CS231379B1

CS231379B1 - Two-coordinate digital operating device

Info

Publication number: CS231379B1
Application number: CS83505A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Sinkora; Ivo Lichtenberg; Frantisek Boehm
Original assignee: Zdenek Sinkora; Ivo Lichtenberg; Frantisek Boehm
Priority date: 1983-01-26
Filing date: 1983-01-26
Publication date: 1984-11-19
Also published as: CS50583A1

Abstract

Účelem vynálezu je vytvoření dvousouřadnicového číslicového ovladače, který svými vlastnostmi umožňuje dokonale dálkově ovládat obecné rovinné pohyby, zejména u souřadnicových měřicích strojů. Uvedeného účelu se dosáhlo zapojením, ve kterém jsou na výstupní hřídele křížového ovladače připojeny číslicové snímače natočení. K těmto snímačům je připojen převodník úrovně a pamět polohy. Šizeni číslicových snímačů a pamětí polohy provádí blok řízení a elektronický přepínač.The purpose of the invention is to provide a double-coordinate a digital driver that its features allow it to be remotely remote control general plane movements, especially coordinate measuring machines. This purpose has been achieved by engaging in, which are on the output shafts controllers connected digital rotation sensors. A converter is connected to these sensors levels and memory location. Šizeni číslicových sensors and location memories control block and electronic switch.

Description

Vynález se týká dvousouřadnicového číslicového ovladače pro dálkové řízení obecných rovinných pohybů, zejména u souřadnicových měřicích strojů»BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a two-coordinate digital controller for the remote control of general planar movements, in particular for coordinate measuring machines.

K ručnímu dálkovému řízení obecných rovinných pohybů se používá většinou křížových ovladačů. Pákou křížového ovladače, která má možnost se vychýlit do libovolného směru v rovině, se určuje směr a rychlost pohybu» Mechanismus křížového ovladače rozkládá obecnou výchylku páky křížového ovladače do kartézských souřadných os tak, aby složkv výchylky připadající na tyto osy vyvolaly v servomechanismem odpovídající rychlosti ovládaného prvku v příslušných souřadných osácfy a tím i výslednou rychlost a směr jeho pohybu· Převodním prvkem každé osy je výstupní hřídel, který je natáčen pákou křížového ovladače» U dosavadních zapojení dvousouřadnicových ovladačů se pro vyhodnocení natočení výstupních hřídelů zpřavidla využívá elektrický signál potenci ometrů, které jsou mechanicky spojeny s výstupními hřídeli· Tento analogový elektrický signál se dále zpracovává a slouží jako budicí signál servomechanismů»To manually control general planar movements, most cross controls are used. The cross-arm lever, which has the ability to swivel to any direction in the plane, determines the direction and speed of movement »The cross-arm mechanism decomposes the general deflection of the cross-arm lever into Cartesian coordinate axes. · The output element of each axis is the output shaft, which is rotated by the lever of the cross actuator »In the existing two-coordinate actuators, the electric signal of the potentiometer potentiometer is used to evaluate the rotation of the output shafts. mechanically connected to the output shafts · This analogue electrical signal is further processed and serves as an actuating signal for servo mechanisms »

Nevýhodou uvedeného zařízení jsou vysoké nároky na kvalitu potenciometrů z hlediska přechodového odporu sběrače, stálosti velikosti odporu a průběhu odporové dráhy. Nepříznivě se projevuje i moment otáčení· Nestálost těchto parametrů a požadavky na průběh odporové dráhv vedou k nutnosti provedení různých úprav potenciometrů a složitých korekčních a kompenzačních obvodů pro dosažení stabilní závislosti rychlosti pohybu na vychýlení ovládací páky, zejména v nulové poloze. Tyto obvody obvykle je třeba periodickv nastavovat. V případě, že takový ovladač navazuje svými signálovými výstupy na číslicové zpracování, což je např. typické u souřadnicových měřicích strojů, přistupujeThe disadvantage of this device is the high demands on the quality of the potentiometers in terms of the pantograph transient resistance, the resistance of the resistance size and the course of the resistance path. Rotation torque is also unfavorable. The instability of these parameters and the requirements for the resistance path make it necessary to make various adjustments to potentiometers and complex correction and compensation circuits to achieve a stable dependence of the speed of movement on the deflection of the control lever, especially in the zero position. These circuits usually need to be periodically adjusted. In the case that such a controller connects with its signal outputs to digital processing, which is typical for coordinate measuring machines, for example

231 379 zde ještě nutnost analogově-číslicové konverze.231,379 here is the need for analogue-to-digital conversion.

