SU1317399A1 - Устройство дл программного управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  управлени  координатно-сверлильными станками и станками дл  обработки печатных плат. Целью изобретени   вл етс  обеспечение режима автоматического позиционировани  точек обработки, расположенных по окружности. Устрой ство состоит из кругового интерпол тора , выполненного на цифровых дифференциальных анализаторах, блока задани  скорости, блока задани  знака координатных перемещений, блоков управлени  координатными приводами, координатных приводов, счетчика с переменным коэффициентом делени , трех счетчиков импульсов, блока управлени  циклом сверлений, п ти триггеров, элементов И,элементов ИЛИ, блока умножени  и генератора импульсов. Преимуществом предлагаемого устройства перед аналогичными  вл етс  обеспечение режима автоматического позиционировани  точек, расположенных по окружности, при максимальном быстродействии , обеспечиваемом круговым интерпол тором на цифровых дифференциальных анализаторах, при значительном упрощении программировани  процесса обработки детали и сокращении объема запоминающих устройств на программу. 5 ил. (Л САЭ СО QD СО

Description

11317399

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  управлени  ко- ординатно-сверлильными станками и станками дл  обработки печатных плат.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение режима автоматического позиционировани  точек, расположеннь{х по окружности.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства дл  программного управлени ; на фиг. 2-4 - диаграммы, по сн ющие работу устройства; на фиг. 5 - вариант выполнени  блока управлени  циклом.

Устройство дл  программного управлени  (фиг. 1) состоит из кругового интерпол тора 1, блока 2 задани  знака координатных перемещений, первого 3, второго 4, третьего 5 блоков управлени  координатными приводами, первого 6, второго 7, третьего 8 координатных приводов, блока 9 задани  скорости, второго 10, первого 11,

кий, код подачи -F заноситс  в блок 9. задани  скорости, код числа N отверстий заноситс  в счетчик 15 импульсов с перементлм коэффициентом деле- 5 ни , остальные счетчики и триггера сбрасываютс  в ноль.

Сигнал Спуск устанавливает в единицу первый II и второй 10 триг Q гера. При этом открываютс  первый 21 и второй 22 элементы И и частота f генератора 36 импульсов через эти элементы поступает на входы первого 30 и четвертого 33 элементов ИЛИ. С выj ход первого элемента ИЛИ 30 частота fJ поступает на вход аргумента кругового интерпол тора 1, а с выхода четвертого элемента ИЛИ 33 - на счетный вход счетчика 15 импульсов с пе2Q ременным коэф шциентом делени , сигнал переполнени  которого через восьмой элемент И 28, открытый единичным потенциалом с единичного выхода

скорости полную окружность радиуса R, но при этом его выходные сигналы

30

второго триггера 10, поступает на

третьего 12, четвертого 13, п того 14 5 счетный вход первого счетчика 16 им- триггеров, счетчика 15 импульсов с пульсов. Круговой интерпол тор I от- переменным коэффициентом, первого 16, рабатывает на максимально возможной второго 1-7, третьего 18 счетчиков импульсов, блока 19 управлени  циклом сверлени , блока 20 умножени , первого 21, второго 22, третьего 23, четвертого 24, п того 25, шестого 26, седьмого 27, восьмого 28 и дев того 29 элементов И, первого 30, второго 31 , третьего 32, четвертого 33, п того 34, шестого 35 элементов РШИ, генератора импульсов 36.

Вариант выполнени  блока 19 управлени  циклом сверлени  (фиг. 5) состоит из генератора 37 импульсов, элемента И 38, триггера 39, счетчика 40 импульсов, счетного триггера 41, элементов И 42 и 43, формировател  44 сигнала Конец цикла.

Блок 9 задани  скорости особенное тей не имеет и может быть выполнен по любой известной схеме.

Перед началом работы информаци  распредел етс  по блокам устройства следуюпщм образом. Величины I Х Y 0,Х ЛХ 4R,Y dY 4R (где R - радиус окружности позиционировани  ) занос тс  в круговой интерпол тор 1, а значение G02 или G03 определ ет направление движени  по интерполируемой окружности. Знаки координат X и Y занос тс  в блок 2 задани  знака координатных перемещепо координатам X и Y не проход т в привода, так как шестой 26 и седьмой 27 элементы И закрыты нулевым потенциалом с выхода нулевого плеча второго триггера 10. Так продолжаетj с  до тех пор, пока радиус-вектор ОА (фиг. 2) не совершит полный оборот, при этом на вход счетчика 15 импульсов поступает число импульсов, соответствующее 360, а в первом счетчи40 ке 16 импульсов окажетс  число i if в обратном коде, соответствующее угловому рассто нию между любыми отверсти ми из заданного числа N в единицах приращени  угла аргумента кру гового интерпол тора. Как только полный оборот закончен, круговой интерпол тор 1 вырабатывает сигнал Окончание расчета, которьй сбрасывает второй триггер 10 в ноль и че50 рез второй элемент ИЛИ 31 переписывает величину 1 с выхода счетчика 16 импульсов во второй 17 и третий 18 счетчики импульсов, включает разгон в блоке 9 задани  скорости и уста55 навливает в единицу третий триггер 12 На выходе Выходна  частота блока 9 задани  скорости по вл етс  частота f, котора  начинает линейно возрастать . Она поступает на вторые входы

