Устройство для вычерчивания прямоугольных чертежей Советский патент 1979 года по МПК B43L13/00 

Изобретение относится к чертежному оборудован1 ю и может быть использовано для вычерч ваиия прямоугольных чертежей.

Известно устройство для вычерчивания прямоугольных чертежей, еодерл ащее двухкоординативный регистратор и наборную доску 1.

Недостатком такого устройства является низкая производительность.

Цель изобретения - повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычерчивания прямоугольных чертежей имеет два блока сравнения, два дешифратора, два преобразователя код-наиряжение, генератор импульсов и блок логики, причем каждый блок сравнения своим первым входом соединен с одним из ныходов наборной доски, а вторым- с выходом соответствующего деиаифратора и с одним из входов наборной доски. Выход каждого блока сравнения соединен с первыми и вторыми входами генератора имиульсов, блока логики и первыми входами соответствующих иреобразователей код-напряжение, одним выходом каждый из которых подключен к входу двухкоординатного регистратора, а третий вход двухкоординатного регистратора - к выходу. блока логики, второй, третий, четвертый, пятый, шестой выходы которого соединены соответственно с вторым входом первого преобразовате.тя код-наиряженис, с первым входом первого дешифратора ji третьим входом иервого иреобразователя код-напряжение, с входом генератора импульсов, с первым входом второго дешифратора и вторым входом второго прообр;;зивлтеля код-,нап 1яжсние, с третьим входом наборной доски и третьим входом второго преобразователя коднапряжеиие. Третий, четвертый, пятый, шестой, седьмо. восьмой и девятый входы блока логики иодключены соответствеппо к второму выходу первого блока сравнения, второму выходу первого дешифратора, к иервому и второму выходам генератора имиульсов, к второму и третьему выходам второго дешифратора, к второму выходу второго блока сравнеиия. Третий выход иервого дешифратора ссединен с четвертым входом генератора имиульсов, с десятым входом блока ло1ики и четвертым входом соответствующего преобразователя код-напряжение.

На фиг. 1 приведо ; структурная схема предлагаемого устройства для вычерчивания прямоугольных чертежей; на ф)1Г. 2 - иодробная структурная схема того же устройства; на фиг. 3 - внешний вид и электрическая схема проводов, которыми набираются на наборной доске линии связи прямоугольных чертежей; на фнг. 4 - пластмассовый параллелепипед, вид сверху; на (jliir. 5 - вид по стрелке А на фиг. 4; на . 6 - электрическая схема параллелепипеда; на фиг. 7 - наборная доска, вид сверху.

Устройство для вычерчивания прямо гольных чертежей содержит блок 1 сравнения, дешифратор 2, преобразователь 3 коднапряжение, генератор 4 импульсов, блок 5 логики, двухкоординатный регистратор 6, наборную доску 7, блок 8 сравнения, дешифратор 9, преобразователь 0 код-напрял еH fe.

Блок 5 логики содерлсит схему И //, схему НЕ /2, схемы И 3, 14, триггер 15, схемы И 16 и 17, схему НЕ 18, схемы ИЛИ 19, 20, 2{, элемент 22 задержки, триггер 23, схему ИП14 24.

Генератор 4 импульсов включает триггер 25, делитель 26 частоты, схему И 27, генератор 28, триггер 29, ждущий мультивибратор 30, схему ИЛИ 31.

Дешифратор 9 содержит элемент 32 задержки (дешифратор 2 содержит аналогичные элементк. в том числе элемент 33 задержки) и дещифратор 34.

Блок 8 сравнения (фиг. 2) содержит триггеры 35-38, схему ИЛИ 39, ждущий мультивибратор 40 (блок / сравнения содержит аналогичные элементы).

Наборная доска 7 содер/кит схемы И 41-92, схемы НЕ 93-96, И 97-100, схемы НЕ 101-105, схемы И 106-121, с.хемы ИЛИ 122-137, гнезда /-/i.

