DE2107854C3 - - Google Patents
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- H05K13/06—Wiring by machine
-
- G—PHYSICS
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- G05B19/291—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
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Description
Die Erfindung beziehe sich auf eine Einrichtung zum Positionieren einer beweglichen Einheit an beliebigen
Koordinatenpunkten, z. B. eines Schlittens an vorgegebenen Arbeitsstellen, die durch ein Motorsystem in beide Richtungen entlang einer Koordinatenachse,
die eine mit einer die jeweilige Position 2"
längs der Koordinatenachse angebenden Kodierung versehene Leiste aufweist, antreibbar ist.
In Verbindung mit einer solchen 2. H. aus der
deutschen Auslegcschrift 1 293 500 bekannten Einrichtung
ist es bekannt, den Schlitten einer Werkzeugmaschine unter gleichzeitiger Anwendung des sogenannten
absoluten und des sogenannten inkrementalcn Meßverfahrens zu positionieren. Bei der bekannten
Einrichtung wird dabei eine Wegmessung für den sich verschiebenden Werkzeugschlitten mittels eines Kodebildes
als absoluter Wert und mittels eines Impu'sgebers
als inkrementaler Wert durchgeführt. Der jeweilige absolute Wert am durch das Kodebild gegebenen
und eine bestimmte Kodierung aufweisenden Maßstab wird immer nur dann abgelesen und gcspeichert,
wenn von der inkrementalen Wegmessung ein Signal abgegeben wird. Dadurch ist sichergestellt,
daß der kodierte Maßstab immer nur dann abgelesen wird, wenn das Kodebild einen eindeutigen Wert
angibt, d. h. mit Sicherheit Ablesungen immer dann \ermieden werden, wenn gerade ein Wechsel im Kodebild
stattfindet. Bei der bekannten Einrichtung ist also durch die zusätzliche Wegmessung nach dem
inkrementalcn Meßverfahren der bisherige Nachteil des absoluien Meßverfahrens zu vermeiden, der durch
mögliche Falschablesungen im Augenblick eines Wechsels des Kodebildcs bisher gegeben war.
Aus der Zeitschrift »AEG-Mitteilungen« 51 (I%1).
12, S. 45 bis 49, ist es .illgcmcin bekannt, daß für die
Lagemessung bei der Lageregelung mit digitalem Sollwert
sowofil das inkremental als auch das absolute Meßverfahren anwendbar ist. Bei dieser Lageregelung
wird in bekannte Weise eine Regelgröße einer luhrungsgröße selbsttätig nachgeführt, d. h. es wird die
jeweilige Istlage /.. B. eines Wcrk/.eugschliticns mit der
jeweiligen Sollage verglichen, ein Fehlcrsignal gebildet
und dieses als Stellgröße einem Regelkreis zugeführt, der die Bewegung des Werkzeugschlitten» so
beeinflußt, daß die Fchlergröße möglichst schnell zu Null wird. Aus dieser Litcraturstcllc ist es bekannt.
daß in jüngster Zeit auch bei derartigen Lagcregclungcn das absolute Meßverfahren mit Hilfe kodierter
Lineale oder kodierter Scheiben dem inkrementalen Meßverfahren technisch überlegen ist.
Aus dei Zeitschrift »Werkstattstechnik!. 52. Jahrgang
1962, Heft 3, S. 135 bis 138, ist es in Verbindung mit numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen bekannt,
daß absolute Meßverfahren zur Ermittlung der jeweiligen Lage eines Werkzeugschlitten» mit Hilfe
einer analogen physikalischen Größe zu messen. Bei dieser bekannten Einrichtung ist d^.bei ein sich über
die gesamte Länge des Weges des WfirkzeugscMitiens erstreckender Widerstandsdraht, der an einer Spannung
liegt, vorgesehen und der mit einem mit dem Werkzeugschlitten verbundenen Schleifkontakt zusammenwirkt.
Je nach Stellung des Werkzeugschlittens wird also über den Schleifkontakt eine
andere Spannung abgegriffen, die mit einer die jeweils gewünschte Stellung des Werkzeugschlittens angebenden
Sollspannung verglichen werden kann, die ihrerseits mit Hilfe von Stufenwiderständen, die
zwischen der gleichen Speisespannung liegen, vorgegeben werden kann. Jeder Schlittenposition ist
somit ein eindeutiger Spannungswert zugeordnet, der als Istwert dient. Der Sollwert wird ebenfalls als
Spannungswert analog vorgegeben und entspricht der jeweils gewünschten Schlittenstellung. In einer
[Jrückenschaltung werden Soll- und lstspannung dem
Vergleicher zugeführt, der anzcii»!, wann der Brückenstrom
zu Null, d. h. Soll- und istspannung einander gleich geworden sind, folglich die vorgewählte Position
erreicht ist. Wenn der Brückenstrom durch Null geht, wird das Schaltkommando an den Vorschubantrieb
ausgelöst, d. h. der Werkzeugschlitten in der gerade erreichten Position stillgesetzt.
