CS213253B1 - Poháněči zařízení automatického nastavovacího souřadnicového systému - Google Patents

Abstract

Vynález spadá do ohoru automatických souřadnicových nastavovacích systémů či stolů, zejména do tzv. počítačové grafiky. Vynálezem je řešena otázka pohonu souřadnicového nastavovacího systému, například pohon kreslicí hlavy vůči záznamovému médiu - papíru a podobně. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pohon v jedné souřadnici je proveden minimálně jedním rotačním motorem a v druhé souřadnici lineárním motorem, přičemž pohyblivá část lineárního motoru je spojena s kreslicí hlavou. Toto uspořádání dovoluje zkonstruovat automatický kreslicí stůl s vysokými parametry, tj. s velkou rychlostí kreslení a se značnými zrychleními. Je to dáno tím, že lze oproti dosavadnímu stavu podstatně snížit urychlované hmotnosti či momenty setrvačnosti. Vynález je možno aplikovat u automatických kreslicích stolů, souřadnicových zapisovačů a podobně. Princip je možno využít též u programově řízených obráběcích strojů.

Description

(54) Poháněči zařízení automatického nastavovacího souřadnicového systému

Vynález spadá do ohoru automatických souřadnicových nastavovacích systémů či stolů, zejména do tzv. počítačové grafiky.

Vynálezem je řešena otázka pohonu souřadnicového nastavovacího systému, například pohon kreslicí hlavy vůči záznamovému médiu - papíru a podobně.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že pohon v jedné souřadnici je proveden minimálně jedním rotačním motorem a v druhé souřadnici lineárním motorem, přičemž pohyblivá část lineárního motoru je spojena s kreslicí hlavou. Toto uspořádání dovoluje zkonstruovat automatický kreslicí stůl s vysokými parametry, tj. s velkou rychlostí kreslení a se značnými zrychleními. Je to dáno tím, že lze oproti dosavadnímu stavu podstatně snížit urychlované hmotnosti či momenty setrvačnosti.

Vynález je možno aplikovat u automatických kreslicích stolů, souřadnicových zapisovačů a podobně. Princip je možno využít též u programově řízených obráběcích strojů.

213 233

Obr. i

213 253

Předmětem vynálezu je poháněči zařízení automatického nastavovacího souřadnicového systému či kreslicímu stolu, al již plošného či bubnového typu, určené pro pohon záznamové hlavy vůči záznamovému médiu. Může být také součástí registračního zařízení, připojeného k měřicímu přístroji a podobně.

Poháněči zařízení automatických nastavovacích systémů jsou známa. Používají se u kreslicích stolů různých typů. Jsou známa poháněči zařízeni tvořená stejnosměrnými servomotory, krokovými motory či lineálními motory. Příkladem mphou být poháněči zařízení automatických kreslicích stolů s rotačními servomotory známé konstrukce a poháněči zařízení ve formě plošného lineárního motoru u kreslicích stolů firmy Xynetics.

Všechna dosud uvedená poháněči zařízení automatických kreslicích stólů mají však některé nevýhody. Poháněči zařízení s rotačními servomotory a převodovkami jsou velmi hmotná a kladou vysoké nároky nejen na spotřebu materiálu, ale i na spotřebu elektrické energie. Rychlost kreslení u těchto stolů je poměrně malá. Naproti tomu kreslicí stoly jen s lineárními motory mají opět nízkou energetickou účinnost.

Uvedené nevýhody se snaží odstranit poháněči zařízení automatického nastavovacího souřadnicového systému či kreslicího stolu, skládajícího se ze dvou náhonů, prvního pro pohon ramene či bubnu a druhého pro pohon záznamové hlavy podle vynálezu, jehož podstatou je, že první pohon je tvořen minimálně jedním rotačním motorem či servomotorem a druhý pohon alespoň jedním lineárním motorem, jehož pohyblivá část je součástí záznamové hlavy. Jak rotační, tak lineární motory mohou být různých typů. indukční, krokové a podobně.

Uvedenou kombinací se dosáhne toho, Že při použiti rotačního motorů pro náhom velkých setrvačných hmot,, jako jsou rameno či most, buben či nekonečný hnací pás, 3e zachová dobrá účinnost pohonu a při použití lineárního motoru pro pohon kreslicí hlavy, která má poměrně malou setrvačnou hmotnost ss dosáhne jednoduchosti konstrukce a dobrých rychlostních parametrů kreslicího stolu.

Optimální variantou poháněčího zařízení podle vynálezu je kombinace pevného mostu či ramena, po kterém pojíždí kreslicí hlava poháněná lineárním motorem, a hnacího bubnu či nekonečné smyčky s uchyceným záznamovým médiem, buben či nekonečná smyčka jsou poháněny rotačním servoΛ motorem přee převodovku nebo pomalým rotačním servomotorem bez převodovky. Přitom je výhodné použít stejnosměrné rotační servomotory s malým momehtem setrvačnosti rotoru ve formě například tav. tištěného rotoru. Jako lineární motor lze s výhodou použít indukční lineární motor válcového typu, skládající se z válcové tyče, která je součástí pevného mostu a pohyblivé části, ks kterému je připojena kreslící hlava nebo hlava, kťerá je jeho součástí. Válcový lineární motor má lepší parametry, je-li jeho válcová tyč opatřena nákružky z elektricky dobře vodivého materiálu, například mědi. Jak rotační motory, tak lineární motory mohou být se spojitou regulací se zpětnou vazbou nebo krokové s přímým řízením a podobně.

Pokrok dosažený vynálezem lze spatřovat v optimalizaci konstrukčních prvků, v dosažení dobré účinnosti při poměrné jednoduchosti.