Предлагаемое устройство для вычерчивания прямоугольных чертежей работает следующим образом.

Для вычерчивания, например, структурной схемы (фиг. 2) на бумаге любого формата (без вычерчивания пунктирных линий), на наборной доске 7 (фиг. 1), размер которой и число рядов гнезд по оси X и У может быть любым (фиг. 2), расставляют пластмассовые параллелепипеды. Каждый параллелепипед четырьмя щтепселями (фиг. 6), укрепленными на углах, вставляется в четыре гнезда наборной доски 7 (фиг. 2). Отверстия на наборной доске располагаются на одинаковом расстоянии от оси X к Y (фиг. 5), поэтому выбрав размер пластмассовы х параллелепипедов (из заранее подготовленных пластмассовых параллелепипедов разных размеров), исходя из общего числа функциональных блоков, входящих в вычерчиваемую структурную схему, и числа линий между ними и меняя взаимоположение параллелепипедов на наборной доске, можно быстро и наглядно иредставить расположение квадратов в структурной схеме, которая будет начерчена.

Связи между функциональными блоками

структувлой схемы на наборной доске / набираются проводами (фиг. 3), которые ча обоих концах имеют щтепсели, или только на одном, а на втором контактное кольцо, или на обоих концах контактные кольца. При наборе связи между двумя (или более) функциональными блоками структ рной схемы (если связь нельзя провести п , ирямой), штепсель первого провода вставляется в гнездо наборной доски через о верстие, имеющееся иа необходимой стороие пласт.массового параллелепипеда, а о контактное, кольцо этого провода (второй конец этого провода) вставляется щтецсел1

второго провода, который (щтепсель) затем вставляется в гнездо иа наборной доске на вертикальном или горизонтальном ряду гнезд относительно того гнезда, в которое вставлен штепсель первого провода. Второй

конец второго провода, как и все последующие провода относительно предыдущего провода, может располагаться на доске под одним или другим прямым углом или продолл ить первый провод. При этом необходимо, чтобы в каждом проводе его конец с точкой всегда располагался выше (вертикальное располол-сение провода) или справа (горизонтальное расположение провода). На пластмассовых параллелепипедах точка

должна располагаться сверху,

При расположении проводов на наборной доске 7 допускается, чтобы штепсель вставлялся в три контактных кольца, и про вода от этого штепселя отходили в четыре

стороны под прямыми угламп.

Таким образом набирают каждую связь .между функциональнымн блоками структурной схемы отрезка.ми проводов, расположенных под прямым углом, (связь мел-еду

двумя функциональными блоками структуриой схемы может быть проведена по ирямой, если эта связь параллельна оси X или Y). После включения устройства иеро двухкоординатного регистратора 6 начинает вычерчивать иа бумаге сначала последовательно вертикально располол енные, а затем горизонтально расположенные линии элементов структурной схемы (стороны прямохтольннков и отрезки линий связей структ рной схемы).

Далее импульсы с генератора 4 импульсов (фиг. 1) поступают в блок 5 логики, который их адресует на вход дешифратора 9 и вход преобразователя 10 код-напряжение. При пост)плении каждого импульса иа в.ход дешифратора 9 на его выходе сигиал, который иостуиает на соответствующий вход блока 8 сравнения и на соответств Ющий вход наборной доски 7 (число выходов в дешифраторе 9 равно числу рядов гнезд на наборной доске 7 по оси X), и ряды гнезд на наборной доске 7 по оси X последовательно выбираются, начиная с первого ряда снизу. По оси F выбран первый

(правый) ряд гнезд наборной доски 7.

