DE1538660A1 - Verfahren und Anordnung zur selbsttaetigen Umwandlung von Positionen einer Zeichenflaeche in numerische Form - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur selbsttaetigen Umwandlung von Positionen einer Zeichenflaeche in numerische FormInfo
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Description
- Mfahren und Anordnung zur selbsttätigen Umwandlung von Positionen einer Zeichenfläche in numerische Form Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selbsttätigen Umwandlung vor als Schnittpunkte jeweils zweier Resterlinien einer Zeichenfläche (Entwurforaster) bezeichneter Positionen in numerische FoTm, unter Berücksichtigung eines Streubereiches um die Schnittpunkte und unter Berücksichtigung des Neßstabverhältnisses zwischen dem Entwurforester und einer Zeichen- oder Bearbeitungefläche (Maschinenrestert, auf der dieeen Bereichen entsprechende diskrete Positionep.älttels einer lageregelung angefahren werden, Die Erstellung der Steuerprogramme numerisch gesteuerter Arbeitsmaschinen stellt in Vielen Fällen eine eintÖnige, eber gleichzeitig hohe Konzentration erfordernde Arbeit dar, so daß wegen der, raschen Ermüdung der Pro%remmierer Pehler nicht auszuschließen sind-. Zur Verrringerung des Progrommieraufwande13 bei Routinearbeiten wurden besondere Programiezsprechen geznhaffeii, bei denen der Programmierer nur allgemeine Anweisungen gibt, während eine Rochenenlage die zur Realisierung diesor A»weieungen erforderlichen Rechnungen durch:führt, Sehr oft besteht das Problem, g2aphisch vorliegende Informationen el,.ner Rechenanlage so zuzuführeng daß diese dereuz selbsttätig ein Steuerprogrem für numerisch gesteuerte Arbeite- oder Zeichenmaschinen herstellen kann. Es ist bereits bekannt, hierzu fotoelektronisch arbeitende Abtaateinrichtungen vorzusehen, die den zu übertra.Senden Linien nachgeführt werden imd dabei Legemeßeysteme beeinflussen. Die von dieaen Ißgemeßsystemen abgegebenen Werte werden zu diskreter Zeitan digitel auf einem Programrüträger., Z, B., einem Lochstreifen abgespeichert, der seinerseits eine numerisch gesteuerte Arbeitsmaschine steuert. Die bei diesem Frogrammier#ier:Zahren erforderliche Nachführeinrichtung mit fotoelektronischem Meßsystem und besonderen Stellentrieben sowie das digitale IagemeSsystem erfordern einen erheblichen Aufwand" Ein anderen bekanntes Verfsbren zur Speieung einer Rachenanlage mit graphisch vorliegenden Daten besteht darin, die Lage eines Lichtstittes auf einer Nathodenstrahlröhre mittels eines Elektronenstrehlen abzutasten, den Abtestergebnie zu digitalleierun und Auem Rechner zuzgführen, dor seinerseits den Elektronaustrahl hell tastet. Die Ergebnisse kbnnen darum unmittelbar wieder auf der Kathodenstrahlröhre graphisch dargestellt werden. Eine Umwandlung der Abtestergebnisse in eine zur Steuerung von numeriaob gesteuerten Maschinen geeignete Porm ist nach dem bekannten Verfahren zwar grundsätzlich mög- lich, doch mUßte denn hervits bei der Entwurfearbeit eine Großrechenenlage dauernd zur Arfügung stehen, was zu unvertrettaren Kosten fWen würde. Ein einfaches, aber sehr Instruktives Beinpiel für die der Erfindung zugrundeliegende Problenstellung ist die Erotelluunng eines Programmes, mit dem die leiterbehnen einer Leiterplatte mittels einer numerisch gesteuerten Arbeitsmaschine zur Brstellung einer Ätzvorlage sauber gezeichnet, aber auch unmittelbar aus einer kupferkaschierten Platte ausgefräst worden sollen, Hlerzu wird im allgemeinen zunächst eine Skizze auf gernstertem Wier entsprechend der vorgesehenen Schaltung aufgezeichnet. Die Funkteg-zwigehen.deneh eine Linie gezeichnet, der Fräser leitermeterial entfernen oder an denen besondere Arbeitsoperationen vorgenommen werden, z. B. Löcherjebohrt werden sollen, müssen durch Auszählen In zwei Koordinsten bezüglich ihrnr Entfernung von einem Bezugspunkt erfaßt werden und die so gewonnenen Daten auf eineia Detenblatt leitge-' holten worden- Noch Fertigstellung der Skizze und ftfannung aller erforderlichen Daten müssen letztere., z, B. die Positionawortet von Hand In einer der Steuerung der Maschine angepaßten Foru in eine Stanzeinrichtung übertragen worden, die einen Lochetreifen herstellt, Ist eine Maßstabsärtderung erforderlich# denn wird noch eine Multiplikation jedes Werten mit einem MaBeiabefaktor erforderlich" Gegenüber diesen mühsamen und zeitraubenden Operationen des Auszählene von Positionen und Ihrer Übertragung auf die Stausvorrichtung Ist die eigentliche Bearbeitungszeit, also daß Ausfräsen der leiterplattel verschwindend klein.
