Устройство для контроля программ на координатографе

Устройство для контроля программ на координатографе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОГРАММ НА КООРДИНАТОГРАФЕ, содержащее первый элемент И, подключенный выходом к входу блока разгона-торможения , соединенного выходом с первым входом интерполятора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены дешифратор, первый счетчик , второй счетчик, генератор, три вторых элемента И, третий элемент И, три канала, казкдьй из которых состоит из регистра и четырех четвертых элементов И, и пятьй элемент И, подключенный первым входом к выходу тенератора, выходом - к счетному входу второго счетчика, а вторым входом - к первым выходам регистров каналов, подключенных сбросовыми входами к выходу переполнения второго счетчика, выходами - к первым входам соответствующих четвертых элементов И, старшими информационными разрядами - к соответствующим координатным выходам интерполятора , а младшими информационными разрядами - к выходам соответствующих вторых элементов И, связанных первьми входами с информационным входом устройства, входом дешифратора , первьм входом первого счетчика и первым входом третьего элемента И, соединенного выходом с вторым входом интерполятора, а вторым входом - с выходом первого счетчика и вторь1ми i входами вторых элементов И, подключенных третьими входами к первым W выходам деимфратора, связанного втос: рым выходом с входом Первого счетчика , причем выход Конец интерполяции интерполятора соединен с первым входом первого элемента И, подключенного вторым входом к тактовому входу устройства, выходы четвертых элементов И каналов подключены соответственно к координатным выходам X, У и Z устройства, а вторые входы к разрядньм выходам второго счетчика пусковой и остановочный вьтоды интерполятора соединены соответственно с пусковым и остановочн№1 выходами устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4Ш С 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3608623/24-24 (22} 08.04.83 (46) 07.04.85. Бюл. И - 13 (72) В.И. Григорьев и Н.А. Ларионов (53) 621.396(088.8) (56) 1. Томашевский Д.И., Масютин Г.Г. и др. Графические средства автоматизации проектирования РЭА, M. "Советcicoe радио", 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 195532, кл. С- 05 В 7/00, 1961. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПРОГРАММ НА КООРДИНАТОГРАФЕ, содержащее первый элемент И, подключенный выходом к входу блока разгона-торможения, соединенного выходом с первым входом интерполятора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены дешифратор, первый счетчик, второй счетчик, генератор, три вторых элемента И, третий элемент

И, три канала, каждьй из которых состоит из регистра и четырех четвер-. тых элементов И, и пятый элемент И, подключенный первым входом к выходу генератора, выходом — к счетному входу второго счетчика, а вторым входом — к первым выходам регистров каналов, подключенных сбросовыми входами к выходу переполнения втоÄÄSUÄÄ 1149219 А рого счетчика, выходами — к первым входам соответствующих четвертых элементов И, старшими информационными разрядами — к соответствующим координатным выходам интерполятора, а младшими информационными разрядами — к выходам соответствующих вторых элементов И, связанных первыми входами с информационным входом устройства, входом дешифратора, первым входом первого счетчика и первым входом третьего элемента И, соединенного выходом с вторым входом интерполятора, а вторым входом — с выходом первого счетчика и вторыми входами вторых элементов И, подключенных третьими входами к первым выходам дешифратора, связанного вторым выходом с входом первого счетчика, причем выход "Конец интерполяции" интерполятора соединен с первым входом первого элемента И, подключенного вторым входом к тактовому входу устройства, выходы четвертых элементов И каналов подключены соответственно к координатным выходам

Х, У и Z устройства, а вторые входы— к разрядным выходам второго счетчика пусковой и остановочный выходы интерполятора соединены соответственно с пусковым и остановочным выходами устройства.

1 1149

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для использования в системах подготовки программ для графического контроля перфолент к станкам с число5 вым программным управлением (ЧПУ) .

Известны чертежные автоматы {ЧА) с автономным управлением, содержащие устройство управления и построитель(11.

Однако из-за различия в способах задания входной информации в системах

ЧПУ станками ЧА контроль программ к станкам с ЧПУ на ЧА требует дополнитсльна перекодировки входной ин.формации, что снижает эффективность контроля.

