Фотокопировальная следящая система

 

О11ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое or авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл. G 05b 11/01

G 05c1 25/02

Заявлено 01.1Ч.1971 (№ 1642411/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 20.111т1973. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 31 V.1973 йоктитет оо делаю изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 681.3.078(088.8) Авторы изобретения

А. И. Когут и В. М. Ситниченко

Заявитель

ФОТОКОПИРОВАЛЪНАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к фотокопировальным системам станков, например машин для термической вырезки изделий из листового металла, а более точно — к системам, в которых управляющий сигнал формируется из сигнала фотодатчика, снабженного системой круговой развертки;и следящего за краем широкой контрастной линии чертежа-копира.

Известны фотокопировальные следящие системы, содержащие последовательно соединенные фотодатчик, усилитель, дифференцирующее звено, блок разделения разнополярных импульсов и последовательно соединенные переключатель, другой блок задержки и исполнительный блок приводов перемещения чертежа-копира.

На фиг. 1 изображена укрупненная блоксхема фотокопировальной системы с устройством формирования задающего сигнала; на фиг. 2 — временные диаграммы преобразования сигнала фотодатчика в сигнал управления.

На фотодатчик 1 воздействует луч света, отраженный от чертежа-копира 2. Выход фотодатчика через согласующий усилитель подключен ко входам дифференцирующего узла 8 и узла 4 двоичного сравнения сигнала фотодатчика с опорным постоянным напряжением.

Выход дифференцирующего узла 8 подключен ко входу узла 5 разделения разнополярных импульсов на две серии.

Первый выход б названного узла 5 разделения, на котором импульс сигнала управления соответствует моменту времени полного захода считывающего луча на «черное», подключен к первому входу первой схемы 7 совпадения. Второй выход 8 узла 5 разделения через блок 9 задержки подключен к первому входу

10 второй схемы 10 совпадения.

Ко вторым входам первой и второй схем 7 и 10 совпадения подключены инверсные выходы узла 4 двоичного сравнения, причем к первой схеме 7 совпадения подключен выход

11, на котором логическая единица существует в течение времени, когда считывающий луч находится на «черном», а ко,второй схеме

10 — выход 12, на котором логическая единица существует при нахождении считывающего

20 луча на «белом».

Выходы упомянутых схем 7 и 10 совпадения через переключатель 18 направления копирования подключены ко входу исполнительного блока 14, управляющего приводами вза25 имного перемещения чертежа-копира 2 относительно фотодатчика 1 и приводами управляемой машины. Вход блока 14 защищен блоком задержки 15 от импульсных помех, поступающих после рабочего импульса.

30 Устройство работает следующим образом.

374577

В процессе круговой развертки линии контура чертежа-копира 2 на фотодатчик 1 воздействует переменный световой поток, под действием которого на выходе фотодатчика 1 существует переменное напряжение, форма которого изображена на фиг. 2,а. Этот сигнал характеризуется уровнем 1б «черного» и уровнем 17 «белого».

Короткие импульсы сигнала управления для копирования во взаимно противоположных направлениях формируются в точках А и Б (фиг. 2,a) перегиба кривой выходного напряжения фотодатчика. Это формирование производится путем дифференцирования выходного напряжения фотодатчика дифференцирующим узлом 8 (см. фиг. 1), разделением получившихся на выходе узла 8 разнополярных импульсов (фиг. 2,б) в узле 5 разделения на две серии (фиг. 2,в н д) и формированием здесь же серий коротких импульсов (фиг. 2,г и е). При этом импульсы, изображенные на фиг. 2,г, существуют на выходе

6 узла 5 разделения и, соответственно, импульсы, изображенные на фнг. 2,е — на выходе 8 этого же узла.

Так как фазовое расстояние между точками

А и Б меньше половины периода развертки, то для совмещения траекторий движения следящей системы при прямом и обратном напр авлении копирования, импульсы, соответствующие фазовой точке Б (фиг. 2,а) и существующие на выходе 8 узла 5 разделения, задерживаются посредством элемента 9 задержки на некоторое время (фиг. 2,лс). Вследствие этого фазовое расстояние между импульсами сигнала управления, соответствующими фазовой точке А (фиг. 2,а), и импульсами (фиг. 2,и) на выходе элемента 9 задержки при его срабатывании в фазовой точке Б становится равным в точности половине периода развертки, благодаря чему достигается совмещение траекторий движения следящей системы при прямом и обратном направлении копирования.

Привязка коротких импульсов сигнала управления к точкам перегиба кривой напряжения фотодатчика на уровне «черного» обеспечивает постоянство точности копировальной следящей системы, так как фазовое положение этих точек относительно кривой при изменении ее амплитудного масштаба не изменяется.

Однако, наличие в тракте формирования дифференцирующего узла 8 приводит к тому, что небольшие помехи на уровне 1б «черного» или на уровне 17 «белого» (фиг. 2,а), например между фазовыми точками Б и А или С и Д, обусловливают появление на выходе дифференцирующего узла 8 импульсов помех, равных по амплитуде рабочим импульсам (фиг. 2,б). Вследствие этого на выходах б и 8 узла 5 разделения появляются дополнительные импульсы, нарушающие нормальный режим работы следящей системы.

