SU1478191A1 - Цифрова фотокопировальна след ща система - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам управлени  металлообрабатывающими станками ,в частности, проволочными электроэрозионными, плазменными и лазерными вырезными станками. Программа работы дл  системы задаетс  на чертеже-копире, с которого с помощью кольцевой фотоматрицы определ ютс  необходимые направлени  следовани  системы. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и точности системы. В состав системы вход т коммутатор опроса светочувствительных элементов фотоматрицы, измеритель угла направлени  следовани , координатный распределитель и координатные двигатели. В системе применены цифровой измеритель угла, цифровой SIN-COS координатный распределитель, блок управлени  и интерпол торы, преобразующие многоразр дные двоичные коды координатного распределител  в унитарные коды дл  координатных шаговых двигателей. Применение в системе цифровой многоразр дной обработки сигналов позвол ет осуществл ть дистанционное управление от системы станками, что повышает производительность системы в несколько раз. 2 ил., 1 з.п. ф-лы.

Description

лени  3. Двигатель 11 перемещает кольцевой массив 2 в опорном направлении 3, координатный двигатель 12 перемещает кольцевой массив 2 в направлении 13, перпендикул рном опорному .

Цифрова  фотокопировальна  след ща  система содержит коммутатор 14 опроса, ключи 15, формирователь 16 сигналов опроса, блок 17 считывани , задатчик 18, измеритель 19 угла, содержащий триггер 20, ключ 21 и счетчик 22, блок 23 управлени , координатный распределитель 24, содержащий управл емые инверторы 25, коммутатор 26 логики, блок 27 посто нной пам ти и регистры 28 и-29, блок 30 управлени  приводами, содержащий интерпол торы 31 и 32, коммутаторы 33 и 34 и генератор 35.

Система работает следующим образом .

Оптическое устройство 6 проецирует чертеж 9 с нанесенным на нем- контуром 8 на кольцевой массив 2 из светочувствительных элементов 1,

Изображение чертежа создает на кольцевом массиве 2 освещенную и неосвещенную полуокружности элементов, раздел емые контуром 7 изображени ,, Изображение контура 7 располагаетс  на кольцевом массиве 2 под углом б относительно опорного направлени  3, проход щего .рез опорный элемент 4 и центр 5 i ,сива.

Величин угла 9, указывающую на необходимое направление следовани  системыs определ ют путем подсчета числа светочувствительных элементов 1 от опорного элемента 4 до светочувствительного элемента 1, располагаемого на границе контура 7 изображени о Величину угла 0 определ ют измерителем 19 угла с помощью двух импульсных сигналов, приход щих на его входы. Первый сигнал приходит с выхода опроса опорного элемента 4 коммутатора 14 опроса, а второй сигнал - с выхода формировател  16 сигналов опроса, Импульсный сигнал формирователь 16 сигналов опроса создает при опросе коммутатором 14 опроса (через ключи 15) светочувствительных элементов 1, которые измен ют потенциальный сигнал освещенности при переходе границы контура 7.

Импульсный сигнал с выхода опорного элемента 4 через ключ 15 и формирователь 16 сигналов опроса включает триггер 20, открывающий ключ 21, который1 начинает пропускать все им- пульсы опроса, приход щие на его вход с общего выхода коммутатора 14 опроса о

Импульсный сигнал, вырабатываемый при пересечении изображени  контура 7 чертежа и приход щей на вход сброса триггера 20 с формировател  16 сигналов опроса, выключает триггер

20и закрывает прохождение через ключ

21импульсов опроса. Импульсы опро- 5 са, прошедшие на выход ключа 21, попоступают на счетный вход счетчика 22,- который подсчитыва  их определ ет угол наклона Q .

После окончани  опроса всех эле- о ментов 1 коммутатор 14 опроса отключаетс 

о

Двоичный счетчик имеет емкость, равную числу светочувствительных

5 элементов 1. Общее число светочувствительных элементов 1, дл  лучшей точности измерений, должно быть кратно числу квадрантов полного угла обзора , т.е. должно быть кратным четы0 рем. В этом случае два старших разр да и счетчика 22, поступающие на коммутатор 26 логики показывают номер квадранта угла вн, а младшие разр ды показывают величину угла в этом квадрате.

Значени  угла б подаютс  на входы координатного распределител  240 Координатный распределитель 24 представл ет собой специализированный

0 метрический процессор, который выдает на выходах в зависимости от подаваемого на его входы значений угла 0, величины sin & и cos б в двоичном коде, которые  вл ютс  сигналами управлени  соответственно дл  опорной и перпендикул рной координат0

Вход щий в состав координатного распределител  24 блок 27 посто нной пам ти содержит запись в двоичном коде одного квадранта (в пределах

5

0

Т.

О - г) синусоидальной функции, значеЈ

ни  которой выдаютс  блоком 27 посто нной пам ти в зависимости от подаваемых на его адресные входы значений - младших разр дов угла б „

Коммутатор 26 логики служит дл  формировани  значений функции sin б . и cos 0 во всем диапазоне углов O-2 ii ,

51

использу  только запись в блок 27 посто нной пам ти одного квадрата синусоидальной функции„

Это производитс  коммутатором 26 логики на основе использовани  значений двух старших разр дов угла 0 , приход щих из счетчика 22.

Из двух старших разр дов угла 9 коммутатором 26 логики определ ют сигналы знаков дл  функций sin 9 и cos 0 по алгоритмам:

знак sin 9 М и 5

знак cos 0 Ufn ©tpn, ,

где © - обозначает операцию логического сложени  по модулю 2.

