SU321342A1 - - Google Patents

Info

Publication number
SU321342A1
SU321342A1 SU1164768A SU1164768A SU321342A1 SU 321342 A1 SU321342 A1 SU 321342A1 SU 1164768 A SU1164768 A SU 1164768A SU 1164768 A SU1164768 A SU 1164768A SU 321342 A1 SU321342 A1 SU 321342A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
pulses
period
coordinate
instantaneous values
Prior art date
Application number
SU1164768A
Other languages
Russian (ru)
Publication of SU321342A1 publication Critical patent/SU321342A1/ru

Links

Description

Известен способ управлени  шаговыми приводами копировальных станков, при котором сигналы с фотозадающего устройства разлагают на координатные составл ющие и подают на обмотки  корей двигателей привода, перемещающих инструмент относительно издели  и фотозадающее устройство относительно копира .There is a known method of controlling stepper drives of copying machines, in which signals from a photodeflection device are decomposed into coordinate components and fed to the windings of motor drives of the drive, moving the instrument relative to the product and the photodeflection device relative to the copier.

Предлагаемый способ отличаетс  от известного тем, что;The proposed method differs from that in that;

а)числа шагов по каждой координате за период между двум  измерени ми сигналов, определ ющие средние частоты шагов, получают путем пропорционального преобразовани  мгновенных значений опорных напр жений , моделирующих на периоде измерени  величины и знаки скоростей но каледой координате в длительность импульсов опорных интервалов времени, в течение которых на входы шаговых приводов подают импульсы;a) the number of steps along each coordinate for the period between two measurements of signals determining the average frequencies of steps is obtained by proportional conversion of instantaneous values of the reference voltages simulating the magnitude and signs of the velocities of the reference time intervals in the measurement period, the flow of which at the inputs of stepper drives pulses;

б)преобразование мгновенных значений моделирующих опорных напр жений в длительность импульсов интервалов времени производ т чаще одного раза за период задающего напр жени ;b) the conversion of the instantaneous values of the modeling reference voltages into the duration of the pulses of the time intervals is performed more often than once during the period of the driving voltage;

в)коэффициент пропорциональности преобразовани  мгновенных значений опорных напр жений в длительность опорных интервалов времени устанавливают из расчета полного c) the proportionality factor of converting the instantaneous values of the reference voltages to the duration of the reference time intervals is set on the basis of the total

включени  задающего генератора при фазовом сдвиге напр жени  сигнала относительно опорных напр жений, меньшем четверти периода, после чего по тому же закону управл ют частотой задающего генератора, причем управл ющее напр жение получают выделением огибающей по мгновенным значени м опорного напр жени  в моменты времени по влени  фронтов импульсов сформированного напр жени  сигнала;switching on the master oscillator during the phase shift of the signal voltage relative to the reference voltage, is less than a quarter of the period, after which the frequency of the master oscillator is controlled according to the same law, and the control voltage is obtained by isolating the envelope by the instantaneous values of the reference voltage at the instants the edges of the pulses of the generated voltage signal;

г) минимально-е значение частоты задающих генераторов устанавливают большим частоты приемистости приводов, а ее получают из частоты генератора делением чисел импульсов.d) the minimum value of the frequency of the master oscillators is set to be greater than the frequency of pickup of the drives, and it is obtained from the frequency of the generator by dividing the numbers of pulses.

Сущность предложени  дл  случа  равномерной скорости копировани  плоской кривой по сн етс  приведенными чертежами.The essence of the proposal for the case of a uniform copying speed of a flat curve is explained in the drawings.

На фиг. 1 изобралсены эпюры задающего напр л ени , опорных и нолученных в результате преобразовани  напр жений,FIG. 1 depicts diagrams of the master pitch, supporting and not obtained as a result of the transformation of stresses,

где: и с - задающее напр жение с периодом Г;where: and c is the driving voltage with period G;

t/on( + ), f/on (), t/on(-X), оп(-i)онорные напр жени , но которым определ ютс  направлени  и скорости перемещени  по ко ординатам;t / on (+), f / on (), t / on (-X), op (-i) on-line voltages, but which determine the directions and speeds of movement along the coordinates;

(.hX), С/с(-ЬУ), Uc.(-X, t/e(-y) -нанр лсени  на хронирующих конденсаторах;(.hX), С / с (-ЬУ), Uc. (-X, t / e (-y) -nan lsi on timed capacitors;

мым числам шагов координатных перемещений;the number of steps of coordinate displacements;

1, tz ... -моменты времени, в которые измер ютс  мгновенные значени  онорных ыанр жений .1, tz ... are the times in which the instantaneous values of on-off data are measured.

На фиг. 2 показана идеализированна  траектори  2 движени  точки копировани  относительно заданного направлени  Si, согласно вектору скорости V, где точками Л, и В обозначены положени  точки копировани  при измерении , а точкой Г - ее положение при максимальной ошибке.FIG. Figure 2 shows the idealized trajectory 2 of the copying point's movement relative to the given direction Si, according to the velocity vector V, where the points L and B indicate the positions of the copy point during the measurement, and the point D indicates its position at the maximum error.

На фиг. 3 представлены аналогичные фиг. 1 эпюры напр жений при двухразовом за период измерени  преобразовании мгновенных напр жений в длительность импульсов, где дополнительно к уже введенным обозначени м /пер - врем  перерыва между отдельными «пачками импульсоВ; а f/c - напр жени  на других хронируюш ,их конденсаторах при повторном (за период) преобразовании.FIG. 3 shows similar figures to FIG. 1 voltage plots for measuring the instantaneous voltages into pulse duration twice a time during the measurement period, where, in addition to the symbols m / lane already entered, there is a break time between individual "bursts of pulses"; and f / c, the voltages applied to other chroniruyusha, their capacitors during the repeated (per period) conversion.

