Устройство для задания скорости в системах числового программного управления Советский патент 1976 года по МПК G05B19/416 

ключей к четвёртому входу линейного интерполятора.

Синусно-косинусный преобразователь содержит элемент И, элементы И-ИЛИ, счетчик, регистр координаты Y, регистр координаты X, выход которого иодключен к иервому входу иервого элемента И-ИЛИ и первому входу элемента И, второй вход элемента И подключен к первому выходу счетчика, второй выход которого подключен к второму входу первого элемента И-ИЛИ и иервому входу второго элемента И-ИЛИ, выход первого элемента И-ИЛИ подключен к входу регистра координаты Y, выход которого подключен к второму входу второго элемента И-ИЛИ, выход второго элемента И-ИЛИ - к входу регистра координаты X, а выход элемента И подключен к входу счетчика.

Функциональная блок-схема устройства для задания скорости в системах ЧПУ приведена на чертел е. Это устройство содержит генератор тактовых импульсов 1, исполнительные органы по координатам X и Y 2 и 3, блок задания ирограмм 4, линейный интерполятор 5, два входа которого каналами 6 и 7 подключены к выходам блока 4, и третий вход каналом 8 - к первому выходу генератора тактовых импульсов 1, блок выделения нуля 9, синусно-косинусный преобразователь 10, содержащий элемент И И, два элемента И-ИЛИ 12 и 13, регистры координат X н Y 14 и 15 и счетчик 16.

Выход регистра координаты X 14 каналом 17 подключен к первому входу элемента .И-ИЛИ 12 и к иервому входу элемента И 11. Выход счетчика 16 каналом 17 подключен к второму входу элемента 12 и к первому входу элемента 13; выход регистра 15 каналом 18 подключен к второму входу элемента 13 и к входу блока 9, выход элемента 12 посредством канала 19 подключен к первому входу регистра 16, а выход элемента 13 каналом 20 - к иервому входу регистра 14. Выход 21 линейного иитерполятора 5 подключен к входу исполнительного органа 2 и к второму входу регистра 14, а выход 22 - к входу исполнительного органа 3 и к второму входу регистра 15.

Устройство содержит также двоичный умножитель 23, содержащий регистр задания уставки скорости 24, счетчик 25 и элемент И-ИЛИ 26, первый вход которого подключен каналом 27 к выходу регистра 24, а второй вход каналом 28 - к выходу счетчика 25. Вход регистра 24 каналом 29 подключен к третьему входу блока 4, выход элемента 26 каналом 30 - к четвертому входу линейного интерполятора 5. Иервый вход счетчика 16 каналом 31 подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов 1, а второй выход счетчика 16 каналом 32 - к второму входу элемента 11 и к входу счетчика 25. Выход элемента 11 каналом 33 подключен к второму входу счетчика 16.

Устройство работает следующим образом.

В регистр 24 По каналу 29 из блока 4 поступает величина уставки скорости с заданной точностью. Пусть разрядность представления чисел в интерполяторе 5 - п. Тогда после заДания в интерполятор координатных приращений АХ и ДУ которые следует отработать в данном кадре, содержимое k старщих разрядов (где ) параллельным или, при подключении тактовых импульсов от генератора

1 по каналу 8 к входу интерполятора 5, последовательным кодом переносится по каналам 21 и 22 в регистры 14 и 15, после чего канал 8 отключается. При этом число k определяется точностью

задання скорости, затем каналы 21 и 22 отключаются от входов регистров 14 и 15 и подключаются к исполиительным органам 2 и 3, и тактовые импульсы начинают по каналу 31 поступать на вход счетчика 16. Происходит работа синусно-косинусного нреобразователя до обнуления регистра 15. Чтобы не усложнять схему и не делать регистры 14 и 15 реверсивными, вход регистра 14 по каналу 20 включен на сложение, а регистр 15 по каналу 19 - на вычитание. Поэтому синуснокосинусный преобразователь работает всегда в одну сторону. Если же но быстродействию устройство не удовлетворяет, то необходимо строить регистры 14 и 15 реверсивными и

включать один из них на сложение, а другой на вычитание по каналам 19 и 20 в зависимости от того, АХ больще ДУ или меньще, чтобы вычитание в регистре проходило от меньщей величины.

В момент обнуления косинусного регистра 15 в регистре 14 возникает модуль абсолютиой величины ириращения, заданного в данном кадре. Момент обнуления регистрирует блок выделения нуля 9, после чего каналы 19

и 20 отключаются, а каналы 32 и 33 подключаются. Блок, включающий в себя регистр 14, счетчик 16 и элемент И, нредставляет собой двоичный делитель, на выходе которого возникает иоследовательность импульсов, частота которых обратно пропорциональна модулю абсолютного ириращения, записаиного в регистре 14. Этот поток, умножаясь в двоичном умножителе 23, на величину уставки скорости записанной в регистре 24, дает по каналу

30 на четвертый вход интериолятора 5 поток импульсов искомой частоты. Выходы линейного интерполятора 5 капалами 21 и 22 подключены к исполнительным органам 2 и 3, которые осуществляют иеремещение со скоростью,

задаваемой уставкой скорости на величину, задаваемую координатными приращениями AXiiAY.

Технико-экономический эффект изобретения состоит в получении любой, нанеред заданной

точности задания скорости интерполирования, зависящей практически лишь от числа разрядов синусно-косинусного преобразователя и двоичного умножителя. Применение унифицированных блоков цифровых интеграторов, например, двоичных умножителей, раскрывает

возможности для автоматизации производства, позволяет существенно (на 30-50%) сократить оборудование, избавиться от преобразователей цифра-аналог, код-частота, элемента сравнения и некоторых других элементов, также вносящих дополнительную погрещность.

Формула изобретения

1. Устройство для задания скорости в системах числового программного управлення, содержащее линейный интерполятор, первый вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, второй и третий входы - к блоку задания программ, первый и второй входы - соответственно - к входам исполнительных органов по осям X и У, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повыщения точиости устройства, оно содержит двоичный умножитель, блок выделения нуля и синусно-косинусный преобразователь, первый и второй входы которого подключены к соответствующим выходам линейного интерполятора, первый выход - к входу блока выделения нуля, второй выход - к первому входу двоичного умножителя, второй вход которого соединен с третьим выходом блока задания

программ, а выход двоичного умножителя подключен к четвертому входу линейного интерполятора.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что синусно-косииусный преобразователь содержит элемент И, элементы И-ИЛИ, счетчик, регистр координаты У, регистр координаты X, выход которого подключен к первому входу первого элемента И-ИЛИ и первому

входу элемента И, второй вход элемента И подключен к нервому выходу счетчика, второй выход которого подключен к второму входу первого элемента И-ИЛИ и первому входу второго элемента И-ИЛИ, выход первого

элемента И-ИЛИ подключен к входу регистра координаты У, выход которого подключен к второму входу второго элемента И-ИЛИ, выход второго элемента И-ИЛИ- к входу регистра коордииаты X, а выход элемеита И подключен к входу счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. ДСо 145430, кл. G 05В 19/18, 1960.

2.Авт. св. №343253, кл. G 05В 19/18, 1969. 3. Авт. св. ДСо 226271, кл. G 05В 19/18, 1967

(прототип).