Устройство для фотоследящегоКОпиРОВАНия Советский патент 1981 года по МПК G06K11/02 

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике, в частност к устройствам для считывания графиче ской информации и может быть примене но для управления станками по чертежу в устройствах для считывания и преоб разования графической информации и т.д... , Известны устройства для фотоследящего копирования по чертежу, содер жащее фоточувствительные датчики, блок управления сканированием, блок управления приводом исполнительных элементов f1}. Однако устройство обладает недостаточным быстродействием, посксШьку содержит большое оличество подвижных узлов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является . устройство для фотоследящего копирования, содержащее передающую телевизионную трубку, отклоняющая система которой подключена к усилителям развертки, формирователь, вход которого соединен с выходом передающей телевиз 1онной трубки, а выход - с одним из входов первого фоточувствительног блока, другой вход и выходы которого подключены, соответственно, к одним из выходов и входов фазовращателя, задающий генератор и блок управления приводом исполнительных элементов 2J, Применение в качестве сканиругоще- го устройства передающей телевизионной трубки позволило повысить частоту сканирования, а также избавиться от механических элементов и связанных с ними ошибок считывания. Однако в известном устройстве для сканирования используется кольцевая развертка .постоянного радиуса. Это снижает точность отслеживания линий с высокойкривизной и не позволяет поднять скорость слежения, которая определяется задаваемой точностью слежения и используемым радиусом, сканирования. Кроме того, в процессе считывания графической информации необходимо вести контроль за работой устройства, а также иметь в качестве вспомогательного ручной режим работы. Надежность контроля и высокую точность ручного управления можно достичь, только сов-, местив элементы визирования за слежением с элементами сканирования изображения чертежа. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства. Указанная цель достигается тем, что оно содержит блок рех-улирования радиуса сканирования и скоростислежения, блок слежения за кривизной линии контура, приемную телевизионну трубку, отклоняющая система которой подк 1ючена .к дополнительным усилителям развертки, усилитель-модулятор, блок задания направления слежения и генератор спиральной развертки, вход которого подключен к задающему гене- ратору, а выходы соединены, соответственно, со вxoдa и усилителей развертки, из входов блока управ ления .приводом исполнительных элемен тов, блока регулирования радиусах ска нирования и скорости слежения, блока слежения за кривизной линии контура и усилителя-модулятора, другой вход которого и другие входы блока слежения за кривизной линии контура подключены к выходу формирователя, причем выход блока регулирования радиуса сканирования и скорости слежения соединен с другими входа.ми первого фазочувствитеЛьного блока и блока управления приводом исполнительных элементов, а выходы блока задания, напра-вления слежения подключены к другим входам фазовращателя. Кроме того, устройство отличается тем, что в нем блок регулирования, радиуса сканирования и скорости ележения содержит задатчик максимальног радиуса сканирования, вычитающий счетчик, суммирующий счетчик и схему сравнения, входы которой соединены, соответственно, с выходами счетчиков причем выходы задатчика максимальног радиуса сканирования подключены к установочным входам вычитающего счет чика, управляющий вход которого и вход суммирующего счетчика соединены с соответствующими входами блока, выход которого подключен к выходу схемы сравнения, а блок слежения ,за кривизной линии контура содержит сче чик-делитель и второй фазочувствительный блок, .один вход которого подключен к выходу счетчика-делителя а выход - к выходу блока, входы которого соединены с соответствующими входами счетчика-делителя и второго фазочувствительного блока. На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - схема блойа регулирования радиуса сканирования и скорос1;и слежения,; на фиг.З - то же слеясения за кривизной. Устройство содержит задающий гене ратор 1, генератор 2 спиральной развертки, выходы которого подключены к блоку 3 управления приводом, исполнительных элементов и через усилители 4 разв.ертки .- к отклоняющим систе мам 5 передающей телевизионной трубки б и приемной телевизионной трубки 7, формирователь 8, блок 9 зэегулиро вания радиуса, сканирования и скорост слежения, первый фазочувствительный блок 10, фазовращатель 11, блок 12 слежения за кривизной линии контура, усилитель-модулятор 13, блок 14 задания направления слежения, усилитель 15 мощности, исполнительные элементы (электродвигатели) 16, чертеж 17, объектив 18, осветитель 19. Блок 9 регулирования радиуса сканирования и скорости слежения содерхсит задаТчик 20 максимального радиуса сканирования, вычитающий счетчик 21, выходы которого соединены со входами схемы 22 сравнения, к другим входам которой подключены выходы суммирующего счетчика 23, Блок 12 слежения за кривизной содержит счетчик-делиТель 24 и второй фазочувствительный блок 25. Устройство работает следующим образом. Сигнал с выхода задающего генератору 1 поступает на вход генератора 2 спиральной развертки первого фазо.чувствительного блока 10, фазовращателя 11 и блока 12 слежения за кривизной линии контура. В генераторе 2 спиральной развертки вырабатываются два синусоидальных напряжения, сдвинутых друг относительно друга на 90 , амплитуда которых меняется по линейному закону. Эти напряжения через усилитель 4 развертки поступают на отклоняющие системы 5 передающей телевизионной трубки б и приемной телевизионной трубки 7, в результате чего, траектория перемещения электронного луча в этих трубках имеет форму спирали (при,использовании трубок с электростатическим отклонением луча сигнала с выхода усилителя развертки 4 поступают непосредственно на отклоняющие пластины этих трубок). Изображение линии чертежа 17 проецируется объективом 18 на мшиень передающей Телевизионной .