190501. lajstromszámú szabadalom • Berendezés állandóo és/vagy változó vonalvastagságú vonalak követéssre
1 190.501 2 23 differenciál-fotodiódákra 24 objektiven át érkező fényáram mindkét diódafélen egyenlő, kimenőjelük és a 8 szervomotor 28 differenciális húrhosszon kifejtett forgónyomaték pedig zérus legyen. Ennek eredményeként a 4 optikai érzékelő 26 tengelye a 38 geometriai középvonal 29 pontján megy át, meghatározva és egyidejűleg kijelölve ezzel a 38 geometriai középvonalból 28 differenciális húihossz által kimetszett vonaldarab felezőjében lévő 39 pont 40 érintőjének irányát A 4. ábrán a követendő vonalszakasz kinagyított képe látható, melyen bemutatjuk, hogy a követés során két pont közötti elmozduláskor hogyan alakulnak a vektorösszetevők, melyeket a szabályozáskor használunk fel. Az indulás pillanatában elfoglalt helyzetben bejelöltük azon jellemző pontokat, melyek a 3. ábra jelöléseinek felelnek mefç. Az elmozdulás után ugyanezen pontokat indexben ’a" betűvel jelöltük. A 4. ábrából egyértelműen adódik, hogy a követendő vonal geometriai középvonalán történő elmozdulás során a sebességvektor iránya a görbület függvényében változik. Ez a változás, illetve a vektor x és y irányú összetevőinek változása adja azt a jelet, mely a követendő vonal geometriai középvonalának irányába mozdítja el a 2 vonalérzékelő fejet A 4 optikai érzékelő 26 tengelye, illetve a 29 pont a követendő vonal kontúrjain belül marad, azt nem lépi át A 4. ábrából az is következik, hogy a követés metódusa akkor sem változik, ha a követendő vonal vastagsága változó. Belátható, hogy a 28 differenciális húrhossznak rendkívül fontos szerepe van a konstrukcióban. Nagyságát minimálisan 0,1 mm-re, vagy ennél nagyobbra célszerűen 0,2-0,3 mm-re úgy kell megválasztani a követendő vonal vastagságától függően, hogy ez a 28 differenciális húrhossz a vonal követése közben biztonságosan, megfelelő pontossággal állapítsa meg és jelölje ki az érintők irányát. Helyesen beállított' 28 differenciális húrhossz esetén követési hiba kizárólag csak a vonalvastagsággal közel azonos sugarú lekerekátéseknél és éles szögleteken, sarkokon való áthaladáskor jelentkezhet. A 8 meghajtó motor, a 30 szervoerősítő és a 2 vonalérzékelő fej által alkotott fénykövető szerverrendszer és a 28 differenciális húihossz helyes beállítása könnyen ellenőrizhető, mert a 2 vonalérzékelő fej kézzel való elforgatását — egy bizonyos nyomatékhatárig - a szervorendszer a forgatással ellenkező értelmű forgatónyomaték kifejtésével megakadályozza, tehát a rendszer "fogja" a 38 geometriai középvonalat Az 5, 6 kocsi mozgatórendszerének működése. Az 1. és 2. ábra alapján a 2 vonalérzékelő fej által kijelölt érintő irányszögének a berendezés koordinátarendszerében értelmezett szinusza és koszinusza értékével arányos feszültség vezérli az 5, 6 kocsit mozgató 10 és 11 hajtómű léptetőmotorjait. A 7 szögtávadó szinuszos és koszinuszos kimenete, az irínyszögtől függően, 0 ± 100 millivolt között változó nagyságú egyenfeszültséget szolgáltat, előjelváltással értelmezve a síknegyed váltását. A 6 kocsi x irányú mozgatását a koszinuszos, az 5 kocsi y irányú mozgatását pedig a szinuszos jel vezérli. A 7 szögtávadóból származó mindkét jel a 32, 35 feszültség-frekvencia átalakítókba kerül. Ezek kimenőjele a bemenő egyenfeszültséggel