y предусмотрен отдельный пневмотриггер 4/2 Гр5, управляемый справа пневмокомандой 153 «продольно», а слева пневмокомандой 152 «поперечно» от пневмоблока Б4. Используется Гр5 и для создания параллелепипедной векторной системы подключением гидродатчика (sinγx)25 в гидрорезольвере (Грзγ)33 на главной гироскопической оси «чистого вращения» синусным склонением плоской векторной системы (см. таблицы 1 и 2) следящими подачами с участием гидропривода-корректора вдоль ребра глобулярного контура слежения. Надобности подключать гидродатчик [cosγz(y)]26 в гидрорезольвере (Грзγ)33 нет, т.к. каждые 45° его вращения синус обращается в косинус, что обеспечивает сферический годограф суммарного вектора.The two-speed function is provided by the pneumatic trigger unit (3/2 × 3) GBz1, controlled by the
На фиг.24 показана принципиальная пневмогидросхема Г2 управления поворотными гидроприводами. Как и в схеме Г1, на входы гидродвигателей с выходов пневмогидрораспределителей 4/3 с закрытым центром (Гр14, 15, 16, 17 и 18) давление с линии Д подано через гидрозамки Гз, обеспечивающие функцию запоминания фазы углового сдвига валов поворотных гидродвигателей, после команды «гидростоп».On Fig shows the principal pneumohydrocircuit G2 control rotary hydraulic actuators. As in the G1 scheme, the hydraulic motor inputs from the outputs of the 4/3 pneumatic control valves with a closed center (Gr14, 15, 16, 17 and 18) are supplied with pressure from line D through hydraulic locks Gz, which provide the function of memorizing the phase of the angular shift of the shafts of rotary hydraulic motors, after the command "Hydrostop".
На фиг.25 показана принципиальная пневмогидросхема двухтактного импульсного пневмогидравлического насоса (патент RU №2252336 С1) с элементами пневмопуска в работу и выключения. Элементы пуска в работу выполнены в виде пневмоклапана ИЛИ82 и пневмоклапана Rпит3 «гидро» по пневмосигналу 176 (или 162) от пневмоблока Б1.1 (П15) на фиг.12 до включения питания сжатым воздухом М и Щ пневмокомандой 170 (169 в плоскости XOY) от ИЛИ67 в Б5.2 (фиг.20) при ходе к точке ТПРП. При этом питание сжатым воздухом пневмоклапана Rпит3 подано к его нормальнозакрытому входу через пневмоклапан НЕ 15 в ПУ (фиг.28) с линии 88 в режиме «автомат», а в режиме «наладка» - с линии 91.On Fig shows the principal pneumohydrochemical push-pull pulsed pneumohydraulic pump (patent RU No. 2252336 C1) with elements of pneumatic start-up and shutdown. The start-up elements are made in the form of the pneumatic valve OR82 and the pneumatic valve Rpit3 "hydro" according to the pneumatic signal 176 (or 162) from the pneumatic unit B1.1 (P15) in Fig. 12 until the compressed air M and SC are turned on by the pneumatic command 170 (169 in the XOY plane) from OR67 to B5.2 (Fig.20) during the course to the point of TPRP. In this case, the compressed air supply of the pneumatic valve Rpit3 is supplied to its normally closed input through the pneumatic valve NOT 15 in the control room (Fig. 28) from
На фиг.26 представлена блок-схема СБ - счетного пневмоблока, состоящего из двух двоичных счетных пневмоблоков ДБ1 и ДБ2. Первый - ДБ1 - с функцией «чет»-«нечет», второй - ДБ2 - с функцией «замкнутый периметр». Его отключение сокращает вдвое (или более…) время цикла сварки заменой замкнутого периметра на разомкнутый за счет прекращения хода рабочего органа при первом переключении путевого пневмодатчика ВК7(фиг.19 и 20).On Fig presents a block diagram of SB - counting pneumoblock, consisting of two binary counting pneumoblocks DB1 and DB2. The first - DB1 - with the function "even" - "odd", the second - DB2 - with the function "closed perimeter". Turning it off halves (or more ...) the time of the welding cycle by replacing a closed perimeter with an open perimeter due to the cessation of the stroke of the working body during the first switching of the VK7 track-type pneumatic sensor (Figs. 19 and 20).
На фиг.27а показана принципиальная пневмосхема двоичного счетного пневмоблока ДБ на примере участия в его работе путевых пневмоклапанов ВК4 (24) и ВК5 (25) в принципиальных пневмосхемах (фиг.19 и 20), роботов консольного и портального исполнения, а на фиг.27б приведен график последовательности срабатывания двух пневмоклапанов 5/2 XI и XII, составляющих схему ДБ в зависимости от пневмосигналов 176 «отсчет» и 177 «возвращение». Причем выходы «чет» и «нечет» (102 и 204) связаны с цветовым сигналом (надувание цветной мембраны в тупиковой прозрачной колбе…) или/и с сиреной вызова рабочего-оператора для очередной передвижки сборочной тележки на шаг между повторяющимися сварными соединениями технологическими переходами одной и той же части операции.On figa shows a basic pneumatic diagram of a binary counting pneumatic unit DB on the example of participation in its work directional pneumatic valves VK4 (24) and VK5 (25) in the principal pneumatic circuits (Fig.19 and 20), robots cantilever and portal execution, and Fig.27b the sequence diagram of the operation of two
На фиг.28 показана принципиальная пневмосхема наладочного пневмопульта ПУ, содержащего 8 пар кнопочных пневмоклапанов «ДА» 3/2 (Кн3…18) наладочного управления гидроприводами: Кн3…Кн8 - линейными, Кн9…Кн16 - поворотными, а Кн17 и Кн18 - поворотным гидроприводом смены фронтальности. ПУ снабжен семью пневмотумблерами:On Fig shows the principal pneumatic diagram of the commissioning pneumatic control unit PU containing 8 pairs of push-button pneumatic valves "DA" 3/2 (Kn3 ... 18) of the adjustment control of hydraulic actuators: Kn3 ... Kn8 - linear, Kn9 ... Kn16 - rotary, and Kn17 and Kn18 - rotary hydraulic actuator frontal changes. PU is equipped with seven pneumatic tumblers:
Т1 «автомат»-«наладка», Т2 «сварка-без сварки», Т3 «быстро-медленно» (показан пунктирно с линиями 210-211, как необязательный), Т4 «периметр-замкнутый-разомкнутый», Т5 отключения питания щупов и пневмомуфт, Т6 «один-два» фронта (например, боковина фургона не имеет окон - работа только в плоскости XOZ фиг.30.а) и вынесенный в рабочий орган - Т7 - сервисного отвода блоков щупов (см. Цщ - фиг.9). Кроме того, снабжен отдельным подблоком аварийного отключения питания сжатым воздухом по пневмокоманде «стоп» пневмокнопкой Кн2 (тип НЕ 3/2 с большой красной кнопкой). Включение питания сжатым воздухом обеспечено пневмокнопкой Кн1 ДА 3/2 через пневмоклапан обратной связи от магистрального выхода воздухораспределителя-триггера ПР и через пневмокнопку КН2 (НЕ 16) «стоп».T1 “automatic” - “setup”, T2 “welding-without welding”, T3 “fast-slow” (shown dotted with lines 210-211, as optional), T4 “perimeter-closed-open”, T5 power off the probes and pneumatic coupling, T6 "one or two" fronts (for example, the sidewall of the van has no windows - work only in the XOZ plane of Fig. 30.a) and is taken out to the working body - T7 - of the service outlet of the probe blocks (see Tssh - Fig. 9) . In addition, it is equipped with a separate subunit for emergency power off by compressed air via the stop pneumatic command with the pneumatic button Kn2 (type HE 3/2 with a large red button). The power supply with compressed air is provided by the pneumatic
На фиг.29 показаны примеры траекторий слежения: а) к фиг.2 «сфера» - верхний глобулярный контур типа ветрового проема кузова, нижняя - простой плоский контур; б) к фиг.3 «лодка» - варианты оконных проемов: плоский прямоугольный ПРСТ, наклонный П'P'C'T'' и цилиндрический (с точками C''' и Т''').In Fig.29 shows examples of tracking trajectories: a) to Fig.2 "sphere" - the upper globular contour of the type of the wind aperture of the body, the bottom is a simple flat contour; b) to figure 3 "boat" - options for window openings: flat rectangular PRST, inclined P'P'C'T '' and cylindrical (with points C '' 'and T' '').
На фиг.30а показана технологическая схема готовности к сварке поперечных фланцевых швов в вертикальной плоскости XOZ секций облицовки боковины малотоннажного автобуса (см. траекторию АБОВГ на фиг.29а). Четные и нечетные полуциклы показаны жирными стрелками *1, 150 - портал робота, 151 - сборочная тележка слева от портала. На фиг.30б эта же сборочная тележка справа с прямоугольными замкнутыми стрелками четных и нечетных «круговых» фланцевых швов *2 в горизонтальной плоскости XOY декартова пространства в четном и нечетном полуциклах.On figa shows the technological scheme of readiness for welding transverse flange joints in the vertical plane XOZ sections of the lining of the sidewalls of a small bus (see trajectory ABOVG on figa). The even and odd half-cycles are shown by bold arrows * 1, 150 - the portal of the robot, 151 - the assembly trolley to the left of the portal. On figb the same assembly trolley on the right with rectangular closed arrows of even and odd "circular" flange seams * 2 in the horizontal plane XOY of the Cartesian space in the even and odd half-cycles.
На фиг.31 показаны зоны подключения сжатого воздуха к выходным каналам угловых пневмомуфт на главной оси 11 «чистого вращения» гироскопа согласно таблице 4 для глобулярного контура в плоскости XOY.On Fig shows the connection zone of compressed air to the output channels of the angular pneumatic couplings on the
Пневмогидравлическая система управления адаптивным пневмогидравлическим роботом работает следующим образом.Pneumohydraulic control system of an adaptive pneumohydraulic robot operates as follows.
Непрерывность минимизации непараллельности главной гироскопической оси нормали технологического инструмента при глобулярном слеженииContinuity of minimizing the non-parallelism of the main gyroscopic axis of the normal of the technological tool during globular tracking
При простом и пространственном плоском контурном слежении главная ось 11 гироскопа «чистого вращения» перпендикулярна плоскости контура слежения. Главная ось и технологический инструмент составляют как бы заостренный жесткий флюгер, у которого флажок - это плоскость сварочных клещей с точкой смыкания электродов в заостренном мыске. При обходе плоского контура мысок флюгера следит за изгибом ребра ленты отбортовки фланцевого соединения, причем плоскость флажка перпендикулярна ребру отбортовки (или касательной его изгибу). Как только глобулярная траектория слежения начнет волной изгибать ленту отбортовки фланца, так у флюгера - клещей 10 (фиг.4) обнаруживается своя ось 9 (ωк) вращения плоскости клещей, проходящая параллельно вылетам электродов через точку их смыкания. Нормаль N-N технологического инструмента поворачивается вслед за касательной волнового изгиба траектории слежения. При этом нормаль N-N ускользает из плоскости флагштока (оси 11) и оси 9 флюгера, нарушая параллельность оси 11 нормали N-N. Система управления это рассогласование сводит к минимуму, чтобы при перемене координатной оси контура слежения в декартовом пространстве не потерять чувствительности щупов при поисковых ходах клещей назад-вперед и найти продолжение траектории слежения. Происходит это за счет догоняющего «скольжения» (как ротора за вращением магнитного поля в асинхронном электродвигателе) главной гироскопической оси 11 то прецессиями (поворотами (ГДβ)17) в плоскости XOY, то нутациями (поворотами (ГДβ)16 - фиг.4, 17 и 24) в плоскости XOZ по пневмокомандам от угловой пневмомуфты (Мωк)18 на оси 9 поворотов сварочных клещей 10 при манипулировании нормалью N-N.With simple and spatial planar contour tracking, the
Части цикловParts of cycles
Единой для консольного и портального исполнения адаптивного робота система управления является для манипулирования частями рабочего органа в паузах между повторяющимися элементарными производственными операциями, например (здесь и далее), между точечными контактными электросварками отбортовок фланцевых соединений, а также при поперечных рабочих подачах, зависящих от фазового состояния осей гироскопа. Отличие в работе их систем управления касается жесткопрограммной части (пневмоблоки A3 в БС фиг.1, а также Б5', Б5.1 и Б5.2…3 и 4 фиг.18…22) при выводе рабочего органа из исходного к точке предварительного рабочего положения (ТПРП) поперечной подачей холостого хода рабочего органа, не зависящего от фазового состояния осей гироскопа.The control system is single for the console and portal versions of the adaptive robot for manipulating parts of the working body in pauses between repeating elementary production operations, for example (hereinafter), between spot contact electric welding of flanges of flanged joints, as well as for transverse working feeds depending on the phase state axes of the gyroscope. The difference in the operation of their control systems relates to the hard-software part (pneumatic units A3 in the BS of Fig. 1, as well as B5 ', B5.1 and B5.2 ... 3 and 4 of Fig. 18 ... 22) when the working body is withdrawn from the initial to the preliminary working point position (TPRP) by transverse idling of the working body, independent of the phase state of the axes of the gyroscope.
