CS202128B1

CS202128B1 - Method of control of the interpolation processus

Info

Publication number: CS202128B1
Application number: CS543674A
Authority: CS
Inventors: Rehor Hrdlicka; Jiri Kupec; Bohumil Smejkal
Original assignee: Rehor Hrdlicka; Jiri Kupec; Bohumil Smejkal
Priority date: 1974-07-30
Filing date: 1974-07-30
Publication date: 1980-12-31

Description

Vynález se týká kontroly procesu interpolace při generování průběhu křivek, například při číslicovém řízení obráběcích strojů, umožňující plynulé zobrazování bodů právě interpolovaného úseku křivky na obrazovce, jeho porovnávání s předepsaným průběhem tohoto úseku křivky, popřípadě sledování hladkosti průběhu interpolovaného úseku křivky.The invention relates to the control of the interpolation process in the generation of the curve path, for example in the numerical control of machine tools, allowing the points of the currently interpolated curve section to be displayed continuously on the screen, comparing it with the prescribed curve section.

Generátor křivek, který je jedním z hlavních bloků systémů číslicového řízení obráběcích strojů, interpoluje průběhy křivek, které jsou zadávány souřadnicemi minimálního počtu jejich bodů a řídí průběh obrábění po zadané křivce. Na výstupech generátorů křivek, které jsou dnes užívány, se jako výsledek procesu interpolace objevují pulsní průběhy obsahující sledy pulsů s rozdílnými frekvencemi a odpovídající inkrementům pohybu nástroje v jednotlivých souřadnicových osách. Kontrola procesu interpolace, zejména z hlediska přesnosti interpolované křivky, je obtížná, neboť v moderních systémech číslicového řízení obráběcích strojů se vyskytují interpolační frekvence až 10⁵ kHz, takže plynulá kontrola všech bodů interpolované křivky není snadno realizovatelná ani pomocí počítače. Z těchto důvodů jsou kontrolovány pouze některé body interpolované křivky, někdy i pouhým ručním výpočtem.The curve generator, which is one of the main blocks of numerical control systems of machine tools, interpolates the waveforms that are entered by the coordinates of the minimum number of their points and controls the machining process along the specified curve. As a result of the interpolation process, pulse waveforms containing pulse sequences with different frequencies and corresponding to the increments of tool movement in the individual coordinate axes appear at the output of the waveform generators that are used today. Interpolation process control, especially in terms of precision interpolated curve is difficult because modern systems in numerical control machine tools occur interpolation frequency ⁵ to 10 kHz, so that the continuous monitoring of all points of the interpolated curve is not easily realizable even by a computer. For this reason, only some points of the interpolated curve are checked, sometimes even by manual calculation.

K odstranění tohoto nedostatku přispívá způsob kontroly procesu interpolace podle vynálezu při generování průběhu křivek, například při číslicovém řízení obráběcích strojů, umožňující plynulé zobrazování bodů právě interpolovaného průběhu křivky na obrazovce a jeho porovnávání s předepsaným průběhem tohoto úseku křivky, jehož podstata spočívá v tom, že sledy pulsů odebírané z interpolátoru pro jednotlivé souřadnicové osy se převádějí na změny stejnosměrného napětí, jimiž se působí na vychylovací systémy obrazovky v odpovídajících souřadnicových osách a na stínítku obrazovky se vytváří stopa složená z jednotlivých bodů, přičemž tyto body zobrazují prvou křivku vznikající interpolací, zatímco druhá křivka s předepsaným průběhem se vytváří shodně, avšak s tím rozdílem, že sledy pulsů z interpolátoru pro jednotlivé souřadnicové osy se nahrazují předepsanými sledy pulsů pro jednotlivé souřadnicové osy.The method of controlling the interpolation process according to the invention in generating the waveforms, for example in the numerical control of machine tools, enables the points of the currently interpolated waveforms to be displayed continuously on the screen and compared with the prescribed waveforms. pulse sequences taken from the interpolator for each coordinate axis are converted to DC voltage changes that act on the display deflection systems in the corresponding coordinate axes, and a screen composed of individual points is created on the screen, these points showing the first curve resulting from interpolation, the curve with the prescribed waveform is created identically, but with the difference that the pulse sequences from the interpolator for each coordinate axis are replaced by the prescribed pulse sequences for each coordinate axis.

Výhoda nového způsobu kontroly procesu interpolace který řeší tento vynález, spočívá v tom, že umožňuje kontrolovat všechny body interpolované křivky, která v jednotlivých interpolovaných bodech a ve zvětšeném měřítku se zobrazuje na stotinku obrazovky, což umožňuje snadno zaznamenat polohy bodů interpolované křivky a při současném zobrazení předepsaného průběhu interpolované křivky, rovněž pomocí bodového zobrazení, stanovit nepřesnosti interpolace v jed2 notlivýeh bodech interpolované křivky, a tím popřípadě i hladkost průběhu jejich dílčích úseků.The advantage of the new method of controlling the interpolation process of the present invention is that it allows to control all points of the interpolated curve, which at individual interpolated points and on an enlarged scale are displayed on the screen of the screen, allowing easy positioning of the interpolated curve points and to determine the inaccuracy of the interpolation at one of the points of the interpolated curve, and thus, if necessary, the smoothness of their sub-sections.