Известна, что для систем ЧПУ станками, в особенности имеющих шаговый привод, например СЧПУ типа Н22-1 м, содержащей узел ввода, узел преобразования, интерполятор, блок задания скорости, шаговый привод, графический контроль программ можно осуществлять при непосредственном подключении к ним координатографа.

Однако из-за несоответствия дискреты перемещений на станке с ЧПУ (3 = 0,01 мм, Д = 0,001. мм) и координатографе (6 = 0,1 мм, 1 = 0,05 мм) снижается скорость отрисовки програм30 мы на координатографе.

Наиболее близким к изобретению является устройство для определения момента начала торможения в системе цифрового программнога управления, состоящее из последовательна соединенных интерполятора, блока автоматического разгона и торможения и элемента И (2 j.

Недостаток известного устройстванизкае быстродействие.

Целью изобретения является повы-, шение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, чта в устройстве для контроля пра" грамм на координатографе, содержащее первый элемент И, подключенный выходам к входу блока разгана-торможения, соединенного выходом с первым входом интерполятара, введены дешифратор, первыйсчетчик,нтарай счетчик, генератор, три вторых элемента И, третий элемент И, три канала, каждый из которых состоит из регистра и четырех четвертых элементов И, и пятый элемент И, подключенный первым входом к выходу генератора, выходом: к счетному входу второго счетчика

I а вторым входом - к первым:выходам

219 3 регистров каналов, подключенных сбро— совыми входами к выходу переполнения),второго счетчика, выходами — к первым входам соответствующих четвертых элементов И, старшими информационными разрядами — к соответствующим координатным выходам интерполятора, а младшими информационными разрядами— к выходам соответствующих вторых элементов И, связанных первыми входами с информационным входом устройства, входом дешифратора, первым входом первого счетчика и первым входом третьего элемента И, соединенного выходом с вторым входам интерполятора, а вторым входом - с выходом первого счетчика и вторыми входами вторых элементов И, подключенных третьими.вхадами к первым выходам дешифратора, связанного вторым выходом с входом первого счетчика, причем выход "Конец интерполяции" интерполятора соединен с первым входом первого элемента И, подключенного вторым входом к тактовому входу устройства, выходы четвертых элементов И каналов подключены соответственно к координатным выходам Х, У и Z устройства, а вторые входы— к разрядным выходам второго счетчика, пусковой и остановочный выходы интерполятора соединены соответственна с пусковым и остановочным выходами устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2— временные диаграммы работы устройства.

Устройство состоит из коммутатора

1, первого элемента И 2, блока 3 автоматического разгона и торможения, интерпалятора 4 и преобразователя 5.

Коммутатор 1 содержит дешифратор 6, первый счетчик 7, три вторых элемента И 8-10 и третий элемент И 11.

Преобразователь 5 содержит генератор 12, пятый элемент И,13, второй счетчик 14.и три канала (Х,У,Z), каждый из которых состоит из регистра 15; 1б, 17 и четырех четвертых элементов И соответственно 18-21, 22-25 и 2б-29.. Информационный вход устройства 30, координатные выходы устройства (Х,У,Z) соответственно

31,32 и 33.

Преобразователь 5 собран па схеме дваичнага умножитапя. Выход . переполнения счетчика 14 соединен с входами сброса регистров 15-17.

3 1 1492

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в интерполяторе 4, блоке 3 автоматического разгона н торможения, регистрах 15-17 производятся нулевые установки.

При этом закрыты элементы И 2, 13 и 8-20. Элемент И 11 открыт.