трубки б, выход которой через формирователь 8 связан с усилителем-модулятором 13 яркости приемной телевизионной трубки 7. На другой вход усилителя-модулятора 13 подается сигнал начала развертки с генератора 2 спиральной развертки. В результате этого, -на экране приемной Телевизионной трубки 7 наблюдается изображение участка линии чертежа, проецируемое на мишень трубки б, и центр спиральной развертки, совпадающий с центром сканирования. Это позволяет с высокой точностью осуществлять контроль за отслеживанием линий в автоматическом режиме и управлять системой в ручном режиме слежения, совмещая центр сканирования с изображением линии. Определение нап равления линии и следовательно, направление слежения, осуществляется как и .при кольцевом сканировании линии. Для этого используется запоминание значений развертывающих напряже.ний в момент пересечения изображения лиНИИ намишени передающей трубки электронным лучом, которые пропорциональны синусу и косинусу угла наклона линий чертежа. Номер витка спирали, на котором осуществляется это запоминание (в дальнейшем виток слежения) задается заранее. Дня регулирования радиуса сканирования, в зависимости от кривизны линии, номер выбранного витка слежения необходимо уменьшить на величину, пропорцио нальную кривизне линии. Так как вме те с уменьшением номера витка, выбр ного для определения направления ли нии, уменьшается амплитуда развертывающих напряжений (которая изменяет ся по линейному закону от витка к витку), то одновременно уменьшаются и значения-запоминаемых напряжений, задающих скорость слежения за линией Для изменения номера витка слежения при увеличении номера кривизны линии блок 9 регулирования радиуса сканирования и скорости слежения срдержит задатчик 20 максимальн&го выпол ненный в виде регистра, в которь1й записано число, соответствующее максимальному номеру витка слежения. Ин формация, содержащаяся в задатчика 20, периодически поступает на входы записи вычитающего счетчика 21, на счетный вход которого поступает информация .о кривизне линии в виде количества импульсов. В результате выполнения операции вычитания число записанное в счетчике 21, окажется меньше числа, записанного в задатчика 20. В счетчика 23 витков отсчитывается количество витков спиральной развертки. Схемой 22 сравнения осуществляется сравнение состояний счетчиков 21 и 23, при их совпадении на ее выходе появляется сигнал, который поступает на входы фазочувствительного блока 10, блока 12 слежения за кривизной и блока 3. По этому сигналу в фазочувствительном блоке 10 разрешается сравнение по фазе сиг налов с выхода фазовращателя 11 и с выхода формирователя 8, соответствую щего пересечению изображения линии витком слежения спиральной развертки электронного луча. Выявленнаяразность фаз в виде количества импульсо в зависимости от знаков, поступает на суммирующий или вычитающий вход фазовращателя 11 к изменяет фазу его выходного, сигнала в сторону умен шения разности фаз. Таким образом, в фазовращателе 11 осуществляется фазовое сопрово:кдение сигнала от пересечения изображения линии развергывающим лучем на витке слежения, фазовращатель 11 выполнен в виде реверсивного счетчика, на который поступает опорный сигнал с Зсщающего генератора 1. Выходной сигнал фазовращателя имеет частоту , равную часто те витков спиральной развертки. В бл ке 3 осусдествляетсй запоминание напряжений на выходе спиральной развертки 2 в момент появления сигнала на выходе фазовращателя 11, при наличии с выхода блока регулирования радиуса сканирования и скорости слежения 9, т.е. напряжений, пропорциональных синусу и косинусу угла наклона линии. Эти напряжения посредDTBOM усилителей мощностей, 15 управляют работой координатных электродвигателей 16. Для слежения за кривизной линии используется сдвиг фаз между сигналом от пересечения изобралсення линии развертывающим лучем на двух витках. Разность радиусов этих витков выбирается заранее. Для это.го блок 12 слежения за кривизной 12 содержит счетчик-делитель 24. Этот счетчик начинает работать только после поступления сигнала с выхода блока 9 и служит для подсчета числа витков спирали после витка слежения. Емкость счетчика задает разность радиусов витков, на которых оп эеделяется кривизна линии. При заполнении счетчика делителя на его выходе появляется сигнал, который поступает на фазочувствительный блок 10 и разрешает сравнение по фазе сигналов с выхода фазовргицателя 11 с сигналом формирователя, соответствующего пересечению изображения линий развертывающим лучем на витке спирали, выделенном упомянутым способом. Выявленная разность фаз, в виде количест-. ва импульсов, соответствующего кривизне линии поступает в блок 9 регулирования радиуса сканирования и скорости слежения. Блок 14 задания направления слгеженйя представляет собой датчик импульсов.. Подавая которые в фазовращатель 11 можно принудительно изменять фазу его выходного сиг- нала, и, следовательно, изменять соотношение запоминаемых в синусно-коси- нусыом распределителе напряжений, управляя направлением слежения. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность отслеживания линий и быстродействия на 15-20%. Формула изобретения. 1. Устройство для фотоследящего опирования, содержащее передающую елевизионную трубку, отклоняющая истема которой подключена к усилиелям, развертки, формирователь, вход оторого соединен с выходом передаюей телевизионной трубки, а выход одним из входов первого фазочувтвительного блока, другой вход и выоды которого подключены,соответствено, к одним из выходов и входов фазовраателя, задающий генератор и блок правления приводом исполнительных лементов, отличающееся ем, что, с целью повышения точности