Каждый цикл работы делится на два полуцикла - нечетный и четный, чтобы возвращать гибкие коммуникации из закрученного в незакрученное исходное состояние. Each work cycle is divided into two half-cycles - odd and even, to return flexible communications from swirling to non-swirling initial state.
Каждый полуцикл управления состоит из пяти временных частей: Each control half-cycle consists of five time parts:
1-я часть - независимо от фазового состояния осей гироскопа быстрый (маршевый) холостой ход рабочего органа «вперед» из исходного положения к точке предварительного рабочего положения (ТПРП).Part 1 - regardless of the phase state of the gyroscope axes, the fast (marching) idle stroke of the working body is “forward” from the initial position to the point of the preliminary working position (TPRP).
2-я часть - в зависимости от фазового состояния осей гироскопа «медленная» рабочая установочная поперечная подача сварочных клещей «вперед от (.) ТПРП к ребру свариваемого фланца по градиенту (направлению) суммарного вектора скорости рабочего органа с отработкой предотвращения вероятности столкновения технологического инструмента (штокового или скобового электрода сварочных клещей) с кромкой ребра свариваемого фланца из-за «плавания» точки окончания-начала сварки последующего изделия относительно предыдущего в поточном производстве. Выполнение первой сварочной точки (см. табл.5).Part 2 - depending on the phase state of the gyroscope axes, the “slow” working installation transverse feed of welding tongs “forward from (.) TPRP to the edge of the welded flange along the gradient (direction) of the total velocity vector of the working body with the working out of preventing the probability of a collision of a technological tool ( rod or staple electrode of welding tongs) with the edge of the rib of the flange being welded due to the “swimming” of the end-start point of welding of the subsequent product relative to the previous one in line production . Execution of the first welding point (see table 5).
3-я часть - технологическая «медленная» продольная подача, зависящая от фазового состояния осей гироскопа в паузах между сварками и манипуляции слежения - поисковые ходы, «назад-вперед», повороты осей гироскопа при встрече с выпуклостями и впадинами отслеживаемой ленты отбортовки свариваемого фланца и дополнительное раскрытие зазора между электродами, а также при смене координатной оси декартова пространства. В поисковых ходах «назад» и - быстрый (маршевый) холостой ход рабочего органа с соблюдением фазового градиента суммарного вектора скорости (см. табл.6).Part 3 - technological “slow” longitudinal feed, depending on the phase state of the gyroscope axes in the pauses between weldings and tracking manipulations - search moves, “back-and-forth”, gyroscope axes turns when meeting with bulges and troughs of the monitored flanging strip of the welded flange and additional opening of the gap between the electrodes, as well as when changing the coordinate axis of the Cartesian space. In the search moves “backward” and is the fast (marching) idle stroke of the working body in compliance with the phase gradient of the total velocity vector (see Table 6).
4-я часть - по окончании слежения быстрая рабочая (маршевая) поперечная подача рабочего органа «назад» от кромки отбортовки сваренного фланца к (.) ТПРП по градиенту маршевого суммарного вектора скорости в зависимости от фазового состояния осей гироскопа (см. табл.5 и 6).Part 4 - at the end of tracking, the fast working (marching) transverse feed of the working body “backward” from the flanging edge of the welded flange to the (.) TPRP according to the gradient of the marching total velocity vector depending on the phase state of the gyroscope axes (see table 5 and 6).
5-я часть - независимо от фазового состояния осей гироскопа быстрый (маршевый) холостой ход рабочего органа «назад» от (-) ТПРП к исходному положению.The 5th part - regardless of the phase state of the gyroscope axes, the fast (marching) idle stroke of the working body “backward” from the (-) TPRP to the initial position.
Работа системы управления при выполнении полуциклов жесткопрограммным пневмоблоком Б5 (БС фиг.1, 18 и 19).The operation of the control system during the execution of half-cycles with the B5 rigid-program pneumatic block (BS of Figures 1, 18 and 19).
Первая временная часть полуцикла работы робота консольного исполненияThe first temporary part of the half-cycle of the work of the console execution robot
С появлением в пространстве робота изделия (которое вызвано, как показано на фиг.19, путевым пневмотриггером 5/2ВК2П через пневмоэлектродатчик ПЭД3 (см. БС фиг.1 и 18) срабатывает путевой пневмодатчик 3/2 BK1 С его выхода через пневмотриггер П6 и ИЛИ63 проходит пневмокоманда 176 «начало». При этом переключаются воздухораспределители Р1-Р2 пневмоблока Р1…Р4 (из соображений производственной безопасности способного останавливать ПЦ1 в некотором среднем положении, если оператору вздумается опасно снять руку с пульта). Сжатый воздух с линии 88 проходит по стрелке слева вверх направо воздухораспределителя Р1 (НЕ) в левую полость (ПЦ1)5. Его правая полость соединена с атмосферой через Р2 (стрелка - слева вниз направо).With the appearance of the product in the robot’s space (which is caused, as shown in FIG. 19, by the 5 / 2VK2P travel pneumatic trigger through the PED3 pneumatic-electric sensor (see BS of FIGS. 1 and 18), the 3/2 BK1 travel pneumatic sensor is activated from its output through the P6 and IL63 pneumatic trigger the
ПЦ1 делает ход влево. При этом пневмотриггер 5/2ВК2П остается в правом исходном (П-память) положении. В конце хода (ПЦ1)5 тележка 1 переключает влево ВК3 (пунктирная стрелка). Пневмосигнал с его выхода переключает вправо дифференциальный воздухораспределитель ДПР4 и влево пневмотриггер П6. П6 заблокировал пневмосигнал с выхода ВК1 и соединил через ИЛИ63 линию 176 «начало» с атмосферой. Р1 и Р2 возвращаются в исходное положение. (ПЦ1)5 оказывается запертым на пробках в Р1 и Р4. Обе руки можно безопасно снять с рабочего пульта РП. К этому моменту команда от ВК3 переключила дифференциальный пневмораспределитель ДПР4 вправо. Пневмоцилиндр-фиксатор (ПЦ2)7 делает ход вперед, отпускает исходно прижатый ВК4, который соединяет линию 177 через ИЛИ62 с атмосферой. В конце хода ПЦ2 переключает ВК5. Команда 183 с его выхода отключает память ВК2П, и он делает ход влево, соединяя линию управления ПЭД3 и левый торец П6 с атмосферой. Одновременно пневмокоманда 183 проходит в пневмоблок Цк (фиг.8) на включение Рпит1. Трехкоординатная тележка 1 заняла положение ТПРП в готовности к установочной рабочей поперечной подаче (2-я временная часть полуцикла).PC1 makes a move to the left. In this case, the
Пятая временная часть полуциклаFifth Half Time Half Cycle
По окончании четвертой временной части - сварка фланцевого соединения с участием счетного блока СБ (фиг.26) - последний выдает пневмокоманду 204'', которая через ИЛИ61 пневмокомандой 143 переключает в исходное положение ДПР4, несмотря на подпор сжатого воздуха с малого торца от прижатого ВК3. Пневмоцилиндр (ПЦ2)7 отводит фиксатор назад. ВК5 возвращается пружиной в исходное положение, снимая подпор сжатого воздуха с правого торца ВК2П. По окончании хода назад (ПЦ2)7 вновь переключает ВК4, от которого проходит пневмокоманда 177 «окончание полуцикла» через прижатый ВК4 и ИЛИ62 на переключение Р3-Р4 четырехклапанного воздухораспределителя Р1…Р4. Сжатый воздух через Р4 по стрелке справа вверх налево проходит через Р2 (НЕ) в правую полость пневмоцилиндра (ПЦ1)5. Платформа с трехкоординатной тележкой 1 идет вправо от ТПРП в исходное положение и в конце хода (ПЦ1)5 переключает вправо ВК2П (в исходное положение). От правого выхода ВК2П к ПЭД3 проходит пневмокоманда вызова очередного изделия на периферийном транспортере. Ранее пневмокоманда 143 «гидростоп» с выхода ИЛИ61 прошла к пневмоблоку Б1.1 (фиг.12) на отключение насоса ИН (фиг.25). Полуцикл окончен.At the end of the fourth time part — welding the flange joint with the SB counting unit (FIG. 26) —the latter issues a pneumatic command 204 '', which, through the OR61,
Отличия выполнения первой и пятой временных частей полуцикла жесткопрограммным пневмоблоком адаптивного робота портального исполненияDifferences in the performance of the first and fifth temporary parts of the half-cycle by the hard-program pneumatic block of the adaptive robot of portal execution
В качестве примера работы системы пневмогидравлического управления рассматривается выполнение операции точечной контактной электросварки секционированной боковины малотоннажного автобуса. Операция выполняется поочередно в двух фронтальных плоскостях: в плоскости XOZ (первая половина производственной операции) и в плоскости XOY (вторая половина операции). В первой половине пять переходов (фиг.30а): нечетных и четных разомкнутых фланцевых простых плоских швов АБОВГ, соединяющих поперечные изнаночные отбортовки переменной ширины панелей секций боковины (фиг.29а), и во второй половине операции (фиг.30б) четыре замкнутых фланцевых соединения с отбортовками постоянной ширины оконных проемов с каркасом боковины (условно по траектории П'Р'С''Т''' на фиг.29б и фиг.31).As an example of the operation of the pneumohydraulic control system, the operation of spot contact electric welding of the sectioned sidewall of a small bus is considered. The operation is performed alternately in two frontal planes: in the XOZ plane (first half of the production operation) and in the XOY plane (second half of the operation). In the first half, there are five transitions (Fig. 30a): odd and even open flanged simple ABOVG flat seams connecting the transverse purl flanges of variable width of the panels of the sidewall sections (Fig. 29a), and in the second half of the operation (Fig. 30b) four closed flange connections with flanges of constant width of window openings with side frame (conventionally along the path P'R'C''T '' 'in Fig. 29b and Fig. 31).
