CH624495A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuerschaltung für eine durch auf einem Magnetband gespeicherte Signale gesteuerte Kreuzschlittenschneidemaschine für Glasscheiben mit je einem Antriebsmotor für die X- und die Y-Achse des Kreuzschlittens.

Eine numerisch gesteuerte Glasschneidemaschine dieser Art ist z.B. durch die DE-AS 15 96 389 bekannt geworden. Jeder der beiden Antriebsmotore des Kreuzschlittens muss in beiden Drehrichtungen steuerbar sein. Zu diesem Zweck sind bisher für jeden Antriebsmotor auf dem Magnetband zwei Spuren vorgesehen, von denen die eine die Steuerimpulse für die eine Drehrichtung, und die andere die Steuerimpulse für die entgegengesetzte Drehrichtung speichert. Das bedeutet, dass auf dem Magnetband insgesamt vier Spuren zur Verfügung stehen müssen für die Steuerung der beiden Antriebsmotore.

Da ausserdem in aller Regel noch eine weitere Magnetbandspur notwendig ist, um zusätzliche Informationen, wie z.B. Anfang und Ende des Programms, zu speichern, werden bei den bekannten numerisch gesteuerten Maschinen insgesamt fünf Magnetbandspuren benötigt.

Wenn man alle Vorteile einer magnetbandgesteuerten Schneidemaschine ausnutzen will, insbesondere den eines schnellen Modellwechsels, so kann man das nur erreichen bei

Verwendung von Tonbandkassetten in handelsüblicher Ausführung. Es ist jedoch ausserordentlich schwierig, und daher praktisch kaum möglich, Kassetten-Tonbandgeräte mit je fünf Auf-spiel-, Lösch- und Wiedergabe-Tonköpfen zu versehen. Ausserdem sind die üblichen Kassetten-Tonbänder zu schmal, um auf ihnen fünf Spuren unterzubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung für eine X- und Y-Richtung magnetbandgesteuerte Glasschneidemaschine zu schaffen, die mit weniger als fünf Magnetbandspuren auskommt, so dass handelsübliche Tonbandkassetten und handelsübliche Kassetten-Tonbandgeräte als Speichereinrichtung für das Schneidprogramm der Glasschneidemaschine eingesetzt werden können.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine elektronische Schaltung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die beim Speichervorgang von einem Impulsgeber kommenden Signale in einer Signalumformstufe so umgeformt werden, dass sie je nach Drehrichtung des Impulsgebers unterschiedlich sind, dass diese umgeformten Signale auf ein und derselben Magnetbandspur gespeichert werden, und dass die bei der Wiedergabe des Programms von einer Magnetbandspur kommenden unterschiedlichen Signale in einer Signaltrennstufe erkannt und je nach ihrer charakteristischen Eigenschaft wieder auf zwei Kanäle aufgeteilt werden, von denen der eine die Vorwärts- und der andere die Rückwärtsbewegung eines Antriebsmotors steuert.

Bei einer nach der Erfindung aufgebauten Steuerschaltung werden also für das vollständige Programm eines Modellschnittes insgesamt nur drei Magnetbandspuren benötigt. Damit können jetzt nicht nur erstmalig die handelsüblichen Kassetten-Tonbänder und handelsübliche Kassetten-Tonbandmaschinen eingesetzt werden, sondern es ist darüber hinaus der besondere Vorteil gegeben, dass durch die Verwendung von Tonband-Kassetten die Durchführung eines Modellwechsels extrem vereinfacht wird. Das bringt insbesondere dann einen erheblichen Zeitgewinn, wenn in der Produktion viele kleine Serien unterschiedlicher Formen anfallen, so dass ein häufiger Modellwech-sel notwendig ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Magnetbandspur gespeicherten Signale bei der Wiedergabe in eine positive und eine negative Halbwelle aufweisende Signale umgeformt werden, wobei die umgeformten Signale in Abhängigkeit von der Drehrichtung mit der positiven oder mit der negativen Halbwelle beginnen, und dass in der Signaltrennstufe jede unmittelbare Aufeinanderfolge zweier Halbwellen gleichen Vorzeichens erkannt, und hierdurch die Aufteilung der Signale auf den Vorwärts- bzw. Rückwärtskanal gesteuert wird.