Jedno z mnoha možných provedení vynálezu je schematicky znázorněno na připojených výkresech. Obr. 1 představuje blokóvé schéma automatického kreslicího stolu s poháněčím zařízením podle vynálezu. Na obr. 2 je pohled na uspořádání mechaniky automatiekáho kreslicího stolu podle vynále213 2β3 jjí .

zu. Obr. 3 představuje detail pohonu kreslicí hlavy válcovým lineárním motorem.

Blokové schéma na obr. 1 představuje řídicí systém 1, na který je napojen jednak náhon rotačního motoru 2, jednak náhon lineárního motoru 2· Náhon rotačního motoru 2 ae skládá ze zesilovače £ náhonu rotačního motoru, z rotačního motoru či servomotoru 2, převodovky 6 a hnacího válce χ. Na něm je uchyceno záznamové médium 8. Náhon lineárního motoru 2 a® skládá ze zesilovače £ lineárního motoru a z lineárního motoru 10.. S jeho pohyblivou části 11 je spojeno písátko 12.' Záznamové médium 8 se s hnacím válcem 2 pohybuje ve, směru osy Y a pohybová část 11 lineárního motoru 10 se pohybuje ve směru osy X. Přiřazení os může být ovšem libovolné.

Funkce podle schématu na obr. 1 je následující: Řídicí systém 1 dodává prostřednictvím prvního svazku vodičů 13 a druhého svazku vodičů 14 signály, odpovídající přírůstkům dráhy písátka 12 've směru os X a Y, do zesilovače £ náhonu rotačního motoru a zesilovače £ lineárního motoru. Zesilovač £ rotačního motoru napájí servomotor 2 ^a ten přes převodovku 6 hnací válec 2 se záznamovým médiem 8. Zesilovač £ lineárního motoru napájí lineární motor 10 a pohyblivou částí 11, a tím písátko 12.' Při použití pomaluběžného servomotoru 2 může převodovka 6 odpadnout. Záznamové médium 8 může být upevněno na nekonečnou hnací smyčku B*, na kterou ee záznamové médium 8, například papír, lepí lepicí páskou 16. jako je tomu u automatického kreslicího stolu Calcop 960. To je dobře patrno z obr. 2, kde je v kosoúhlém pohledu znázorněn hnací válec 2 ⁹ nekonečnou hnací smyčkou 8'opatřenou perforaci, do které zabírají výstupky 12 hnacího válce 2· Záznamové médium 8 je připevněno k nekonečné hnací smyčce 8'lepicí páskou 16. Pohyblivá část 11 lineárního motoru 10 se posouvá po nehybné části lineárního motoru 10. která má tvar válcové tyče 12·

Na obr. 3 je detail pohonu písátka 12 'a hnacího bubnu 2· Lineární motor 10 válcového typu se skládá z nepohyblivé válcové tyče 17 z feromagnetického materiálu opatřené povrchem 18 z mědi a dále z pohyblivé části 11 lineárního motoru 10 opatřené neznázorněným napájecím vinutím.

K pohyblivé části 11 lineárního motoru 10 je připojen nosič 21 neznázoměné kreslicí hlavy, která se nasouvá do otvoru 20. K pohyblivé části 11 lineárního motoru 10 je dále připojeno raménko 30. které prochází ve výřezu svislé části 101 rámu 100 kreslicího stolu s horní mezerou 31 a dolní mezerou 32. Podobně je též válcová mezera 19'mezi pohyblivou částí 11 a válcovou tyčí 17. tvořící nepohyblivou kotvu lineárního motoru 10. Do mezer 21, 32 a 19 'ee vhání tlakové médium, nejlépe stlačený vzduch, takže pohyblivá část 11 lineárního motoru 10 tzv. plove na vzduchovém polštáři, čímž se tření zmenší na minimum. Přívody vzduchu a elektrického proudu do statoru pohyblivé části 11 lineárního motoru 10 nejsou pro jednoduchost znázorněny. Ze stejných důvodů není naznačeno provedení kreslicí hlavy, které konečně může být známé konstrukce. Hnací válec 2 ⁸⁹ otáčí na hřídeli 19 upevněné na vodorovné části 102 rámu 100 kreslicího stolu. Je opatřen výstupky 1£ pro pohon nekonečné hnací smyčky 8'či přímo záznamového média 8.

V popisu vynálezu byla ukázána jedna z více možných aplikací vynálezu. Vynálezu je možno použít 1 při konstrukci automatických souřadnicových zapisovačů jiných typů a dále při konstrukci automatických nastavovacích systémů, používaných u programově řízených obráběcích strojů.

Claims (4)

1. PfiEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Poháněči zařízení automatického nastavovacího souřadnicového systému či kreslicího stolu, skládajícího se ze dvou náhonů, prvního pro pohon ramene či bubnu a druhého pro pohon záznamové hlavy, vyznačené tím, že první pohon (2) je tvořen minimálně jedním rotačním motorem či servomotorem (5) a druhý pohon (3) alespoň jedním lineárním motorem (10), jehož pohyblivá část (11) je součástí záznamové hlavy.
2. 2. Poháněči zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že lineární motor (10) je indukční, plošného či válcového typu.
3. 3. Poháněči zařízení podle bodu 1 a 2, vyznačené tím, že rotační motor (5) a lineární motor (10) jsou krokové.
4. 4. Poháněči zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že pohyblivé část (11) lineárního motoru je opatřena raménkem (30), umístěném ve výřezu svislé části (101) rámu (100) kreslicího sto lu, opatřeném otvory pro přívod tlakové tekutiny.