Aus der Zeitschrift »Industrie-Anzeiger«, Nr. 89,
(). 11. 1962, S. 48. 49 und 50, ist es schließlich bekannt,
zum Positionieren von Maschinenschlitten eine Geschwindigkeitsänderung des Maschinenschlittens
herbeizuführen. Vor Erreichen des Zielpunktes wird dabei die Geschwindigkeit des Schlittens herabgesetzt.
Diese Geschwindigkeitsänderung kann stufenlos oder gestuft erfolgen. Bei der bekannten Einrichtung
werden, hevor der Schlitten seine Zielposilion
erreicht, vom Wegemeßsvstem Signale abgegeben, die
beispielsweise ein Kupplungsgetriebe umschalten. In mehreren Gcschwindigkeitsstufen nähert sich der
Schlitten seinem Ziel. Hat er dieses erreicht, so wird die Verstcllbewegung abgeschaltet. Wird ein Regelantncb
mit stufenlos sich vermindernder Geschwindigkeit benutzt, so muß das Weges)sum eine Signal-Spannung
liefern, die sich ebenfalls kontinuierlich ändert und den Antrieb des Schlittens regelt. Aus
dieser Zeilschrift ist es gleichfalls bekannt. Maschinen-Schlitten
durch mehrfaches Überfahren der Ziclposition mit jeweiliger Umkehr der Bewegungsrichtung
in die Zielposition einzufahren. Dieses Verfahren hat jedoch bei £eschvvindigkcitss,crcgeltcn Maschinenschliiten
den Nachteil, daß jeweils das Spiel in den
Getricbeelemcntcn durchlaufen werden muß. was besonders bei Schleichgeschwindiukeitcn viel Zeit
kostet.
Aufgabe der Erfindung ist es. eine neue Einrichtung
zum Positionieren einer beweglicher. Einheit zu schaffen, mil der in einfacher Weise d;e bewegliche
Einheit an einen jeweils gewünschten Koordinatenpunkt schnell und genau zu bringen ist.
Bei einer Einrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
die Lcisic aus einem elektrisch isolierenden Matcri.il
besteht und eine Vielzahl von elektrisch leitenden, quer verlaufenden Lamellen trägt, daß jede bewegliche
Einheit eine Einrichtung aufweist, mittels deren zwischen jeweils zwei benachbarten Lamellen der
jeweiligen Leiste ein Kurzschluß in der Richtung
ihrer Verschiebung bewirkbar ist, und daß eine logische
Schalüing zum Erfassen eines Kurzschlusses /wischen
/wci ausgewählten, benachbarten lamellen vim.!leuchen
ist. die eine gewünschte Position bestimmen, wobei die
logische Schaltung das Anhalten des Motors;, stems /u
Beginn eines Kurzschlusses sowie dessen Betätigung in umgekehrter Richtung am linde eines ■unbestimmten
Zeitintervall* steuert, so daß durch aufeinanderfolgende
Annäherungen eine genaue Positionierung der beweglichen 1 inheit in der gewünschten Position
erz.iclbar ist.
I3ci der erfindungsgemäßen Hinrichtung wird also
fiii die die Kodierung tragende Leiste ein aus einem
elektrisch isolierenden Material bestehender Stab benutzt, der eine Vielzahl quer \erlaufcndcr, elektrisch
di jil i bi
onne daß dazu, wie bei den
gleichb:iren Hinrichtungen,
messiini! der hcwcülichcn
gleichb:iren Hinrichtungen,
messiini! der hcwcülichcn
bisher bckaniiieii \ereine
dauernde Wegeinheil und ein \'ergleich
durch die jeweilige Wegmessung cHalMen Isiwertes
mit einem die jeweils gewünschte Stellung angebenden
Sollwert um' cm entsprechender Regelkreis
zur Verarbeitung c!;er Regelabweichung erforderlich
ist. Mit der ernndiingsgemäßcn Hinrichtung wird
vielmehr allein durch ansprechende Ansteuerung Ivw.
ίο Umschaltung der logischen Schallung ein bestimmter
Koordinatenpunkt als gewünschte Position für die bewegliche Einheit vorgewählt, wonach die bewegliche
Einheit sich bis zu diesem Koordinatenpunkt bewegt und durch ein gerade in Verbindung mit der ange-
lcitender Lamellen trägt, die jeweils einen bestimmten 15 wendeten Kurzschlußteehnik besonders einfaches Lm-
pcndelungsverfahren beliebig genau an dem jeweils gewünschten Koordinatenpunkt zu positionieren ist.
Gerade durch die hohe Einstcllgcschwindigkeit und große Hinstcllgenauigkcit bei minimalem Schaltungsaufwand und Konslruktionsaufwand für die für die
Lagesteuerung der beweglichen Einheit !-,„-nutzten
Bauteile ergeben sich erhebliche Vorteile.
