Устройство для задания программы

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.и может быть использовано в системах числового программного зшравления станками. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет круговой интерполяции на сферических поверхностях. Устройство для задания программы содержит круговой интерполятор 1, два линейных интерполятора 2 и 3, генератор импульсов 10,.триггеры 6,7, злементы И 8, 9, два блока 4 и 5 сложения кодов, счетчики 12-14 импульсов и блок управления 11. С помощью данного .устройства решается задача интерполяции кривых на сфере с.произвольным соотношением поворота осей. Это достигается тем, что включаются два линейных интерполятора по отношению к координатам кругового интерполятора , причем каждая линия иа сфере задается одним кадром программы. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. с $ оо О5 СО оо cs

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 6 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ж

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4058913/24-24 (22) 17.03.86 (46) 30.1 2.87. Вюл. ?" 48 (72) В.Л. Кошкин, Э.Т. Горбенко, А.И. Лапандин ц Ю.А. Симецкий (53) 621.503с55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 5032)1, кл. G.05 В 19/18, 1977.

Михеев 10,А., Сосонкин В.Л., Системы автоматического управления станками. N.: Машиностроение, 1978, с.84-85.

Авторское свидетельство СССР й.- 811214, кл. G 05 В 19/405, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ПРОГРАММЫ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управления станками. Цель

SU,„1363139 А1 изобретения - расшир ение функциональных возможностей за счет круговой интерполяции на сферических поверхностях.

Устройство для задания программы содержит круговой интерполятор 1, два линейных интерполятора 2 и 3, генератор импульсов 10,.триггеры 6,7, элементы И 8, 9, два блока 4 и 5 сложения кодов, счетчики 12-14 импульсов и блок управления ll. С помощью данного .устройства решается задача ин" терполяции кривых на сфере с.произвольным соотношением поворота осей.

Это достигается тем, что включаются два линейных интерполятора по отношению к координатам кругового интерполятора, причем каждая линия иа сфере задается одним кадром программы.

1 з.п.ф-лы, 3 ил;

1363139

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управления станками.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет круговой интерполяции на сферических поверхностях.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на, фиг.2 — пространственная иллюстрация его работы; на фиг.3 — схема блока управления.

Устройство для задания программы 15 состоит из кругового интерполятора l, линейных интерполяторов 2 и 3, первого и второго блоков 4 и 5 сложения (унитарных) кодов, первого 6 и второго 7 триггеров, первого 8 и второго 20

9 элементов И, генератора 1О импульсов (высокой частоты), блока 11 управления, первого — третьего счетчиков 12-14 импульсов.

Счетчики 12-14 импульсов представ-. ляют собой обычные счетчики импульсов с возможностью параллельной записи и. с выходом переполнения. При записи в них с параллельного входа числа

АХ(Д7, dZ) в дополнительном коде ЗО .(DX + 1, а7 + 1, dZ + 1) и подаче на счетный вход импульсов перемещения (Х, 7, Е) на выходе переполнения появится импульс переполнения при Х =

=АХ (Y =- Л7, Z = BZ).

Блок 11 управления содержит триггеры 15-17, элемент ИЛИ 18 и элемент

И 19.

Принцип действия устройства заключается в интерполяции дуги окружности радиуса R (дуга DK) с помощью кругового интерполятора 1 в координатах

АВ, задающих плоскость, повернутую на угол q к плоскости Х7, причем линия пересечения этих плоскостей повернута относительно координаты Х на угол Ы, с одновременным разложе.нием приращений координаты А с по мощью линейного интерполятора 2 на приращения координат станка Х, 7, Z, а разложение приращений координаты

В " c помощью линейного интерполятора 3 в приращения координат станка

Х, 7 с суммированием (унитарных) кодов одноименных координат (Х, 7) интер оляторов 2 и 3 с помощью блоков ,4и 5.

Перед началом работы информация распределяется по блокам устройства следующим образом.

Координаты точки D в осях АВ, т.е.

А„, В„, заносятся в круговой интерполятор l, в ведущую координату линейного интерполятора 2 заносится величина R (радиус сферы), а в остальные координаты — проекции точки

А„, определяемой пересечением оси А со сферой, на оси Х, Y, Z в ведущую координату линейного интерполятора 3 заносится величина R а в остальные— проекции точки В„ на оси Х и Y.

Как видно из фиг.2, эти проекции определяются по формулам:

Х,, Rcos Q cos ;

Y>, = Rcos g s inp;

Z g< = R sing = Reasy, Проекции точки В, на оси Х,Y определяются формулами:

X 1 = Rcosa

Y q = R sine причем o(+ pi = 90, у + Ц = 90

В счетчики 12-14 импульсов в дополнительном коде заносятся величины

Я2, А7, лХ, т.е. разности соответствующих координат конечной и начальной точек дуги DK. Триггеры 6 и 7 сброшены в ноль, элементы И 8 и 9 закрыты их выходными сигналами. На вход интерполятора 1 поступает команда G 02 (интерполяция по часовой стрелке) или G 03 (интерполяция про- тив часовой стрелки). После этого на вход блока 11 управления поступает сигнал "Пуск, который включает отработку дуги (DK).

