Устройство для копирования

 

ОП - " Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (! i) 537361

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.08.74 (21) 2056442/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.76. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 08.12.7б (51) М. Кл.2 G 06К 11/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681 327 12 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. А. Вайнер и Ш. А. Вайнер (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОПИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к системам автоматического управления движением рабочего органа машины, и может быть использовано в технологическом оборудовании (металлорежущих станках, газорезательных машинах, наплавочных установках и т. д.) для автоматизации процесса.

Известны устройства для прослеживания линий чертежей-копиров, содержащие фотодатчики с двумя концентрическими оптическими развертками, обеспечивающие автоматическое торможение координатных двигателей. (1) Недостатком этих устройств — сложность их фотодатчиков и схемы управления.

Известно также устройство фотоследящего копирования, наиболее близкое к предлагаемому устройству по техническому существу (21, содержащее фотоголовку, подсоединенную через преобразователь код — напряжение к одному из входов усилителя управляющего напряжения, другой вход которого подключен через последовательно соединенные фазосдвигающую цепочку, делитель напряжения и усилитель напряжения обратной связи к датчикам обратной связи, а выход через соответствующие фазовые детекторы и усилители постоянного тока — к координатным электродвигателям, механически связанным с координатным столом и датчиками обратной связи.

Недостатками такого устройства являются низкое быстродействие, обусловленное низкой степенью демпфирования в направлении, перпендикулярном к направлению копирования, и сложность, связанная с необходимостью раздельной настройки звеньев обратной связи в каждом из координатных приводов устройства.

Цель изобретения — повышения быстродей10 ствия и упрощение устройства.

Это достигается тем, что в устройство введены дополнительная фазосдвигающая цепочка, фильтр, дифференцирующее звено, модулятор и дополнительный фазовый детектор, входы которого подключены к выходам усилителей управляющего напряжения и напряжения обратной связи, а выход через последовательно соединенные фильтр и дифференцирующее звено — к одному из входов моду20 лятора, другой вход которого соединен через дополнительную фазосдвигающую цепочку с выходом усилителя управляющего напряжения, третьим входом связанного с выходом модулятора.

25 Блок-схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит фотоголовку 1, последовательно подсоединенный к ней преобразователь 2 код — напряжение, выход которого

30 вместе с выходом первой фазосдвигающей цепочки 3 напряжения обратной связи и с выхо537361

3 дом модулятора 4 подключен к входу усилителя 5 управляющего напряжения. Выход усилителя управляющего напряжения соедп-!!eц с фазовыми дстскзорамп 6, 7, выход фазового детектора 6 — с копировальным столом 8 через первый усилитель 9 постоянного тока и координатный электродвигатель 10, а выход детектора 7 — через второй усилитель

11 постоянного тока и электродвигатель 12.

С электродвигателями 10, 12 связаны тахогснсраторы 13, 14 переменного тока (датчики обратной связи), у которых одна из статорных обмоток подключена к источнику питания, выдающему на каждый тахогенератор о а соответственно напряжения U< и Uz, равные по амплитуде и сдвинутые на 90 по фазе.

Вторичные обмотки обоих тахогенераторов соединены последовательно и подключены к усилителю 15 напряжения обратной связи, а выход этого усилителя — к первой фазосдвигающей цепочке 3 через делитель 16 напряжения.

Выход усилителя 5 управляющего напряжения подключен к одному из входов дополнительного фазового детектора 17, к второму

его входу — выход усилителя 15 напряжения обратной связи. Выход дополнительного фазового детектора 17 через фильтр 18 и дифферепцирующее звено 19 соединен с одним из входов модулятора 4, другой вход которого связан с выходом усилителя 5 управляющего напряжения через дополнительную фазосдвигающую цепочку 20.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы фототока с фотоголовкп 1 преобразуются в преобразователе 2 код †напряжение в напряжение переменного тока, фаза которого соответствует направлению прямой, проходящей через центр развертки и переднюю по ходу копирования точку пересечения развертки с копируемой линией. Это напряжение после суммирования с напряжениями обратной связи, пропорциональными скорости и ускорению и снимаемыми с фазосдвигающей цепочки 3 и модулятора 4, усиливается усилителем 5 управляющего напряжения и разлагается в фазовых детекторах 6, 7 в два напряжения постоянного тока, пропорциональных синусу и косинусу фазы управляющего напряжения. Напряжения с выходов фазовых детекторов после усиления усилителями 9, 11 постоянного тока управляют работой координатных электродвигателей 10, 12, перемещающих копировальный стол 8.