На фиг. 4 изображена идеализированна  траектори  точки копировани  при двухразовом преобразовании, где точками Л , Б обозначено положение точки копировани  после первого преобразовани .FIG. Figure 4 shows the idealized trajectory of the copy point in the two-time conversion, where the points L, B indicate the position of the copy point after the first transformation.

На фиг. 5 показаны зависимости числа шагов л за период между двум  измерени ми, частоты /ген задаюш,его генератора и опорные интервалы времени /оп, определ емые временем разр да хронирующих конденсаторов, при комбинированном управлении.FIG. Figure 5 shows the dependences of the number of steps l over the period between two measurements, the frequency / gene of the generator, its generator, and the reference time intervals / op, determined by the discharge time of the clock capacitors, with combined control.

На фиг. 6 представлены эпюры напр лсений, аналогичные эпюрам фиг. 3, дл  случа  FIG. 6 shows diagrams of strains similar to those of FIG. 3, for the occasion

при ( +ф1).-(й+1) -ф, где with (+ F1) .- (d + 1) -f, where

ii

k - Q, 1, 2, 3, ..., а ф1 - начальна  фаза.k - Q, 1, 2, 3, ..., and F1 - the initial phase.

На фиг. 7 изображены кривые, иллюстрирующие способ получени  управл ющего напр жени  дл  регулировки частоты задающего генератора, где f/ynp - управл ющее напр жение , а t/on - опорное напр жение, моделирующее в течение периода требуемую зависимость управл ющего напр жени  от угла сдвига фаз.FIG. 7 shows curves illustrating a method for obtaining a control voltage for adjusting the frequency of the master oscillator, where f / ynp is the control voltage, and t / on is the reference voltage, which during the period simulates the required dependence of the control voltage on the phase angle .

На фиг. 8 дана одна из возможных схем управл емого генератора, а на фиг. 9 - функциональна  схема системы, реализующей предлагаемый способ, котора  пр,именена дл  управлени  портальной газорежущей машиной . В качестве задающего напр жени  используетс  напр лсение на выходе фотосчитывающего устройства, перемещаемого по координатам чертежа синхронно с перемещением резаков. Здесь / - копируемый контур, 2 - объектив, 5- развертывающа  диафрагма, 4- фотодатчик, 5 - электродвигатель, 6 - формирователь сигнала, 7-источник опорных напр ж .ений, 8 - преобразователи мгновенных напр жений в длительность импульсов, 9-14 - логические  чейки «ИЛИ 15, 16 - логические  чейки «ПАМЯТЬ, 17, 18 - координатные задающие генераторы, 19, 20 - ключи, 21, 22- распределители, 23, 24 - преобразователи управл ющих напр жений, 25, 26 - шаговыеFIG. 8 one of the possible schemes of the controlled oscillator is given, and in FIG. 9 is a functional diagram of a system implementing the proposed method, which is named for controlling the portal gas cutting machine. The voltage at the output of the photo-reading device, which is moved along the coordinates of the drawing synchronously with the movement of the cutters, is used as the setting voltage. Here / is the copied contour, 2 is the objective lens, 5 is a sweep diaphragm, 4 is a photosensor, 5 is an electric motor, 6 is a signal conditioner, 7 is a source of reference voltages, 8 are instantaneous voltage converters in pulse duration, 9-14 - logical cells "OR 15, 16 - logical cells" MEMORY, 17, 18 - coordinate master oscillators, 19, 20 - keys, 21, 22 - distributors, 23, 24 - control voltage converters, 25, 26 - stepping

двигатели координатных приводов считывающего устройства, 27, 28 - редукторы передач, 29, 30--задающие шаговые двигатели координатных приводов резаков, 31, 32 - усилители вращающих моментов.readers of coordinate readers of a reading device, 27, 28 - gear reducers, 29, 30 - master cutters of coordinate drives of cutters, 31, 32 - torque amplifiers.

На фиг. 10 по сн етс  выбор минимальной частоты задающих генераторов.FIG. 10 illustrates the selection of the minimum frequency of the master oscillators.

На фиг. 11 представлена схема преобразовател  мгновенных значений напр жени  в длительность импульсов.FIG. Figure 11 shows a circuit for converting instantaneous voltage to pulse duration.

Новый способ по сн етс  на примере копировани  с посто нной скоростью плоской кривой , наклон которой в точке копировани  относительно опорных координат характеризуетс  фазой напр жени , полученного путем круговой развертки кра  копируемого контура.The new method is illustrated by the example of copying with a constant velocity flat curve, the slope of which at the copy point relative to the reference coordinates is characterized by the phase of the voltage obtained by rotating the edge of the contour being copied.

