RU1815620C - Device for control of working head by two coordinates - Google Patents

Device for control of working head by two coordinates

Info

Publication number
RU1815620C
RU1815620C SU4890238A RU1815620C RU 1815620 C RU1815620 C RU 1815620C SU 4890238 A SU4890238 A SU 4890238A RU 1815620 C RU1815620 C RU 1815620C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
inputs
input
outputs
information
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Юрьевич Пинаев
Андрей Витальевич Матюшев
Леонид Константинович Шраго
Павел Петрович Епишин
Екатерина Леонидовна Шраго
Юрий Олегович Чередников
Михаил Евсеевич Городецкий
Виктор Михайлович Ситниченко
Валентин Михайлович Ситниченко
Original Assignee
Украинский Научно-Исследовательский Институт Станков И Инструментов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Украинский Научно-Исследовательский Институт Станков И Инструментов filed Critical Украинский Научно-Исследовательский Институт Станков И Инструментов
Priority to SU4890238 priority Critical patent/RU1815620C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1815620C publication Critical patent/RU1815620C/en

Links

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники, в частности , к устройствам управлени  станками с программным управлением, машинами термической резки металла. Цель изобретени  - улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет стабилизации скорости перемещени  рабочего органа дл  повышени  качества и точности обрабатываемых деталей. Устройство дл  двухкоординатного управлени  рабочим органом, содержит блок коммутации, интерпол тор, группа информационных входов которого подключена к первой группе информационных выходов задатчика кодов, регистр и в каждом канале управлени  привод, цифроана- логовый преобразователь, группа информационных входов которого соединена с соответствующей группой информационных выходов первого блока коммутации, перва  группа входов блока сравнени  подключена к соответствующей группе информационных выходов интерпол тора. Новым в устройстве  вл етс  то, что в каждый канал введен датчик обратной св зи перемещени , блок останова, триггер, элемент И, элемент ИЛИ, сумматор и блоки пам ти синусов и косинусов. 7 ил. (Л СThe invention relates to the field of automation and computer technology, in particular, to control devices for programmed machine tools, thermal metal cutting machines. The purpose of the invention is to improve the operational characteristics of the device by stabilizing the speed of movement of the working body to improve the quality and accuracy of the workpiece. A device for two-coordinate control of a working body, comprises a switching unit, an interpolator, the group of information inputs of which is connected to the first group of information outputs of the code setter, a register and a drive in each control channel, a digital-to-analog converter, the group of information inputs of which are connected to the corresponding group of information outputs of the first switching unit, the first group of inputs of the comparison unit is connected to the corresponding group of information outputs of the interpolator. What is new in the device is that a motion feedback sensor, a stop unit, a trigger, an AND element, an OR element, an adder and sine and cosine memory units are introduced into each channel. 7 ill. (L C

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам управлени  станками с программным управлением, машинами термической резки металла,The invention relates to the field of automation and computer technology, in particular to control devices for programmed machine tools, thermal metal cutting machines,

Цель изобретени  - устранение указанного недостатка.The purpose of the invention is to remedy this drawback.

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 - функциональна  схема первого блока коммутации; на фиг.З - функциональна  схема второго блока коммутации; на фиг.4 - функциональна  схема третьего блока коммутации: на фиг.5 - функциональна  схема блока сравнени ; наFigure 1 presents a structural diagram of a device; figure 2 is a functional diagram of the first switching unit; Fig. 3 is a functional diagram of a second switching unit; Fig. 4 is a functional diagram of a third switching unit: Fig. 5 is a functional diagram of a comparison unit; on the

фиг.6 - структурна  схема интерпол тора с блоком останова; на фиг.7 - функциональна  схема схемы совпадени .6 is a block diagram of an interpolator with a stop unit; Fig. 7 is a functional diagram of a matching circuit.

Устройство (фиг.1) содержит в каждом из каналов X и Y привод 1, цифроаналого- вый преобразователь 2, блок сравнени  3, цепь обратной св зи 4, включающую датчик обратной св зи перемещени  5 и реверсив- , ный счетчик б, исполнительный орган 7. В устройство вход т также интерпол тор 8, задатчик кодов 9, блок останова 10, блок коммутации 11, блок пам ти синусов 12, блок пам ти косинусов 13, второй блок коммутации 14, сумматор 15, регистр 16, третийThe device (Fig. 1) contains in each of the channels X and Y a drive 1, a digital-to-analog converter 2, a comparison unit 3, a feedback circuit 4, including a displacement feedback sensor 5 and a reverse counter b, an actuator 7. The device also includes an interpolator 8, a code generator 9, a stop unit 10, a switching unit 11, a sine memory unit 12, a cosine memory unit 13, a second switching unit 14, an adder 15, a register 16, a third

ел о к оate about

блок коммутации 17, элемент И 18, элемент ИЛИ 19 и триггер 20.switching unit 17, element AND 18, element OR 19, and trigger 20.

Блоки пам ти синусов 12 и косинусов 13 построены по стандартной схеме посто нного ЗУ и реализованы на микросхемах 556РТ5.The memory blocks of the sines 12 and cosines 13 are constructed according to the standard scheme of a constant memory and are implemented on 556PT5 microcircuits.

