Съемник координат

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сева СоветскихСоциалистическихРеслублик и 951310(22) Заявлено 240330 (21) 2900026/18-24с присоединением заявки МВ(23) ПриоритетОпубликовано 1508.82. Бюллетень М 30Дата опубликования описания 150882 И 1 М. Кл. 6 Об Г 11/00 ГосударствеииыВ комитет СССР ио херам изобретеиий и открмтий(72) Авторы изобретения Научно"исследовательский и кибернетики при Горькоим. Н.И. Лоб нститут иком госудевского(71) Заявител ЕМНИК КООРДИНАТ 2 кже съемник коустройстве счплоскости и преонд с прокалывю иглу. Зонд сбразом, чтобыть быстро и тоу на выбранной рдинаттываниставннем,Известен тиспользуемыйкоординат наляющий собойт.е. проводящуирован такимимел возможноустановить игдинате 21 . носится к автоматтехнике и можетв устройстваха графической иронные вычислите Изобретение о и вычислительной ,быть использован считывания и вво формации в электмашины (ЭВМ)е н- льны нстру ерато н коорИзвестны съемники координат с экрана индикатора, содержащие защитный корпус с приемным отверстием, помеценные в корпус последовательно включенные фотоприемник и усилитель и последовательно установленные на одной оптической оси между приемным отверстием корпуса и фотоприемником интерференционный и полосовой фильтры. Световые лучи от элемента изображения, лежащего непосредственно под приемным отверстием, попадает на фотоприемник, проходя фильтры, преобразуются в электрический сигнал, который поступает на выход съемника,(светового пера) и по которому определяют координаты указанного элемента изображения (11,Недостатком светового пера является низкая надежность при считывании данных, так как выходной сигнал светового пера очень чувствителен к его смецениям. Недостатком известного съемника координат является то, что при использовании им происходит изнашивание носителя графической информацию..Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является съемник координат, содержащий катушку с магнитопроводом, расположенными на основании. Считывающая катушка состоит.иэ расположенных по окружности кольцевого магнитопровода последовательно соединенных элементарных катушек, плоскости витков которых перпендикулярны к плоскости координатной сетки устройства. При работе с таким съем- ником оператор устанавливает его в нужной точке считываемой кривой и вручную подает команду (замыкает кнопку, которая конструктивно можетбыть расположена и на съемнике) насчитывание координат (3) .Недостатком известного съемникакоординат является низкая точностьсчитывания координат и низкое быст"родействие. Низкая точность считынания координат обуславливается наличием погрешности, вносимой оператором, которая является погрешностьюустановки оператором визира съемникана кривую. Низкое быстроцействие 10считывания информации обуславливаетсязначительным временем, необходимымдля ныделения оператором элементовносителя, принадлежащих графику.Время выделения оператором точкина кривой обычно включает н себявремя перемещения и установки на точку съемника координат и время нажатия кнопки и составляет для опытногооператора 2-3 с.20Цель изобретения - повышение точности и быстродействия съемника,Укаэанная цель достигается тем,что съемник координат, содержащийкатушку с магнитопронодом, расположенными на основании, дополнительносодержит два объектива, установленные под углом друг к другу и электромагнитный привод, якорь которогомеханически связан с объективами икатушкой, причем точка пересеченияоптических осей объективов совпадает с точкой визирования съемника,расположенной на оси симметрии катушки,Такая конструкция съемника, пред- З 5станляющая собой оптическуюсканирующую головку с двумя объективамиизлучающим и приемным, соединениеих жестко с катушкой и расположениеих над катушкой, соосно с ней поэноляет создать визир н центре съемника в плоскости чертежа (планшета)в виде светового пятна, образованного световым лучом излучающегообъектива, сканировать .кривую чертежа лучом при ранномерной обводкеее оператором, получить на выходеприемного объектива сигналы, соответствующие скачкообразному изменению яркости при пересечении кривойлучом и использовать зти сигналы нкачестве сигналов считывания координат . Участие оператора при считывании информации состоит лишь нтом, что он ранномерно обводит кривую(передвигает по кривой катушку смагнитопроводом с жестко связаннойс ней оптической головкой). Ручноевыполнение операции установки визирасъемника координат на точку кривойи ручная подача команды на считынание (нажатие кнопки) исключено.