Так как при копировании плоской кривой с посто нной скоростью (случай, характерный дл  газовой резки) скорости перемещени  исполнительного органа по двум взаимно перпендикул рным координатам соответственно равны:Since, when copying a flat curve with a constant speed (a case typical of gas cutting), the speed of movement of the actuator along two mutually perpendicular coordinates are respectively equal to:

V I/O sin а,V I / O sin a,

у - й COS  ,y st cos

где Ко - скорость перемещени  по контуру, а - угол наклона касательной в точке копировани  к оси X, то координатные скорости перемещени  могут быть моделированы синусоидальными , (синус-косинусными) напр жени ми;where Ko is the speed of movement along the contour, and is the angle of inclination of the tangent at the copying point to the X axis, then the coordinate speeds of movement can be simulated by sine-wave (sine-cosine) stresses;

,:УоЗтср,,: UZTSr,

Уу- Уу ;У(,со8 f,Woo-woo; W (, so8 f,

где /7о-амплитуда напр жени , ф--фаза опорного напр лсени  (оси X) в момент измерени , определ емый фазой синхронного напр жени  сигнала. Предлагаемый способ управлени  шаговыми координатными приводами задающего и исполнительного устройства копировальных станков путем безынерционного определени  чисел щагов координатных перемещений за период между двум  измерени ми фазы напр жени  сигнала заключаетс  в следующем.where / 7o is the voltage amplitude, f is the phase of the reference voltage (axis X) at the time of measurement, determined by the phase of the synchronous signal voltage. The proposed method of controlling the stepper coordinate drives of the master and actuator of copying machines by instantly determining the number of jaws of coordinate movements for the period between two measurements of the signal voltage phase is as follows.

Из опорного синус-косинусного напр жени , синхронного напр жению развертки, путем однополупериодного выпр млени  создают четыре серии однопол рных импульсов (кривыеFrom the reference sine-cosine voltage, synchronous to the sweep voltage, four series of single-pole pulses are created by half-wave straightening (curves

t/on(+), Uo( + Y), U,(-X), Uon(-Y) по фиг. 1), моделирующие скорости перемещени  во взаимопротивоположных направлени х обеих координат. Пол рность опорных импульсов принципиального значени  не имеет. Онаt / on (+), Uo (+ Y), U, (- X), Uon (-Y) in FIG. 1), simulating the movement speeds in mutually opposite directions of both coordinates. The polarity of the reference pulses is not critical. She is

определ етс  лишь соображени ми удобства схемной реализации.it is determined only by the convenience of the circuit implementation.

Дл  определени  координатных скоростей при каждом измерении (на периоде развертки) в моменты времени, определ емыеTo determine the coordinate velocities for each measurement (on the sweep period) at times determined by

