Преобразователь перемещений в код

 

Изобретение относится к области автоматики и может быть предназначено для измерения больпшх перемещений рабочих органов измерительных машин и станков с числовым программным управлением. Целью изобретения является повышения точности преобразования . Реализация этой цели осуществляется тем, что фотоприемники устанавливаются неподвижно друг относительно друга и имеют возможность перемещения относительно линейки 7 ис- .точников света. Их перемещение осуществляется органом 3, кинематически соединеннымс злектроприводом 2, управление которым производится программным устройством 1. Положение фотоприемников 4-6 относительно линейки 7 фиксируется счетчиком 8. Генератор 25 формирует импульсы опроса , которые поступают на модуляторы 22-24. В случае сопряжения фотоприемника 6 с линейкой 7 сигнал через модулятор 24 проходит мультиплексор 21, интегратор 44, нуль-орган 45 и поступает .на входы триггеров 36 и 37. При отсутствии перемещения фотоприемников 4-6 фазовый сдвиг сигнаI (Л л ьэ 4 ч tC

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 Н 03 М 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

RNs dih iy < ИА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ляется тем, что фотоприемники устанавливаются неподвижно друг относительно друга и имеют возможность перемещения относительно линейки 7 ис.точников света. Их перемещение осуществляется органом 3, кинематически соединенным с электроприводом. 2, управление которым производится про" граммным устройством 1. Положение фотоприемников 4-6 относительно линейки 7 фиксируется счетчиком 8. Генератор 25 формирует импульсы опроса, которые поступают иа модуляторы

22-24. В случае сопряжения фотоприемника б с линейкой 7 сигнал через модулятор 24 проходит мультиплексор

21, интегратор 44, нуль-орган 45 н поступает .на входы триггеров 36 и

37. При отсутствии перемещения фотоприемников 4-6 фазовый сдвиг сигна(21) 3749784/24-24 .(22) 28.04,84 (46) 30.06.86. Бюл. У 24 (72) Э.Т. Горбенко и В.Л. Кошкин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 145000, кл. G 08 С 9/06, 1961.

Авторское свидетельство СССР

N 720458, кл. G 08 С 9/06, 1977, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В

КОД, (57) Изобретение относится к области автоматики и может быть предназначено для измерения больших перемещений рабочих органов измерительных машин и станков с числовым программным управлением. Целью изобретения является повышения точности преобразования. Реализация этой цели осуществ„,SU„„1241472 A 1

124 лов на выходе модулятора 24 и выходе счетчика 28 отсутствует, а при перемещении он появляется. Поступая на вход счетчика 28, сигналы фазового сдвига увеличивают сдвиг и при отсутствии дальнейшего перемещения приводят к нулевому сдвигу фаз счетчика 28 и нуль-органа 45. Одновременно импульсы поступают на счетчик 49, где они формируют число, пропорциональное перемещению подвижного органа 3. В случае положения линейки 7

1472 между фотоприемниками 5 и 6 или 5 и 4 сигнал через элемент И 48 поступает на триггер 14, который формирует сигнал запрещения для прохождения информации на счетчик 49. При движении органа 3 с фотолинейками 4-6 в другую сторону работа преобразователя аналогична описанной. В этом случае в формировании информационных сигналов участвуют триггеры 38 и 39 с. элементами И 42 и 43. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к автоматике "и вычислительной технике и может быть использовано для тоМного измере ния больших перемещений рабочих ор- ганов измерительных машин и станков 5. с ЧПУ.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

На фиг, 1 представлена функциональная схема нреобразователя; на фиг. 2 — схема программного устройства.

Преобразователь содержит программное устройство 1, электропривод 2, 1 подвижный орган 3, фотоприемники

4-6, линейку 7, счетчик 8, дешифраторы 9-11, элементы И 12 и 13, триггер 14, элементы И 15-18, элементы

И 15-18, элементы ИЛИ 19 и 20, мультиплексор 21, модуляторы 22-24, гене- 2О ратор 25 импульсов, счетчик 26, дешифратор 27, счетчики 28 и 29, элементы ИЛИ 30 и 31, элементы 32-35, задержки, триггеры 36-39, элементы

И 40-43, интегратор 44, нуль-орган

45, интегратор 46, нуль-орган 47, элемент И 48, счетчик 49, программное устройство 1 содержит генераторы 50 и 51, импульсов, коммутаторы

52 и 53, счетчик 54, блок 55 умноже- 30 ния и переключатель 56.

