SU1272311A1 - Функциональный интерпол тор - Google Patents

Description

tc

1C

со

Изобретение относитс  к числовому программному управлению и может найти применение в автоматических системах резьбонарезных , зубообрабатывающих и намоточных станков, а также роботов, обслуживающих конвейеры и поточные линии.

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  интерпол тора.

В отличие от традиционных параметрических интерпол торов предлагаемый позвол ет управл ть ведомыми координатами X, Y в функции ведущей координаты Z.

В отличие от известных функциональных интерпол торов предлагаемый интерпол тор позвол ет обеспечить любое соотношение между приращени ми в кадре по ведущей и ведомыми координатами, в том числе , AY; ЛХ AY О, но AZ # О, обеспечить высокую равномерность следовани  импульсов. Кроме того, интерпол тор, позвол ет учесть фактическое положение ведущей координаты: измен ть скорость движени  ведомых координат, довод  ее до предельно допустимой, путем соответствующей настройки элемент запаздывани .

На фиг. I приведена схема интерпол тора; на фиг. 2 - временные диаграммы; на фиг. 3 - принципиальна  схема, блока управлени ; на фиг. 4 - схема первого счетчика ведущей координаты; на фиг. 5 - схема второго ключа; на фиг. б - схема триггера, первого ключа, второго счетчика ведущей координаты и счетчика ведомой координаты; на фиг. 7 - схема одного из введенных счетчиков; на фиг. 8 - элемент задержки.

Функциональный интерпол тор (фиг. 1) содержит первый счетчик I ведущей координаты , первый счетчик 2 ведомой координаты , второй счетчик 3 ведущей координаты, триггеры 4, первые ключи 5, вторые счетчики 6 ведомых координат, третий счетчик 7 ведущей координаты, блок 8 управлени , второй ключ 9 и элемент 10 задержки. В состав блока 8 управлени  вход т пульт П управлени , элемент ИЛИ 12, элемент 13 задержки, счетчик 14 кадров и блок 15 пам ти.

Основные функции, выполн емые блоками устройства, определ ютс  спецификой управл емого объекта - технологической установкой с ведущей координатой Z и ведомыми координатами X, Y, совершающими программные перемещени  в пространстве. Задание на перемещение в кадре координат X, Y поступает с информационной шины блока 8 в счетчики. Скоростью движени  ведущей координаты X, Y, Z управл ет оператор с внешнего по отнощению к интерпол тору пульта. Информаци  о фактическом положении координаты Z с кмпульсного датчика ее подаетс  в виде последовательности импульсов на управл ющий вход второго ключа 9.

Частота импульсов на выходе ключа 9 определ етс  циклом обнулени  счетчиков 6 и 7 и величиной задержки 10 элемента. Число импульсов, поступающих с ведущей координаты,, контролируетс  счетчиком 1. Ведомые координаты X, Y управл ютс  импульсными последовательност ми с выходов вторых счетчиков 3 ведущей координаты в функции положени  ведущей координаты. Интерпол тор одновременно задает скорости, пропорциональные частоте унитарного кода и приращени  АХ, AY, AZ по координатам. Программа управлени  в блоке 8 содержит информацию об этих приращени х в каждом кадре и кадры программы поочередно ввод тс  в счетчики. Импульсы обнулени  счетчиков служат выходными сигналами , вызывающими обновление их информации . Соотношение AX:AY:AZ в каждом кадре может быть произвольным, исключа  (конец программы).

Рассмотрим работу устройства по временным диаграммам (фиг. 2) на примере отработки двух кадров, где AX:AY:AZ 3:4:5, и одного кадра, где AX:AY:AZ 8:0:5. В первых кадрах максимальное перемещение задано по Z - эта координата  вл етс  ведущей, в последнем максимум имеет место по X по Y запрограммирована сто нка, но Z по-прежнему остаетс  ведущей координатой .

В исходном состо нии контакт «Пуск пульта 11 в блоке 8 управлени  разомкнут и сигнал «1 с выхода блока 8 управлени  поступает на первые установочные ВХОДЫ триггеров 4, входы записи счетчиков 1-3, 6 и 7 и вход запрета элемента 40 задержки после инверсии во втором ключе 9. Поэтому с триггеров 4 поступает сигнал «1 на первые ключи 5, в счетчики 1-3, 6 и 7 занесены коды АХ, AY, AZ нулевого кадра из блока 15 пам ти, а на выходе элемента 8 и первых двух выходах элемента 10 присутствуют сигналы «О.