Трехкоординатная тележка 1 имеет направляющие вдоль оси Х-Х декартова пространства, как и в роботе консольного исполнения (фиг.4 и 18), но направляющие Х-Х - не на платформе, а на портале 150 - и имеет гидропривод (ГДХ)2 с удвоителем хода (патент RU №2230243 С2) его поршня L=2X (X - ход поршня, см. фиг.20, a L - ход тележки 1), что обеспечивает сварку шва длиной примерно 2 м.The three-coordinate
В отличие от адаптивного робота консольного исполнения робот портального исполнения снабжен сборочной тележкой 151 с ходами челночного типа вдоль оси у-у (фиг.30). Закатывают тележку 151 под портал вручную (при необходимости - отдельным приводом) слева направо после подсборки на ней и прихватки поперечных швов панелей секций двумя-тремя точками универсальной подвесной сварочной установкой, и… возвращают справа налево после вкладывания в сваренную облицовку каркаса боковины (после аналогичной ее прихватки к каркасу в 2-х - 4-х точках).Unlike the adaptive console-type robot, the portal-type robot is equipped with an
Первая временная часть полуцикла в плоскости XOZ, выполняемая роботом портального исполненияThe first temporary part of the half-cycle in the XOZ plane, performed by the portal execution robot
Рабочий оператор переключает ручной воздухораспределитель РР1 (фиг.20). Пневмоцилиндр-фиксатор ПЦ6 делает ход вперед. ВК4' переключается пружиной в переднее положение. Линия 177 через ИЛИ66 соединяется с атмосферой, подготавливая переключение пневмотриггера П9 влево. ПЦ6 фиксирует сборочную тележку 151 по гнезду «XOZ» для работы во фронтальной плоскости XOZ и переключает путевой пневмодатчик ВК5'. От него через ИЛИ65 и блокировочный (переналадочный) пневмоклапан 2/2 БК проходит пневмокоманда 176 «начало», как и для робота консольного исполнения, к счетному пневмоблоку СБ (фиг.26) и параллельно к пневмоблоку Б1.1 (фиг.12).The working operator switches the manual air distributor PP1 (Fig.20). The pneumatic cylinder clamp PTs6 makes a move forward. BK4 'is switched by a spring to the forward position.
В Б1.1 пневмосигнал 176 через НЕ5, ИЛИ23 раздваивается через П15 на включение ИН (фиг.25) и параллельно: через ИЛИ91 в виде пневмосигнала 78 к пневмогидроблоку Г1 и к пневмоблоку Б2.2 (к Е5 в В2 фиг.15).In B1.1, the
В Б2.2 пневмосигнал 78 проходит через ИЛИ38, ИЛИ40 и НЕ 12 к ВЗ пневмоблока Б2.1 (фиг.14).In B2.2, the
В Б2.1 пневмосигнал 78 через ИЛИ28 проходит в линию 147 (+z) к Б6 в Г1 (фиг.23).In B2.1, the
В Г1 пневмогидроблок Б6, получив пневмосигнал +147 от Б2.2 и Б2.1, переключает влево пневмогидрораспределитель Гр2. Гидроцилиндр (ГДZ)3 (фиг.20 и 23) идет вниз (+Z в единой системе управления система координат перевернута плюсом вниз) с большой маршевой скоростью холостого хода, т.к. команда 78 от Б1.1 ранее переключила в пневмогидроблоке Б7 триггер ГБз1 (блок золотников 3/2×3) вправо, присоединив к входу среднего золотника через гидросопротивление Rм гидродавление Д от гидродатчика (cosγz)26 гидрорезольвера (Грзγ)33 через триггер 4/2 Гр5 (переключен исходно вправо в перекрестное положение) и напрямую через правый золотник гидроблока золотников ГБз2 (3/2×2) НЕ.In G1, pneumatic unit B6, receiving a +147 pneumatic signal from B2.2 and B2.1, switches the Gr2 pneumatic distributor to the left. The hydraulic cylinder (GDZ) 3 (FIGS. 20 and 23) goes down (+ Z in a single control system, the coordinate system is turned upside down) with a high marching idle speed, because
При этом гидродавление подключено ранее к линии Д от насоса ИН (фиг.25) с включением пневмораспределителя Рпит3 «гидро» пневмокомандой 176 (фиг.25) через П15 в Б1.1 и ИЛИ 82 в ИН (фиг.12 и 25).In this case, the hydraulic pressure is connected earlier to the line D from the IN pump (Fig. 25) with the pneumatic valve Rpit3 turned on by the "hydro" pneumatic command 176 (Fig. 25) through P15 to B1.1 and OR 82 to the IN (Figs. 12 and 25).
В подблоке Б5.3 (фиг.21) гидроцилиндр ГДZ (не показан), пройдя расстояние «Ж» до точки ТПРП (предварительного рабочего положения), кулачком 185 переключает ВК6. Как и в роботе консольного исполнения, к Цк (фиг.8) проходит пневмокоманда 183 включения пневмопитания следящей системы переключением вправо воздухораспределителя Рпит1 через ИЛИ6. От линии Х.Х. (холостого хода) 88 через ПУ (фиг.28, тумблер Т5 переключен в рабочее положение) к линии 89 подключилось питание сжатым воздухом угловых пневмомуфт М (фиг.5) и пневмодатчиков блоков щупов Щ1 (фиг.10).In subunit B5.3 (Fig. 21), the hydraulic cylinder ГДZ (not shown), having passed the distance "Ж" to the point of TPRP (preliminary working position),
Окончилась первая временная часть нечетного полуцикла XOZ. Одновременно пневмокоманда 183 переключила пневмоклапан НЕ 12 в пневмоблоке Б2.2 (В2) на остановку гидроцилиндра ГДZ прерыванием пневмосигнала +147.The first time part of the odd XOZ half-cycle ended. At the same time, the
В пневмогидроблоке Б6 (Г1 фиг.23) гидрораспределитель Гр2 встал в нейтральное положение, а сам ГДZ оказался запертым гидрозамком Гз у точки ТПРП (фиг.21).In the pneumatic hydraulic unit B6 (G1 of Fig. 23), the Gr2 directional control valve is in the neutral position, and the DZZ itself is locked by the hydraulic lock Гз at the point of TPRP (Fig. 21).
Первая временная часть полуцикла, в плоскости XOY выполняемая роботом портального исполнения, отличается началом работы системы управления. После возвращения сборочной тележки 151 под портал 150 справа налево рабочий-оператор переключает ручной воздухораспределитель РР2, и пневмоцилиндр-фиксатор ПЦ7 делает ход вперед. ВК24 переключается пружиной в переднее положение, и линия 177 через тот же пневмоклапан ИЛИ66 соединяется с атмосферой. ПЦ7 (фиг.20) фиксирует сборочную тележку 151 уже по гнезду «XOY», т.к. переналадочная кантовка коленвалом 58 оси 11 на 90° (на фиг.21) выводит сварочные клещи 10 в положение, далеко отстоящее вдоль оси у-у от положения для работы в плоскости XOZ. Одновременно переключается путевой пневмодатчик ВК25, от которого через те же ИЛИ65 и блокировочный клапан БК проходит в систему управления пневмокоманда 176 «начало», как и при работе во фронтальной плоскости XOZ. Далее система управления работает так же, но гидроцилиндр ГДZ, минуя отключенные от питания пневмодатчики ВК6 и ВК8 (фиг.21), кулачком 189 переключает путевой пневмотриггер ВК10П, который расположен существенно ниже пневмоклапана ВК8. От ВК10П пневмосигнал 141 проходит в пневмоблок Б2.2 уже к Е4(Х) (фиг.15).The first temporary part of the half-cycle, in the XOY plane, performed by the portal execution robot, is distinguished by the start of the control system. After the
В пневмоблоке Б2.2 пневмосигнал 141 проходит через ИЛИ41, ИЛИ42, через НЕ 13 в пневмоблок В3 (фиг.14) и через ИЛИ26 к Г1 (Б6 фиг.23) в линию 145 (минус у). Параллельно пневмокоманда 141 через ИЛИ34 переключает НЕ 12, прерывая пневмокоманду +147 (+z). (ГДZ)3 останавливается, т.к. Гр2 (фиг.23) встает на нейтраль, а ГДZ - на гидрозамок Гз. Одновременно пневмокоманда 145 переключает влево Гр1. Гидроцилиндр (ГДY)4 идет вправо (минус у на фиг.20 и 21).In the pneumatic unit B2.2, the
В Б5.2 (фиг.20) кулачок 191 по пути РО вправо переключает ВК11, который выдаст пневмокоманду 193 «стоп» для (ГДУ)4, переключая НЕ13 в пневмоблоке В2 (фиг.15). В Б6 (Г1 фиг.23) Гр1 встает на нейтраль, а (ГДУ)4 - на гидрозамок Гз. Положение ТПРП достигнуто. Система управления готова к выполнению второй временной части полуцикла во фронтальной плоскости XOY.In B5.2 (FIG. 20), the
Выполнение пятой временной части полуцикла пневмоблоком Б5.2 в плоскости XOZThe fifth time part of the half-cycle is performed by the B5.2 pneumoblock in the XOZ plane
В момент окончания 4-й части полуцикла (табл.5, схема 8) гидроцилиндр (ГДZ)3 (фиг.21) маршевым быстрым доминантным ходом, зависящим от фазового состояния осей гироскопа, отводит вверх кулачок 185, и ВК6 пружиной возвращается вправо. Исчезает подпор сжатого воздуха с большого торца Рпит1 (через ИЛИ6 фиг.8). Затем по пути вверх (минус z) кулачок 186 переключает вправо ВК8 (показано на фиг.21). Пневмосигнал 184 через ИЛИ76 (фиг.8) переключает Рпит1 влево. Достигнута (·) ТПРП, отключено питание сжатым воздухом угловых пневмомуфт М (фиг.5) и пневмодатчиков Щ1 (фиг.10). Далее (независимо от фазового состояния осей гироскопа) гидропривод (ГДZ)3 заканчивает быстрый маршевый холостой ход и переключает ВК9. Через П9 (ранее был переключен влево пневмокомандой 207 на фиг.8 с выхода ИЛИ7) проходит пневмокоманда 143 «гидростоп», автоматически переключающая вправо ручной воздухораспределитель РР1. Пневмоцилиндр ПЦ6 отводит фиксатор от гнезда «XOZ» (снизу) сборочной тележки 151 (фиг.20) и возвращает в исходное положение ВК5'. В конце хода ПЦ6 переключает ВК4' (показано), и пневмосигнал 177 («возвращение» 177.1 на фиг.27б), преобразуясь в СБ в сигнал 202 «окончание нечетного полуцикла», дает цветовой и звуковой сигнал вызова рабочего-оператора для передвижки вправо под гироскопом тележки 151 на шаг между поперечными швами (или по окончании первой половины операции - вправо на сборку сваренной облицовки боковины с ее каркасом по пневмокоманде 162 через ИЛИ64, к входам которого подключены линии с выходов 126 и 127 путевых пневмоклапанов ВК2 и ВК3, контролирующих крайние положения трехкоординатной тележки 1 (окончания слежения в 3-й временной части полуцикла). Ранее тот же пневмосигнал 143 параллельно переключил вправо пневмотриггер П15 (фиг.12 вверху). На фиг.25 пневмоклапан Рпит3 «гидро» отключил пневмогидронасос ИН.At the end of the 4th part of the half-cycle (Table 5, Scheme 8), the hydraulic cylinder (GDZ) 3 (Fig. 21) moves with a marching fast dominant move, depending on the phase state of the gyro axes,
Выполнение пятой временной части полуцикла жесткопрограммным пневмоблоком Б5.2 в плоскости XOYExecution of the fifth time part of the half-cycle with the hard-program pneumatic block B5.2 in the XOY plane
