Устройство для трансформации координат

.ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ КАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советски кСоциалистическихРеспублик 985765 (89) 137498 ГДРо явкам нзвбрвтвннн н етврвпи та опубликования описания 3012,8 И ностра нец Фиркерт Гюнте(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНС РДИНАТ нвода повыше Цельост 5 решения заключаополнитвль ного Изобретение относится к автоматикеи может применяться в автоматах контактирования,Известны технические решения, для которых трансфорйация аналоговым способом и у которых позиционирование осу- ществляется в виде дискретных шаговпри помощи шаговых электродвигателей,Аналогичный способ, например, описы,вается в описании изобретения ФРГВЕ-ОБ 24 48 843. Требующиеся дляэтого пифро-аналоговые преобразователи определяют точность способа. Выборцифровых концепций улучшает точность.Кроме того, известно такое решение,при котором обусловленный технологиейповорот чипа на определенный угол компенсируется тем, что система поворачивается вокруг оси 2 на величину обусловленного текнологичными операциями 20поворота угла назад, в результате чегооба поворота будут компенсировать другдруга взаимно.Недостаток денногоется в необходимости д пр и в результирующих из этогонных механических затратах.изобретения заключается в транс- формации, координат островков соединения смешанного по отношению к идеальному положению на гребенчатой полосе в линейных координатах и углах чипа для ав томатического контактирования в машинные координаты.Поставленная цель достигается тем, что в выбранной схеме, исходя из величин координат смещения и йоворота угла чипа, осуществляется откорректировка машинных координат для каждого ровка соединения.Трансформация координат чипов в машинные координаты осуществляется в разработанном для этой операции устройстве.Предлагаемое устройство состоит вз . ужв езвествых входных блоков для машиинык координат + х; у для чипа, нв ходящвгося в идеальном положении, из входных блоков для линейнык координат смещения + Ь к; Ьу и из инкрементально. го датчика, который отдает пропорциосмещения у чипа по отношению к у,ьч поворот чипа под углом по отношению к (хр у ), х трансформированнуюкоординату х чипа, у . трансформирован 5 ную координату у чипа.Блок-схема предлагаемого устройства (фиг. 2) содержит входной блок 1машиной координаты х, входной блок 2машиной координаты у, входной блок 310 координаты смещения х, входной блок 4координаты смещения д у, инкрементальный датчик 5, выходную память 6 транс-формированной координаты х, выходнуюпамять 7 трансформированной координа15, ты у, блок 8 для оценки знаков, счетчик9 команд, первое функциональное запоми-нающее устройство 10, второе функцио-нальное запоминающее устройство 11,память 12 для знаков, мультипликатор2 о 1 3, блок 14 для корректирования координат, выходы 15 для знаков трансформированных координат чипов, механизм16 управления,Наименьший шаг перемещения, дости 25 гаемый посредством шагового электродвигателя координатного стола, составляет 10 мкм, так что к разрядным выходам и координатные значения х; упривязываются в ступенях от 0 мкм дозО 90 мкм в шагах по 10 мкм. Кроме того,к разрядному выходу 1 х 10" координатные значения причисляются в ступенях по 100 мкм до значения 900, а кразрядному выходу ох 3.0 причисля 2ются координатные значения,до 9000 мкм.в шагах по 1000 мкм.Входные блоки 3 и 4 координат смещения + Ь хс, + Ь у предусматриваютсяс разрядными выходами п х 10 и1ОО ох 10Как вытекает из разрядных выходов .ЛХС;Ю =Е щ х; ун 10", максимашК=ОнаЯ величина мещениЯ ипах,нк,ф45Ьу,990 мкм, что обеспечиваетсяточностью предыдущего технологического .процесса.