Лекции по "Периферийным устройствам"

α – угол сектора, в пределах которого расположены n – число пазов сегмента (где упакованы литероносители).

β – угол отклонения литерных рычагов, когда они входят  в соприкосновение друг с другом от опорной поверхности

Для повышения  скорости печати необходимо уменьшить угол β, а это влечёт за собой увеличение угла α, длины рычагов и уменьшения других параметров (знаков).

Число пазов  и их величина определяется количеством  знаков и размером (ГОСТОМ), которые  должны быть размещены на литероносителе. Поэтому при большой номенклатуре знаков в рычажно-литерных механизмах печати используют литерные колодки с двумя и тремя знаками. В этом случае в печатающее устройство вводят механизм выбора комплекта знаков, который называется регистровым механизмом выбора знака.

В механических пишущих машинах литерные рычаги приводят в движение оператор с помощью клавишных рычагов, а в электрофицированных пишущих машинах – электродвигатель (электромагнит).

Рассмотрим  некоторые типа печатающих устройств, схему принципа действия рычажно-литерных печатающих механизмов.

Рычажно-литерный механизм печати с подвижным бумагоопорным  валом, выпускаемый промышленностью  отечественной и зарубежной. Общим  для механизма ЭУМ (см. рисунок) так  и для других печатающих устройств  такого типа, является то, что печать производится путём удара литерного рычага – 4 через красящую ленту – 3 по бумаге, опирающейся на бумагоопорный вал – 2. Литерный рычаг – 4 с помощью рычажного механизма, содержащего рычаги 5 и тяги 6, связан непосредственно с якорем 7 электромагнита 1. Система тяги рычагов соединены таким образом, что

литерный рычаг  – продолжает движение по инерции  и при остановке рычага 5. Система  рычагов срабатывает при подаче электрического импульса на электромагнит 1. Электромагнит втягивает якорь 7 и приводит в движение литерный рычаг – 4. Управление механизмом перемещения каретки с валом – 2 на следующую позицию, перемещение красящей ленты и шаговый механизм производится также от электромагнита 1. Таким образом, энергия, развиваемая электромагнитом, затрачивается как на печать, так и на привод различных механизмов, а это ограничивает быстродействие механизма до 7 ударов в секунду. Более высокая скорость печати до 20 знаков в секунду имеет устройство типа «Консул-260».

 

КОНСТРУКЦИЯ СФЕРИЧЕСКОГО ЗНАКОНОСИТЕЛЯ, ПРИМЕНЯЕМОГО В СТАТИЧЕСКИХ ПЕЧАТАЮЩИХ УСТРОЙСТВАХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

 

Широкое распространение  получили печатающие устройства со сферическим  знаконосителем. Знаконоситель имеет  более простую и технологическую  конструкцию. Печать знака производится в два этапа: соответствующий знак перемещением или поворотом знаконосителя выводится на позицию печати, а затем путём удара или прижатия выбранный знак отпечатывается на бумаге.

Сферический знаконоситель  представляет собой усечённую с  двух сторон сферу, на поверхности которой расположено 88 знаков, в четырёх кольцевых рядах по 22 знака в каждом рисунке.

В полости сферического знаконосителя 1 расположено основание 9, которое закреплено на корпусе 5 и  может поворачиваться вокруг горизонтальной оси, проходящей через сферы и параллельно оси бумагоопорного валя. На основании 9 установлена втулка 2, на которой зафиксирован сферический знаконоситель, связанный жёстко втулкой 2 по углу поворота, с помощью штифта 3. Из схемы видно, что втулка 2 и, следовательно, сферический знаконоситель 1 могут поворачиваться на основании 9 вокруг оси, перпендикулярной плоскостям, в которых расположены кольцевые ряды знаков.

Принцип действия.

Таким образом, поворот основания 9 приводит к выбору требуемого ряда знаков, а поворот сферического знаконосителя 1 вместе со втулкой 2 на основании 9 к выбору требуемого знака в ряду.

Поворот основания 9 происходит с помощью рычажно-шатунной передачи, состоящей из рычага 6 и  тяги 8, которая шарнирно связана  с основанием 9. Поворот сферического знаконосителя осуществляется валиком 4, который связан со втулкой 2 и сферическим литероносителем с помощью двойного универсального шарнира. Получение отпечатка происходит за счёт того, что корпус поворачивается вокруг горизонтальной оси 7, и сферический знаконоситель 1 наносит удар по бумагоопорному валу.

Как показано при  описании различных знаконосителей, ударная печать может быть осуществлена или самим знаконосителем, или  молоточком, движение которым, как правило, передаёт пружина, электромагнитный привод или привод от электродвигателя. Если знаконоситель укреплён на подвижной каретке и в процессе печати перемещается вдоль печатаемой строки, то обычно вместе с ним перемещается и приводной элемент удара (пружина, электромагнит или муфта электровривода). Оригинально решён механизм удара в печатающем устройстве модели 30 фирмы «Литтон» (США).

