DE1588412C - Lichtzeicheneinrichtung mit einer drehbar gelagerten Objektscheibe - Google Patents

Description

dazu, aus nacheinander von Hand gezeichneten Buchstaben Wörter auf einer Zeichenunterlage zu erstellen.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Lichtzeicheneinrichtung mit einem großen Objektvorrat zu schaffen, wobei ein einfacher und schneller Zugriff zu den Objekten möglich sein soll, ohne daß falsche Objekte in den Strahlengang gelangen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- ίο löst, daß die Scheibenlagerung derart ausgebildet ist, daß die Objektscheibe gegen andere Objektscheiben auswechselbar ist und daß zur Verhinderung der Abbildung von unrichtigen Objekten auf der Zeichenunterlage durch falsches Einlegen von Objektscheiben in >5 die Lichtzeicheneinrichtung die Objektscheiben eine Kennzeichnung tragen, die bei der Positionierung der Objektscheibe mit einer im Programm enthaltenen Kennzeichnung verglichen wird und nur bei Übereinstimmung dieser Kennzeichnungen der Programmablauf erfolgt.

Eine zweckdienliche Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist dem Unteranspruch zu entnehmen.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Hierbei ist ein optischer Belichtungskopf zugrunde gelegt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Köpfe beschränkt.

Vom Koordinatographen ist nur das Schreibgerät 1 und der Koordinatentisch 2 mit seiner Aufspannungsfläche 3 für eine Zeichenunterlage 4 schematisch dargestellt. Die genauere Ausbildung des Koordinatentisches und die Führung des Schreibgerätes ist der obengenannten Literaturstelle (B i 1 d 4) zu entnehmen.

Das über der Aufspannungsfläche 3 verfahrbare und von einer schematisch dargestellten numerischen Steuereinrichtung 5 in seiner Lage positionierbare Schreibgerät 1 besteht aus einem in einem Gehäuse la angeordneten Objektspeicher 6, der vorteilhaft als transparente Scheibe ausgebildet ist, die in Nähe des Randes mit einer Vielzahl von Symbolen 7 versehen ist. Im vorliegenden Fall sind als Objekte Punkte und kurze Striche verschiedener Stärke, Buchstaben, Ziffern und Schaltzeichen der Elektrotechnik gewählt.

Der Objektspeicher 6 ist in nicht weiter dargestellter Weise lösbar an einem Flansch 8 einer Welle 9 befestigt und gegen andere Speicher 6 mit anderen Objekten auswechselbar. Wie nicht weiter dargestellt, hat das Schreibgerätegehäuse la eine Öffnung zum Einführen der Objektspeicher. Die Welle 9 trägt ein Sternrad 10, das an seinem Umfang der Zahl der Objekte 7 entsprechende Lücken hat. Das Sternrad 10 arbeitet mit einem Rastwerk 11 zusammen, das aus einem einseitig gelagerten Hebel 12 mit einer Rastkugel 13 und einem diesem zugeordneten Elektromagneten 14 besteht. Die Welle 9 trägt ferner eine von einer Lichtquelle 15 durchleuchtete Kodescheibe 16, deren Kode von einer photoelektrischen Einrichtung 17 abgetastet wird. Vom Ausgang der Abtasteinrichtung 17 werden einem Vergleichsglied 23 der numerischen Steuereinrichtung 5 Lagerückmeldesignale des Objektspeichers 6 zugeführt. Die Kodescheibe 16 kann eingespart werden, wenn hierfür gleich das Sternrad 10 oder auch die Objektscheibe 6 herangezogen wird. Anstelle der photoelektrischen Abtastung kann eine Bürstenabtastung verwendet werden.

Die Welle 9 ist über eine Schnurrolle 18 mit der

Welle eines Stellmotors 19 verbunden, der von dem Vergleichsglied 23 der dem Koordinatographen zugeordneten numerischen Steuereinrichtung 5 gesteuert wird.

Dem Objektspeicher 6 ist eine von der numerischen Steuereinrichtung 5 gesteuerte Lichtquelle 20 zugeordnet, deren Licht beispielsweise über ein Umlenkprisma 21 auf den Objektspeicher 6 fällt. Das gerade beleuchtete Objekt (Transistor) wird über eine Optik 22 auf die lichtempfindliche Zeichenunterlage 4 übertragen.

Der Wechsel der Objekte erfolgt in Abhängigkeit von der Positionierung des Objektspeichers 6.

