Устройство для программного управления

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах числового программного управления станками в тех случаях, когда необходимо поддерживать с высокой точностью постоянную контурную скорость. Целью изобретения является повьаиение точности устройства за счет поддержания постоянной контурной скорости . Устройство для программного управления содержит интерполятор 1, блок 2 задания скорости, делитель 3 с переменным коэффициентом деления, RS-триггеры 4, 5, сдвиговые регистры 6, 7, параллельный регистр 8, элементы ИЛИ 9-11, элементы И 12-21, элементы задержки 22 и 23, элемент НЕ 24. Поддержание контурной скорости осуществляется за счет снижения в -(, т.е. в 1,4 раза, тактовой частоты перед очерёдным шагом одновременно по двум координатам. Для этого тактовая частота для блока задания скорости увеличена в 5 раз и делится управляемым делителем-при шаге по одной координате на 5, а при Diare по двум координатам на 7. Специальная схема анализирует сигналы с выхода интерполятора,1совмещает их для одновременной вьщачи по ко-j ординатам и переключает управляемый делитель. 3 ил. (Л iputt

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 G 05 В 19/18

ЖСГ1 )64ъ1И 1 ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3759239/24-24 (22) 25.05.84 (46) 15.03.86. Бюл. Р 10 (72) K).А. Симецкий, В.Л. Кошкин и А.И. Лапандин (53) 621. 503. 55 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

И- 1067473, кл. 05 В 19/18, 1982.

Электроавтоматика станков. Спо:собы подготовки программ и интерполяторы для контурных системЧПУ.СборIник.М.:Машиностроение,1980,с.92-93.

Там же, с. 95. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах числового программного управления станками в тех случаях, когда необ ходимо поддерживать с высокой точ« костью постоянную контурную скорость.

Целью изобретения является повышение точности устройства за счет под- держания постоянной контурной ско" рости. Устройство для программного управления содержит интерполятор 1, блок 2 задания скорости, делитель 3 с переменным коэААициентом деления, RS-триггеры 4, 5, сдвиговые регистры 6, 7, параллельный регистр 8, элементы ИЛИ 9-11, элементы И 12-21, элементы задержки 22 и 23, элемент HE ?4. Поддержание контурной скорости осуществляется за счет снижения в -Г2, т.е. в 1,4 раза, тактовой частоты перед очередным шагом одновременно по двум координатам.

Для этого тактовая частота для блока задания скорости увеличена в 5 раз и делится управляемым делителем.при шаге по одной координате на 5, а при шаге по двум координатам на 7.

Специальная схема анализирует сигналы с выхода интерполятора,(совмещает их для одновременной выдачи по ко- ординатам и переключает управляемый делитель. 3 ил.

1218368

Изобретение относится к автомати- ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах числоного программного управления станками в тех случаях, когда необходимо поддерживать с высокой точностью постояннув контурнув скорость.

Цельв изобретения является повы- шение точности устройства за счет поддержания постоянства контурной скорости, расширение его функциональных возможностей и повышение производительности.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - возможные комбинации выходных сигналов интерполятора, причем отмечены комбинации, которые следует понимать как двойные шаги на фиг. 3 — пример выполнения делителя с переменным коэффициентом деления.

Преимущества - высокая точность, которув можно определить:

1.41-1.4

100Х 0,77, возможность

1,41 работы с интерполяторами, работающими по принципу цифрового дифференциального анализатора (ЦДА).

Устройство содержит интерполятор 1, блок 2 задания скорости, де литель 3 частоты с переменным коэффициентом деления, второй RS-триггер 4, первый RS-триггер 5, первый сдвиговый регистр 6, второй сдвиго вый регистр 7, параллельный регистр 8, первый 9, третий 10 и второй ll элементы ИЛИ, элементы И 12-21 и второй 22 и nepsbN 23 элементы задержки элемент НЕ 24.

Делитель содержит счетчик импульсов 25, элементы И 26-28, элемент

ИЛИ 29.

Устройство работает следующим образом.

Попдержание контурной скорости осуществляется за счет снижения в

-12, т.е. в "- 1,4 раза, тактовой частоты перед приращением или шагом одновременно по двум координатам.

