Устройство для стабилизации скорости подачи в станках с программным управлением

(56) Авторское св У 474790, кл. С 0Нешвеев В.В. и контурной скорос 1 с оценочной функц ковского политех 1982, У 188, с,(57) Изобретение автоматики и мож но в составе инт щего по методу о носится к областиьзова- аботаюции,т быть испол рполятора, р еночной функ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ПОДАЧИ В СТАНКАХ С ПРОГРАММНЫ 1 УПРАВЛЕНИЕМ Цель изобретения - расширение Фун -циональных возможностей путем стабилизации скорости подачи при любойтраектории перемещения независимоот числа координат и повьппение быстродействия. В устройство введенывторой 3 и третий 10 триггеры, первая и вторая группы триггеров 16,17, 18 и 5, 6, 7 соответственно,второй элемент ИПИ 8, делитель 9 натри, третий элемент ИЛИ 13, первый14 и второй 15 элементы ИЛИ, элемент И 11, делитель 12 два на три.Устройство позволяет из трех действующих в нем частот по осям координат вьщелить две меньшие, часть сум"мы которых используется для повьппения тактовой частоты с тем, чтобыконтурная скорость не изменяласьв больших пределах. При работе подвум координатам в устройстве автоматически выделяется меньшая иэдвух частот по осям, которая используется для повышения тактовой частоты. Таким образом удается поднятьконтурную скор; гть с уровця 0,577при работе по трем координатам куровню, близкому к 1, и с уровня0,707 при работе по двум коордицтам к уровцю, бпэком к единице,це прибегал к перек;ючециям в схеме 1 3 ц 06у(пейс тв ц цмеця частоты гецер.тора. К тому же, цсгота генератора должн то.ько в 2 раза про вое:. дпт максимально заданную частоурпо.ягцп, чго меньше, чем во ве х и вестник устройствах.ил, Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управления станками при построении ицтерполяторов с оценочной функцией.Цель изобретения - обеспечение стабилизации скорости подачи при любой траектории перемещения независимо от числа координат и повышение быстродействия.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый и второй триггеры 2 и 3, первый элемент ИЛИ 4, вторую группу триггеров 5, 6 и 7, второй элемент ИЛИ 8, делитель 9 на три, третий триггер 10, элемент И 11, делитель 12 два на три, третий элемент ИЛИ 13, элементы 14 и 15 задержки, первую группу триггеров 16, 17 и 18, Б-входы триггеров 16, 7 и 18 являются входами устройства и подключаются к выходам интерполятора по осям Х, У, Е соответственно. Выход элемента ЮП 1 4 является вьходом устройства. Частота генератора 1 делится на триггере 2 на два и с прямого выхода триггера 2 через элемент ИЛИ 4 поступает на выход устройства. Если триггер 3 установлен по Б-входу, то частота Г, /2 является единственной выходной частотой устройства. Если же триггер 3 сбрасывается по К-входу, то очередной сигнал установки триггера 3, поступающий с инверсного выхода триггера 2, добавляет к импульсам частоты Г, /2 один импульс, увеличивая ьх ную частоту устройства (чем зы сбрасывается триггер 3, тем .,льц е возрастает выходная частота устройства).Устройство работает следующимобразом,В режиме трехкоординатной интерполяции ца входы устройства поступант сигналы Г, Г, Г , соответствующие выходам по осям ицтерполятора. На группе триггеров 16, 17и 18 производится выделение двухменьших частот, причем минимальнаячастота выделяется на двух триггера, Например, если Г= макс Г,15 Г Г 71 Г 7 н Г Г, Г) то натриггере 16 выделяется Г синхронног. Г, на триггере 17 - Г синхроннос Г, и ца триггере 18 - Г синхронно с Г(задержками на переключение.ц, триггеров пренебрегаем). Выходныесигналы триггеров 16, 17 и 18 собираютсл на элементе ИЛИ 13 и черезэлемент 14 задержки поступают напервый вход элемента И 11, а черезлемент 15 задержки - на К-входтриггера 10. Таким образом, на указанных входах элементов 10 и 11 действуют сумма сигналов (Г, +2 Г ),где и Г Г, - средняя и меньшаяиз трех входных частот.