[實(shí)用新型]一種NURBS插補(bǔ)器脈沖均勻輸出裝置以及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520306782.1
• 申請(qǐng)日: 2015-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204595564U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪效勇;龔芳;張紅劍;王典洪;魏宇浩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/4103
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/4103
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 房德權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及數(shù)控領(lǐng)域，尤其涉及一種NURBS插補(bǔ)器脈沖均勻輸出裝置以及設(shè)備。

背景技術(shù)

在數(shù)控領(lǐng)域中，自由型曲線的加工一直是制造工程研究的關(guān)鍵問(wèn)題，NURBS(全稱(chēng)：Non-Uniform?Rational?B-Splines；中文：非均勻有理B樣條曲線)插補(bǔ)器是一種廣泛應(yīng)用于數(shù)控領(lǐng)域的插補(bǔ)器，NURBS插補(bǔ)器經(jīng)過(guò)插補(bǔ)計(jì)算和加減速調(diào)節(jié)，得到每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)的各軸位移偏移量，而在位移控制模式下，需要將位移偏移量轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)才能驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，其中，脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)代表電機(jī)各軸運(yùn)動(dòng)的位移，脈沖信號(hào)的頻率代表電機(jī)各軸運(yùn)動(dòng)的速度。脈沖輸出控制的要求是根據(jù)位移偏移量和脈沖當(dāng)量設(shè)定值計(jì)算脈沖個(gè)數(shù)，然后在一個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)均勻產(chǎn)生相應(yīng)個(gè)數(shù)的脈沖信號(hào)。

但是，在位移偏移量為非整數(shù)倍脈沖當(dāng)量時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中NURBS插補(bǔ)器會(huì)采用相應(yīng)的除法算法和取整算法對(duì)電機(jī)的位移偏移量進(jìn)行補(bǔ)償，而采用除法算法和取整算仍然會(huì)導(dǎo)致誤差，繼而影響所獲得產(chǎn)品的精度。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中NURBS插補(bǔ)器存在因采用除法算法和取整算法而導(dǎo)致誤差的技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)提供一種NURBS插補(bǔ)器脈沖均勻輸出裝置以及設(shè)備，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中NURBS插補(bǔ)器存在的因采用除法算法和取整算法而導(dǎo)致誤差的技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型實(shí)施例第一方面提供了一種NURBS插補(bǔ)器脈沖均勻輸出裝置，包括：

互聯(lián)模塊，與輸出脈沖周期數(shù)和插補(bǔ)周期設(shè)定值的處理器相連，用于接收所述處理器輸出的所述脈沖周期數(shù)和所述插補(bǔ)周期設(shè)定值；

用戶(hù)邏輯模塊，與電機(jī)相連，用于根據(jù)所述互聯(lián)模塊接收的所述脈沖周期數(shù)和所述插補(bǔ)周期設(shè)定值，控制向所述電機(jī)輸出脈沖信號(hào)的電平與方向。

可選地，所述互聯(lián)模塊具體包括：

總線訪問(wèn)控制單元，通過(guò)數(shù)據(jù)總線與所述處理器相連；

寄存器組，與所述訪問(wèn)控制單元相連，所述寄存器組用于存儲(chǔ)所述處理器輸出的所述脈沖周期數(shù)和所述插補(bǔ)周期設(shè)定值。

可選地，在所述電機(jī)為包括X軸、Y軸和Z軸的電機(jī)時(shí)，所述寄存器組包括：

插補(bǔ)周期設(shè)定值寄存器，用于存儲(chǔ)所述插補(bǔ)周期設(shè)定值；

X軸脈沖周期數(shù)寄存器，用于存儲(chǔ)下一個(gè)插補(bǔ)周期中X軸脈沖周期數(shù)；

Y軸脈沖周期數(shù)寄存器，用于存儲(chǔ)下一個(gè)插補(bǔ)周期中Y軸脈沖周期數(shù)；

Z軸脈沖周期數(shù)寄存器，用于存儲(chǔ)下一個(gè)插補(bǔ)周期中Z軸脈沖周期數(shù)。

可選地，所述用戶(hù)邏輯模塊包括：

定時(shí)器狀態(tài)機(jī)，與所述寄存器組相連，用于獲取所述寄存器組中存儲(chǔ)的所述脈沖周期數(shù)和所述插補(bǔ)周期設(shè)定值；

脈沖周期控制模塊，與所述定時(shí)器狀態(tài)機(jī)相連，用于根據(jù)所述定時(shí)器狀態(tài)機(jī)獲取的所述脈沖周期數(shù)，控制所述脈沖信號(hào)的電平；

脈沖方向控制模塊，與所述定時(shí)器狀態(tài)機(jī)相連，用于根據(jù)所述定時(shí)器狀態(tài)機(jī)獲取的所述脈沖周期數(shù)，控制所述脈沖信號(hào)的正負(fù)值。

可選地，所述定時(shí)器狀態(tài)機(jī)還與所述處理器相連，還用于向所述處理器發(fā)送中斷請(qǐng)求，所述中斷請(qǐng)求用于觸發(fā)所述處理器輸出下一個(gè)插補(bǔ)周期的脈沖周期數(shù)和插補(bǔ)周期設(shè)定值。

本實(shí)用新型實(shí)施例第二方面還提供一種NURBS插補(bǔ)器脈沖均勻輸出設(shè)備，包括：

處理器，用于輸出脈沖周期數(shù)和插補(bǔ)周期設(shè)定值；

如第一方面所述的脈沖均勻輸出裝置，與所述處理器相連，所述脈沖均勻輸出裝置用于接收處理器輸出的所述脈沖周期數(shù)和所述插補(bǔ)周期設(shè)定值，并根據(jù)所述脈沖周期數(shù)和所述插補(bǔ)周期設(shè)定值控制輸出脈沖信號(hào)的電平與方向。

本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

1、由于互聯(lián)模塊與輸出脈沖周期數(shù)和插補(bǔ)周期設(shè)定值處理器相連，所以與電機(jī)相連的用戶(hù)邏輯模塊即能夠根據(jù)互聯(lián)模塊接收的脈沖周期數(shù)和插補(bǔ)周期設(shè)定值，控制向電機(jī)輸出脈沖信號(hào)的電平與方向，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的NURBS插補(bǔ)器脈沖均勻輸出裝置接收處理器輸出的數(shù)據(jù)不是脈沖個(gè)數(shù)，而是脈沖的周期數(shù)，無(wú)需通過(guò)除法計(jì)算和取整計(jì)算，解決了現(xiàn)有技術(shù)中NURBS插補(bǔ)器存在的因采用除法算法和取整算法而導(dǎo)致誤差的技術(shù)問(wèn)題。

2、由于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的NURBS插補(bǔ)器脈沖均勻輸出通過(guò)設(shè)置插補(bǔ)周期設(shè)定值寄存器和定時(shí)器狀態(tài)機(jī)，將插補(bǔ)周期的定時(shí)與計(jì)數(shù)時(shí)鐘的分頻結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了脈沖均勻輸出的精確時(shí)鐘控制，避免了NURBS插補(bǔ)器因脈沖均勻分布的時(shí)鐘分頻控制不精確而導(dǎo)致影響加工產(chǎn)品精度的缺陷。

附圖說(shuō)明