Регистр 16 построен по стандартной схеме регистра отображени  данных с тактируемыми триггерами, выходные буферные усилители которого имеют третье Z-состо ние, и реализован на микросхемах К555ИР23.Register 16 is constructed according to the standard data register register with clocked triggers, the output buffer amplifiers of which have a third Z-state, and is implemented on K555IR23 microcircuits.

Блок коммутации 11 (фиг.2) содержит инверторы 21, 22, 23 и группу элементов 24 2-ЗИ-ИЛИ. Количество элементов в группе вдвое больше, чем разр дность устройства, на фиг.2 показано 6 элементов.The switching unit 11 (figure 2) contains inverters 21, 22, 23 and a group of elements 24 2-ZI-OR. The number of elements in the group is twice as large as the bit size of the device; Fig. 2 shows 6 elements.

Второй блок коммутации 14 (фиг.З) содержит инверторы 25, 26, 27 и группу элементов 28 2-ЗИ-ИЛИ. Количество элементов в группе совпадает с разр дностью устройства. На фиг.З показано 3 элемента .The second switching unit 14 (Fig.Z) contains inverters 25, 26, 27 and a group of elements 28 2-ZI-OR. The number of elements in the group matches the size of the device. 3, 3 elements are shown.

Третий блок коммутации 17 (фиг.4) содержит инверторы 29, 30, 31 и элемент 32 2-ЗИ-ИЛИ.The third switching unit 17 (figure 4) contains inverters 29, 30, 31 and element 32 2-ZI-OR.

Блок сравнени  3 (фиг.5) содержит сумматор 33,разр дность которого совпадает с разр дностью устройства, и многовходовой элемент 34 НЕ-И, количество входов которого равно разр дности сумматора 33.Comparison unit 3 (Fig. 5) comprises an adder 33, the bit of which matches the bit of the device, and a multi-input element 34 NAND, the number of inputs of which is equal to the bit of the adder 33.

Интерпол тор 8 (фиг.6) построен по стандартной схеме линейного интерпол то- ра по принципу цифровых дифференциаль- .ных анализаторов и содержит по каждой из координат входной регистр 35, разр дность которого совпадает с разр дностью устройства , сумматор 36, разр дность которого минимум на два разр да превышает разр дность устройства, выходной регистр 37, разр дность которого совпадает с разр дностью сумматора 36. На первую и вторую группы информационных выходов интерпол тора 8 подаетс  информаци  с выходов старших разр дов соответствующих выходных регистров 37, на третью и четвертую группы информационных выходов интерпол тора 8 подаетс  информаци  с выходов соответствующих входных регистров 35. Количество разр дов в .каждой группе информационных выходов интерпол тора совпадает с разр дностью устройства .Interpolator 8 (Fig. 6) is constructed according to the standard linear interpolator scheme according to the principle of digital differential analyzers and contains, for each coordinate, an input register 35, the bit of which coincides with the bit of the device, the adder 36, the bit of which at least two bits higher than the bit of the device, the output register 37, the bit of which coincides with the bit of the adder 36. The information from the outputs of the higher bits is supplied to the first and second groups of information outputs of the interpolator 8 output register 37, the third and fourth group of information outputs of the interpolator 8 is supplied with the output information corresponding to input register 35. The number of bits in the group of information outputs .Each interpolator coincides with a width of the device.

Блок останова 10 (фиг.6) содержит две идентичные схемы совпадени  38 и 39, и коммутатор, в который вход т инвертор 40 и элемент 41 2-2И-ИЛИ. Перва  и треть  группы информационных выходов интерпол тора по координате X соединены соответственно с третьей и первой группамиThe stop unit 10 (Fig. 6) contains two identical matching circuits 38 and 39, and a switch that includes an inverter 40 and a 2-2-AND-OR element 41. The first and third groups of information outputs of the interpolator along the coordinate X are connected respectively to the third and first groups

информационных входов блока останова 10 и входами схемы совпадени  38, а втора  и четверта  группы информационных выходов интерпол тора по координате Y соеди- неиы соответственно с четвертой и второй группами информационных входов блока останова 10 и входами схемы совпадени  39.the information inputs of the stop unit 10 and the inputs of the match circuit 38, and the second and fourth groups of information outputs of the interpolator along the Y coordinate are connected to the fourth and second groups of information inputs of the stop unit 10 and the inputs of the match circuit 39, respectively.

Схема совпадени  38 (фиг.7) содержит группу элементов 42 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и многовходовой элемент НЕ-И 43. Количество элементов 42 совпадает с разр дностью устройства. Количество входов элемента 43 совпадает с разр дностью уст- 5 ройства.Matching circuit 38 (Fig. 7) contains a group of EXCLUSIVE OR elements 42 and a multi-input NOT-AND element 43. The number of elements 42 is the same as the device size. The number of inputs of element 43 coincides with the size of the device.

