Фотокопировальная следящая система с круговым сканированием черно-белого перехода копируемой

 

О П И С А Н И Е 397945

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 15.! Н.1971 (№ 1638661/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 17.1Х.1973. Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования опйсания 22.1.1974

М. Кл. G 06k 11/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 681.327.12 (088.8) Авторы изобретения

А. И. Когут и В. М. Ситниченко

Заявитель

ФОТОКОПИРОВАЛЪНАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА С КРУГОВЫМ

СКАНИРОВАНИЕМ ЧЕРНО-БЕЛОГО ПЕРЕХОДА КОПИРУЕМОЙ

ЛИНИИ

Изобретение относится к фотокопировальным системам, следящим за,краем контрастной JIIHHHIH посредством кругового сканирования чар но-,белого перехода копируемой ли|нии и лредназначенным для угеравления масштабны|ми,коорди|натными скоростными машинами термической,вы резки изделий из листового металла.

Применение изобретения целе|сообразно в системах с безы|нерцион|ным (дис кретным) преобразова нием сигналов сложения в координатные .составляющие вектора скорости перемеще н|ия считывающего фотодатчика относительно чертежа-,ко|пира.

Известны фотокопировалыные системы, следящие за краем контрольной лини и посредсгвом кругового ска ниро1вания ее одного чер но-,белого перехода, в которых преобразование с|ианала сложения в,координатные составляющие вектора ско|рости,перемещения считывается дискрегным путем, Однако известные системы обладают малой устойчивостью и точностью обхода (KOпирования) вершины острого угла ломаной лин|ии копируемого .контура, обусловленньгми недостагка!м|и |кругового сканирования.

Целью изобретения является повышение у стойчи|вости обхода вершинины острого угла ломаной ли|нии копируемого контура и повышение точности воспроизведения машиной линии контура вырезаемой детали из I Hñта металла.

Сущность изобретения заключается в том, что В фотокопировальную систем1 с круговым сканированием края широкой линии чертежакопира, управляющую коо|рдинагной машиной для термического раскроя листового металла, введен узел запрета; причем вход этого узла запрета, подключен к выходу блока формирования задающего сигнала, а выход— ко входу функционального преобразователя.

На фиг. 1 изображена обобщенная блоксхема фотокопировальной системы; на фиг. 2 пояснен IIpHHIIHIII кругового сканирова|ния края щи|ракой линии чертежа-,копира; на фиг. 3 поясняется характер формирования задающего сигнала из сигнала фотодатчика; на фиг. 4 (a — г) — характер обхода вершины острого угла ломаной линии,копируемого контура.

- О Фотокопировальная следящая система выполчена в виде функционально последовательно включенных фотоэлектрического следящего датчика, бло|ка формирования задающего сигнала, функционального преобразователя задающего сигналы, пропорциональные координатным составляющим вектора скорости перемещения следящего датчика относительно чертежа-копира и привода перемещения датчика относительно чертежа-копира по кажзО дой |координагной оси. Фотоэлектрический

397945

5 0

25 зо

45

55

65 следящий датчик 1 имеет возможность перемещения относительно чертежа-копи ра 2,...э координатным осям «Х» и «У» (на чертежекопире контур, детали изображе н широкой лчнией 8).

Выход фотодатч и ка 1 связан со входом блока 4 фор мирования задающего сигнала.

Выход блока 4 связали со входом фунч<ционального преобразователя 5 посредством узла запрета б.

Выходы преобразователя 5 соответственно сигналам координатных составляющих ВВКТора скорости, перемещения датчика 1 .связаны с блоком 7 приводов перемещения следящего фотодатч ика по каждой из координатных осей и с блоком 8 приводов перемещения резака координатной маши ны термического раскроя листа металла (на фиг. не показан).

Фотакопи ровальная следящая система раоотает следующим образом.

