SU989322A1 - Двухкоординатное чертежное устройство - Google Patents

Description

Изобретение относится к оборудованию, используемому в сиатемах машинного проектирования, предназначено для обеспечения вывода графической информации.

Известно двухкоординатное чертежное устройство, содержащее основание и расположенные на нем исполнительные механизмы горизонтальной и вертикальной координат.

Исполнительный механизм горизонтальной координаты состоит из барабанов, соединенных, приводом, охватывающей барабаны конвейерной ленты с перфорационными отверстиями, взаимодействующими со штырями барабанов. Лента несет неподвижно закрепленный на ней с помощью липкой ленты носитель записи графической информации — чертежную бумагу. '

Исполнительный механизм вертикальной координаты состоит из чертежной головки, расположенной на каретке,, взаимодействующей посредством гибкой тяги с приводом.

Двухкоординатное чертежное устройство содержит также датчики перемещения, предназначенные для ограничения рабочего поля вычерчивания и обозначения исходного (базового) положения (чертежной головки,с кареткой перед ^началом вычерчивания, причем по оси координат Ί датчиками перемещения служат обычные концевые выключатели, а по оси координат Х-датчики давления, срабатывающие при набегании на барабан определенного участка ленты И·

За счет малой инерционности исполнительных механизмов это устройство позволяет достичь очень,высокой производительности при вычерчивании. Однако при транспортировании ленты барабанами исполнительного механизма горизонтальной координаты ее перфорационные отверстия испытывают дополнительную нагрузку от инерционной силы, возникающей при вращении веддмого барабана, следствием чего является деформация указанных отверстий, преждевременный износ ленты и снижение точности вычерчивания.

При перемещении в режиме разгон — торможение чертежной головки, о кареткой, взаимодействующей с приводом исполнительного механизма вертикальной координаты, посредством гибкой тяги упругие деформации гибкой тяги передаются на каретку и жестко закрепленную на ней чертежную головку,

989322 ' в результата чего снижается точность вычерчивания.

Целью изобретения является повыше* ние точности -вычерчивания.

Цель достигается тем, что двухко- «ординатное чертежное устройство, со- ³ держащее основание, исполнительный механизм горизонтальной координаты, включающий соединенные с приводом барабаны go штырями, охватываемые перИтерированной лентой, несущей носитель θ записи графической информации, исполнительный механизм вертикальной координаты, включающий чертежную головку, установленную на каретке, соединенной посредством гибкой тяги с 15 приводом, и датчики перемещения исполнительных механизмов, имеет разгрузочное приспособление, выполненное в виде охватывающей барабаны гиб-, кой тяги, несущей подвижный упор 20 для взаимодействия с датчиком перемещения Исполнительного механизма горизонтальной координаты, и демпфирующее приспособление, выполненное в виде чувствительных к силовому 25 воздействию элементов, расположенных по обе стороны чертежной головки и жестко закрепленных на каретке для взаимодействия с гибкой тягой каретки и чертежной головкой. 3Q

Демпфирующее приспособление может быть выполнено в виде сообщающихся сильфонов.

На фиг.1 показано двухкоординатное чертежное устройство (конструк- 35 тивная схема), вид спереди^ на фиг.2.разгрузочное устройство исполнительного механизма вертикальной координаты, продольный разрез.

Двухкоординатное чертежное устрой-^ство (фиг.1) содержит основание 1, на котором расположены механизм 2 горизонтальной координаты X и исполнительный механизм 3 вертикальной координаты 9 . Исполнительный механизм 2 координаты X имеет малоинер- 45 ционные барабаны 4 и 5 с приводом 6 (редуктор, электродвигатель), охватывающую· барабаны ленту 7 с перфора ционными отверстиями.

На ленте 7 подвижно закреплен с помощью липкой ленты 8 носитель записи графической информации — чертежная бумага 9. Ведущий барабан 4 имеет по краям штыри 10, взаимодействую-„ щие с перфорированными отверстиями ленты 7. Исполнительный механизм 2 имеет также разгрузочное приспособление 11, выполненное в виде охватывающей барабаны 4 и 5 гибкой тяги — тро- _ са 12, несущей подвижный упор 13, взаимодействующий в крайних точках рабочего поля по оси координат X с датчиками перемещения 14 ленты 7. Датчиками перемещения могут служить обычные концевые выключатели. При . 65 этом ведомый барабан 5 выполнен составным: к нему жестко крепится разрезной диск 15, в который уложен трос 12. Разрезной диск 15 состоит из секторов 16, имеющих радиальные пазы. Сектора 16 крепятся к бараба- . ну 5 с помощью винтов (не показаны)я Исполнительный механизм 3 координаты У имеет чертежную головку 17 (фиг.2), расположенную на каретке 18, взаимодействующей посредством Гибкой тяги-троса 19 с приводом 20 (редуктор, электродвигатель), разгрузочное приспособление 21, выполненное в виде чувствительных к силовому воздействию элементов — сообщающихря между собой сильфонов 22 и 23, расположенных по обе стороны чертежной головки 17 и жестко закрепленных на каретке 18 и взаимодействующих с тросом 19 и чертежной головкой 17.