Перед установкой в устройство дл  двухкоординатного управлени  рабочим органом блоков пам ти синусов 12 и косинусов 13, в  чейки этих блоков занос т коды 0 чисел, пропорциональных соответственно синусу и косинусу угла, тангенс которого определ ет адрес этих  чеек.Before the sine 12 and cosine 13 memory blocks are installed in the device for two-coordinate control of the working body, codes 0 of numbers proportional to the sine and cosine of the angle, the tangent of which determines the address of these cells, are entered into the cells of these blocks.

Дл  этого выполн ют следующие действи :To do this, perform the following actions:

5 Вычисл ют значени  каждой из величин . в диапазоне от 0 до 1:5 The values of each of the values are calculated. in the range from 0 to 1:

То, TL .... Ti-i.Ti, ..., Tn; где То - 0. Tn 1, TI Tr1 + 1/n, n - число  чеек пам ти в ПЗУ (дл  микросхемы 0 556РТ5, имеющей организацию бит, п 512);That TL .... Ti-i.Ti, ..., Tn; where T0 is 0. Tn 1, TI Tr1 + 1 / n, n is the number of memory cells in the ROM (for a 0 556PT5 chip having bit organization, n 512);

вычисл ют значени  арктангенса (Tj) каждой из величин:the arctangent values (Tj) of each of the values are calculated:

Bi arctg (Ti);Bi arctg (Ti);

5 наход т значени  синуса и косинуса дл  каждого Bi:5 find the sine and cosine values for each Bi:

Si sin Bi, ooCi cos Bi;Si sin Bi, ooCi cos Bi;

определ ют коэффициент пропорцио- 0 нальности К, исход  из разр дности R цифро-аналоговых преобразователей устройства:determine the proportionality coefficient K, based on the bit R of the digital-to-analog converters of the device:

K 2R-1;K 2R-1;

определ ют дл  каждого Si и Ci значени  5 SINUSinCOSINUSI:for each Si and Ci, 5 SINUSinCOSINUSI values are determined:

SINUSi Bi, COSINUSi K COSBi; перевод т значени  i, SINUSi и COSINUSi, полученные в результате вычис- 0 лений в двоичный код;SINUSi Bi, COSINUSi K COSBi; translating the values of i, SINUSi and COSINUSi obtained as a result of computations into binary code;

дл  каждого I, использу  двоичные I в качестве адреса ПЗУ, занос т соответствующее этому i значение SINUSi в двоичном коде в блок пам ти синусов, а значение 5 COSINUSI в двоичном коде - в блок пам ти косинусов.for each I, using binary I as the ROM address, the corresponding SINUSi value in binary code is entered into the sine memory block, and the 5 COSINUSI value in binary code is entered into the cosine memory block.

Устройство работает следующим обра зом. В исходном состо нии сигналом с выхода триггера 20 реверсивные счетчики б удерживаютс  в нулевом состо нии, первыйThe device operates as follows. In the initial state, the signal from the output of the trigger 20 reversible counters b are kept in the zero state, the first

блок коммутации 11 и второй блок коммутации 14 закрыты, в результате чего на первую группу входов сумматора 15 и на информационные входы цифро-аналоговых преобразователей 2 обоих каналов управлени  поступает нулевой код, что преп тствует перемещению исполнительного органа 7. Сигнал с выхода триггера 20 также отключает выходы регистра 16 от адресных входов блоков .пам ти синусов 12 и косинусов 13, при этом адресные входы блоков пам ти 12 и 13, а также втора  группа информационных входов сумматора 15 оказываютс  подключенными к соответствующей группе выходов задатчика кодов 9.the switching unit 11 and the second switching unit 14 are closed, as a result of which a zero code is supplied to the first group of inputs of the adder 15 and to the information inputs of the digital-to-analog converters 2 of both control channels, which prevents the movement of the actuator 7. The signal from the output of the trigger 20 also disables the outputs of the register 16 from the address inputs of the blocks. in memory of sines 12 and cosines 13, while the address inputs of the memory blocks 12 and 13, as well as the second group of information inputs of the adder 15 are connected to the corresponding group uppe outputs setter codes 9.

Рассмотрим случай, когда отрезок интерпол ции составл ет с осью X угол менее 45 градусов.Consider the case where the interpolation segment makes an angle less than 45 degrees with the X axis.