На фотодатчик 1 воздействует световой поток, отраженный площадкой S (фиг. 2), даижущейся с равнамер ной скоростью по окружности с радиусом r. Центр О данной оКружности (центр копирования) находится ча оси «ав» копирования, представляющей собой чар но- белый,переход ли ни и 8 чертежа-копира 2. Ocb «ав» копирования является геометрической линией:копируемого контура. Движение площа дя<и S по окру|жноспи обеспечивается устройсгвом,раз вертки (на фиг. не показано), которое обычно выполнено на базе синхрон ного двигателя вращающего эксцентричную диафрагму.

Световой поток, отраженный движущейся площадкой S, .модули руется линией 8. Под действием модулированного с ветового потока на выходе фотадагчика 1 существует сигнал в виде пере менного,напряжения, идеализирова нная форма которото изображена на эпюре 9 (фиг. 3).

Момент времени пересечения считывающим лучом оси «ав» копирования устанавливается по определенному положению площадки относительно да|нной оси.

Нап!ример, это,может быть равенспво площадей площадки S, находящихся на «белом» или «чер ном», при котором мгновенное значе ние выход ного на пряжвния фотодатч и ка равно половинному значению размаха его перемен ной составляющей (эпюр а 10) . Здесь важно только, чтобы та кое же положение площадки было относительно оси «Х» (фиг.

2) в .момент to начала отсчета периода развертки.

Задача форми рован ия за дающего сигнала сводится .к выделению мгновенного значения выходного,на пряжения сипнала фотодатчика

1, соответствующего принятому положению .площадочки относительно оси «ав» KQIIiH!poBBния и формиравания в этот момент .ко роткого и.м пульса.

Да нная .задача решается, наприие р, путем двоичного сравнения выходного напряжания фотодатчггка с опорным уровнем (10) постоя нного напряжения. В результате образуется серия пря|моугольных импульсов (элюара 11), положительные и огрицательные перепады напряжения которых соответствуют по времени

«пересечению» считьгвающим лучом оси «ав» копирования с од ной и с другой cToipoiHBI от центра О копирования (фиг. 2) . Отрицательные и положительные, перепады импульсов лепко разделяются, на пример, путем дифференци рова ния и детекпиро вания (энвера 12).

Коровкие импульсы (эпюра 12) используются для случая движения в на п равлении от «а» к

«в», а положительные — в противо полож ном напра влен ии.

При iHBJIHчии подобного формирова ния (элюра П) первичного сигнала можно считать, что площадка S имеет нулевую площадь, т. е. развертка осуществляется движушей точкой А (фиг. 2).

Скорость перемещения центра О копирования по осям «Х» и «У»:

V=k OA-соз =й ОА-cosa>ti, V„= k ОА ып д = и ОА sin 0ltI, где k — коэффициент пропорциональности;

4 — угол наклона оси «ав» копирования

IK |ко орди н а пн ой оси Х;

< — время, в течение которого точка А смещается с оси Х на ocb «ав» копирова ния.

Скорости V„, 1 „определяются мгновен но на каждом iIIepHoge развертки в моменты t, и времени выхода развертывающего луча на

«белое» (для изображенного напра вления движения площадки S) по коротким,импульсам (элюра 12).

После каждого;прохожден ия короткого импульса (эпюра 12) на выход преобразователя 5 узел б запрета отключает выход блока 4 формирова ния от входа,преобразователя 5 на время

3 — Т (t — ti) (T (эпюра 18)

При KolIIHpoBBIHiHIH л ря мой линии в течение одного цикла сканирования на выходе блошка

4 формирова н ия появляется только один им,пульс (эпюра 12). К моменту прихода каждого последующего импульса узел б за прета восстанавливает связь между блоком 4 и преобразователем 5. Поэтому наличие узла б в данном режиме не сказывается íà ipadoTe фотокопировальной следящей системы.

