Графопостроитель

; гИ Р:ТЕНИ СТО личех, М 2-93,ствам ации оздд- трукк в дина- торой иш Ф щий узел ПУ) 7 и шзговый электродвигатель 8 с насаженным на нем приводным роликом (ПР) 9, К Р 1 крепятся кронштейчы (К) 10 и 11 с ходовыми роликами (ХР) 15 и 16, Ось ПР 9 проходит в плоскости движения (ПД) ПУ 7. Для Р И е) прямоугольных координатах оси врагцения (ОВ) ХР 15 и 16 устанавливаются параллельно к ОВ ПР 9, а для РГИ в полярных координатах ОВ ХР 15 и 16 располагаются по касательной к окружности с центром, лежащим на продолжении 08 ПР 9 и на равном расстоянии от центров вращения ХР 15 и 16 и ПР Г При этом ПР 9 перемещает ГП по оси Х, а Я б - ПУ 7 по оси У для РГИ в прямоугольных координатах и соответственно з И р для РГИ в полярных координатах. В качестве источника информации для управления процессом РГИ ГП целесообразно применять персональные компьютеры, 2 з,п. ф-лы, 4 ил,Изобретение относится к вычислитель ной технике, в частности к устройствам регистрации графической информации, и может быть использовано в проектно-конструкторских подразделениях, учебных заведениях, в том числе. в школьных компьютерных классах.Целью изобретения является создание переносного графопостроителя упрощенной конструкции с возможностью регистрации графической информации как в прямоугольных координатах, так и в полярных,На фиг.1 изображен графопостроитель. общий вид; на фиг,2 - вид А на фиг,1; на фиг,З - схема настройки графопостроителя для регистрации в прямоугольных координатах; на фиг.4 - схема настройки графопостроителя для регистрации чертежной информации в полярных координатах.Конструктивно графопостроитель состоит из рамки 1, к которой закреплен индуктор 2 линейного электродвигателя и направляющих 3, размещенных справа и слева в рамке 1, По ним с помощью направля 1 ощих роликов 4 перемещается подвижная каретка 5 с якорем б линейного электродвигателя, при этом якорь 6 является частью корпуса каретки 5, К якорю б крепится пишущий узел 7, В рамке 1 закреплен своим фланцем шаговый электродвигатель 8, на валу которого насажен приводной ролик 9, ось которого установлена в плоскости движения пишущего элемента 7. По бокам рамки 1 закреплены кронштейны 10 и 11, на их концах заделаны вилки 12 и 13, в которых находятся вкладыши 14 со свободно вращающимися на их осях ходовыми роликами 15 и 16, диаметры которых равны диаметру приводного ролика 9. Ходовые ролики 15 и 16 могут занимать два положения; - параллельно оси врзщения приводного ролика 9; И - по касатсльной к окружности с центром, лежащим на продолжении оси вращения приводного ролика 9 (см.фиг.2) и фиксироваться точными по диаметру болтами 17 и 18. При этом болт 17 является осью, вокруг которой поворачивается вкладыш 14 и в нужном положении фиксируется болтом 18. В полскении П ходовые ролики 15 и 16 установлены так, что их оси вращения параллельны оси вращения приводного ролика 9 (см.фиг.З). При этом полокении графопостроитель может осуществлять движение в направлении, перпендикулярном и плоскости движения пишущего узла 7, В положенииИ ходовые ролики 15 и 16 установлены так, что их плоскости расположены по касательной к окружности радиуса В, с центром в точке О. Радиус й равен расстояни 1 о от центра 050 55 х=хт); у=уф (2) Поступающие от программно-вычислительного устройства цифровые коды, соответствующие значениям текущих координат Х и У, при задании функции в виде (1), через блоки управления преоб разуются в соответствующие команды в виде электрических сигналов, которыми управляются шаговый и линейный электродвигатели (программновычи лительное устройство и блоки управления на чертежах не показаны),до плоскости приводного ролика 9, а центр0 находится в плоскости движения пишущего узла 7 см,фиг,4). При этом положенииходовых роликов 15 и 16 графопостроитель5 может осуществлять поворот вокруг центраО, На приводном ролике 9 нанесена риска19, которая совпадает с началом шага шагового электродвигателя 8. На рамке 1 нанесена миллиметровая шкала (на чертеже не10 показана), а на пишущем элементе 7 закреплен визир 20 для отсчета положения пишущего элемента 7. При этом ноль шкалынаходится в точке 0 (см.