DE1636070B2 - Koordinatengesteuerte Zeichenmaschine mit einem Lichtzeichenkopf - Google Patents

Description

einem darauf gerichteten Lichtstrahl infolge der tende Einrichtung zum Ablenken des Lichtstrahls in

Relativbewegung Linien erzeugt, dadurch beiden Koordinatenrichtungen vorgesehen ist und die

gekennzeichnet, daß im Zeichenkopf eine io Ablenkung durch Signale gesteuert wird, die der Ab-

trägheitsarm arbeitende Einrichtung zum Ablen- weichung der Stellung des Zeichenkopfes von der

ken des Lichtstrahles in beiden Koordinatenrich- Sollage gegenüber der Zeichenfläche proportional

tungen vorgesehen ist und die Ablenkung durch sind.

Signale gesteuert wird, die der Abweichung der Durch diese Maßnahmen entspricht die Lage des

Stellung des Zeichenkopfes von der Sollage ge- 15 vom Lichtstrahl auf der Zeichenfläche erzeugten

genüber der Zeichenfläche proportional sind. Lichtpunktes stets der Sollage.

2. Zeichenmaschine nach Anspruch 1, dadurch Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgegekennzeichnet, daß als Einrichtung zur Erzeu- sehen, daß als Einrichtung zur Erzeugung des Lichtgung des Lichtstrahles ein Elektronenstrahlrohr Strahles ein Elektronenstrahlrohr dient, dessen Licht-(2) dient, dessen Lichtfleck (13) auf dem Schirm 20 fleck auf dem Schirm über eine Optik auf der Zeiüber eine Optik (14) auf der Zeichenfläche (15) chenfläche abbildbar ist, und daß die Elektroden des abbildbar ist, und daß die Elektroden (12) des Elektronenstrahlrohrs von Signalen mit zum Vorzei-Elektronenstrahlrohrs (2) von Signalen mit zum chen der Regelabweichung umgekehrten Vorzeichen Vorzeichen der Regelabweichung umgekehrten steuerbar sind.

Vorzeichen steuerbar sind. 25 Infolge der trägheitslosen Steuerung des Elektro-

3. Zeichenmaschine nach Anspruch 1, dadurch nenstrahls kann dieser sofort Regelabweichungen gekennzeichnet, daß ein Laser zur Erzeugung des ausgleichen. Daher kann jetzt die Zeichenmaschine Lichtstrahls dient, der durch mechanische Mittel viel schneller arbeiten und den Lichtstrahl mit h^her ablenkbar ist. Geschwindigkeit auch bei starker Krümmung über

4. Zeichenmaschine nach Anspruch 1 oder 3, 30 das fotoempfindliche Papier führen.

dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den UnAblenkung kippbare Spiegel (22, 24) vorgesehen teransprüchen in Verbindung mit nachfolgend an sind. Hand von Zeichnungen erläuterten Ausführungsbei-

5. Zeichenmaschine nach Anspruch 1 oder spielen ersichtlich. Es zeigt

einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, 35 F i g. 1 eine Seitenansicht einer Zeichenmaschine daß die Einrichtung zum Ablenken des Licht- mit einem Lichtzeichenkopf und elektrischen Lagerestrahles nur zum Zeichnen von kleinen Krüm- gelkreisen, teilweise schematisch,
mungen von Bahnkurven oder von Schriftzeichen Fig.2 eine Ansicht von oben der in Fig. 1 gedient, zeigten Anordnung,

40 F i g. 3 eine andere Ausführungsform einer Lichtzeichenmaschine.

An einer Brücke I einer Zeichenmaschine ist ein Elektronenstrahlrohr mit einer dem Schirm nachgeschalteten Optik, ein sogenanntes Flying-Spot-Rohr 2,

Die Erfindung bezieht sich auf eine koordinaten- 45 mechanisch befestigt.

gesteuerte Zeichenmaschine mit einem Lichtzeichen- Die Ermittlung des Istwertes der Stellung des

kopf, der durch eine Programmsteuerung relativ zu Lichtzeichenkopfes 2 geschieht auf folgende Weise:

der lichtempfindlichen Zeichfläche bewegbar ist und Von einer Zahnstange 3 wird über ein Zahnrad 4

auf dieser mit einem darauf gerichteten Lichtstrahl eine Drehbewegung auf ein Lagemeßwerk übertra-

infolge der Relativbewegung Linien erzeugt. 50 gen. Dieses wird meist mit einer digitalen Abtastung