Weitere, den speziellen Aufbau der Hinrichtung betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Abstand zueinander aufweisen. Eine mit der beweglichen Einheit verbundene Hinrichtung, z. 13. eine
mit einer elektrisch leitenden Oberfläche versehene Rolle, läuft zusammen mit der beweglichen Einheit
über die Lamellen der Leiste und stellt je nach Lage der beweglichen Einheit an irgendeiner Stelle der
Leiste zwischen zwei Lamellen einen Kurzschluß her. Mit den elektrisch leitenden Lamellen ist eine logische
Schaltung verbunden, die entsprechend der jeweils
gewünschten Stellung der beweglichen Einheit so 25 Untcranspriichen angegeben
Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbcispicicn naher erläutert.
Im einzelnen zeigt
I· i g. 1 eine schematisierte Schrägansicht einer FJnrichuing
zur Koordinaten-Einstellung nach der Erfindung.
F i g. 2 ein \ereinfachtes Übcrsichtsschema der
Positionier-Einrichtung nach der Erfindung.
E i g. i ein Blockschaltbild einer elektronischen
angesteuert wird. daß der Kurzschluß nur zwischen
zwei ausgewählten Lamellen, die der jeweils gewünschten Position der beweglichen Einheit entsprechen, berücksichtigt bzw. zum Stillsetzen der
beweglichen Einheit herangezogen wird. Das Stillsetzen deir beweglichen Einheit wird dabei \or, der
löschen Schaltung her durch Anhalten des Motorsystems zu Beginn eines Kurzschlusses sowie einer
Betätigung des Motorsystems in jeweils umgekehrter
Richtuns am Ende eines vorbestimmten Zeitintervall·» 35 Steuerung, bewirkt. Erreicht ;<!so die bewegliche Einheit die je- Eic. 4 eine schematisierte Ansicht einer zwischen
zwei ausgewählten Lamellen, die der jeweils gewünschten Position der beweglichen Einheit entsprechen, berücksichtigt bzw. zum Stillsetzen der
beweglichen Einheit herangezogen wird. Das Stillsetzen deir beweglichen Einheit wird dabei \or, der
löschen Schaltung her durch Anhalten des Motorsystems zu Beginn eines Kurzschlusses sowie einer
Betätigung des Motorsystems in jeweils umgekehrter
Richtuns am Ende eines vorbestimmten Zeitintervall·» 35 Steuerung, bewirkt. Erreicht ;<!so die bewegliche Einheit die je- Eic. 4 eine schematisierte Ansicht einer zwischen
weils gewünschte Position, so wird das Auftreten des zwei aufeinanderfolgenden Lamellen aufliegenden
Kurzschlusses zwischen zwei bestimmten Lamellen Kurzschluürollc,
von der logischen Schaltung festgestellt und zum An- Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Leiste nach einem
halten des Motorsystems benutzt. Da infolge der 40 ersten Ausführungsbeispicl der Erfindung.
Trägheit und der Geschwindigkeit der beweglichen J-" i g. 6 ein Logikkodierdiagramm, welches die mit
Einheit diese die jeweils gewünschte Position jedoch der Leiste nach F i g. 4 erhältlichen Kodierungen darübcrlaufen
wird, wird nach Ablauf eines bestimmten stellt.
Zeitintervalls nach Auftreten des Kurzschlusses das F i g. 7 eine Draufsicht auf eine Leiste nach einem
Motorsystem in umgekehrter Richtung wieder cinge- 45 anderen Ausführungsbcispiei der Erfindung sowie
schaltet, d. h. die bewegliche Einheil in entgegen- das Logikkodierdiagramm und
gesetzter Richtung bewegt. Beim iibcrmaligcn Erreichen
der gewünschten Position tritt wiederum der
Kurzschluß zwischen den ausgewählten Lamellen
auf, der über die logische Schaltung wiederum zu 50
einem Anhalten des Motorsystems führt. Nach Verstreichen eines bestimmten Zeitintervalles nach Auftreten dieses zweiten Kurzschlusses wird das Motorsystem wieder in der umgekehrten Richtung betätigt,
wodurch die bewegliche Einheit erneut in Richtung 55 gewählt,
auf die gewünschte Position läuft. Dieser Vorgang Die Positioniereinrichtung dieser Maschine hat die
Kurzschluß zwischen den ausgewählten Lamellen
auf, der über die logische Schaltung wiederum zu 50
einem Anhalten des Motorsystems führt. Nach Verstreichen eines bestimmten Zeitintervalles nach Auftreten dieses zweiten Kurzschlusses wird das Motorsystem wieder in der umgekehrten Richtung betätigt,
wodurch die bewegliche Einheit erneut in Richtung 55 gewählt,
auf die gewünschte Position läuft. Dieser Vorgang Die Positioniereinrichtung dieser Maschine hat die
kann mehrmals wiederholt werden, wodurch bei jeder automatische Einstellung eines Positionierwagens 3,
weiteren Bewegung der beweglichen Einheit in Richtung der eine dem Absetzen eines Verdrahtungswerkzeugs 5
auf die jeweils gewünschte Position diese immer dienende Nut 4 aufweist, auf einen Punkt vorher festgenauer angenähert wird, so daß schließlich eine 60 gelegter Koordinatenwerte A' und Y zum Ziel,
beliebig genaue Erreichung der gewünschten Position Der Wagen 3 ist im Glcitsitz auf einer Querstange 6
durch die bewegliche Einheit möglich ist. Mit der parallel zur Α-Achse montiert, die sich in einer zur
erfindungsgemäßen Einrichtung wird also eine An- K-Achse parallelen Richtung verschieben läßt. Der
Ordnung geschaffen, die mit Hilfe einer einfach auf- Wagen 3 ist ebenfalls, jedoch starr, an einer Rückgebauten
Kontaktvorrichtung und einer logischen 65 stellstange 7 parallel zur Y-Achse befestigt. Dies dient
Schaltung die Bewegung einer beweglichen Einheit der Lagebestimmung des Wagens 3 auf der Stange 6,
an einen beliebigen Koordinatenpunkt mit großer also der A'-Koordinate des Verdrahtungspunktes.
Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit ermöglicht, Die Stange 6 ist an jedem ihrer Enden ar. einem
1 ig. 8A und 8B je ein Teilblockschaltbild einer
logischen Schaltung entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4.
In F i g. 1 ist mit 1 ein Gestell einer Verdrahtungsmaschine
und mit 2 die Arbeitsoberfläche, auf der die Verdrahtungsoperation ausgeführt werden soll, bezeichnet.
Als Beispiel wird hier der Fall einer Maschine zur Verdrahtung elektronischer Schaltungen
Führungswaycn 8. 9 befestigt. Jeder dieser Wagen 8. 9 zum anderen derart verbunden, daß die Codierung
ist im Gleitsit/ auf einer von zwei Führungsstangen 10. unter Berücksichtigung der Maßstabsänderung für
Il befestigt, die einerseits auf der Arbeitsfläche 2 und alle Schritte dieselbe ist.
■ndererseits parallel zur J'-Achsc angeordnet sind. Für diese Ausführungsbeispiele der Mehrfach-
Dcr Führungswagen 9 ist mit einem Block 12 ver- 5 schritte muß eine Rolle oder ein Kurzschlußorgan für
»ehen, durch den eine Gewindebohrung verläuft, die einen Lamellenstreifen verwendet werden. Für den
mit ei; er parallel zur Stange 11 verlaufenden und Fall, daß nur zwei Schritte erforderlich sind, besteht
durch einen Elektromotor 14, genanni V-Steuermotor, eine wichtige Variante darin, eine einzige Rolle zu
in Rotation versetzen Schraubstange 13 zusammen- verwenden und die Leiste, die zwei symmetrisch in
•rbeitet. »o bezug auf ein gewähltes Zentrum angeordnete La-
Das Ende 15 der Stange 7, das gegenüber dem am mellenstrcifen trägt, von einem Ende auf das andere
Positionierwagen 3 befestigten Ende liegt, ist im Gleit- Ende umzukehren. Die Symmetrie bezieht sich jedoch
sitz in einem Wagen 16 mit Führung in A'-Richtung nicht auf die eine unterschiedliche Schrittweise aufgehalten.
Dieser Wagen 16 ist auf einer Tragstange 17 weisenden Lamellen selbst und auf ihre Zwischenverparallel
zur A'-Achse gleitend geführt. Seine Längs- 15 bindungcn.
bewegung wird ihm durch einen Elektromotor 18 In F i g. 2 ist schematisch eine Steuereinheit zur
zur Steuerung in A'-Richtung über eine Gewinde- Positionierung des Wagens 3 dargestellt. Die Kostange
19 geliefert. ordinaten der Verdrahtungspunkte sind in einem
Auf Grund dieser mechanischen Anordnung ist es Lochstreifen 30 gespeichert. Im besonders betrachteten
möglich, daß der Positionierwagen 3 jede gewünschte 10 Fall ist im Lochstreifen zugleich die Länge der zur
Lage auf der Arbeitsfläche einnehmen kann. Verdrahtung zu verwendenden Drähte und die der
Parallel zur Verschiebungsbahn des Führungs- Verdrahtungsstelle entsprechende Operationsnummer
wagens 9 ist zur Standortsbestimmung eine Leiste 20 gespeichert. Ein Pedal 31 gestattet dem Steueroperaangebracht,
die durch einen Isolierträger 21 gebildet teur die Inbetriebnahme eines Lesers 32 des Lochwird.