Die neue Schaltung lässt sich mit besonderem Vorteil mit Hilfe von in der Digitaltechnik bekannten Bauelemente verwirklichen.

In der nachfolgenden Beschreibung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Magnetbandspeicher mit seinen wesentlichen Teilen zur Aufnahme und Wiedergabe des Schneidprogramms, in der Darstellung eines schematischen Blockschaltbildes;

Fig. 2 die Signalform und ihre Nutzung zur Speicherung und Steuerung der Drehrichtung, ebenfalls in schematischer Darstellung, und

Fig. 3 das Schaltbild einer logischen Verknüpfungsschaltung zur Auswertung der Signale im Hinblick auf die Steuerschaltung der Drehrichtung der Antriebsmotore.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung als Blockschaltbild den Aufbau und die Wirkungsweise eines Magnetbandspeichers nach der Erfindung mit dem Aufnahme und dem Wiedergabeteil für die Steuerung einer Modellschneidemaschine für Glasscheiben.

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Der Datenspeicher umfasst den Aufnahmeteil A, der die min erreicht. Das Abspielen des Magnetbandes kann natürlich von Gebern 200,201 erzeugten elektrischen Impulse in die mit wesentlich grösserer Geschwindigkeit erfolgen. Zur Einstel-

Drehrichtung anzeigende Signale umsetzt. Diese Signale wer- lung der Bandgeschwindigkeit ist die Regelungseinrichtung 211 den auf dem Magnetband 220 gespeichert. Zur Wiedergabe und vorgesehen.

somit zur Steuerung der Modellschneidemaschine werden die 5 Die auf dem Magnetband gespeicherten Dreiecksignale gespeicherten Signale vom Wiedergabeteil B abgerufen und werden von den Tonköpfen 209 empfangen. Am Ausgang des durch eine entsprechende Schaltung 212, 213,214 in für die Tonbandgerätes haben die Signale die Form einer Schwingung Steuerung der Antriebsmotore brauchbare Signale umgesetzt. mit einer positiven und einer negativen Halbwelle, wie es aus

Für die Aufnahme des Programms wird die Schneidema- der Skizze b der Fig. 2 ersichtlich ist. Einem positiven Dreiecks-schine selbst benutzt, indem der an einem Kreuzschlitten sitzen- 10 impuls entspricht dabei ein Signal, das mit einer positiven Halb-de Schneidkopf an der gewünschten Kontur, die gespeichert welle beginnt, während einem negativen Dreiecksimpuls ein Si-werden soll, entlanggeführt wird. gnal entspricht, das mit einer negativen Halbwelle beginnt. Die-

Auf den Achsen der Antriebswellen für die X- und die se vom Magnetbandgerät kommenden Signale werden in den

Y-Richtung des Kreuzschlittens ist jeweils ein Impulsgeber 200 Signaltrennstufen 212,213 in Rechtecksignale umgeformt, wo-bzw. 201 fest angeordnet, der aus einer mit der Antriebswelle 15 bei gleichzeitig in diesen Signaltrennstufen die Erkennung der gekoppelten drehbaren Schlitzblende besteht, hinter der neben- Drehrichtung aus diesen Signalen erfolgt, und die der Vorwärts-einander zwei Fotodioden angeordnet sind. Durch eine nachge- und der Rückwärtsbewegung entsprechenden Signale getrennschaltete Triggerstufe werden die von den Fotodioden kommen- ten Ausgänge V bzw. R zugeleitet werden. Die Signale an den den Signale in Rechteckimpulse umgeformt. Der Abstand der Ausgängen V und R liefern unmittelbar die Spannungsimpulse Fotodioden voneinander und die Abmessungen der Schlitzblen- 20 für die Steuerung der Antriebsmotore des Kreuzschlittens, de sind so gewählt, dass die von den Fotodioden kommenden Die auf der dritten Magnetbandspur Z gespeicherten