В момент окончания 4-й части полуцикла сварки оконных проемов в плоскости XOY (табл.6, схема 7) гидроцилиндр (ГДХ) быстрым маршевым длинным ходом, зависящим от фазового состояния осей гироскопа, отводит кулачок 191 (фиг.30) влево (+у). ВК11 возвращается пружиной в исходное положение (показано на фиг.20), снимая подпор сжатого воздуха с большого торца Рпит1 (фиг.8). По пути (+у) гидроцилиндр (ГДY)4 переключает кулачком 192 ВК12 (показано на фиг.20). Пневмосигнал 194 с выхода ВК12 переключает Рпит1 влево, отключая питание сжатым воздухом угловых пневмомуфт М (фиг.5) и пневмодатчиков Щ2 (фиг.11). Достигнуто положение ТПРП, и по пневмокоманде 162 «окончание слежения» (от СБ, ДБ2 пневмокоманда 204' «окончание замкнутого периметра» через ИЛИ64 - фиг.26 и 20) переключился влево пневмотриггер ВК10П. Одновременно пневмосигнал 194 с выхода ВК12 в пневмоблоке Е4 (Y) пневмоблока В2 (фиг.15 Б2.2) через ИЛИ43 и ИЛИ44 в пневмоблок В3 (фиг.14) к ИЛИ26, выдавая пневмокоманду 144 (+у) к Г1 на быстрый маршевый ход (ГДY)4 от (·) ТПРП в исходное положение сварочных клещей в сваренном оконном проеме боковины. Достигнув исходного положения, (ГДY)4 тыльной стороной кулачка 191 переключил ВК13. С выхода ВК13 пневмокоманда 184' проходит к Б2.2 (фиг.15 E5(Z)) и через ИЛИ78, ИЛИ37 и ИЛИ39 поступает в В3 (фиг.14), где через ИЛИ27, преобразуясь в пневмосигнал 146 (минус Z), идет в Б6 (Г1, фиг.23) на быстрый маршевый отвод вверх (система координат минусом Z вверх) из оконного проема гироскопа гидроцилиндром (ГДZ)3. Далее, как при выполнении пятой временной части полуцикла при работе во фронтальной плоскости XOZ, но с автоматическим отключением пневмокомандой 143 воздухораспределителя РР2 вправо в исходное положение.At the end of the 4th part of the half-cycle of welding window openings in the XOY plane (Table 6, Scheme 7), the hydraulic cylinder (GDH) fast marching long stroke, depending on the phase state of the gyroscope axes, moves cam 191 (Fig. 30) to the left (+ y ) BK11 is returned by the spring to its original position (shown in FIG. 20), removing the compressed air backwater from the large end face Rp1 (FIG. 8). On the way (+ y), the hydraulic cylinder (GDY) 4
Вторая, третья и четвертая временные части цикловThe second, third and fourth time parts of cycles
Выполнение 2-й (по пневмосигналу 76), 3-й (по пневмосигналу 77) и 4-й (по пневмосигналу 78 от пневмоблока Б1.1 фиг.12) временных частей полуциклов показано в табличной форме: табл.5 по простому плоскому контуру в плоскости XOZ и табл.6 по глобулярному контуру в плоскости XOY. В последнем случае угловые (фазовые) зоны переключений пневмомуфт М показаны на фиг.31. Проследить за переключением пневмо- и гидроэлементов принципиальных схем системы управления удобнее, показав пневмо- и гидропотоки в виде таких же стрелок, как в условных стандартных обозначениях пневмо- и гидроаппаратов, но для упрощения опустив (стерев) прямоугольники золотников и сохранив механические связи в их блоках в виде знаков равенства, а сигналы пневмоуправления - в виде горизонтальных стрелок.The execution of the 2nd (by pneumatic signal 76), 3rd (by pneumatic signal 77) and 4th (by
Каждой табличной схеме векторных градиентов (в графе 2) предпосланы условия: фаза главной оси 11 «чистого вращениям гироскопа (угол γ), справа от пневмомуфты М - номер линии, в которую поступает сжатый воздух согласно таблице 4, над обозначением ходов (линий - вертикальных перекрестных и наклонных) золотников клапанов и распределителей указано направление их переключения - вправо (право), влево (лево). Таблица 6 сложнее таблицы 5, т.к. в ней показано соучастие элементов управления двумя и тремя линейными гидроприводами. Поэтому источник исходного пневмосигнала выделен жирным прямоугольником.Each tabular diagram of vector gradients (in column 2) has the following conditions: phase of the
Переходные процессы с участием поворотных гидроприводов при перемене координаты декартова пространства, как и поисковые ходы «назад-вперед», не отражены в таблицах 5 и 6. О них сказано ниже.Transients involving rotary hydraulic drives when changing the coordinates of the Cartesian space, as well as search moves “back and forth”, are not reflected in tables 5 and 6. They are described below.
Реакция системы управления на пуск в работу, когда в пространстве робота изделия нетControl system response to start-up when there is no product in the robot space
Жесткопрограммный пневмоблок Б5.1 содержит блокировочные пневмоклапаны ДП4 и ДП5 с функцией «изделия нет» (фиг.19), не показанные из-за недостатка места на фиг.20 в пневмоблоке Б5.2, но они предусмотрены единой системой пневмогидравлического управления, как и для робота консольного исполнения.The hard-drive pneumatic unit B5.1 contains blocking pneumatic valves ДП4 and ДП5 with the “no product” function (Fig. 19), not shown due to the lack of space in Fig. 20 in the pneumatic unit B5.2, but they are provided by a single pneumohydraulic control system, as for the robot console execution.
При случайном пуске (или наладочном) дифференциальные пневмоклапаны ДП4 и ДП5 срабатывают, как в первой временной части обычного полуцикла, если при холостом ходе к (·) ТПРП установочная поперечная подача, не встретив отбортовки фланцевого соединения изделия, продолжается до упора поршня доминантного гидроцилиндра в крышку. Именно в этот момент от ВК8 (или ВК10) проходит пневмокоманда на переключение ДП4 (или ДП5) вправо. От него пневмосигнал проходит через ИЛИ58 (ИЛИ56) и через ИЛИ57 в линию 162 к пневмоблоку Б1.1 (фиг.12), где пневмосигнал 162 означает «быстро назад» как «окончание слежения».In case of accidental start-up (or commissioning), differential pneumatic valves ДП4 and ДП5 operate as in the first time part of a normal half-cycle, if during idling to (·) ТПРП the installation transverse flow, without meeting the flanging of the product’s flange connection, continues until the piston of the dominant hydraulic cylinder stops against the stop . It is at this moment that the pneumatic command passes from VK8 (or VK10) to switch DP4 (or DP5) to the right. From him, the pneumatic signal passes through OR58 (OR56) and through OR57 to line 162 to the pneumatic unit B1.1 (Fig. 12), where the
Далее, как в пятой временной части «полуцикла», автоматически происходят логические операции по возвращению трехкоординатной тележки и ее гидроприводов в исходное положение.Further, as in the fifth time part of the “half-cycle”, logical operations automatically take place to return the three-coordinate cart and its hydraulic drives to their original position.
Автоматическая переналадка системы управления для поочередной работы в двух фронтальных плоскостяхAutomatic changeover of the control system for alternate operation in two frontal planes
В рассмотренном примере сварки боковины малотоннажного автобуса выполнение двух половин одной технологической операции производится поочередно то во фронтальной плоскости XOZ, то - в XOY. Автоматическая переналадка системы управления на другую фронтальную плоскость происходит следующим образом.In the considered example of welding the sidewalls of a small-tonnage bus, two halves of one technological operation are performed alternately in the XOZ frontal plane and then in XOY. Automatic readjustment of the control system to another frontal plane occurs as follows.
По окончании сварки поперечных швов боковины в плоскости XOZ сборочную тележку 151 (фиг.20 и 30) выкатывают вправо. Попутно кулачок 174 переключает путевой пневмотриггер ВК26П, выдающий пневмосигнал 163, который преобразуется пневмотриггером П10 в пневмосигнал 170. Он проходит для питания сжатым воздухом ВК20…ВК23, к ИН (на включение Рпит3 «гидро» для обеспечения гидродавлением наладочных операций), к Б1.2 (Е1 фиг.13) и к Цщ (фиг.9).At the end of the welding of the transverse seams of the sidewalls in the XOZ plane, the assembly trolley 151 (FIGS. 20 and 30) is rolled out to the right. At the same time,
Автоматическая смена блоков щупов Щ1 в плоскости XOZ на Щ2 в плоскости XOYAutomatic change of probe blocks Щ1 in the XOZ plane to Щ2 in the XOY plane
В Цщ (фиг.9) пневмосигнал 170' (169 при возвращении с XOY на XOZ) переключает вправо с малого торца ДП3 (большой торец соединен с атмосферой через ДА1). Сжатый воздух (88) через ИЛИ4 дифференциальный воздухораспределитель ДПР3 переключает вправо. Пневмоцилиндр (ПЦ5)40 выводит фиксатор из гнезда Щ1 (PO фиг.7). Пневмоклапан НЕ3 переключается пружиной вперед. Пневмосигнал от НЕ3 переключает влево ДА2, соединяя торец ДА1 с выходом ИЛИ3 «отвод». В конце хода (ПЦ5)40 переключает оба путевых пневмоклапана ВК14 и ВК15. Питание 88 сжатым воздухом выполнено через пневмотриггер 5/2 П2, ранее переключенный пневмокомандой 165' вправо (от Рпит4 в Б5.2 фиг.20). Сжатый воздух (88) через ВК15 проходит к правому торцу ДПР1 (Щ1) и переключает его влево, несмотря на подпор от ВК28, с малого торца. (ПЦ3)38 начинает ход назад от сварочных клещей, отпуская ВК16 и ВК16'. Пневмосигнал от них проходит к правому торцу ИЛИ5 «подвод», и через него с малого торца ДПР3 снимается подпор сжатого воздуха от ВК16 и ВК16' (соединенных по схеме «И»). В конце хода (ПЦ3)38 переключает ВК17 и ВК17'. Сжатый воздух (88) через ВК15 проходит к правому торцу ДПР2 (Щ2). Левый большой торец через прижатый ВК14 и через П2 соединен с атмосферой. Одновременно пневмосигнал от ВК17 и ВК17' проходит через ИЛИ3 (снизу) к переключенному пневмоклапаном НЕ3 влево пневмоклапану ДА2 и через него переключает ДА1 влево, соединяя большой торец ДП3 с выходом ИЛИ5 «подвод». ДПР2 переключается влево. Начинает ход (ПЦ4)39. Снимается подпор от ВК28 и ВК28' с верхнего входа ИЛИ3 «отвод» и с малого торца ДПР1. От П2 через прижатый ВК15 и ДП1 проходит пневмокоманда его переключения влево. В конце хода (ПЦ4)39 переключает ВК29 и ВК29', от которых пневмосигнал через левый вход ИЛИ5 «подвод» проходит к малому торцу ДПР3 и параллельно - к большому торцу ДП3, переключает его, несмотря на подпор с малого торца пневмокоманды 170'. Большой торец ДПР3 через ИЛИ4 и ДП3 соединяется с атмосферой. ДПР3 переключается в исходное положение. (ПЦ5)40 фиксирует положение Щ2 у клещей и переключает НЕ3. От НЕ3 параллельно отведена линия 200 к Б5.4 (фиг.22). Торец управления ДА2 соединяется с атмосферой, и пружина возвращает ДА2 вправо. Отключается подпор ВК17 через ИЛИ3. Возвращается пружиной в исходное положение ДА1, соединяя большой торец ДП3 с атмосферой для новой автоматической переналадки. К этому времени оказывается снятым подпор 170' переключившимся в исходное положение путевым пневмотриггером ВК26П.In Tsch (Fig. 9), the pneumatic signal 170 '(169 when returning from XOY to XOZ) switches to the right from the small end of DP3 (the large end is connected to the atmosphere via YES1). Compressed air (88) through OR4 differential switch DPR3 switches to the right. The pneumatic cylinder (PC5) 40 brings the latch out of the socket Щ1 (PO Fig.7). The pneumatic valve HE3 is spring switched forward. The pneumatic signal from HE3 switches DA2 to the left, connecting the end of DA1 with the output OR3 “tap”. At the end of the stroke (PC5) 40 switches both way pneumatic valves VK14 and VK15. The