кий, код подачи -F заноситс  в блок 9. задани  скорости, код числа N отверстий заноситс  в счетчик 15 импульсов с перементлм коэффициентом деле- 5 ни , остальные счетчики и триггера сбрасываютс  в ноль.

Сигнал Спуск устанавливает в единицу первый II и второй 10 триг Q гера. При этом открываютс  первый 21 и второй 22 элементы И и частота f генератора 36 импульсов через эти элементы поступает на входы первого 3 и четвертого 33 элементов ИЛИ. С выj ход первого элемента ИЛИ 30 частота fJ поступает на вход аргумента кругового интерпол тора 1, а с выхода четвертого элемента ИЛИ 33 - на счетный вход счетчика 15 импульсов с пе2Q ременным коэф шциентом делени , сигнал переполнени  которого через восьмой элемент И 28, открытый единичным потенциалом с единичного выхода

скорости полную окружность радиуса R, но при этом его выходные сигналы

счетный вход первого счетчика 16 им- пульсов. Круговой интерпол тор I от- рабатывает на максимально возможной

30

5 счетный вход первого счетчика 16 им- пульсов. Круговой интерпол тор I от- рабатывает на максимально возможной

,

по координатам X и Y не проход т в привода, так как шестой 26 и седьмой 27 элементы И закрыты нулевым потенциалом с выхода нулевого плеча второго триггера 10. Так продолжаетj с  до тех пор, пока радиус-вектор ОА (фиг. 2) не совершит полный оборот, при этом на вход счетчика 15 импульсов поступает число импульсов, соответствующее 360, а в первом счетчи40 ке 16 импульсов окажетс  число i if в обратном коде, соответствующее угловому рассто нию между любыми отверсти ми из заданного числа N в единицах приращени  угла аргумента кру гового интерпол тора. Как только полный оборот закончен, круговой интерпол тор 1 вырабатывает сигнал Окончание расчета, которьй сбрасывает второй триггер 10 в ноль и че50 рез второй элемент ИЛИ 31 переписывает величину 1 с выхода счетчика 16 импульсов во второй 17 и третий 18 счетчики импульсов, включает разгон в блоке 9 задани  скорости и уста55 навливает в единицу третий триггер 12 На выходе Выходна  частота блока 9 задани  скорости по вл етс  частота f, котора  начинает линейно возрастать . Она поступает на вторые входы

313

третьего 23, четвертого 24 и п того 25, элементов И, но так как уровень логической единицы имеетс  только на выходе третьего триггера 12, (четвертый 13 и п тый 14 триггера в нуле), то эта частота проходит через третий элемент И 23 и п тый элемент ИЛИ 34 на счетный вход второго счетчика 17 импульсов, а череэ первьй элемент ИЛИ 30 - на вход аргумента кругового интерпол тора 1, а через блок 20 умножени .и шестой элемент ИЛИ 35 - на счетный вход третьего счетчика 18 импульсов. На каждый входной импульс блок 20 умножени  формирует два импульса, на выходе.

Круговой интерпол тор 1 вновь начинает отрабатывать заданную окружность , при этом его выходные сигналы через шестой 26 и седьмой 27 элементы И, открытые единичным сигналом с нулевого выхода второго триггера 10, поступают на входы блока 2 задани  знака координатных перемещений, а с его выхода по соответствующим каналам - на вход первого 3 и второго 4 блоков управлени  приводами, с выхода которых в преобразованном виде поступают на входы первого 6 и второго 7 приводов,