переходом развертывающего элемента через границу контура впереди по ходу копировани  (например ti, tz и т. д.) производитс  измерение мгновенных значений ианр л :ени  каждой из четырех серий. Эти напр жени  сразу же ности импульсов, например, путем оыстрого зар да конденсаторов до мгновенных з)1аченнй опорных напр жений с последующим их разр дом по линейному закону (кривые ис(тУ}, и,(-Х). В течение полученных таким образом опорных интервалов времени на входы шаговых приводов от задающего генератора имнульсы с посто нной частотой следовани . Под их действием щаговые приводы перемещают считыБающее устройство и резаки по обеим координатам на определенное число шагов. При этом направлени  неремещени  но обеим координатам определ ютс  но факту наличи  (в момент измерени ) напр жени  имнульсов серий, каж.. дан из которых моделирует скорость в одном направлении. Числа шагов, осуществл емые приводами по обеим координатам, наход тс  между собой в синус-косинусной зависимости. Поэтому точка копировани  за период развертки будет перемещатьс  на равные рассто ни . Этим обеспечиваетс  посто нство средней скорости копировани . Однако скорость неремещени  точки копировани  в течение периода развертки неравномерна вследствие посто нства скорости отработки (частоты) шагов по обеим координатам . Траектори  движени  точки копировани  но той же причине так же отличаетс  от идеальной траектории. После измерени  мгновенных значений моделирующих напр жений оба координатных нривода работают с равной скоростью (за исключением частных случаев перемещени  только по одной оси) и поэтому точка копировани  перемещаетс  по биссектрисе одного из квадратных углов опорных координат, а затем по одной из осей до точки пересечени  с пр мой, касательной к копируемому контуру, направление которой определено в момент последнего измерени  (фиг. 2). Птак, идеальна  траектори  в течение периода развертки совпадает с отрезком АБ, БВ и т. д., а точка копировани  перемещаетс  по сторонам косоугольного треугольника , тупой угол которого всегда остаетс  неизменным и равным 135°. Так как траектори  движени  S2 точки конировапи  представл ет собой ломаную линию, расположенную по одну сторону от заданной траектории Sl, возпикает ошибка копировани , среднее значение которой равно половипе высоты треугольника АГБ. При изменении угла наклона пр молинейного участка траектории S к ос м координат ошибка копировани  измен етс  по величине. При посто нстве угла АГБ и отрезка АБ ошибка будет максимальпой в случае равенства сторон АГ и ГБ треугольника ЛГБ, т. е. когда вектор направлени  перемещени  с биссектрисой квадратных углов составл ет угол 22°30. Обозначим среднее значение максимальной ошибки через б и выразим ее через шаг привода Д/. Поскольку величина АБ не зависит от направлени  перемещени , она может быть выражеиа через чнсло шагов п за период раз вертки, если движение производитс  только по одной координате и коэффициент пропорциональности преобразовани  выбран таким, что при этом достигаетс  полное включение задающего генератора следующим образом: Л гаА/ В свою очередь , где / - частота шагов привода, F - частота развертки. Таким обра .0,1- А/. зом б; Дл  уменьшени  ошибки копировани  по указанной причипе предлагаетс  мгновенные значени  опорных напр жений преобразовывать в длительность импульсов чаще одного раза за период развертки. В основе такой возможности лежит свойство сдвинутых но фазе синхронных, идентичных по форме и амплитуде напр жепнй, заключающеес  в том, что равные мгновенные зпаченн  этих напр жений возникают через интервалы времени, определ емые фазовым сдвигом. Рассмотрим это предложение на примере двухразового за период развертки преобразовани  (см. фиг. 3). Моменты времени tl, tz дл  повторного из .мерени  определ ютс  срезами имнульсов напр жени  Uc. В эти моменты времени мгновенное напр жение серий t/oii(-j--) и i/on(--У) равны мгновенным напр жени м серий оп(-А) и Uon.(+y) в моменты времени ti и 12 соответственно. Пмпульсы разр да конденсаторов, полученные после второго измерени , объедин ютс  логической операцией «ИЛП с одноименными имиульсами, полученными после первого измерени  и аналогично предыдущему используютс  нрн управлении координатными приводами. В св зи с тем, что общее число импульсов, поступающее на входы шаговых приводов за период развертки, делитс  при двухразовом преобразовании на две равные части, то и ошибка копировани  также уменьшаетс  в два раза (см. фиг. 4), так как положение точки копировани  за период развертки дважды совпадает с определ емым направлением ( точки А, А , Б, Б и т. д.). При подаче па входы шаговых приводов управл ющих имиульсов отдельными «пачками с некоторым временем нерерыва между ними /пер (см. фиг. 3) частота приемистости приводов снижаетс . Снижение частотного предела шаговых приводов при сохранении той же скорости копировани  приводит к увеличению шага А/, что несколько снижает точность копировани . С целью использовани  полных частотных возможностей шаговых приводов в способе безинерционного определени  чисел шагов заBy moving the sweep element over the boundary of the contour in front along the copying path (for example, ti, tz, etc.), the instantaneous values are measured: each of the four series. These voltages are immediately pulsed, for example, by quickly charging capacitors to instantaneous g) the first reference voltages with their subsequent linear discharge (curvature curves (m), and (- X). For the thus obtained the reference time intervals to the inputs of the stepping drives from the master oscillator are impulses with a constant tracking frequency. Under their action, the jog drives move the readings to the selected device and the cutters in both coordinates by a certain number of steps. In this direction, however, both coordinates are determined However, the fact of the presence (at the time of measurement) of the voltage of a series of pulses, each of which simulates speed in one direction, is available. The number of steps performed by the drives in both coordinates are in sine-cosine dependence. Therefore, the copy point during the sweep period will move to equal distances. This ensures that the average copying speed is constant. However, the copying point's non-shifting speed during the scanning period is uneven due to the constant working speed (frequency) steps in both coordinates. The motion path of the copy point is also different for the same reason from the ideal path. After measuring the instantaneous values of the modeling voltages, both coordinate nanowires operate with equal speed (except for special cases of moving along one axis only) and therefore the copying point moves along the bisector of one of the square angles of the reference coordinates, and then along one of the axes to the point of intersection with mine, tangent to the contour being copied, the direction of which is determined at the time of the last measurement (Fig. 2). Ptak, the ideal trajectory during the sweep period coincides with the segment AB, BV, etc., and the copying point moves along the sides of an oblique triangle, the obtuse angle of which always remains unchanged and is equal to 135 °. Since the trajectory of movement S2 of the point of convoration is a broken line located on one side of the given trajectory Sl, a copying error occurs, the average value of which is equal to half the height of the AGB triangle. As the angle of inclination of the rectilinear portion of the trajectory S to the coordinate axes changes, the copy error changes in magnitude. When the angle of AGB is constant and the segment of AB is, the error will be maximal if the sides of the AG and GB are equal to the LGB triangle, i.e. when the direction vector of the movement with the bisector of square angles is 22 ° 30. Denote the average value of the maximum error by b and express it through the drive step D /. Since the value of AB does not depend on the direction of movement, it can be expressed through a series of steps n during the sweep period, if the movement is made only along one coordinate and the conversion proportionality factor is chosen so that the full activation of the master oscillator is achieved as follows: In turn, where / is the frequency of the drive steps, F is the frequency of the sweep. Thus .0,1-A /. zom b; To reduce the copying error for this reason, it is suggested that instantaneous values of the reference voltages be converted into pulse durations more than once per sweep period. The basis of this possibility lies in the property of shifted but synchronous phases that are identical in shape and amplitude, which consists in the fact that equal instantaneous voltages of these stresses occur at time intervals determined by the phase shift. Consider this proposal on the example of a two-time conversion period (see Fig. 3). The times tl, tz for re-measurement are determined by sections of voltage pulses Uc. At these times, the instantaneous voltage of the series t / oii (-j--) and i / on (- Y) is equal to the instantaneous voltage of the series op (-A) and Uon. (+ Y) at times ti and 12 respectively. The capacitors of the discharge of capacitors, obtained after the second measurement, are combined by a logical operation of an ILP with the same imiums obtained after the first measurement and, similarly to the previous one, used in the nrn control of coordinate drives. Due to the fact that the total number of pulses arriving at the inputs of stepper drives during the sweep period is divided into two equal parts twice, the copy error also decreases by half (see Fig. 4), since the position of the point the copying during the scanning period coincides twice with the defined direction (points A, A, B, B, etc.). When the pa inputs of the stepping drives of the control emulsions are supplied in separate "packs with some uninterrupted time between them / lane (see Fig. 3), the pickup frequency of the drives decreases. Reducing the frequency limit of the stepper drives while maintaining the same copy speed leads to an increase in step A /, which somewhat reduces the accuracy of the copy. In order to use the full frequency capabilities of stepping drives in the method of inertia-free determination of the number of steps for

надежной приемистостью приводов, предлагаетс  по достижении некоторого угла сдвига фаз. между опорным напр жением (по каждой координате) и напр жением сигнала ( и после полного включени  генератора регулировать по синусоидальному закону его частоту. lIpH этом максимальна  частота работы генератора должна соответствовать максимальной частоте привода. Это но сн етс  фиг. 5 и 6.reliable pickup of drives is offered upon reaching a certain phase angle. between the reference voltage (for each coordinate) and the voltage of the signal (and after the generator is fully turned on, its frequency should be adjusted sinusoidally). lIpH this maximum generator frequency should correspond to the maximum frequency of the drive. This is shown in Fig. 5 and 6.