arányosan változik 0-1000 Hz között, és a bemenő egyenfeszültség polaritásváltásakor a léptetőmotor forgásértelmét egy elektronikus kapcsoló az ellenkezőjére változtatja. Ebben a folyamatban a most már váltakozó jel a 33, 36 frekvenciaosztóra kerül, ahol kívánság szerinti felére, negyedére, nyolcadára csökkenthető a továbbmenő jel frekvenciája és vele a 34, 37 motormeghajtó áramkörön keresztül a léptetőmotor fordulatszáma, következésképpen a vonalkövetés sebessége. Itt említjük meg, hogy a berendezés követési sebessége 200-300 mm/perc körül van. Miután kiválasztottuk a követés sebességét is, bekapcsoljuk az 5, 6 kocsit mozgató rendszert. Ekkor megindul az 5, 6 kocsi, és x-y irányú, különböző sebességű mozgásuk eredőjeként a 2 vonalérzékelő fej differenciálisán elmozdul a differenciálisán kijelölt érintőirányon. Ha a 38 geometriai középvonal egyenes, akkor pontjaiban az érintőirányok azonosak a 38 geometriai középvonallal, és így a 2 vonalérzékelő fej által észlelt érintőirány sem változik. Ha a 2 vonalérzékelő fej ívelt vonalszakaszhoz érkezik, a 4 optikai érzékelő 26 tengelye továbbra is a követendő vonalon belül metszi a síkot, mert a fénykövető szervorendszer a 29 pontról érkező minimális fényáramasszimmetriát is azonnal szimmetrikusra korrigálja, mely szimmetria a követendő vonal geometriai középvonalán található, vagyis az 1 tengely körül úgy fordítja el a 2 vonalérzékelő fejet, hogy a 26 tengely a követendő vonal 38 geometriai középvonalán maradjon. Ilymódan határozza meg és jelöli ki egyidejűleg az érintőt a 2 vonaléizékelő fej. A korrekciót azonban a 31 fogaskerékáttételen keresztül egyidejűleg a 7 szögtávadó is megkapja, így az 5, 6 kocsit mozgató hajtóművek már az új érintőirány mentén továbbítják a 2 vonalérzékelő fejet. Az előzőekben leírt differenciális mozgások egymást követő folyamatából folyamatos vonalkövetés származik. Szükség esetén megvalósítható a találmány szerinti berendezés olyan szerkezeti kiviteli is, amely a vonalkövető forgófej rajzlap síkja feletti mozgatását poláris rendszerű kocsiszerkezettel végzi A követendő vonal erősen ívelt részén a kanyarokban a követés sebességét célszerű csökkenteni, mely a jelen technikai eszközökkel egyszerűn megoldható. A találmány szerinti folyamatos vonalkövető berendezés legfőbb előnye, hogy lehetővé teszi automatikus digitalizálási technológia részbeni bevezetését. Szerkezete viszonylag egyszerű, működtetése nem igényel számítógépet, mérete, fogyasztása kicsi, hordozható kivitelben is megépíthető. Egyszerűsége miatt átlagos műszeripari technológiával gyártható. Előnye a hajtóművek nagy nyomatéka miatt, bármilyen rendszerű útadó felszerelhető a berendezésre az x, y koordináták mérése és tárolóba, vagy számítógépbe való táplálása céljából. így biztosított a már meglevő rajz- és számítástechnikai berendezésekhez való szabványos illesztés. A legbonyolultabb íves vonalakat is pontosan, alakhűen, számítógépes matematikai korrekció nélkül saját közvetlen vonalérzékeléssei követi. Különböző szabászgépekkel (szövet, fém, fa stb.) összekapcsolva, programozás nélkül rajzról történő közvetlen gépvezérlésre is alkalmas. Szabadalmi igénypont 1. Berendezés egymásra merőleges irányú elmozdulást biztosító kocsirendszerre, a kocsik me^iajtásá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