Исполнительный механизм 3 содержит также датчик перемещения 24 (фиг.1) каретки 18 с чертежной головкой 17. Датчики перемещения 24 расположены в крайних точках рабочего поля по оси координат У , причем также, как по оси координат X, ими могут быть обычные концевые выключатели.

Устройство работает следующим образом.

Лента 7 (фиг.1) исполнительного механизма 2 координаты X и чертежная головка 17 с кареткой 18 устанавливаются с пульса управления (не показан) в исходное (базовое) положение, определяемое при срабатывании датчиков перемещения 14 и 24 исполнительных механизмов 2 и 3. Один раз, во время наладки подбирается необходимое передаточное отношение между барабанами и 5 путем перемещения секторов 16 в радиальном направлении и выбора необходимого диаметра разрезного диска 15 с последующей фиксацией секторов 16 к барабану 5. Эта операция выполняется для согласования движения барабанов 4 и 5 и ленты 7.

Обычный режим работы устройства — разгон — торможение. При вычерчивании по оси координат X программно управляемые' сигналы подаются на привод 6, при этом приходят в движение барабан 4, лента 7 и барабан 5.

Одновременно приходит в движение диск 15, жестко скрепленный g барабаном 5, при этом на диск 15 и барабан через трос 12 разгрузочного приспособления 11 передается тяговое усилие, направленное противоположно силе инерг ции барабана 5. За счет этого лента 7 и ее перфорированные отверстия, вэаи- .модействующие со штырями 10 барабана 4, разгружаются, от действия силы и инерции барабана 5, воспринимаемой тросом 12 разгрузочного приспособления.

При подаче по программе управляюЩих воздействий на чертежную головКУ 17 ее регистрирующий орган (перо) опускается и производит, вычерчивание линии на чертежной бумаге 9 по оси координат Х₆в направлении движения ленты 7. Вычерчивание по оси координат к ведется в области, ограниченной датчиками перемещения 14 ленты 7. В случае задания программой большего отрезка, чем предусмотрено размерами рабочего поля, в направлении оси координат X происходит отключение приводов 6 с помощью подвижного упора 13, взаимодействующего с датчиком перемещения 14, и возврат ленты 7 а закрепленной чертежной бумагой 9 в базовое положение.

При вычерчивании по оси координат/ 5 программно управляемые сигналы подаются на привод 20 (фиг.1), при этом приходит в движение трос 19. Каретка 18, связанная с тросом 1^, и чертежная головка 17, расположенная на каретке, за счет инерционной силы остаются в первый момент на месте. Также на месте остается в тот же момент и деформирующее приспособление 21, закрепленное на каретке 18, расположенное симметрично по обе стороны чертежной головки 17 и взаимодействующее с чертежной головкой и тросом посердством сообщающихся сильфонов 22 и 23 (фиг.2). Трос 19 при заданном ускорении оказывает давление на сильфон 22, расположенный справа или слева от чертежной головки 17 в зависимости от направления ее движения. Например, при движении каретки' 18· с чертежной головкой 17 вправо сильфон 22 (фиг.2), расположенный слева, испытывает давление со стороны троса 19, при этом он деформируется и его объем уменьшается, а в сильфоне 22, расположенном справа от чертежной головки 17, давление со стороны троса 19 уменьшается и давление в нем уменьшается. Жидкость или газ по каналу между сообщающимися сильфонами 22 и 23 перетекает из сильфона 22 в сильфон 23, расположенных слева от чертежной головки 17, из сильфона 23 в сильфон 22, расположенных справа от чертежной головки

17.,При этом чертежная головка 17 перемещается в направлении движения каретки и относительно нее, компенсируя погрешность, возникшую в устройстве по оси координат у. Причем возникающие колебания гасятся за счет демпфирующих свойств жидкости или га,за. Выбрав необходимые параметры по жесткости сильфонов 22 и 23 во время наладки, можно свести возникающие погрешности (выбеги) практически к нулю.

В случае задания программой большего отрезка, чем предусмотрено размерами рабочего поля, происходит от-¹ ключение привода 20 при взаимодействии каретки 18 с датчиком перемещения 24 и каретка возвращается в базовое положение. ’

Вычерчивание может производиться одновременно по осям координатX и У.

