Фотогравировальное устройство

Фотогравировальное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФОТОГРАВИРОВАЛЬНОЕ УСТРОЯСТ: во, содержащее цилиндр оригинала и гравируемый цилиндр, кинематич.ески связанные с электромеханическим приводом и датчиком растровых импульсов,, блок гравировё1льн й головТси, механически соединенный с грав14рУе1. линдром, фотоприемник, оптически связанный с цилиндром оригинала, делитель напряжения и широтно-импульсный модулятор, отличающееся тем, что, с целью повышения качества получаемого изображения, оно имеет переключатель режимов работы, дифференциальный усилитель, корректирующий усилитель, задающий генератор и ключ, при этом первый вывод делите7 я напряжения соеди,рен с управляющим выводом блока гравировальной головки, а неинвертируиций вход дифференциального усилителя подключен к второму выводу делителя напряжения, выход фотоприёмника через кррректируклций усилитель подключен (к инвертирующему входу дифференциального усилителя, выход которого соединён с первым входом щиротно-импульсного модулятора, второй вход которого через последовательно соединенные задающий генератор и переключатель режимов работы подклю S чей к выходу датчика растровых импуль (Я CUB, выходы -широтно-импульсного модулятора соединены.с управляющими входами ключа, а его выходы связаны с входами блока гравировальной головки. о. ч1 00

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ

3(51) В 41 С 1 02

f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3462060/28-12 (22) 27.04.82 (46) 28.02.84. Вюл. Р 8 (72) Ф.П.Абрамцев, В.Н.Ковалев, Н.Н.Разуваев и В.В.Трекухин

i (53) 681. 36 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 111085, кл. В 41 с 4/02, 1957. (54) (57) ФО 1 ОГРАВИРОВАЛЬНОЕ УСТРОИСТ

ВО, содержащее цилиндр оригинала и гравируемый цилиндр, кинематически связанные с электромеханическим приводом и датчиком растровых импульсов,, блок гравировальной головки, механнчески соединенный с гравируемый"ци линдром, фотоприемник, оптически связанный с цилиндром оригинала, делителЬ напряжения и широтно-импульсный модулятор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества получаемого изображения, оно имеет переключатель режимов работы, дифференциальный усилитель, корректирующий усилитель,.задающий генератор и ключ, при этом первый вывод делителя напряжения соединен с управляющим выводом блона гравировальной головки, а неинвертирукщий вход дифференциального усилителя подключен к второму выводу делителя напряжения, выход фотоприемника через корректирующий усилитель подключен 1 к ийвертирукщему входу дифференциального усилителя, выход которого соединен с первым входом широтно-импульсного модулятора, второй вход которого через последовательно соединенные задающий генератор и переключатель режимов работы подклю» 3 чен к выходу датчика растровых импульсбв, выходы -широтно-импульсного модулятора соединены с упранляющими входа- д ми ключа, а его выходы связаны с вхо- l дами блока гравировальной головки.

1076306

Изобретение относится к фотогравировальным устройствам и может быть использовано при изготовлении печатных форм.

Известно фотогравировальное устройство, содержащее цилиндр оригинала и гравируемый цилиндр, кинематически связанные с электромеханическим приводом и датчиком растровых импульсов, блок гравировальной головки, механи-, чески соединенный с гравируемым цилинд 10 ром, фотоприемник, оптически связанный с цилиндром оригинала, делитель напряжения и широтно-импульсный моду лятор Pl) .

Недостатком известного устройства 15 является невысокое качество получаемого изображения.

Цель изобретения - повышение качества получаемого изображения.