Преобразователь работает следующим образом.

Перед началом измерений с помощью программного устройства 1 и электро- 35 привода 2 подвижный орган 3 устанавливается в исходную позицию, в которой в оптическом сопряжении с линейкой 7 находится фотоприемник 6. Исходная позиция фиксируется реверсив- ным счетчиком 8. Дешифратор 11 в этой позиции с помощью мультиплексора 21 подключает к входу интегратора 46 модулятор 23 головки 5, а к входу интегратора 44 — модулятор 24.

В исходной позиции с помощью генератора 25, счетчика 26 и дешифратора 27 формируется четырехтактная последовательность импульсов опроса, которые воздействуют на модуляторы

22-24. Однако так как в сопряжении с линейкой 7 находится фотоприемник

6, то сигнал будет только на выходе модулятора 24, который через мультиплексор 21, интегратор 44, нуль- орган 45 воздействует на триггеры 36 и 37. При отсутствии перемещения в исходной позиции фазовые сдвиги сигнала нуль-органа 45 и сигнала с выхода счетчика 28 по отношению к опорному сигналу с выхода счетчика

26 одинаковы и триггеры 36 и 37 не включаются. При перемещении подвижного органа 3 фотоприемник б перемещается относительно линейки 7. При этом при перемещении в одном направ- ленин фазовый сдвиг сигнала с выхода нуль-органа 45 больше сдвига сигнала с выхода счетчика 28, при движении в другом направлении он меньше. Разность сдвигов фазы фиксируется в первом случае триггером 37, при этом с помощью элемента И 40 через элемент

33 на вход "Вычитание" счетчика 28 поступают импульсы, число которых определяется разностью сдвига фаз сигналов с выхода счетчика 28 и нульоргана 45. Эти импульсы увеличивают

3 12414

1. Преобразователь перемещений в код, содержащий излучатель, оптически соединенный с линейкой, на которой нанесена растровая дорожка, три фотоприемника, первый, второй и третий элементы И, первый счетчик, первый и второй нуль-органы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены программное устройство, электронривод, подвижный орган, второй, третий, четвертый и пятый счетчики, два интегратора, пять триггеров, восемь элементов И, четыре элемента ИЛИ, четыре дешифратора, четыре элемента задержки, мультиплексор, генератор импульсов и три модулятора, первый выход программного. устройства соединен с входом электропривода, выход которопо соединен с входом подвижного органа, который кинематически соединен с последовательно расположенными на равном расстоянии первым, вторым и третьим фотоприемниками, выходы которых соединены с первыми входами, соответствующих модуляторов, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами мультиплексора, выходы которого соединены с входами первого и второго интеграторов, выход первого интегратора через первый нуль-орган соединен с первыми входами первого и второго триггеров. выход второго интегратора соединен через второй нуль-орган с первыми входами третьего и четвертого триггеров, пер фазовый сдвиг сигнала с выхода счетчика 28 и, если к моменту появления следующего импульса опроса с выхода счетчика 26 перемещения подвиж1 ного органа больше не было, то разность фаз сигналов с выходов счетчика 28 и нуль-органа 45 будет равна нулю и импульсы подстройки с выхода элемента И 40 не поступают.

При движении подвижного органа 3 в другую сторону — преобразователь работает аналогично. Разница состоит только в том, что разность фаз фиксируется триггером 36, а импульсы с выхода элемента И 41 через элемент

32 и элемент ИЛИ 30 будут поступать на вход элемента И 16 или 15, В интервале перемещений подвижно.го органа 3, в котором в оптическом сопряжении находится линейка 7 с фотоприемником 6, с помощью счетчика 8 и дешифратора 9 на элемент И 12 поступает сигнал включения, иа второй вход элемента И 12 поступает сигнал

"Пауза" с выхода элемента И 48.

2$

При совпадении сигналов на входах элемента И 12 на его выходе появляется сигнал, который приводит триггер

l4 в состояние, при котором его запрещающий сигнал поступает на элемен30 ты И 15 и 16, а разрешающий сигнал— на элементы И 17 и 18.