Этиоперации настоящим съемникомкоординат осуществляются автоматически при сканировании кривой световымлучом. 65 В результате замены ручного выполнения двух названных операцийавтоматическим повышается быстродействие считывания. При этом слу"чайная погрешность считывания, вносимая оператором, переходит в систе-матическую, которую легко учесть,т,е. точность считывания повышается.На чертеже представлена конструкция предлагаемого съемника координат.Съемник содержит основание 1,выполненное в виде шайбы, на которойзакреплены катушка с магнитопроводом2, оптическая сканирующая головка сизлучающим объективом 3 и приемнымобъективом 4, а также якорь 5электромагнитного привода 6. Катушка с магнитопроводом 2 и сканирующая оптическая головка с излучающим объективом 3 и приемным объективом 4 жестко связаны сякорем 5,электромагнитного приводаб и при помощи последнего имеют воз -можность колебания относительноштыря 7, являющегося вертикальнойосью колебаний. Ось симметрии междуобъективом 3 и объективом 4 проходит через центр катушки 2.Излучающий объектив 3 оптическойголовки состоит из лампочки и двухлинзовой фокусирующей системы (начертеже не показаны). Приемный объектив 4 оптической голонки состоит издвухлинзоной фокусирующей системы иФотодиода (на чертеже не показаны).Съемник координат имеет блок питания (на чертеже не показан). Съемниккоординат располагают на магнитномпланшете 8 с системой ортогональныхшин 9 по координатам Х,У, на которыйнакладывают носитель графическойинформации.Съемник работает следующим образом,Прн подаче питания излучающийобъектив 3 оптической головки формирует узкий луч, ориентированный подуглом к плоскости планшета 8 и создающий в плоскости планшета 8 в центральной точке, лежащей на оси катушки 2, световое пятно (визир) диаметром 0,2 мм,При подаче питания на электромагнитный привод б жестко связаннаясистема - катушка и излучающий иприемный объективы 3,4 оптическойголовки - совершает колебания относительно вертикальной оси с часто"той 10-20 Гц и с амплитудой +2 ммот состояния раннонесия. Нри этомсветовой луч, сформированный излучающим объективом 3 оптической головки колеблется, а его световоепятно(визир) на планшете 8 образуетсветовой штрих длиной 4 мм. Присчитывании точек кривой (графическойинформации) оператор передвигаетцо планшету 8 вдоль кривой основание951310 формула изобретения ВНИИПИ Заказ 5951/56 Тираж 731 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 1, а вместе с ним и катушку 2, при этом последнюю устанавливают так, чтобы световой штрих пересекал любым местом и под любым углом считываемую кривую. При сложеНии поступательного и колебательного движения световой луч сканирует считываемую кривую, периодически пересекая ее. Отраженный от носителя графической информации световой луч попадает в приемный объектив. 4 оптической головки, Фотодиод (на чертеже не показан), который выдает электрический сигнал при скачкообразном изменении яркос" ти, вызванном попаданием излученного светового луча на считываемую кривую. Электрический сигнал с Фотодиода 35 представляет собой чередующиеся во времени два сигнала Ч 4 и Ч 2, один из которых появляется, когда сканирующий световой луч находитсяпо одну сторону кривой, другой 20 когда луч находится над кривой, Этот сигнал используется в качестве команды на считывание координат Х,У, пересекаемой лучом точки кривой при помощи катушки с магнитопроводом 2,При частоте сканирования, равной 10 Гц, быстродействие повышается по сравнению с прототипом в 20-30 раз.При частоте сканирования, равной 20 Гц, быстродействие увеличивается в 40-60 раз. Повышается точность считывания информации, так как случайная погрешность ручного выделения элементов носителя информации становится систематической приборнойпогрешностью при автоматическом выделении элементов носителя информа"ции, которую легко учесть. Изобретение имеет и то преимущество,что при работе с ним не создаетсязначительной нагрузки на зрениеоператора,Съемник координат, содержащий катушку с магнитопроводом, расположенными на основании, о т л и ч а ю" щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия съемника, он содержит два объектива, установленные под углом один к другому, и электромагнитный привод, якорь которого механически связан с объективами и катушкой, причем точка пересечения оптических осей объективов совпадает с точкой визирования съемника, расположенной на оси симметрии катушки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 680004, кл. С 06 Г 11/00, 1979.2. Патент СЫА 9 3804983,кл. 178-87, опублик. 1974,3. Авторское свидетельство СССР9 413504, кл. 6 06 Р 11/00, 1974