При выборке дешифратором 9 ряда гнезд по оси X, на котором в гнезде на пересечении с первым рядом гнезд по оси У вставлен- штепсель провода (при условии, что второй конец провода соединен с гнездом первого ряда гнезд по оси У), с выхода наборной доски 7 на вход блока 8 сравнения поступает импульс (длительность 1 мпульса равна длительностп выборк1 ряда гнезд наборной доски 7 по оси А ), а с выхода блока 8 сравнения потенпиал поступает в преобразователь W 1;од-напря кение, на вход блока 5 логики и на вход генератора 4 импульсов. С поступлением этого потенциала с выхода преобразователя 10 код-напряжение идет напряжение, пропорциональное порядковому номеру ряда гнезд по оси X, на котором находится штепсель, и перо двухкоординатного регистратора 6 выводится в соответствующую точку по оси У, после чего с выхода блока 5 лопки поступает сигнал на двухкоординатный регистратор 6 (нл опускание пера). На время вывода пера и опускание пера блокируется генератор / импульсов, и блок 5 логики обеспечивает поступленпе импульсов меньшей частоты }:а вход дешифратора 9 и вход преобразователя W код-напряжение. При иостуилекип каждого импульса перо двухкоординатного регистратора 6 вычерчивает но оси У линию определенной длины.

При выборке дешифратором 9 ряда гнезд по оси X, на котором в пересечении с первым рядом гнезд по оси У находится штепсель второго конца этого провода, с первого выхода блока 8 сравнения снимается потенциал, а с второго выхода блока 8 сравнения поступает импульс а блок 5 логики, и с выхода блока 5 логики идет сигнал па вход двухкоордипатного регистра 6 и перо поднимается. Затем на вход дешпфратора 9 и вход преобразователя Ю код-напряжепие с выхода блока 5 .логики поступают импульсы с большой частотой.

На начало и конец каждого следующего провода, который своими обоими концами имеет контакт с первым рядом гнезд по оси У наборной доски 7, устройство для вычерчивания прямоугольных чертежей вырабатывает также сигналы в той же последовательности, при этом каждыГ раз перо остается на том же уровне, где оно поднялось, до тех пор, пока дешифратором 9 не будет выбрано начало следующего проводника, расположенного на плате вертикально, и концы которого имеют контакт с гнездами первого или следующего ряда по оси У.

После выборки деш1 фратором 9 всех рядов гнезд наборной доски по оси X с его выхода поступает импульс через блок 5 логики на вход преобразователя 3 коднапряжение п на вход дешифратора 2, ко

торый выбирает второй ряд гнезд по оси У, п перо смещается по оси X на некоторое расстояние (шаг). Далее выборка Ьядов гнезд наборной доски 7 по оси X п

работа устройства происходят в аналогичной последовательностп. Когда выбра;ы все ряды гнезд наборной доски по оси У и по оси X, преобразователь 10 код-на:г:яжение обнуляется, а с выхода дешифратора 2 на вход преобразовйтеля 3 коднапряжение, на вход генератора 4 импульсов и вход блока 5 логики поступает импульс. Преобразователь 5 код-напряженпе и дешифратор 2 переходят з режим ре:.ерс 1вного счета, генератор импульсов блокируется на время вывода пера в ниж;:;Г левый угол, а блок 5 логики подготсзлен к адресации поступающих импульсов высокой частоты с генератора 4 им ; льсов на вход дешифратора 2 и вход преобразователя 3 код-напряжение. При ;:т-;л по осп Л выбран первый нпжн)Й ряд г ;езд наборной доски 7. а по оси У ряды гнезд выбираются последовательно, начп:я с iicpBoro левого ряда при поступлении каждого пмиульса на вход деш} фратора 2 м вход преобразователя 5 код-напряже;:ме. Па бумаге начпнают зычерчиватьс;:- -ппзонтальные линии элементов вычерчпваемой структурной схемы.

Работа устройства для вычерчивания прямоугольных чертежей ири вычерчивангп вертикальных линий элементов структурной схемы пропсходит в аналогичной

последовательности.

Один из возможных вар;139тов технического решения блоков, входящих в предлагаемое устройство представлен на подробной структурной схеме (фиг. 2).