Для этого тактовая частота на входе делителя 3 увеличена в 5 раз и делится делителем 3 при шаге по одной координате на 5, а при шаге одно» временно по двум координатам на 7. . Предварительно регистры 6, 7 .и

8 установлены в нулевое состояние, а первый RH-триггер 5 — в состояние 1 . После занесения информации

20 в интерполятор 1 и в блок 2 задаI ния скорости выходной сигнал послед" него переключит триггер 5 в положение 5 и bio заднему фронту сигнала в регистр 8 запишется информация, присутствующая на его входах (в данном случае нулевые сигналы), а также будут опрошены элементы И 12, 18, 19, 20. При этом элементы И 18, 19 и 20 останутся закрытыми, а элемент И 12 откроется, так как íà его входе и на 5 --входе триггера 4.имеется разрешающий сигнал с выхода элемента И 18, Выходной сигнал элемента И 12 переключит или подтвердит состояние I! триггера 4 и его выходной сигнал установит в делителе 3 коэффициент деления 5.

Выходной сигнал RS-триггера 5 откроет элемент И 21, на второй вход которого подается высокая частота, на которой работает интер» полятор 1.

Если в интерполятор занесена ин формация только по одной координате (фиг. 2-1), например Х, то выходные сигналы будут поступать через второй элемент задержки 22 на информационный вход первого регистра 6, а

30 на его сдвигающий вход - через эле мент ИЛИ 10, выходной сигнал которого будет опрашивать элемент И !4 и по заднему фронту записывать и сдвигать входную информацив. Через элемент ИЛИ 9 будут опрашиваться также элементы И 13, 15 и 17.

После записи в регистр 6 первого импульса на входах элементов И 14, 17 будет присутствовать разрешающий сигнал. Интерполятор продолжает

40 работать.

Следующий сигнал с выхода интерполятора 1 произведет запись второй единицы в регистр 6 и через элемент И 14 переключит триггер в по45 ложение R . Элемент И 21 закроется, интерполятор прекратит работу. Сигналы, записанные в регистр 6, будут присутствовать на его обоих выходах. Сигнал с выхода второго разря50 да регистра 6 поступает на входы элементов И 13, 18 и на информационный вход параллельного регистра 8.

Второй сигнал с выхода блока 2 задания скорости поступает на еди» ничный вход триггера 5 и устанавли- . вает его в единицу, в результате чего открывается элемент И 21 и частота 1ьы поступает на интерполятор и по заднему фронту. запишет информацию в параллельный регистр 8, которая появится на его первом выходе и на входе элемента И 19. Третий . сигнал с выхода интерполятора 1 сдвинет информацию в регистре 6 и через элемент И 14 выключит триггер 5. Третий выходной сигнал блока 2 задания скорости повторит вы шеописанный процесс и откроет элемент И 19. На выходе устройства по координате Х появится первый выходной сигнал. Далее с каждым выходным сигналом блока 2 задания скорости на выходе устройства будут появляться сигналы с частотой 5 f, 5

Этот режим будет действовать при работе только по одной любой из координат.

Если заданы две координаты Х и Х и с выхода. интерполятора 1 поступают сигналы одновременно по двум коорди-, натам, то в обоих регистрах 6 и 7 и схемах, связанных с этими координатами., одновременно происходят вышеописанные процессы, но на втором и третьем входах элемента И 18 одновременно присутствуют разрешающие сигналы.

Поэтому каждым выходным сигналом блока 2 задания скорости элемент И 18 будет открываться и его выходной сигнал через элемент НЕ 24 будет закрывать элемент И 12 и уста-. навливать триггер 4 в положение Ъ, aего выходной сигнал установит в делителе 3 коэффициент деления 7, т.е. через элемент И 18 осуществляется анализ следующего шага — одна или две координаты. Переключение делителя 3 происходит по сигналу блока 2 задания скорости перед выдачей следующего очередного измененного (одна или две координаты) по отношению к предыдущему шагу по координатам.

Рассмотрим работу устройства с произвольной выдачей сигналов с вьгхода интерполятора 1, но синхронно с высокой тактовой частотой, на которой работает интерполятор 1 . (фиг. 2-3). При поочередном поступлении сигналов, например сначала по координате Х, сигнал будет запи сан в первый разряд регистра 6.

Следующий сигнал по координате Е бу1

1дет записан,в первый разряд регист° I

1?18368 ты. И 26-28, элемент ИЛИ 29. Вход

40 ные тактовые импульсы поступают на ,счетный вход В счетчика 25 и на пер45

554 ИЛИ 29. Если на втором входе эле» мента ИЛИ 29 имеется положительный. сигнал, то сигналы второго разряда

1О

35 ра 7. Это значит, произошло совмещение сигналов по координатам. На первом и втором входах элемента И 17 будут присутствовать сигналы с выходов первых разрядов регистров 6 и 7.

