Фотоэлектрическая следящая система, например, для копирования по чертежу

Фотоэлектрическая следящая система, например, для копирования по чертежу

Иллюстрации

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.