Фотоэлектрическая следящая система, например, для копирования по чертежу

Иллюстрации

Фотоэлектрическая следящая система, например, для копирования по чертежу (патент 120351)
Фотоэлектрическая следящая система, например, для копирования по чертежу (патент 120351)
Фотоэлектрическая следящая система, например, для копирования по чертежу (патент 120351)
Фотоэлектрическая следящая система, например, для копирования по чертежу (патент 120351)
Показать все

Реферат

 

№ 120351

Класс 42h, i"„,„

42f, 25oog

49Ь, 5оз

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю. А. Сабинин, Е. H. Беляев и В. A. Мясников

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЛЕДЯ1ЦАЯ СИСТЕМА, НАПРИМЕР, ДЛЯ

КОПИРОВАНИЯ ПО ЧЕРТЕЖУ

Заявлено 15 ноября 1957 г. за № 603044j25 в Ко:. итет по делам изобретений и открытий при Совете 11: пиетров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 11 за !959 г.

В известных фотоэлектрических следящих системах для копирования по чертежу не обеспечивается достаточная точность копирования, особенно на участках траекторий с малыми радиусами закруглений.

Описываемая фотоследящая систс;.:а позьоляет существенно увеличить точность копирования.

Согласно изобретению, ошибка системы и минимально возмо кный радиус копирования определяются диаметром светового пятна, который может быть сделан достаточно малым. Точность же копирования будет определяться в этом случае главным образом точностью изготовления чертежа.

На фиг. 1 схематически изображена фотоголовка; на фиг 2 — положение четырехгранной призмы при обходе контура; на фиг. 3 — схема поддержания постоянства скоростей подач вне зависиь:ости от формы контура копирования; на фиг. 4 — схема выбора направления и величины угла поворота фотоголовки; на фиr. 5 — схема следящей системы для введения коррекции; на фиг. 6 — общая структурная схема фотоследящей системы для копирования по чертежу.

Система работает «на просвет» через негатив чертежа (белая линия на черном фоне). Луч света от осветителя 1 через линзу 2 направляется на негатив 3 Световое пятно с линии чертежа через линзу 4 попадает на вершину четырехгранной анализаторной призмы 5. Призма 5 при работе системы ориентируется так, чтобы два ее ребра были направлены по касательной к контуру обхода. Луч света от призмы 5 попадает на четыре зеркала б, расположепныс по двум взаимно-перпендикулярным осям. От зеркала б четыре пучка света проходят через модулятор, выполненный в виде вращаю.цсгося полудиска 7, на фотоэлемент 8 или фотоумножитель, где формируется управляющий сигнал.

При копировании замкнутых контуров следящая система производит следующие операции;

М 120351

1. Поддерживает постоянную скорость копирования.

2. Выбирает направление и угол поворота при копировании перегибов контура.

3. Вводит необходимую коррекцию для устранения ошибки в процес е копирования.

Для управления двигателем 9 вертикальной подачи и двигателем

10 горизонта; üíîé подачи (фиг. 3) используются сигналы синусно-косинусного вращающегося трансформатора 11, которые через фазочувствительные выпрямители-усилители 12 и 18 и электромашинные усилители 14 поступают на соответствующие двигатели Кроме того, на усилитсли 12 и 18 подается опорное напряжение постоянной фазы, Фаза сигналов, снимаемых с вращающегося трансформатора 11, выставляется так, что если две грани пр змы 6 (линип «а — а» фиг. 2) расположены по касательной к горизонтальной или вертикальной линии коп ируемого контура, то одна из обмоток вращающегося трансформатора 11 подает в схему максимальный сигнал, а другая — равный нулю.

При промежуточных углах наклона копируемой линии к оси абсцисс будут работать оба двигателя подач с соотношением скоростей, определяемым этими углами. Изменение величины сигналов на вторичных обмотках вращающегося трансформатора 11, в зависимости от угла наклона копируемой линии к оси абсцисс, достигается поворотом его ротора, кинематически связанного с корпусом фотоголовки и с анализирующей призмой.

Схема (фиг. 4) состоят из усилителя 16 переменного тока, двухфазных асинхронных двигателей 16 и 17, поворачивающих фотоголовку и ориентирующих призму так, чтобы грань «а — а» находилась на касательной к линии обхода, синхронного генератора 18. Синхронный генератор 18 подает два напряжения, сдвинутых друг относительно дру7С

ra по фазе на —, фаза и частота которых жестко связаны с фазой и ча2 стотой сигнала, снимаемого с фотоголовки. Эти напряжения подаются на обмотки возбуждения двухфазных асинхронных двигателей 16 и 17, которые связаны с фотоголовкой 19 через общий дифференциал.

При подходе светового пятна к изгибу контура копирования изменяется освещенность граней призмы, появляется модулированный сигнал Нс и срабатывает один из двухфазных двигателей, который поворачивает на требуемый угол — фотологовку 19.

Для введения коррекции от наличия люфтов в передаче, скоростных ошибок и т. д. служит схема (фиг. 5), в которой два фазочувствительных усилителя 20 н 21 подают сигнал, соответствующий фазы на усилители — выпрямители, управлгпощие через электромашинный усилитель 14 двигателями передач, и синхронный генератор 22, статор которого жестко связан с фотоголовкой, а ротор вращается со скоростью модулятора. С синхронного генератора 22 снимаются сдвинутые друг относительно друга на два опорных напряжения VÄ tt V,„для выяв1 ) ления направления ухода светового пятна. Если световое пятно при горизонтальном движении сместится с линии чертежа, то появится напряжение Ос, снимаемое с фотоголовки, в фазе или противофазе с опорным напряжением V„, которое подано на усилитель 21. В этом случае

1 коррекция будет выполнена двигателем вертикальной подачи. При вертикальном движении коррекция должна производиться усилителем горизонтальной подачи.

Это достигается тем, что при повороте фотоголовки поворачивается жестко связанный с ней статор синхронного генератора 22 и в фазе .,с напряжением сигнала будет напрчжение V „,которое подается на ч усилитель коррекции горизонтальной подачи. При промежуточных углах наклона линии копируемого контура будут работать оба усилителя коррекции.

М 120351

Предмет изобретения

Фотоэлектрическая следящая система, например, для копирования по чертежу с помощью одного фотоэлемента, отличающаяся тем, "то, с целью увеличения точности копирования и обеспечения плавности автоматического обхода замкнутых контуров с малыми радиусами кривизны, снабжена анализаторной оптической четырехгранной призмой, разлагающей луч света на четыре взаимно-перпендикулярные составляющие, которые посредством четырех отражателей передаются на экран фотоэлемента, предназначенного для формирования модулированного сигнала и в зависимости от которого определяется направление обхода контура и степень изменения и направления скоростей подач, а для создания опорного напряжения на обмотках возбуждения двигателей поворота и коррекции отработки применены генераторы, кинематически связанные с модулятором светового луча.

Комитет ио делам изобретений и открытий ири Совете Министров СССР

Редактор Л. Г. Голандский Гр. 176

Типография Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

Енформационно-издательский отдел.

Объем 0,51 и. л. Зак. 369I

Подп. к печ, 29Х-59 г.

Тираж I000 Цена 75 кои.