При команде на движение исполнительного органа 7 по отрезку интерпол ции из задатчика кодов 9 в интерпол тор 10 занос тс  коды X и Y, где X и Y - координаты конца отрезка интерпол ции. Через вторую группу информационных входов сумматора 15 в регистр 16 по сигналу с выхода элемента или 19, на первый вход которого поступает сигнал Пуск с выхода пуска задатчика кодов 9, записываетс  код тангенса наклона отрезка относительно оси X А1 tg а Y/X. Сигнал Пуск с задатчика кодов 9, поступа  на S-вход триггера 20, переводит его в единичное состо ние. При этом информационные выходы регистра 16 подключаютс  к адресным входам блоков пам ти синусов 12 и косинусов 13. На информационных выходах блоков пам ти 12 и 13 по вл етс  информаци , пропорциональна  соответственно синусу и косинусу угла а, и, поступа  через первый блок коммутации 11 на след щие системы Y и X соответственно, вызывает перемещение исполнительного органа 7. Перемещение исполнительных органов на ХО и YO дискрет соответственно приводит к по влению ХО и YO импульсов на выходах датчиков обратной св зи перемещени  5. Импульсы ХО и YO поступают на входы реверсивных счетчиков 6 соответствующих ка- налов. Причем, при перемещении исполнительного органа в положительном направлении импульсы поступают на тактовый вход счетчика 6 дл  счета на уменьшение , а при перемещении в отрицательном направлении - на тактовый вход счетчика 6 дл  счета на увеличение. При этом число, накапливающеес  в реверсивном счетчике 6 и соответствующее положению исполнительного органа 7 получаетс  в дополнительном коде. С выхода реверсивного счетчика 6 дополнительный код , соответствующий положению исполнительного органа 7 на данной оси. поступает на вторую группу информационных входов блока сравнени  3.на первую группу информационных 5 входов которого поступает код с соответствующей группы информационных выходов интерпол тора 8. При этом на группе информационных выходов блока сравнени  по вл етс  код числа, дающий величинуWhen the command to move the executive body 7 along the interpolation segment is entered, codes X and Y are entered into the interpolator 10 from the code generator 9, where X and Y are the coordinates of the end of the interpolation segment. Through the second group of information inputs of the adder 15 to the register 16 by the signal from the output of the element or 19, the first input of which receives the Start signal from the start output of the code setter 9, the tangent of the slope of the segment relative to the axis X A1 tg and Y / X is recorded. The Start signal from the code setter 9, received at the S-input of the trigger 20, puts it in a single state. In this case, the information outputs of the register 16 are connected to the address inputs of the memory blocks of the sines 12 and cosines 13. At the information outputs of the memory blocks 12 and 13, the information appears is proportional to the sine and cosine of the angle a and, respectively, received through the first switching block 11 by the following systems Y and X, respectively, cause the movement of the actuator 7. The movement of the actuators on XO and YO discretion, respectively, leads to the appearance of XO and YO pulses at the outputs of the motion feedback sensors 5. Pulses XO and YO stumbles to the inputs of the reversible counter 6 of canals of respective. Moreover, when the actuator is moved in the positive direction, the pulses are fed to the clock input of the counter 6 for counting to decrease, and when moving in the negative direction, to the clock input of the counter 6 for counting to increase. In this case, the number accumulating in the reversible counter 6 and corresponding to the position of the executive body 7 is obtained in an additional code. From the output of the reversible counter 6, an additional code corresponding to the position of the executive body 7 on this axis. arrives at the second group of information inputs of the comparison unit 3. the first group of information 5 inputs of which receives a code from the corresponding group of information outputs of the interpolator 8. At the same time, a number code appears on the group of information outputs of the comparison unit, giving the value

0 положени  исполнительного органа 7 от координаты очередной опорной точки, заданной интерпол тором 8. В случае полного совпадени  положени  исполнительного органа 7 с координатой, заданной интерпо5 л тором 8, на сигнальном выходе блока сравнени  3 по вл етс  единичный сигнал, сигнал нулевого отклонени , поступающий на вход третьего блока коммутации 17.0, the position of the actuator 7 from the coordinate of the next reference point specified by the interpolator 8. If the position of the actuator 7 completely coincides with the coordinate specified by the interpolator 8, a single signal appears at the signal output of the comparison unit 3, a signal of zero deviation the input of the third switching unit 17.

Код Y величины отклонени  по оси YY code y-axis deviation

0 через второй блок коммутации 14 подаетс  . на первую группу информационных входов сумматора 15. Запись в регистр 16 нового, откорректированного значени  кода тангенса наклона tg от tg «т-i +д Y, где0 through the second switching unit 14 is supplied. to the first group of information inputs of the adder 15. Record in the register 16 a new, corrected value of the slope tangent code tg from tg "t-i + d Y, where

5 tg «т-тангенс нового угла наклона, tg щ- - тангенс предыдущего угла наклона, производитс  в момент по влени  сигнала нулевого отклонени  по оси X. Этот сигнал через третий блок коммутации 17 и элемент 19 или5 tg is the t-tangent of the new angle of inclination, tg u - is the tangent of the previous angle of inclination, is produced at the moment of the appearance of the signal of zero deviation along the X axis. This signal through the third switching unit 17 and element 19

0 поступает на вход записи регистра 16, а также на тактовый вход интерпол тора 8, в результате чего на первой и второй группах информационных выходов интерпол тора 8 по вл ютс  коды, соответствующие значе5 ни м координат X и Y новой опорной точки интерпол ции. Если координата X новой опорной точки совпадает с координатой конца отрезка интерпол ции, то на выходе блока останова 10 по вл етс  единичный0 is supplied to the input of the register register 16, as well as to the clock input of the interpolator 8, as a result of which the codes corresponding to the X and Y coordinates of the new interpolation reference point appear on the first and second groups of information outputs of the interpolator 8. If the X coordinate of the new reference point coincides with the coordinate of the end of the interpolation segment, then at the output of stop block 10, a single

0 сигнал, который разрешает сброс триггера 20 через элемент И 18. Триггер 20 сбрасываетс  по приходу с выхода третьего блока коммутации 17 сигнала нулевого отклонени  по оси X. После сброса триггера 20 уст5 ройство приходит в исходное состо ние.0 is a signal that enables the reset of trigger 20 through element And 18. Trigger 20 is reset upon arrival of the zero deviation signal along the X axis from the output of the third switching unit 17. After resetting trigger 20, the device returns to its initial state.