Die Scheibe 6 ist mit einer Kodierung 26 versehen, welche aus drei Ringspuren besteht, die von außen nach innen die Wertigkeit 2°, 2\ 2² haben. Je nach Ausbildung der Spur (lichtdurchlässig oder -undurchlässig) ergeben sich digitale Signalkombinationen von 000 bis LLL (0 bis 7). Mit drei Spuren können bereits acht Scheiben 6 eindeutig bezeichnet werden. Die Spuren 26 werden von einer Lichtquelle 27 beleuchtet und von einer photoelektrischen Abtasteinrichtung 28 abgetastet. Deren digitale Ausgangssignale werden über Leitung 29 den Signalen des Abtasters 17 hinzuaddiert.

Nachstehend wird die Wirkungsweise des Schreibgerätes 1 näher erläutert.

Es ist angestrebt, das Schreibgerät 1 möglichst klein zu halten. Der Objektspeicher 6 sollte keinen größeren Durchmesser als etwa 5 cm haben. In diesem Fall sind etwa 64 Symbole auf dem Objektspeicher 6 unterzubringen. Entsprechend muß der Objektspeicher 64 Winkelstellungen einnehmen können. Das Sternrad 10 hat dann 64 Rastlücken. Die Drehung des Objektspeichers in eine der 64 Positionen erfolgt durch die aus Stellmotor 19, Sternrad 10, Rastwerk 11 und Kodescheibe 16 mit Abtaster 17 bestehende Positioniereinrichtung. Die numerische Steuereinrichtung 5 gibt für die Positionierung des Objektspeichers 6 digitale Lagesollwerte X_s an das digitale Vergleichsglied 23 aus, welches die Lagesollwerte X_s mit den Lage-Istwerten X₁ (Lagerückmeldesignale des Abtasters 17) vergleicht. Durch das am Ausgang des Vergleichsgliedes 23 auftretende Fehlersignal X„ erhält der Stellmotor 19 Spannung, und der Elektromagnet 14 wird erregt. Der Hebel 12 des Rastwerkes 11 wird dadurch an den Magneten 14 gezogen, so daß das Sternrad 10 freigegeben ist und dieses, der Objektspeicher 6 und die Kodescheibe 16 sich solange in einer Richtung drehen, bis Koinzidenz zwischen dem Lagesoll- und -istwert X„ X_t besteht. Der Stellmotor 19 wird dadurch abgeschaltet und der Elektromagnet 14 entregt. Der Hebel 12 schwenkt zurück, und dessen Kugel 13 rastet in die ihm gerade gegenüberstehende Lücke des Sternrades 10 ein.

Der Objektspeicher 6 wird also bis zu einer bestimmten Winkelstellung durch die numerische Steuereinrichtung 5 positioniert, und das genaue Einfahren in die vorgegebene Stellung erfolgt durch das Rastwerk 11 und das Sternrad 10. Die numerische Steuereinrichtung 5 gibt über die Leitung 24 an die dem Objektspeicher 6 zugeordnete Lichtquelle 20 Steuersignale aus, die eine Hell-Dunkel-Steuerung derselben bewirken.

Zur Herstellung der jeweiligen Zeichnung auf der Unterlage 4 wird das numerische Programm der Steuereinrichtung 5 beispielsweise über einen Lochstreifen 25 eingegeben.

Antriebs- und Positioniermittel können auch so ausgebildet sein, daß der Antrieb durch einen Schrittmotor erfolgt und daß zur Zuordnung der Position der Objekte und des Rückmeldesignals auf der Objektscheibe selbst oder auf der über Rastmittel gekuppelten Motorwelle eine Nullmarkierung vorgesehen ist, von der aus bei jeder Positionierung die in den Motor eingegebenen Steuerimpulse entsprechend dem ausgewählten Objekt gewählt werden.

Die Positionierung des Objektspeichers 6 erfolgt in diesem Falle also mittels eines Schrittmotors und einer Nullmarkierung.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung sind in einfacher Weise die unterschiedlichsten Aufgaben lösbar. Ohne irgendwelche Änderungen am Schreibgerät 1 kann beispielsweise von der Herstellung einer Ätzvorlagen-Zeichnung für Leiterbahnen auf die Herstellung von Zeichnungen für elektrische Schaltpläne, Stromlaufpläne u. dgl. übergangen werden.

Leiterbahnen werden mit dem Schreibgerät 1 durch Einstellung eines Punktes bestimmten Durchmessers am Objektspeicher 6 verwirklicht. Beim Schreibgerät wird also der Objektspeicher 6 durch seine Positioniereinrichtung und die .numerische Steuereinrichtung solange verstellt, bis anstelle des Transistorsymbols beispielsweise der erste Punkt unter dem Prisma 21 steht. Mittels der numerischen Steuereinrichtung 5 wird das Schreibgerät 1 dann wie erforderlich über der lichtempfindlichen Fläche 4 verfahren, auf der der Lichtpunkt des Schreibgerätes 1 als Linienzug abgebildet wird. Der Tisch 2 ist mit nicht weiter dargestellten Antriebsmitteln für die Verstellung des Schreibgerätes 1 versehen.