 

 

Как видно из рисунка, на корпусе 2 литероносителя установлен ролик 1, и на подвижной каретке 3 – два ролика 4. Один конец гибкой связи 5 жёстко прикреплён к корпусу устройства, а в другой связан с якорем 6 электромагнита 7 (в качестве якоря применена плоская пружина). При включении электромагнита якорь-пружина выпрямляется, натяжение гибкой связи преобразуется в движение ролика 1, что приводит к удару литероносителя по бумагоопорному валу. Преимущество этого механизма удара состоит в том, что, обеспечивая печать при движении знаконосителя вдоль строки, он практически не увеличивает массу подвижной каретки.

 

ДИНАМИЧЕСКОЕ  ПЕЧАТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО  ДЕЙСТВИЯ С ДИСКОВЫМ ЗНАКОНОСИТЕЛЕМ

 

Такого типа печатающих устройств знаконоситель  выполняется в виде диска из лёгкой прочной пластмассы с радиальными  лепестками, по периферии на плоской  стороне лепестков прикрепляются  знаки, которые на позиции воспроизведения печати устанавливаются с помощью шагового двигателя, на конец вала которого закреплён диск (с набором знаков). Воспроизведение знака на бумаге осуществляется при ударе молоточка по лепестку со знаком, тем самым знак прижимается через красящую ленту к бумаге на валу. Вал служит в качестве опорной поверхности (резиновый). Для приведения молоточка в действие применяется электромагнит.

Производительность  такого ПУ 40 знаков в секунду. Число  знаков, которое может находиться на знаконосительном диске равно 96. Возможно получение до четырёх копий. Такое быстродействие ПУ с дисковым знаконосителем достигается за счёт уменьшения массы подвижной каретки с печатающим узлом до 100 г. примечательно и то, что печать производится при прямом и обратном движении каретки, так как в составе ПУ имеется БЗУ.

Схема печатающего  механизма с дисковым знаконосителем:

 

Печатающий  механизм с знаконосителем и виде диска.

1 – знаконоситель  в виде диска, 2 – шаговый двигатель, 3 – электромагнит, 4 – молоточек прижатия лепестка знаконосителя к бумаге, 5 – красящая лента, 6 – бумага с копиркой, 7 – вал.

Материал и  конструктивные параметры диска  выбирают такими, чтобы обеспечивать жёсткий удар по бумаге и быстрый  возврат лепестка за счёт реакции  опорной поверхности и жёсткости материала диска. Особенностью знаконосителя такого типа является то, что он должен выполнять для нормальной работы печатающего механизма противоречивые требования.

С одной стороны  жёсткость лепестков должна быть такой, чтобы обычный ударный механизм обеспечил лёгкое прижатие их к опорной поверхности, на которой установлена бумага.

С другой стороны  жёсткость их должна быть достаточной, чтобы после печати молоточек  вернулся в исходное положение до того, как следующий лепесток сможет коснуться боковой поверхности молоточка. Последнее требование связано так же с тем, что в качестве опорной поверхности используют резиновый бумагоопорный вал, который не может создать достаточной реакции при ударе в силу своей недостаточной жёсткости. Учитывая это, в конструкцию знаконосителя вводят дополнительные элементы, позволяющие несколько увеличивать время контакта знака знаконосителя с опорной поверхностью без нарушения работоспособности механизма.

В современных  печатающих устройствах для управления печатью используются микропроцессоры, что предельно упростило механизм печати. Согласно поступающим кодам под управлением микропроцессора производится перемещение диска, а также в зависимости от печатающего знака регулируется и сила удара молоточка. Для получения одинаковой чёткости печатаемых знаков на бумаге красящая лента и бумага перемещаются согласно углу поворота ШД.

Печатающие  устройства динамической печати с знаконосителя  дискового типа более просты, надёжны, получение высокого качества отпечатков и лёгкую смену знаконосителя.

 

ДИНАМИЧЕСКОЕ  ПЕЧАТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ЗНАКОНОСИТЕЛЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО  ДЕЙСТВИЯ

 

Цилиндрические  знаконосители в механизмах динамической печати ПУ последовательного и параллельного  действия нашли наибольшее применение. Цилиндрический знаконоситель представляет собой барабан, на цилиндрической поверхности которого имеется набор знаков.

Набор знаков необходим  для печати как цифровой, так и  алфавитно-цифровой информации. Знаки  располагаются в определённой последовательности, в зависимости от кодирования. Такой знаконоситель может включать один или несколько цилиндров с горизонтальной и вертикальной осями. Известно, что увеличение количества цилиндров, а так же номенклатура печатаемых знаков обычно ведёт к снижению скорости работы ПУ. С целью уменьшения количества цилиндров и, соответственно, знаков идут по пути сокращения расположения знаков на барабане (цилиндре) вместо двух похожих по начертанию знаков одного. Например, буква «3» и цифра «3» или буква «0» и цифра «0» могут быть отпечатаны одним знаком, а так же некоторые знаки латинского алфавита.