Поставленная цель достигается тем,2p что фотогравировальное устройство, содержащее цилиндр оригинала и гравируемый цилиндр, кинематически связанные с электромеханическим приводом и датчиком растровых импульсов, 25 блок гравировальной головки, механически соединенный с гравируемым цилиндром, фотоприемник, оптически связанный с цилиндром оригинала, делитель напряжения и широтно" импульсный модулятор, имеет переключатель режимов работы, дифференциальный усилитель, корректирующий усилитель, задающий генератор и ключ, при этом первый вывод делителя напряжения соединен с управляющим вы35 водом блока гравировальной головки, а неинвертирующий вход дифференциального усилителя подключен к второму выводу делителя напряжения, выход фотоприемника через коррек- 4О тирующий усилитель подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, выход которого соединен с первым входом широтно-импульсного модулятора, второй вход которо- 45 го через последовательно соединенные задающий генератор и переключатель режимов работы подключен к выходу датчика растровых импульсов, выходы широтно импульсного модуля 5р тора соединены с управляющими входами ключа, а его выходы связаны с входами блока гравировальной головки.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 схема корректирующего усилителя; на фиг. 3 — функциональная схема датчика растровых импульсов; на фиг ° 4 — функциональная схема включения задающего генератора и широт- р но-импульсного модулятора; на фиг.5 функциональная схема гравирующего узла. устройство содержит цилиндр 1 оригинала, гравируемый цилиндр 2, фотоприемник 3, корректирующий усилитель 4, дифференциальный усилитель (ДУ) 5, датчик б растровыхимпульсов, задающий генератор (ЗГ) 7,широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 8, ключ 9, трансформатор 10, выпрямитель 11, резисторы 12 и 13, электромеханичес кий привод 1 4, выпрямитель 15 промышленной сети, гравирующий узел 16, переключатель 17 режимов работы.

Блок гравировальной головки содержит трансформатор 10, выпрямитель 4 и гравирующий узел 16.

Делитель напряжения включает резисторы 12 и 13, при этом первый вывод делителя напряжения соединен с управляющим выводом блока гравировальной головки, а неинвергируквций вход дифференциального усилителя 5 подключен к второму выводу делителя напряжения, выход фотоприемника 3 через корректирующий усилитель 4 подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя 5, выход которого соединен с первым входом широтно-импульсного модулятора 8, второй вход которого через последовательно соединенные задающий генератор 7 и переключатель 17 режимов работы подключен к выходу датчика б растровых импульсов, выходы широтно-импульсного модулятора 8 соеди1 нены с управляющими входами ключа 9, а его выходы связаны с входами блока гравировальной гоновки.

Корректирующий усилитель (фиг. 2) имеет диоды 18 — 21, собственно усилители 22 — 24, резисторы 25, 26 и сумматор 27.

Датчик растровых импульсов (фиг . 3 ) включает гравируемый цилиндр 2, осветитель 28, растровый диск 29, фотодиод 30, резистор 31 и ждущий мультивибратор 32.

На фиг . 4 .обозначены микросхема 33 типа К174ГФ1, транзистор 34, резисторы 35 и 36, конденсаторы 3 7,и 38, резистор 39, конденсатор 40 и резистор 41.

На фиг. 5 приняты следующие обозйачения: гравируемый цилиндр 2, гравирующий узел 16, сигнальная обмотка 42, обмотка 43 подмагничивания, реэцедержатель 4 4, подвижный стержень 45, резец 46 и пружина 47.

Работа корректирующего усилителя а=нована на нелинейной вольт-амперной характеристике диодов 18 и 19.

На резисторах 25 и 26 Формируется экспоненциальный характер изменения выходного напряжения при линейном изменении входного напряжения.

В данном случае корректирующий усилитель трехполосный." одна полоса линейная на усилителе 22, вторая и третья экспоненциальные иа усилителях 23 и 24, который через дио- .

1076306 ды 20 и 21 выбора максимального значения подаются на сумматор 27 одно.временно с напряжением линейной эоны на усилителе 22. С выхода сумматора напряжение-подается в схему управления ШИМ 8. 5

Датчик 6 растровых импульсов функционирует следующим образом.

Растровый диск 29 механически .связан с гравируемым цилиндром 22 и вращается синхронно. с ним. Отверстия, 10 расположенные на диске 29, периодически пропускают световой поток от осветителя 28 к фотодиоду 30, -котся рый работает в фотодиодном режиме.

На резисторе 31 при освещении фото- 15 диода возникает импульс, из которо го ждущим мультивибратором 32 формируется прямоугольный.,импульс управления.

Схема (фиг. 4) работает следующим образом.

При отсутствии импульса управления 0 pp.< (логический . 0 ) íà резисторе 35 транзистор, 34 с частотой, определяемой постоянной времени резистора 41 и конденсатора 40, закрыт.