На группе из триггеров 5, 6 и 7выделяется Г причем на каждомцз триггеров - синхронно с соответствующей входной частотой. Выходныесигналы триггеров 5, 6 и 7 собира 35ютя на элементе ИЛИ 8, с выходакоторого частота 3 Г поступаетиа делитель 9 с коэффициентом деления 3. Таким образом, на Я-входгриггера 10 поступают сигналы с частотой Г . Каждый такой сигнал устанавливает триггер 10 в "1", инверсцьй выход триггера 10 закрывает позт рсму входу элемент И 11. Поэтому(1-) К ма ие Г, в выра- чим К, +К к с оценочной функость в выражепределяется соотинтерполконтурнаерез часнем оре ско к т Коэффиц 25 рости пода Р) К, +(1- р) К й ент нест и пр ности ском имеет и н Кг, Бк,т 1+К с ФКг 1+К,+К1+(1 в ) 3 (К,+Кг =К =0 ( одной и )=1, т.е анной. Если Кит вдоль у",(о,оавна зад При движение происхоз осей координат)скорость подачи вторая по величине) и макси мальная из ча от по осКкходи40стаб Коэффицие нестабильности конту ГЗ/3-2 Р ои скорости 1 м,+к,Г 1+К, +К, 3-ДОтсюда 45то стигает минимума привен "ГЗ/3 - 0,577,При работе схемы ст и 0,6 ло илизации на твует часто 5 чествеближайш интерполятора дей равная в а Г т.е,деленияПосл де- коэ Скоррект уточним ьший 1.товая частоной тактовои суммы частоты берут" ициент, ме ованная та та Гчасто рав ты и Е, +Е,сумме исхо которой час+Кк 1+(1-3) (К, +Кг) десь ча 3одноименный импульс, соответствующий 1 и поступающий с выхода элемента ИЛИ 13, благодаря задержке на элементе 14 через элемент И 11 не проходит. Таким образом, группа элементов 10, 11 и 15 работает как вычитатель и на выходе элемента И 11 образуется частота (Г +21 мнн кс +ми ) . Эта частота поступает на делитель 12 с коэффициентом давления 2/3 (два иэ трех) и далее на К-вход триггера 3. Синхронхо с частотой переключения инверсного выхода триггера 2 импульсы этой частоты выделяются на прямом выходе триггера 3 и через элемент ИЛИ 4 подаются на выход устройства. В результате образуется тактовая частота й , оказывающая стабилизирующее действие на величину контурной скорости.30606 4ся со знаком (ф), так как если на входе интерполятора действует скорректированная (неизменная) частота Г, то и на его выходах получаются 5 измененные частоты Г Г Гмаркс к с 1 минСкорректированное значение контурной частоты имеет вид Подставив выраж 20 жение для 1 , п ц НСотсутствии стабилизации наи е отклонение скорости происпри К,=кг=1. При работе схемы изации в этом случае опустим, что значение равно 13-2 2 397. Так как такое значение Р реализовать технически, в кавеличины длявыбирают ее к этому числу значение,2/3. Поэтому коэффициент делителя 12 равен 2/3=0,6666. е определения величинывыражение дляГ+К,+К,Г+к,+к 1+71-0,6667(к, +К,) 1+О, 334 (К, +К, )Для нахождения наибольшего и наименьшего значений , необходимо найти область определения функции % ф" ъ ккрм ООчевидно, что Гикс-."с - мнн. Разделив все члены этого неравенства на Г получим 1 Э КК,О.макс10 Для определения предельных отклонений У необходимо определить экстреОнсмальное значение функции двух переменных (от К, и К), и значения функции на границах ее области опре 15 деления.Приравняв нулю частные производные по Ки К отполучим коорФдинаты ее экстремального значения, а затем и само экстремальное (в дан 20 ном случае минимальное) значение. а",-- = 0 д К,= 0 дк Откуда К,=К= 1,= 0,9045 1 нгПриК=1, К=1 ю 5 ксф 10,33471+1) 351,038.Таким образом, колебания контурной скорости составляют (-9,62+3,8)Х, т.е. снижаются до допустимых пределов. 40В режиме двухкоординатной интерполяции на входах устройства действуютдве частоты из трех, поэтому иэ трехтриггеров 16, 17 и 18 работает толькоодин. На выходе работающего триггера 45выделяется меньшая из двух действующих входных частот. Группа иэ триггеров 5, 6 и 7 не работает, поэтомуне работают элементы 8 и 9. Выходнаячастота одного иэ триггеров группы16, 17 и 18 через элемент ИЛИ 13,элемент 14 задержки, элемент И 11,который открыт по второму входу, таккак триггер 10 сброшен по входу Кчерез элемент 15 задержки, поступаетна делитель 12. Две трети сигналовэтой частоты проходят на К-вход триггера 3, с помощью которого изменяется выходная частота Г, устройства.