- Die Windung bezweckt eine Prograwierhilfel die bei vertretber« Aufwand eine selbsttätige Umwandlung von mittels einer geeigneten Bezeichnung4einrichtungg z, B, einer Abtenteinrichtung, auf der Entwueerasterseichnung bezeichneten Ponitionen in numerische Form vorntantg so daß sie zur direkten Steuerung einer Arbeitsmachine oder zur welteren Detenvererbeitung geeignet sind.
- Die Windung besteht dering daß ein genpolcherter den durch eine Anzahl von Feldern dividierten IMSonab»emxffln dee Utwurterteters In Einheiten einen Intwur24-Iagt»gfflto» entsprechender *ort von einem von-diesem LegemeSsysten ermittelten Positionswert bvo.' den jeweiligen Wildifferenzen schrittweise bis auf Null subtrahiert wird, daß bei jedm« Schritt ein gespeicherter den durch eine Anzahl von Feldern dividierten längenabmossungen eines Neschinenresters In &VOM eines Maschinen-Lagemeßeystems entsprechewier Wert addiert wird und daß der maximale Summenwart als IPVO-sitionswert abgespeichert wird. Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise und scheistisch näher erläutert.
- Es zeigt: Fig. 1 ein Ubarsichtsbild einer Anordnung zur Umwandlun von Resterfold'ein in Positionswerte, die die Sollwerte ainer digitelen lageregelung bilden, Figi 2 die Steuerung fÜr eine Anordnung noch Fig. 1.
- Fig., 3 Detallderstellungen des Entwurfe- und des Maschinenresters, Auf einem laufwagenzeichentIsch Zi ist ein gerastertes Zeichenblatt 1 (im folgenden Entwurfaresterblatt genannt) aufgespannt, daa zur Aufnahme von Entwürfen, Skizzen und dergleichen, = B. zur HerGtellung 7on Leiterplatteng dient. Ein Hilfsmittel hierzu ist ei, Bezeichnungsvorrichtung 2 (Schreib- oder Abtest- Vorrichtung) ',' die gleichzeitig In x- lind Y-Richtwa verschoben werden kann. Ein oggügp#,ir ,#e 3 läuft ftbei in x-Rice.,uB9 mit einem Wagen 4 auf einer hintgr einem Brett 5 angeordneten Schiene" währeixi ein wegen 6 in y-Richtung verschlebber angeordnet ist, Mit den wagen 4 imd 6 sind über straft gespannte Stahlbänder 7 und 8 echematisch angedeutete.als lägemeßvertgeber dienende Winkelkodierer 9 und 10 verbunden, deren Kodiersch-3iben sich drehen; wann die Wagen -verfahren worden. Anstelle von Stahlbindern können auch andere formachlfissige Verbind"mgen zur Ubertragung und Umwandlung der Wegenvep vorgesehen sein, z. B. Mahnrieman, Zahnatangenentriebe und dergleichen.
- Die Bezeichnungsvorrichtung 2 kann z. B. aus einer Lupe mit Fadenkreuz und einem zugeordneten Schreibstift benteheng mit dem die beobachtete Stelle markiert wird. Grundsätzlich können Schreibvorrichtungen jeder Art Verwendung findeng a, B. Farbflüssigkeiten wie Tusche auftragende Schreibstifte oder eine licht- bzw, wärmeempfindliche Schicht beeinflussende elektromagnetische Wellen aussendende Schreibstifte usw.