При наличии логической 1 на резисторе 35 транзистор 34 открывается и изменяет режим усилителя постоянного тока таким образом, что генерация срывается.

При работе задающего генератора

HB x e 4 MHKpocxBMbl 33 возникают импульсы прямоугольной формы, длительность которых определяется постоянной времени резистора 39 и конденсатора 38 и величиной напряжения

Ugpp,4 . Так как конденсатор 38 и ре» зистор. 39 величины постоянные, то в рабочем режиме изменение ширины импульсов на выводе 4 микросхемы 33 40 достигается изменением величины управляющего напряжения 0 qqp, q на резисторе 39, Конденсатор 37 обеспечивает обратную связь по переменному току для работы задающего генера- 45 тора.

Схема на (фиг. 5) работает следующим образом.

Ток Х2, протекающий по обмотке 43, создает магнитн"й "оку в KoTDp м 50 находится катушка 42, расположенная на подвижнси стержне 45, на котором закреплены резцедержатель 44 и резец 46.

При прохождении тока 1 в сигналь ной обмотке 42 возникает магнитный поток, взаимодействующий с имеющимся. В результате этого стержень 45 перемещается и резец 46 наносит печатаемый элемент на гравируемый цилиндр, одновременно деформируя спе-60 циальную пружину 47. По окончании тока в сигнальной обмотке 42 магнитный поток изчезает и под действием пружины 47 подвижный стержень 45 воз. вращается в исходное положение.. 65

Принцип работы фотогравировального устройства состоит в следующем, При подаче питания промышленной сети на фзтогравировальное устройство при отключенном электроприводе 14 цилиндры 1 и 2 не вращаются, а датчик 6 растровых импульсов не вырабатывает импульсов, Выпрямитель 15 выпрямляет переменное напряжение промышленной сети .

Отраженный от оригинала на цилиндре 1 оригинала световой поток попа- дет на вход фотоприемника 3, усиливается и подается на вход корректирующего усилителя 4, с выхода которого попадает на инвертирующнй вход (-) дифференциального усилителя 5. Второй вход ду 5 соединен со средней точкой делителя на резисторах 12 и 13 цепи отрицательной обратной связи, На выходе дифференциального усилителя 5 величина напряжения пропорциональна разности напряжений между входами (+) и (-) . Напряжение с выхода дифференциального усилителя 5 подается на управлякщий вход ШИМ 8 для регулировки ширины импульсов, управляющих работой ключевого транзисторного каскада 9.

Поскольку напряжение на выходе датчика растровых импульсов равно нулю (электромеханический привод не включен), то напряжение, передаваемое через переключатель 17 на логический вход задающего генератора 7, равно нулю, что приводит к отсутствию импульсов на выходе 3F 7, а следовательно, и на входе ключа 9 ° 1ранзисторы его при этом закрыты и ток от выпрямителя 15 не протекает по первичной обмотке трансформатора 10. Поэтому на входе выпрямителя 11, на гравирующем узле 16 и на входе (+) диференциального усилителя 5 напряжение отсутствует.

Фотогравировальное устройство pal ботает следующим образом.

При .включ,ении электромеханическо го привода 14 синхронно вращаются цилиндры 1 и 2, а.датчик 6 растровых импульсов вырабатывает растровые импульсы напряжения, которые через переключатель 17 режима работы попадают на логически управляемый задаю.— щий генератор при наличии напряжения на логическом входе ЗГ 7 он вырабатывает прямоугольные импульсы.. Эти импульсы подаются на один вход taHN 8, а на другой вход ШИМ 8,подается управляющее напряжение с дифференциального усилителя 5. В зависимости от величины напряжения с выхода ДУ 5. меняется ширина выходных импульсов

ШИМ, управлякхцих ключом 9; Ключ 9 s ,соответствии с получаемыми управляю" щими импульсами Ший 8 подключает напряжение с выпрямителя 15 к первнч107 б306 ной обмотке трансформатора 10, во вторичной обмотке которого возникают импульсы напряжения с частотой ЗГ, 7 и шириной, определяемой ШИМ 8, кото1 рые выпрямляются выпрямителем 11 и подаются на гравирующий узел 16 5 электродинамического типа, преобразующий ток в поступательное движение резца гравирующего узла, которым наносится гравюра на гравируемый цилиндр 2. 10