Тахогенераторы (датчики обратной связи)

13, 14 совместно выдают напряжение с амплитудой, пропорциональной скорости копирования, и с фазой, соответствующей направлению копирования (сдвинуто по фазе примерно на

90 относительно управляющего напряжения). Это напряжение после усиления усилителем 15 напряжения обратной связи через делитель 16 напряжения проходит на вход цепочки 3, сдвигающей в установившемся ре5

4 жиме напряжение обратной связи па 180 относительно напряжения с преобразователя 2.

1 роме того, напряжение с усилителя 15 напряжения обратной связи подается на один из входов дополнительного фазового детектора 17, а па другой его вход — напряжение с усилителя 5 управляющего напряжения. Напряжение с выхода фазового детектора 17 после фильтрации фильтром 18 и дифференцирования звеном 19 преобразуется в напряжение переменного тока, фаза которого смеп!епа на 90 относительно фазы напряжения на выходе преобразователя 2 и подается вместе с напряжениями с выходов преобразователя =и фазосдвигающей цепочки 3 на вход усилителя 5 управляющего напряжения.

В установившемся режиме фазовый сдвиг между напряжениями, подаваемыми на входы дополнительного фазового детектора 17, подбирается равным 90 .

При воздействии на систему возмущений, возникающих, например, за счет резкого смещения копируемой развертки с диаметра оптической развертки на ее хорду, фазовый сдвиг между напряжениями, введенными в фазовый детектор 17, отличен от 90 и на выходе этого детектора появляется напряжение, которое после дифференцирования поступает на один из входов модулятора 4. На другой вход этого модулятора подается напряжение переменного тока, сдвинутое по фазе на 90 относительно управляющего напряжения. В результате на выходе модулятора выделяется напряжение, амплитуда которого пропорциональна скорости смещения центра развертки с копируемой линии и фазой, сдвинутой относительно фазы напряжения, соответствующего направлению копирования, на 90 . Это напряжение преобразуется в такие воздействия на координатные электродвигатели, которые препятствуют быстрому изменению скорости в направлении, нормальном направлению копирования, что увеличивает степень демпфирования в этом направлении, Технико-экономический эффект обусловлен увеличением скорости копирования и упрощением устройства.

Формула изобретения

Устройство для копирования, содержащее фотоголовку, подсоединенную через преобразователь код — напряжение к одному из входов усилителя управляющего напряжения, другой ход которого подключен через последовательно соединенные фазосдвигающую цепочку, делитель напряжения и усилитель напряжения обратной связи к датчикам обратной связи, а выход через соответствующие фазовые детекторы и усилители постоянного тока — к координатным электродвигателям, механически связанным с координатным столом и датчиками обратной связи, о т л и ч а ющ е ес я тем, что, с целью повышения быстро537361

Составитель В. Киселев

Техред M. Семенов Корректор T. Добровольская

Редактор И. Грузова

Заказ 2534/9 Изд. № 1803 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 дейстьия и упрощения устройства, в него введены дополнительная фазосдвигающая цепочка, фильтр, дифференцирующее звено, модулятор и дополнительный фазовый детектор, входы которого подключены к выходам усилителей управляющего напряжения и напряжения обратной связи, а выход через последовательно соединенные фильтр и дифференцирующее звено — к одному из входов модулятора, другой вход которого соединен через дополнительную фазосдвигающую цепочку с выходом усилителя управляющего напрякеиия, третий вход которого подключен к выходу модулятора.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. Ма 394821, кл. G 06К 11/02, 1971, 2. Вайнер Ш. А., Вайнер С, А. Фотокопировальиые системы управления технологиче10 ским оборудованием. М., «Машиностроение», 1971, с. 61 — 67 и 74 — 77 (прототип).