Při technické realizaci tohoto způsobu kontroly procesu interpolace lze dosáhnout, že zobrazování se děje automaticky a interpolovaná křivka je sledována na stínítku obrazovky přímo během činnosti interpolátoru popřípadě i celého řídícího systému.In the technical realization of this method of controlling the interpolation process, it is possible to achieve that the display takes place automatically and the interpolated curve is monitored on the screen directly during the operation of the interpolator or the entire control system.

Způsob kontroly procesu interpolace bude následně blíže vysvětlen.The way of controlling the interpolation process will be explained in detail.

Z výstupů kontrolovaného interpolátoru jsou sledy pulsů pro jednotlivé souřadnicové osy plynule přiváděny na vstupy jim přiřazených pamětí, v nichž jsou zaznamenávány některým z již známých způsobů. Z těchto dynamických pamětí jsou zaznamenané sledy pulsů odebírány a převáděny na stejnosměrné úrovně napětí, které jsou po zesílení zaváděny na vychylovací systémy obrazovky v odpovídajících souřadnicových osách. Podle známého principu činnosti obrazovky na stínítku zobrazení bodů, které odpovídá úrovním stejnosměrných napětí přiváděných na její vychylovací systémy. Protože jednotlivé pulsy ze sledu pulsů na výstupech interpolátoru představují změny souřadnic interpolovaných bodů křivky, která je generována, objevují se na stínítku obrazovky body interpolované křivky tak, jak je generována, avšak ve zvětšeném měřítku. Vzdálenost bodů závisí na volbě měřítka a na úseku křivky, který je zobrazován. V případě ideální interpolace lze zobrazovanými body proložit průběh křivky. Jinak zobrazované body vymezují pásmo, v němž se interpolovaná křivka nachází, což umožní zjištění těch interpolovaných bodů, které svojí polohou vybočují z tohoto pásma a tím i z tolerance přípustné nepřesnosti procesu interpolace. Je-li současně bodově zobrazována křivka s předepsaným průběhem, lze přímo kontrolovat nepřesnost procesu interpolace, tj. odchylky bodů interpolované křivky od předepsaného průběhu křivky, který je vytvářen stejným způsobem jako křivka interpolovaná, avšak s tím rozdílem, že sledy pulsů jsou odebírány z jiného zdroje, který generuje sledy pulsů odpovídající v jednotlivých souřadnicových osách změnám souřadnic křivky, jejíž průběh vyhovuje svojí přesnosti předepsanému funkčnímu průběhu, např. kružnice, parabola atd. Současně lze také kontrolovat hladkost interpolované křivky. Při zobrazení bodů, jak interpolované křivky, tak bodů křivky s předepsaným průběhem, na barevné obrazovce lze podle barvy rozlišovat ty body interpolované křivky, v nichž se shoduje s křivkou která má předepsaný průběh a naopak, čímž se kontrola procesu dále usnadňuje.From the outputs of the controlled interpolator, the pulse sequences for the individual coordinate axes are continuously fed to the inputs of their assigned memories, in which they are recorded in one of the known ways. From these dynamic memories, the recorded pulse sequences are taken and converted to DC voltage levels which, after amplification, are applied to the screen deflection systems in the corresponding coordinate axes. According to the known principle of operation of the screen on the screen, the display of points corresponding to the DC voltage levels applied to its deflection systems. Because the individual pulses from the pulse train at the interpolator outputs represent changes in the coordinates of the interpolated curve points that are generated, the interpolated curve points appear on the screen as they are generated, but on an enlarged scale. The distance between the points depends on the selection of the scale and the segment of the curve being displayed. In the case of ideal interpolation, the displayed points can be used to fit the curve. Otherwise, the displayed points define the band in which the interpolated curve is located, which will allow to identify those interpolated points that deviate from this band by their position and thus from the tolerable inaccuracy of the interpolation process. If a curve with a prescribed waveform is simultaneously displayed, the inaccuracy of the interpolation process can be directly checked, ie deviation of the points of the interpolated curve from the prescribed waveform, which is created in the same way as the interpolated curve. source, which generates pulse sequences corresponding to individual coordinate axes changes in the coordinates of the curve, the course of which conforms to its prescribed functional course, eg circle, parabola, etc. At the same time, the smoothness of the interpolated curve can be checked. When displaying both interpolated and prescribed curve points on a color screen, color interpolated curve points that match a prescribed curve and vice versa can be distinguished by color, making process control even easier.

Nový způsob kontroly procesu interpolace je možné využít ve všech oblastech řídicí techniky, kde jsou používány interpolované průběhy křivek, a to i mimo oblast číslicového řízení obráběcích strojů, jako například při kontrole trajektorií drah pohybových automatů, při kontrole drah dálkově řízených objektů atd.The new way of controlling the interpolation process can be used in all areas of control technology where interpolated waveforms are used, even outside the area of numerical control of machine tools, such as checking trajectories of motion paths, controlling paths of remotely controlled objects, etc.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method for controlling the interpolation process in generating waveforms, for example, in numerical control of machine tools, allowing the points of the currently interpolated waveform to be continuously displayed on a screen and comparing it with the prescribed waveform, wherein the pulse sequences taken from the interpolators for each coordinate axis transform into DC voltage variations that act on the screen deflection systems in the corresponding coordinate axes and create a track composed of individual points on the screen, these points showing the first curve resulting from interpolation, while the second curve with the prescribed waveform is created identically but with except that the pulse sequences from the interpolator outputs for each coordinate axis are replaced by the prescribed pulse sequences for each coordinate axis.