Пусть начальна  фаза импульсов напр жени  сигнала Uc (см. фиг. 3) и опорного напр жени  Uou(+) совпадают. Тогда число шагов п за период развертки Т по координате X равно нулю (движение осуществл етс  только по координате У).Let the initial phase of the pulses of the voltage signal Uc (see Fig. 3) and the reference voltage Uou (+) coincide. Then the number of steps n for the sweep period T in the X coordinate is zero (the motion is carried out only in the Y coordinate).

С по влением сдвига фаз между напр жением сигнала и опорным напр жением при час., тоте генератора /ген /тг7г число шагов за период развертки определ етс  пропорциональным нреобразованием мгновенных значений опорного напр жени , а длительность импульсов , в течение которых вых:од генератора подключаетс  ко входу привода, в пределах углов ф(А;л + /1)-(+1) -tpi, где , 1, 2, ... (см. фиг. 5), при которых выполн етс  условие полного включени  генератора; по тому же закону регулируетс  частота генератора.With the appearance of a phase shift between the voltage of the signal and the reference voltage at hours, the generator tote / gene / tg7g, the number of steps per sweep period is determined by proportional conversion of the instantaneous values of the reference voltage and the duration of the pulses to the drive input, within the angles φ (A; l + / 1) - (+ 1) -tpi, where, 1, 2, ... (see Fig. 5), at which the generator is turned on completely; according to the same law, the frequency of the generator is regulated.

Способ получени  управл ющего сигнала (Уупр дл  этой цели по сн етс  фиг. 7, если в качестве задающего генератора применен симметричный мультивибратор (см. фиг. 8), облада ощий пр мопропорциональной зависимостью периода колебаний от напр жени  зар да хронирующих конденсаторов С, в качествеThe method of obtaining the control signal (Uupr is explained for this purpose in Fig. 7, if a symmetric multivibrator is used as a master oscillator (see Fig. 8), has a direct proportional dependence of the oscillation period on the charging voltage of the chroning capacitors C, quality

которого служит t/ynp.which is t / ynp.

Дл  изменени  частоты генератора по синусоидальному закону в пределах углов его полного включени  управл ющее напр жение должно быть пропорциональным обратному значению функции частоты, т. е.In order to change the frequency of the generator sinusoidally within the limits of its full switching angles, the control voltage must be proportional to the inverse of the frequency function, i.e.

упв - -upv - -

упрcontrol

/геи/ gay

где А - коэффициент пропорциональности.where a is the proportionality coefficient.

Управл ющее напр жение, мен ющеес  в пределах углов полного включени  генератора по требуемому закону, получают путем выделени  огибающей по мгновенным значени м опорного напр жени , моделирующего закон изменени  f/ynp (см. фиг. 7). При этом моменть1 времени дл  измерени  мгновенных значений .моделирующего напр жени  определ ютcfi фазами фронтов сформированного вапр же.. ни . сигнала f/c (см. фиг. 3).The control voltage, which varies within the full turn-on angles of the generator according to the required law, is obtained by extracting the envelope from the instantaneous values of the reference voltage, which simulates the law of f / ynp variation (see Fig. 7). At the same time, time for measuring instantaneous values of the simulating voltage is determined by the phases of the fronts of the formed wiring. signal f / c (see. Fig. 3).

Амплитуда предыдущего всплеска пульсирующего напр жени  запоминаетс  в виде напр жени  зар да конденсатора посто нной емкости , которое на новом всплеске приводитс  в соответствие с новым амплитудным значением . Так как напр жение f/ynp при таком способе выделени  огибающей в течение периода развертки остаетс  посто нным, частота следовани  управл ющих импульсов в течение этого времени также не измен етс .The amplitude of the previous burst of pulsating voltage is remembered in the form of a constant-voltage capacitor charge voltage, which in the new burst is adjusted to the new amplitude value. Since the f / ynp voltage with this method of selecting the envelope remains constant during the sweep period, the tracking pulse frequency does not change during this time either.

ровани , соизмеримой с дискретностью привода , необходимо, чтобы при смещении точки копировани  на один шаг ,от кра  контура (Д/, см. фиг. 10) начиналась подача импульсов на вход шагового привода. Выполнение этого услови  зависит от соотношени  частот задающего генератора и развертки.To be comparable to the discreteness of the drive, it is necessary that when the copying point is shifted one step from the edge of the contour (D /, see Fig. 10), pulses are fed to the input of the stepper drive. The fulfillment of this condition depends on the ratio of the frequencies of the master oscillator and the sweep.

В случае движени  по одной координате смещению точки копировани  на один шаг (из О в О) соответствует сдвиг фазы сигнала фош, который, как следует из фиг. 10, равен;In the case of movement along one coordinate, the copying point offset by one step (from O to O) corresponds to the phase shift of the foch signal, which, as follows from FIG. 10 equals;

- arssin-- , - arssin--,

где А/ - шаг привода, R - радиус орбиты развертывающего элемента.where A / is the drive pitch, R is the radius of the orbit of the sweep element.