В этом режиме при отсутствии стабилизации коэффициент нестабильности контурной скорости, как известно, описывается выражениемгде К = м мак., и- большая и меньшая иэ двух действующих частот по осям.При движении по двум координатам = О, а , = Гмакс-Г,. Тогда К=О, К,=К, следовательно,уф КФ Ш0 с 1+0,334 К ф при К =1 и К =Ог) Формула изобретения Устройство для стабилизации скорости подачи в станках с программным управлением, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, первый триггер и первый элемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью обеспечения стабилизации В первом случае минимум нс 1, равный 0,707, достигается при К=1, во втсром минимум равен 0,948 и до- м стигается при К=О,334, при К=1 значение " составляет 1,06. Таким об- разом, при двухкоординатной обработке колебания контурной скорости составляет (-5,2 - +6)3.В режиме однокоординатной обработки на входах устройства действует лишь одна частота, поэтому ни один из входных триггеров 16, 17 и 18 не переключается. Иэ всех элементов устройства работают генератор 1, триггер 2 и элемент ИЛИ 4. На выход устройства подается частота Г =Г /2.Устройство не требует увеличения тактовой частоты и не требует анализа количества координат перемещения по контуру. Стабилизация осуществляется единообразно, независимо от числа координат. В результате появляется возможность стабилизировать скорость подачи при любой траектории перемещения как в З-мерном, так и в 2-мерном пространстве.Составитель А,ИсправниковаТехред М.Ходанич Корректор А.Обручар Редактор М.Дылын Тираж 863 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж) Раушская наб.) д. 4/5 Заказ 3580/49 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 13 скорости поддчц при любой траектории перемещения независимо от числа координат и повышеция быстродейстния, в него введены второй и третий триггеры, первая и вторая группы триггеров, пОследовательно соединенные второй элемент ИЛИ и делитель на трц, последовательно соединенные третий элемент ИЛИ, первый и второй элементы задержки, а также последовательно соединенные элемент И и делитель два на три, второй триггер соединен Я-входом с инверсным выходом первого триггера, а выходом - с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, Б-вход первого и К-вход второго триггеров первой группы соединены с первым входом устройства, Я-вход второго и К-вход третьего триггеров первой группы соединены с вторым входом устройства, К-вход третьего и К-вход первого триггеров первой группы соединены с третьим входом устройства, 5-вход первого и К-вход второго триггеров Зобоввторой группы соединены с выходомперного триггера первой группы,В-вход второго и К-вход третьеготриггера второй группы соединены с .)выходом второго триггера первой группы, В-вход третьего и К-вход первоготриггеров второй группы соединены свыходом третьего триггера первойгруппы, выход делителя ца три подключен к 5-входу третьего триггера,К-вход которого соединен с выходомвторого элемента задержки, инверсныйвыход третьего триггера подключенк первому входу элемента И, второйвход которого соединен с выходомпервого элемента задержки, выход делителя два ца три подключен к К-входу второго триггера, входы второгоэлемента ИЛИ соединены с прямыми выходами триггеров в)горой группы,входы третьего элемента ИЛИ подключе-.ны к прямым выходам триггеров первой группы, вход первого триггера р соединен с выходом генератора импульсов, выход первого элемента ИЛИ является выходом устройства.