Работа устройства начинается по. сигналу "Пуск", который поступает от йнтерполятора 4 на фотосчитываю,щее устройство (не показано). Фотосчитывающее устройство производит построчное считывание информации кадра с перфоленты и выдает ее с выхо15 дов кодовых дорожек на вход коммутатора 1. Сигналы кодовых дорожек в виде двоично-десятичного кода (код

1S0 — 7 бит) поступают на входы дешифратора 6 н элемента И 11. На эле20 менты И 8, 9,. 10 поступают сигналы только с 1-й, 2-й, 3-й и 4-й кодовых дорожек (информационная часть считываемой строки). Одновременно с сигиа25 лами кодовых дорожек на вход счетчика 7 поступают сигналы синхродорожки так, что при считывании каждой строки перфоленты в счетчик 7 прибавляется единица. Каждый раз, когда считывается строка с адресом, дешифратор. 6 вырабатывает сигнал, который обнуляет содержимое счетчика 7 (фиг. 2,6-"7).

В результате этого в счетчике формируется двоичный код числа строк, считанных вслед за стройкой с адресом.

Информация, считайная с перфоленты, пропускается открытым элементом Н 1 1 на вход интерполятора и не пропускается закрытымн элементами И 8-10 в регистры 15-17 преобразователя 5. 40

При считывании 7-й строки после строки с адресом (младшая тетрада числа) в адреса Х, У, Е, 1, J K (в случае дуги) и Х, У, Z (в случае прямой) счетчик 7 вырабатывает сигнал 45 переполнения, который закрывает элемент И 11 (фиг. 2,7"11) и вырабатывает разрешение на открытие элементов

И 8-10 (фиг. 2,3-.8,9, 10) В результате младшие тетрады перемещений по каор- 50 динатам Х, У, Z и начальные координаты дуги t, 3, К не передаются в интерполятор (фиг. 2, 11-4). Прием в интерполятор остальных адресов кадра программы происходит без изме- S5 нений,так как в ннх количество строк, следующих за адресом, меньше семи и счетчик 7 не вырабатывает сигнала пе19 4 реполнения. Таким образом, после приема кадра в интерполяторе 4 будет задан участок прямой (дуги), размеры которого в 10 раз меньше размеров, заданных в кадре программы (отделение младшей тетрады числа, представленного двоично-десятичным кодом, равноценно делению его величины на 10) .

При заданной скорости интерполяции время обработки введенного кадра интерполятором в результате этого уменьшается в 10 раз, что эквивалентно повышению его быстродействия в 10 раз.

Для того,,чтобы не было искажения размеров при отрисовке отрабатываемого участка интерполятором, младшие тетрады перемещений по координатам

Х, У, 2 (адреса Х, Y, Z) пропускаются через элементы И 8,9 или 10 на соответствующие регистры 15-17 преобразователя 5. Для этого дешифратор 6 во время приема адресов

Х, У, Z вырабатывает разрешающие сигналы на один из элементов И 8,9 и 10 (фиг. 2,6-8, 6-9, 6-10). В результате этого код младшей тетрады (кодовые дорожки >,2,3,4 ФСУ) перемещения по координате Х поступает в регистр 15 (фиг. 2, 10-15), код младшей тетрады перемещения по координате У вЂ” в регистр t6 (фиг. 2,9-16), а код младшеи тетрады перемещения по ,координате Е в регистр 17 (фиг. 2,,8-17). Как только в один из регистров 15, 16 или 17 поступает код числа, открывается элемент И 13 (фиг. 2, 15-13, 16-13, 17-13) и на вход счетчика 14 (фиг. 2, 13-14) начинают поступать импульсы генератора 12 (фиг. 2, 12-13) . Одновременно сигналами с выходов тех разрядов этого регистра, которые были установлены в состояние логической "1" при записи в него кода числа, открываются соответствующие элементы И 18-29 (фиг. 2, 15-18, 15-19,. 15-20, 15-21, 16-22, 16-23, 16-24, 16-25, 17-26, 17-27, 17-28, 17-29, распределение сигналов на диаграмме приведено для случая записи в регистр 15 кода 7, в регистр 16 - кода 8, в регистр 17— кода 9). На вторые входы элементов

И 18-29 в процессе работы счетчика

14 с его разрядных выходов поступают импульсы, частота которых пропорциональна весу разряда (фиг. 2, 14-18, 22, 26, 14-19, 23,27, 14-20, 24, 28 ° l4-21, 25,29) . Эти импульсы через от1149219 крытые элементы И 18-29 поступают на соответствующие выходы устройства (фиг. 2, Вых. х, Вых. у, Вых. Z).