Uvedené nevýhody odstraňuje dvousouřadnicový číslicový ovladač, u něhož je mechanický převod tvořen pákou křížového ovladače pro natáčení výstupních hřídelů pro souřadnou osu X a souřadnou osu Y, vytvořenýpdle vynálezu, Jehož podstata je v tom, že k výstupnímu hřídeli pro souřadnou oeu X je připojen prvni číslicový snímač natočení a k výstupnímu hřídeli pro souřadnou osu Y je připojen druhý číslicový snímač natočeni, přičemž elektrický vstup prvního číslicového snímače natočení je připojen na první výstup elektronického přepínače a elefc» trický vstup druhého číslicového snímače natočení je připojen na druhý výstup elektronického přepínače, jehož řídicí vstup je připojen na první výstup bloku řízeni, zatímco výstup první ho číslicového snímače natočení je přiveden na první vstup pře vodníku úrovně a výstup druhého číslicového snímače natočení je přiveden na druhý vstup převodníku úrovně, jehož výstup je přiveden na zapisovací vetup paměti souřadnic a řídící vstup paměti souřadnic je připojen na druhý výstup bloku řízení, přičemž na signálový výstup souřadnice X je přiveden první čte cí výstup paměti souřadnic a na signálový výstup souřadnice Y je přiveden druhý čtecí výstup paměti souřadnic.These disadvantages are overcome by a two-coordinate numerical actuator, in which the mechanical transmission is a cross-lever for rotating the output shafts for the X-axis and the Y-axis produced by the invention. a rotary encoder and a second digital rotary encoder connected to the output shaft for the Y coordinate axis, wherein the electrical input of the first digital rotary encoder is connected to the first output of the electronic switch and the electrical input of the second digital rotary encoder is connected to the second output of the electronic switch. is connected to the first output of the control block, while the output of the first digital encoder is connected to the first input of the level transmitter and the output of the second digital encoder is connected to the and a second level converter input, the output of which is coupled to the coordinate memory write input, and the coordinate memory control input is coupled to the second output of the control block, the first coordinate memory readout is output to the X coordinate signal output and the Y coordinate signal output second readout of coordinate memory.

Pokrok dosažený vynálezem je zejména v tom, že digitaliza ce signálu je provedena již v číslicovém snímači natočení, tak že odpadá jakékoliv analogové zpracování signálu a jeho převod na číslicovou formu. Číslicovým dvousouřadnicovým ovladačem se snadno dosahuje zvolené závislosti rychlosti na vychýlení páky křížového ovladače. Dále se podstatně zvyšuje stabilita výstupních veličin v závislosti na čqse a prostředí. Přínosem vy nálezu je i zvýšení reprodukovatelnosti mechanického natočení vlivem velmi malého momentu otáčení číslicového snímače natočení. Číslicový dvousouřadnicový ovladač je oproti stávajícím vIn particular, the progress achieved by the invention is that the digitization of the signal is already performed in the digital rotation sensor, so that any analog signal processing and its conversion to digital form are eliminated. The two-coordinate numerical control makes it easy to achieve the selected speed dependence on the cross-lever lever deflection. Furthermore, the stability of the output variables is considerably increased in dependence on the size and environment. The result of the invention is also an increase in reproducibility of the mechanical rotation due to the very low torque of the digital rotation sensor. The digital two-coordinate controller is in contrast to the existing ones in

jednodušší, nebot neobsahuje žádné nastavovací a korekční prvky, což rovněž přispívá k jeho vysoké spolehlivosti a životnosti.simpler since it does not contain any adjusting and correcting elements, which also contributes to its high reliability and durability.

Příklad dvousouřadnicového číslicového ovladače pále vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu»An example of a two-coordinate numerical controller of the invention is shown in the attached drawing »

Dvousouřadnicový číslicový ovladač sestává z křížového ovladače 1 s výstupním hřídelem 2 pro souřadnou osu X a s vý231 379 stupním hřídelem 4 pro souřadnou osu Y. K výstupnímu hřídeli 2 pro souřadnou osu X je připojen mechanický vstup prvního číslicového snímače 2 natočení a obdobně je k výstupnímu hřídeli 4 pro souřadnou osu T připojen mechanický vstup druhého číslicového snímače jí natočení. Elektrický výstup prvního číslicového snímače 3 natočení je připojen na první vstup převodníku 7. úrovně, elektrický výstup druhého číslicového snícaače 2 natočení je připojen na druhý vstup převodníku 2 úrovně. Elektrický vstup prvního číslicového snímače 3 natočení je připojen na první výstup elektronického přepínače j6» elektrický vstup druhého Číslicového snímače 2 natočení je připojen na druhý výstup elektronického přepínače 6 . Výstup převodníku 2 úrovně je přiveden na zapisovací vstup paměti 8 souřadnic. První výstup bloku 2 řízení je přiveden na vstup elektronického přepínače 6_tdruhý výstup bloku 2 řízení je připojen na řídicí vstup paměti 6 souřadnic. Na signálový výstup X souřadnice X je přiveden první čtecí výstup paměti souřadnic a na signálový výstup Y souřadnice Y je přiveden druhý čtecí výstup paměti 8 souřadnic.The two-coordinate digital controller consists of a cross controller 1 with an X-axis output shaft 2 and a Y-axis output shaft with a 372 379 degree axis. 4 for the coordinate axis T connected the mechanical input of the second digital encoder to its rotation. The electrical output of the first digital rotation sensor 3 is connected to the first input of the level 7 converter, the electrical output of the second digital rotation sensor 2 is connected to the second input of the level 2 converter. The electrical input of the first digital rotation sensor 3 is connected to the first output of the electronic switch 6 and the electrical input of the second digital rotation sensor 2 is connected to the second output of the electronic switch 6. The output of the level 2 converter is connected to the write input of the 8 coordinate memory. The first output of the control block 2 is connected to the input of the electronic switch _{6t. The} second output of the control block 2 is connected to the control input of the coordinate memory 6. The first output of the coordinate memory is output to the X-coordinate output signal and the second coordinate memory output is output to the Y coordinate output.