Dieser weist leitende, nebeneinanderliegende »5 Streifens 30. Die aus dem Lochstreifen 30 gelesenen
Lamellen auf, weiche durch Unterbrechungen oder Informationen werden an einen Steuer- und Sicher-Spalte
getrennt sind. Zur Vereinfachung sind in heitsblock 33 übertragen, der den Prozeßablauf
F i g 1 nur die Spalte so wie bei 22 dargestellt. Eine steuert. Der Block 33 hat unter seiner Steuerung einen
soidie Leiste wird im einzelnen im Zusammenhang Anzeigeblock 34 für die Operationsnummer, den
mit den F i g. 4 und 7 beschrieben. Der Führungs- 30 Gleichheitsfehler und für Koinzidenz, einen Block 35
wagen 9 ist mit einer Rolle oder einem anderen zur Steuerung der Wagenverschiebung, einen Block 36
Element versehen, das einen Kuizschluß 24 herstellen zur Ortsbestimmung der Verdrahtungsstelle, einen
kann. Diese Rolle ist so angebracht, daß sie einen Block 37 zur Bestimmung der Drahtlänge und das
Kurzschluß quer über den zwei aufeinanderfolgenden Verdrahtungswerkzeug 5.
Lamellen trennenden Spalt ausführen kann. 35 Wenn einmal die gelesenen Informationen zum
Lamellen trennenden Spalt ausführen kann. 35 Wenn einmal die gelesenen Informationen zum
Wie später noch gezeigt wird, stimmt ein Stellbefehl Block 33 übertragen sind, steuert letzterer das An-
für den Positionierwagen 3 an einem vorbestimmten halten des Lesevorgangs, zeigt dann im Block 34
Koordinantenwert Y mit einer Prüfung auf Vorhan- die Operationsnummer (hier Nr. 4937) an, zeigt im
densein oder Nichlvorhandensein eines Kurzschlusses Block 37 die Drahtlänge an, liefert die X, y-Koordi-
zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Lamellen 40 naten des neu zu verdrahtenden Punktes dem Block 36
entsprechend der y-Koordinate überein. Der Motor 14 zur Ortsbestimmung und zeigt im Steuerblock 35 an,
verschiebt dann, wie unten noch erläutert wird, den in welcher Richtung sich die beiden Motoren 14, 18
Führungswagen 9 in die gewählte Richtung. Wenn unter Berücksichtigung der vorhergehenden Lage des
sich der Kurzschluß zwischen den beiden an dieser Positionierwagens 3 drehen müssen. Mit 38 ist ein
Stelle verbundenen Lamellen aufbaut, erfolgt ein 45 Fächergestell bezeichnet, wobei sich Drähte ver-
Haltebefehl am Motor 14 derart, daß sich der Posi- schiedener Längen in den Fächern befinden. Ein
tionierwagen 3 des Werkzeuges genau an der gewählten Schauzeichen 39 zeigt das Fach an, in dem sich der
Stelle befindet. Draht der gewünschten Länge befindet.
Es ist ferner eine ähnliche Leiste 25 parallel zur Mit dem Block 36 zur Ortsbestimmung erfolgen die
Bahn des Führungswagens 16 angebracht. Diese 50 passenden Verbindungen zum Erkennen bzw. Ab-
Leiste 25 wird von einem Träger 26 gebildet, der tasten eines Kurzschlusses zwischen den beiden auf-
ncbeneinanderliegende Lamellen aufweist, welche einanderfolgenden Lamellen entsprechend der Ko-
durch Spalte 27 getrennt sind. Eine Rolle 29 kann ordinate Y in der Leiste 20 und der Koordinate X in
einen Kurzschluß zwischen zwei aufeinanderfolgenden der Leiste 25. Sobald die Rollen 24 und 29 diese Kurz-
Lamellen herstellen. 55 Schlüsse erzeugen, steuert der Block 36 über den
Es läßt sich unmittelbar daraus feststellen, daß der Block 35 das Anhalten und Bremsen der Motoren 14
Verschiebungsschritt des Wagens 3 durch den Ab- und 18. Der zwischen zwei Lamellen über die Rolle
stand zwischen zwei Spalts bestimmt wird. Zur Ver- vorliegende Kurzschluß wird durch Anlegen einer
änderung dieses Schritts läßt sich durch einen Norm- Spannung herausgefunden, was ein mehrere Scheitel
austausch eine Leiste mit gegebener Schrittweite 60 bildendes Kurzschlußsignal komplexer Form ergibt,
durch eine andere Leiste, deren Spalte die adäquate Dieses Signal wird in seiner Form mittels einer monoSchrittweite
bilden, ersetzen. stabilen Schaltung korrigiert, der durch den Anfang
Falls die Anzahl der gewünschten Schritte begrenzt des Signals ausgelöst wird. Diese monostabile Schalist,
wird vorzugsweise eine einzige Leiste verwendet, tung liefert ein Rechtecksignal vorbestimmter Dauer,
die mehrere Lamellenstreifen aufweist, die jeweils 65 das von den logischen Schaltungen verwendet wird,
einem unterschiedlichen Schritt entsprechen. Wie Für eine beliebige Laufrichtung entspricht die Anspäter
noch beschrieben, sind die Lamellen vorteilhaft stiegsflanke des Rechtecksignals (Beginn des Kurzin
ihrer Reihenfolge untereinander von einem Streifen Schlußsignals) einer Anhaltesteuerung des Motors und
9 10
die Abfallflanke des Rechtecksignals einer Anlauf- Decodierblock Ή) vor. Ein Verglcicher 51 vergleicht
steuerung des Motors in die umgekehrte Richtung. die Koordinaten der neuen zu verdrahtenden Stelle
Diese Umkehrung der Laufrichtung verursacht mit denjenigen der vorhergehenden Stelle, um einem
einen neuen Durchlauf, einen neuen Kurzschluß, ein Block 35 zur Verschiebungssteuerung der Wagen anerneutes
Rechtecksignal und eine erneu'.; Umkehrung 5 zuzeigen, in welcher Richtung die Führungswagen
der Laufrichtung. Dieser Vorgang wiederholt sich verschoben werden müssen.