Это процесс продолжается до тех пор, пока счетчик 14 не выработает импульс 5 переполнения, объем счетчика равен

16 входным импульсам (фиг, 2, 14-15, 16,7). При этом с его .разрядных выходов выдается 15 импульсов (8 импульсов с выхода 1-ro разряда, 4 — c выхода 2-ro разряда, 2 — с выхода 3-го разряда, 1 — с выхода 4-го разряда).

Импульс переполнения счетчика 14 производит в регистрах 15-17 нулевые установки, В результате этого исче- 15 зают сигналы .на их выходах, что приводит к закрытию элементов И 13 и

18-29. Работа преобразователя 5 прекращается. При этом количество импульсов, выработанных преобразовате- 20 лем 5 на любом из его выходов, равно величине кода числа, записанного в соответствующий регистр 15, 16,, 17.

То количество импульсов соответствует остатку деления на десять соответ- 2S ствующего перемещения по координате в коммутаторе 1 при вводе кадра в интерполятор.

Импульсы, соответствующие целой части перемещений по координатам Х, 30

У, Z,âûðàáàòûâàþòñÿ преобразователем 5 в процессе работы интерполятора 4. Работа интерполятора. начинается с момента прихода на его вход строки с признаком "Конец кадра" (Ы) . Интерполятор 4 вырабатывает сигнал "Стоп" на фотосчитывающее устройство и начинает отрабатывать введенный кадр. Скорость отработки введенного кадра задается блоком 3 н1 автоматического разгона и торможения.Вначале скорость отработки кадра увеличивается от минимального значения до заданного и по достижению этого значения остается постоянной. щ

Как только до конца отработки кадра остается участок, равный участку .разгона в начале кадра„ блок 3 автоматического разгона и торможения начинает снижать скорость интерполяции, у доводя ее к концу отработки кадра до минимального значения. После отработки очередного кадра интерполятор

4 вырабатывает сигнал "Пуск" на фотосчитывающее устройство. Начинается ввод следующего кадра. Описанный процесс работы устройства повторяется.

Во время работы интерполятора 4 с его координатных выходов на соответствующие входы преобразователя поступают импульсы унитарного кода. Каждый импульс интерполятора 4 в соответствующих регистрах 15-17 преобразователя

5 записывает код числа, равного десяти. Преобразователь 5 преобразует эти коды в соответствующее количество импульсов унитарного кода (десять импульсов) и выдает их на соответствующих выходах.

Запись в регистры 15-17 преобразователя 5 эквивалентного кода, равного десяти, позволяет восстановить истинные размеры отрабатываемого участка, которые были уменьшены в 10 раэ коммутатором при вводе кадра в интерполятор 4. Частота импульсов генератора 12 выбирается такой, чтобы время преобразования кодов чисел, записанных в регистры 15-17 преобразователя 5,.было меньше периода импульсов интерполятора, соответствующего максимальной скорости интерполяции.

Возникающая неравномерность в следавании импульсов на выходах устройства при изменении скорости интерполяции в моменты разгона и торможения не нарушает работу шаговых двигателей координатографа, так как в координатографе импульсы усредняются делителями блока масштабирования. Неравномерность импульсов, возникающая при преобразовании кодов чисел, поступающих из коммутатора 1, также не приводит к сбоям s работе щаговых двигателей, так как в это время скорость их вращения снижена до:минимальной.

Предлагаемое устройство позволяет за счет увеличения mara интерполяции до величины, равной дискрете перемещения координатографа, повысить скорость вычерчивания пр6грамм в 5-10 раз по сравнению с аналогичными системами ЧПУ. Это повышает производительность используемого оборудования и сокращает время контроля программе

11492!9

1149219 ,; цб ф

У6Я

3f

<с

4 е< Д Ф

1 б фУ

Qljf ЗЭф ф Ш

«9

ИЭф Мф ф

3 « ъ « Я б

«5 ф

ЕЛф

«С

Ъ

« « ф«Ф у„Щ

«У

45Af

8 :í4ð

У Мфф