Величина напряжения на гравирующем узле 16 зависит от напряжения сети и от ширины (длительности) импульсов ШИМ, которая определяется величиной выходного напряжения ДУ. 5. 15

Это напряжение определяется разностью входных напряжений на обоих входах

ДУ 5. Таким образом, напряжение на гравирующем узле (один вход ДУ) сравнивается с напряжением на выходе корректирующего усилителя 4, усилительный сигнал рассогласования изме няет акважность импульсов ШИМ 8 таким образом, чтобы уменьшить разницу между напряжением на гравировальном устройстве и на выходе нелинейного усилителя. При постоянном напряжении на инвертирующем (-) входе Ду 5 при некотором увеличении напряжения на гравирующем узле (помеха) увеличивается напряжение на выходе ДУ, что вызывает уменьшение ширины импульсов IIIHM 8 и напряжения на гравирующем узле.

Таким образом, по неинвертирующему входу (+) ДУ 5 обеспечивается отрицательная обратная связь на

ШИМ 8, а по инвертирующему входу

ДУ (-) обеспечивается управление ве личиной напряжения (тока) на гравирующем узле. 40

Резисторы 12 и 13 служат для обеспечения цепи отрицательной обратной связи управления ШИМ и независимости напряжения на гравирующем устройстве от величины напряжения промыш- 45 ленной сети.

Напряжение на выходе корректирующего усилителя 4 зависит от величины отраженного светового потока от оригинала, расположенного на цилиндре 1 для оригинала. Световой поток попадает на фотоприемник 3; преобразуется в электрическую величину, усиливается и с его выхода подается

axon корректирующего усилите 55 ля 4. С выхода корректирующего усилителя 4 сигнал подается на инвертирующий вход ДУ 5 для последующего управления lrlHN 8.

Датчик 6 растровых импульсов вырабатывает периодические импульсы, 60 чем обусловлена периодическая работа гравирующего устройства, т,е. растровое гравирование.

Если переклк)чатель 17 находится в положении Г (безрастровое гравированне), то на логический вход ЗГ 7 постоянно подается логический уровень напряжения, чем обусловливается непрерывная работа гравирующего узла 16 (ЗГ работает непрерывно).

При этом напряжение на гравирующем элементе узла 16 изменяется непрерывно и пропорционально плотности (потемнению) оригинала на цилиндре 1 оригинала. Эта нропорциональность достигается наличием корректирующего усилителя 4, который вводит предварительные искажения в полезный сигнал с выхода фотоприемника 3 для того, чтобы скомпенсировать нелинейность ШИМ 8 и нелинейность глубины гравирования от входного сигнала, используемого материала и т.п.

Работа транзисторного ключа 9 в ключевом режиме позволяет получить величину полезной мощности на гравирующем узле 16, в несколько раз большую, чем рассеиваемая мощность

9. транзисторов в транзисторном ключе

Работа его транзисторов в ключевом режиме приводит к возможности работать в верхней полосе звуковых частот (несколько десятков килогерц, что позволяет иметь небольшие габариты трансформатора 10. при мощностях в несколько сотен ватт. Импульс ная мощность полупроводниковых ключевых элементов (предельно возможная) определяется их типом.

Если предположить, что гравирующий узел способен реагировать на каждый импульс тока, обраэуемый импульсами ШИМ 8, то скорость гравирования будет максимально возможной и равной частоте 3Г 7, т.е. несколько десятков килогерц. Гравирующие устройства электродинамического типа имеют быстродействие на несколько порядков ниже.

В связи с тем, что обработка сигнала в устройстве идет в импульсном режиме и на ключевых устройствах, а трансформаторы при мощностях более

70 Вт имеют КПД до 96%, то общий

КП1(фотогравировального устройства (фиг. 1) возрастает до 75-80%, что почти в два раза выше, чем у транзисторных устройств в линейном режиме.

Использование предлагаемого устройетва позволяет повысить качество получаемого изображения.

107630б

Фиг. 1

08

Жиа2

1076306

/

ЧО

Ч7

Риз.5

ВНИИПИ Заказ 613/1 6 Тираж 369 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4