Пока частота f на выходе блока 9 задани  скорости возрастает увеличиваетс  и скорость движени  по дуге радиуса R точки А (фиг. 2 и 3). Так продолжаетс  до тех пор, пока частота на выходе блока 9 задани  скорости не окажетс  равной заданному код подачи F. При этом на выходе Окончание разгона этого блока вырабатываетс  сигнал, который поступает через третий элемент ИЛИ 32 на R-вход триггера 12 и сбрасывает его в ноль, а также устанавливает в единицу четвертый триггер 13. В результате открываетс  четвертый элемент И 24, а третий элемент И 23 закрываетс . Теперь посто нна  частота f, с выхода блока 9 задани  скорости проходит через четвертьй элемент И 24 и шестой элемент ИЛИ 35 на счетный вход третьего счетчика 18 импульсов, через п тьй элемент ИЛИ 34 - на счетный вход второго счетчика 17 импульсов , и через первый элемент ИЛИ 30 - на вход аргумента кругового интерпол тора . Круговой интерпол тор 1 продолжает отрабатывать дугу на посто нной скорости. Так продолжаетс  до

3994

тех пор, пока не переполнитс  третий счетчик 18 импульсов и сигнал на его выходе переполнени  включает торможение в блоке 9 задани  скорости, подтверждает через третий элемент ИЛИ 32 нулевое состо ние третьего триггера 12, сбрасывает в ноль четвертый триггер 13 и устанавливает в едини- -цу п тый триггер 14.

o

Частота f на выходе блока- 9 задани  скорости начинает линейнр уменьшатьс  и поступать через п тый элемент И 25 и питый элемент

2 ИЛИ 34 на счетный вход второго счетчика 17 импульсов и через первый элемент ИЛИ 30 - на вход аргумента кругового интерпол тора 1. Круговой интерпол тор продолжает отрабатывать

Q дугу с замедлением скорости. Так продолжаетс  до тех пор, пока не переполнитс  второй счетчик I7 импульсов и к этому моменту f ; 0. Сигнал на выходе переполнени  этого счетчика

5 сбрасывает в ноль п тый триггер 14, и п тьм элемент И 25 закрываетс . Движение по дуге прекращаетс . Одновременно тот же сигнал запускает блок 19 управлени  циклом сверлени . Блок 19

0 управлени  циклом сверлени  в- зависимости от конструкции координаты Z конкретного станка или включает привод однооборотной му фты, котора  обеспечивает один ход сверла . вниз-вверх или инициирует соответствующие последовательности управл ющих сигналов, обеспечивающих с помощью третьего блока 5 управлени  приводом и третьего привода 8 аналоQ гичные движени  +4Z и -л2, после чего блок 19 управлени  циклом сверлени  вьфабатывает сигнал Конец цикла, который поступает на входы второго 31 и четвертого 33 элементов ИЛИ. Этот

сигнал, пройд  через четвертый элемент ИЛИ 33, подсчитываетс  счетчиком 15 импульсов с переменным коэффициентом делени , а, пройд  через второй элемент ИЛИ 31, запускает

Q цикл перемещени  к следующему отверстию . Так продолжаетс  до тех пор, пока не будет просверлено последнее отверстие, при этом переполн етс  счетчик 15 импульсов с переменным ко эффициентом делени  и его выходной сигнал, пройд  через дев тый элемент И 29, открытый потенциалом с нулевого выхода второго триггера 10, сбросит в ноль первьй триггер 11,

51

выключа  тем самым первый элемент И 2 и поступит на выход Окончание отработки системы. Прохождение частоты генератора 36 импульсов на блоке устройства прекращаетс . В том случае, если отверстий много или мал радиус

окружностей, рассто ние между отверсти ми мало и имеет место условие (Ур, где tfp - участок разгона до заданной скорости (торможение от заданной скорости), то блок 9 задани  скорости не вырабатывает сигнал Окончание разгона, а сразу приходи сигнал переполнени  третьего счетчи . ка 18 импульсов, поэтому график выходной частоты блока 9 задани  скорости движени  точки А по дуге имеет вид, изображенньй на фиг. 4,

Блок 19 управлени  циклом сверлени  (вариант) работает следующим образом .

Сигнал Пуск с выхода переполнени  счетчика 17 импульсов устанавливает в единицу триггер 39. Единичный сигнал с выхода этого триггера открывает элемент И 38, и частота генератора импульсов 37 начинает поступать на вход счетчика 40, имеющего коэффициент пересчета, равный глубине сверлени  Z, а также на входы элементов . И 43 и 42. Так как счетный триггер 41 предварительно был установлен в единицу, тр сигналом с его единичного выхода открыт элемент И 42 поэтому импульсы частоты поступают в третий блок 5 управлени  приводом По каналу +Z. Так продолжаетс  до тех пор, пока на вход счеТ-чика 40 импульсов и, следовательно, на выход по каналу +Z, не пройдет Z импульсов , при этом счетчик 40 переполн етс , и его сигнал переполнени  переключает счетньй триггер 41 в состо ние нул . Счетчик 40 имцульсов продолжает вести отсчет, но теперь открыт элемент И 43, и импульсы частоты поступают в третий блок 5 управлени  приводом по каналу -Z. Когда по каналу -Z пройдет л Z импульсов , счетчик 40 импульсов переполн етс  второй раз, счетный триггер 41 переключаетс  в единицу, а формирователь 44 из положительного перепада формирует импульс, который сбрасывает в ноль триггер 39, выключа  тем самым элемент И 38, и поступает на выход блока как сигнал Конец цикла