Автоматический отвод рабочего органа к предварительному положению (к ВК7) для работы в плоскости XOY по окончании работы в плоскости XOZAutomatic withdrawal of the working body to the preliminary position (to VK7) for work in the XOY plane upon completion of work in the XOZ plane
В Б5.2 (фиг.20) пневмосигнал 170 переключил ИЛИ71 в Е10 на наладочное питание сжатым воздухом путевых пневмодатчиков ВК2 и ВК3 через ИЛИ73 и напрямую пневмодатчика ВК7 (см. пунктирные наладочные связи на фиг.20). Возможны два случая возвращения рабочего органа к переналадочному пневмоклапану 5/2 ВК7: а) длинный перегон рабочего органа в сторону +Х от ВК2, б) короткий ход от ВК3 в сторону минус X.In B5.2 (Fig. 20), the
Случай длинного перегона рабочего органа к ВК7The case of a long drive of the working body to VK7
Пневмосигнал 126 от ВК2 (фиг.20) через ИЛИ68 и ИЛИ64 в виде пневмокоманды 162 к Б1.1 (фиг.12) проходит к Б2.2 (фиг.15). В Б2.2 пневмосигнал 126 переключает вправо пневмотриггер 5/2 П8. Сжатый воздух проходит через П8 по серединной стрелке слева вверх направо через НЕ 15, ИЛИ36, ИЛИ79, НЕ16 в В3 (Б2.1 фиг.14) и к Г1 (+Х) (пневмосигнал +149 фиг.23).The
В Г1 (Б6) пневмосигнал +149 переключает влево Гр3. (ГДХ) идет вправо (фиг.20 и 23). Скорость холостого хода определена пневмокомандой 78 по окончании слежения (162 в Б5.2 - фиг.20 и Б1.1 - фиг.12), переключившей ГБз1 вправо (Б7 в Г1 фиг.23). Вход Д Гр3(Х) подключен через правый золотник Гбз1 от Rм (быстрой маршевой скорости), а также соединен с большим косинусным гидропотоком от [cosγz(y)]26 (с рокировкой Z на Х по табл.2) через Гр5, переключенный от П10 в Б4 (фиг.17) пневмокомандой 153 «продольно» влево, и Гр4, что означает максимально возможную быструю переналадочную скорость холостого хода.In G1 (B6), the pneumatic signal +149 switches to the left Gr3. (GDH) goes to the right (Fig.20 and 23). The idle speed is determined by the
Кулачок 190, повстречавшись с роликом ВК7, переключает его. К этому моменту от нижнего клапана в пневмоблоке Е10 пневмокоманда 170 переключила нижний пневмоклапан пневмоблока ИЛИ71, и ВК7 получил питание сжатым воздухом 88. С выхода ВК7 проходит переналадочная пневмокоманда в линию 179 к пневмоблоку Б2.2, отключая НЕ 15 и НЕ 16 для прерывания пневмосигнала +149·(х). В Г1 (Б6) Гр3 встает на нейтраль, а (ГДХ)2 - на гидрозамок Гз (фиг.23). Cam 190, having met with the roller VK7, switches it. At this point, the
Случай короткого хода рабочего органа к ВК7Case of a short stroke of the working body to VK7
Пневмосигнал 127 от ВК3 переключает в Б2.2 П8 влево (показано на фиг.15). Сжатый воздух проходит через П8, НЕ14, ИЛИ35 в линию 148 (минус X) к ВК3 (фиг. 14) и через ИЛИ30 к Г1 (Б6 фиг.23).The
В Г1 пневмокоманда 148 (минус X) переключает Гр3 вправо гидроцилиндр (ГДХ)3 делает ход влево к ВК7. Кулачок 190 опять переключает ВК7. Пневмосигнал 179, как и в предыдущем случае, останавливает гидроцилндр (ГДХ)3.In G1, the pneumatic command 148 (minus X) switches Gr3 to the right; the hydraulic cylinder (GDC) 3 makes a move to the left to VK7. Cam 190 again switches VK7. The
Переналадочное автоматическое доворачивание главной гироскопической оси 11 «чистого вращения» и оси 12 прецессий в предварительное рабочее положение нормали N-N технологического инструмента для работы во фронтальной плоскости XOYReconfiguration of automatic turning of the main
Положение ВК7 (фиг.20 и 21) выбрано так, чтобы поворот +β не требовался, но возможны дизайнерские варианты, когда такой идентичности угла β и для XOZ, и для XOY не окажется. Для этого случая предусмотрен кулачок 171 на оси 12 прецессий (фиг.4). В одну сторону он переключает ВК21, а в обратную - ВК20 (фиг.20). В первом случае ВК21 выдает пневмокоманду 158 (+β), а во втором -157 минус β (см. Б5.4 фиг.22). Та же переналадочная пневмокоманда 170 от ВК26П (фиг.20) поступает в пневмоблок Е8 пневмоблока Б4 на поворот +β гидроприводом (ГДβ) 17 в пневмогидроблок Г2 (фиг.24) для переналадки с XOZ на XOY, а в обратную сторону по пневмокоманде 169 от ВК27П на поворот минус β. Остановка поворота ГДβ выполняется пневмокомандой 157 или 158 переключением ВК20 и ВК21 кулачком 171.The VK7 position (Figs. 20 and 21) is chosen so that a + β turn is not required, but design options are possible when such an identity of the angle β for both XOZ and XOY is not. For this case, a
Главную гироскопическую ось 11 необходимо возвращать в новое исходное положение для переналадки из фронтальной плоскости XOZ к XOY после остановки трехкоординатной тележки 1 слева (у ВК2) или справа (у ВК3), т.к. в первом случае «флюгер» сварочных клещей оказывается в отрицательной фазе (-γ), а во втором - в положительной (+γ - см. фиг.29а - кривую АБОВГ). В пневмоблоке Е1 (Б1.2 фиг.13) отрабатываются оба случая: в первом нужен доворот +γ, а во втором (-γ).The main
Одна и та же пневмокоманда 170 от ВК26П (фиг.20) переключает оба пневмоклапана И6 и И7 в Б1.2 (фиг.13). Пневмосигнал +γ от И7 поступает, когда прижат ВК2 (команда 126), через НЕ9 в Б1.1 к ИЛИ16 и через ИЛИ15 к пневмогидроблоку Г2 (фиг.24)+99. В гидроблоке Г2 по пневмокоманде +99 Гр15 переключается вправо. (ГДγ)15 поворачивается против часовой стрелки +γ. А поворот минус γ выполняется, когда помимо пневмосигнала 170, переключившего оба пневмоклапана И6 и И7, на входе в И6 появляется пневмосигнал 127 от ВК3 (фиг.20). Пневмосигнал с выхода И6 сразу проходит через ИЛИ 14 в Б1.1 (фиг.12) в виде пневмосигнала (-100) к Г2, заставляя (ГДγ)15 повернуться по часовой стрелке (минус γ). Остановка поворота ГДγ происходит переключением ВК23. По пневмокоманде 159 от ВК23, переключенного кулачком 172), прерывается и тот и другой пневмосигнал поворота срабатыванием НЕ9 и НЕ10. «Флюгер» занял требуемое фазовое положение для работы во фронтальной плоскости XOY (см. фиг.22 Б5.4).The same
Система согласования задержки поворота коленвала 58 на 90° для ожидания окончания выполнения переналадочных операций в семи адресах системы управленияCoordination system for the
Разновременность окончания переналадочных манипуляций, приведенных выше, требует согласованной задержки поворота коленвала 58 (фиг.4 и 20) на 90° гидроприводом (ГДα')59. Этой цели служит пневмоблок Б5.4 (фиг.22). Он состоит из двух подблоков Е9 поворота коленвала 58 из вертикального в горизонтальное положение и Е11 - наоборот - возвращения из горизонтального в вертикальное положение. Когда от И20 появляется пневмокоманда 205 от Е9 (фиг.22), она проходит в пневмогидроблок Г2 (фиг.24), где переключает пневмогидрораспределитель 4/3 Гр18 вправо. От его входа Д по стрелке вверх направо проходит гидропоток от ИН и поворачивает (ГДα')59 в направлении +α' - против часовой стрелки. Кулачок 156 уходит из-под пневмодатчика ВК18, и пружина сдвигает его вперед. Левый торец пневмотриггера Рпит4 соединяется с атмосферой (фиг.20).The timing of the end of the readjustment procedures described above requires a coordinated delay in the rotation of the crankshaft 58 (Figs. 4 and 20) by 90 ° with a hydraulic drive (GDα ') 59. This goal is the pneumatic unit B5.4 (Fig.22). It consists of two subunits E9 of
По окончании поворота на 90° кулачок 156 переключает ВК19, с выхода которого проходит пневмокоманда 166, переключающая влево пневмотриггер 5/2 Рпит4. От его левого выхода сжатый воздух проходит в 7 адресов для начала работы во фронтальной плоскости XOY. Одновременно пневмокоманда 166' переключила в верхнее положение пневмотриггер ВК26П (фиг.20). Разрешение на поворот коленвала 58 на 90° получено за счет согласованной его задержки.At the end of the rotation by 90 °, the cam 156 switches VK19, from the output of which the
Это - и ожидание переключения ВК23 поворотом ±γ (см. Е1 в Б1.2 фиг.13) кулачка 172 на оси 11 гироскопа (фиг.4) и выдачи пневмосигнала 159 к нормально закрытой линии И 16, и согласованное ожидание переключения ВК21 поворотом +β (см. Е8 в Б4 фиг.17) кулачка 171 на оси 12 гироскопа и выдачи пневмосигнала 158 в линию переключения того же И 16. Такое же согласованное ожидание выполняется пневмоклапаном И 17: и пневмосигнала 179 его переключения ±Х от кулачка 190 на трехкоординатной тележке пневмоклапана ВК7 (фиг.20), и подключение к линии переключения И 17 с линии 200', исходно соединенной с атмосферой через пневмотриггер 3/2 П11 (который помнит команду справа с выхода ИЛИ95 от предыдущего поворота ±α'). Во время цикла смены щупов (фиг.9) пневмоцилиндр-фиксатор (ПЦ5) 40 отведен от путевого пневмоклапана НЕ3, и сжатый воздух по линии 200 параллельно переключает вправо П11 и НЕ 17 (фиг.22), но в линию 200' команда не может пройти, т.к. она сразу через НЕ 17 соединилась с атмосферой. По окончании цикла смены щупов цилиндр-фиксатор (ПЦ5) 40 вновь переключает НЕ3, снимая подпор сжатого воздуха в линию 200. Пружина возвращает влево НЕ 17, и сжатый воздух по линии 200' через сдвинутый вправо триггер П11 переключает И17.This is the expectation of switching VK23 by turning ± γ (see E1 in B1.2 of FIG. 13) of the
Выходы И16 и И17 подключены к входам И20, с выхода которого через ИЛИ75 и выдается пневмокоманда 205, разрешающая поворот +α' на 90°. Одновременно через пневмоклапан ИЛИ95 эта команда проходит к правому торцу П11, возвращая его в исходное положение.The outputs of I16 and I17 are connected to the inputs of I20, from the output of which through OR75 a
