Фотокопировальное следящее устройство Советский патент 1981 года по МПК B23Q35/26 

Изобретение относится к машиностро ению и может быть использовано для электроэрозионных, металлообрабатывающих, электроннолучевых и лазерных станков. Известны фотоэлектрические следящие устройства, в которых изображение движущегося излучающего объекта спроецировано в виде круглого светового пятна на несколько фоточувствительных элементов. Сигналы с фотоэлементов сравниваются межДу собой, и разност-. ный сигнал, пропордиональньй величине смещения светового пятна относительно оптической оси, управляет приводами слежения фотодатчика за пере.мёщенИ1ем объекта 1 j.. Эти устройства не позволяют осу . ществлять копирование контура чертежа. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фотокопировальное следящее устройство,. в корпусе которого с возможностью вра щения от электропривода с усилителем установлена оловка с квадрант ным фотоприемником, связанным через щедевую диафрагму с контуром чертежа. Чертеж закреплен на координатном мехаййзме, приводы которого связаны через усилители со вторый квадрантным фотоприемникомJ установленным в корпусе соосцо с первым. Второй фотоприемник связан с осветителем через круглую диафрагму, имеющую возможность движения вдоль радиуса вращения головки от механизма ее перемещения 12. ..Использование круглой диaфpaг Iы с устройством ее перемещения усложняет конструкцию, увеличивает габариты и массу головки, снижает ее надежность, виброустойчивость и ограничивает быстродействие, что обуславливает низкую точность копирования при высоких скоростях обработки. Цель изобретения - повьшение точ-. ности копирования при высоких скоростях обработки путем уменьшения инер, 3 8 ционнрсти и повьпления виброустойчивости. Указанная цель достигается тем, что в фотокопировальном следящем устройстве, в корпусе которого с возможностью вращения от электропривода с усилителем установлена головка с первым квадрантным фотоприемнйком, связанным через щелевую диафрагму с контуром чертежа, закрепленного на координатном механизме, приводы которого связаны черей усилители со вторым квадрантным фотоприемником, установленным в корпусе соосно с первьм и связанным с закрепленным в гоповке первым, осв.етителем, в головке установлен второй осветитель, связан ньй со вторым квадрантным фотопрйем-, НИКОМ, и в устройство введен управля емый внешним сигналом коммутатор, вы ход которого соединен со входом усили теля электропривода поворота головки а входы - с первым квадрантным фотоприемником, причем входы обоих освет телей связаны с управляющим входом к мутатора, а щелевая диафрагма установлена над всеми фотоэлементами пер вого фотоприемника. На чертеже представлена схема фот копировального устройства. Фотокопировальное следящее устройство содержит корпус 1, головку 2, ко торая, имеет возможность вращения от электропривода 3, управляемого усилител§м 4. В головке 2 установлен первы квадрантный фотоприемник 5, смежные координатные фотоэлементы 6, 7 и 8, 9 которого попарно включены в мостовые схемы. На фотоприемник 5 через щелевую диафрагму 10 спроецирован участок контура чертежа 11, установ,ленного на координатном механизме 12 приводы 13 и 14 которого управляются через усилители 15 и 16 вторым квадрантным фотоприемником 17, установленным в корпусе 1 соосно с фотоприемником 5. Координатные оси фотоприемника 17 сориентированы параллельно направлениям перемещения координатного механизма 12. Противоположно расположеннь1е его фотоэлементы 18, 19 и 20, 21 попарно вклЪчень ,в мостовые схемы. Осветители, например свето диоды 22 и 23, включенные параллельно друг другу с противоположной полярностью, установлены в головке 2 так, что их световые потоки падают на фотоприемник 17 с противоположным сме74щёнием относительно его оси. Вход коммутатора 24 соединен с фотоприемником 5, а выход его - с усилителем 4 и управляющими входами усилителей 15 и 16. Входы осветителей 22 и 23 соединены с управляющим входом коммутатора , на который подведен внешний управляющий сигнал. Устройство работает следующим образом. При полоЖ1:тельной полярности вйешнего сигнала (от выпрямителя - при ручном регулировании скорости и направления копирования, от электроэрозионного промежутка - при автоматическом регулировании срабатывает осве- J титель 22 и коммутатор 24 подключает к усилителю 4 мостовую схему с координатными фотоэлементами 6 и 7. Так как световой поток осветителя 22 падает на фотоприемник 17 со смещением относительно его оси, то на выходе мос|говых схем. с фотоэлементами 18, 19 и 20, 21 появляются сигналы рассогласования, амплитуда которых определяется мощностью светового потока осветктеця 22, проп орциональной величине внешнего сигнала, и углом поворота головки, а фаза их - углом поворота. Сигналы рассогласования, поступающие через усилители 15 и 16 на приводы I3 и 14, обуславливают скорость копирования по величине и направлению. При наличии кривизнь} копируемого контура чертежа появляется сигнал рассогласования на выходе мостовой схемы с фотоэлементами 6 и 7, который через коммутатор 24 и усилитель 4 поступает на электропривод 3, поворачивающий головку 2 и устраняющий его рассогласование. Кроме того, сигнал рассогласования уменьшает коэффициент усиления усилителей 15 и 16 и замедляет скорость копирования. При копировании контура чертежа в обратном направлении (например, в случае возникновения короткого замыкания на электродах , электроэрозионного станка подается внешний сигнал с отрицательной полярностью. Срабатывает осветитель-23, а коммутатор 24 подключает к усилителю 4 мостовую схему фотоприемника 5 с фотоэлементами 8 и 9. Фаза сигналов на выходе мостовых схем с фотоэлементами 18, 19 и 20, 21 изменяет;ся на противоположную, привода: 13 и 14 вращаются в обратном направлении. 58 Введение второго осветителя и коммутатора, а также расположение щелево диафрагмы над всеми фотоэлементами фо топриемника, поворачивающегося с головкой, позволяет преобразователь поворота головки выполнить полностью только на электронных элементах и исключить использование, электромехани ческих устройств в головке. Это упрощает конструкцию головки, уменьшает e габариты и массу, повышает надежность работы, быстродействие и точность копирования при высоких скоростя5Е обработки. Формула изобретения / Фотокопировальное следящее устройство, в корпусе которого с возможностью вращения от электропривода с усилителем установлена головка с первым квадрантным фотоприемником, связанным через .щелевую диафрагму с контуром чертежа, закрепленного на координатном механизме, приводы которого связаны через усилители со вторым квадрантным фотоприемником, установ 1енным в корпусе соосно с первым и 76 связанным с первым осветителем, за- крепленнь|м в головке, о т л и ti ю щ е е с я тем, что,, с целью повышения точности копирования при высоких скоростях обработки путем уменьВ1«ййй инерционности и повышения виброуСтойянвостй, в головке установлен второй осветитель, связанный со вторым квадрантным фотоприемником, и в устройство введен управляемый внеш ним сигналом коммутатор, выход которого сбединен со входом усилителя электрбй-рйвода поворота головки, а входы - спервым квадрантным фотоприемником, причём входы осветителей связаны с управляющим входом коммутатора, а щелевая диафрагма установлена над всеми фотоэлементами первого фртоприемника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кагыс Г.П. Оптоэлектронная об.. ,;.-..- . .: - ;-- -флгб,. - --.-,. работка информации. М., Машиностроение, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2513371/25-08, кл. В 23Q 35/00, 1977.