После включения устройства на соответствующие входы схемы П 27 генератоэа 4 импульсов поступают потенциалы с тг)иггеров.25, 29, а импульсы с генератора 28 через схему И 27 (на третий вход схемы И 27 поступает потенцпал с выходп ждущего мультпвпбратора 3) - на вход схем П 13, 17 блока 5 логики, а с выхода делителя 26 частоты гснератот; 4 импульсы идут на вход схем li //, 16 блока 5

логики, и только через схему И /7 проходят импульсы ( высокой частоты), так как на STO-. вход схемы И 17 приходит потенциал с первого выхода триггера 15. который перев днтся в это

положение (на схеме не показано) при включении ирпбора. На третш вход схемы И /7 поступает потенциал с выхода схекъ1 НЕ 18, так как на се вход не поступает потенцпала с выхода схемы НЛИ 39

блока 8 сравненпя.

Импульсы с выхода схемы П 17 блока 5 логики поступают через схему ИЛИ 20 v.a вход преобразователя 10 код-напря/ксH ie п через элемент 32 задержки деш фратора 9 - на вход дешифратора 34. При

поступлении .первого импульса на вход дешифратора 9 на nepBONE его выходе появляется потеншгал, который соед -нен с входом триггера 35 блока 8 сравнения, с входом схемы НЕ 96 и входом схем И 88, 87, 86, 85 наборной доски 7 (выборка первого ряда гнезд на наборной доске 7 по оси X). При постз лении второго импульса на вход дешифратора 9 потенциал по второму выходу дешифратора 9 поступает на триггер 36 блока 8 сравнения и на входы схемы НЕ 95 и схем И 84, 83, 82, 81 наборной доски 7 (выбран второй ряд гнезд). При постуилении каждого следующего импульса на вход дешифратора 9 аналогично выбираются последующие ряды гнезд но оси X на наборной доске, и иотенииаш постуиает последовательно на вход триггеров 37, 38 блока 8 сравнения. С выхода преобразователя 10 код-напряжение напряжение на вход двухкоординатиого регистратора 6 не поступает.

Но если, например, два штепселя пара ллелеиииеда (или провода) иаходятся во втором () и четвертом {Г) гиездах первого ряда гнезд наборной доски 7 по оси Y, то при выборе дещифратором 9 второго ряда гнезд наборной доски ио оси X с выхода схемы И 84 потенииал через штепсель, вставленный в гнездо провод в параллелепипеде (параллелепипед находится на плате), через второй штепсель параллелепипеда, вставленный а гнездо Г - через с.хемы PI 109, 44, 89 ноступает по четвертому выходу на вход (четвертого) триггера 38 блока 8 сравнения, который переходит в единичное положение (на второй вход схемы PI 109 поступает потенциал с выхода схемы ПЛИ 125). На выходе схемы ИЛИ 39 блока 8 сравнения появляется потенциал, который поступает через схему РШИ 31 на вход ждущего мультивибратора 30 генератора 4 импульсов, на вход преобразователя 10 код-напряжение и иа схемы Р1ЛИ 21, НЕ 18, И 16 блока 5 логики.

С выхода преобразователя Ю код-напряжение иоступает напряжение, пропорциональное порядковому номеру выбранного ряда гнезд ио оси X наборной доски 7, и иеро двухкоордииатного регистратора 6 выходит в соответств}юшу10 точку ио оси К. После этого задержанный сигнал элементом 22 задержки блока 5 логики поступает на триггер 23, с выхода которого на двухкоординатный регистратор 6 иоступает сигнал на оиускание иера.

Сигнал с выхода схемы ИЛИ 31 генератора 4 имизльсов, переводит ждущий мультивибратор 30 в неустойчивое положение, и генератор 28 блокируется иа время вывода пера двухкоординатного регистратора 6.

