УСТРОЙСТВО для ЗАДАНИЯ ПРОГРАММЫ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ КОНТУРА ДЕТАЛИ Советский патент 1973 года по МПК G05B19/42 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах с программным управлением.

Известны устройства для задания программ воспроизведения контуров, содержащие блок ввода данных, соединенный с преобразователем, блок графического отображения, блок цифровой индикации, блок управления, блок вывода программы и запоминаюндий блок. Однако известные устройства имеют малое быстродействие.

В предлагаемом устройстве введены блок ограничения и коммутатор, входы которого .подключены соответственно к выходу преобразователя, к входу блока ввода данных, выходу блока ограничения, к выходам запоминающего блока, блока вывода программы, блока управления и к выходам блока цифровой индикации, а выходы коммутатора соединены с запоминающим блоком и с входом блока цифровой индикации, с блоком вывода программы, блоком графического отображения и со входом блока ограничения, другой вход которого подключен к выходу блока цифровой индикации, а выход к блоку входа данных.

На фиг. 1 приведена блок-схема программирующего прибора; па фиг. 2 приведен чертеж детали.

Программирующий прибор содержит две группы блоков и связи между ними - основную и вспомогательную. В основной группе блоки оперируют с сериями дискретных

сигналов, а во вспомогательной группе формируются дополнительные данные. Цепи связи между блоками, отмеченные поперечными черточками, обозначают сдвоенные каналы связи, буква п - число основных носителей

промежуточной записи, буква к - число дополнительных носителей промежуточной записи, штриховыми линиями изображены дополнительные блоки и цепи связи между ними. Основная группа содержит блок ввода данных о формах линий }, преобразователь сигналов 2 и коммутатор 3, к которому подключен промежуточный запоминающий блок 4, блок графического отображения 5, например на основе двухкоординатного графического

или электронного построителя.

По цепям связи .между блоками осповыой группы передаются отдельными сериями единичные сигналы, считываемые в блоке данных.

К коммутатору 3 на выход параллельно с блоком графического отображения 5 включены вспомогательные блоки - блок цифровой индикации 6 и блок автоматического ограничения 7 с индикацией четырех величин. Один

из двух выходов каждшо формпрователя-нреобразоиатс;1я сигналов 2 имеет параллельную цепь на коммутатор 3.

Коммутатор по команде блока оперативного ручного управления 8 может подключать эти две цепи на промежуточный блок заппси или на блок автоматического ограничепия. Выход блока 7 по цепям управления воздействует на блоки /, 4, 8. Кроме того коммутатор имеет спаренные входы для цепей от блока 4, число которых соответствует числу носителей в блоке, но должен быть не менее двух. К нему же подсоединены цени входа и выхода блока вывода программы 9.

Для расширения круга решаемых задач прибор может быть дополнен необходимым числом промежуточных носителей с отдельным коммутатором 10 и соответствующим числом графических построителей 11.

Основным рабочим инструментом прибора являются носители с исходными пропорциональными данными. По своим функциям они подобны обычным чертежным инструментам- линейке, циркулю, эллипсографу и т. д. Для машинного использования данных о траекториях - следах, оставляемых этими инструментами, потребовалось описать их попятным машине языком, т. е. дискретными знаками.

Известно, что кривые можно апроксировать отрезками прямых. Обычно апроксируют кривые взаимно перпендикулярными отрезками. Особенностью в данном случае является то, что апроксимируюодие отрезки выбирают обязательно кратными величине единичной цодачи устройства, воспроизводяшего кривую, принятой, папример, в пределах 0,01-0,025 мм.

Для упрощения прибора и для удобства пользования им, кривые должны быть только простейшими правильными, т. е. описываемые математическим уравнением, и ориентированы тем, что в пределах первого квадранта располагается участок кривизны одного знака; для записи подготавливаются участки кривых, ограниченные осями координат, кривые располагают так, что общие точки семейства кривых одного вида находятся на осях координат (центры, фокусы, точка пучка и т. д.).