Из разр да tfn, коммутатор 26 логики формирует сигналы ветвей подъем и спада дл  синусоидальной и косину- соидальной функции по алгоритмам:

ветвь (n, ; ветвь cos & цГи-1 о

При значении функций ветвей, равном логическому О, младшие разр ды угла должны подаватьс  на блок 27 посто нной пам ти в пр мом коде, а при значении, равном логической 1 - в обратном коде о

Изменение пр мого кода угла 9 на обратный производитс  в управл емых инверторах 25 при подаче на их вход управлени  с выхода ветвей коммутатора 26 логики значений логической 1.

В зависимости от записи угла (на выходах управл емых инверторов 25) в пр мом или обратном коде получают на выходе блока 27 посто нной пам ти значени  дл  участков подъема или спада синусоидальной и косинусоидальной функций i

Блок 23 управлени , инициализирующийс  импульсами от коммутатора 14 опроса, выдает на первые управл ющие входы координатного распределител  24 и импульсы управлени  дл  формировани  значений функций cos 9 и sin 6 , поступающие на коммутатор 26 логики. Импульсы управлени , разделенные во времени, коммутируют определ емые в коммутаторе 26 логики сигналы ветвей sin 0 и cos 8 на его первьй выход, управл ющий инверторами 25, а сигналы знаков sin б и cos Q - на второй выход Благодар  разделению во времени сигналов уп

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

916

равлени  на первом и втором выходам коммутатора 26 логики присутствуют сигналы дл  обеих координат, но в разное врем . Сигнал с первого выхода коммутатора 26 логики вы вл ет во врем  действи  управл ющих импульсов на своих входах значени  функций sin Q и cos Q на выходах блока

27посто нной пам ти.

Значени  sin 9 и cos 0 , а также их знаков записываютс  в регистры

28и 29 короткими импульсами управлени  с вторых управл ющих выходов блока 23 управлени , подаваемыми на входы координатного распределител  24 во врем  действи  широких импульсов управлени , проход ших на первые входы координатного распределител  24 с первых управл ющих выходов блока 23 управлени .

После записи в регистры 28 и 29 функций угла с выхода сбора блока 23 управлени  поступает импульс окончани  цикла измерени , который сбрасывает показани  счетчика 22 и дает разрешение на работу коммутатора 14 опроса. Цикл измерени  повтор етс  о С выходов координатного распределител  24 значени  функций sin б и cos 0 подаютс  на информационные входы интерпол торов 30 и 31,

Подаваемые на счетные входы интерпол торов 30 и 31 импульсы генератора 35 распредел ютс  по выходам интерпол торов в соответствии со знаками и абсолютными значени ми функций, подаваемых на их информационные входы с регистров 28 и 29.

Импульсы с выходов интерпол торов 30 и 31, приход  на коммутаторы 33 и 34, распредел ютс  в них по фазам и проход т на шаговые двигатели 11 и 12, которые совместными движени ми перемещают кольцевой массив 2 вдоль контура чертежа 9.

При управлении системы в ручном режиме на задатчике 18 устанавливают необходимый угол направлени  движени  системы.

Информаци  с задатчика 18 должна управл ть движением системы только в случае отсутстви  сигналов с кольцевого массива 2.

Записывающие импульсы с выхода коммутатора 14 опроса проход т через блок 17 считывани  на вход счетчика 22 только при условии отсутстви  сигнала с кольцевого массива 2, информаци  о котором подаетс  на первый вход блока 17 считывани . Импульсы, приход щие на вход счетчика 22 с блока 17 считывани , считывают с задатчика 18 значени  угла в счетчик 22.

Б остальном работа в ручном режиме управлени  аналогична работе с массивом,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1 . Цифрова  фотокопировальна  след ща  система, содержаща  оптическое устройство, массив светочувстви- тельных элементов, подключенных к информационным входам ключей, управл ющие входы которых соединены с соответствующими выходами коммутатора опроса, а выходы - с входом формиро- вател  сигналов опроса, задатчик угла , подключенный к информационным входам измерител  угла, выходы которого соединены с информационными входами координатного распределите- л , подключенного своими выходами к информационным входам блока управлени  приводами, соединенного с координатными двигател ми, кинематически св занными с массивом светочувстви- тельных элементов, о т л и ч а ю - щ а   с   тем, что, с целью повышени  производительности и точности, система содержит блок управлени  и блок считывани , причем счетный вход измерител  угла соединен со счетным входом коммутатора опроса и счетным входом блока управлени , установочный выход которого соединен с соответствующими входами измерител  угла

   и коммутатора опроса, синхронизирующий выход которого соединен с синхронизирующим входом блока считывани , информационный вход которого подключен к выходу формировател  сигналов опроса и к входу останова измерител  угла, вход запуска которого подключен к соответствующему выходу коммутатора опроса, -а вход считывани  - к выходу блока считывани , управл ющие выходы блока управлени  соединены с соответствующими входами координатного распределител 
2. 2. Система по п. отличающа  с   тем, что координатный распределитель содержит группу управл емых инверторов, коммутатор логики , блок посто нной пам ти, первый и второй регистры, причем первые входы управл емых инверторов подключены к информационным входам координатного распределител , вторые входы соединены с первым выходом коммутатора логики, а выходы подключены к входам блока посто нной пам ти , выходы которого соединены соответственно с младшими информационными входами первого и второго регистров , старшие информационные входы которых подключены к второму выходу коммутатора логики, управл ющие и информационные входы которого соединены с соответствующими входами координатного распределител , управл ющие входы и информационные выходы первого и второго регистров соединены с соответствующими входами и выходами координатного распределител .

   /3

   1478191

   Фил.1

   гч

   Z