Устройство для задания программы

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах ЧПУ токарными станками для обработки зеркал , а также асферической оптики. Целью изобретения является обеспечениеинтерполяции эллипсов с произвольным соотношением осей и повышение быстродействия . В устройство введены двухкоординатный линейный интерполятор 2 с принудительным шагом по большей координате , блок управления 5 и второй счетчик 4. Обработка эллипса задается одним кадром программы, что упрощает программирование и сокращает обьем устройства. 5 ил., 1 табл. с & (Л СХ7 4 оо vj со Фие.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„134 (ц 4 G 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4016088/24-24 (22) 30.01.86 (46) 30.10.87. Бюл. У 40 (72) В.Л. Кошкин, Э.Т. Горбенко, Ю.А. Симецкий, В.А. Семенов и Б.Г. Баранов (53) 621.503.55(088.8) (56) Сосонкин В.Л. и др. Программное управление станками. М.: Машиностроение, 1981, с. 221-225, рис. 3.30.

Авторское свидетельство СССР

У 811214, кл. G 05 В 19/405, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ПРОГРАММЫ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах ЧПУ токарными станками для обработки зеркал, а также асферической оптики. Целью изобретения является обеспечениеинтерполяции эллипсов с произвольным соотношением осей и повышение быстродействия. В устройство введены двухкоординатный линейный интерполятор 2 с принудительным шагом по большей координате, блок управления 5 и второй счетчик 4. Обработка эллипса задается одним кадром программы, что упрощает программирование и сокращает объем устройства. 5 ил., 1 табл.

1 134877

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в системах числового программного управления станками, 5 прежде всего токарными станками, для обработки зеркал, а также асферической оптики.

Целью изобретения является создание возможности интерполяции эллипсов с произвольным соотношением осей и повышение быстродействия.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — пространственная аналогия, поясняющая принцип действия устройства, т.е. интерполяцию эллипса; на фиг. 3 — схема блока 5 управления, приведенная в варианте; на фиг. 4 функциональная схема двухкоординатно- 2п

ro интерполятора 2 с принудительным шагом на большей координате; на фиг. 5 — временная диаграмма работы двухкоординатного линейного интерполятора с принудительным шагом по 25 большей координате.

Устройство содержит круговой интерполятор 1, двухкоординатный линейный интерполятор 2 с принудительным шагом по большей координате, счетчики 3 и 4, блок 5 управления.

Блок 5 управления содержит триггеры 6 и 7, элемент ИЛИ 8, элемент

И 9.

Двухкоординатный линейный интерполятор 2 с принудительным шагом по большей координате содержит накапливающий сумматор 10 оценочной функции, блок 1! элементов ИЛИ, первый 12 и второй 13 блоки элементов И, первый 4О

)4 и второй 15 регистры, элемент И )6, элементы 17 и 18 задержки.

Пространственная аналогия (фиг. 2) показывает, что при выполнении в плоскости Е у круговой интерполяции окруж- 45 ности радиуса R проекция этой окружности на плоскость ХХ дает эллипс с осями b=R, a=Rcos>, где са — угол между осями Х,$ или между плоскостями

Z g u XZ. В случае интерполяции дуги

АБ окружности радиуса R проекция этой

3 дуги на пло кость ZX дает дугу А Б эллипса с осями Ь=К, a=Rcosg, Убедимся, что схема фиг. 1 выполI няет интерголяцию дуги эллипса А Б

Перед начал >и работы занесем информацию в блоки устройства: в круговой интерполяrop 1 — величины Z „ и „, где f, =Х „ соs ; в линейный ин2

l терполятор 2 — величины R и а=йсовы,; в счетчики 3,4 — величины аЕ и hX в дополнительном коде, причем д Х=Х

-Х„; 4 Z=Z -Z„. По сигналу Пуск поступающему на второй вход блока 5 управления, с его выхода на вход аргумента кругового интерполятора l начинает поступать импульсы частоты f. Круговой интерполятор 1 начинает интерполяцию окружности радиуса

R B Koo HHsT Z, от точки А по часовой стрелке, так как задана коман,ца G02 (интерполяция по часовой стрелке) в сторону точки Б. Выходные импульсы координаты 2 поступают на первый вход счетчика 3 и на выход устройства. Выходные импульсы координаты у поступают на вход аргумента линейного интерполятора 2, который начинает интерполировать прямую, заданную величинами R и а. Так как линейный интерполятор 2 выполнен по схеме с принудительным шагом по большей координате, à R a, то каждый импульс аргумента, который является импульсом кОординаты )) интерполятора 1, проходит на выход линейного интерполятора 2 по координате причем в нашем случае он не используется. А каждый импульс координаты, в которую записана величина а, проходит на выход устройства по координате Х и на первый вход счетчика 4.