После перехода ждущего мультивибратора 30 в устойчивое положение импульсы низкой частоты через схему И 16, Р1ЛИ 20 блока 5 логики иостуиают на вход преобразователя 10 код-напряжение и вход дешифратора 9. На выходе преобразователя 10 код-иаиряжение напряжение, с поступлением на вход каждого пмпульса, увеличивается на заданную величину, и

перо перемещается по оси У на заданное расстояние.

При выборке дешифратором 9 четвертого ряда гнезд по оси X наборной доски 7 па вход (четвертого) триггера 38 блока

8 сравнения с выхода дешифратора 9 иоступает потенциал и он перходит в нулевое положение. С выхода схемы ИЛИ 39 потенциал снимается и ждущий мультивибратор 40 вырабатывает имиульс, который через схему ИЛИ 24 блока 5 логики поступает на триггер 23, и иеро двухкоординатного регистратора 6 поднимается.

Импульсы с высокой частотой снова через схему И 17 блока 5 логики, схему

ИЛИ 20 иостуиают на вход дешифратора 9 и вход иреобразователя 10 код-наиряжение. На выходе преобразователя 10 коднапряжение напряжение остается иостоянным и равным наиряжению в момент снятия потенциала па выходе схемы ИЛИ 39 блока 8 сравнения. В момент нового появления потенциала на выходе этой же схемы (схема ИЛИ 39) напряжение на выходе преобразователя 10 код-напряжение

возрастает до величины, пропорциональной порядковому номеру выбранного ряда гнезд по оси X наборной доски 7.

После выборки всех рядов гнезд по оси X наборной доски с выхода дешифратора 9

через схему ИЛИ 19 блока 5 логики импульс поступает иа вход дешифратора 2 и вход преобразователя 3 код-напряжение, и напряжение иа его выходе увеличивается иа заданн)ю велнчину, и перо (перо

поднято) перемещается по осп X на заданную величину (шаг). С выхода преобразователя 3 код-напряжение иаиряжение, периодически .увеличивающееся на заданную величину, иостуиает постоянно на двухкоординатный регистратор 6, так как на вход преобразователя 3 код-напряжение с первого выхода триггера 15 блока 5 логики поступает потенциал.

После перемещеипя пера по оси X иа

шаг выборка рядов гнезд по оси X дешифратором 9 и работа всего устройства происходит в той же последовательности.

После того, как дешифратором 2 выбраиы все ряды гнезд по оси Y, а дещифратором 9 все ряды гнезд по оси X (на бумаге начерчены все вертикально расиоложенные линии элементов структурной схемы) с выхода дещифратора 2 поступает сигнал на вход преобразователя 3 коднапряжение, иа вход схемы ИЛИ 31 генератора 4 импульсов и на триггер 15 блока 5 логики. Генератор 28 генератора / имиульсов блокируется на время вывода иера в нижний левый угол, триггер Л5 блока 5 логики переводится во второе устойчивое положение. Дешифратор 2 и преобразователь 3 код-напряжение переводятся в режим реверсивного счета, т. е. дешифратором 2 вначале выбран последний ряд гнезд по оси У наборной доски 7, а затем при поступлении каждого импульса номер выбранного ряда гнезд будет уменьшаться на единицу. На выходе преобразователя 3 код-напряжение напряжение будет периодически уменьшаться на заданную величину (шаг).

Импульсы высокой частоты через схему И 13 блока 5 логики, схему ИЛИ 19 поступают на вход дешифратора 2 и вход преобразователя 3 код-напряжение (вхо.т, схемы НЕ 12 блока 5 логики соединен с выходом схемы ИЛИ блока / сравнения), и работа устройства происходит в той же последовательности - на бумаге вычерчиваются горизонтальные линии элементов чертежа. С выхода иреобразователя 10 код-наиряжение напрял ение, периодически увеличиваюш,ееся на заданную величину (шаг) иоступает постоянно на двухкоординатный регистратор 6, так как на вход преобразователя 10 код-иаиряжение с второго выхода триггера 15 блока 5 логики поступает потенциал. После выборки дешифратором 2 всех рядов гнезд по оси У наборной доски 7 и дешифратором 9 всех рядов гнезд по оси X с выхода дешифратора 9 по ступает импульс через схему И У/ блока 5 логики на вход триггера 29 генератора 4 импульсов, и генератор 28 блокируется.