Signale, und damit die Rechteckimpulse am Ausgang der Trig- Zusatzinformationen betreffend Anfang und Ende des Progerstufe, um etwa 90° phasenverschoben sind. Durch eine nach- gramms werden analog von dem Signalumformer 206 in positive folgende elektronische Schaltung wird nun erkannt, welches der oder negative Dreiecksimpulse umgeformt, und von der Signalbeiden um etwa 90° phasenverschobenen Signale zeitlich eher 25 trennstufe 214 wieder zwei verschiedenen Steuerkanälen zuge-erscheint, woraus sich die Drehrichtung des Impulsgebers er- leitet.

gibt. Die den beiden Drehrichtungen entsprechenden unterschiedlichen Signale werden voneinander getrennt und in je ei- Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Verarbeitung nem eigenen Kanal weitergeleitet, so dass der eine Kanal nur und Verwertung der Signale in den Signaltrennstufen 212,213. die Wegimpulse für die Vorwärtsbewegung, und der andere Ka- 30 Die Abbildung 2a stellt einen Abschnitt eines Magnetbandes nal nur die Wegimpulse für die Rückwärtsbewegung weiterlei- 220 dar, auf dem auf drei Spuren Sx, Sy und Sz dreieckförmige tet. Die Erkennung und Trennung der Signale geschieht z.B. Signale 222,223 eingeprägt sind. Die positiven, mit der Spitze durch eine logische Verknüpfungsschaltung. Derartige Geber nach oben gerichteten Dreiecksignale 222 bedeuten positiven werden z.B. von der Firma GELMA-Gesellschaft für Elektro- Drehsinn des Impulsgebers, die negativen, mit der Spitze nach Feinmechanik mbH unter der Bezeichnung «Rotationsimpuls- 35 unten gerichteten Dreiecksignale 223 bedeuten entgegengesetz-geber» hergestellt und vertrieben. ten Drehsinn des Impulsgebers. Jedes positive Dreiecksignal

Die von den Impulsgebern 200, 201 über die genannten führt am Ausgang des Magnetbandgerätes zu einem Spannungszwei getrennten Kanäle kommenden Rechtecksignale werden in signal, das mit einer positiven Halbwelle beginnt, jedes negative den Signalumformern 203,204 und 206 in Signale umgeformt, Dreiecksignal zu einem Spannungssignal, das mit einer negati-die als solche bereits die Drehrichtung erkennen lassen. Als 40 ven Halbwelle beginnt. In Abbildung b der Fig. 2 ist für den zweckmässig hat es sich herausgestellt, wenn sie in «dreieckför- Kanal X die den Dreiecksignalen auf der Spur X des Magnet-mige» Signale umgeformt werden, wobei beispielsweise die aus bandes entsprechende Spannungssignalfolge dargestellt, dem Vorwärtskanal des Impulsgebers kommenden Rechtecksi- Wenn ständig positive Dreieckimpulse aufeinander folgen,

gnale in «positive Dreiecksignale», und die aus dem Rückwärts- treten auch fortlaufend mit der positiven Halbwelle beginnende kanal des Impulsgebers kommenden Rechtecksignale in «nega- 45 Spannungssignale 226 am Ausgang des Magnetbandgerätes auf. tive Dreiecksignale» umgeformt werden. Diese so aufbereiteten In diesem Fall wird der Signalumformer die Steuerimpulse für dreieckförmigen positiven und negativen Signale werden nun- den Antriebsmotor an den Ausgang V für den Vorwärtsantrieb mehr auf ein und denselben Kanal gegeben, und auf einer Mag- geben. Wenn sich plötzlich die Polarität der Dreieckimpulse netbandspur gespeichert. ändert, erscheint am Ausgang des Magnetbandgerätes ein Si-