beispielsweise dr.i- oder viermal entsprechend der Wenn zwischen der gewünschten Stelle und dcranfänglichen
Eintrittsrichtung. Nach einer vorbe- jenigen Stelle, an der sich der Posilionierwagcn 3 bestimmten
Anzahl von Iterationen, die sich um eine findet, Übereinstimmung besteht, gibt ein Zulassungs-Einheit
entsprechend der anfänglichen Eintritts- io block 52 für die Verdrahtung die Betätigung des Verrichtung
ändert, erfolgt eine Bremsung der Wagen zu drahtungswerkzeugs 5 frei. Sobald die Verdrahtung
deren Blockierung in der Halteposition. Da sich die ausgeführt ist, genehmigt das Werkzeug 5 eine Nach-Schwingungen
um die theoretische Position bei jedem rieht durch einen Block 53 zur Inbetriebnahme des
Mal ändert, bilden sie eine konvergierende Reihe, Lesers auf Grund eines Inhetriebnahmebefehls zum
wobei die Ankunftsstelle im allgemeinen nicht die 15 Block 46 zur Lesersteuerung.
theoretische Stelle ist, die jedoch durch wiederholten Die Verdrahtungsoperation ist also halbautoma-
Anlauf erreicht werden kann, da die letzte Iteration tisch, wobei der Operateur den Draht an die Stelle
stets in der gleichen Richtung erfolgt. bringen und die Verdrahtung betätigen muß. während
Diese Methode zum Anhalten ist unabhängig von die Positionierung automatisch ist.
der Wahl der elektronischen Bauteile (Motortyp), ao Verschiedene Ausführungsbeispiele einer Leiste für
von der Laufrichtung, von der Laufgeschwindigkeit, die Durchführung der Erfindung und damit \erbun-
von der durchlaufenden Entfernung, von mechanischen dene Codierarten werden mit Bezug auf die Fig. 5
Trägheiten der Bauteile sowie von Reibungen (letztere bis 8 B erläutert.
verstärken sogar die Konvergenz der Schwingungs- Es wurde oben bereits im Zusammenhang mit
serie). 25 F i g. 1 eine Leiste beschrieben, die aus einem iso-Vorzugsweise
werden zur Vergrößerung der An- lierendem Trägermaterial besieht und parallel zur
haltegenauigkeit unter Berücksichtigung verschiedener Verschiebungsrichtung des Führungswagens 9 ange-Spiele,
insbesondere des im einzelnen noch später ordnet ist. Diese Leiste weist n Spalte (wie 22) zwibetrachteten
Rollenspiels, und von Reibungen das sehen leitenden, nebeneinanderliegenden Lamellen
letzte Anhalten und Bremsen der Wagen immer in 30 auf. Die leitenden Lamellen haben eine Anzahl von
gleicher Richtung vorgenommen, was von den Logik- n+1 und sind von 0 bis /; gemäß jeder Koordinatenblöcken
35 und 36 gesteuert wird. achse numeriert.