При анализе результатов апроксимации кривых, ограниченных таким комплексом условий, оказывается, что форма кривых характеризуется независимо от размеров кривой последовательностью отношений описывающих отрезков. Семейство кривых в достаточно большом диапазоне размеров имеет единую последовательность отношений, т. е. данные обладают внутренним подобием и отличаются лишь пропорциональностью абсолютных величин описывающих отрезков.

Эти пропорциональные данные о формах линий на носитель занесены в следующем виде:

длина каждого апроксимирующего отрезка выражена числом знаков, соответствующим реличине кратности,

знаки, выражающие один отрезок, отделяются от знаков другого промежутками.

знаки на носитель на есены на две дорожки, на каждой из которых расположены знаки одного направления аппроксимации.

вдоль носителя серия знаков на одной дорожке размещена на уровне промежутка знаками на второй дорожке,

последовательность серий знаков на носителе повторяет последовательность апроксимирующих отрезков при обходе кривой в едином для разных кривых направлении, например слева - нанраво. Расположенные так знаки позволяют воспроизводить апроксимирующие отрезки заданной длины с задапным чередованием и с соблюдением избранных направлений апроксимации, что нриводит к полному подобию формы заданной кривой.

Кроме того, если представить отношения числа знаков одной серии к числу знаков рядо.м стоящей серии на другой дорожке, то такое отношение характеризует форму кривой в окрестности некоторой желаемой точки. Можно так же сказать, что это отнощение элемента формы, а последовательные изменения этих

значений выражают закономерность, присущую лищь одному семейству кривых и отличающуюся от других семейств.

Пропорциональное увеличение числа знаков каждой серии на обеих дорожках носителя не изменяет фор.мы кривой, а отражается лишь на ее размерах.

Работу прибора рассмотрим на примере формирования программы для детали, приведенной на фиг. 2.

Предварительно оценивают конкретный чертеж для выяснения, какие опорные точки контура определены размером. Одним из наиболее сложных вариантов можно считать замкнутый контур, у которого одна из опорных

точек не определена размерами. За опорные точки можно принять точки А, Б, В, Г, Д, т. е. начало и концы линий одного математического закона. Не определены никакими размерами точка сопряжения дуги и наклонной

в точке Г. В данном случае необходимо выяснить, какая из двух сопряженных линий при продолжении за точку Г, выходит за пределы контура (за пределы массива обрабатываемой детали). Такой линией является отрезок ЕД.

Необходимо продумать очередность построения программы так, чтобы участок информации, соответствующий отрезку ЕЦ, был в общей последовательности составления программы первым.

Координаты точки Е выбираются так, чтобы с учетом масштабов в блоке 5 рабочий орган построителя находился в левом верхнем углу рабочего поля и была гарантия, что весь контур расположится правее этой точки. С носителя информации считываем прямую линию и перемещаем соответствующим образом рабочий орган по полю построителя к точке Е. Одновременно импульсы регистрируются в промежуточном блоке 4, и формируется числовой