Предлагаемое устройство имеет высокую эффективность при вычерчивании са скоростью до 0,7 м/с и программируемом ускорении до 9,81 м/с при этом повышается точность вычерчивания при- динамической погрешности i0,l мм.

Claims (2)

1. в результата чего снижаетс  точност вычерчивани . Целью изобретени   вл етс  повьш нив точности -вычерчивани . Цель достигаетс  тем, что двухко ординатное чертежное устройство, со держащее основание, исполнительный механизм горизонтальной координаты, включающий соединенные с приводом б рабаны со штыр ми, охватываемые пер Ьорированной лентой, несущей носите записи графической информации, испо нительный механизм вертикальной координаты , включающий чертежную головку , установленную на каретке, со диненной посредством гибкой т ги с приводом, и датчики перемещени  исполнительных механизмов, имеет разгрузочное приспособление, выполненное в виде охватывающей барабаны ги кой т ги, несущей подвижный упор дл  взаимодействи  с датчиком перемещени  исполнительного механизма горизонтальной координаты, и демпфи рующее приспособление, выполненное в виде чувствительных к силовому воздействию элементов, расположенны по обе стороны чертежной головки и жестко закрепленных на каретке дл  взаимодействи  с гибкой т гой каретки и чертежной головкой, Демпфирующее приспособление може быть выполнено в виде сообщающихс  сильфонов. На фиг,1 показано двухкоординатнов чертежное устройство (конструктивна  схема), вид спереди; на фиг. .разгрузочное устройство исполнитель ного механизма вертикальной координаты , продольный разрез. Двухкоординатное чертежное устрой ство {фиг.1) содержит основание i, на котором расположены механизм 2 горизонтальной координаты X и исполнительный механизм 3 вертикальной координаты 9 . Исполнительный механизм 2 координаты jC имеет малоинерционные барабаны 4 и 5 с приводом 6 (редуктор, электродвигатель), охватывающую барабаны ленту 7 с перфорационными отверсти ми. На ленте 7 подвижно закреплен с помс цью липкой ленты 8 носитель эа ,. писи графической информации - черте на  бумага 9. Ведущий барабан 4 име ет по кра м штыри 10, взаимодайству щив с перфорированными отверсти ми ленты 7. Исполнительный механизм 2 имеет также разгрузочное приспособл ние 11, выполненное в виде охватыва щей барабаны 4 и 5 гибкой т ги - Р са 12, несущей подвижный упор 13, взаимодействующий в крайних точках рабочего пол  по оси координат X с датчиками перемещени  14 ленты 7 Датчиками перемещени  могут служить обычные концевые выключатели. При этом ведомый барабан 5 выполнен составным: к нему жестко крепитс  разрезной диск 15, в который уложен трос 12. Разрезной диск-15 сострит из секторов 16, имеющих радиальные пазы. Сектора 16 креп тс  к бараба- . ну 5 с помадью винтов (не показаны) ii Исполнительный механизм 3 координаты имеет чертежную головку 17 (фиг.2), расположенную на каретке 18, взаимодействук цей посредством Гибкой т ги-троса 19 с приводом 20 (редуктор, электродвигатель), разгрузочное приспособление 21, выполненное в виде чувствительных к силовому воздействию элементов - сообщающихр  между собой сильфонов 22 и 23, расположенных по обе стороны чертежной головки 17 и жестко закрепленных на каретке 18 и взаимодействунлдих с тросом 19 и чертежной головкой 17. Исполнительный механизм 3 содержит также датчик перемещени  24 (фиг.1) каретки 18 с чертежной головкой 17. Датчики перемещени  24 расположены в крайних точках рабочего пол  по оси координат V , причем также, как по оси координат X, ими могут быть обычные концевые выключатели. -, Устройство работает следук дим образом . Лента 7 (фиг.1) исполнительного механизма 2 координаты и чертежна  головка 17 с кареткой 18 устанавливаютс  с пульса управлени  (не показан) в исходное (базовое) положение, определ емое при срабатывании датчиков перемещени  14 и 24 исполнительных механизмов 2 и 3. Один раз, во врем  наладки- подбираетс  необходимое передаточное отношение между барабанами 4и 5 путем перемещени  секторов 16 в радиальном направлении и выбора необходимого диаметра разрезного диска 15 с последующей фиксацией секторов 16 к барабану 5. Эта операци  выполн етс  дл  согласовани  движени  барабанов 4 и 5 и ленты 7. Обычный режим работы устройства разгон - торможение. При вычерчивании по оси координат X программно управл емые сигналы подаютс  на привод 6, при этом приход т в движение барабан 4, лента 7 и барабан 5. Одновременно приходит в движение диск 15, жестко скрепленный с барабаном 5, при этом