Инкрементальный датчик 5 выдает ко.личество импульсов, пропорциональноезначению поворота под углом + ЬЧ чипапо отношению к идеальному положению,Максимальный угловой поворот, который также обеспечивается црудыдущимтехнологическим процессом, составляет55 Я , ф=+0,08727 ы +5 О. 9 М 76 Ьнальное повороту под углом + д Ю колиЧЕСТВО ИМПУЛЬСОВКроме того, устройство оснащено ужеизвестными выходными запоминающимиустройствами для трансформированныхкоординат чипов х; у, а также выходадФми для знаков трансформированных координат чипОВ. При этОм Входные блокидля х ; у непосредственно соединены свыходными запоминающими устройствамидля х; у, Кроме того, к входным бло 1кам для + х; у и к входным блокамдлЯ +Ьхс; Д Ус относитсЯ по одномУблоку оценки знаков и по одному операционному счетчику,К датчику подключены первое функциональное запоминающее устройство дляфункции Б 1 пьЮ, второе функциональное запоминающее устройство для функции(1-собдЧ), а также подпитываемая отпервого функционального устройства память знаков. Функциональные запоминающие устройства соединены с мультипликатором, который, в свою очередь,соединен с блоком для корректированиякоординат. Кроме того, блок для оценкизнаков соединен с памятью для знаков,с блоком для корректирования координати с выходами знаков для трансформированных координат чипавБлок управления соединен с мультипликатором, с счетчиком команд, блокомдпя корректирования координат, а такжес командным входом Старт" и с комаюным выходом "Конец вычислительной операцииф, а блок для корректирования координат соединен с выходными памятями.В случае небольших поворотов углов+ дЮ могут реализоваться определенныеаппроксимации, так что первое функциональное запоминающее устройство содержит для Б пй между прочим линейныйсчетчик, а второе функциональное запоминающее устройство содержит для(1- СОБОЮ) Между прочим управляемыйвыбранной аппроксимацией функции линейный счетчик. Показание счетчиковфункциональных запоминающих устройствсоответствует функциональному значеншообеих функций 51 и д Ч или (3. - со 5 И) .На фиг. 1 дана схема расположениячипов -по отношению к машинным координатам (при этом угол ьЮ начерченбольшим, чем 5 ); на фиг. 2 - блоксхема предлагаемого устройства.Схема (фиг. 1) содержит хс машинные координаты х, у машинные координаты у, д х координату смещения Мчипа по отношенйю к х, Ьу координату. Входные блоки 1 и 2 непосредственносвязаны с выходами разрядности, :(0.9) в соотвегствии с ацпрокси- Хмацией.сУс- и хУ Ю,п ь (09) Кроме того, блок 8 оценки анаков с соответствующьФ входами разрядности соединен с паминеи с памятью 12 для знаков, с2 блоком 14 для корректирования коордах 10 ф, к, 6 (О" 9), нат и с выходами 15 для знаков транс .Х"Формированных координат + хМеханизм 16 управления соединен сКроме того, к входным блокам 1 и 2 мультипликатором 13, с счетчиком команд и к входным блокам 3 и 4 подключены 0 9, с блоком 14 для корректирования,коблок 8 оценки знаков и счетчик 9 команд. ординат, а также с командным входомПри этом к блоку 8 оценки знаков "Старт" и с -командным выходом фОконпередаются информации о знаках значений чание вычислительной операции, а блок х, у и.х; у, а также к счетчику ко-. 14 для корректирования координат соеюдинен с выходными памятями 6 и 7. манд 9 значения., ч -7х У х.Щ"Х ", с = . ,) Основой принципа действия цредлага - емого устройства являются следующиеЗначения по х не вводятся во - ичинам излагаемымматематические соотношения; в дальнейшем, что соответствует делению х хс соэ ь -Ус 51 пьсс +Ьх, (1)машинных координат на 10. совам +х 51 пЬЧ+д 1Трансформацией получается циональное запоминающее устройство 10 3 ъ хс ус 51 пВЧ -хс (1 СО 5 Ю).