Auch die Zusatzsignale im dritten Kanal Z werden durch 50 gnal 228, das mit einer negativen Halbwelle beginnt. Da bei einen Signalumformer 206 in ähnlicher Weise aufbereitet. Die dem voraufgehenden Signal 226' die zweite Halbwelle ebenfalls drei Kanäle X, Y und Z werden über die schematisch angedeu- negativ war, treten unmittelbar nacheinander zwei Halbwellen teten Tonköpfe 208 einem dreispurigen Magnetbandgerät 210 gleichen Vorzeichens auf. Wenn also zwei Halbwellen gleichen zugeführt. Vorteilhafterweise ist das Magnetband-Gerät ein Vorzeichens unmittelbar aufeinander folgen, bedeutet das im-Kassetten-Recorder. Während die erste Spur X mit den Vor- 55 mer einen Wechsel der Drehrichtung.

wärts- und Rückwärtssignalen für den Antriebsmotor der Die Erkennung des Drehrichtungswechsels erfolgt in den

X-Achse, und die zweite Spur Y mit den Vorwärts- und Rück- Signaltrennstufen 212,213 zweckmässigerweise mit Hilfe einer wärtssignalen für den Antriebsmotor der Y-Achse belegt wird, logischen Verknüpfungsschaltung, die später noch im einzelnen werden auf die dritte Spur Z notwendige Zusatzinformationen beschrieben wird. Die Signaltrennstufen haben je zwei Ausgän-wie Programmanfang und Programmende aufgegeben. Diese 60 ge, nämlich einen Ausgang V für den Vorwärtsantrieb des Anzusätzlichen Signale werden durch den Schalter 205 erzeugt, triebsmotors, und einen Ausgang R für den Rückwärtsantrieb und wie bereits beschrieben, in dem Signalumformer 206 aufbe- des Antriebsmotors. Wie in der Abbildung C der Fig. 2 schemareitet. tisch dargestellt ist, werden bei positiven Dreiecksignalen recht-

Bei dem Aufspielen des Programms durch Umfahren der eckige Steuerimpulse 230 an den Vorwärtsausgang V abgege-vorgegebenen Kontur läuft das Magnetband mit der niedrigsten 65 ben, während bei negativen Dreiecksignalen rechteckige Geschwindigkeit, weil zum genauen Abtasten der Kontur von Steuerimpulse 232 an den Rückwärtsausgang R abgegeben wer-Hand oder mit einem bekannten lichtelektronischen Kurvenfol- den. Die Signaltrennstufen sind ausserdem mit einer Triggerstu-ger die Geschwindigkeit des Kreuzschlittens maximal etwa 6 m/ fe versehen, so dass nur die Nutzsignale, deren Amplitude ober-

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halb der Triggerschwelle TS liegen, verarbeitet werden, und der gerstufe 253 an, und die negativen Halbwellen die Triggerstufe

Einfluss von Störsignalen damit ausgeschaltet wird. 254. Diese Triggerstufen liefern Rechtecksignale mit dem Po-

Der Aufbau der Signaltrennstufen 212,213,214 wird an- tential H, die durch die folgende Verknüpfungsschaltung ausge-

hand der Fig. 3 näher beschrieben, in der das Schaltbild der wertet werden.

Signaltrennstufe 212 für den Kanal X dargestellt ist. Die Signal- 5

trennstufen 213 und 214 sind identisch aufgebaut. Wenn über die Leitung 250 ein Signal kommt, das mit einer

Die Signaltrennstufen ist eine symmetrisch aufgebaute logi- positiven Halbwelle beginnt, dem eine negative Halbwelle folgt,

sehe Verknüpfungsschaltung, durch die die über die Zuleitung so erhalten unter der Bedingung, dass am Ausgang Q des Flip-

250 kommenden Signale einer Spur des Magnetbandes in zwei Flops 257 das Signal H anliegt, beide Eingänge des AND-Gat-

