Интерполятор с самоконтролем

 

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах числового программного управления оборудованием. Цель изобретения - повышение надежности интерполятора. Интерполятор содержит блок 1 задания скорости, блок 2 интерполяции, первый счетчик 3 импульсов , элемент И 4, второй и третий счетчики 5,, 52 импульсов, первый и второй коммутаторы 6,, Ь . Введение элемента И и по числу координат счетчиков импульсов и коммутаторов позволяет обеспечить правильность отработки кадров за счет подсчета и регистрации отклонения прихода в конечную точку по координатам в конце отрабатываемого кадра. 3 ил. iD ГС 00 ел cpi/8.f

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5Л 4 С 05 В 19/41

ГОСУДАРСТБЕННЪ|Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪ1ТИЙ

/Ц

I 14Ър

К ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ (21) 3877604/24 — 24 (22) 08.04.85 (46) 30.12.86. Бюл. ¹ 48 (72) В.И. Григорьев, В.С. Шатунов, FI.À. Ларионов и Л.В. Салимуллина (53) 621.503.55(088.8) (56) Программное управление станками.

Сборник/Под ред. В.Л. Сосонкина. ,М.: Кашиностроение, 1981, с. 218, рис. 3.25.

Авторское свидетельство СССР № 665286, кл. G 05 В 19/18, 1977.

Устройство автоматики станков с программным управлением. Сборник.

M. Высшая школа, 1979, с. 130-131, рис. 97,98. (54) ИНТЕРПОЛЯТОР С СА1 101 0НТРОЛЕИ (57) Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах числового программного управления ооорудованием. Цель изобретения — повышение надежности интерполятора. Интерполятор содержит блок 1 задания скорости, блок 2 интерполяции, первый счетчик 3 импульсов, элемент И 4, второй и третий счетчики 5,, 5 импульсов, первыи и второи коммутаторы 6,, 6

Введение элемента И и по числу коор динат счетчиков импульсов и коммутаторов позволяет обеспечить правильность отработки кадров за счет подсчета и регистрации отклонения прихода в конечную точку по координатам в конце отрабатываемого кадра.

3 ил.

1 12805

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах числового программного управления оборудования.

Цель изобретения — повышение надежности интерполятора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема интерполятора; на фиг. 2 — схема коммутатора; на фиг. 3 — схема блока задания скорос- 10 ти при реализации блока интерполяции по методу оценочной функции.

Интерполятор содержит (фиг. 1) блок 1 задания скорости, блок 2 интерполяции, первый счетчик 3 импульсов, элемент И 4, второй и третий счетчики 5, 5 импульсов, первый и второй коммутаторы 6, 6 .

Первый и второй коммутаторы 6, 6 (фиг. 2) содержат элемент НЕ 7, элементы И 8, 9.

Блок 1 задания скорости (фиг.3) содержит генератор 10 импульсов и блок 11 скорости. Блок 2 интерполяции содержит (фиг. 3) элементы И 12, 13 и 14, блоки элементов И 15-18, реверсивные счетчики 19 и 20, сумматор 21, блок 22 формирования квадрантов, элемент ИЛИ 23.

Интерполятор работает следующим образом.

Исходными данными для работы интерполятора, а именно для блока 1 задания скорости, служит код скорости перемещения по контуру; для бло- 35 ка 2 интерполяции — начальные координаты Хд, У дуги (при круговой интерполяции) или конечные координаты

Х„, У прямой (при линейной интерполяции), для счетчиков 5 — перемеще- 40 ния по координатам 4х, 5у, счетчик

3 обнулен.

Под действием импульсов блока 1 задания скорости блок 2 интерполяции 4 вырабатывает импульсы, которые через коммутаторы 6, 6 проходят на выходы Х и У интерполятора и на входы счетчиков 5,, 5 импульсов (пере- ° мещений), но не проходят на входы счетчика 3, что обеспечивается уровнем "0" с выхода счетчиков 5., 5 (перемещений). Каждый импульс, поступивший на вход любого счетчика

51 или 5, уменьшает его содержимое на единицу. Как только счетчики 5, 5 обнулятся, на их выходах возникают уровни "1". В этом случае коммутаторы 6, 6 пропускают импульсы

76 2 блока 2 интерполяции на входы счетчика 3 и не пропускают на выходы

Х и У. Работа коммутатора 6,(6 ) поясняется фиг. 2. При уровне "О" открыт элемент И 8 и закрыт элемент

И 9. При уровне "1" — наоборот. Одновременно единичный уровень сигнала с выхода соответствующего счетчика

5, (5 ) через элемент И 4 вырабатывает сигнал "Конец обработки кадра", который прекращает работу блока 2 интерполяции.