В районе вершинины острого угла ломаной ли нии копируемого .к<гнтура (фланг. 4) непременно насту пает условие лоя влвния двух коpoTlKHx импульсов в течение одного,ц пкла сканирования, так как,считывающий луч дважды выходит на « белое» в то.чках А и А .

В известных фотокопи рсвальных системах, следящих за краем широкой лин ии чертежакопира, в iKOToipBlx нет узла б за прета, начиная с .момента времени появления точки А, перемещение центра О копирования осущест397945 вляется с учетом равнодействующей векторов

ОА и OAI. При этом центр 0 копирования смещается внутрь острого угла (фит. 4,б) .

Вследствие этого наступает условие, когда геометрическая сумма векторов ЛО и ЛО становипся равной нулю. Движение системы прекращается.

В,предложвн ной системе (фиг. 4,в) в процессе движения центра 0 .копирования к верляне копируемого угла лома ной ли нии в некоторой точке С, когда расстояние до противоположной стороны угла становится раиным радиусу r орбиты ака ни рующего луча, должно было бы начаться «затягивание» траектории перемвщвния цвнвра 0 копирования энут р и угла, KBIK это показано,на фиг. 4,б.

Вследствие работы узла б запрета допо.тнительный импульс, возникающий в петр иод ска

HHpoIBBIHHsI при первсечвнии считывающим лучом противо полосной сто роны копировально- Ю го угла исключается, так как в момент его появления выход блока 4 формирования отключен узлом б запрета от входа преобразователя 5.

Фазовый угол, в течвн ие кото рого эта цепь остается разомкнутой, изображен дугой ЛВ или (что то же самое) А|Во

Предельной точкой приближения центра 0 к вершине острого угла является точка OI, когда впереди по направлению движения не оказы- зо вается черно-белого перехода. Здесь псследую ций,им пульс появляется в момент времени, в который считывающий луч .проходит дополнительный путь и оказывается в точке Л .

Начиная с данного момента, изменяются зна- з5 ки коо р ди н и рования скоростей, следящая система смещает центр копирования на новую сторону угла и запрещает дополнительные (лож ные) импульсы от выхода считы вающего луча за пройденную сторону копируемого гла. 40

На фиг. 4 видно, .в какой мере снижается кк нема тичес ка я погрвюность копирования вершин острого угла, т. е. погрешность, обусловленная характером кругового сканирования края широкой ли нии чертежа- копира. Повыше ние точности обхода вершины острого угла следящей системы приводит к повышению точности воспроизввдения контура детали координатной машпной.

Узел 6 запрета может быть выполнен, например, в виде од новиб ратора с временем возбуж двния состояния, большим /. Т и мвньш и м Т (Т вЂ”,период с канирования). Одновибратор должен запускаться коротким и импульсами задающего сигнала и первым перепадом импульса напряжения воздейспвовать на вход функционального преобразователя.

В данногм случае импульсы задающего сигнала, следя.щие за «рабочимп» импульсами, не меняют состоян ия данного одновибратора, так ка к о н оказывается взведенным, и таким ооразом, не проходят на вход фу нкционалb ного, преобразователя.

Предмет изобретения

Фотокопи ровальная следящая система с кругсвым сканирова нием черно-белого перехода копируемой линии, содержащая,последовательно включанные фотоэлектрический следящий датчик и блок формирования задающего сигнала, функциональный преооразователь, приводы первмещвния следящего датчика и приводы первмещен ия,резака по каждой из координатных осей, связанные с функциональным преобразователем, от.шчаю цаяся

-,.м, что, с целью повышения точности воспро изведения контура детали, устройство содержит узел запрета, вход которого подключен,к выходу блока формирования задающего сигнала, а выход — ко входу функционального преобразователя.

397945

„Чирий

Фиг 9

Составитель В. Кудрявцев

Тсхред Т. Курилко

Редактор Л. Утехина

Корректор О. Усова

Заказ 737/2447 Изд. № 988 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»