Устройство для задания программы обработки в полярных координатах

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах управления станками и другим оборудованием . Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей устройства за счет осуществления интерполяции окружности в полярньпс координатах, центр которой не совпадает с полюсом. Решение данной Задачи обеспечивается введением четырех накапливающих сумматоров 2-5, комбинационного сумматора 6, четырех счетчиков 8-11 линейного интерполятора 12, двух регистров, пяти элементов И 22-26, трех элементов ИЛИ 27-29, четырех триггеров 30-33 и генератора частоты 19. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 (05 В 1 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4173062/24" 24 (22) 04.01.87 (46) 15.07.88. Бюл. У 26 (72) В,Л.Кошкин (53) 621 . 503 . 55(088 .8) (56) Чубуков А.С. Системы ЧПУ для гибких производственных модулей, Автомобильная промышленность СИА, 1985, У 8.

Сосонкин В.Л. Программное управле— ние станкамк. М.: Машиностроение, 1978, с, 82, рис. 74. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ПРОГРАМMbI ОБРАБОТКИ В ПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТАХ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах управления станками и другим оборудованием. Цель изобретения состоит в расширении функциональных воэможностей устройства за счет осушествления интерполяции окружности в полярнйх координатах, центр которой не совпадает с полюсом. Решение данной задачи обеспечивается введением четырех накапливающих сумматоров 2-5, комбинационного сумматора 6, четырех счетчиков 8-11 линейного интерполятора 12, двух регистров, пяти элементов И 22-26, трех элементвв

ИЛИ 27-29, четырех триггеров 30-33 и генератора частоты 19; 2 ил.

1409974

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления станками и другим оборудб5 ванием..

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства..

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 †. геометрическая схема, поясняющая его работу, Устройство состоит иэ накапливающих сумматоров 1-5, комбинационного сумматора 6, счетчиков 7-11, линейного интерполятора 12, регистров 13 и 14, блока 15 элементов ИЛИ, бло" ков 16 и 17 элементов И, элемента .НЕ 18, генератора 19 высокой частоты

f., элементов И 20-26, элементов . Г

ИЛИ 27-29, триггеров 30-33, причем элементы 3,4,9,10,22 и 23 образуют круговой интерполятор, построенный на цифровых дифференциальных анализаторах (ЦДА).

1 Задачей устройства является интерполяция в полярных координатах окружности, центр которой не совпадает с полюсом (фиг. 2), т.е. в декартовых координатах она описывается уравнением вида

45 при этом через элемент ИЛИ 29 откры(х-a) +y=R. (1) Д. 2 2.

Для перехода н полярные координаты заменим в (1) х íà р сов 4 у на

sin.!1 и получим и g

Р- 2aP:совМ+ a = R, (2) Тогда оценочная функция принимает вид

2 2 2

= р. - га р, - cos ч . + а -R

1, Ь (3)

Таким образом, для первой четверти и обхода против часовой стрелки (фиг, 2) справедлив следуюший алгоритм работы.

При Б ), 0 шаг по Р на минус единицу, т.е. Р. = P. Тогда новое

1+1 „i- 1 значение оценочной функции

2 (У- 1 ) — 2а.(Р,— 1)

1+1,.! r2 % . 1

icos@ + а - R (4) или после тождественных преобразований с учетом формулы (3) получим

2 . + 2а сов ;+ 1. ъ+т 1j I,ë

1 (5) 15

При !! а 0 шаг по Р на плюс единицу, т,е. 1. = У + 1. Тогда новое

J+ 1 значение оценочной функции P - 2a P. co s (V + 1) +

2, +а - R (6) но cos (V. + 1) сов p. + g cosf, тогда

J J

Ц,;,1 У„+ 2а Я; сов 9.— 2аЯ; х ecosoc. + а " R2 (7) или с учетом формулы (3) 2а.1, а cost. (8)

Для реализации круговой интерполяции в полярных координатах информация перед началом работы распределяется по блокам устройства (фиг. !) следующим образом: в счетчик 7 заносится величина Ь Р в дополнительном коде, т. е..а pg, в. сумматор 2 заносится величина 2аР в дополнительном коде, в регистр 13 — величина 2а> в счетчик 8 — величина 2 р в дополо нительном коде, в сумматор 5 — величина 2а сов, в регистр 14 — величина 2а в дойолнительном коде, сдвинутая вправо на и разрядов, где

n — разрядность кругового интерполятора, в счетчики 9 и 10 — величины

cosg u sin p соответственно, в счетчик 11 - величина 6 9 н дополнитель" ном коде, в регистры линейного интерполятора 12 заносятся константы Г

9о (КИ), т. е. количество импульсов аргумента кругового интерполятора, соответСтвующее 90, и !1 (ДОС), т,е. количество отсчетов датчика обратной связи координаты за 90О, все триггеры в нуле. !

Пусть сумматор 1 в нуле. Тогда на выходе элемента НЕ 18 имеется единица. По сигналу "Пуск 1" триггеры

32 и 33 устанавливаются в единицу, вается элемент И 26 и импульсы частоты f поступают на входы элементов

И 20 и 21. Так как U О, то открыт элемент И 20, поэтому шаг делается по координате Р, при этом импульс с выхода элемента И 20 через элемент

ИЛИ 27 поступает на вход записи сумматора 1 и своим задним фронтом добавляет к содержимому сумматора 1 с выхода комбинационногo сумматора 6 по цепи блоков 17 и !5 величину (2 P )> + 2а.сов 7;+ 1, осуществляя

1 вычисление нового значения оценочной функции U + „ . Тот же импульс

09974 4, тор, построенный по любому известному принципу.