Kanäle aufgeteilt werden, von denen einer die Vorwärtsbewe- io ters 256 das Signal H. Infolgedessen weisen auch der Ausgang gung und der andere die Rückwärtsbewegung steuert. Sie um- des AND-Gatters 256 und der Eingang Es des Flip-Flops 258

fasst im wesentlichen zwei Gleichrichter 251,252 zur Trennung das Kurz-Signal (Impuls) H auf. Der Ausgang Q des Flip-Flops der positiven von den negativen Halbwellen, zwei nachgeschal- 258 erhält infolgedessen das Signal H. Dadurch wird das NOR-

tete Triggerstufen 253,254 und eine nachfolgende logische Gatter 264 gesperrt. Von der Triggerstufe 253 erhält gleichzei-

Verknüpfung von AND-Gattern 255,256,259,260, NOR- 15 tig auch das NOR-Gatter 261 das Signal H, und öffnet dadurch

Gattern 261,262,263,264, und zwei Speicher-Flip-Flops 257, den Ausgang des NOR-Gatters 263, wenn alle anderen Eingän-

258. An die Ausgänge dieser Verknüpfungsschaltung schliesst ge des NOR-Gatters 263 das Signal L aufweisen, was bei dem sich jeweils ein Differenzierglied aus Entladewiderständen 267, augenblicklich beschriebenen Zustand der Fall ist. Infolgedes-

268, Kondensatoren 269,270 und Dioden 271,272 an. Die sen erscheint am Eingang des Differenziergliedes 267,269,271

Ausgänge der Differenzierglieder sind mit Impulsbreitenfor- 20 das Signal H. Das Signal H wird über das Differenzierglied und mern 273,274 verbunden, die Steuerimpulse solcher Breite lie- über den Impulsbreitenformer 273 in ein verwertbares Signal fern, dass sie in der nachfolgenden Schaltung für die Leistungs- umgewandelt und über den Ausgang V für die Steuerung der

Steuerung verarbeitet werden können. Vorwärtsbewegung des Motors benutzt.

Bei den einzelnen Bauteilen handelt es sich um handelsübli- Wenn auf die positive Halbwelle, die die beschriebene Wir-che Bauteile. Die beiden vorkommenden Signale an den Ein- 25 kung hatte, eine negative Halbwelle folgt, so wird über das und Ausgängen der Gatter und des Flip-Flops werden nachfol- AND-Gatter 260 das Speicher-Flip-Flop 258 gelöscht, da an gend grundsätzlich mit L (=low) und H (=high) bezeichnet. dem Eingang ER das Kurz-Signal H anliegt, so dass auch der _ Die verwendeten Speicher-Flip-Flops 257,258 weisen einen Ausgang Q des Flip-Flops 258 das Signal H und der Ausgang Q Setzeingang Es und einen Löscheingang ER, sowie einen Aus- das Signal L aufweisen. Das Signal H vom Ausgang Q des Flipgang Q und einen Ausgang Q auf. Es handelt sich hierbei um 30 Flops 258 wirkt wiederum über das AND-Gatter 255 zurück solche Speicher-Flip-Flops, bei denen das Setzen bzw. Löschen auf das Flip-Flop 257, das für den nächsten Schritt vorbereitet stets nur beim Übergang von H- auf das L-Signal erfolgt. Wenn wird.

der Setzeingang Es das Signal H gegen L, und der Löscheingang Falls jedoch nach dieser negativen Halbwelle mit den davon

Er das Signal L aufweisen, so erscheint am Ausgang Q das abgeleiteten Folgen nicht eine positive, sondern eine weitere

Signal H. Das Signal H bleibt am Ausgang *Q solange, bis der 35 negative Halbwelle folgt, so wird das Speicher-Flip-Flop 258

Löscheingang das Signal H gegen L erhält._Der Ausgang Q nicht gesetzt. Da das Speicher-Flip-Flop 257 inzwischen durch weist das Signal H auf, wenn der Ausgang Q das Signal L auf- die zweite vorerwähnte negative Halbwelle gesetzt wurde und weist, und umgekehrt. daher am Ausgang Q dieses Flip-Flops das Signal H anliegt,

Die aus dem Widerstand 267,268, dem Kondensator 269, wird in analoger Weise das NOR-Gatter 263 gesperrt, und es