Здесь следует оговориться, что опасность представляют только те импульсы помех, которые появляются перед рабочими импульса5

65 ми управляющего сигнала. Импульс помехи, следующий после рабочего импульса, не воспринимается уже сработавшей задержкой 15, защищающей, вход исполнительного блока 14.

Импульс, поступающий на исполнительный блок 14, во времени совпадает с началом срабатывания блока задержки 15, поэтому он не вносит дополнительного фазового сдвига в тракт преобразования сигнала следящей системы и на его нормальную работу .влияния не оказывает, Время данной задержки устанавливается, обычно, несколько большим половины периода развертки. Так, помеха, возникшая на уровне «черного» между фазовыми точками Б и А (фиг. 2,a), не представляет опасности, если короткий импульс управляющего сигнала соответствует фазовой точке А (выход б узла 5 разделения), поскольку on лишь подтверждает взведенное состояние блока задержки 15. Однако эта помеха опасна в случае копирования в обратном направлении, когда короткий импульс управляющего сигнала первоначально формируется в фазовой точке Б, так как она будет воспринята как рабочий сигнал.

Подобным образом, в качестве рабочего импульса будет воспринята помеха на уровне

«белого» (точки С и Д) в случае использования для слежения коротких импульсов, формируемых в фазовых точках А. Предлагаемая систе»a устраняет именно этот недостаток.

Согласно предложению, параллельно тракту формирования, содержащему дифференцирующий узел 8, включен узел 4 двоичного сравнения напряжения сигнала с установленным уровнем 18 опорного напряжения (фиг. 2,а).

Этот узел представляет собой нуль-орган постоянного напряжения. Его функционирование заключается в том, что знак неравенства сравниваемых напряжений индицируется логической единицей, появляющейся на выходе 11 или 12. Здесь фазировка такова, что логическая единица существует на выходе 11, если мгновенное значение (по абсолютной .величине) напряжения сигнала фотодатчика 1 (фиг. 2,а) меньше установленного уровня 18 опорного напряжения, а при противоположном знаке названного неравенства — на выходе 12.

Вследствие периодичности кривой, выходного напряжения фотодатчика логическая единица на выходах 11 и 12 узла 4 двоичного сравнения существует во времени поочередно. Это чередование выражается без учета конкретного знака серией (фиг. 2,к) прямоугольных импульсов.

Условием появления короткого импульса управляюгцего сигнала на выходах схем 7 и 10 совпадения является существование на их втором входе логической единицы, Если вход блока задержки 15 через переключатель 18 подключен, например, к выходу схемы 7 совпадения, то импульс помехи, возникающий на уровне «белого» (точки С и

Д) и предшествующий появлению рабочего

37457f импульса соответственно последующей фазовой точке А, на выходе схемы 7 совпадения не появляется (фиг. 2,л), так как при этом на выходе 11 узла 4 двоичного сравнения существует логический нуль. Импульс помехи, возникающий на уровне «черного» (в точке

А ), поступает на,выход схемы 7 совпадения (фиг. 2,л), однако он не нарушает работу следящей системы, так как он только подтверждает срабатывание уже сработавшего защитного блока задержки 15.

Аналогичным образом, только те импульсы (фиг. 2,и) с выхода блока задержки 9 поступят на выход схемы 10 совпадения, которые совпадут по времени с существованием логической единицы на,выходе 2 узла 4 двоичного сравнения, т. е. когда напряжение сигнала фотодатчика превысит опорный уровень. В этом случае импульс помехи от сработавшего блока 9 задержки в фазовой точке Б под действием помехи на уровне «черного» на выходе схемы 10 совпадения не появится. Помеха на уровне «белого» (фазовые точки С и Д) также приводит к срабатыванию блока 9 задержки (фиг. 2,ж). Выходной импульс данного элемента появляется на выходе схемы 10 совпадения, так как в данный момент на выходе 12 узла 4 двоичного сравнения существует логическая единица. Однако так же как и в предыдущем случае, этот импульс лишь подтверждает, возбужденное состояние защитного блока задержки 15 и на работу следящей системы влияния не оказываетт.

Предмет изобретения

10 Фотокопировальная следящая система, содержащая последовательно соединенные фотодагчик, усилитель, дифференцирующее звено, блок разделения равнополярных импульсов, один, выход которого подключен к од15 ному блоку задержки, и последовательно соединенные переключатель, другой блок задержки и исполнительный блок приводов перемещения чертежа-копира, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности сле20 жения, в нее введены схема сравнения, вход которой соединен с выходом усилителя, и схемы совпадения, одни из входов которых соединены с соответствующими выходами схемы сравнения, другие входы подключены к

25 выходам блока разделения разнополярных импульсов и схемы задержки, выходы схем совпадения соединены с переключателем.

374577

К приЯЯум машуны

Фиг 1 а

t6 в и ж

Фиг 2

Составитель Н. Мукосеева

Техред Т, Ускова

Корректор 3. Тарасова

Редактор Е. Гончар

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1558/6 Изд. № 379 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5