Sobald der Wagen 3 angehalten hat, stellt der Ein zum beweglichen Wagen 9 festes Teil zur Steuc-Steuerblock
33 fest, ob das Anhalten des Wagens nach rung der Positionierung stellt den Kurzschluß zwidrei
oder vier Itcrationen um die theoretische Position 35 sehen zwei aufeinanderfolgenden Lamellen her. wenn
erreicht worden ist. Wenn diese Feststellung ein der Wagen an einer passenden Stelle steht. Für n- 1
positives Resultat ergibt oder wenn sich die neue Lamellen bestehen demnach η möcliche Stellen. Es
Verdrahtungsoperation ohne Verschiebung der Wagen ist ebenfalls gesagt worden, daß die · erschicdcr.en
abspielt, wird die Übereinstimmung im Anzeigeblock Lamellen jeder der Leisten mit einer elektronischen
34 angezeigt, und der Steuerblock 34 genehmigt das 40 Logikschaltung verbunden sind, die ein Sienal liefert,
Arbeiten des Veidrahtungswerkzeugs. Hat das Ver- wenn zwei aufeinanderfolgende Lamellen kurzgedrahtungswerkzeug
gearbeitet, jedoch einzig und schlossen sind, und die bestimmen kann, welche
allein in diesem Fall, gibt der Block 33 die Wieder- Lamellen kurzgeschlossen sein müssen für die vom
inbetriebnahme des Lesers 32 frei. Wagen gemäß jeder Koordinationsachse aufgesuchte
In F i g. 3 ist mit weiteren Einzelheiten das Logik- 45 Stelle. Wie später noch gezeigt, sind die verschiedenen
blockschaltbild der automatischen Steuereinheit des Lamellen untereinander derart verbunden, daß ein
Positionierwagens 3 dargestellt. In diesem Über- vorläufiger Kurzschluß entsteht, der eine Vereinsichtsblockbild
sieht man, daß der Leser 32 bestimmte fachung der Auswertelogik des Signals entsprechend
gelesene Anweisungen einem Decodierer 40 zuführt, dem Kurzschluß gestattet, und daß die Anzahl dei
der eine Annulierungsschaltung 41 für Zählopera- 50 elektrischen Verbindungen zwischen dem Lamellentionen
und für ausgeführte Adressierungen in 42 system und der Logikschaltung verringert wird. Vor-
und 43 gemäß Eliminierbefehlen steuert. Zwischen dem teilhafterweise sind zusätzliche Lamellen an den
Zählblock 42 und dem Adressierblock 43 befindet sich Enden jede Leiste zur Steuerung wenigstens dei
ein Decodierblock 44. Der Decodierer 40 arbeitet Bremsung des damit verbundenen Wagens vorgleichfalls
zu einer Anh.lteschaltung 45 hin, die einen 55 gesehen.
Haltebefehl zu einem Block 46 zur Lesersteuerung Eine vorteilhafte Ausführungsform des Kurzschluß
sendet, wobei dieser letzte Block in gleicher Weise teils ist in F i g. 4 dargestellt Die Lamellen der Leiste
einen Steuerblock 47 für die Zählung und die Adres- springen in bezug auf den Isolierträger vor Das Tci
sierung steuert. Für den Fall eines Gleichheitsfehlers wird durch eine zum beweglichen Wagen feste Rolle 61
ruft der Decodierer 40 durch Betätigung über einen 60 gebildet. Diese Rolle 62 rollt auf der Leiste 61 wöbe
Gleichheitsfehlerblock 48 das Anhalten des Lesers 32 zumindest ihre Rolloberfläche leitend ist Der Halb
sowie die Anzeige dieses Gleichheitsfehlers im Block 34 messer der Rolle 62 ist in Abhängigkeit von der Unter
hervor und sperrt alle Funktionen der Einrichtung brechung oder dem Spalt berechnet der zwei aufein
(Motorsteuerung des Werkzeugs). anderfolgende, der gewünschten Position des Wagen:
Ein Gedächtnis 49 empfangt die Informationen des 65 entsprechende Lamellen trennt Dieser Halbmessei
Lesers 32 über die Koordinaten X, Y und nimmt die wird so gewählt, daß sich selbst nach Abnutzung dei
entsprechenden Verbindungen zur Erkennung der Lamellenkanten die Rolle nur auf aie Lamellen stütz'
Kurzschlüsse an den beiden Leisten über einen und nicht auf die Isolierieiste
Im übrigen ist die Abnutzung der L.imellenkanten
praktisch symmetrisch, da die Verschiebungen in
beiden Richtungen erfolgen. Somit erfolgt die Positionierung
der Rollenachsc stets mit Bezug auf die Mitte des zwei Lumellen trennenden Intervalls. Die
Positionierung bleibt also zuverlässig und genau.
Vorteilhaft wird der Rollenachse ein hetimmtes
Spiel gegeben, so daß ein Kurzschluß zweier aufeinanderfolgender Lamellen während einer genügend
langen Zeit erzielt wird, sogar wenn der Wagen und als Folge die Rolle sich mit großer Geschwindigkeit
verschieben. Dies gestattet es. eine leichte Unbeweglichkeit der Rolle in jedem zwei aufeinanderfolgende
Lamellen trennenden Spalt zu erreichen. Das durch die monostabile Schaltung an die logische Schaltung.
z. B. 36, gelieferte Rechtecksignal bildet dann eine Anstiegsflanke, die genauer bestimmt ist als Anfang
des Kur/.schlußsignals. Die Steuerung des Anhaltens
der Verschiebung, der Verschiebung in umgekehrter Richtung .ind der Abbremsung nach den Iterationen
wird ausgehend von diesem Rechtecksignal, wie vorher bereits erwähnt wurde, bewirkt.