Elektronisch gesteuerte Zeichenmaschine haben oder mit Drehmeldern ausgeführt. Zur Erläuterung

meist eine in Y-Richtung verschiebbare Brücke, auf ist der Einfachheit halber angenommen, daß ein Po-

der in X-Richtung ein Wagen mit der Zeichenstift- tensometer 5 als Lagemeßwerk dient, daß über eine

einrichtung fährt. In beiden Achsen sind erhebliche Leitung 6 mit einer konstanten Spannung versorgt

Massen zu bewegen. Daher ist bei schneller Bewe- 55 wird.

gung mit erheblichen dynamischen Fehlern zu rech- Die vom Potentiometer abgegriffene Spannung 7 nen. Die Zeichengeschwindigkeit muß also an Stellen wird von einem Sollwert 8 abgezogen und als Regelstarker Krümmung sehr vermindert werden. Diese abweichung 9 auf einen Regler 10 gegeben, der in beGeräte arbeiten mit Tuschefüller oder Lichtzeichen- kannter Weise über einen Motor die gewünschte einrichtung und Fotopapier. Die modernen Lichtzei- 60 Verschiebung der Brücke 1 besorgt. Die Regelabweicheneinrichtungen haben meist eine Lampe mit fern- chung 9 wird aber gleichzeitig in einem linearen Versteuerbaren Blenden, die die Strichstärke steuern. Sie stärker 11 verstärkt und auf die in der Verschiebehaben den Vorteil, feinste Striche zeichnen zu kön- richtung (Y-Richtung) der Brücke 1 liegenden Abnen und auch gegebenenfalls breitere Striche sauber lenkplatten 12 des Flying-Spot-Rohres 2 gegeben, auszuführen. Außerdem vermindern sie mechanische 65 Dadurch wird der Elektronenstrahl so ausgelenkt, Fehler. daß ein Leuchtneck 13 nach Projektion über eine Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ein Linse 14 genau im Soll-Lagepunkt 15 auf der Zeigangs erwähnte Zeichenmaschine so zu verbessern, chentischoberfläche auftrifft.

Das Flying-Spot-Rohr2 ist in der in Fig. 2 gezeig- gestellt. Diese zeigt die Linien der bisherigen Zeichten Anordnung symbolisch als Kreis dargestellt Die nung. Unter die transparente Kopie wird ün foto-Lage-Sollwerte in X-Koordinatenrichtung 16 und in empfindliches Papier gelegt. Jetzt tastet ein Licht-Y-Koordinatenrichtung 17 sind als Pfeile gezeichnet. strom mit einer spektralen Zusammensetzung, die Die zugehörigen Ist-Werte (X-Koordinatenrichtung 5 das Fotopapier nicht schwärzt, z. B. Rotlicht, diese 18 und in Y-Koordinatenrichtung 19) sind neben den Linien ohne Schaden ab. Ist nan freier Plut?. gefun-Sollwerten dargestellt Die Mitte 20 des Flying- den, der die Schrift aufzubringen gestattet, so wird Spot-Rohres 2 ist durch mechanische Verbindung auf beispielsweise mit Blaulicht die Schrift auf das fotodie Ist-Werte in X- und Y-Richtung eingestellt Da empfindliche Papier gegeben. Anschließend werden eine der Regelabweichung entsprechende Spannung io beide Pläne in geeigneter Weise durch Kopieren verauf die Ablenkplatten 12, 12' gegeben wird, fällt der einigt.

Leuchtfleck 13 unter Berücksichtigung der Umkehr- Es können ferner Leuchtschirme verwendet werwirkung der Linse 14 auf den Punkt 15, den Sollwert den, die ultraviolettes Licht ausstrahlen. Dann kann der X- und Y-Richtung. Durch diese Einrichtung das Zeichnen mit dem für Lichtpunktlinienschreiber wird erreicht, daß man mit einer kleinen Kathoden- 15 entwickelten, an sich bekannten Tageslicht-Papier Strahlrohre trägheitsfrei ein Bild auf einer fast belie- durchgeführt werden. Da in diesem Fall die Linien big großen Fläche zeichnen kann. Die symbolische sichtbar ohne Entwicklung werden, kann im selben Ausführung der Ist-Wertmessung durch Potentiome- Arbeitsgang die oben beschriebene Abtastung mit ter entspricht nicht der in der Praxis erforderlichen Rotlicht nach freier Stelle für die Beschriftung durchGenauigkeit. Der Ist-Wert 7 wird üblicherweise 20 geführt werden.