Durch die Ausbildung des Objektspeichers 6 in transparenter Scheibenform und Ausbildung der Positioniereinrichtung als Sternrad, Rastwerk und Kodescheibe ist eine einfache, jedoch sehr genaue Positionierung erreicht.

Das bisherige Zeichnen der Symbole wie Transisto-

ren, Widerstände usw. durch das Schreibgerät entfällt vollkommen.

Die Herstellung beispielsweise eines umfangreichen elektrischen Schaltplanes geht in folgender Weise vor sich:

υ Der Ort der Objekte 7 auf der Unterlage 4 wird programmiert und ebenso die Verknüpfungen der bestimmte Bauelemente darstellenden Symbole durch Linienzüge. Zweckmäßig werden erst alle Symbole 7 auf die Unterlage 4 aufgebracht und danach die die Symbole verbindenden Linienzüge. Wie bereits oben erwähnt, wird der Objektspeicher 6 hierfür auf einen lichtdurchlässigen Punkt bestimmten Durchmessers eingestellt und der auf der Unterlage 4 entstehende Lichtpunkt wie erforderlich durch Verstellen des Schreibgerätes verfahren.

Die numerische Steuereinrichtung 5 positioniert nur noch das Schreibgerät (welches erforderlichenfalls damit gleich Linienzüge erzeugt) und gibt Objektnummern für das Schreibgerät 1 aus, in welchem das Unterprogramm (Objekte) gespeichert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 derlichen Leiterbahnen, Lötaugen u.dgl. mit Tusche Patentansprüche: aufgetragen. Das Kartonpapier wird dann photogra- phiert und gegebenenfalls vergrößert.

1. Lichtzeicheneinrichtung mit einer drehbar ge- Zur Herstellung der zu photographierenden Filmlagerten Objektscheibe, deren kreisförmig angeord- * vorlage ist es auch bekannt, die Auftragung der nete Objekte (Symbole, Punkte) mittels einer per Leiterbahnen und Lötaugen mittels Tusche zu vermei-Programm (Lagesollwerte) gesteuerten Positionier- den, indem schmale, schwarze Klebebänder und einrichtung in den Strahlengang eines optischen kleine runde Pflaster auf Kartonpapier aufgeklebt wer-Systems gebracht und auf einer lichtempfindlichen den.

Zeichenunterlage abgebildet werden, dadurch ge- ίο Beide Verfahren zur Herstellung der Filmvorlage kennzeichnet, daß die Scheibenlagerung derart sind ^recnt mühselig und aufwendig an Zeit, insbesonausgebildet ist, daß die Objektscheibe (6) gegen an- dere bei der Erstellung von Filmvorlagen für gedere Objektscheiben auswechselbar ist und daß druckte Schaltungen mit vielen Leiterbahnen und Lötzur Verhinderung der Abbildung von unrichtigen äugen. Bei der Herstellung der Filmvorlage mit Objekten (7) auf der Zeichenunterlage (4) durch υ Tusche tritt darüber hinaus noch folgendes Problem falsches Einlegen von Objektscheiben in die Licht- ^a"f· Um eine einwandfreie Aufzeichnung der Leiterzeicheneinrichtung die Objektscheiben eine Kenn- bahnen zu erhalten, wird ein rotierender Schreiber zeichnung (26) tragen, die bei der Positionierung (mit Tusche gefüllte Röhrchenfeder) verwendet. Der der Objektscheibe mit einer im Programm enthalte- Vorschub dieses Schreibers kann jedoch nicht sehr nen Kennzeichnung verglichen wird und nur bei 20 groß gewählt werden, da sich anderenfalls keine einÜbereinstimmung dieser Kennzeichnungen der Pro- wandfreie Aufzeichnung der Leiterbahnen ergibt (hat grammablauf erfolgt die Form von Zykloiden).

2. Schreibkopf nach Anspruch 1, dadurch ge- Die Herstellung von umfangreichen Plänen der kennzeichnet, daß die im Kopf angeordnete Posi- obengenannten Gebiete, bei denen eine Vielzahl von tioniereinrichtung aus mit dem Symbolspeicher (6) 2 J Symbolen zur Anwendung kommt, mittels eines nugekuppelten Antriebsmitteln (19), Lagerückmelde- mensch gesteuerten Koordinatographen erfordert für mitteln (16, 17) und Rastmitteln (10 ... 14) be- die Programmierung dieser Symbole und die Zeichsteht, nung dieser Symbole durch das Schreibgerät des

Koordinatographen viel Zeit.