Таким образом, импульсы с вьмодов элементов И 40 и 41 через элементы

И 15 и 16 и элементы ИЛИ 19 и 20 поступают на входы счетчика 49. Устрой-З5 ство работает таким образом до момента, когда в сопряжении с линейкой 7 находятся одновременно фотоприемники

5 и 6. В этом, положении продолжают работать элементы 6, 24, 44, 45, 25, 40

26, 27, 36, 37, 40, 41, 30, 32, 33 и 28 начинают паралелльно формироваться сигналы с выхода модулятора 23 через мультиплексор 21, которые поступают на интегратор 46.

4S

Сигналы с выхода нуль-органа 47 сравниваются по фазе с сигналами с выхода канала на элементах 38, 39, 42,43, 34,, 35, 31 и 29 аналогично описанному. Импульсы подстройки с выходов элементов И 42 и 43 поступают на входы элементов И !7 и 18. По-. зиция переключения фотоприемников

4-6 фиксируется счетчиком 8 и дешиф-: раторами 9 и 10. Сигналы с выхода де- шифраторов 9 и 10 отключают элемент

И 12 и разрешают работу элемента И

13, на второй вход которого поступа72 4 ет сигнал "Пауза" с выхода элемента

И 48. Сигнал с вымода элемента 13 приводит триггер 14 в противоположное состояние и подключает к счетчиI ку 49 выходы элементов И 42 и 43, Программное устройство 1 (фиг, 2) работает следующим образом.

Генераторы 50 и 51 формируют последовательности импульсов коммутато- рами 52 и 53, выход генератора 50 подключается к входам "Сложение" или

"Вычитание" счетчика 54, который управляет блоком 55. С выхода блока

55 поепедовательность импульсов поступает на входы "+" или "-" счетчика 8 и дешифраторов 9 и 10 через переключатель 56. Одновременно эта же последовательность импульсов поступает на вход электропривода 2.

Формула изобретения

l241472

Ри8. Я

BHHHIIH Заказ 3614/56 Тираж 816 . Подписное

Произв.-rromtrp. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вые выходы первого, второго, третье- го и четвертого триггеров соединены с первыми входами одноименных элемен", тов И, выходы которых соединены с первыми входами пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И соответственно, выходы пятого и седьмого элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выходы шестогб и восьмого элементов .И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с входамИ первого счетчика, второй и третий выходы программного устройства соединены с первым и вторым входами соответственно второго счетчика, первого и второго дешифра- торов, выход второго счетчика соединен с третьими входами первого и второго дешифраторов и с входом третьего дешифратора, выход которого соединен с управляющим входом мульти1 плексора, выходы первого и второго дешифраторов соединены с первыми входами девятого и десятого элементов И соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами пятого триггера, первый выход которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов И, а второй выход соединен с вторыми входами седьмого и восьмого элементов И, выход генератора импульсов соединен с входом третьего счетчика, с вторыми входами первого, второго, третьего, четвертого элементов И и с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы которых соединены с первыми входами соответственно четвертого и пятого счетчиков, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно третьего и четвертого, первого и второго триг4 геров, первый выхоД третьего счетчи ка соединен с входом четвертого де" шифратора, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих модуляторов, второй выход третьего счетчика соединен с третьими входами первого, второго, третьего и четвертого триггеров, вторые выходы кото1О рых соединены с входами одиннадцатого элемента И, выход которого соединен с вторыми входами девятого и десятого элементов И, выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И. соединены с входами одноименных элементов задержки, выходы первого и третьего элементов задерхМ ки соединены с вторыми входами четвертого и третьего элементов ИЛИ соответственно, выходы второго и четвертого элементов задержки соединены с вторыми входами пятого и четвертого счетчиков соответственно, а линей- ка оптически соединена с фотоприем2g никами .

2. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что программное устройство содержит два генератора импульсов, два коммутатора, счетчик,, переключатель и блок умножения, выход первого генератора импульсов соединен с первым и вторым выводами первого коммутатора, третий и четвертый выводы которого соединены с входами счетчика, выход которого соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, а выход является первым вы,О ходом программного устройства и соединен с первым выводом второго коммутатора, второй.и третий выводы ко-, торого .являются одноименными выходами программного устройства, /