Если отрезок интерпол ции ориентирован так. что относительно оси X составл ет угол а более 45 градусов, то по сигналу Пуск из задатчика кодов 9 в регистр 16If the interpolation segment is oriented like this. that relative to the X axis makes an angle a of more than 45 degrees, then, according to the Start signal, from the code generator 9 to register 16

0 записываетс  код числа А2 tg ( /2-«), задатчик кодов 9 вырабатывает команду, по которой первый блок коммутации 11 направл ет сигналы с информационных выходов блока синусов 12 на группу0, the code of the number A2 tg (/ 2- ") is written, the code generator 9 generates a command, according to which the first switching unit 11 sends signals from the information outputs of the sine block 12 to the group

5 информационных входов цифроаналогово- го преобразовател  канала X. а сигналы с информационных выходов блока косинусов 13 на группу информационных входов циф- роаналогового преобразовател  канала Y.5 information inputs of the digital-to-analog converter of channel X. and signals from the information outputs of the cosine block 13 to the group of information inputs of the digital-to-analog converter of channel Y.

По этой же команде второй блок коммутации 14 подключает к первой группе информационных входов сумматора 15 группу информационных выходов блока сравнени  3 канала X, а третий блок коммутации 17 пропускает на вход записи в регистр 16 сигнал нулевого отклонени  от блока сравнени  3 канала Y. В остальном работа устройства не отличаетс  от описанного случа  дл  угла менее 45 градусов.By the same command, the second switching unit 14 connects to the first group of information inputs of the adder 15 the group of information outputs of the comparison unit 3 of channel X, and the third switching unit 17 passes a signal of zero deviation from the comparison unit 3 of channel Y to the input of the register 16. the device does not differ from the described case for an angle of less than 45 degrees.

Первый блок коммутации 11 (фиг.2) работает следующим образом. Если на вход инвертора 23 подано напр жение высокого уровн , то элементы 24 закрыты и на их выходах, а значит на информационных выходах блока коммутации 11 присутствует напр жение низкого уровн  независимо от состо ни  остальных входов. Напр жение низкого уровн  на входах инверторов 23 и 24 разрешает прохождение данных от группы информационных выходов блока пам ти синусов 12 на выходы элементов 24, соединенные с группой информационных входов цифроаналогового преобразовател  канала Y, а данные от группы информационных выходов блока пам ти косинусов 13 на выходы элементов 24, соединенные с группой информационных входов цифроаналогового преобразовател  канала X. Напр жение низкого уровн  на входе инвертора 23 и высокого уровн  на входе инвертора 24 разрешает прохождение данных от группы информационных выходов блока пам ти синусов 12 на выходы элементов 24, соединенные с группой информационных входов цифроаналогового преобразовател  канала X, а данные от группы информационных выходов блока пам ти косинусов 13 на выходы элементов 24, соединенные с группой информационных входов цифрозналогового преобразовател  канала Y.The first switching unit 11 (figure 2) works as follows. If a high level voltage is applied to the input of the inverter 23, then the elements 24 are also closed at their outputs, which means that a low voltage is present at the information outputs of the switching unit 11, regardless of the state of the remaining inputs. The low voltage at the inputs of the inverters 23 and 24 allows the passage of data from the group of information outputs of the sine memory block 12 to the outputs of the elements 24 connected to the group of information inputs of the digital-analog converter of channel Y, and the data from the group of information outputs of the cosine memory block 13 to the outputs elements 24 connected to the group of information inputs of the digital-to-analog converter of channel X. The low voltage at the input of the inverter 23 and the high level at the input of the inverter 24 allows the passage of data output from the group of information outputs of the sine memory block 12 to the outputs of the elements 24 connected to the group of information inputs of the digital-analog converter of the channel X, and the data from the group of information outputs of the memory block of cosines 13 to the outputs of the elements 24 connected to the group of information inputs of the digital-to-analog converter of channel Y .

Второй блок коммутации 14 (фиг.З) работает следующим образом. Если на вход инвертора 27 подано напр жение высокого уровн , то элементы 28 закрыты и на их выходах присутствует напр жение низкого уровн  независимо от состо ни  остальных входов. Напр жение низкого уровн  на входах инверторов 27 и 25 разрешает прохождение данных от информационных выходов блока сравнени  3 канала Y на выходы элементов 28, т.е. перва  группа информационных входов второго блока коммутации оказываетс  подключенной к его группе информационных выходов. Напр жение низкого уровн  на входе инвертора 27 и высокого уровн  на входе инвертора 25 разрешает прохождение данных от информационных выходов блока сравнени  3 канала X на выходы элементов 28, т.е. втора  группа информационных входов второго блока коммутации оказываетс  подключенной к его группе информационных выходов.The second switching unit 14 (Fig.Z) operates as follows. If a high level voltage is applied to the input of the inverter 27, then the elements 28 are closed and a low level voltage is present at their outputs regardless of the state of the remaining inputs. The low level voltage at the inputs of the inverters 27 and 25 allows the data to pass from the information outputs of the comparison unit 3 of channel Y to the outputs of the elements 28, i.e. the first group of information inputs of the second switching unit is connected to its group of information outputs. The low voltage at the input of the inverter 27 and the high voltage at the input of the inverter 25 allows the data to pass from the information outputs of the comparator 3 of channel X to the outputs of the elements 28, i.e. the second group of information inputs of the second switching unit is connected to its group of information outputs.