фиг.З и фиг.4) и отсчет ведется в обе стороны от ноля, Для15 переноски и установки графопостроителяна рамке 1 выполнены ручки 21.Конструкция графопостроителя предусматривает два вида настроек (см.фиг.З ифиг.4),с помощью которых можно выполнять20 соответствующие виды работ,Однако, общим для всех видов работявляется то, что регистрация графическойинформации происходит как за счет перемещения всего графопостроителя, так и дви 25 кения пишущего узла 7 внутриграфопос-роителя. При этом перемещениеграфопостроителя осуществляется путемвращения приводного ролика 9 от шаговогоэлектродвигателя 8, а движение пишущего30 элемента 7 осуществляется за счет перемещения якоря 6 с кареткой 5 вдоль индуктора2 линейного электродвигателя. В итоге, пишущий элемент 7 совершает движение подвум координатам, которые могут быть как35 прямоугольными см.фиг.З), так и полярными (см.фиг.4),При наладке графопостроителя по схеме, показанной на фиг.З, приводной ролик 9совместно с ходовыми роликами 15 и 1640 осуществляют перемещения графопостроителя вдоль оси Х, пишущий элемент 7 перемещается, с помощью якоря 6 линейногоэлектродвигателя вдоль оси У. Это дает возможность получать графическую информа 45 цию в прямоугольных координатах,заданную в виде функцииу= Ггх) (1)или в параметрической форме заданияфункциив лОа 35Ях = - ЗО - (МЛ 1) Р) или Ях =. 0,00873 О й (мм). (4)Работа графопостроителя лс;жет осущест ляться на любой ровной горизатэлыой по ерхности, в тол 1 числе на ровой без 40 де ормации чертежной доске, устанавленногоризонтально.В случае, если графическая информаця дотжна быть привязана к коарднагным остм чертежа, необходимо приводной ро ли 9 установить так, чтобы риска 17 была вни нем вертткальа 1 полокении, а пишущий узел 7 устанавливаат а велчину У пртт Х=О по шкале иэ рамке 1 и взиру 18. Заем графопостроитель устаавлииаот 50 тэ, чтобы ось пишущего узла 7 савпалэ с то кой У при Х=О, э риска 17 нэ приводном ро ике 9 совпала с осью Х на чертемсе, Далее вк ючают и работу персональный компыоте , блоки управления эле тродвигателями 55 и с ми электрадвигатели, в результате чего гр фопостроитель и пишущий элемент 7 нэчи эот соответствующим образам иерем- щаться по рабочей плоскости и Шаговый электродвигатель 8 отрабатывает команды, соответствуощие за еитл-, Х, вращая приводной ролик 9, церемещае 1 гр фопостроитель на величину Х. При э;ам с бладение направления двикения графа 5 и строителя вдоль координаты Х обеспсч 1- в ется совместной работой приводнага р лика 9 с ходовыми роликами 15 и 1 б,Линейный электродвигатель отрабатывает команды, соответсттзуащие зиэ ениям 10 У, перемещает савместо с якорем 6 пи;ущ й элемент 7 на величину Ъ.Б результате происходи регистрация гр фической информации,задапай 1 укц ей в виде ,1), При задании функции в виде 15 2 цифровые коды соответствуют за си. я текущих координат в виде х=х(т) и у=у 1). Далее работа электродвигателя эвлаги на предыдущему случа:а, При этом про и ходит регистрация граическо,т и формации функции, заданной в пэрамегр ческой форме (2).В качестве прогрэлл 1 а-вь ислительнь х устройств для управления работой гра ф построителя в процессе регисрации гр фическай и 1 ормации используатся пе сональные компьютеры,ВЕЛИЧИНа ПврЕМЕщЕНИя Ях Гра.аиаетро ттеля по оси Х при повороте шагового 30 эл ктродвигателя 8 а один шаг зависит от ди метра О приводного ролика 9 и угла поо ота а механического шага электродв- га еля и равна;,Хля адежОЙ рабаты графопостроителя :О.;.;с.",а Обеспечитпри са движе- НИИ ДОСГЭОЧОЕ СЦЕПЛОИИЕРИВаДНОГО Г.