9 . 6

Преимуществом предлагаемого устройства дл  программного управлени  заключаетс  в обеспечении режима автоматического позиционировани  точек

обработки, расположенных по окружности (осуществление .автоматического разгона и торможени  при движении по окружности), при максимальном быстродействии, обеспечиваемом круговым интерпол тором на цифровых дифференциальных анализаторах, а также в значительном упрощении программировани  процесса обработки деталей и сокращении объема запоминающих устройств на программу.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   20 Устройство дл  программного управлени  , содержащее круговой интерпол тор , последовательно соединен- ньш блок задани  знака координатных перемещений, первьш и второй блоки

   25 управлени  приводами, первый и второй координатные приводы, а та,кже блок задани  скорости, о т л и ч а - ю щ е е с   тем, что, с целью обеспечени  режима автоматического пози30 ционировани  точек, расположенных по окружности, дополнительно введены последовательно соединенные блок управлени  циклом сверлени , третий блок управлени  координатным приводом и третий координатный привод, а также первый, второй, третий, четвертый и п тый триггеры, счетчик импульсов е переменным коэффициентом делени , первый, второй и третий счетчики им40 пульсов, блок умножени , с первого по дев тый элементы И, с первого по шестой элементы ИЛИ и генератор импульсов , причем выход первого элемента ИЛИ соединен с входом аргумента

   45 кругового интерпол тора, входы S первого и второго триггеров объединены и подключены к входу Пуск устройства , выход генератора импульсов подключен к первому входу первого эле50 мента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, а входы - с входом задающей частоты блока задани  скорости и с первым входом второго элемента И, выход ко55 торого подключен к первым входам первого и четвертого элементов ИЛИ, еди-  ичный выход второго триггера соединен с вторым входом второго и первым входом восьмого элементов И, а нуле35 /

   713

   выход - с первыми входами шесто- го, седьмого, дев того элементов И, причем вторые входы шестого и седьмого элементов И соединены соответственно с выходами координаты X и Y кругового интерпол тора, а их выходы - с входами блока задани  знака координатных перемещений, причем выход Окончание расчета кругового интерпол тора подключен к входу R второго триггера и первому входу второго элемента ШШ, вторые входы второго и четвертого элементов ИЛИ соединены с выходом Конец цикла блока управлени  циклом сверлени , вход которого объединен с выходом переполнени  второго счетчика импульсов и R входом п того триггера, выход второго элемента ИЛИ подключен к входу S третьего триггера, а также к запускающему входу блока задани  скорости и управл ющим входам второго и треть- его счетчиков импульсов,информационные входы которых объединены и подключены к информационным выходам первого счетчика импульсов,R-вход третьего триггера соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а его выход - с первым входом третьего элемента И, выходы четвертого и п того триггеров соединены с первым входом четвертого и п того элементов И соответственно, вторые входы третьего, четвертого и п того элементов И подключены к выходу Выходна  частота блока.задани  ско . БогУвоз

   7

   i

   Ш

   7399 -8

   рости, выход Окончание разгона которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ и S-входу четвертого триггера, R-вход которого

   5 объединен с S-входом п того триггера, вторым входом третьего элемента ИЛИ, входом Торможение блока задани  скорости и подключен к выходу пе- реполнейи  третьего счетчика импульсов , выход третьего элемента И co-v единен с входом блока умножени  и с первым входом п того элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом п того и пеовым вхо-.

   5 дом шестого элементов ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блог ка умножени , а выход - к счетному входу третьего счетчика импульсов, выход п того элемента И соединен с

   третьим входом п того элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов и второму входу первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ подключен к счетному входу счетчика с переменным коэффициентом делени , информационные входы которого подключены к входу Число точек позиционировани  устройства, а выход подключен к вторым входам восьмого и дев того элементов И, выход первого из которых соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, а выход второго - с R-входом первого триггера и выходом

   35 Окончание отработки устройства.

   25

   30

   Фиг.1

   dt

   фиг.г

   V

   J /

   4

   ери г. 4

   из

   y

   38

   0

   U1

   фиг. 5

   цик/fa