ГРАФОПОСТРОИТЕЛЬ

Полезная модель относится к вычислительной технике, в частности к устройствам вывода графической информации, и может быть использована для отображения быстропротекающих процессов.
Известны графопостроители, содержащие стол-планшет с направляющими, пишущий узел, укрепленный тросами, натянутыми на шкивы, установленные в корпусах подвижных боковых кареток, являющиеся якорями линейных электродвигателей (см. авт. свид. СССР №877587, G06K 15/22, Б.И. №40, 1981).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного графопостроителя, относятся колебания пишущего узла при его перемещениях подвижными боковыми каретками, вызванные массой пишущего узла и свойством натянутых тросов совершать поперечные колебания, что приводит к понижению точности отображения графической информации.
Наиболее близким графопостроителем того же назначения к заявленному графопостроителю по совокупности признаков является графопостроитель, содержащий стол-планшет с направляющими боковых кареток, подвижные боковые каретки, перемещение которых по направляющим обеспечивают электромагнитные силы, созданные индукторами линейных электродвигателей, пишущий узел, закрепленный четырьмя тросами, каждый из которых натянут на шкивы, установленные в двух смежных, взаимно перпендикулярных подвижных боковых каретках, и на шкивы, оси вращения которых установлены неподвижно относительно стола-планшета (см. патент на полезную модель РФ №164239, G06K 15/22, Б.И. №23, 2016), принятый за прототип.
На вход блоков управления линейными электродвигателями подаются электрические сигналы, пропорциональные текущим координатам X и Y. При этом электромагнитные силы, созданные токами индукторов линейных электродвигателей, непосредственно приложены синфазно к подвижным боковым кареткам. Под действием электромагнитных сил подвижные боковые каретки перемещают через соответствующие тросы пишущий узел по заданной траектории.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже результата при использовании известного графопостроителя, принятого за прототип, относится отсутствие датчиков положения подвижных боковых кареток, что приводит к понижению точности отображения графической информации.
Технический результат - повышение точности отображения графической информации.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что известный графопостроитель содержит стол-планшет с направляющими боковых кареток, подвижные боковые каретки, перемещение которых по направляющим обеспечивают электромагнитные силы, созданные индукторами линейных электродвигателей, пишущий узел, закрепленный четырьмя тросами, каждый из которых натянут на шкивы, установленные в двух смежных, взаимно перпендикулярных подвижных боковых каретках, и на шкивы, оси вращения которых установлены неподвижно относительно стола-планшета.
Особенностью является то, что на столе-планшете установлены датчики углов поворота таких двух шкивов, которые вращаются в одном направлении при перемещении подвижных боковых кареток по оси Y и вращаются в противоположных направлениях при перемещении подвижных боковых кареток по оси X.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлена схема предлагаемого графопостроителя.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.
Графопостроитель содержит направляющие 1-4 и индукторы 5-8 линейных электродвигателей, укрепленных неподвижно относительно прямоугольного стола-планшета 9. На направляющих 1-4 установлены подвижные боковые каретки 10-13 со шкивами 14-21, оси вращения которых ориентированы перпендикулярно плоскости стола-планшета 9. На шкивы 14-21 подвижных боковых кареток 10-13 и шкивы 22, установленные на столе-планшете 9, натянуты тросы 23-26, удерживающие пишущий узел 27. Каждый трос 23-26 закреплен на корпусе пишущего узла 27. Части корпусов подвижных боковых кареток 10-13 являются якорями линейных электродвигателей. На столе-планшете 9 установлены датчики 28, 29 углов поворота шкивов 22.
Графопостроитель работает следующим образом.
На входы блоков управления линейными электродвигателями (не показаны) подаются электрические сигналы, пропорциональные текущим координатам X и Y. При этом электромагнитные силы, созданные токами индукторов 5-8 линейных электродвигателей, непосредственно приложены синфазно к подвижным боковым кареткам 10-13.
Под действием электромагнитных сил подвижные боковые каретки 10-13, перемещаясь по направляющим 1-4, перемещают тросы 23-26, которые, обкатываясь по шкивам 14-21 и 22, перемещают пишущий узел 27 по заданной траектории.
Два датчика 28, 29 углов поворота шкивов 22 установлены на такие шкивы 22, которые вращаются в одном направлении при перемещении подвижных боковых кареток 11, 13 по оси Y, и вращаются в противоположных направлениях при перемещении подвижных боковых кареток 10, 12 по оси X. Информация регистрируется на столе-планшете 9.
28
29
Углы α, α поворота датчиков 28, 29, установленных на шкивах 22, вызванные перемещениями подвижных боковых кареток 10-13, определяются из уравнений:
где r - радиус шкивов 22 (при условии, что шкивы 22 имеют одинаковые радиусы r); x - перемещение подвижных боковых кареток 10, 12 по оси X; y - перемещение подвижных боковых кареток 11, 13 по оси Y.
28
29
28
29
Выходные сигналы U, U датчиков 28, 29 связаны с углами α, α следующими зависимостями:
где к - коэффициент пропорциональности.
Решая совместно уравнения (1, 2), получим:
Для измерения перемещения подвижных боковых кареток 10, 12 по оси X нужно сигналы с двух датчиков 29, 28 углов поворота шкивов 22 сложить и умножить на (r/2к).
Для измерения перемещения подвижных боковых кареток 11, 13 по оси Y нужно сигналы с двух датчиков 29, 28 углов поворота шкивов 22 вычесть и умножить на (r/2к).
Измерение перемещений подвижных боковых кареток в процессе работы графопостроителя позволяет повысить точность отображения графической информации.