Третий блок коммутации 17(фиг.4) работает следующим образом. Если на вход инвертора 31 подано напр жение высокого уровн , то элемент 32 закрыт и на его выходе присутствует напр жение низкого уровн  независимо от состо ни  остальныхThe third switching unit 17 (figure 4) works as follows. If a high level voltage is applied to the input of the inverter 31, then the element 32 is closed and a low level voltage is present at its output, regardless of the state of the rest

0 входов. Напр жение низкого уровн  на входах инверторов 31 и 29 разрешает прохождение сигнала от сигнального выхода блока сравнени  3 канала X на выход элемента 32. Напр жение низкого уровн  на входе ин5 вертора 31 и высокого уровн  на входе инвертора 29 разрешает прохождение сигнала от сигнального выхода блока сравнени  3 канала Y на выход элемента 32.0 inputs. The low voltage at the inputs of the inverters 31 and 29 allows the signal to pass from the signal output of the comparison unit 3 of channel X to the output of element 32. The low voltage at the input of in5 of the inverter 31 and the high level at the input of the inverter 29 allows the signal to pass from the signal output of the comparator 3 channels Y to the output of element 32.

Блок сравнени  3 (фиг.5) работает сле0 дующим образом. На вход переноса сумматора 33 всегда подаетс  напр жение низкого уровн . На вторую группу информационных входов АО, А1. ..., AN сумматора с группы выходов реверсивного счетчика 6Comparison unit 3 (Fig. 5) operates as follows. A low voltage is always applied to the transfer input of the adder 33. To the second group of information inputs of AO, A1. ..., AN of the adder from the group of outputs of the reversible counter 6

5 поступают данные в дополнительном коде . об истинном положении исполнительного органа 7. На первую группу информационных входов ВО, В1, ..., BN сумматора б с соответствующей группы информационных5, the data comes in an additional code. about the true position of the executive body 7. On the first group of information inputs BO, B1, ..., BN of the adder b with the corresponding group of information

0 выходов интерпол тора 8 подаетс  координата очередной опорной точки в пр мом коде . На выходе сумматора по вл етс  код, соответствующий разности заданной ин- терпол тором 8 координаты и истинной ко5 ординаты исполнительного органа 7, который поступает на информационные выходы блока сравнени  3 и на входы элемента 34. При совпадении заданной и истинной координат на всех выходах сумматора 33The 0 outputs of interpolator 8 provide the coordinate of the next reference point in the forward code. At the output of the adder, a code appears corresponding to the difference of the coordinate specified by the interpolator 8 and the true coordinate of the executive body 7, which is fed to the information outputs of the comparison unit 3 and to the inputs of the element 34. When the given and true coordinates coincide at all outputs of the adder 33

0 по вл етс  напр жение низкого уровн  и на выходе элемента 34 вырабатываетс  сигнал высокого уровн , который свидетельствует о нулевом отклонении истинной координаты от заданной и подаетс  на сигнальный0, a low level voltage appears and a high level signal is generated at the output of element 34, which indicates a zero deviation of the true coordinate from the given one and is supplied to the signal

5 выход блока сравнени  3.5 output of comparison unit 3.

По приходу импульса с выхода элемента или 19 на тактовый вход мнтерпол тора 8 (фиг.6) на выходах его выходных регистров 37 по вл ютс  коды, соответствующие ко0 ординатам очередной опорной точки интер- пол ции. Во входных регистрах 35 интерпол тора 8 хран тс  коды, соответствующие координатам конца отрезка интерпол ции ,Upon the arrival of a pulse from the output of element or 19 to the clock input of multiplexer 8 (Fig. 6), the codes corresponding to the coordinates of the next reference point of interpolation appear at the outputs of its output registers 37. In the input registers 35 of the interpolator 8 are stored codes corresponding to the coordinates of the end of the interpolation segment,

5При совпадении кодов на выходах регистров 35 и 37, которые соответствующим образом попарно подключены к схемам совпадени  38 и 39 (фиг.7), на выходах всех элементов 42 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ по вл етс  напр жение низкого уровн , в результате чего на выходе многовходового элемента НЕ-И 43 по вл етс  высокий уровень .5 If the codes on the outputs of the registers 35 and 37, which are respectively pairwise connected to the matching circuits 38 and 39 (Fig. 7), match, the outputs of all elements 42 EXCLUSIVE OR receive a low voltage, as a result of which the output of the multi-input element DOES NOT - And 43 appears high.