При нажатии кнопки «Пуск снимаетс  сигнал с выхода блока 8, а с приходом первого импульса с входа Z открываетс  элемент 10. Так как состо ние хот  бы одного из счетчиков 6 или 7 не равно нулю, на инверсном выходе элемента И 9 присутствует сигнал «1, который спуст  период задержки, превыщающий разброс в срабатывании счетчиков 6 и 7, приходит с выхода элемента 10 задержки (строка 10, фиг. 2) на входы обратного счета счетчиков 6 и 7 и через первые ключи 5 - на входы обратного счета счетчиков 2 и 3 (строки 5). Если счетчики 6 и 7 наход тс  не в состо нии «О, код их уменьшаетс  на единицу, и вновь возникает импульс на выходе элемента 10 задержки. Уменьшаетс  и содержимое счетчиков 2 и 3.

Вс кий раз, когда счетчик 6 или 7 обнул етс , импульсы, поступающие из блока 10 на вход обратного счета, прекращают измен ть его код, и на выходе такого счетчика устанавливаетс  сигнал «1, свидетельствующий о нулевом состо нии счетчика (строки 6 и 7). Одновременно возникающий сигнал обнулени  счетчика 2 соответствующей координаты устанавливает триггер 4 в ноль по входу сброса и разрешает перезапись кода ДХ или ДУ по информационным входам (строки 2 и 4). В свою очередь, периодически возникающие сигналы обнулени  вторых счетчиков 3 ведущей координаты поступают на управление ведомыми координатами X, Y, и разрещают перезапись кода Д2 из блока 8 управлени  по информационным входам счетчиков 3 (строка 3).

Когда переходит в «О последний из счетчиков 6 и 7,снимаетс  управл ющий сигнал с третьего выхода второго ключа 9, прекраща  генерацию импульсов элементом 10, а в блоки I и 4 поступает сигнал, умень . щающий на единицу код счетчика 1 и пере вод щий в «1 триггеры 4.

При поступлении очередного импульса с датчика положени  ведущей координаты на вход блока, последний формирует сигнал «1 на первом выходе (строка 9), разреща  перезапись кодов ДХ, ДУ, AZ в счетчики 6 и 7. Так как , по вл етс  управл ющий сигнал на третьем выходе второго ключа 9 и вновь повтор етс  рассмотренный цикл.

Наконец, сигнал обнулени  первого счетчика I ведущей координаты, свидетельствующий об окончании кадра, поступает на вход блока 8 управлени , увеличива  на единицу код счетчика 14 кадров. Код номера следующего кадра со счетчика 14 передаетс  в качестве адреса в блок 15 пам ти. На щинах ДХ, ДУ, Д7 блока 8 управлени  по вл етс  информаци  следующео кадра, котора , спуст  период задержки блока 13, необходимый дл  смены кадра, заноситс  в счетчики 1-3. Так как , сигнал с выхода блока 8 управлени  снимаетс  и при поступлении очередного импульса по входу новый кадр программы отрабатываетс  в рассмотренном пор дке.

По заверщении отработки последнего кадра программы в блоке 15 пам ти остаетс  нулева  информаци  по всем кадрам.

Код на входе блока 8 управлени  блокирует элементы 9 и 10, прекраща  сме ну кадров и отработку. Отпустив кнопку «Пуск на пульте II, оператор имеет возможность произвести начальную установку смены.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Функциональный интерпол тор, содержащий блок управ тени , первый ключ, первый счетчик ведущей координаты и в каждой ведомой координате второй счетчик ведущей координаты и последовательно соединенные первый счетчик ведомой координаты, триггер и второй ключ, выход которого соединен с входом обратного счета второго счетчика ведущей координаты и с входом обратного счета первого счетчика ведомой координаты , информационные входы всех счетчиков соединены с информационной шиной блока управлени , выход которого подключен к входам записи счетчиков ведущей и ведомой координат, к первым установочным входам триггеров первого ключа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , он содержит вторые счетчики ведомых координат, третий счетчик ведущей координаты и элемент задержки, выход которого соединен с вторыми входами вторых ключей в каждой ведомой координате, и с входом обратного счета вторых счетчиков ведомых координат и третьего счетчика ведущей координаты, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами первого ключа, информационные входы всех счетчиков соединены с информационной щиной блока управлени , первые входы записи вторых счетчиков ведомых координат и третьего счетчика ведущей координаты подключены к выходу блока управлени , а вторые входы записи - к первому выходу первого ключа , второй выход которого соединен с вторым установочным входом триггеров и с входом обратного счета первого счетчика ведущей координаты, третий и четвертый выходы соответственно к первому и второму входам элемента задержки, а выход счетчика ведущей координаты соединен с входом блока управлени , вход интерпол тора соединен с вторым входом первого ключа.

   ,Z (2 )

   u)i.-8,,u2-5 11надр}

   1-

   гП

   Tl&4d

   uf

   &l

   Tfi

   и

   -

   из S/iOHuS

   6п. 8 | -1-13

   Фиг 3

   ил S/foni

   Ыйон д

   tt Sxodz из блока 6 Uy блона 7

   Фиг. 5 Вблшпм ВблонбЛ

   Lf3 Sn. 8

   Т

   из..8

   U3Sn.9

   L

   ,луу

   fl/e.7

   MioxS