Трехкоординатный цифровой линейный интерполятор

Трехкоординатный цифровой линейный интерполятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

271903

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства «¹

Кл. 42m, 7/30

Заявлено 25.XI.1968 (№ 1285029t18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26Х.1970. Бюллетень ¹ 18

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 06

УДК 681.335.87(088.8) Дата опубликования описания 9.IX.1970

Авторы изобретения

Ю. А. Раисов и В. С. Тройников

Заявитель

Харьковский политехнический институт имени В. И. Ленина

ТРЕХКООРДИНАТНЫЙ ЦИФРОВОЙ ЛИНЕЙНЫЙ=

И НТЕРПОЛЯТОР

Изобретение относится к устройствам автоматики и может быть использовано в система. числового программного управления металлорежущими станками.

Цифровой интерполятор является одной из наиболее важных частей контурных систем числового программногс управления и служит для выработки программы работы станка между опорными точками по заранее заданному закону.

Известны трехкоординатные цифровые линейные интерполяторы, работающие по принципу вычисления оценочных функций и состоящие из регистров, сумматоров, схем совпадений, блоков определения знаков оценочных функций и счетчика перемещений. В этих устройствах требуется выделение максимальной величины проекции прямой на координаты плоскости, что усложняет программирование.

Целью настоящего изобретения является получение схемы трехкоординатного цифрового линейного интерполятора, работающего с использованием оценочной функции. без искусственных приемов программирования при сохранении точности отработки.

Для этого первый выход регистра первой координаты через блок схем совпадения первого типа соединен с первым входом третьего сумматора, второй выход регистра первой координаты через блок схем ссвпадения второго типа соединен с первым входом первого сумматора, первый выход регистра второй координаты через блок схем совпадения первого типа соединен со вторым входом первого сумматора, второй выход регистра второй координаты через блок схем совпадения второго типа соединен с первым входом второго сумматора, первый выход регистра третьей координаты через блок схем совпадения первого типа соединен со вто10 рым входом второго сумматора, второй выход регистра третьей координаты через блок схем совпадения второго тига соединен со вторым входом третьего сумматора, выходы сумматоров соединены с соответствующими входами

15 блока определения знаков оценочных функций, первый выход блока определения знаков оценочных функций подключен ко входу блока схем совпадения первого типа регистра второй коориднаты и ко входу блока схем совпадения

20 второго типа регистра третьей координаты, второй выход блока определения знаков оценочных функций соединен со входом блока схем совпадений первого типа регистра третьей координаты и со входом блока схем совпаде25 ния второго типа регистра первой координаты, третий выход блока определения знаков оценочных функц;ш соединен со входом блока схем совпадешш первого типа регистра первой координаты, со входом блока схем совпадения

30 второго типа регистра второй координаты П

271903

Таблица 2

Знаки оценочных функций

Направление следующего единичного перемещения (ось) 10

Us,1

20

Uv Ь УХ,— ЛХУ/, Гул =ЛZ Y — 4YZ, Wp g = ЬХ2„— ЛЛХ„

30

Таблица 1

Оценочные функции

Направление единичного шага . (ось) + ЬХ через сборку — -со входом счетчика перемещений.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого трехкоординатного цифрового линейного интерполятора; на фиг. 2— схема определения оценочных функций для координатных плоскостей.

B схему предлагаемого интерполятора в. о. дят регистры координат 1, 2, 8 (r o числу координат), сумматоры накопительного типа

4, 5, б, в ко" îðûõ вычисляются текущие значения оценочных функций, блок 7 (определения знаков оценочных функций, блок 8 задания скорости, счетчик 9 для подсчета перемещений, определяющий момент оконччния отработки заданного участка, схемы совпадений 10, 1!, 12 первого типа для napaллельной передачи положительных чисел соответственно из регистров 1, 2, 3 в сумматоры 5, 4, б и схемы совпадений И, 14, 15 второго типа для параллельной передачи отрицательных чисел соответственно из регистров 1, 2, 3 в сумматоры 4, б, 5.

Алгоритм работы схемы определяется следующей системой уравнений: где ЛХ, AY, AZ — проекции отрабатываемого

- участка прямой на координатные оси;

Х,, Y>, Z — координаты текущей точки отр-аботки;

Уг,g, 1 1,л, и л,r — оценочные функции системы.