Следующий сигнал по координате

Х через элемент HJIH 9 и элемент И 17 произведет сдвиг в обоих регистрах 6 и 7. В результате на обоих выходах регистра 6 и на выходе второго разряда регистра 7 будут записаны сигналы, которые окажутся на входах элементов И 13 и H 15. Следующий сигнал с выхода интерполято рапо координате 4 произведет сдвиг в обоих регистрах 6 и 7 через элемент ИЛИ 9 и элементы И 13 и И 15 °

В результате в регистре 7 информация -будет только во втором gaspsде а в регистре 7 — только в пер вом разряде. Следующий импульс по координате Х сдвинет информацию толь ко в регистре 6. Следовательно, в первых разрядах обоих регистров 6 и

7 будет присутствовать информация, т.е. опять произойдет совмещение сигналов по координатам. . В дальнейшем при любой последовательности поступления сигналов по координатам будет происходить совмещение и сдвиг информации и обоих регистрах 6 и 7 аналогично описан ному (регистры типа ИР1).

Для пояснения работы делителя 3 на фиг. 3 приведена его принципи альная схема. Делитель содержит дво ичный счетчик 25 типа ИЕ5, элемен вый вход элемента И 26.

Сброс счетчика 25 в нулевое положение осуществляется через элемент И 27, первый, второй и третий входы которого подключены к выходам соответственно первого, второго и третьего разряда счетчика 25, причем второй разряд счетчика подсоединен к элементу И 27 через последователь но соединенные элементы И 28 и HJIH 29

Второй вход элемента И 26 подключен к третьему разряду счетчика 25, а третий вход — к выходу элемента счетчика 25 будут передаваться на

1218368 элементы И 26, 27. После шестого тактового импульса на втором и третьем входах элементов И 26, 27 будут положительные сигналы. Седьмой тактовый импульс появится на выходе элемента И 26 и по заднему фронту счетчик 25 переключится в положение, соответствующее коду "7", т.е. на всех трех выходах счетчика будут положительные сигналы. Элемент И 27 откроется и сбросит счетчик 25 в исходное нулевое состояние.

Если на втором входе элемента

ИЛИ 29 имеется нулевой сигнал, то на третьих входах элементов И 26, 27 будет всегда положительный сигнал, что соответствует коду "2". Значит выходной сигнал элемента И 26 и сброс счетчика через элемент И 27 . 2p осуществляется пятым тактовым импульсом.

Формула изобретения

Устройство для программного управ, "25 ления, содержащее блок заДания скорости, интерполятор, первый и второй выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ, первый элемент задержки, первый эле-. мент И и первый RS-триггер, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены первый и второй сдвиговые регистры, второй элемент задержки, параллельный регистр, второй, M третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, второй элемент ИЛИ и последовательно соединенные седьмой элемент И, третий элемент ИЛИ и восьмой элемент И, выход которого соеди- 40 нен с первым входом первого RS-триггера, а также последовательно соединенные девятый, элемент И, эле:мент НЕ, десятый элемент И, второй

HS-триггер и делитель частоты с пе- 45 ременным коэффициентом деления, выход которого соединен с первым входом блока задания скорости, подключенного выходом к вторым входам первого RS-триггера и десятого эле- 50 мента И, к первому входу параллельного регистра, к первым входам второго, третьего и девятого элементов И, второй вход последнего соединен с первым выходом первого сдви" гового регистра, с первым входом параллельного регистра и с первым входом четвертого элемента И, третий вход девятого элемента И подключен к второму входу параллельного регистра, к первому выходу второго сдвигового регистра и к первому входу пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, с первым входом седьмого элемента И и с вторым входом четвертого элемента И, выход которого через третий элемент ИЛИ подключен к первому входу первого сдвигового регистра, второй вход которого через второй элемент задержки соединен с первым выходом интерполятора и с третьим входом третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с третьим входом первого RS-триггера, выход которого через шестой элемент И подключен к первому входу интерполятора, второй выход которого через первый элемент задержки подключен к первому входу второго сдвигового регистра, а через второй элемент ИЛИ - к первому входу первого элемента И и к второму входу второго сдвигового регистра, второй выход которого,соединен с вторым входом первого и седьмого элементов И, третий вхбд седьмого элемента И соединен с вто рым выходом первого сдвигового регистра и с вторым входом восьмого элемента И, второй вход второго

RS-триггера соединен с выходом элемента НЕ, вторые входы интерполятора, блока задания скорости, делителя частоты с переменным коэффи" циентом деления и шестого элемента И соединены с соответствующими входами;устройства, а выходы второго и третьего элементов И - с соот» ветствующими выходами устройства для программного управления.

1218368 х

Ф

) б

Составитель И. Швец

Редактор М. Бандура Техред Л.Микеш Корректор Л.Патаи

Заказ 1130/55 Тираж 837 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5 (б 1 ( б Ъ 1

Юродляющий сиемол

0 трцраерц 4 фиг, 3

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4