Устройство для контроля программ на координатографе

(56) 1.и др, Гзации пское ра2. АФ 19553 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 86 23/24-2404.8304.85, Бюл. Мф 13Григорьев и Н.А. Ларионов ,396(088.8)омашевский Д,И., Масютин Г.Г. афические средства автоматиоектирования РЭА, М., "Советио", 1980.торское свидетельство СССРкл, С В 7/00, 1961.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯПРОГРАММ НА КООРДИНАТОГРАФЕ, содержащее первый элемент И, подключенныйвыходом к входу блока разгона-торможения, соединенного выходом с первымвходом интерполятора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, внего введены дешифратор, первый счетчик, второй счетчик, генератор, тривторых элемента И, третий элементИ, три канала, каждый из которыхсостоит из регистра и четырех четвер-.тых элементов И, и пятый элемент И,подключенный первым входом к выходугенератора, выходом - к счетномувходу второго счетчика, а вторымвходом - к первым выходам регистровканалов,подключенных сбросовымивходами к выходу переполнения второго счетчика, выходами - к первымвходам соответствующих четвертыхэлементов И, старшими информационными разрядами - к соответствующим координатным выходам интерполятора, а младшими информационнымиразрядами - к выходам соответствующих вторых элементов И, связанныхпервыми входами с информационнымвходом устройства, входом дешифратора, первым входом первого счетчикаи первым входом третьего элемента И,соединенного выходом с вторым входоминтерполятора, а вторым входом - свыходом первого счетчика и вторымивходами вторых элементов И, подключенных третьими входами к первымвыходам дешифратора, связанного вторым выходом с входом первого счетчика, причем выход "Конец интерполяции" интерполятора соединен с первымвходом первого элемента И, подключенного вторым входом к тактовомувходу устройства, выходы четвертыхэлементов И каналов подключены соответственно к координатным выходамХ, У и 2 устройства, а вторые входы -к разрядным выходам второго счетчикапусковой и остановочный выходы интерполятора соединены соответственно спусковым и остановочным выходамиустройства.1149Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначенодля использования в системах подготовки программ для графического контроля перфолент к станкам с число 5вым программным управлением (ЧПУ) .Известны чертежные автоматы (ЧА)с автономным управлением, содержащиеустройство управления и построитель 11.Однако из-за различия в способахзадания входной информации в системахЧПУ станками ЧА контроль программ кстанкам с ЧПУ на ЧА требует дополнитсльно перекодировки входной информации, что снижает эффективностьконтроля.Известно, что для систем ЧПУ станками, в особенности имеющих шаговыйпривод, например СЧПУ типа Н 22-1 м,содержащей узел ввода, узел преобразования, интерполятор, блок заданияскорости, шаговый привод, графический контроль программ можно осуществлять при непосредственном подключении к ним координатографа.Однако из-за несоответствия дискреты перемещений на станке с ЧПУ( Д = 0,01 мм, Д = 0,001 мм) и координатографе ( Ь = 0,1 мм, Д = 0,05 мм)снижается скорость отрисовки програм 30мы на координатографе,Наиболее близким к изобретению является устройство для определениямомента начала торможения в системецифрового программного управления,состоящее из последовательно соединенных интерполятора, блока автоматического разгона и торможения и элемента И 23.Недостаток известного устройстванизкое быстродействие,Целью изобретения является повы-,шение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для контроля про"грамм на координатографе, содержа- ф 5щее первый элемент И, подключенныйвыходом к входу блока разгона-торможения, соединенного выходом с первымвходом интерполятора, введены дешифратор, первыйсчетчик,второй счетчик, 51генератор, три вторых элемента И,третий элемент И, три канала, каждыйиз которых состоит из регистра и четырех четвертых элементов И, и пятый элемент И, подключенный первым 55входом к выходу генератора, выходом к счетному входу второго счетчикаа вторым входом - к первым:выходам 219 3регистров 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 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 Е устройства, а вторые входы - к разрядным выходам второго счетчика, пусковой и остановочный выходы интерполятора соединены соответственно 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, интерполятора 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,Е), каждый из которых состоит иэ регистра 15; 1 б, 17 и четырех. четвертых элементов И соответственно 18-21, 22-25 и 2 бИнформационный вход устройства 30, координатные выходы устройства (Х,У,Е) соответственно 31,32 и 33.Преобразователь 5 собрав по схеме двоичного умножитапя, Выход . переполнения счетчика 14 соединен с входами сброса регистров 15-17.3 1 492Устройство работает следующим образом.