Отработка ведется методом единичных шагов. B табл. 1 показано изменение оценочных функций при единичном шаге по какой-либо коорди н ате.

B табл. 2 показано требуемое направление очередного единичного шага.

Предлагаемый интерполятор работает следующим образом.

В регистрах 1, 2, 8 устанавливаются исходные значения перемещений по координатам ((ЛХ), I YI, I ZI) сумматоры 4, 5, 6 сбрасываются в нуль, в счетчике 9 устанавливается сумма перемещений по координатам

4 (ЛХ I+ I Л Y I + I Z I ), в блок 8 задания скорости — код заданной скорости перемещений.

Блок 7 определения знаков оценочных функций устанавливается в такое положение, что открыт канал выдачи шагов по оси Х, каналы выдачи шагов по осям У и Z закрыты.

С пуском схемы первый импульс поступает на выход по оси Х, на счетчик 9 и через схемы совпадений 11 и 15 переносит в сумматоры 4

35 и 5 числа +ЛУ и — AZ. Оценочная функция

Ur,y оoб рpаaзa)у еeтTсoя в B сoу мMмMаaтTоoрpе e 44, функция W>,z—в сумматоре 5, а функция Ug,u — в сумматоре 6. Таким образом, после первого шага

Ui o>() Uo,о = О во>i(()

40 Согласно табл. 2 следующий импульс проходит на выход схемы по оси Z, канал которого открывается блоком 7. Аналогичные операции происходят и при следующих шагах. Работа схемы будет продолжаться до заполне45 ния счетчика 9, который после отсчета заданной суммы перемещений вырабатывает импульс окончания отработки.

Рассмотренный интерполятор обеспечивает точность отработки прямой линии в пределах

50 одного шага независимо от соотношений перемещений по отдельным координатам, не требует специальных приемов программирования, позволяет применить один счетчик для подсчета перемещений, так как число импульсов, по55 ступивших в схему, всегда равно заданной сумме перемещений, а логика схемы распределяет их по координатам в соответствии со знаками оценочных функций.

Интерполятор легко может быть приспособб0 лен для отработки окружности и параболы второй степени в любой из координатных плоскостей. На его основе возможно построение быстродействующего интерполятора и, следовательно, увеличение числа отрабатываемых

65 координат.

271903

Предмет изобретения

Трехкоординатныи цифровой линейный интерполятор, работающий по принципу вычисления оценочных функций, состоящий из регистров, сумматоров, схем совпадений, блоков определения знаков оценочных функций, счетчика перемещений, отличающийся тем, что, с целью обеспечения простоты программирования, в нем первый выход регистра первой координаты через блок схем совпадения перво о типа соединен с первым входом третьего сумматора, второй выход регистра первой координаты через блок схем совпадения второго типа соединен с первым входом первого сумматора, первый выход регистра второй координаты через блок схем совпадения первого типа соединен со вторым входом первого сумматора, вто рой выход регистра второй координаты через блок схем совпадения второго типа соединен с первым входом второго сумматора, первый выход регистра третьей координаты через блок схем совпадения первого типа соединен со вторым входом второго сумматора, второй выход регистра третьеи координаты через блок схем совпадения второго типа соединен со вторым входом третьего сумматора, выходы суммато5 ров соединены с соответствующими входами блока определения знаков оценочных функций, первый выход блока определения знаков оценочных функций подключен ко входу блока схем совпадения первого типа регистра вто10 рой координаты и ко входу блока схем совпадения второго типа ре1истра третьей координаты, второй выход блока определения знаков оценочных функций соединен со входом блока схем совпадений первого типа регистра

15 третьей координаты и со входом блока схем совпадения второго типа регистра первой координаты, третий выход блока определения знаков оценочных функций соединен со входом блока схем совпадений первого типа ре20 гистра первой координаты, <о входом блока схем совпадения второго типа регистра второй координаты и через сборку со входом счетчика перемещений.

271903

Фиг 2

Составитель Л. И. Иванеева

Техред Т. П. Курилко Кпрре пор И. С. Хлыстова

Редактор М. И. Андреева

Типография, пр. Сапунова

Заказ 2423,8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИ11И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5