+ с функцией 51 п д Ч, второе функциональноеФЬхзапоминакяцее устройство 11 с функцией Уг Ус +: щ-Ус (-59) + (1-С 0 ВЧ) и память 12 для знаков+ ьус (4).Так как максимальный угловой пово- После введения поправочных величин рот составляет + 5 о, функции Б; п ь 9 К 1 К, получаются . подается линейной аппроксимации ь Чхг=хс-К 1-К.2+КЗ, (5) ф 51 пдЧ, в результате чего функциональ- уг ус 4 5 Ьф (6) .ное запоминающее устройство. 10 между . 30 Ти К 6 задаются как величины паралпрочим может быть реализовано при по- дельного смещения. Поправочные коэфмощи линейного счетчика. При этом целе ф 1 Кдю 4 и К являются функ сообразно предусматриват 872 импуль- цВЯми Углового повоРота, са для поворота под углом ВЧ= 0,08727=Как видно из уравнений 3 и 4, для Д 5 о у определения поправочных коэффициентов в. функцию (1 - со 5 ьЧ) можно аппрокси- функциональных запоминающих устройствахмировать по участкам при помощи ливычисляются функции М й ьЧ и (1-созьб нейных функций Е. При атом выгодной Мультипликация значений х или у изоказалась аппроксимация р е (1; 2; 3) . счетчика 9 команд с аппроксимационными1 пьЮ: ь Ч (1 с 05 ьЧ) - К, 40 величинами от 51 пдЧ; (1-с 05 ВУ) выгод 0,000.0,0223 %= 0,0001 но производить в мультипликаторе 130,0224 Кх 0,0032 Е = 0,0002+ непрерывным сложением значений от.+ К; К б(128),м этом счетчик .8 команд выполнен какЭти аппроксимации обеспечивают про- счетчик, работающий в обратном направ- стую схемную реализацию. фуюциональ- ленни, и величина функционального зало ное запоминающее устройство 10 показы- минающего устройства 10 и 11 слагаЗ " ется столько раз, сколько составляла вд с "1 О 0 начале вычислительной операции величиК=1 на от хс или усетпрр е (09). Наряду с цифровой величиной функций необходимо оценивать также . Так как при наимень р еми наименьшем применявшем и знакуглового поворота.10 мкм и и наибольшем углеФункциональное запоминающее устрой- . скручивания 5 коррекция координат ство 11 при этом показывает разрядные 90 мкм э 1 п 5 оказыва5 У3 10 мкм, то не требуется указание зна-Х чений-; у ниже 100 мкм относительно ВЫХОДЫ й СО 5 ДУ)К=а" ф коррекции угла. Поатому не подают счет"сф с"Стартф вычсхема находи лнтельного цикла,тся в исходном по 3 ении ести в выпа-аинформаодную буфернуюок 8 оценки 3 у них нат для оорди+ Ьхс Пара лле коонныванин ьное смеще шению к м еляется на о ййчипов по отнонатам опред+ф + дус +%Направление параи квадрант координатьхарактер корректировкнаты чипа, т,е. сложпоправочных величии льного смещения чипа определяютвеличины коорд е или вычитание вели Еку 9 команд значения х; у "ь к;у к 10Эта аппроксимация обусловливает размножение относящихся к функциональнымзапоминающим устройствам 10 и 11 значений на множитель 10. Определенноепри помощи поправочного коаффициентацифровое изменение координат хс, у ввеличины х у осуществляется на ооновании переносимых величин, появляющихся в процессе обработки при сложениив наивысшем десятичном разряде. Предпосылкой является то, что величина первого слагаемого оказалась меньше наималейшей едИнИцы откорректИруемого ко-. 15ординатного значения.Процесс непрерывного сложения управ- "ляется механизмом 16 управления, причемсчетчик 9 команд, предварительно устанавливаемый цифрами вышеуказанных 20десятичных знаков от й ; у , отсчитыва-,Сф Сфется на нуль. На каждом шагу выполняется операция сложения.Если единицы координат чипов превышают фб ф, то результат счета счетчика команд. автоматически увеличиваетсяна ф 1", чем определяется средняя погрешность аппроксимации.В табл. 1 даны знаки корректировки.,величин при помощи поправочйых коэффициентов,Таблица 1 5 8 Выходная буферная память 6 и 7 при атом выполнена как реверсивный счетчик,Соответствующие условия приводятся в табл, 2.