Срабатывание блока 11 управления и запрет поступления f <>св блок 1 вызовет появление сигнала на всех выходах счетчиков 12, 13 и 14 независимо от их последовательности, так как .. элемент И 19 остается открытым при прохождении хотя бы одного единичного потенциала с выходов триггеров 15, 16 или 17 через элемент ИЛИ 18.

При этом на выходе блока 11 появ1 ляется частота f < q с выхода блока задания скорости (не показан) . Эта частота .поступает на вход аргумента кругового интерполятора 1. Момент обработки дуги определяется моментом прекращения noga H wacToTbi f <> < s блок

1, т.е. моментом появления запрещаюl 363139 щего потенциала на выходе элемента

ИЛИ 18, что фиксируется выключенным состоянием триггеров 15, 16 и 17.

Интерполятор 1 начнет отрабатывать 5 дугу (DK), как это показано на фиг.2, причем каждый импульс по координате

А устанавливает в единицу триггер 6.

При этом открывается элемент И 8 и высокая ча=тота f> с выхода генерато- 10 ра 1О импульсов начинает поступать на вход аргумента линейного интерполятора 2. Так продолжается до тех пор„ пока на выходе интерполятора 2 по координате А не появится импульс, 15 появление которого на выходе А блока

2 определяется моментом единиччого приращения линейного четырехкоординатного интерполятора по координате с нача ьным значением R, которьгй пе- 20 ре:.личит в ноль триггер 6, и поступлечие частоты f > ча вход интерполятора 2 прекращается.

Аналогично каждый выходной импульс координаты В кругового интер олятора 25

1 устанавливает в единицу триггер 7, и частота fa через элемент И 9 поступает на вход аргумента линейного интерполятора 3 до тех пор, пока не будет отработана заданная дуга (DK). 30 К этому моменту с выхода интерполяторов 2 и 3 непосредственно и через схемы 4 и 5 на выход устройства и, следовательно, на входы счетчиков 12, 13 и 14 пройдет соответственно А Z, dY, 4Х импульсов. Счетчики 12-14 переполнятся и их выходные сигналы, поступив на входы блока 11, выключат прохождение частоты на вход аргумента интерполятора 1; Отработка дуги (DK) 40 закончена.

Для случая, отображенного на фиг. 2, унитарные коды координат Y суммируются, координат Х вычитаются: Х1;Хц.

Блок 11 в варианте (фиг. 3) состоит из триггеров 15-17, элемента ИЛИ 18, элемента И 19. По сигналу "Пуск" все триггеры 15-17 устанавливаются в единицу, на выходе элемента ИЛИ 18 появ- 50 ляется единица, которая открывает элемент И 19. Частота f взс начинает поступать с выхода элемента И 19 на вход аргумента интерполятора 1. Это продолжается до тех пор, пока все триггеры 15-17 не сбросятся в ноль сигналами переполнения счетчиков. Тогда сигнал нуля с выхода элемента ИЛИ 18 закрывает элемент И 19.

Блоки сложения-вычитания (унктар— ных) кодов 4 и 5 представляют собой синхронизаторы со схемами запрета, исключающие совпадение входных импульсов при сложении и вычеркивание одним вычитающим импульсом одного суммирующего импульса при вычитании.

Такие схемы применяются на входах всех фазоимпульсных преобразователей систем ЧПУ и никаких принципиальных особенностей не имеют. формула изобретения

1. Устройство для задания программыы, содержащее круговой интерполятор, первые входы которого являются входами устройства, первый линейный интерполятор, первый счетчик импульсов и генератор импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет круговой интерполяции на сферических поверхностях, введены второй линейный интерполятор, блок управления, два элемента И, первйй и второй триггеры, первый и второй блоки сложения кодов и второй и третий счетчики импульсов, выходы которых подключены к первому и второму входам блока управления, выход которого соединен с вторым входом кругового интерполятора, первый и второй выходы которого подключены соответственно к единичным входам первого и второго триггеров, соединенных выходами с первыми входами первого и второго элементов И, вторые, входы которых подключены к выходам генератора импульсов, выходы первого и второго элементов И соединены с входами аргумента первого и второго линейных интерполяторов. соответственно, нулевые входы первого и второго триггеI ров подключены к первым выходам первого и второго линейных интерполяторов соответственно, вторые выходы которых подключены со-. ответственно к первому и второму входам первого блока сложения, третьи выходы — к первому и второму входам второго блока сложения, выходы первого и второго блоков сложения соединены с первым и вторым выходами устройства и входами соответственно второго и третьего счетчиков импульсов, а вход первого счетчика импульсов подключен к третьему выходу устройст1363! 39 ва и четвертому выходу второго линейного интерполятора, входами которого являются вторые входы устройства для задания программы, третьи входы кото5 рого соединены с входами первого линейного интерполятора,.а входы "Пуск" и "Задания" — соответственно с четвертым и пятым входами блока управления. 10

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит три триггера, элемент ИЛИ и ,элемент И, выход которого соединен с выходом блока управления, четвертый вход которого соединен с первым входом элемента И, подключенного вторым входом к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами триггеров, подключенных первыми входами к первому, второму и третьему входам блока управления соответственно, а вторыми входами— к пятому входу блока управления.

1363139

Составитель И. Швец

Редактор А. Лежнина Техред А.Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 6361/37 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое объединение, г. Ужгород, ул. Проектная, 4