Задержка возвращения к фронтальной плоскости XOZ обусловлена необходимостью ожидания окончания манипуляций поворота (-)β оси 12 согласованно с поворотом +γ оси 11 (пневмосигналы 157 от ВК20 на оси 12 и 160 от ВК22 на оси 11 и 160 на входы И 18 в пневмоблоке Е11 того же блока Б5.4 на фиг.22), а также ожидания замыкания «круга» обхода рабочим органом последнего оконного проема. Повторение пневмосигналов 179 от ВК7 в полуциклах сварки оконных проемов к нормально закрытому входу И 19 не влияет на состояние его выхода, но с появлением пневмосигнала 200' через П11 (см. выше) с выхода И 19 проходит пневмосигнал к нормально закрытому входу пневмоклапана И21, ожидающего пневмосигнал готовности от И 18 к торцу переключения И21. Разрешение на поворот возвращения коленвала 58 в плоскость XOZ выдается с выхода И21 через ИЛИ7 в виде пневмокоманды 206 к пневмогидроблоку Г2 (фиг.24), которая переключает Гр18 влево. Гидропривод (ГДα')59 делает возвратный поворот коленвала 58 по часовой стрелке (-α'). Окончание поворота совпадает с переключением кулачком 156. на оси 58 коленвала ВК18. От ВК18 проходит пневмосигнал 165, возвращающий пневмотригтер Рпит4 вправо (показано на фиг.20). Пневмосигнал 165' отключает память ВК27П и верхний пневмоклапан подблока Е10 в ИЛИ71 пружиной отводится влево, соединяя с атмосферой выход 179 в ВК7 (по пунктирной линии питания) в нижнем пневмоклапане ИЛИ71 в Е10. Следовательно, в гидроблоке Г2 (фиг.24) Гр18 встает на нейтраль, а (ГДα')59 - на гидрозамок Гз. The delay in returning to the XOZ frontal plane is due to the need to wait for the manipulations to turn (-) β of
Автоматическая переналадка режима сваркиAutomatic changeover of the welding mode
По окончании поворота +α' и переключении вправо Рпит4 (фиг.20) пневмосигнал 166' в пневмоблоке Цк (фиг.8) переключает П1 вправо (работа в плоскости XOY). С его выходом соединяется ресивер РС3, настроенный редукционным клапаном КР2 на повышенное усилие от силового пневмопоршня, т.к. толщина листа каркаса боковины существенно больше отбортовки оконных проемов секционированных панелей боковины. Этот же пневмосигнал 166' в пневмоблоке Б1.2 (фиг.13) переключает вправо пневмотриггер 4/2 П6 (подблока Е3 фиг.13б). С левого выхода П6 пневмосигнал через задержку включения в пневморегуляторе скорости ПРС2 переключает пневмоэлектродатчик ПЭД2, от которого, как от кнопки сварщика универсальной подвесной сварочной установки, проходит (по паре пунктирных линий на фиг.8) электрический сигнал на включение РВ2 - обычного электронного реле времени сварочной установки в блоке таймеров энергетического блока БС (фиг.1), которое настроено на сварку более толстого пакета листов каркаса и фланца оконного проема, чем РВ1. Обратное переключение П6 пневмокомандой 165' от Рпит4 (фиг.20) автоматически переключает систему управления на работу во фронтальной плоскости XOZ (показано на фиг.12 и 13).Upon completion of the rotation + α 'and switching to the right Rpit4 (Fig.20), the pneumatic signal 166' in the pneumatic unit Ck (Fig.8) switches P1 to the right (work in the XOY plane). The PC3 receiver connected to its output is tuned by the KR2 pressure reducing valve to increase the force from the power pneumatic piston, because the thickness of the sidewall frame sheet is significantly greater than the flanging of the window openings of the partitioned sidewall panels. The same pneumatic signal 166 'in the pneumatic unit B1.2 (Fig.13) switches to the right the
Ручная (полуавтоматическая) переналадка и сервисное обслуживание РОManual (semi-automatic) conversion and maintenance of RO
Перед началом работы с новой серией изделий наладчик пневмокнопками на наладочном пульте ПУ медленно (см. положение пневмотумблера Т3 фиг.28) подводит рабочий орган к месту начала сварки, поворачивает нормаль N-N сварочных клещей (фиг.4) перпендикулярно к касательной глобулярного волнового изгиба ленты отбортовки и, убедившись в примерно правильном положении технологического инструмента, быстро отводит рабочий орган в исходное положение. Благодаря наличию щупов робот сам точно устанавливает нормаль N-N перпендикулярно касательной волнового изгиба ленты отбортовки в режиме «автомат» (пневмотумблер Т1).Before starting work with a new series of products, the adjuster using the pneumatic buttons on the PU commissioning panel slowly (see the position of the T3 pneumatic tumbler of Fig. 28) brings the working body to the start of welding, turns the normal NN of the welding tongs (Fig. 4) perpendicular to the tangent of the globular wave bending of the flanging tape and, making sure that the technological tool is in the correct position, he quickly moves the working body to its original position. Thanks to the presence of probes, the robot itself precisely sets the N-N normal perpendicular to the tangent wave bending of the flanging tape in the “automatic” mode (T1 pneumatic tumbler).
Когда окончена сварка данной серии изделий, наладчик заново полуавтоматически повторяет наладочные операции, в т.ч. меняет настройку РВ1 и РВ2 на новую серию изделий. Последнее необязательно, если вместо двух РВ система управления в энергетическом блоке СБ снабжена экстремальным самонастраивающимся прибором режима сварки (что необходимо при сварке листов из легированной стали).When the welding of this series of products is completed, the installer again semi-automatically repeats the adjustment operations, including Changes the settings of PB1 and PB2 to a new series of products. The latter is optional if, instead of two RVs, the control system in the SB power unit is equipped with an extreme self-adjusting welding mode device (which is necessary when welding alloy steel sheets).
Для выполнения проб сварки на образцах и ручного подбора режимов сварки (а также ручной заточки и поправки вылета электродов) необходимо отвести блоки щупов от «флюгера»-клещей. Этот отвод выполняется простым переключением пневмотумблера Т7 (фиг.9 и 28), вынесенного на рабочий орган из пневмопульта ПУ. В положении «наладка» (тумблер Т1) сжатый воздух от линии 88 отключается, и производится питание сжатым воздухом от Рпит2 по линии 91 от ПУ. Через пневмоклапан ИЛИ4 (фиг.9) переключается вправо ДПР3. Пневмоцилиндр (ПЦ5)40 отводит фиксатор. Пневмоклапан НЕ3 «отвод» выдает пневмосигнал 200 (к Б5.4 фиг 22) и параллельно на переключение ДА2, что не вносит изменений в логику переналадки. В конце хода (ПЦ5)40 переключает пару путевых пневмоклапанов ВК14 и ВК15. Положение пневмотриггера П2 зависит от фронтальности работы робота, при которой сварочные клещи прикрыты одной парой блоков щупов: или Щ1, или Щ2. Поэтому от ВК14 или ВК15 пневмокоманда на отвод только одного из блоков щупов поступает либо к ДПР1, либо к ДПР2. Когда операции по сервисному обслуживанию сварочных клещей выполнены, наладчик переключает пневмотумблер Т1 и Т7 в положение «автомат», и та пара блоков щупов, которая прикрывала доступ к сварочным клещам, возвращается в прежнее рабочее положение.To carry out welding tests on samples and manually select welding modes (as well as manual sharpening and correction of electrode outgrowth), it is necessary to remove the probe blocks from the “weather vane” -mite. This tap is performed by simply switching the T7 pneumatic tumbler (Figs. 9 and 28), taken out to the working body from the pneumatic control panel PU. In the “adjustment” position (T1 toggle switch), compressed air is disconnected from
Отработка детерминированных (дизайнерских) и вероятностных (случайных) геометрических возмущенийTesting of deterministic (design) and probabilistic (random) geometric disturbances
К геометрическим возмущениям, влияющим на работу адаптивного робота, относятся детерминированные - дизайнерские - постоянные отклонения траектории слежения от прямых линий по уклону и без него в декартово пространство, о которых системе адаптивного управления заранее ничего не известно, а случайные (вероятностные) отклонения технологического свойства - это погрешности в изготовлении и базировании изделия по технологическим переделам и постам поточной линии, а также вероятностные синусно-косинусные повороты золотников гидрорезольверов следящей системы.Geometric disturbances that affect the work of an adaptive robot include deterministic - design - constant deviations of the tracking trajectory from straight lines along the slope and without it into the Cartesian space, of which the adaptive control system does not know anything in advance, and random (probabilistic) deviations of the technological property these are errors in the manufacture and basing of the product according to technological redistributions and posts of the production line, as well as probabilistic sine-cosine rotations of the spools of a hydroresolver in the tracking system.
Отработка детерминированных геометрических возмущенийTesting of Determined Geometric Disturbances
Отработка детерминированных возмущений сопряжена с работой рычагов и стержней тактильных щупов блоков Щ1 и Щ2 (фиг.10 и 11), воздействующих на пневмодатчики 3/2 (по пять штук в каждом из пары блоков щупов). Около «флюгера»-клещей с двух сторон смонтирована пневмосистема Цщ автоматического отвода одного из двух пар блоков щупов: или Щ1, или Щ2.The development of deterministic disturbances is associated with the operation of levers and rods of tactile probes of blocks Shch1 and Shch2 (Figs. 10 and 11) acting on 3/2 pneumatic sensors (five pieces in each of a pair of probe blocks). Near the “weather vane” mite, the pneumatic system Tsch is mounted on both sides to automatically remove one of the two pairs of probe blocks: either Щ1, or Щ2.
Реакции на возмущения во всех случаях дизайнерских поворотов и уклонов ленточной отслеживаемой поверхности и ребра отбортовки фланцевого соединения сводится к двум возможным альтернативам: при ходе рабочего органа с подъемом «на горку» или при спуске «с горки». The reactions to disturbances in all cases of design turns and inclinations of the tape tracked surface and the flanging flanges of the flange connection are reduced to two possible alternatives: during the working body with the rise "uphill" or during the descent "downhill".
Подъем «на горку»Climb uphill
Встреча с подъемом траектории («горка» в пространстве с широтными и меридиональными подачами с лицевой и изнаночной стороны фланцевого соединения понятие условное - как положительная или отрицательная амплитуда изгиба траектории независимо от пространственного дизайнерского положения «горки») отрабатывается следующим образом.The meeting with the rise of the trajectory (“slide” in space with latitudinal and meridional feeds from the front and back sides of the flange connection is conditional — as the positive or negative amplitude of the bend of the trajectory regardless of the spatial design position of the “slide”) is worked out as follows.