В результате обработки блоком 8оценки знаков откорректировка отличается нижеследующими особенностями.Если в процессе такой корректировкисуммарная величина одной из трансформированных координат становится равной нулю, то для всех остальных корректировок переменяются знаки для корректировки величины, Одновременно переменяется знак трансформированной координаты,В табл. 3 показана вся процедурарасчэта откорректированных координатчипа одного островка соединения.Во время процесса контактирования вкаждом случае производится расчет откорректированных координат чипа для следующего островка соеиинения,мять бн 7 и вблков величины х 0цни о знакеВвести в советчик 9 ком2 К чиныМ Е йО К7 счетчик 9 кома Кхоизвод тся по нные в20анд веди 10 25 т счета ивается результвнд увелич д 30 тировки значения жительным за счет офстереть величи 14 Выло ствоИвес тировки посред 40команд вели е м Кти в счетчик 9ину (, вхс))Выполнение корректтвом К и посредВвести в счетчС команд вел 18 осреде 9 20 Выполнить корректировку .посредствоом К,уЕсли знак корректировки значениястановится положительным пдву репством К то требуется стиравеличин, введенных в вычислиную часть Корректировка прсредством К, вычислительную частьВвести в счетчик 9 ко2 чины Х :Е щкс -11 Если похъ 5 ф тосчетчика 3 комана "112Выполнение корректировки посством К13 Если знак коррекстановится полоК то необходимн ы, введенные в вычислительную стьвести в счетчик 9 команд веди- й Корректировка выполняется иством КВыходная команда Окончание вычислительной операпииф 65 10Ф о р м у л а и з о;б р е т е н и я 1. Устройство для трансформациикоординат чипов, определяемых координатами смещения и поворотом под углом по отношению к машинным координатам, с входными блоками для машинных коор динат чипа в идеальном положении, с .входными блоками для координат смещения и с инкрементальным датчиком, который выдает пропорциональное угловому повороту количество импульсов,а также с выходными буферными памятями для транс формированаах координат чипов и выхода ми знаков трансформированных координат чипов, о т л и ч в ю. щ е е с я тем, что входные блокимашинных координат непосредственно соединены с выходными буферными памятями, к.входным блокам машинных координат и к входным блокам координат смещения принадлежат блок для оценки знаков и счетчик команд, что к инкрементальному датчику подклю :чены первое функциональное запоминающее устройство для функции бпдМ, второе функциональное запоминающее устройство для функции, (1-СовалР) и подпитываемая функциональным запомина-, ющим устройством память знаков, чтофункциональные запоминающие устройства соединены с мультипликаторам, который подключен к блоку корректирования коор динат, что блок для оценки знаков сое динен с памятью для знаков, с блоком для корректирования координат и с выходами для знаков трансформированных координат чипа, что механизм управления соединен с мультипликатором, со .счетчиком команд, с блоком для коррм- тирования координат, а также с комаюным входом "Старт и командным выходом фОкончание вычислительной операции, и что блок для корректирования координат со ецинен с выходами буферными памятями,2. Устройство по и, 1, о т л и ч а-ю щ е е с я тем, что функциональное запоминающее устройство оснащено ли нейным счетчиком и что второе функциональное запоминающее устройство содер с житуправляемый линейный счетчик.50Признано изобретением цо результатам экспертизы, осуществленной ведомсъ вом по изобретательству Германской Демократической Республики.Тираж 914сударственного комитета ССлам изабретений и открытийМосква, Ж, Раушсзия наб Заказ 10164Де Патент, г. У едактор Н. Ковалева ВНИИ ПИ по де 113035, СоставительТехред М. Н Корректор Г. Огар ул. Проектная, 4