Напр жение низкого уровн  на входе инвертора 40 разрешает прохождение сигнала с выхода схемы совпадени  38 на выход элемента 2-2И-2ИЛИ 41 блока останова. Напр жение высокого уровн  на входе инвертора 40 разрешает прохождение сигнала с выхода схемы совпадени  39 на выход элемента 41.The low voltage at the input of the inverter 40 allows the signal to pass from the output of the matching circuit 38 to the output of the 2-2I-2 OR 41 element of the stop unit. The high voltage at the input of the inverter 40 allows the signal to pass from the output of the matching circuit 39 to the output of the element 41.

Таким образом, поскольку пары управл ющих воздействий, вводимые на входы след щих систем обеих координат пропорциональны соответственно синусам и коси- нугам одного и того же угла наклона, заданного величиной текущего тангенса tg, то результирующа  скорость перемещени  рабочего органа в любой момент времени посто нна и равна:Thus, since the pairs of control actions introduced to the inputs of the following systems of both coordinates are proportional to the sines and the braids of the same angle of inclination specified by the value of the current tangent tg, the resulting speed of movement of the working body at any time is constant and is equal to:

Up V Ux 2 + Uy 2 Ki VUX2 + Uy2Up V Ux 2 + Uy 2 Ki VUX2 + Uy2

Ki a -f cos2 a - Ki K2 const, где Ki, K 2 - коэффициенты пропорциональности .Ki a -f cos2 a - Ki K2 const, where Ki, K 2 are proportionality coefficients.

Ux KixUx,Ux KixUx,

Uy KixUy,Uy KixUy,

Uy K2XSina,Uy K2XSina,

Ux K2xcos a.Ux K2xcos a.

В свою очередь, стабилизаци  скорости перемещени  рабочего органа повышает точность обработки и качество получаемых деталей, что позвол ет использовать их при сборке узлов без дополнительной обработки .In turn, stabilization of the speed of movement of the working body increases the accuracy of processing and the quality of the resulting parts, which allows them to be used in assembling units without additional processing.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  двухкоординатного управлени  рабочим органом, содержащее блок коммутации, интерпол тор, группа информационных входов которого подключена к первой группе информационных выходов задатчика кодов, регистр и в каждом канале управлени - привод, цифроана- логовый преобразователь, группа информационных входов которого соединена с соответствующей группой информационных выходов первого блока коммутации, перва  группа входов блока сравнени  подключена к соответствующей группе информационных выходов интерпол тора, отличающеес  тем, что. с целью улучшени  эксплуатационных характеристик за счет стабилизации скорости перемещени  рабочего органа дл  повышени  качества и точности обрабатываемых деталей, в каждыйSUMMARY OF THE INVENTION A device for two-coordinate control of a working body, comprising a switching unit, an interpolator, a group of information inputs of which are connected to a first group of information outputs of a code setter, a register, and in each control channel, a drive, a digital-to-analog converter, the group of information inputs of which are connected to the corresponding group of information outputs of the first switching unit, the first group of inputs of the comparison unit is connected to the corresponding group of information outputs in terpol torus, characterized in that. with the aim of improving performance by stabilizing the speed of movement of the working body to improve the quality and accuracy of the machined parts in each канал введен датчик обратной св зи перемещени , первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам реверсивного счетчика канала, разр дные вы- 5 ходы которого соединены с второй группой информационных входов блока сравнени . а также второй и третий блоки коммутации, блок останова, триггер, элемент И. элемент ИЛИ, сумматор и блоки пам ти синусов иa displacement feedback sensor has been introduced, the first and second outputs of which are connected to the corresponding inputs of a reversible channel counter, the 5-bit outputs of which are connected to the second group of information inputs of the comparison unit. as well as the second and third switching blocks, a stop block, a trigger, an AND element, an OR element, an adder and sine memory blocks, and 0 косинусов, группы информационных выходов которых подключены к соответствующим группам информационных входов первого блока коммутации, первый управл ющих вход которого соединен с управл 5 ющим входом второго и третьего блоков коммутации, блока остановки и выходом управлени  задатчика кодов, выход пуска которого подключен к первому входу элемента ИЛИ и к установочному входу триггера, вход0 cosines, the groups of information outputs of which are connected to the corresponding groups of information inputs of the first switching unit, the first control input of which is connected to the control 5 input of the second and third switching units, the stop unit and the control output of the code setter, the start output of which is connected to the first input of the element OR and to the trigger installation input, input 0 сброса которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен к выходу третьего блока коммутации и к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи регистра и с так5 товым входом интерпол тора, треть  и четверта  группы информационных выходов интерпол тора подключены соответственно к первой и второй группам информационных входов блока останова, треть  и четвер0 та  группы информационных входов которого соединены соответственно с первой и второй группами информационных выходов интерпол тора, а выход- с вторым входом элемента И, перва  и втора  группы0 reset of which is connected to the output of the AND element, the first input of which is connected to the output of the third switching unit and to the second input of the OR element, the output of which is connected to the input of the register record and to the clock input of the interpolator, the third and fourth groups of information outputs of the interpolator are connected respectively to the first and second groups of information inputs of the stop block, the third and fourth groups of information inputs of which are connected respectively to the first and second groups of information outputs of the interpolator, and yhod- to a second input of the AND, the first and second groups 5 информационных входов второго коммутатора подключены к группам выходов блока сравнени  соответствующего канала, а группа выходов - к первой группе входов сумматора, втора  группа входов которого5 information inputs of the second switch are connected to the output groups of the comparison unit of the corresponding channel, and the output group is connected to the first group of inputs of the adder, the second group of inputs of which 0 соединена с соответствующей группой выходов задатчика кодов, адресными входами блоков пам ти синуса и косинуса и с соответствующими выходами регистра, инверсный выход триггера подключен к0 is connected to the corresponding group of outputs of the code setter, address inputs of the sine and cosine memory blocks and to the corresponding register outputs, the inverse trigger output is connected to 5 управл ющему входу разрешени  второго и третьего блоков коммутации, к входам сброса ререрсмвных счетчиков каналов, к входу разрешени  регистра и к управл ющему входу разрешени  первого блока коммута0 . ции, выход каждого цифроанзлогового преобразовател  подключен к приводу . соответствующего канала, соединенному с датчиком обратной св зи, а первый и второй информационные входы третьего блока5 to the control enable input of the second and third switching units, to the reset inputs of the channel counters, to the register enable input and to the enable control input of the first switching unit 0. tion, the output of each digital-to-analog converter is connected to the drive. the corresponding channel connected to the feedback sensor, and the first and second information inputs of the third block 5 коммутации св заны с сигнальными выходами блоков сравнени  соответствующих каналов.5, the switching is associated with the signal outputs of the comparing units of the respective channels. 18156201815620 С третьего fiutxockt Sdvirc/rume/ 9 tFrom the third fiutxockt Sdvirc / rume / 9 t cmps/rjbsso бь/хода бьщис/ш телд дcmps / rjbsso b / move bschis / w teld d свб/хода mpu&tpy 2Oswb / move mpu & tpy 2O ofnpefapcuSHOZQ счетицка ffofnpefapcuSHOZQ counter ff Фиг.4Figure 4 от интерпб- л тора дfrom the interpolator torus q J3J3 fafa JTJt СлSL Фи&.5Fi & .5 Фиг.эFig. E . к элементу МИ 73. to the element MI 73 л йтороми &локиl ytoromi & loki xoflifitufnat- щ/и xoflifitufnat- u / i к третье ниto the third neither олсху fCM/fy/TTtrolshu fcm / fy / TTtr ц и ц ПC and C P К блоку срабне и  координаты XGo to block and coordinate X С третьего .. С выхода ВыхоЗа г Вычислител  9 вычислител :)From the third .. From the output of Vykhoza, the Computer 9 calculator :) Фиг.66 К блоку сра#не/а/ To block cp # not / a / 1 KOD/}dV//ff/7X / У1 KOD /} dV // ff / 7X / Y
SU4890238 1990-12-13 1990-12-13 Device for control of working head by two coordinates RU1815620C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4890238 RU1815620C (en) 1990-12-13 1990-12-13 Device for control of working head by two coordinates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4890238 RU1815620C (en) 1990-12-13 1990-12-13 Device for control of working head by two coordinates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1815620C true RU1815620C (en) 1993-05-15