Так как количество импульсов на выходах координат )(интерполяторов 1 и

2 равно, а линейный интерполятор 2 решает пропорцию а:R, то очевидно, что в осях XZ устройство будет интерполировать заданный эллипс. Интерполяция закончится, когда с выходов устройства пройдет соответственно

I,Z и Õ импульсов, при этом переполняются счетчики 3, 4 и сигналы их переполнения поступят в блок 5. При этом блок 5 прекращает пропускать импульсы частоты f на вход аргумента кругового интерпслятора 1. Отработка заданного участка эллипса закончена..

Блок 5 управления (фиг. 3) работает следующим образом.

По сигналу "Пуск" триггеры 6 и 7 у<. в в. гиваются В co cToHHHs 1 их ..-ь:ходные единичные потенциалы через ламент ИПИ 8 открывают элемент И 9, ыходная частота f которого начинает поступать на вход аргумента интерполятора !. Сигнал с вы.-;. а счетчика 3

c:б"р,всыпает в "0 три ..ер 6, сигнал с

3 l3 выхода счетчика 4 сбрасывает в "0" триггер 7. В результате на обоих входах элемента ИЛИ 8 оказываются нулевые потенциалы, на его выходе — также "0 и, следовательно, закрывается элемент И 9. Прохождение импульсов частоты f на вход аргумента интерполятора 1 прекращается.

Линейный интерполятор 2 (фиг. 4) работает следующим образом.

Перед началом работы в регистр 14 заносится величина R, а в регистр

15 — а в дополнительном коде, причем

R a. Сумматор 10 сброшен в "0". Поскольку нуль — число положительное, то U>0.

Пришедший на вход первый импульс проходит на выход по координате 1(и через элемент 18 задержки поступает на управляющий вход блока 13 элементов И. В сумматор 10 добавляется дополнительный код числа а. В результате U>0. Следующий импульс с входа проходит по координате на выход, через элемент 18 задержки — на вход блока 13, через элемент И 16, открытый сигналом U+0, на выходе по координате Х и через элемент 17 задержки — на вход блока 12.

Величины задержек в элементах 17 и 18 делают неодинаковыми, поэтому в сумматор 10 последовательно добавляется прямой код величины R и дополнительный код величины а, т.е. величина (R-а). Ho R>a, поэтому величина (R-а)>0. В сумматоре была величина отрицательная, к ней добавляется положительная. Следующий входной импульс отработается в зависимости от знака U как в первом или как во втором случае.

Пример. Пусть R=10, а=l. Тогда работа интерполятора соответствует таблице.

Таблица отражает временную диа- грамму на фиг. 5, т.е. íà 10 импуль сов на входе линейный интерполятор 2 формирует 10 импульсов на своем выходе т и один импульс на выходе Х, причем входной импульс линейного ин48773

4 терполятора 2 и импульс по большей ($) координате всегда совпадают. Кро— ме того, импульс по меньшей координате (Х) выдается одновременно с им5 пульсом по большей координате. выходы переполнения первого и второго счетчиков подключены к первым входам блока управления, второй и третий входы которого являются пусковым входом и частотным входом устройства соответственно, выход блока управления соединен с входом аргумента кругового интерполятора, первые входы которого являются входами координат .начальной точки интерполяции, второй вход кругового интерполятора является входом направления интерполя40 ции, первые входы двухкоординатного линейного интерполятора с принудительным шагом по большей координате являются входами величин осей эллипса, вторые входы первого и второго счетчиков являются входами приращений координат, первый выход кругового интерполятора и первый и второй выходы двухкоординатного линейного интерполятора с принудительным шагом

50 по большей координате являются координатными выходами устройства.

Формула изобретения

Устройство для задания программы, содержащее круговой интерполятор и первый счетчик, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью обеспечения возможности интерполяции эллипсов с произвольным соотношением осей и повышения быстродействия, введены двухкоординатный линейный интерполятор с принудительным шагом по большей координате, блок управления и второй счетчик, причем первый выход кругового интерполятора подключен к первому входу первого счетчика, а второй выход — к входу аргумента двухкоординатного линейного интерполятора с принудительным шагом по большей координате, первый выход которого соединен с первым входом второго счетчика, 0 — 1

1 1

0 0

0 1

0 0 0

0 0 0

Фиг. 2

Вход

Сумма

Знак U

У выход.

1 выходя.

5 1348773

Г (I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12

+8 +7 +6 +5 +4 +3 +2 +I 0 -1

+ + + + + + + + + +

1348773

tPцг, 4

f 234 56789 тrr га ехо1

g УыхОд

ХВыид

Фие, 5

Составитель А. Исправникова

Редактор А. Маковская Техред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар

Заказ 5186/45 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4