3 14 своим задним фронтом добавляет единицы в счетчики 7 и 8 и вычитает из содержимого сумматора 2 величину 2а.

Но так. как на выходе сумматора 2 мы имеем 2а р. в дополнительном коде, 1 то вычитание осуществляется добавлением прямого уода 2а. При U <0 импульс частоты f проходит через элемент И 21 на выход устройства по координате и поступает на. единичный вход триггера 30. В результате открывается элемент И 24 и импульсы частоты Е В через элемент ИЛИ 28 поступают на вход аргумента линейного интерполятора 12. Выходные импульсы его первой координаты поступают на вход аргумента кругового интерполятора на ЦДА. Если при этом вырабатывается импульс приращения

icos Щ то он корректирует код в счетчике 9 на минус единицу, а пройдя через элемент ИЛИ 27, по заднему фронту обеспечивает добавление к коду в сумматоре 1 величины 2а . Я.

1 в дополнительном коде с выхода сумматора 2 по цепи блоков 1б и 15.

Этот же импульс обеспечивает добавление к содержимому сумматора 5 величины 2а 2 "иэ регистра 14„ Первый же импульс по второй координате ли" нейного интерполятора 12 сбрасывает в нуль триггер 30. С приходом следующего импульса частоты f в зависи" мости от знака U повторяется один из этих циклов, Отработка заданной дуги АВ заканчивается, когда переполняются оба счетчика 7 (gp) и 11 (4g) при этом оба триггера 32 и 33. сбрасываются в нуль. При желании можно осуществить автоматическое вычисление величин cos 9, sing, 2а cos 9 .

o о 6

Для этого необходимо занести в счетчики 9 и 10 единицу и нуль соответственно, в сумматор 5 - величину 2а, в счетчик 11 - величину P . По сигналу "Пуск 2" триггер 31 устанавливается в единицу и на вход линейного интерполятора 12 поступают импульсы Я через элементы И 25, ИЛИ 28 до тех пор, пока не переполнится счетчик 11 и выключит триггер

31. К этому моменту в счетчиках 9 и 10 оказываются величины со s9 о

sin М„, а в сумматора 5 — величина

2а ° cos 9 . о

В качестве линейного интерполятора 12 может быть использован любой двухкоординатный линейный интерпаля!

Формула изобретсния

Устройство для задания программы обработки в полярных координатах, состоящее из первого счетчика, первого и второго блоков элементов И, выходы которых через блок элементов

ИЛИ соединены с входами первого накапливающего сумматора, выход переноса которого соединен с входами первого блока элементов И, с входом первого элемента И и с входом элемента НЕ, выход которого соединен с входами второго блока элементов И и второго элемента И, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй, третий, четвертый и пятый накапливающие сумматоры, комбинационный сумматор, второй, третий, четвертый и пятый счетчики, первый и второй регистры, линейный интерполятор, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый, второй, третий и четвертый триггеры и генератор высокой частоты, причем выход первого элемента И соединен с входом третьего триггера, выход второго элемента И соединен с входами первого элемента ИЛИ, первого счетчика, второго накапливающего суммато-. ра и второго счетчика, выход которо"

ro соединен с первым входом комбина" ционного сумматора, второй вход которого подключен к выходу пятого накапливающего сумматора, выход комбинационного сумматора подключен к входу второго блока элементов И, выход первого регистра подключен к входу второго накапливающего сумматора, а его выход — к входу первого блока элементов И, выход второго регистра соединен с входом. пятого накапливающего сумматора, выходы третьего и четвертого счетчиков соединены с входами третьего и четвертого накапливающих сумматоров соответственно, выходы переноса которых присоединены к входам третьего и четвертого элементов И соответственно; другие входы которых, также как и входы суммирования третьего и чет" вертого накапливающих сумматоров, Составитель Ю. Бельских

Редактор А. Огар Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3477/42

Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 1409974 6 соединены с первым выходом линейного выход которого подключен к входам интерполятора, выход третьего элемен- первого и второго элементов И, выта И соединен с входом четвертого .ход генератора подключен к входам ( счетчика, выход четвертого элемента пятого и седьмого элементов И вы5

И подключен к входам третьего счет- ход третьего триггера подключен к чика, пятого накапливающего сумма- входу пятого элемента И, а его вы;тора и первого элемента ИЛИ, выход ход — к входу третьего элемента ИЛИ, 1 которого подключен к входу первого второй вход которого соединен с вы накапливающего сумматора, выход пер- )p ходом седьмого элемента И, а выходвого счетчика соединен с входом пер- с входом линейного интерполятора, вого триггера, другой вход которого выход которого подключен к входам соединен с аналогичным входом второ- третьего триггера и пятого счетчика, го триггера, а их выходы соединены с а его выход - к входам второго и входами второго элемента ИЛИ, а его . tg четвертого триггеров, а выход посвыход - с входом шестого элемента И, леднего - к входу седьмого элемента И.