В блоке щупов и пневмоклапанов Щ1 (фиг.10) при встрече с подъемом «на горку» подпружиненные рычаги упоров с коленчатыми валиками подгибают «коленки» с грибовидными роликами-щупами (фиг.10 а и б), и кулачки коленчатых валиков нажимают на штоки пневмодатчиков V (в нечетном полуцикле) или VI (в четном полуцикле). При этом пневмосигнал 105 (или 106) в пневмоблоке Б1.1 (фиг.12) с одновременным поворотом главной гироскопической оси 11 на угол минус 100 (по часовой стрелке), т.к. сигнал 105 параллельно прошел через НЕ6, ИЛИ 10 (фиг.12), по стрелке справа вверх налево через П4, через ИЛИ 11 и ИЛИ 14) к Г2 (фиг.24) в виде пневмокоманды минус 100 на поворот оси 11 по часовой стрелке. Этот ход «быстро назад» с одновременным поворотом (-)γ длится доли секунды, пока не окажутся исходно прижатыми штоки пневмодатчиков III и IV. От них в Б1.1 проходят пневмосигналы 103 и 104 к пневмоклапану И2, выдающему пневмокоманду 76 «поперечно вперед медленно». Если при этом ходе от щупов 1 и II проходят одновременно пневмосигналы 101 и 102, то И1 выдает пневмокоманду на сварку следующей точки (через НЕ4, ИЛИ13 и П3). Если же нет, то рассогласование щупов 1 и II опять заставляет сделать еще один поворот в сторону «провалившегося» щупа (как при ходе «с горки» - см. ниже) и имеет место очередной поиск «назад-вперед».In the block of probes and pneumatic valves Щ1 (Fig. 10), when meeting with the lifting “uphill”, the spring-loaded levers of stops with cranked rollers bend the “knees” with mushroom-shaped probe rollers (Fig. 10 a and b), and the cams of the cranked rollers press the rods air sensors V (in the odd half-cycle) or VI (in the even half-cycle). At the same time, the pneumatic signal 105 (or 106) in the pneumatic unit B1.1 (Fig. 12) with simultaneous rotation of the main
В отличие от блока щупов Щ1 в блоке Щ2 (фиг.11) при ходе «на горку» срабатывают предохранительные щупы - 73 в нечетном и 74 в четном полуцикле. При этом рычаг 72 (или 75) переключает пневмоклапан V (или VI - в четном полуцикле), а далее все происходит так же, как и в случае с блоком Щ1.In contrast to the probe block Shch1 in the Shch2 block (Fig. 11), safety probes — 73 in the odd and 74 in the even half-cycle — are triggered during the “uphill” stroke. In this case, the lever 72 (or 75) switches the pneumatic valve V (or VI - in an even half-cycle), and then everything happens the same way as in the case with block Щ1.
Выходы из угла биссектрисы поисковых поворотов главной гироскопической осиExits from the bisector angle of the search turns of the main gyroscopic axis
При контурных изгибах отслеживаемой отбортовки «на ребро» работа предохранительных щупов в блоках Щ2 при ходе рабочего органа «на горку» зависит от встречи идущего вперед и предохранительного щупа-«усика» (73 или 74 на фиг.11) с изгибом ребра ленты отбортовки фланца. Случайно может сказаться, что и передний 73 и сзади идущий щуп-«усик» 74 (при ходе «вперед» после отвода «назад») одновременно выдадут пневмосигналы 105 и 106 к пятому пневмоклапану И5 пневмоблока Б1.1 (фиг.12), формирующему пневмосигнал «биссектриса», подключенный к входу пневмотриггера 5/2 П5, как и П4, управляемому с торцов пневмокомандами 201 «нечет» и 203 «чет». Выходы пневмоклапана П5 подключены к линиям управления НЕ6 и НЕ7, нормально открытые линии которых пневмосигналы 105 и 106 «на горку» через ИЛИ9 и ИЛИ10 направляют в линию +99 или (-)100 на поворот ±Δγ в сторону своего полуцикла слежения. Параллельно с выходов НЕ6 и НЕ7 пневмосигналы 105 и 106 через ИЛИ17…ИЛИ22 формируют пневмосигнал «быстро назад». In the contour bends of the monitored flanging “on the edge”, the operation of the safety probes in the Щ2 blocks during the “uphill” working body depends on the meeting of the forward and “antennae” safety probes (73 or 74 in Fig. 11) with the bending of the flange rib rib . It can happen by chance that both the front 73 and the rear probe — “antennae” 74 (during the “forward” stroke after the “backward” retraction) will simultaneously give
Встреча с изнаночной стороны фланца или панели изделия с базирующей оснасткойMeeting from the wrong side of the flange or panel of the product with basing equipment
Случай встречи с базирующей оснасткой с изнаночной стороны изделия воспринимается в пневмоблоке Б3 (фиг.16) как «впадина изделия», для обхода которой от изнаночного щупа IX (или X) с линией 109 или 110 (фиг.11) через ИЛИ87 к пневмоблоку Цк (фиг.8) проходит пневмосигнал 82 (или 83) и одновременно через ИЛИ89 или ИЛИ90 к гидроблоку Г2 (к Гр14 фиг.24) проходит пневмокоманда 98 или 97 на поворот сварочных клещей 10 вокруг оси 9, как в ожидании впадины дизайнерского «перелома» панели, подчеркивающего устремленность автомобиля вперед. В пневмоблоке Цк (фиг.8) пневмосигнал 82 переключает пневмораспределитель НЕ2 (3/2), который соединяет с атмосферой левую полость сервисного пневмоцилиндра предсжатия, и скоба 10 с электродом 36 вместе с вторым (нижним) поршнем отойдет «вниз» под оснастку. Поворот же оси 9 (ωк) при возвращении скобового электрода 36 компенсируется системой рассогласования щупов 71 и 71' (фиг.11). The case of meeting with the base snap-in from the wrong side of the product is perceived in the pneumatic unit B3 (Fig. 16) as the "cavity of the product", for bypassing which from the wrong stylus IX (or X) with
Спуск «с горки»Descent "from the hill"
При следящем спуске «с горки» впереди идущий щуп (фиг.10 и 11) «проваливается» с отключением пневмодатчика 1 в нечетном полуцикле, а пневмодатчик II, идущий сзади плоскости «флюгера»-клещей, остается включенным. Налицо диагональное рассогласование: скоба щупа, «провалившегося» вперед, и переключает пневмодатчик III. Пневмоклапан И4 (фиг.12) выполняет конъюнкцию пневмосигналов 102 и 103 и выдает через ИЛИ 18, 19, 21 и 22 пневмокоманду 78 «быстро назад». Одновременно пневмокоманда 78 проходит параллельно через ИЛИ 10 по стрелке справа вверх налево в П4 через ИЛИ 11 и ИЛИ 14 в линию минус 100 (фиг.12) к пневмогидроблоку Г2. Пневмокоманда минус 100 в Г2 (фиг.24) переключает Гр15 влево. Гидродвигатель (ГДγ)15 поворачивает ось 11 гироскопа по часовой стрелке минус Δγ в сторону «провалившегося» щупа. Происходит это во время быстрого холостого хода «назад» за доли секунды. Рабочий орган отходит быстро назад по пневмокоманде 78, как показано в схеме 4 табл.5: доминантно вверх отводятся сварочные клещи гидроцилиндром ГДZ (фиг.4 и 23) по пневмокоманде (-)146 с участием дополнительного гидроцилиндра ГДХ (минус X). При этом в пневмогидроблоке Г1 (фиг.23) пневмокоманда (-)146 переключила в Б6 гидрораспределитель Гр2 вправо, и одновременно пневмокоманда (-)148 вправо переключила Гр3. Суммарный вектор скорости рабочего органа складывается в прямоугольной векторной сумме, образуемой синусно-косинусным соотношением (cosγz)26 доминантной скорости и (sinγx)25 дополнительной скорости в гидрорезольвере (Грзγ)33 (фиг.23). Гидропотоки от гидродатчиков 25 и 26 проходят через гидротриггер Гр5 перекрестно (переключен вправо пневмокомандой 152 «поперечно» от пневмоблока Б4 (фиг.17) напрямую через гидрораспределители НЕ (правый золотник в ГБз2 (3/2×2)) и Гр4 (глобулярных пневмокоманд α или β в простом контуре слежения нет - табл.1), а гидротриггер ГБз1 (3/2×3) с первым появлением пневмокоманды 78 переключен вправо и, следовательно, через малое гидросопротивление Rм обеспечен максимально быстрый холостой (маршевый) ход «назад» рабочего органа. Ход назад с одновременным поворотом главной гироскопической оси 11 на угол -Δγ в сторону «провалившегося» щупа 1 (Щ1 фиг.10) длится доли секунды до исходного переключения пневмодатчика IV, который с ранее включившимся пневмодатчиком III совместно переключает пневмоклапан И2 (фиг.12). Сразу в систему управления поступает пневмокоманда 76 «поперечно вперед» (медленно). Начинается поиск согласованного переключения двух пневмодатчиков 1 и II. Несколько ходов «назад-вперед» позволяют правильно самоустановиться нормали N-N «флюгера» сварочных клещей по ребру контура фланцевого соединения и занять положение для начала сварки первой точки и последующих следящих шагов рабочей продольной подачи по пневмокоманде 77.During the following descent “from the hill”, the front probe (FIGS. 10 and 11) “fails” with the
Аналогичные процессы происходят в системе управления при четном полуцикле в плоскости XOZ (см., например, схемы №5 и 8 таблицы 5). Similar processes occur in the control system with an even half-cycle in the XOZ plane (see, for example, schemes No. 5 and 8 of table 5).