При вычерчивании вертикальных линий потенциал с выхода схемы НЕ 105 иостуиает на схемы И 41-56 наборной доски, которые включены в горизонтальные выходные шины,а при вычерчивании горизонтальных линий потенииа.т с второго выхода триггера 15 поступает на входы схем Н 57-72 наборной доски 7, которые включены в вертикальиые выходные шнны. Указанные схемы И позволяют определить место нахождения концов проводов по каждому ряду гнезд наборной доски 7 соответственно по оси У и X.

Схемы НЕ 93-96 с помощью схем И 89-92 соответственно позволяют опознать проводник, расположенный вертикально на наборной доске 7, так как эти схемы позволяют блокировать выходную шину, соответствуюшую выбранному ряду гнезд по оси X наборной доски. Один из триггеров 35- 38 блока 8 сравнения переходит в единичное положение (на выходе схемы ИЛИ 39 появляется потенциал), когда проводник на плате расположен вертикально, т. е. второй конец находится на выбранном ряду гнезд по оси У.

Схемы НЕ 101-104 с помощью схем II 97-100 позволяют опознать горизонтально расположенные проводники.

Элемент 32 задержки дешифратора 9 (элемент 33 задержки дешифратора 2 на схеме не показан) предназначен для того, чтобы при вычерчивании вертикальных линий выборка следующего ряда гнезд но оси

X наборной доски 7 происходила после того, как перо двухкоординатного 6 регистра переместится на шаг.

Изменяя усилие двухкоординатного регистратора 6 по осям X и У молчно набранную на наборной доске 7 структурную схему или схему соединений вычертить на любом формате (переключатель ступенчатого изменения усиления ио оси X и оси У можно проградуировать номерами форматов).

Формула изобретения

Устройство для вычерчивания прямоугольных чертежей, содержащее двухкоординатный регистратор и наборную лТ,оску, отличающееся тем, что, с целью повышеиия производптельиости, оно имеет два

блока сравнения, два дешифратора, два иреобразователя код-напряжение, генератор импульсов и блок логики, причем каждый блок сравнения своим первым входом сосдпнен с одним из выходов наборной доски,

а вторым - с выходом соответствуюшего дешифратора и с одннм из входов наборной доски; выход каждого блока сравнения подключен соответственно к первым и вторым входам генератора имиульсов, блока

логики и первым входом соответствуюни х преобразователей код-напряжение, одним выходом каждый из которых соединен с входом двухкоординатного регистратора, а третий вход двухкоординатиого регистратор;

соединен с выходом блока логики, второй, третий, четвертый, пятый, шестой выхо.ды которого соединены соответственно с вторым входом первого преобразователя коднапряжение, с первым входом первого дешифратора и третьим входол иервого преобразователя код-напряжение, с входом генератора импульсов, с первым входом второго дешифратора и вторым входом второго преобразователя код-напряжение, с третьим входом наборной доски и третьим входом второго иреобразователя код-напряжение; третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый входы блока логики соединены соответственно с вторым выходом иервого блока сравнения, вторым выходом первого дешифратора, с иервым и вторым выходами генератора импульсов, с вторым и третьим выходами второго дешифратора, с вторым выходом второго блока сравнения, третий выход первого дешифИ

ратора соединен с четвертым входом генератора импульеов, с десятым входом блока логики и четвертым входом соответствующего преобразователя код-напряжение.

12

Источник информации, принятый во внимание при эксиертизе:

1. Патент Великобритании Л 1261443, кл. G 1 X, оиублик. 1972.

ВидА

Риг. 5

(О)

vi 1риг..З

Штепсели

У иг 4 tpuz.E