Интерполятор

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах числового программного управления многокоординатными станками. С целью расширения области применения интерполятора в него введен блок 7 памяти и сравнения значений синусов углов. Регистры памяти синусов углов блока 7 содержат значения синусов угла поворота угловой координаты, которые сравниваются с синусом текущего угла, поступающего на компаратор, связанный через блок 6 деления импульсов и блок 5 счетчика импульсов с выходом 23 блока 4 круговой интерполяции. В момент превышения синусом текущего угла значения синуса из запоминающего регистра компаратор выдает единичный импульс по угловой координате и подключает к своему входу следующее значение синуса угла из запоминающего регистра. Таким образом осуществляется управление положением оси инструмента в плоскости координат вместе с управлением конечной точкой оси инструмента. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1661722

А1 (1) G 05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fKHT СССР (21) 4721752/24 (22) 18.07.89 (46) 07.07.91. Бюл. № 25 (7 1) Ленинградский политехнический институт им.М.И.Калинина (72) В.Г.Колосов, В.С.Королев и В.A.Òðåòüÿêîâ (53) 62 1.503.85(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1275375, кл. G 05 В 19/18, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1238033, кл, G 05 В 19/18, 1984. (54) ИНТЕРПОЛЯТОР (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах числового программного управления многокоординатными станками.

С целью расширения области применения интерполятора в него введен блок

7 памяти и сравнения значений синусов углов. Регистры памяти синусов углов блока 7 содержат значения си— кусов угла поворота угловой коорди— наты, которые сравниваются с синусом текущего угла, поступающего на компаратор, связанный через блок 6 деления импульсов и блок 5 счетчика .импульсов с выходом 23 блока 4 кругловой интерполяции. В момент превышения синусом текущего угла значения синуса из запоминающего регистра компаратор выдает единичный импульс по угловой координате и подключает к своему входу следующее значение синуса угла из запоминающего регистра, Таким образом осуществляется управление положением оси инструмента в плоскости координат вместе с управлением конечной точкой оси инструмента, 3 ил.

16617? 2

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах числового программного управления многокоординатными станка5 ми, система координат которых содержит три координаты линейного перемещения и координату углового перемещения вокруг линейной оси.

Цель изобретения — расширение области применения.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого интерполятора; на фиг. 2 схема блока памяти и сравнения значений синусов углов; на фиг. 3

15 график, иллюстрирующий работу интерполятора.

Интерполятор содержит блок 1 задания скорости, блок 2 линейной интерполяции, блок 3 линейно-круговой 20 интерполяции, блок 4 круговой интерполяции, счетчик 5 импульсов, блок 6 деления импульсов, блок 7 памяти и

1 значений синусов углов, выход 8 блока задания скорости, вход 9 блока ли- 25 нейно-круговой интерполяции, вход 10 блока круговой интерполяции, вход 11 блока деления импульсов, вход 12 блока памяти и сравнения значений синусов углов входы 13-18 блока програм- 30

7 мы (не показан), установочный вход 19, вход 20, выходы 21-25 устройства, входы 25-28 устройства, установочный вход 29.

Блок памяти и сравнения значений

35 синусов содержит регистры 30-32 памяти синусов углов, элементы И 33-35, элементы ИЛИ 36, компаратор 37, счетчик 38 импульсов и дешифратор 39.

Интерполятор работает следующим образом. В режиме ввода информации в блок линейно-круговой интерполяции вводятся координаты h.Õ„ è ЬУ„, соответствующее приращениям линейных координат управляемой точки А станка для движения по участку ОЕ конечной точки оси инструмента.

В блок 4 круговой интерполяции вводятся координаты У< и /, соответст- 50 вующие начальным линейным кбординатам точки А при ее движении по закону круговой интерполяции относительно точки О в точку В, соответствующую конечному положению оси инструмента в плоскости ZOY, В блок 2 линейной интерполяции вводятся суммарные приращения точки А(b Õ + 6 У ), реализуемые линейно круговым, и (6У„+ Ь Z ), Реализуемые круговым интерполятором. Все три блока интерполяции работают по методу оценочной функции °

В блок 6 деления вводится величина R = АО. В блок 7 по входам 26-28 вводятся последовательные значения синусов углов ф;, лежащих в интервале от 3 до /2 так, что 0 ;,, — о, где о — величина угла, отрабатывае" мого угловой координатой А при появлении единичного импульса 1А на выходе 25 интерполятора. Количество регистров 30-32 памяти синусов углов, необходимых для ввода значений sin a; определяется как N = (/2 3, После ввода информации, когда инструмент находится в вертикальном положении, установочные сигналы 19 и 29 обнуляют счетчики 5 и 38 им-. пульсов. При этом дешифратор 39 формирует сигнал на первом выходе, который, поступая на элемент И 33, осуществляет ввод значения sin О из регистра 30 через элемент ИЛИ в компа ратор 37.

В режиме работы блок 1 выдает импульсы задания скорости с частотой

Блок 2 линейной интерполяции распределяет импульсы задания скорости между блоком 3 и блоком 4 пропорционально суммарным приращениям координат в этих блоках. На выходе 9 .блока 2 формируются импульсы с частотой f, являющейся задающей для блока 3, а на выходе 10 блока 2 формируются импульсы с частотой f являющейся задающей для блока 4.