и быстродействия устройства,оно содерж блок регулирования ргщиуса сканировани и скорости слежения, блок слежения за кривизной линии контура, приемную телевизионную трубку, отклоняющая система которой подключена к дополнительным усилителям развертки, усилитель-модулятор, блок задания направления слежения и генератор спиральной развертки, вход которого подключен к задающему генератору, а выходы соединены,- сбответственно, со входами усилителей развертки, одними из входов блока управления приводом исполнительных элементов, блока ре-, гулирования радиуса сканирования и скорости слежения, блока слежения за кривизной линии контура и усилителя модулятора, другой вход которого и другие входы блока слежения за кривизной линии контура подключены к выходу формирователя, причем выход блока регулирования радиуса сканирования и скорости слежения соединен с другими входами первого фазочувствительного блока и блока управления приводом исполнительных элементов, а выходы блока задания направления слежения подключены к другим входам фазовращателя.

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что блок регулирования радиуса сканирования и ско

рости слежения содержит задатчик максимального радиуса сканирования, вычитающий счетчик, суммирующий счетчик и схему сравнения, входы которой соединены, соответственно, с выходам счетчиков,причем выходы задатчика максимального радиуса сканирования подключены к установочным входам вычитающего счетчика, управляющий вход которого и вход суммирующего счетчика соединены с соответствующими входами блока, выход которого подключен к выходу схемы сравнения.

3. Устройство ПОП.1, ОТЛИч ающе е с я тем, что блок .слежения за кривизной линии контура содержит счетчик-делитель и второй фазчувствите льный блок, один вход которого подключен к выходу счетчика делителя, а выход - к выходу блока, входы которого соединены с соответствующими входами счет1ика-делителя и второго фазочувствительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вайнер Ш. А., Вайнер С. А. Фотокопировальные системы управления технологическим оборудованием. М., Машиностроение, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 137378, кл. 49 В 5/05, 1961 (прототип) .