- Auf einen Maschinentisch % ist ein weitereb Zeichenblatt 11 (im folgenden Maschinenrasterblatt genannt) eufgespannte en dessen Stelle auch eine metallkaschierte Platim treten kann. Auf dem Waschinenrenterblatt soll die mit der beschriebenen Vorrichtung abgetastete erstellte oder zu erstellende fttwurforasterzeichnung im Manchinenrenter gezeichnet worden, Hierzu sind über dem Maschinenrasterblatt zwei in x- und j-Richti.mg verschiebbare Wegen 12 bzw, 13 angeordnet, die von Motoren 14 und 15 angetrieben werden und deren jeweilige Iffl von geeigneten lage-Beßwertgebern 16 und 17, z, 'R. von WinkelkodierernD erfaßt wirdi, Ein auf dem Wegen 13 angeordneter-Zeicherietift 18 läßt sich Über die Antriebe 14 und 15 an jede Stelle dea Mauchinenresterblattes 11 bringen. An die Stelle den Zeichenetittes kann ein Präa- oder Bohrwerkzeug treten» wenn eine metellkaschierte Platine auf dem )Raschinentiech angeordnet ist, Die Antriebe 14 und 15 werden von einen an sich bekannten numerischen Iageregelkreie 19 gesteuert., der seine lagenollwerte von einem Prograximpeicher, z. B, einen Lochstreifen 20 erhält, während die lageintworte von den Winkelkodierern 16 und 17 kowmn 38 besteht nun die Aufgabe, die durch die Abtesteinrichtung 2 markiert« Legewerte des Entwurferesterblatten in genau definerte Positionswerte des Waschinenlegemeßeystelas unausetzeng die Vielfachen der Nicheit des laschimmresters entspreoben, Diese diskreten legewerte eind in#den dargestellten Beispiel die Schnittpunkte von jeweils zwei, Resterlinien den Nuebi-»Metern ,Auf dem Entwurferester eind die Positionswerte ebenfalle durch die Schnittpunkte der entsprechenden Resterlinion den Batwurferesteregegeben; es muß Jedoch durch eine in ?lg. 2 näber erläuterte Stauereinrichtung 8 dafür gesorgt worden, daß auch denn noch ein dem Schnittpunkt zweier Entwurforesterlinion entsprechender Resterpunkt im Maschinenraster errechnet wird9 wenn die mit der Bezeichnungseinrichtimg 2 durchgeffIhrte Markierung des Entwurforasterpunktes mit einem Streubereich von etwa + 1/2 Entwurfsrastereinheit:erfolgt, Ein Entwurteresterpunkt liegt somit im Schwerpunkt eines Abtestatreubereiches mit der Kentenlänge einer Entwurforentereinheit.
- Die den Iagewarten entsprechenden Ausgangssignale der Steuereinrichtung 8 k8unen der lageregeleinrichtung 19 entweder um-. mittelbar zugeführt worden oper aber in einem geeigneten Programmspeicher, z. B. Lochetreifen, Magnetband oder ähnlicheng zwischengespelebert worden.
- In Pig, 2 ist die Steuerung in den umrandeten Teil 8 der Fig. 1 beschrieben, abgesehen von den Winkelkodierern 9 und 109 de- ren Ausgangseignale die jeweilige lage der Bezeichnungsvorrichtung 2 gegenüber einen bestimmten Punktg z. B. der lü*en un- teren Ecke A den Zeiebentlachen Zig in digiteler Vorn amobene vom sie mit den Ttkteigulen iTax beziehungsweise AT1W aufgerufen worden, Die Ausgangssignale der Winkelkodierer worden
aut Taktaignale ET 1 hin einem Speicher is zugeführtg von den aus-sie auf Taktalgtals AT, hin zu einem , Rechenwerk RU gelan- gen. Das Rechenwerk RW besteht aus einer Additions- baw. Sub- traktionBeinrichtung ABW und aus Rechenspeichern RWSJP RWS28 die bei Beaufschlagung durch Takteignale RT, bzw. RT2 den am Eingang anstehenden Zahlenwert übernehmen. Dem Rechenwerk nachgeschaltet sind Speicher AS#, Aii, und 83 9 SS die auf x Takteignale ET2 130 ST.5 hin die Ergebnisse des Rechenwerkes übernehmen1.und auf Taktaignale Al2 001> AT5 hin ihre Speicher- werte entweder an den Rechenspeleber RWS, oder an ein Element US abgebene das zusamen mit den Ihn nachgeschalteten Elemen- ten Ml,) M29 V und Iß später erläutert wird. - An den mit M, bezeichneten Wohlachalter wird der entsprechende Zehlezwert tr, für das Naechineniester eingoet*lltlj Der Zahlenwert mr, entapricht der Einheit den Waschinemmetere In Vielfachen der kleinsten programmierten Ungemeinheit der - numerisch gesteuerten Arbeitqueschine (Zeichen- oder Werkzeugmeschine), Da im allgemeinen die Abstände der Resterlinion sowohl in Ent-wrf als auch in Manchinenrester In x- und y-Richtung gleleh sind (quadratischer Idnionrester), wird für er, und ar, jeweils nur ein Wählachalter benötigt, Trifft diese Vorauesetzung nicht zu, so muß für jede Richtung ein ausätilicher Wahlgehalter vorgesehen werden, In den Wohlechaltern ER2 und MR2 können auf gleiche Weine ge- bildete Worte erag mr, stehen, die, wenn sie anstelle der Worte er, und mr, in die Steuerung gegeben werden, den Ober-.' gang auf einen anderen Naästab, bzw. ein anderes Restersysten ermöglichen.