Коррекци  возникшей ошибки станет возможной , если за врем  /, определ емое периодом развертки Т и углом сдвига фаз фошThe correction of the error that has occurred will be possible if, over time /, determined by the sweep period T and the phase angle of the foch

Г )на вход шагового привода посту 360 /    D) to the input of the stepper drive post 360 /

пит хот  бы один импульс. Отсюда частота генератора /ген может быть выражена через частоту развертки F следующим образом:pit at least one pulse. Hence, the generator frequency / gene can be expressed in terms of the sweep frequency F as follows:

,, J 360°- F,, J 360 ° - F

/ген - Т -/ gene - T -

А I RA I R

arc sinВ случае регулировани  частоты задающегоarc sin in case of setting the frequency of the driver

генератора, как было рассмотрено выше (см. фиг. 5), это значение частоты доллшо соответствовать минимальной частоте генератора fmi-n. Так как минимальное значение частоты генератора , определенное из услови  обеспечени generator, as discussed above (see Fig. 5), this value of the frequency corresponds to the minimum frequency of the generator fmi-n. Since the minimum value of the oscillator frequency, determined from the condition

необходимой статической точности копировани , обычно значительно превышает частоту приемистости шаговых приводов, то последн   должна быть получена из частоты генератора путем делени .required static copying accuracy, usually much higher than the frequency of pickup of stepper drives, then the latter must be obtained from the frequency of the generator by dividing.

Функциональна  схема системы управлени  шаговыми приводами изображена на фиг. 9. Задающее напр жение вырабатываетс  фотодатчиком 4 под действием светового потока, отраженного от копируемого контура 1 и сформированного объективом 2, а также диафрагмой 5, вращаемой синхронным электродвигателем 5. Напр жение фотодатчика 4 преобразуетс  в серию пр моугольных импульсов (Не, см. фиг. 1 и фиг. 3).The functional diagram of the stepper drive control system is shown in FIG. 9. The driving voltage is generated by the photosensor 4 under the action of the luminous flux reflected from the replicated circuit 1 and formed by the lens 2, as well as by the diaphragm 5 rotated by a synchronous electric motor 5. The voltage of the photosensor 4 is converted into a series of square pulses (He, see Fig. 1 and 3).

Выходное напр жение формировател  6 и опорные напр жени  (см. фиг. 3) от источника 7 опорных напр жений подведены ко входал преобразователей 8. Каждый из этих преобразователей преобразует мгновенное значениеThe output voltage of the driver 6 and the reference voltage (see Fig. 3) from the source 7 of the reference voltage are supplied to the input converters 8. Each of these converters converts the instantaneous value

подведенного опорного напр жени  в момент фронта или среза импульсов /i, tl, tz, tz и так далее в длительность импульсов опорных интервалов времени.the applied reference voltage at the time of the front or cutoff of the pulses i, tl, tz, tz, and so on, into the duration of the pulses of the reference time intervals.

Скорости перемещени  по двум координатам (в четырех направлени х) определ ютс  по мгновенным значени м четырех серий опорных импульсов Uo-n.(+X), Uoa( + y), Uon(-X) ,The speeds of movement in two coordinates (in four directions) are determined by the instantaneous values of the four series of reference pulses Uo-n. (+ X), Uoa (+ y), Uon (-X),

UOH(-Y (CM. фиг. 3). Дл  преобразовани UOH (-Y (CM. Fig. 3). For conversion

разовател  +Х, --У, -X, -У, на входы которых подведены по одному из опорных напр жений и напр женне сигнала Г/с, положительный перепад которого по вл етс  в моменты времени /ь ty и т. д. Дл  повторного преобразовани  равных мгновенных значений напр жений на второй половине периода также необходимы четыре аналогичных преобразовател  + Х, -L У, -X, -у, на входы Которых, кроме опорных напр жений, подведено инвертированное напр жение сигнала Uc с положительными перепадами в моменты времени t, и т. д. Наличие импульсов на выходах преобразователей с одинаковым знаком  вл етс  признаком направлени  перемещени . Так как эти импульсы супдествуют во времени дискретно , то направление.перемещени  запоминаетс   чейками «ПАМЯТЬ 15 и 16, на входы которых импульсы с одноименных преобразователей с одинаковым знаком поступают через логические  чейки «ИЛИ 9, 10 и /, 14. Длительность импульсов на выходах одноименных преобразователей независимо от знака определ ет скорость перемещени  но координате. Поэтому выходы всех одноименных преобразователей объединены  чейками «ИЛИ // и 12.the transmitter + X, --Y, -X, -Y, the inputs of which are connected to one of the reference voltages and the voltage of the signal G / s, a positive differential of which appears at the time points / t ty, etc. For re-conversion of equal instantaneous voltage values in the second half of the period also requires four similar converters + X, -L Y, -X, -y, whose inputs, besides the reference voltages, summed the inverted voltage of the signal Uc with positive differences at times t, etc. The presence of pulses at the outputs of converters with one another sign is a sign of the direction of movement. Since these pulses are discrete in time, the direction of movement is remembered by cells "MEMORY 15 and 16, to the inputs of which the pulses from the like converters with the same sign arrive through logical cells" OR 9, 10 and /, 14. The duration of the pulses at the outputs of the same name The transducers, regardless of sign, determine the speed of movement over the coordinate. Therefore, the outputs of all converters of the same name are combined with the cells "OR // and 12.

Координатные задающие генераторы 17 и 18 подключены ко входам распределителей 21 и 22 через ключи 19 и 20, управл емые выходными импульсами преобразователей 5. Поэтому числа импульсоп, поступающие на входы распределителей, пропорпиональны частотам задающих генераторов и скважности пропускного состо ни  ключей.Coordinate master oscillators 17 and 18 are connected to the inputs of the distributors 21 and 22 via keys 19 and 20 controlled by the output pulses of the converters 5. Therefore, the numbers of pulses supplied to the inputs of the distributors are proportional to the frequencies of the master oscillators and the duty cycle of the keys.