270 und den Dioden 271,272 bestehenden Differenzierglieder 40 erscheint jetzt das Signal H am Ausgang 266 des NOR-Gatters haben die Aufgabe, beim Auftreten eines Signals H am Eingang 264. Infolgedessen erhält jetzt über das Differenzierglied 268,

des Differenziergliedes einen kurzen Impuls zu liefern. Dieser 270,272 und über den Impulsbreitenformer 274 der Ausgang R

kurze Impuls wird dem anschliessenden Impulsbreitenformer einen Rechteckimpuls, der eine Rückwärtsbewegung des Mo-

273,274 zugeführt, der diese Impulse zu Rechteckimpulsen tors bewirkt.

hinreichender Breite, beispielsweise von 200 us, umformt. 45 Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich, wobei die

Die Arbeitsweise der Signaltrennstufe ist wie folgt: Die vom Steuerimpulse solange auf demselben Ausgang erscheinen, bis

Ausgang des zugeordneten Kanals des Magnetbandgerätes über durch unmittelbare Aufeinanderfolge zweier Halbwellen mit die Leitung 250 kommenden, aus einer positiven und einer ne- gleichem Vorzeichen der bis dahin geöffnete Zweig gesperrt,

gativen Halbwelle bestehenden Signale gelangen zu den Gleich- und der andere geöffnet wird, so dass dann eine Umkehr der richtern 251,252. Die positiven Halbwellen steuern die Trig- 50 Drehrichtung die Folge ist.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

624 495 PATENTANSPRÜCHE

1. Elektrische Steuerschaltung für eine durch auf einem Magnetband gespeicherte Signale gesteuerte Kreuzschlitten-Schneidemaschine für Glasscheiben, mit je einem Antriebsmotor und je einem Impulsgeber für die X- und die Y-Achse des Kreuzschlittens, dadurch gekennezeichnet, dass die beim Speichervorgang vom Impulsgeber kommenden Signale in einer Signalumformstufe so umgeformt werden, dass sie je nach Drehrichtung des Impulsgebers unterschiedlich sind, dass diese umgeformten Signale auf ein und derselben Magnetbandspur gespeichert werden, und dass die bei der Wiedergabe des Programms von einer Magnetbandspur kommenden unterschiedlichen Signale in einer Signaltrennstufe erkannt und je nach ihrer charakteristischen Eigenschaft wieder auf zwei Kanäle aufgeteilt werden, von denen der eine die Vorwärts- und der andere die Rückwärtsbewegung eines Antriebsmotors steuert.

2. Elektrische Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Magnetbandspur gespeicherten Signale bei der Wiedergabe in eine positive und eine negative Halbwelle aufweisende Signale umgeformt werden, wobei die umgeformten Signale in Abhängigkeit von der Drehrichtung mit der positiven oder mit der negativen Halbwelle beginnen, und dass in der Signaltrennstufe jede unmittelbare Aufeinanderfolge zweier Halbwellen gleichen Vorzeichens erkannt, und hierdurch die Aufteilung der Signale auf den Vorwärts- bzw. Rückwärtskanal gesteuert wird.

3. Elektrische Steuerschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Signaltrennstufe aus einer symmetrisch aufgebauten logischen Verknüpfungsschaltung besteht, an deren Eingang über gegensinnig angeordnete Dioden (251,252) und diesen nachgeschaltete Triggerstufen (253,254) den positiven und den negativen Halbwellen entsprechende Triggersignale getrennten Zweigen zugeführt werden, in denen jeweils AND-Gatter (255,256,259,260) NOR-Gatter (261, 262,263,264) und Speicher-Flip-Flops (257,258) innerhalb eines Zweiges und mit diesen Bauteilen innerhalb des anderen Zweiges so verknüpft sind, dass bei unmittelbarer Aufeinanderfolge zweier Triggersignale in einem Zweig wechselweise eines der NOR-Gatter (263,264) am Ausgang der Signaltrennstufe gesperrt, und die Steuersignale jeweils wechselweise dem von dem anderen NOR-Gatter (264,263) geöffneten Ausgang (266,265) zugeführt werden.