Family

ID=21549634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4890238 RU1815620C (en) 1990-12-13 1990-12-13 Device for control of working head by two coordinates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1815620C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Булаков А.А. Исследование квазинепрерывных систем. - М.: Наука, с.92. Авторское свидетельство СССР N2853610,005819/21,1970. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4710865A (en) Control system for positioning an object using switching from a speed control mode to a position control mode with adjustable brain
US3465217A (en) Digitalized shaft rotation direction control
US4881248A (en) Counter circuit provided with means for reading out counted data by read-command signal applied asynchronously with clock signals to be counted
US2867724A (en) Control circuit
US4128794A (en) Interferometric correction system for a numerically controlled machine
RU1815620C (en) Device for control of working head by two coordinates
US3708657A (en) Numerical conversion apparatus for interferometer position transducer
US5375066A (en) Apparatus and methods for implementing error correction in real time for machine tools with encoder-type position feedback
US3539895A (en) Apparatus for controlling the instantaneous positions and velocities of movable elements according to digital numerical commands
US3373267A (en) Programming device
US4300039A (en) Incremental encoder
US3356994A (en) Positioning numerical control device for machine tools and similar equipments
US3710222A (en) Numerical control servo drive signal generating system
US4586124A (en) Device for regulating linear motion
US4321684A (en) Digital resolver
Koren et al. Numerical control of a lathe
SU1251039A1 (en) Device for controlling velocity of object
US6167108A (en) Method of processing signals of encoders and apparatus employing the same
KR0153641B1 (en) Motor rotating position detecting circuit using incremental encoder
SU1319024A1 (en) Device for determining argument of vector
SU1124255A1 (en) Position electric drive
SU485419A1 (en) Device for combined numerical control
SU1124251A1 (en) Digital program control device
SU1383401A1 (en) Device for automatic addressing of vehicles
SU395839A1 (en) DIGITAL LINEAR INTERPOLATOR