- Dirch die in den Wahlachaltern MM" und UN eingestellten Worte WXlg my, kann bereits bei der Prograusierung die lose des Maschinenresters 11 zum Kaschinennullpunkt A' be- rücksichtigt worden. Obwohl eine Berücksichtigung meist auch an entsprechenden Wahlschalter der numerischen Steuereinrichtung der Arbeitsmaschine möglich Ist9 Ist es ofte beispiels- weise wenn mehrere Programtelle aneinandergefügt worden . sollen oder wenn Programmteile, die in Yerschiedenen Maschinenrestern progracMert werden, einander definiert augeordnet werden solleni zweckmäßig, eine Möglichkeit für eine Verschiebung des Maschinenrasterkoordinstensystens vorzusehen.
- Wird je ein zweites Paar Wahlachalter MN", MN,2 vorgesehene -so ist es möglichi dem durch er, und mr2 definierten Pastorsystem die Werte an x2 und m172 zuzuordnen. Die Wahlochalter ER" und EN.., b». ENX2 und EXY2 dienen zur BerÜckeichtigung der lege der Entwurforanter 1 bzw 2 zum Nullpunkt A der IngemeB"steme c), 10 des Zeichenatittee Z 1.
Die die beiden R&stereyateme kennzeichnenden Größen sind noch- mals In Fig, 3 dargestellt, Fig, 3a zeigt das durch Entwurferevterliziien gegebene Entwurfs- raster. Dem &twurtarai%tor kann das Koordinstenejmten x., Ze mit#,seinem UJ-imprung lix Schnittpunkt der Resterlinien 000 zu- geordnet werden. Der Abstand der Rauterlinien ist durch er gegeben. Es soll beispieliweise der durch den Schnittpunkt der ]Rester- linie 5 in der x-Richtung mit der Renterlinie 3 in der y-Rieb- tuns ( 3,egebene Punkt P, den Entwurterenterblatten in die durch den Schnittpunkt P, der entsprechenden Resterlinion 315 in UnschInenresterblott fgqMbenen Koordinatenverte umpoetzt - Na gollen nun solange dem Punkt P entsprechende Koordiastenm werte durch die in Fig, 2 dargestellte Steuereinrichtuhg 8 ermittelt worden, wie der durch die Bezeichnungseinrichtung gekennzeichnete Punkt Pl 0 sich In dem schraffiert dantetelltang den Punkt P , umgebenden Streubereich befindet. Um dies auf einfache Weise zu erreicheng wird dem den Schnittpunkt der Resterlinien umgebenden Rosterfoldern das Koordimterta"tem xe t 9 y" , zugeordnet. So In Ursprung Ist gegenüber dem
Koordinntensystem der Resterlinien um den Betrag - !-r In x- und v,-Riebtung verschoben* Dementsprechend wird auch die Verschiebung enx 9 eizy des Koordinatensysteine x.@# ya # gegen- über den Koordinatensysteia x ,je@ yi, der lägesollsyntew 9# 10 des laufwagenzeichentischee Z, an den Wohlachaltern Gelbstverstimdlich kann bei entop»chend höher« AufweM die Verechiebwe den Koordinatenfflte» x.. y. der ]Resterlinim gegenüber den KoordinntentWeteit heg 714 den lauilluagentl»obdu unmittelbar eingestellt worden# wann in einem zusätzlichen er Pochenvorgang der Wert - 7 berücksichtigt wird. - In den In Fig 3 gezeigten Beispiel ließe nich in x-Richtung von der Differenz 1 1 der Wert er, fünftal aubtrahierene bin ein Vorzeiehenwechsel eintritt. Dementsprechend wird der Wort mr, im M.aschinenneter auch fünfmel addiert.
