Круговой интерполятор для контурных систем программного управления станками

 

EA" и пи

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 499556

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07.73 (21) 1949952/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 29.03.76 (51) М. Кл,з 6 05В 19/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений н открытий (53) УДК 681.323:621.9..503.55 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. 3. Бреслав, И. Н. Томагпевская и А. В. Фельдман (71) 3 гявитель (54) КРУГОВОЙ ИНТЕРПОЛЯТОР ДЛЯ КОНТУРНЫХ СИСТЕМ

ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ СТАНКАМИ

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для использования в контурных системах программного управления станками.

Известен круговой интерполятор для контурных систем программного управления станками, содержащий интегратор линейной скорости, ко входу подинтегральной функции которого подключен выход регистра программируемой линейной скорости, а выход соединен со входами независимой переменной интеграторов синуса и косинуса угла наклона радиуса окружности, выходы которых через накопители координатных приращений подключены к соответствующим схемам управления приводами и схемам окончания интерполирования, соединенным с регистрами конечных значений координат, а также регистр программируемого радиуса.

Отличие описываемого интерполятора состоит в том, что он содержит схему определения величины дискреты подынтегр альных функций и два вентиля, причем кодовые входы вентилей соединены с выходами схемы определения величины дискреты подинтегральных функций, ко входу которой подключен регистр программируемого радиуса, управляющий вход первого вентиля соединен с выходом интегратора синуса угла наклона радиуса окружности, а выход — со входом подинтегральной функции интегратора косинуса угла наклона радиуса окружности, выход которого подключен к управляющему входу второго вентиля, подсоединенного ко вхо5 ду подинтегральной функции интегратора синуса угла наклона радиуса окружности. Это позволяет повысить точность и быстродействие работы интерполятора.

На чертеже показана функциональная схе10 ма описываемого интерполятора.

Она содержит регистр программируемой линейной скорости 1, интегратор линейной скорости 2, интеграторы синуса и косинуса угла наклона радиуса окружности 3 и 4, ре15 гистр программируемого радиуса 5, схему определения величины дискреты подинтегральных функций 6, вентили 7 и 8, накопители координатных приращений 9 и 10 схемы управления приводами 11 и 12, схемы окон20 чания интерполирования 13 н 14 и регистры конечных значений координат 15 и 16. При непосредственном программировании линейной скорости (программируется не угловая скорость, а линейная), чтобы обеспечить по25 стоянство задания линейной скорости на малых радиусах, необходимо увеличивать угловую скорость обратно пропорционально радиусу. Если не увеличивать угловую скорость, т. е. обрабатывать дуги большого и малого

30 круга с одинаковой угловой скоростью, то ду499556

25

10

35

65 ги различных радиусов и равных центральных углов будут отрабатываться за одинаковое время. При этом линейная скорость при движении по дуге малого круга окажется меньше, чем при движении по дуге большего круга, В предлагаемой схеме увеличение угловой скорости при малых радиусах достигается увеличением цены дискреты т интеграторов 3 и 4. При этом объем Q интеграторов 3 и 4 берется равным максимально возможному программируемому радиусу R. Цена дискреты получается в предыдущем кадре при помощи схемы 6 в соответствии с формулой m=Q/R, При отработке дуги максимального радиуса R.. =Q, m= =1 время отработки

1 макс заданной дуги определяется временем получения величин Лз1п(а„— a„) и асов (ак — а ), соответствующих заданным конечным значениям хк и у„(а„— конечное значение отрабатываемого центрального угла, а — начальное значение).

Очевидно, что при отработке дуг различных радиусов с одним центральным углом величины Лз1п (ак — а„) и асов (ак — а ) одинаковы. При неизменной частоте на входе интерполятора увеличить угловую частоту можно, увеличивая дискрету интерполятора обQ ратно пропорционально радиусу т= —, где

Ri

Ri — любой возMO?KIHbIH запрограммированный радиус. При этом время отработки t=Ò И, где T — период частоты /„интерполятора, М вЂ” количество импульсов на входе интерполятора, При увеличении дискреты интерполятора в " " раз для отработки тех же зна1 макс

Ri чений Лз1п(ак — а ) и асов(а — а ) на входе интерполятора потребуется в " " меньше

Ri импульсов. Следовательно, при одной и той же частоте 1„время отработки t в """ раз

Ri уменьшается, что приведет к увеличению в то же число раз угловой скорости.

Количество импульсов на выходе интерполятора при этом также в раз умень1 макс

Ri шается, т. е. предлагаемая схема позволяет сократить количество оборудования в известной схеме интерполятора, а именно в данной схеме не требуется умножителей sin nut R u

cosset R. Текущие значения приращений Лх и

Лу получаются сразу на выходе интеграторов

3 и 4. Действительно, если при отработке дуги с R=R„„„3 и 4 было выдано N и 1V2 импульсов, то при отработке дуги радиуса R; на выходы интеграторов 3 и 4 будет выдано в — "" раз меньшее

Ri

Л Р, cVгR количество импульсов и, т. е. при

1 макс 1 макс указанном значении дискреты интеграторы 3 и l, помимо функции вы шслепия э1п г/ и соз М выполняют также функцию умножения на радиус R„..

В кадре, предшествующем кадру, в котором данная дуга отрабатывается, величина радиуса R с выхода регистра 5 поступает на вход схемы 6. Схема 6 определяет величину дискреты m интеграторов 3 и 4 в соответствии с формулои и= —. В кадре, в котором отраЯ

R батывается данная дуга, величина дискреты

m в виде числа поступает на кодовый вход вентилей 7 и 8, на управляющие входы которых приходит сигнал переполнения регистровнакопителей интеграторов 3 и 4. При наличии импульса переполнения на выходе интегратора 3 (4) содержимое регистра подинтегральной функции интегратора 4 (3) изменяется на величину m. Скорость суммирования подинтегральной функции интеграторов 3 и 4 определяется частотой, которая получается на выходе интегратора 2 в результате интегрирования величины линейной скорости v, Импульсы текущих приращений Лх и Лу поступают на входы накопителей 9 и 10, где накапливаются текущие значения х и у. Текущие приращения х и у поступают в схему управления, приводом, а также в схему око нчания интерполирования по координате, где величина х (у) сравнивается с конечным запрограммированным значением приращения по координате, которое хранится в регистре

15 (16).

Формула изобретения

Круговой интерполятор для контурных систем программного управления станками, содержащий интегратор линейной скорости, ко входу подинтегральной функции которого подключен выход регистра программируемой линейной скорости, а выход соединен со входами независимой переменной интеграторов синуса и косинуса угла наклона радиуса окружности, выходы которых через накопители координатных приращений подключены к соответствующим схемам управления приводами и схемам окончания интерполирования, соединенным с регистрами конечных значений координат, а также регистр программируемого радиуса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия работы интерполятора, он содержит схему определения величины дискреты подинтегральных функций и два вентиля, причем кодовые входы вентилей соединены с выходами схемы определения величины дискреты подинтегральных функций, ко входу которой подключен регистр программируемого радиуса, управляющий вход первого вентиля соединен с выходом интегратора синуса угла наклона радиуса окружности, а выход — со входом подинтегральной функции интегратора косинуса угла наклона радиуса окружности, вы499556

Составитель В. Казаков

Текред Е. Митрофанова

Редактор Л. Тюрина

Корректор Е. Рожкова

Заказ 510/12 Изд. № 1011 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 ход которого подключен к управляющему входу второго вентиля, подсоединенного ко входу подинтегральной функции интегратора синуса угла наклона радиуса окружности.