Отха 9 И ХадаУХ рс,КОВ 15 И 16 С буМаой, Дл этага па Ободку роликов нанесена мелкая сетчатая накатка, а скорость вращеня 111 адага ролика 9 устанавлвэют с уетсл 1 искл Очсчия проскальзывания его от диэми гк:1 х нэГрузок гри Гуске и оста" павке грэ 1 от,сстроителя,Паналадке графопастраит-ля па схее, п:.;л: :ай э фиг,4. Как утке было сказаОрзаднай ролик 9 совместно с хад;:;, РО :, л;:. 15 и 18 асуществляат эранение гстафапостроителя вокруг центра О. "- Га дает возможность получать графическу,нфсрмэцию в полярьх координатах, заданную в сидз функции5)3:тгм случае полюсом полярных координат являе;ся тачка О, приводной Гал 1 к 9, ьрасэс;, поворачивает графопостроитель ,л уол у, э гпшущий узел 7 перемещается а слчту . Упрэвлене работай графопостроителя осуществляется аналогично рабате трафапастроителя при наладке по схе; те фиг,3 с той разницей, что вместо значений текущих координат Х и У применяются соответственно значения координат с .1 рВеличина угла поворота д графопострэтеля при повороте шагового электродвиателя 8 на один шаг(угол а) равна: гт т гс-стт Иад) О г.3 " рад), (7) р, =0,00 звестно, ошением прается Зта вытекает и того, что, кэкугол ь рядтанах измеряется отндлы д,г, на которую этот угол Ок длне радиуса этой окружности,В дяам случае длина дуги радиуса Я УГЛа ПаВОРата ГРЭФОПОСтРаИтЕЛЯ ПРИ ПОВО- роте шагового электродвгагеля 8 на один шаг угст с; ) равна Бх (см, формулы 3 и 4), т,к.,а эту величиу прокатигся триводной родик 9 :о Окружности радиуса К. Б случае еабход.аси привязки графопостроителя к полярнм;координатам чертежа, привязкапра,;звадитс э;алогичо предыдущему слуа.-.; с тай разницей, чта пшущий узел 7 устаэя.;дается на тел 1 чу / при /э ==О и сал;е.цге;см на чертека с этой тачкой на ас., , этой ке полярной осью савмсщас я риска 17 а привода 1 ралке 9 при 1;са 1 верт:1 кэльна 1 талажени 1 аисеи, 1837337Предлагаемый графопостроитель, по сравнению с прототипом, конструктивно и кинематически более прост, имеет вместо четырех электродвигателей только два, Кроме того, графопостроитель является переносным,в связи с чем не требуется стационарного стола-планшета и может быть использован для работы на обычной чертежной доске. И, наконец, графопостроитель является многофункциональным прибором, который может регистрировать графическую информацию как в прямоугольных, тэк и в полярных координатах. Формула изобретения 1. Графопостроитель, содержащий каретку с пишущим узлом, установленную на направляющих с возможностью перемещения шаговым электродвигателем., выполненным линейным, якорем которого является часть корпуса каретки, ходовые элементы и второй шаговый электродвигатель,отличающийся тем,что,с целью расширения области применения графопостроителя путем обеспечения возможности регистрации графической информации как в прямоугольных координатах, так и в полярных, ходовые элементы содержат три ролика, один из которых является приводным и насажен на вал второго шагового электродвигателя, закрепленного на рамке, э два 5 других ролика являются ходовыми и установлены с возмокностью свободното вращения на осях и их перестановки на кронштейнах, закрепленных по бокам рамки, причем индуктор линейного шагового 10 двигателя и направляющие закреплены врамке, а ось приводного ролика расположена в плоскости движения пишущего узла.2. Графопостроитель по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью регистрации 15 графической информации в прямоугольныхкоординатах, оси вращения ходовых роликов расположены параллельно оси вращения приводного ролика.3. Графопостроитель по п.1, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью регистрацииграфической информации в полярных координатах, плоскости ходовых и приводного роликвв расположены по касательной к окружности с центром, лежащим на продолже нии оси вращения приводного ролика и нэравном расстоянии от центров вращения ходовых и приводного роликов.1837337 Составитель Е, Полякактор С. Кулакова Техред М.Моргентал . Корректор А. Козори Произво каз 2861 внии 15 Х 78 Р 7юг,1Ьи Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101