Синхронность перемещени  резаков и считывающего устройства обеспечиваетс  параллельным включением шаговых двигателей 25, 29 и 26, 30. Необходимый масштаб скоростей перемещени  задающего устройства и резаков задаетс  выбранными передаточными числами редукторов 27, 28 и усилителей 5/ и 32 вращающего момента.The synchronization of the movement of the cutters and the reading device is ensured by the parallel connection of stepper motors 25, 29 and 26, 30. The required scale of the speeds of movement of the driver and the cutters is determined by the selected gear ratios of the gearboxes 27, 28 and the torque amplifiers 5 and 32.

Пусть фаза напо жени  сигнала такова, что фронт и срез импульсов Uc совпадают с началом и концом ОПОРНОГО импульса Um( (см. фиг. 3). При этом на выходах всех преобразователей , относ щихс  к координате X. импульсы опорных интервалов времени отсутствуют , а на выходах преобразователей, относ щихс  к координате У, длительность илшульсов равна по.ловине пепиода или ппевьппает ее. Следовательно, движение осуществл етс  только по координате У со скоростью, определ емой максимальной частотой fmnv генератора 18, управл емого преобразователем 24 (см. фиг. 5). Так как фронт импульсов Uc (моменты времени /i, /  и т. д.) совпадает во времени с опорными импульсами сепии 7рп(-4-У), перемещение по координате У совпадает с ее по.пожительным направлением.Let the voltage phase of the signal be such that the front and edge of the pulses Uc coincide with the beginning and end of the SUPPORTING pulse Um ((see. 3). At the same time, at the outputs of all converters related to the X coordinate. The pulses of the reference time intervals are absent, and at the outputs of the converters related to the y coordinate, the length of the pulses is equal to or half the length of the pedeode, and the motion is carried out only along the y coordinate with a speed determined by the maximum frequency fmnv of the generator 18 controlled by the converter 24 (see . 5). Since the front Uc pulses (times / i, /, and so on. D.) Coincides in time with the reference pulses sepia FP7 (4-Y), move to the coordinate Y coincides with its direction po.pozhitelnym.

При сЬазовоА сдвиге импульсов U,. напримеп вправо, по вл ютс  ИМПУЛЬСЫ на выходах преобразователей -X и -X, опреде.л ющие числа щагов перемещени  по этой координате в направлении -X. По мере дальнейшего фазового сдвига сигнала наступает условие полного включени  генератора, и с этого момента начинаетс  увеличение частоты генератора 17 под действием управл ющего напр жени  (Уупр, поступающего от преобразовател  23. При противоположном сдвиге фаз сигнала импульсы опорных интервалов времени возникают на выходах -- и +Х. Ячейка «ПАМЯТЬ 15 переводитс  в «противоположное состо ние, вследствие чего измен етс  пор док коммутации распределителем 21 фазовых обмоток двигателей 25 -к 29 VI движение производитс  в противоположном направлении и т. д.When lazo pulses shift U ,. for example, to the right, there are PULSES at the outputs of the -X and -X converters, which determine the number of movement points along this coordinate in the -X direction. As the signal continues to phase shift, the generator is turned on completely, and from this point on, the frequency of the generator 17 starts to increase due to the control voltage (Uupr from the converter 23. When the signal phase is opposite, the pulses of the reference time intervals appear at the outputs and + X. The cell "MEMORY 15 is transferred to the" opposite state, as a result of which the switching order is changed by the distributor 21 of the phase windings of the motors 25 -k 29 VI, the movement is made in the opposite direction direction, etc.

На фиг. 11 приведена одна из возможныхFIG. 11 shows one of the possible

схем преобразовател  мгновенных значений напр жени  в длительность импульсов. Возможность реализации остальных узлов системы общеизвестна. Рассмотрим принцип действи  преобразовател .circuits of the converter of instantaneous values of voltage to pulse duration. The possibility of implementing the remaining nodes of the system is well known. Consider the principle of operation of the converter.

Ко входу Вх подведено напр жение сигнала , а к Вх --опорное напр жение.The input voltage is supplied to the input voltage, and the input voltage is the reference voltage.

В течение времени существовани  плоской верщины импульса напр жени  f/c или в паузе триод Т открыт базовым током, протекающим через резистор R. Напр жение на коллекторе триода Г) неизменно и близко к нулю. Аналогичным образом открыт триод Т, поддерживающий выходное напр жение близкимDuring the lifetime of the flat voltage pulse voltage f / c or in the pause, the triode T is opened by the base current flowing through the resistor R. The voltage on the collector of the triode D) is constant and close to zero. Similarly, the triode T is open, supporting the output voltage to close

к НУЛЮ независимо от периодически открывающегос  и закрывающегос  выхо.вдого триода Гз задающего генератора.to zero, regardless of the periodically opening and closing output of the triode Gz of the master oscillator.

В момент положительного скачка импульса напр жени  Uc триод Г на некоторое врем ,At the moment of a positive jump in the voltage pulse Uc, the triode G for some time,

определ емое разр дом конденсатора С, закрываетс . В течение этого времени хронирующий конденсатор Сх зар жаетс  до напр жени , существующего на Вх. При последующем открывании триода Тdetected by the discharge of capacitor C is closed. During this time, the clock capacitor Cx is charged to the voltage existing on Ix. With the subsequent opening of the triode T

хронирующий конденсатор через хронирующий оезистор разр жаетс , запира  триод Т. В течение этого времени на выход поступают импульсы с посто нной частотой задающего генератора , вследствие чего их число пропорционально мгновенному значению опорного напр жени , определенному в момент фронта импульса сформированного задающего напр  сени .the timing capacitor is discharged through the timing oisistor, locking the triode T. During this time, the output receives pulses with a constant frequency of the master oscillator, as a result of which their number is proportional to the instantaneous value of the reference voltage determined at the time of the pulse of the generated master voltage.

