Гравировальный автомат Советский патент 1985 года по МПК B41C1/00 

Изобретеьше относится к автоматизации текстильного производства и может быть ис; пользовано для получения стабильной глубины нетонального гравирования печатных форм а также для настройки нескольких режущих го-ловок при гравирбваний одной печатной фор мы в текстильной и других промышле1шостях. Известен гравировальный автомат, позволяющий стабилизировать собственно глубину гравирования, содержащий режущую головку с резцом и приводом резца, работающим от блока управления приводом резца, датшк Яеремещений, источник излучения индикатор контакта резца с печатной формой, блок памяти, управляющий вход которого подключен к выходу индикатора контакта резца с печатной формой, а информативный вход к выходу датчика перемещений, дифференциальный усилитель, один вход которого подсоединен к выходу блока памяти другой вход - к выходу датчика перемещений 1. Недостатком известного автомата является невысокая точность гравирования. Цель изобретения - повыщение точности гравирования. Поставле1шая цель достигается тем, что гравировальный автомат, содержащий блок гравировального резца, связанный с датчиком перемещений, выход которого соединен с первыми входами блока памяти и дифференциального усилителя, вторым входом сое пенного с выходом блока памяти, второй вход которого через индикатор соединен с информационным выходом блока гравиро-. вального резца, и блок управления, имеет установленную на резце маску с двумя отверстиями, смещенными относительно друг друга на расстояние, равное требуемой глубине гравирования, два формирователя прямоугольных импульсов, пиковый детектор, дополнительный диф(йренциальный усилитель, дополнительный датчик перемещений, два до полнительных блока памяти, триггер и два нуль-органа, при этом выходы датчиков перемещений через соответствующие нуль-органы связаны с входами триггера, выходом соединенного с первым входом первого дополнительного блока памяти, вторым входом связанного с первым входом блока памяти, а выход первого дополнительного блока памяти соединен с первым входом дополнительного дифференциального усилителя, выходом связанного с первым входом второго дополнительного блока памяти, выходом соединенного через блок )шравления с входом блока гравировального резца, при этом второй вход второго дополнительного бпска памяти соединен через первый формиррватель прямоугольных импульсов с вторым входом блока памяти, а второй вход дополнительного дифференциального усилителя связан с выходом пикового детектора, первый вход которого через второй формирователь прямоугольных импульсов соединен с выходом первого нуль-органа, причем второй вход пикового детектора связан с выходом дифференциального усилителя. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; .на фиг.2 схематически изображены площадкз разрезного фотодиода (а, S, Б, г ) изображеьшя отверстий маски на площадках и координатные характеристики сочетаний площадок а-S иЬ-г ; на фиг. 3 - эпюры сигналов:. На фиг. 1 показана печатная форма 1, на которую резец 2 с установленной на нем маской 3 наносит гравюру. Маска 3 представляет собой сменную диафрагму с двумя отверстиями, расстояние и между которыми по оси X равно требуемой глубине гравирования, причем маска выполнена с высокой степенью точности и является одинаковой для всех режущих головок, участвующих в одновременном гравировании печатной формы. Устройство также содержит источник излучения 4, которым может быть сравнительно мощная лампа накаливания, так как она устанавливается неподвижно; датчик перемещений 5 и дополнительный датчик 6 перемещений, которые совмещены и вьшолнены на четырехплощадочном разрезном фотодиоде, при этом одна пара площадок, включенных по дифференциальной схеме, образует датчик перемещений 5, другая пара площадок, включенная также по дифференциальной схеме, образует дополнительный датчик перемещений 6. Четырехплощадочный фотодиод (приемник излучения 5 и 6) расположен в плоскости изображения маски 3, которое создается оптической системой приемника излучения 5 и 6. Резец 2 с маской 3 расположен на подвижной части режущей головки 7, входящий в состав блока гравировального резца, источник излучения 4 и датчики перемещений 5, 6 - на непод:ВИЖНОЙ. Кроме того, в устройство входят два нуль-органа 8 и 9, триггер 10, первый дополттельный блок памяти 11, основной блок памяти 12, дифференциальный усилитель 13, два формирователя прямоугольных сигналов 14 и 15, пиковый детектор 16, дополнительньп дифференциальный усилитель 17, второй дополнительный блок памяти 18, блок управления, к