Перед началом работы в интерполяторе 4, блоке 3 автоматического разгона и торможения, регистрах 15-17 производятся нулевые установки.При этом закрыты элементы И 2, 13 и 8-20, Элемент И 11 открыт.Работа устройства начинается посигналу "Пуск", который поступаетот интерполятора 4 на фотосчитываю,щее устройство (не показано). Фотосчитывающее устройство производитпострочное считывание информации кадра с перфоленты и выдает ее с выхо 15дов кодовых дорожек на вход коммутатора 1. Сигналы кодовых дорожекв виде двоично-десятичного кода (код180 - 7 бит) поступают на входы дешифратора 6 и элемента И 11. На эле 20менты И 8, 9,. 10 поступают сигналытолько с 1-й, 2-й, 3-й и 4-й кодовыхдорожек (информационная часть считываемой строки). Одновременно с сигиа 25лами кодовых дорожек на вход счетчика 7 поступают сигналы синхродорожкитак, что при считывании каждой строкиперфоленты в счетчик 7 прибавляетсяединица. Каждый раз, когда считывается строка с адресом, дешифратор. 6 ЗОвырабатывает 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. щИнформация, считайная с перфоленты,пропускается открытым элементом Н1на вход интерполятора и не пропускается закрытымн элементами И 8-10 врегистры 15-17 преобразователя 5. 40При считывании 7-й строки послестроки с адресом (младшая тетрадачисла) в адреса Х, У, Е, 1, 5, К (вслучае дуги) и Х, У, Е (в случаепрямой) счетчик 7 вырабатывает сигнал 45переполнения, который закрывает элемент И 11 (Фиг, 2,7-11) и вырабатывает разрешение на открытие элементовИ 8-10 (фиг. 2,3-,8,9, 10),В результатемладшие тетрады перемещений по координатам Х, У, Е и начальные координаты дуги 1, Л, К не передаются винтерполятор (фиг, 2, 11-4). Приемв интерполятор остальных адресовкадра програьваы происходит без изменений,так как в них количество строк,следующих за адресом, меньше семи исчетчик 7 не вырабатывает сигнала пе 19 4реполнения. Таким образом, после приема кадра в интерполяторе 4 будет задан участок прямой (дуги), размеры которого в О 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 тогочтобы не было искажения размеров при отрисовке отрабатываемого участка интерполятором, младшие тетрады перемещений по координатам Х, У, 2 (адреса Х, У, Е) 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, Е вырабатывает разрешающие сигналы на один из элементов И 8,9 и 1 О (фиг. 2,6-8, 6-9, 6-10). В результате этого код младшей тетрады (кодовые дорожки 1,2,3,4 ФСУ) перемещения по координате Х поступает в регистр 15 (фиг. 2, 10-15), код младшей тетрады перемещения по координате У - в регистр 16 (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 (фнг. 2, 13-14) начинают поступать импульсы генератора 12 (фиг. 2, 12-13). Одновременно сигналами с выходов тех разрядов этого регистра, которые быпи 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). Яа 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, 2814-21, 25,29) . Эти импульсы через от 1149219крытые элементы И 18-29 поступают на соответствующие выходы устройства (фиг. 2, Вых. х, Вых. у, Вых. 2). 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-го разряда, 4 - с вы О хода 2-го 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 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 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 ствующего перемещения по координате в коммутаторе 1 при вводе кадра в интерполятор.Импульсы, соответствующие целой части перемещений по координатам Х, 30 У, 2,вырабатываются 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 устройствои начинает отрабатывать введенный кадр. Скорость отработки введенного кадра задается блоком 3 4 о автоматического разгона и торможения.Вначале скорость отработки кадра увеличивается от минимального значения до заданного и по достижению этого значения остается постоянной. щКак только до конца отработки кадра остается участок, равный участку разгонав начале кадра блок 3 автоматического разгона и торможения начинает снижать скорость интерполяции, 5 О доводя ее к концу отработки кадра до минимального значения, После отработки очередного кадра интерполятор 4 вырабатьыает 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 ихна 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 15-1 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 в работе щаговых двигателей, так как в это время скорость их вращения снижена до:минимальной. Предлагаемое устройство позволяет за счет увеличения шага интерполяции до величины, равной дискрете перемещения координатографа, повысить скорость вычерчивания программ в 5-10 раз по сравнению с аналогичными системами ЧПУ. Это повышает производительность используемого оборудования и сокращает время контроля про- грамме