Отработка случайных (вероятностных геометрических возмущений)Development of random (probabilistic geometric disturbances)
При «плавании» точки окончания технологической операции на предыдущем изделии по отношению к той же пространственной точке начала такой же технологической операции на последующем изделии производственного потока и накопленные геометрические погрешности как самого изделия, так и его базирования по постам поточной линии создают при поперечной установочной подаче вероятность опасного сближения технологического инструмента с изделием. Это может привести либо к порче изделия, либо инструмента (см. реакции на команду 76 схем 1 и 8 таблицы 6 в плоскости XOY). Избежать этой опасности позволяет принцип Жака Понселе - регулирования векторов скорости рабочего органа на входе в систему управления. Каждому мгновенному фазовому состоянию системы управления в двух фронтальных плоскостях соответствует идентичность градиентов взаимно перпендикулярных векторов одной и той же прямоугольной векторной системы (создаваемой в одной и той же фазе одним и тем же гидрорезольвером). При этом одинаковым градиентам скоростей соответствует обратная пропорциональность их величин. Для логического гидроблока Г1 (в блоке Б7) характерна индифферентность к знаку (±) градиента вектора, т.к. один и тот же гидрорезольвер лишь дифференцирует величины гидросопротивлений его синусно-косинусных датчиков при одной и той же фазе для разных фронтальных плоскостей. Из п.2 примечаний к таблицам 1 и 2 следует, что нормаль N-N технологического инструмента параллельна главной гироскопической оси, но для плоскости XOZ она совпадает с направлением вектора Y (дополнительного гидропривода), а для плоскости XOY - с вектором Z. Доминантный вектор установочной поперечной подачи для плоскости XOZ есть +Z, а перпендикулярная ему рабочая подача вдоль нормали N-N, совпадающая с направлением (градиентом) дополнительного вектора Y, образует двугранный прямой угол. Дополнительный вектор или равен нулю, или слишком мал по величине для быстрого отдергивания технологического инструмента при опасном сближении с изделием в данной фронтальной плоскости, но простым переключением элементов пневмогидроблока Б7 в Г1 (фиг.23) на мгновенное схемное «заимствование» в другой фронтальной плоскости идентичной векторной системы позволяет подменить малую синусную величину дополнительного вектора скорости в двугранном углу на перпендикулярную ему в той же прямоугольной векторной системе другой фронтальности большую косинусную величину скорости с противоположным знаком антиударного отдергивания технологического инструмента.When “swimming”, the end point of a technological operation on a previous product with respect to the same spatial point of the beginning of the same technological operation on a subsequent product of a production flow and the accumulated geometric errors of both the product itself and its basing along the production line posts create a probability with transverse installation flow dangerous proximity of the technological tool with the product. This can lead to either damage to the product or tool (see reactions to command 76 of
Например, при доминирующей установочной подаче в направлении +Z («вниз» - схема 1 таблицы 5) избежать опасного сближения технологического инструмента с изделием возможно, если оба лицевых щупа VII и VIII Щ1 (фиг.10) качнутся одновременно «вниз» по положительной амплитуде возмущения. В пневмоблоке Б3 (фиг.16) от одновременных пневмосигналов 107 и 108 срабатывает пневмоклапан И12, от которого пневмокоманда «+оба лицевых щупа» раздваивается - вниз к левому торцу пневмотриггера П9 (показано) и напрямую вверх через левый вход левого золотника РТ3-1 - тандема (- 3/2+3/2) обратного подключения - в линию +136 к пневмоблоку Е4 блока В2 (Б2.2 фиг.15), где она проходит через ИЛИ43, ИЛИ44 в пневмоблок В3 (фиг.14) к ИЛИ25 и в линию +144 (у) пневмоблока Б2.1 к пневмогидроблоку Б6 логического гидроблока Г1 (фиг.23), т.е. «вверх» в направлении NN противоположно рабочему ходу штокового электрода 37 клещей РО (фиг.7).For example, with a dominant installation feed in the + Z direction (“down” -
Одновременно при «заимствовании» для плоскости XOZ косинусного вектора из условий фронтальности XOY в схеме №1 таблицы 6 фронтальной плоскости XOY для антиударного отдергивания штокового электрода 37 (фиг.7 и 8) в XOZ к пневмогидроблоку Б7 Г1 поступает пневмокоманда 78 от пневмоблока Б1.1 (фиг.12), которая переключает ГБз1 (3/2×3) на быструю маршевую скорость (фиг.23), а ГБз3 (4/2×2) переключается вправо пневмокомандой (XOY*2) «заимствования» другой фронтальности (вместо XOZ) от пневмоблока Б3 (нижняя линия 165'' на фиг.16) - XOZ меняется на XOY пневмокомандой 166''. И также по условиям схемы №1 таблицы 6 меридиональный сигнал 155 (α) заставляет переключиться ГБз2 (3/2×2) НЕ вправо (фиг.23). С выходов гидродатчиков проходят гидропотоки: от (cosαy)29 через ГБз3 перекрестно, через ГБз2 (по левому золотнику - наклонная стрелка), через Rм и через ГБз1 (3/2×3) по наклонной стрелке на вход Д Гр1 (в Б6). Таким образом, имеет место не только «заимствование» большой доминантной скорости от cosαy в (Грзα)34, но и одновременно с переключением ГБз1 вправо создается максимальная антиударная скорость отдергивания технологического инструмента. Несмотря на резкое возрастание величины доминантного косинусного вектора +у и пропорциональное же увеличение синусного дополнительного вектора +Z градиент вектора отдергивания сварочных клещей остается неизменным и для схемы №1 табл.5, и для схемы №1 табл.6. Во время антиударного отдергивания исчезает наклон стержней щупов, и тотчас исчезают пневмосигналы 107 и 108. Состояние схемы Б7 в Г1 возвращается к исходному положению для плоскости XOZ, т.е. состоялся возврат заимствованного «долга». Такова реакция на положительную амплитуду геометрического возмущения. Аналогично работает система управления для отрицательной амплитуды возмущения (с изнанки фланца) с той разницей, что пневмокоманда «минус оба изнаночных щупа» от И 13 (фиг.16) переключает П9 влево на перекрестную схему, а с его входа пневмокоманда фронтальности XOZ 165' по стрелке вверх направо переключает РТ3-1 влево, заставляя пневмокомандой (-)137 через пневмоклапаны ИЛИ41 и ИЛИ42 в пневмоблоке Е4 (Y) пневмоблока В2 в Б2.2 (фиг.15) проходить к В3 пневмоблока Б1.1 (фиг.14) к ИЛИ26 и давать пневмокоманду 145 (-у).At the same time, when “borrowing” for the XOZ plane a cosine vector from the XOY frontality conditions in scheme No. 1 of table 6 of the XOY frontal plane for shockproof withdrawal of the rod electrode 37 (FIGS. 7 and 8), the
Когда работают щупы Щ2 в плоскости XOY, эти процессы происходят еще нагляднее. Главные полусферические щупы с ребордами 70 (фиг.11) при установочной поперечной подаче, наезжая на положительную амплитуду отклонения точки начала сварки изделия в пространстве робота, одновременно приподнимаются от номинала. Теперь вместо схемы №1 табл.6 для плоскости XOY «заимствуется» схема №1 из табл.5. Происходят те же переключения, но антиударное отдергивание доминантно возникает в направлении (-Z) по пневмокоманде в пневмоблоке Е5 (Z) пневмоблока В2 в Б2.2 (фиг.15), а реакция на отрицательную (изнаночную) амплитуду +Z (помнить перевернутость знака координаты Z-Z) выполняется по пневмокоманде +138. В первом случае отдергивается технологический инструмент от лицевой стороны фланца, а во втором - от одновременного качания стержней изнаночных конических щупов - «вниз» от изнаночной стороны фланца (+Z).When the Щ2 probes work in the XOY plane, these processes occur even more clearly. The main hemispherical probes with flanges 70 (Fig. 11) during installation transverse feed, running into a positive amplitude of the deviation of the point of start of welding of the product in the space of the robot, simultaneously raised from the nominal. Now, instead of scheme No. 1 of Table 6, the scheme No. 1 from Table 5 is "borrowed" for the XOY plane. The same switching occurs, but shockproof dominantly occurs in the direction (-Z) along the pneumatic command in the pneumatic unit E5 (Z) of the pneumatic unit B2 in B2.2 (Fig. 15), and the reaction to the negative (wrong) amplitude + Z (remember the sign is inverted coordinates ZZ) is performed by pneumatic command +138. In the first case, the technological tool is pulled away from the front side of the flange, and in the second - from the simultaneous swinging of the rods of the wrong conical probes - “down” from the wrong side of the flange (+ Z).
Свойство «заимствовать» векторную схему скоростей РО в другой фронтальности позволяет повысить производительность сварочных клещей до 300 точ./мин вместо 60 точ./мин у роботов с программным управлением, т.к. появляется возможность держать зазор раскрытия электродов порядка 10 мм и иметь минимальное время их сжатия (см. паспортную производительность точечной сварочной машины МТ1613 Санкт-Петербургского завода «Электрик»).The property to “borrow” the vector diagram of the PO speeds in a different frontality allows to increase the productivity of welding tongs up to 300 dots per minute instead of 60 dots per minute for program-controlled robots, because it becomes possible to keep the opening gap of the electrodes of the order of 10 mm and have a minimum time for their compression (see the certified performance of the spot welding machine MT1613 of the St. Petersburg Electric Plant).
Случайными могут оказаться возмущения в виде непредвиденных технологических отклонений в геометрии траектории слежения во время продольной рабочей подачи в виде выпуклостей или впадин. Встреча с выпуклостью заставляет приподняться только впереди идущий щуп VII или VIII (фиг.10 и 11) с лицевой стороны фланца. Пневмосигнал 107 проходит через ИЛИ86 в Цк (фиг.6) в виде пневмосигнала 83 и переключает пневмоклапан НЕ1. Рабочая полость силового цилиндра блока пневмоцилиндров соединяется с атмосферой. Вспомогательный поршень отходит к задней крышке рабочего пневмоцилиндра и за ним - рабочий силовой поршень, отводя от выпуклости штоковой электрод 37. Аналогично при встрече с впадиной пневмосигнал 109 (или 110) на фиг 16 через ИЛИ87 проходит к Цк (фиг.8) в виде пневмосигнала 82 и переключает пневмосигнал НЕ2, что заставляет, как и в первом случае, отвести скобовой электрод 36 от впадины.Disturbances in the form of unforeseen technological deviations in the geometry of the tracking trajectory during the longitudinal working feed in the form of bulges or depressions may turn out to be random. The meeting with the bulge causes only the front probe VII or VIII (FIGS. 10 and 11) to rise from the front of the flange. The
Ось Мз не изменяет своего обозначения, как и ось (Мωк )18, которая не фигурирует в таблице 3.Designations containing the Cartesian axis X are not changed.
The Mz axis does not change its designation, as does the (Mωk) 18 axis, which does not appear in Table 3.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008127172/02A RU2463156C9 (en) | 2008-07-04 | 2008-07-04 | Hydropneumatic system to control adaptive hydropneumatic robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008127172/02A RU2463156C9 (en) | 2008-07-04 | 2008-07-04 | Hydropneumatic system to control adaptive hydropneumatic robot |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008127172A RU2008127172A (en) | 2010-01-10 |
RU2463156C2 RU2463156C2 (en) | 2012-10-10 |
RU2463156C9 true RU2463156C9 (en) | 2013-02-10 |
Family
ID=41643821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008127172/02A RU2463156C9 (en) | 2008-07-04 | 2008-07-04 | Hydropneumatic system to control adaptive hydropneumatic robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2463156C9 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3800990A1 (en) * | 1988-01-15 | 1989-07-27 | Barmag Barmer Maschf | Handling device |
GB2230357A (en) * | 1989-03-21 | 1990-10-17 | Portsmouth Tech Consult | Robot. |
US4986074A (en) * | 1987-12-22 | 1991-01-22 | Barmag Ag | Hydraulic cylinder control system for garbage collection truck lift-dump handler |
RU2208513C2 (en) * | 2001-07-12 | 2003-07-20 | Новиньков Николай Никонорович | Simplified adaptive pneumohydraulic robot |
RU2224637C1 (en) * | 2002-06-17 | 2004-02-27 | Новиньков Николай Никонорович | Adaptive pneumohydraulic robot |
-
2008
- 2008-07-04 RU RU2008127172/02A patent/RU2463156C9/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4986074A (en) * | 1987-12-22 | 1991-01-22 | Barmag Ag | Hydraulic cylinder control system for garbage collection truck lift-dump handler |
DE3800990A1 (en) * | 1988-01-15 | 1989-07-27 | Barmag Barmer Maschf | Handling device |
GB2230357A (en) * | 1989-03-21 | 1990-10-17 | Portsmouth Tech Consult | Robot. |
RU2208513C2 (en) * | 2001-07-12 | 2003-07-20 | Новиньков Николай Никонорович | Simplified adaptive pneumohydraulic robot |
RU2224637C1 (en) * | 2002-06-17 | 2004-02-27 | Новиньков Николай Никонорович | Adaptive pneumohydraulic robot |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008127172A (en) | 2010-01-10 |
RU2463156C2 (en) | 2012-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106625665B (en) | A kind of drilling milling machine device people's system of packaged type automatic addressing | |
KR20070011577A (en) | 3-D motion using functional groups based on single path | |
GB1561256A (en) | Programmable manipulators | |
WO1995028667A1 (en) | Industrial robot device and method for executing jobs using the same | |
CN100534701C (en) | Flexible locating cramping apparatus controlled by servo | |
JPS57194855A (en) | Numerical control system | |
CN208036657U (en) | Multi-degree-of-freedom AGV bullet conveying and hanging robot system | |
CN102350605B (en) | Position changing machine for measurement reproduction system of folding pipe | |
RU2463156C9 (en) | Hydropneumatic system to control adaptive hydropneumatic robot | |
US4637761A (en) | Automated tool positioning system | |
CN109263750A (en) | Conveying trolley | |
US5890396A (en) | Arm mechanism with independent control of position and orientation | |
CN116100418B (en) | Parameterized programming method for quantifying pen electric polishing process of industrial robot | |
JPH08141653A (en) | Bending following controlling method of robot hand for bending device | |
JPH05324034A (en) | Method for controlling robot | |
JPH0442064Y2 (en) | ||
CN108274286B (en) | A kind of work-piece fixation clamp for five axis machine of gantry | |
CN222780582U (en) | A new type of space attitude control mechanical device | |
JPS5822686A (en) | Shaft driving controller in two-arm multiple spindle robot | |
RU2208513C2 (en) | Simplified adaptive pneumohydraulic robot | |
CN116728221A (en) | Workpiece shaping device and method | |
JPS5927786A (en) | Welding robot | |
JPH03288910A (en) | Teaching method for cast finishing robot | |
JP3279785B2 (en) | Robot control method | |
Hartley | Robots |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TH4A | Reissue of patent specification | ||
TH4A | Reissue of patent specification | ||
TH4A | Reissue of patent specification |