durch ein digitales Lagemeßgerät angegeben. Es Bei etwas geringen Ansprüchen an die Schnellig-

kann auch eine mehrstufige Drehmeldeeinrichtung keit kann an Stelle des Elektronenstrahlrohres ein

verwendet werden. Der Sollwert wird vielfach durch Kippbpiegel-System ein- oder zweiachsig treten, wie

einen Rechner dauernd errechnet und ebenfalls digi- es für Schleifen-Oszillographen bekannt ist. Das

tal vorgegeben. Die Differenzmeldung: Soll-Wert mi- 25 würde auch die Verwendung starker Lichtstrahlen

nus Ist-Wert, erfolgt dann gleichfalls digital. Dieser ermöglichen. Es können auch Laserstrahlen eine

Digitalwert wird vor der Auswertung im Regler meist Gravierung oder andere mechanische Bearbeitung

in ein Analogsignal umgewandelt. Auf jeuen Fall vornehmen. Damit können z. B. sonst nur durch Gra-

muß vor den Verstärker 11 ein Digital-Analogwand- vieren herstellbare Druckfolien für Karten erzeugt

ler treten, um die Regelabweichung in eine ihr pro- 30 werden. Es läßt sich aber auch eine programmierbare

portionale Spannung zu verwandlen. Bearbeitung von Hartmetall oder sogar integrierter

Man kann durch entsprechende Programmierung Schaltungen durchführen.

und Stillsetzen oder Abbremsen des Lagemotors In Fig.3 ist eine Einrichtung mit einem Kippspieauch erreichen, daß kleine Kreise oder Symbole oder gel-System dargestellt. Ein Lichtstrahl, der aus einer Buchstaben nur mit dem Elektronenstrahlrohr ge- 35 vor der Zeichenebenc liegenden Lichtquelle 21 tritt, schrieben werden. Bei Zeichnungen, die sehr viel wird von dem Spiegel 22 ungefähr rechtwinklig abgekleine Details enthalten, wird die Anlage wesentlich lenkt. Die genaue Stelle des Spiegels 22 wird durch geschont, da die kleinen mechanischen Bewegungen die elektromagnetischen Kräfte zwischen der auf dem überhaupt nicht ausgeführt werden brauchen. Die Spiegel 22 befindlichen Spule und dem Dauermagne-Symbole und Buchstaben können von separaten 40 ten 23 eingestellt. Der Lichtstrahl geht dann weiter Speichern, wie zur Zeichendarstellung an sich be- auf den Spiegel 24 einer ähnlichen Einrichtung, der kannt, abgerufen werden. Die geschwindigkeitsab- ihn dann auf den Soll-Wert Punkt 15 in der Papierhängige Steuerung der Stärke des Lichtstrahles kann ebene lenkt. Ohne Ablenkung der Spiegel würde der hier in einfacher Weise mit Wenelt-Zylinder geführt Lichtstrahl direkt unter dem Spiegel 24 auf den werden. 45 Ist-Wert Punkt 20 der Lichteinrichtung kommen. Da

Will man Mehrfachlinien, z. B. doppelte Linien für die Bewegungen der Spiegel sehr viel schneller erfol-

Straßen, zeichnen, so kann eine Mehrstrahlröhre ver- gen können (Schwing-Frequenz etwa 10 000 Hz) als

wendet werden. die Bewegung der großen Masssn der Brücke und

Bei Beschriftung von Kartenskizzen muß oft ein der gesamten Lichtzeicheneinrichtung, ist auch mit

freier Raum gesucht werden, um die Schrift ohne 50 dieser einfachen Anordnung eine Vergrößerung der

Störung durch Linien unterzubringen. Das ist bei fo- effektiven Zeichengeschwindigkeit bei schnellen Be-

totechnisch arbeitenden Zeichengeräten schwierig. wegungen und starken Krümmungen zu erreichen.

Diese Schwierigkeit kann jedoch durch folgende Gegenüber der Elektronenstrahleinrichtung tritt hier

Maßnahmen umgangen werden: der Vorteil auf, daß wesentlich stärkere Lichtquellen

Nach Durchführung der eigentlichen Zeichnung 55 und z. B. auch Laser-Strahlen verwendet werden

ohne Beschriftung wird eine transparente Kopie her- können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 daß die durch die Trägheit der bewegten Massen der Patentansprüche: Lichtzeicheneinrichtung insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten und kleinen Krümmungen von Kur-

1. Koordinatengesteuerte Zeichenmaschine mit venbahnen auftretenden Zeichenfehler kompensiert einem Lichtzeichenkopf, der durch eine Pro- 5 werden.

grammsteuerung relativ zu der lichtempfindlichen Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

Zeichenfläche bewegbar ist und auf dieser mit löst, daß im Zeichenkopf eine trägheitsarm arbei-