ИНТЕРПОЛЯТОР ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯСТАНКАМИ Советский патент 1969 года по МПК G05B19/415 

Предложеиие относится к автоматике и вычислительной технике и иредназначено для программного уиравления металлообрабатывающими станками.

Известен интерполятор, содержащий генератор тактовых импульсов, синусно-косинусный блок, состоящий из постоянного запоминающего устройства и соединенных с ним счетчика, который по входу иодключен к генератору тактовых имиульсов, и дещифратора, настраиваемого по программе, соединенного но входу со счетчиком, счетчик определения длины обрабатываемого контура, подключенный к счетчику синусно-косинусного блока, а также умножители координат, каждый из которых состоит из счетчика, соединенного через ключ с выходом запоминающего устройства, и настраиваемого по программе блока ключей, подключенного к выходам счетчика.

Предложенный интерполятор отличается тем, что умножители координат содержат дополнительные блоки ключей, также подключенные к выходам счетчиков умножителей и настраиваемые по программе, и два устройства сложения и вычитания, соединенные с выходами соответствующих дополнительных блоков ключей умножителей. Это позволяет осуществлять поворот осей координат.

торых повернуты под любым углом к осям координат, и наклоненными под любым углом синусоидами. Поворот одной из осей позволяет уменьщить известные сложности задания

начальной и конечной точек обрабатываемой дуги окружности. Большие преимущества дает поворот осей нрограммировании контурод деталей, состоящих из одинаковых фигур, расположенных под различными углами к осям

координат, таких, как железа статора электродвигателей, анодных блоков магнетронов и т. и. Трудоемкость расчета программы в этих случаях может быть снижена в несколько раз.

На чертеже дана блок-схема предложенного интерполятора, состоящего из следующих основных узлов: синусно-косинусного блока, в который входят постоянное синусно-косинусное запоминающее устройство (ЗУ) /, счетчик 2, дещифратор 3, счетчик 4, задающий длину кривой; двух умножителей координат, каждый из которых включает счетчики 5 и 5 и два настраиваемых от программы блока ключей, выполненных на динамических триггерах (7 и - основные блоки ключей, 9 и W - дополнительные блоки ключей, подключенные параллельно основным); устройств сложения и вычитания импульсов //и 12; генератора импульсов 13, питающ,его узлы инБез поворота осей интерполятор работает следующим образом.

При задании прямой в блоки ключей 7 и 8 записываются Дл; и Лг/, а ключи 14 и 15 включаются таким образом, что на вход счетчиков 5 и 5 поступают импульсы t от генератора импульсов 13. В умножителях происходит умножеппе количества импульсов па множии -, где R - емкость

счетчиков. R

На выход блоков ключей 7 и 5

поступают пульсы

/ Д.Г , / Ду

X - - / и г/ t,

RR

что представляет прямую в параметрической форме.

При задании окружности ключи 14 и 15 переключаются так, что в счетчики 5 и 5 подаются импульсы из сипусно-косйнуспого ЗУ / Rcost и Rslnt. В блоки 7 и S записываются одинаковые множители. В умножителях

число импульсов умножается на - , и на выход блоков ключей 7 и 8 поступают импульсы X. /cos/и г/ rsint(2)

что представляет окружность в параметрической форме.

Постоянным ЗУ управляет дешифратор 3., с номощью которого выбирается также начальная точка окружности; длина дуги задается с помощью счетчика 4.

При отработке эллипса в блоки ключей 7 и 8 записываются больщая и малая полуоси эллипса а и, Ь, система работает так же, как и при задании окружности, и отработка .эллипса осуществляется в соответствии с формулами

х acost и г/ bsint.(3)

При задании синусоиды ключ 14 включает,ся так, что пропускает в счетчик 5, импульсы /, от генератора имнульсов 13, а ключ 15 включается так, что пропускает в счетчик 6 импульсы Rsint из ЗУ 1. В блок 7 записывает:ся множитель. 7, а в блок 8 - множитель .4, И на выходы блоков 7 и 8 поступают импульсы

X -: t и ц Л51п/.

(4) R

Поворот двух осей координат осуществляётся в соответствии с формулами

. . X хсозф - ysm(p

И ::.:-:..

: .: , У xsm(p - г/созф,(5)

где ф - угол, на который поворачиваются осн. В этом случае при отработке прямой и всех кривых система работает так же, как и без поворота осей, за исключением того, что коэффициенты занисываются как в основные 7 и 5,: так и дополнительные блоки ключей .9 и 10, т выходящие из блоков 8 и 9 импульсы складываются в устройстве 72, а. выходящпе из блоков 7 и 10 вычитаются в устройстве //:

При отработке прямой в блоки 7-10 записываются соответственно множители Лл:cosф, Дг/со5ф, , Аг/з1пф, и обработка ведется в соответствии с формулами 5.х /Дхсозф - Дг/з1пф

у tAxsin i-}-tl ycosff.(Г)

При задании окружности в блоки 7-10 записываются соответственно множители гсозф, гсозф, , г51пф, и окружность отрабатывается в соответствии с формулами

X rCOSffCOSt - /51Пфз1п/

су rsinфcos + гсо5фз1пг.(2)

Эллипс задается в блоки 7-10 соответственно множителям асозф, Ьсозф, , 6з1пф, что определяет его отработку в соответствии с формулами 0X acos(fcost - bsmffsint,

у аз{пфсо5 4- &созф31п/.(3)

При задании синусоиды в блоки 7-10 занисываются соответственно множители Гсозф, Лсо5ф, Гзinф, Л51Пф, что задает синусоиду в виде

X t СОЗф - Лз1Пф31п

(4)

t-з1пф -+- Лсозфз1п. R

Поворот одной из осей координат осуществляется в соответствии с формулами

X. х ycosff и у г/51Пф, что также реализуется интерполятором.

Устройство сложения 12 может быть вынолпено в виде контура задержки, обеспечивающего задержку имнульсов, поступающих из

памяти 8 или Я на /2 такта (для исключения возможности нх совпадения), а устройство вычитания 11 в виде реверсивного сдвигающего регистра на три - четыре импульса.

Предмет изобретения

Пптерполятор для программного управления станками, содержащий генератор тактовых импзльсов, синусно-косинусный блок, состоящий из постоянного запоминающего устройства и соединенных с ним счетчика, который по входу подключен к генератору тактовых имнульсов, и дещифратора, настраиваемого по программе, соединенного по входу со

счетчиком, счетчик онределения длины обрабатываемого контура, подключенный к счетчику синусно-косипусного блока, а также умножители координат, каждый из которых состоит из счетчика, соединенного через ключ

с выходом запоминающего устройства, и настраиваемого но нрограмме блока ключей, подключеппого к выходам счетчика, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности поворота осей координат, умножители коорчей, также подключенные к выходам счетчиков умножителей и настраиваемые по программе, и два устройства сложения и вычитания, соединенные с выходами соответствующих дополнительных блоков ключей умножителей.