30 Es ist ein optischer Belichtungskopf bekannt, der

in Verbindung mit lichtempfindlichem Papier arbeitet. Der Belichtungskopf hat ein Magazin, das zur Auf-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtzeichenein- nähme einer Anzahl von Symbolen dient, die auf das richtung mit einer drehbar gelagerten Objektscheibe, lichtempfindliche Papier projiziert werden. Der Belichderen kreisförmig angeordnete Objekte (Symbole, 35 tungskopf soll insbesondere in Verbindung mit der Punkte) mittels einer per Programm (Lagesollwerte) Herstellung von gedruckten Schaltungen Verwendung gesteuerten Positioniereinrichtung in den Strahlen- finden. Bei diesem Belichtungskopf muß dessen Magagang eines optischen Systems gebracht und auf einer zin entsprechend der gerade vorliegenden Aufgabe lichtempfindlichen Zeichenunterlage abgebildet wer- immer wieder neu mit der notwendigen Anzahl von den. 40 Symbolen geladen werden. Hierbei sind falsche La-

Durch den Aufsatz »Numerische Steuerung und düngen des Magazins nicht ausgeschlossen. Darüber Messung bei Koordinatographen« aus AEG-Mitteilun- hinaus erfordert das Laden des Magazins eine begen 54 (1964) 5/6, Seiten 376 bis 381, ist es be- trächtliche Zeit.

kannt, das Schreibwerkzeug eines Koordinatographen ^£s ist ferner eine Lichtzeicheneinrichtung mit einer

mittels einer numerischen Steuereinrichtung in zwei 45 Ringscheibe bekannt, die als Träger der einzelnen Obrechtwinklig zueinander liegenden Richtungen zu ver- jekte dient (Niederländische Patentanmeldung fahren. Die Zeichenunterlage ist geeignetes Papier, 6,406,375). Der Träger kann nicht aus dem eigentli- und als Schreibwerkzeug wird ein Schreiber mit ^chen Zeichenkopf entfernt werden. Es können ledig-Tusche verwendet, dessen Aufsetzen und Abheben l'^cn die einzelnen Objekte auf dem Träger ausgewechvon der Zeichenunterlage die numerische Steuerein- 50 seit werden. Für das Auswechseln sind Einsetz- und richtung bewirkt. Justierarbeiten erforderlich. Die Einbringung der Ob-

Der Literaturstelle ist weiter zu entnehmen, daß nu- jekte in "den Strahlengang des optischen Systems ermerisch gesteuerte Koordinatographen in der Karto- folgt von Hand.

graphie, Photogrammetric und ganz allgemein im Es ist auch eine Schreibmaschine mit Schrifterzeu-

Konstruktionswesen einsetzbar sind. Ein numerisch JJ S"ng auf photoelektrischem Wege bekannt (Deutsche gesteuerter Koordinatograph ist auch mit Vorteil bei Patentschrift 922,714), bei welcher eine Positioniereinder Herstellung von Ätzvorlagen für. sogenannte ge- richtung eine Typenscheibe steuert. Diese Typendruckte Schaltungen (Leiterplatten) und bei der Her- scheibe ist nicht auswechselbar,
stellung von umfangreichen elektrischen Schaltplänen Schließlich ist auch eine Zeichenschablone in Schei-

u. dgl. verwendbar. . 60 benform bekannt (Französische Patentschrift

Bisher erfolgt die Herstellung einer Ätzvorlage für 545,182), wobei die Scheibe Symbolen entsprechende gedruckte Schaltungen in folgender Weise: Es wird Ausstanzungen aufweist. Die Symbole sind beispielsfür die Herstellung der gedruckten Schaltung im Ätz- weise Buchstaben, wobei die Ausstanzungen der Fühverfahren ein Film benötigt, der als Positiv oder Ne- nmg eines Schreibwerkzeuges dienen, welches von gativ die erforderlichen Leiterbahnen trägt. Zur Her- 65 einer Person mit der Hand geführt wird. Die Scheibe stellung dieses Filmes wird geeignetes Kartonpapier ist auf ein Lineal aufgesetzt und kann über einen Meverwendet, welches gegebenenfalls mit einem Raster chanismus in Richtung des Lineals bewegt werden, versehen ist. Auf das Kartonpapier werden die erfor- ^Die Zeichenschablone ist auswechselbar. Sie dient