- Mit dem in den Speichern 11R29 ER2 eingegebenen Worten mr29 erp kam während eines Entwurfes zeitweise oder dauernd auf einen anderen Maßstab, z. He von metrischen auf ZollmaBetab Überge-98n99n werden,- während die Worte der Speicher M%28 u972 eim zusätzliche Nullpunktverschiebung erlauben, .Außer den dargestellten Speichern können natürlich noch praktisch beliebig viele weitere Speicher vorgesehen sein, so das eine grO80 Anzahl von XMerungemöglichkeiten vorhanden ist.
Durch eine zusätzlichei nicht dargestellte Zähleinrichtungt die die Anzahl der Rechenschritte zählt und das Ergebnis en»igtb erhält das Bedienungspersonal nach einem Rechenvorgung eine Kontrolle Ober die Richtigkeit der Umsetzungg da die Anzahl der angezeigten Schritte mit der Anzahl der Entwurterenter- linien Obereinstimmen =B. Die Rechenoperationen worden von einem zentralen Steuerwerk SW gesteuert, das die Steuertehe RTV RT21 AT4 fee AT1,79 ATMrij Al- gy und ET, L 7 ausgibt. Die eintelnen Ausgänge PT sind sixem'arisch mit RTs AT und ZT bezeichnet. Ist ein aus verschiedenen Rechenschritten gebildeter Rechen- vorgang abgelaufeng so worden die die Inhalte der Speicher Aazo AS 7 bildünden maximalen Summenwerte nacheinander abge- rufen und gelungen über die Unschelteinrichtung US zu der De- kodiermatrix Mi, die sie in eine Darstellung 1 aus 10 u«etzte Die Ausgangesignele der Matrir 2 gelangen zu einer Kodiermetrix %# die sie in einen begtiumten Itochatreitenkode umsetzt, Die Ausgangsaignale der Metrir 142 worden, gegebenenfalls durch einen Verstärker V verstärkt, den Steuereingkfflon-,einte Lochers Tß zugeführt, der z. 8. magnetisch erregte L=hMwn»a hat und jeweils eine Zeile den Lochstreifens 20 gleieh»itig herstellt. Über die Kodier»tvix 112 wird vor der übernahm@ des eigentlicben'
Claims (1)
- P a t e n t a n a p r ü c h 9 : 1. Verfahren Zur selbsttätigen Umwandlung von als Sabnittpunkto 3eweils zweier Reaterlinien einer Zeichenfläche (Batwurforaster) bezeichneter Positionen in numerische Forat unter-Bei:4icksichtigung eines Streubereiches um die Schnittpui*te und unter Berücksichtigung des Maßstabsverhältnisses zwischen dem Entwurforaster und einer Zeichen- oder Bearbeitungafläche (Maschinenraster), dadurch gekennzeichnet, daß ein gespeicherter ) den durch eine Anzahl von Feldern dividierten TAngenabmeaaungen des Entwurfsrastera (1) in Einheiten einea legemeSsystems .(91 10) entsprechender Wert (er,) von einem von dem ICntwurts-Lagemeßeystem ermittelten Positionswert bzw. den jeweiligen Teildifferenzen schritt-' wei39 bis auf Nu 11 subtrahiert wirdj, daß bei jeden Schritt ein gespeicherter den durch eine Anzahl von Feldern dividierten Lärgenabmeseungen einen Maachinenreeters (11) In Einheiten eines Maschinen-LagerieBayetems (169--17) ent-
.sprechender, Wert (arl) addiert wir4 daß der mmd»le guwwawert als Positionswert bis dadurch gekennzeichnet, daß ein Rechenwerk (RW) vor- gesehen iste de die Additions- und Subtraktionosehritte durch eine Anzahl von Feldern dividierten LängenabmessuMen der Rester (19 11) entsprechen$ sowie zur Vorgebe von Wer- ten (enz Ozy Mkx M#') zur Wällpucktverschiebung jeweile ZLIU- dentens ein digiteler, vorzugsweise dekadischer Einstell- echalter vorgesehen ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL0053541 | 1966-05-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1538660A1 true DE1538660A1 (de) | 1971-01-14 |
Family
ID=7275464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19661538660 Pending DE1538660A1 (de) | 1966-05-10 | 1966-05-10 | Verfahren und Anordnung zur selbsttaetigen Umwandlung von Positionen einer Zeichenflaeche in numerische Form |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1538660A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4779348A (en) * | 1985-09-27 | 1988-10-25 | Levy Nessim I | Data plotter |
-
1966
- 1966-05-10 DE DE19661538660 patent/DE1538660A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4779348A (en) * | 1985-09-27 | 1988-10-25 | Levy Nessim I | Data plotter |
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