на диск 15 и барабан 5через трос 12 разгрузочного приспособлени  11 передаетс  т говое усилие, направленное противоположно силе инерг ции барабана 5. За счет: этого лента 7 и ее перфорированные отверсти , взаимодействующие со штыр ми 10 барабана 4, разгружаютс  от действи  силы и инерции барабана 5, воспринимаемой тросом 12 разгрузочного приспособлени . При подаче по программе управл ющих воздействи  на чертежную головку 17 ее регистрирующий орган (перо) опускаетс  и производит, вычерчивание линии на чертежной бумаге 9 по оси координат Xgв направлении движени  ленты 7. Вычерчивание по оси координат ведетс  в области, ограниченной датчиками перемещени  14 ленты 7 В случае задани  прогргшмой большего отрезка, чем предусмотрено размерами рабочего пол , в направлении оси координат X происходит отключение приводов 6 с помощью подвижного упора 13, взаимодействующего с датчиком перемещени  14, и возврат ленты 7с закрепленной чертежной бумагой 9 в базовое положение. При вычерчивании по оси координат программно управл емые сигналы подаютс  на привод 20 (фиг.1) , при это приходит в движение трос 19. Каретка 18, св занна  с тросом 1, и чертежна  головка 17, раслоложемна  на каретке, эа счет инерционной силы остаютс  в первый момент на месте. Также на месте остаетс  в тот же момент и деформирующее приспособление 21, закрепленное на каретке 18, расположенное симметрично по обе стороны чертежной головки 17 и взаимодействующее с чертежной головкой и тросом посердством сообщаиощихс  сильфонов 22 и 23 (фиг.2). Трос 19при заданном ускорении оказывает давление на сильфов 22, расположенный справа или слева от чертежной головки 17 в зависимости от направлени  ее движени . Например, при движении каретки 18 с чертежной головкой 17 вправо сильфон 22 (фиг.2), расположенный слева, испытывает Дсшлвние со стороны троса 19, при этом он деформируетс  и его объем уменьшаетс , а в сильфоне 22, расположенном справа от чертежной головки 17, давление со стороны троса 19 уменьшаетс  и давление в нем уменьшаетс . Жидкость или газ по каналу между cooбщaюlI{и бIс  сильфонами 22 и 23 перетекает из сильфона 22 в сильфон 23, расположен ных слева от чертежной головки 17, из сильфона 23 в сильфон 22, располо женных справа от чертежной головки 17..При этом чертежна  головка 17 пе ремещаетс  в направлении движени  каретки и относительно нее, компенсиру  погрешность, возникшую в устройстве по оси координат у. Причем возникающие колебани  гас тс  за сче демпфирующих -свойств жидкости или га за. Выбрав необходимые параметры по жесткости сильфонов 22 и 23 во врем  наладки, можно свести возникающие погрешности (выбеги) практически к нулю. в случае задани  пЕЮграммой большего отрезка, чем предусмотрено размерами рабочего пол , происходит от- ключение привода 20 при взаимодействии каретки 18 с датчиком перемещени  24 и каретка возвращаетс  в базовое положение. Вычерчивание может производитьс  одновременно по ос м координатХ и У. Предлагаемое-устройство нмеет сокую эффективность при вычерчивании со. скоростью до 0,7 м/с и про-граммируемом ускорении до 9,81 м/с-, при этом повышаетс  точность вычерчивани  при- динамической погрешности 40,1 мм. Формула изобретени  1.Двухкоординатное чертежное устройство, содержащее основание, исполнительный механизм горизонталь|ной координаты, включающий- соединенНые с приводом барабаны со штыр ми, охватываемые перфорированной лентой, несущей носитель записи графической информации, исполнительный механизм вертикальной координаты, включающий чертежную головку, установленную на каретке, соеда1ненной посредством гибкой т ги с приводом, и датчики перем цани  исполнительных механизмов, отличающеес  тем, , с целью повышени  точности вычерчивани , оно имеет разгрузочное приспособление ,v выполненное в виде охватываки11вй барабаны гибкой т ги, несущей подвижный упор дл  взаимодействи  с датчиком перемещени  исполнительного механизма горизонтгшьной координаты, и деформирующее приспособление , выполненное в виде чувствительных к силовому воздействию элементов, расположенных по обе сто- РОНЫ чертежной головки и жестко за- крепленных на каретке дл  взaи 4oдeй стви  с гибкой т гой каретки и чертёжной головкой.
2. 2.Устройство по П.1, о т Ли ч аю щ е е с   тем, что демпфирующее приспособление выполнено в виде со-общах п ха  сильфонов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе : 1. Патент Великобритании № 146232 1 кл 6013) 9/38, 1977 (прототип). ig 18 2221 /J 17 2223 3