При этом выполняются соотношения к + к = и / к = (Хл+ У )/

/(ь у „+,к „).

Блок 3 осуществляет интерполяцию участка АС, выдавая единичные импульсы 1Х и 1У. Блок 4 осуществляет интерполяцию по дуге AB радиуса R, выдавая .импульсы 1У и iZ.

Таким образом осуществляется необходимое перемещение точки управления из точки А в точку D> не изменяющее первоначальную (вертикальную) ориентацию оси инструмента в пространстве.,Цля переориентации оси инструмента в заданное положение необходимо осуществить поворот оси инструмента относительно точки управ5 16 ления в плоскости ZOY на угол ДА =

ОВК, где BKIOY — начальная ориентация оси инструмента, ОВ 1! DE конечная ориентация оси инструмента. Наличие блока 7 памяти и сравнения значений синусов углов позволяет осуществлять данный поворот оси инструмента в процессе отработки круговой интерполяции, используя факт совпадения текущего положения радиуса круговой. интерполяции R c необходимым текущим положением оси инструмента в пространстве.

Управление угловой координатой А осуществляется следующим образом.

В режиме круговой интерполяции импульсы с выхода 23 блока 4 поступают на вход счетчика 5 импульсов, формируя на его выходе текущий код

ДУ . Блок 6 осуществляет деление

gY на величину R. Таким образом по входу 12 на компартор 37 блока 7 поступает величина hY (R = sins(r, где О т — текущий угол между радиусом круговой интерполяции и вертикальной осью Z.

В компараторе 3? происходит сравнение величин з1п о(и з1п о,. Так как значение b,Y постоянно возг растает, то в некоторый момент величина sin ф(превысит sin k< .

При этом на выходе компаратора сформируется единичный импульс 1А, который осуществляет поворот оси инструмента на величину 3 . Этот же импульс поступает на вход счетчика 38 и через дешифратор 39 подключает значение sin 1 к входу компаратора. Далее процесс повторяется.

В результате отработки приращений по координатным X, Y u Z точка А перемещается по сложной траектории в точку D, Приращение Д А обеспечивает соответствие конца оси инструмента точке Е.

Участок OE на плоскости XOY может быть и дугой окружности. В этом случае блок 3 работает в режиме круговой интерполяции. При вводе данных в него заносятся координаты начальной точки дуги, а в блок 2 — суммарные приращения конечной точки дуги по соответствующим координатам.

Эффективность интерполятора определяется совместной работой линейнокругового и кругового интерполятора, выход которого связан через счетчик и делитель импульсов с входом блока

617?2

6 эапоминающего устраиства и сравнения.

Это позволяет управлять не только положением конечной точки оси инструмента, но и положением самой оси в координатной плоскости. Поэтому при отработке криволинейных поверхностей возможна замена обработки торцовой частью инструмента обработкой с использованием боковой поверхности инструмента.

10

Формула изобретения памяти синусов углов и группу элементов И, первые входы которых соединены с выходами соответствующих реИнтерполятор, содержащий блок за15 дания скорости, выход которого соединен с первым информационным входом блока линейной интерполяции, второй и третий информационные входы которо"î соединены с первой группой входов задания при15ащения интерполятора, а первый и второй вь ходы соответственно с первыми входами задания скорости блоков линейно-круговой интерпопяции и круговой интерполяции, вторые и третьи входы задания которых соединены с второй и третьей группами входов задания приращения и начальных координат интерполятора, первый выход блока круговой интерполяции соединен со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого подключен к первому установочному входу интерполятора, а выход — к первому информационному входу делителя импульсов, второй информационный вход которого соединен с входом задания радиуса интерполятора, первая и вторая группы выходов которого соединены соот40 ветственно с выходами блоков линейнокруговой и круговой интерполяции. отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в него введен блок памяти и сравне45 ния значений синусов углов инЭ формационный вход которого соединен с выходом делителя импульсов, установочный вход — с вторым установочным входом интерполятора, группа входов задания — с четвертой группой входов задания синусов углов интерполятора, а выход — с выходом интерполятора, при этом блок памяти и сравнения значений синусов углов содержит компаратор, счетчик импульсов, дешифратор, элемент ИЛИ, группу регистров

166 1 722 гистров памяти синусов углов, вторь|е входы — с соответствующим выходом дешифратора, входы которого подключены к разрядным выходам счетчика импульсов, установочный вход которого

5 соединен с установочным входом блока памяти и сравнения значений синусов углов, а информационный вход - с

1 выходом компаратора первый вход коУ 10 торого подключен к выходу элемента

ИЛИ, второй вход — к информационному входу блока памяти и сравнения значений синусов углов, выходы группы элементов И подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, а входы регистров памяти синусов углов — к группе входов задания блока памяти и сравнения значений синусов углов.

1661722

Составитель И.Швец

Техред.А.Кравчук

Корректор H,Ðåâñêàÿ

Редактор Н.Тупица

Заказ 2123 Тираж $79 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101