Коэффициент пропорциональности преобразовани  определ етс  посто нной времени хронирующей цепи RyiC и устанавливаетс  из услови  полного включени  генератора.The coefficient of proportionality of the transformation is determined by the time constant of the RyiC timing chain and is determined from the condition that the generator is turned on completely.

Предмет изобретени Subject invention

5555

Claims (3)

1. Способ управлени  шаговыми приводами копировальных станков, при котором сигналы с фотозадающего устройства разлагают на координатные составл ющие и подают на обмотки  корей двигателей привода, перемещающих инструмент относительно издели  и фотозадаюнтее устройство относительно копира, отличающийс  тем, что, с целью повышени  скорости копировальных станков и точности копиза период между двум  измерени ми сигналов, определ ющие средние частоты шагов, получают путем пропорционального преобразовани  мгновенных значений опорных напр жений, моделирующих на периоде измерени  величины и знаки скоростей по каждой координате в длительность импульсов опорных интервалов времени, в течение которых на входы шаговых приводов подают импульсы.1. A method of controlling stepper drives of copying machines, in which signals from a photodeflection device are decomposed into coordinate components and fed to the windings of motor drives of an actuator, moving an instrument relative to the product and a photodiauntee, a device relative to a copier, characterized in that in order to increase the speed of copying machines and the accuracy of the copy, the period between two measurements of the signals, determining the average frequencies of the steps, is obtained by proportional conversion of the instantaneous values of the reference voltages simulating in the measurement period the magnitudes and signs of the velocities for each coordinate in the duration of the pulses of the reference time intervals during which pulses are applied to the inputs of the stepping drives. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что преобразование мгновенных значений моделирующих опорных напр жений в длительность импульсов интервалов времени производ т чаще одного раза за пернод задающего напр жени .2. A method according to claim 1, characterized in that the conversion of the instantaneous values of the modeling reference voltages to the duration of the pulses of the time intervals is performed more often than once per source of the driving voltage. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, ч го коэффициент пропорциональности мгновенных значений опорных напр жений в длительность опорных интервалов временн устанавливают из расчета полного включени  задающего генератора при фазовом сдвиге напр жени  сигнала относительно опорных напр жений, меньшем четверти периода, после чего по тому же закону управл ют частотой задающего геператора , причем управл ющее напр жение дл  этой цели получают пудем выделени  огибающей по мгновенным значени м опорного напр жени  в моменты времени по влени  фронтов импульсов сформированного напр жени  сигнала.3. The method according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the proportionality factor of the instantaneous values of the reference voltages in the duration of the reference intervals is set on the basis of full switching on of the master oscillator during the phase shift of the signal voltage relative to the reference voltages, less than a quarter of the period, after which the frequency of the master oscillator, and the control voltage for this purpose is obtained by pulling the selection of the envelope at instantaneous values of the reference voltage at the instants of time at which the fronts appear pulse voltage generated. иг.2ig.2 Ю J rrd.™JJrrd. ™ J QDQD J 0&гJ 0 & g Фиг. 11FIG. eleven
SU1164768A SU321342A1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU321342A1 true SU321342A1 (en)

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504456C2 (en) * 2012-04-20 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" Profiling lathe acs
RU2543020C2 (en) * 2013-05-20 2015-02-27 Открытое акционерное общество "Центр судоремонта "Звездочка" Automatic control over profiling lathe with lathe feed rate automatic gear-box

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504456C2 (en) * 2012-04-20 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" Profiling lathe acs
RU2543020C2 (en) * 2013-05-20 2015-02-27 Открытое акционерное общество "Центр судоремонта "Звездочка" Automatic control over profiling lathe with lathe feed rate automatic gear-box

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9528859B2 (en) Transducer assembly with digitally created signals
EP0157202A1 (en) Digital PWMed pulse generator
JP2572026B2 (en) Speed signal generator
EP0463561B1 (en) Signal processing method and apparatus, and a system such as a displacement detecting device using the same
CN101308249B (en) Oscillator device, optical deflector and driving signal generating method
US5530347A (en) Induction-based semi-automatic device and method for reading coordinates of objects with a complicated structure and inputting data thereon into a computer
SU321342A1 (en)
US3568059A (en) Electronic tachometer
KR0129170B1 (en) drive
JPS6039391A (en) Permanent magnet type synchronous motor control device
GB2166891A (en) Velocity control system
EP4693882A1 (en) Vibration-type drive device
RU2194996C2 (en) Method measuring angular acceleration of shaft
US20250309791A1 (en) Vibration type driving device
RU3338U1 (en) INTERPOLATOR
US3331964A (en) Photosensitive apparatus for determining scale positions
SU370808A1 (en) DIGITAL DEVICE FOR DETERMINING POSITION55
RU1795552C (en) Method of code conversion into angle of turn of synchro shaft
SU956966A1 (en) Displacement measuring device
SU1608798A2 (en) Shaft angle digitizer
RU1797093C (en) Digital servo system
JP2024139697A (en) Vibration type drive unit
JP2025154452A (en) Vibration type drive unit
SU994988A2 (en) Shaft rotation speed and angular position pickup
RU2031409C1 (en) Method of measuring parameters of motion