Выбор знака  производится путём выбора цилиндра (если их несколько), его поворота и  смещения вдоль его оси (при последовательном действии ПУ).

Рассмотрим  ПУ динамического типа, где в качестве знаконосителя используется непрерывно вращающиеся колёса или замкнутые цепи.

Для получения  хорошего качества, отпечаток знака  на бумажном носителе необходимо, чтобы  печатающий молоточек - 3, управляемый  электромагнитом – 4 обеспечил контакт  бумаги – 1 с одним из знаков знаконосителя – 2. В ПУ такого типа печать производится вдоль рулона бумаги. Перемещение носителя информации (рулона бумаги или плёнки) происходит за время прохождения в зоне незанятого знаками сектора цилиндра. Знаконоситель представляет собой диск, на периферии которого размещён весь набор печатаемых знаков. В качестве материала для изготовления цилиндрических знаконосителей, применяют различные виды пластмасс, сталь и её сплавы. К материалам предъявляют следующие требования: знаки на знаконосителях должны быть износостойки и выдерживать несколько миллионов ударов через красящую ленту и бумагу. Знаки должны быть достаточно жёсткими, чтобы обеспечить быстрый отскок ударного элемента в исходное положение.

Способы, применяемые  для получения выпуклого знака на поверхности цилиндра:

• гравировка, когда с поверхности цилиндра механическим способом снимают определённую часть металла и оставляют только выпуклые знаки – этот очень трудный и длительный способ, применяют только при изготовлении опытных образцов ПУ.
• фотохимический способ, это когда на поверхность цилиндра наносят фоточувствительный слой, на который проецируют знаки в соответствии с принятым шагом и конфигурацией, а затем, после проявления гальваническим способом, с поверхности цилиндра (барабана) снимают слой металла толщиной 0,3 – 0,5 мм методом гравирования, после чего на поверхности цилиндра остаются лишь выпуклые знаки. Применение такого способа очень сказывается впоследствии на хорошем качестве отпечатка.
• способ накатки, при котором знаки на знаконосителе получают в результате обкатки заготовки фасонным накатником. Этот метод изготовления знаконосителя в настоящее время является наиболее производительным и обеспечивает высокое качество знаков.

Следующей важной частью механизма динамической печати с цилиндрическим знаконосителем является механизм удара. Основными составными частями которого являются:

• ударный элемент или молоточек
• ударный привод ударника и элемента удержания этих механизмов в исходном положении.

Молоточек представляет собой подвижный элемент, который обеспечивает получение отпечатка печатаемого знака на бумаге.

Ударник является промежуточным элементом, который  передаёт энергию от привода к  молоточку.

Привод –  это электромеханический элемент, который в короткий промежуток времени передаёт ударнику-молоточку достаточную, для получения отпечатка.

Элементы удержания  составных частей механизма печати служат для фиксации их в исходном положении и придают определённый вид системы и функции. Конструктивно  молоточек и ударник могут быть выполнены как единое целое.

Для получения  хорошего качества отпечатка (отсутствие смазывания) и устранение разрыва  бумаги в местах контакта, необходимо сократить время соприкосновения  молоточка и знака знаконосителя  до 15 – 20 мкс. C этой целью, в механизмах динамической печати для изготовления знаконосителя и молоточка используют жёсткие материалы, а также уменьшают массу молоточка и создают дополнительные возвратные элементы.

Скоростной  критерий работы механизма печати находится  в прямой зависимости от времени срабатывания механизма удара. Уменьшение этого времени ведёт к увеличению скорости работы ПУ. В ПУ с цилиндрическим знаконосителем скорость печати достигает 40 знаков в секунду.

Всем механизмам этой группы свойственен общий недостаток – плохая обозримость поля с выводимой информацией. Однако этот недостаток практически не проявляется при автоматической печати знаков (в режиме вывода из ЭВМ).

Средства регистрации  и средства воспроизведения  информации

Под способом регистрации информации понимают физическое и химическое явление, с помощью которого получается отпечаток или оттиск с регистрируемой информацией. От выбранного способа регистрации зависит качество изображения, сложность технологии и длительность отпечатка.

Все способы и средства регистрации информации можно разделить на две группы: механические и немеханические.

Механические  способы и средства знаковой  регистрации   информации

 

    При  механических способах получения  регистрируемой информации связано  с механическим перемещением регистрирующего устройства и красящего вещества. По технологии процесса механические способы можно разделить на: а) регистрацию нанесения слоя красящего вещества на носитель информации и б) снятием этого слоя с носителя.