код точки Е в блоке 6. Величину перемещения можно прочитать по цифровой индикации блока 5. Теперь необходимо подобрать угол наклона прямой по отношению к исходному углу в записи на носителе, принятому в 45°. Чертежом задан угол относительно оси X 60°. Ручной перестройкой коэффициента умножения преобразователя добиваются, чтобы на один импульс, периодически приходящий по каналу У, выдавалось большее их число. Тем самым мы получим более крутой подъем (спад) прямой. Соотношение между числом импульсов на выходах из блока 2 должно быть для 60° - 3 к 5, или 6 к 10, или 9 к 15 и т. д. Кроме этого перед началом вывода переформированной информации на графическое построение следует клавишей передать код начальной точки Е из блока 6 через коммутатор 3 в блок 4. Следует отметить, что при каждом случае нажатия клавиш «Реверс или «Останов, в промежуточный блок записи заносится код координаты точки и если необходимо, то и код реверса на ту дорожку, по которой изменено направление воспроизведения (в данном случае по дорожке У). На этом подготовка воспроизведения перформированных данных закончена. Нажимаем клавишу «Чтение. Считанные с носителей импульсы начинают поступать через блок 2 и коммутатор 3 в блок 5 и далее в блоки 6 н 4. В результате на построителе прочерчивается линия по направлению к точке Д. При достижении кординаты, определяемой размерами чертежа (для точки Д), прекращаем подачу импульсов и останавливаем рабочий орган блока 5. Естественно, что наибольшую плотность следования импульсов выбирают такой, что оператор успевает управлять воспроизведением графики. Если линия прищла в намеченную точку Д, то дополнительной подгонки ее наклона не требуется и код конечной точки может быть занесен в блок ограничения 7. На этом этап построения первой линии закончен. По блоку графического отображения контролировалось положение линии на плоскости. На носитель занесены: код реверса в начале и конце записей, основная запись в виде серий знаков на двух соседних дорожках, а также коды координат граничных точек. Имея такую комплексную информацию каждого отрезка, можно повторно воспроизвести его в строго определеной зоне графического построителя. Построение остальных линий контура выполняется аналогично описанному. 11ачальной точкой участка, например ДА, будет координата, подсчитанная до конца предыдущего отрезка, код которой сохранен в блоке ограничения. Для каждого последующего участка выполнена запись на том же носителе в продолжении записи для первого отрезка, причем каждый участок отделен от соседнего знаками кода координат опорных точек. Заключительным участком является участок дуги ЖГ. Раднхс ее подобран по чертежу установкой соответствующего коэффициента в блоках, что вызвало пронорциональное увеличение исходных данных о круговой дуге. Участок ЖГ находится в третьем квадранте, следовательно, обоим каналам необходимо обеспечить реверс счета и отпечатать их коды на обеих дорожках носителя. При чтении происходит построение участка дуги, начиная с ранее автоматически подсчитанной координаты точки Ж- Заканчиваем построение части дуги по достижении 30-45° (угловых). Клавину «Останов нажимают в момент, когда на иидикации блока 6 ноявятся цифры, соответствующне коэффициентам );астройки блока 2 при воспроизведении линии ЕД. вторично воспроизвести всю ранее построенную и записанную информацию об изображении в быстром темпе и проверить точность сопряжения в точке Г. При отсутствии сопряжения следует либо изменить в пределах допуска радиус детали, Л15бо изменить длину отрезка ВБ, подбирая описанным путем эти размеры и записывая исправленную информацию lia другой носитель. В отдельных случаях допускается состыковать замкнутый контур, изменяя угол участка ДГ. Добившись графического сопряжения, участок исправленной информации переписываем на третий носнтель в продолжении информации о контуре, составленно ранее. Момент повторения старой информации и вписывания новой укажет координата начала направления. Точная стыковка этих двух информации достигается путем автоматического выявления блоком ограничения равнозначности кода конца предыдущей информации с кодом, записанным в начале псправленно информации, поступившим в него из блока 6 через коммутатор. Таким образом можно прочертить псстроите.тем любой слол мости геометрическ Й к птур. При этом накапливается информация, хоторую можно использовать как команд Ю программу для срабатывающего станка или другого воспроизводящего устройства. Прибор позволяет получить программу не только с масштабного чертежа, но и с эскиза. Кроме того прибор в процессе работы выполняет масштабные построения, что может явиться копией чертежа. Таким образом можно использовать прибор как чертежную машину с выводом информации двух видов. Предмет изобретения Устройство для задания программы воспроизведения контура детали, содержащее блок ввода данных соединенный с преобразователем, блок графического отображения, блок цифровой индикации, блок управления, блок вывода программы и запоминающий блок, отличающееся тем, что с целью повышения

быстроде| 1сГ1-:ия раооты устройства, в него г.ве дены блок о:ра1 иче1 ия и коммутатор, Exo.iiii которого полключемы соответстпепмо к выходу преобразователя, ко входу блока ввода данных, выходу блока ограничения, к выходам запоминающего блока, блока вывода программы, блоха хправлення и к выходам блока пифровон индикапии, а выходы коммутатора соединепы с запоминающим блоком, со входом блока цифровой индикации, с блоком вывода программы, блоком графического отображения и со входом блока ограничения, другой вход которого подключен к выходу блока цифровой индикации, а выход к блоку входа данных.