которому подводится напряжение U, от электронного тракта гравировального автомата, привод резца 20, входящий в состав блока гравировального резца, и индикатор 21, дающий информацию о контакте резца с печатной формой. Второй вход блока памяти 12 подключен к выходу индикатора, а первый вход - к выходу датчика перемещений 5, второй вход основного дифференциального усилителя 13 подключен к выходу основного блока памяти 12, первый вход - к выходу перемещений датчика 5; выходы датчиков 5 и 6 перемещений подсоединены к нуль-органам И и 9 соответственно, управляющим работой триггера 10, вь1ход триггера 10 подсоединен к первому входу первого дополнительного блока памяти 11, к второму входу которого подключен выход датчика перемещений 5, выход нуль-органа 9 подсоединен к второму формирователю прямоугольных сигналов 14, выход которого соединен с первым входом пикового детектора 16, второй вход пикового детектора 16 подключен к выходу дифференциального усилителя 13, выход пикового детектора 16 подсоединен к второму входу дополнительного Дифференциального усилителя 17, первый вход которого подключен к выходу первого дополнительного блока памяти 11, выход дополнительного дифференциального усил теля 17 подключен к первому входу второго дополнительного блока памяти 18, второй вход которого через первый формирователь прямоугольных сигналов 15 соединен с выходом индикатора 21, а выход второго дополнительного блока памяти 18 подключен к блоку управления 19, от которого работает привод резца 20. .На фиг. 2 обозначены: а, В ,6,2- площадки четырехплощадочного разрезного фотодиода; - напряжение на выходе датчика перемещений 5 (разность сигналов с площадок а и5 );UBr - напряжение на выход датчика перемещений 6 (разность сигналов с площадок ) и 2 ); Ь - расстояние меж ду отверстиями маски, равное требуемой гл бине гравирования.. На фиг. 3 обозначены: Ug - напряжение на выходе датчика перемещений 5; l,(,U,,lJ2 уровни сигнала, соответствующие моментам времени {;, i. цд,- напряжение на выходе нуль-органа 8; U „«р - пряжение на выходе нуль-органа 9; и т - пряжение на выходе триггера 10; - н пряжение на выходе индикатора контакта 21 (j р - напряжение на выходе блока памя ти 11; и J5 - напряжение на выходе диффе ренциального усилителя 13;иф - напряжен на выходе формирователя прямоугольных сигналов; Uq, напряжение на выходе формирователя прямоугольных сигналов 15; Up ft - напряжение на выходе пикового детектора 16; Uu - напряжение на выходе ° блока памяти 18. Предлагаемое устройство работает следующим образом. В процессе гравирования резец 2 совершает возвратно-поступательное движение по периодическому закону вдоль оси X. Вместе с ним движется маска 3. Первое отверстие маски 3 проецируется через оптическую систему приемника излзп1ения 5 и 6 (четырехпиощадочного разрезного фотодаода) на пару площадок о и S , а второе отверстие - на другую пару площадок Ь и 2 , причем сдвиг между изображениями соответствует требуемой глубине гравирования. На выходе приемника излучения формируется два сигнала: UaS - как разность сигналов с площадок а, и & . ность сигналов с площадок & и При движении резца разностные сигналы на выходе приемника излучения 5 и 6 переходят через нуль с интервалом, соответствующим требуемой глубине гравюры. Нуль органы 8 и 9 вырабатывают короткие импульсы U ц и Ц (02 , соответствующие точкам перехода через нуль этих сигналов (моменты О и i ), а триггер 10 формирует соответствующие временные интервалы. СигHanUgg поступает одновременно в блоки памяти 11 и 12 и на вход дифференциального усилителя 13. На первый вход блока памяти И поступает сигнал с выхода триггера 10, а на второй вход блока памяти 12 поступает сигнал с индикатора контакта 21. Последний создает отличный от нуля сигнал и ц к в течение времени контакта резца 2 с печатной формой 1 (интервал времени от tj до tj ). Блоки памяти работают таким образом, что сигнал на их выходе повторяет входной .сигнал, если управляющий сигнал равен нулю, и имеет неизменное значение, равное входному в момент появления управляющего сигнала (в течение всего времени -действия управляющего сигнала). Таким образом, на выходе блока памяти 11 сигнал Uq будет изменяться от нуля до уровня и ц , соответствующего требуемой глубине гравирования, причем этот уровень хранится в Te4ei8ie остальной части периода сигнала (от t, до t ). Аналогично формируется сигнал на выходе блока памяти 12, управляемого индикатором контакта 21. На выходе дифференциального усилителя 13 образуется сигнал Uj. равный разности между текущим значениек сигнала UQ{ н сигналом с выхода блока