При существующих методах интерполирования движение по траектории осуществляется ступенчато. При этом каждый отрезок ступени (равный дискрете перемещения) есть движение по одной из координат. Приход в конечную точку по такой траектории движения, а следовательно, обнуление счетчиков не может происходить одновременно. Более того, на участках дуги, прилежащих к координатным осям, разница в срабатывании счетчиков достигает большого количества импульсов. Все это приводит к необходимости искусственного окончания кадра. В интерполяторах с общим счетчиком перемещений это происходит автоматически. В интерполяторах с раздельными счетчиками по координатам это производится следующим образом. Как только один из счетчиков обнулится, он запрещает выдачу импульсов блоком интерполяции по соответствующему координатному выходу и ждет обнуления другого счетчика. Как только оба счетчика обнулятся, вырабатывается сигнал "Конец от— работки кадра". При таком искусственном окончании опережение (отставание) одной из координат, приводящее к отклонению движения от заданной траектории, остается незамеченным. В данном интерполяторе обнуление счетчика 5< (5 ) не прекращает выдачу импульсов блоком 2 интерполяции по соответствующему его координатному выходу. С помощью соответствующего коммутатора 6,(6 ) импульсы поступают на вход счетчика 3. В случае, если до обнуления второго счетчика 5 либо 5< на вход счетчика 3 не поступают импульсы, расхождения в перемещениях по координатам нет, если поступают, то расхождение есть. Выбирая объем счетчика 3, по его переполнению судят о величине

1280 лятора. расхождения перемещений йо координатам, т.е. об отклонении координат конечной точки от заданных значений. Сигнал переполнения счетчика

3 является сигналом "Ошибка" в работе интерполятора.

На фиг. 3 приведен пример цифрового интерполятора с реализацией блока 2 интерполяции по методу оценочной функции. Интерполятор в режи- 10 ме круговой интерполяции работает следующим образом. В зависимости от знака оценочной функции U в сумматоре 21 входные импульсы от блока 1 задания скорости через открытый элемент И 12 и через элементы И 13, 14 направляются по координатам Х и У.

При этом, если U (О, шаг делается по координате Х и удвоенное содержимое реверсивного счетчика 19 через 20 блок элементов И 15 складывается с содержимым сумматора 21. Кроме того, на младший разряд сумматора 21 через элемент ИЛИ 23 подается единица.

Текущее значение координаты Х увеличивается на единицу, для чего к содержимому реверсивного счетчика 19 прибавляется единица. При U > 0 шаг делается по координате У и удвоенное содержимое реверсивного счетчи- 30 ка 20 через блок элементов И 16 вычитается из содержимого сумматора

21. Удвоение происходит эа счет сдвига на один разряд. К содержимому сумматора 21 через элемент ИЛИ 23 З5 тоже прибавляется единица. Содержимое реверсивного счетчика 20 уменьшается на единицу. Должны реверсивные счетчики 19, 20 складывать импульсы или вычитать зависит от на- 40 правления обхода окружности и от квадранта, который в настоящий момент отрабатывается. Сигналы управления на блоки элементов И 17, 18 для этого вырабатывает блок 22 формиро- 45 вания квадрантов.

Блок 22 формирования квадрантов при круговой интерполяции управляет

576 4 изменением текущих координат Х, У;

1 в зависимости от расположения дуг окружности по квадрантам. Различают восемь возможных случаев расположения дуг окружности по квадрантам и направлению движения. Обычно при круговой интерполяции для изменения текущих координат Х;, У; используются либо счетчики с одним направлением счета, либо реверсивные счетчики.

В данном интерполяторе используются реверсивные счетчики 19 и 20 импульсов, переключение входов которых осуществляется блоком 22 формирования квадрантов.

Формула изобретения

Интерполятор с самоконтролем, содержащий блок задания скорости, подключенный выходом к частотному входу блока интерполяции, первый счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности интерполятора, в него введены два коммутатора, два счетчика импульсов и элемент И, подключенный первым входом к выходу второго счетчика импульсов и к управляющему входу первого коммутатора, вторым входом — к выходу третьего счетчика импульсов и к управляющему входу второго коммутатора, а выходом — к управляющему входу блока интерполяции, соединенного первым и вторым координатными выходами с информационными входами соответственно пЕрвого и второго коммутаторов, подключенных первыми выходами к счетным входам соответственно второго и третьего счетчиков импульсов и к соответствующим координатным выходам интерполятора, а вторыми выходами — к счетному входу первого счетчика импульсов, выходы которого связаны с выходом "Ошибка" интерпо1280576

8вх )((у) Составитель Н. Горбунова

Те<ред И Попович Корректор С.Шекмар

Редактор И. Рыбченко

Заказ 7065/52

Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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