Funxce dvousouřaclnicového číslicového ovladače je následující. Křížový ovladač 1 převádí obecnou výchylku páky křížového ovladače lna natočení výstupních hřídelů 2 a £, přičemž natočení výstupního hřídele _2 pro souřadnou osu X je úměrné průměru vychýlení ovládací páky do směru x a natočení výstupního hřídele 4 pro souřadnou osu Y je úměrné průmětu vychýlehí ovládací pékv do směru y. Výstupní hřídel 2 pro souřadnou osu X otáčí kódovým elementem prvního číslicového snímače 3 natočení a výstupní hřídel 4, pro souřadnou osu Y otáčí kódovým elementem druhého číslicového snímače 5 natočení. Elektronický přepínač 6 střídavě aktivuje první a druhý číslicový snímač natočení. Převodník úrovně slouží k převodu signálů na standardní logickou úroveň. Podle toho, který číslicový snímač natočení je aktivován, má převodník 7 úrovně na svém výstupu -signál odpovídající kódovému výstupu prvního, nebo druhého číslicového snímače natočení. Kódový signál z převodníku 2 úrovně je zapisován do paměti 8 souřadnic. Blok 2 řízení generuje řídicí signály tak', aby ve chvíli, kdy je elektrickým přepínačem 2 aktivován číslicový snímač natočení, došlo k zápisu kódové kombinace souřadnice X do sek231 379 ce pro souřadnici X v paměti fí souřadnic a ve chvíli, kdy je elektronickým přepínačem 6 aktivován číslicový snímač natočení, došlo k zápisu kódové kombinace souřadnic Y do sekce pro souřadnici Y v paměti 8 souřadnic. Stavy obou sekcí paměti 8 sooiřadnic jsou trvale k dispozici pro další zpracování na signálových výstupech X, 2 souřadnic X a Y.The func- tion of the two-digit numeric keypad is as follows. The cross actuator 1 converts the general deflection of the cross actuator lever in the rotation of the output shafts 2 and 6, wherein the rotation of the output shaft 2 for the X coordinate axis is proportional to the diameter of the control lever. y direction. The output shaft 2 for the coordinate axis X rotates the code element of the first digital rotation sensor 5 and the output shaft 4, for the coordinate axis Y rotates the code element of the second digital rotation sensor 5. The electronic switch 6 alternately activates the first and second digital rotation sensors. The level converter is used to convert signals to the standard logic level. Depending on which digital encoder is activated, the level converter 7 has at its output a signal corresponding to the code output of the first or second digital encoder. The code signal from the level 2 converter is written to the 8 coordinate memory. The control block 2 generates control signals such that when the digital rotation sensor 2 is activated by the digital rotation sensor 2, the X coordinate code combination is written to the X coordinate section X2 in the phi coordinate memory and when it is the electronic switch 6 The digital rotation encoder has been activated, the code combination of the Y coordinate was written to the Y coordinate section in the 8 coordinate memory. The states of both sections of the solar coordinate memory 8 are permanently available for further processing at the signal outputs X, 2 of the X and Y coordinates.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

231 379

A two-coordinate digital actuator in which the mechanical transmission consists of a cross-lever for rotating the output shafts for the X-axis and the Y-axis, characterized in that a first digital rotation sensor (3) is connected to the output shaft (2) for the X-axis. a second digital rotation sensor (5) is connected to the output shaft (4h for the Y-axis), the electrical input of the first digital rotation sensor (3) is connected to the first output of the electronic switch (6) and the electrical input of the second digital rotation sensor (5) is connected to the second output of the electronic switch (6), the control input of which is connected to the first output of the control block (9), while the output of the first digital encoder (3) is connected to the first input of the level converter (7) and the second digital encoder (5) ) the rotation is brought to the second input prev a level transducer (?), the output of which is coupled to the coordinate memory write input (8) and the coordinate memory control input (8) is connected to the second output of the control block (9), the first X read signal output (X) the output of the coordinate memory (8) and the second output of the coordinate memory (8) are output to the signal output (Y) of the Y coordinate.