памяти 12. Дальнейшая обработка сигнала сводится к измерению разности амплитуд сигналов UH и Uj .а также формированию управляющего сигнала, пропорционально этой разности.

Для измерения амппитудъ сигнала UQ служит пиковый детектор 16, управляемый короткими прямоугольиыми импульсами Urn, , создаваемыми формирователем прямоугольиых сигиалов 14, причем сигиал Uo)) синхронизирован с сигналом нуль-органа 9. Пиковый детектор 16 храни на своем выходе максимальное (амплитудное) значение сигнала llf , которое сбрасывается управляющими импульсами 1}, Дифференциальный усилитель 17 служит да созда1П1я разностного сигнала U - Unj). Из зтого разностного сигнала с помощью блока памяти 18 выделяется сигнал, который равен разности амплитуд сигналов U и Оцд (). Блок Памяти 18 управляется сигналом U(p2 выхода формирователя прямоугольных сигналов 15, прнчем сигнал Uq)2 синхронизирован с сигналом U от индикатора контакта 21. Если амплитуды сигналов Ujj и U „ равны, т.е. глубина гравюры соответствует расстоянию между отверстиями маски, то управляющий сигнал и ц равен нулю.

5 При отклонении глубины гравюры от номинала возникает управляющий сигнал U(, который корректируется в течение времени опроса блока памяти 18. Сигнал (Ju посту пает в блок управления 19 приводом резца.

10 Сюда же поступает сигнал U - от электронного тракта гравировального автомата. На выходе блока формируется сигнал в виде, удобном для управления приводом резца 20. Таким образом, постоянство глубины гра15 вирования обеспечивается даже при изменении крутизны характеристики преобразования оптико-злектронного датчика. Глубина определяется расстоянием между отверстиями в маске, установленной на резце. Маски, исполь20 зуемые при гравировании печатной формы одновременно несколькими режущими головками, могут быть идентичны с высокой степенью точностн, что обеспечивает одинаковую глубину гравюры по всей длине печатной

25 |формы.

ГРАВИРОВАЛЬНЫЙ АВТОМАТ, содержащий блок гравировального резца, связанный с датчиком перемещений, выход которого соединен с первыми входами блока памяти и дифференциального усилителя, вторым входом соединенного с выходом блока памяти, второй вход которого через индикатор соединен с информационным выходом блока гравировального резца, и блок управления, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности гравирования, он имеет установленную на резце маску с двумя отверстиями, смешенными относительно друг друга на расстояние, равное требуемой глубине гравирования, два формирователя прямоугольных импульсов, пиковый детектор, дополнительный дифференциальный усилитель, дополнительный ; датчик перемещений, два дополнительных блока памяти, триггер и два нульоргана, при зтом выходы датчиков переме- щений через соответствующие нуль-органы связаны с входами триггера, выходом соединенного с первым входом первого дополнительного блока памяти, вторым входом связанного с первым входом блока памяти, а выход первого дополнительирго блока памяти соединен с первым входом дополнительного дифференциального усилителя, выходом связанного с первым входом второго дополнительного блока памяти, выходом соединенного через блок управления с входом блока гравировального резца, при зтом второй вход второго дополнительного (Л блока памяти соединен через первый формирователь прямоугольных импульсов с вторым входом блока памяти, а второй вход дополнительного дифференциального усилителя связан с выходом пикового детектора, первый вход которого через второй формирователь прямоугольных импульсов соединен с выходом первого нуль-органа, причем второй вход пикового детектора связан с выходом дафферешшального усилителя. W bo

Фиг.г