Verschiedene Ausführungsformen der Leiste und ihrer Lamellen werden nun beschrieben. In zweckmäßiger
Weise wird diese Leiste in cer gedruckten Schaltkreistechnik ausgeführt.
Eine erste AusführungsOrm ist in F i g. 5 dargestellt.
Die Lamellen sind alle von gleicher Bemessung und zusammengestellt wie zwei Kämme, die sich
gegenüberliegen und ineinanJer hineingesteckt sind. Die Zähne jedes Kamms sind jeweils von zwei isolierten
Lamellen eingerahmt In F i g. 5 sind die η ί 1 Lamellen, die eine Auffindung von η Stellen
gestatten, von 0 bis η numeriert. Die Lamellen ungerader
Ordnung sind allein mit der Logikschaltung über adäquate Anschlüsse verbunden. Die Lamellen gerader
Ordnung von der Form 2p {p --- gerade Zahl), d. h.
0, 4. 8, 12 usw., sind mit einem ersten leitenden Längsstreifen 63 verbunden, so daß sie einen ersten Kamm
bilden. Die Lamellen gerader Ordnung von der Form (p- 1), d.h. 2, 6, 10 usw.. sind mit einem zweiten
leitenden Streifen 65 verbunden, so daß ein zweiter Kamm gebildet wird.
In diesem Fall, so sieht man, i^t die Anzahl der von
der Leiste zur Logikschaltung gehenden Anschlüsse
gleich y, d.h. dem ganzzahligen Teil der Anzahl
" -: 2 -f- 0,5. Im folgenden der vorliegenden Beschreibung
wird dh Funktion »ganzer Teil von" durch das Zeichen int { } bezeichnet. Diese Anschlüsse sind
mit der Logikschaltung 36 verbunden, die als Funktion der gewünschten Lage die isolierte Lamelle und denjenigen
der Kämme bestimmt, wozwischen das Vorliegen eines Kurzschlusses anzeigt, daß die angewiesene
Position erreicht ist.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Leiste wird die Anzahl der Anschlüsse der genannten Leiste
zu der Logikschaltung maximal reduziert. Die Minimalzahl c dieser Anschlüsse ist mit einer Anzahl η
von benutzten Lamellen durch die Beziehung
η = — -c-(c—l) verbunden. Diese Beziehung stellt
die Anzahl von Kombinationen von c Anschlüssen von paarweise vorgenommenen Verbindungen dar. 6s
Die Zwischenanschlüsse der für die Erreichung düase
vorläufigen Schaltung notwendigen Lamellen lassen sich auf folgende Weise erreichen: Man verwirklicht
eine leiste mit zwei isolierenden Trägern. Auf den
ernten Ti.icer sind parallele Leiter einsprechend der
lamellen .ingeordnet. Auf dem /weinen !rager
parallele leiter senkrecht zu denjenigen auf dem erster Träger angebracht. Sie entspreche!, den verschiedene! äuberen \nschlüssen. Die notwendigen .Anschluss! sind zwischen einem Leiter des ersten Träecr- ιπκ einem !.euer des zweiten Trägers senkrecht /.. dieser Trägern in analoger Weise an einer Prograi.inner m.iiiiv, «usceführt. Vorzugsweise sind diese beidei Träger die beiden Vorderseiten einer gedruckter Schaltung, zu denen quer dazu die genannten Zwischen anschlüsse ausgeführt sind.
parallele leiter senkrecht zu denjenigen auf dem erster Träger angebracht. Sie entspreche!, den verschiedene! äuberen \nschlüssen. Die notwendigen .Anschluss! sind zwischen einem Leiter des ersten Träecr- ιπκ einem !.euer des zweiten Trägers senkrecht /.. dieser Trägern in analoger Weise an einer Prograi.inner m.iiiiv, «usceführt. Vorzugsweise sind diese beidei Träger die beiden Vorderseiten einer gedruckter Schaltung, zu denen quer dazu die genannten Zwischen anschlüsse ausgeführt sind.
Anschließend wird eine Ausführungsart dieser An
(-chlüsse aufgezeigt. Sie ist in Fig. 6· dargestellt, ir
der man eine Spalte mit 22 Lamellen sieht, die ein« Ortsbestimmung von 21 Stellen zulassen, was eine;
Anzahl von äul'eren Anschlüssen (in Reihen darce stellt) c gleich 7 entspricht. Die äuPcren .Anschluss!
sind T!it römischen Ziffern bezeichnet. Di? An
Schlüsse sind durch Punkte an den Schnittstelle)! dei
Reihe und der Spalte schematisiert, entsprechend dei betrachteten Lamellen und dem jeweiligen An
schluß.
Zunächst wird die Verbindung der sieben Anschluß
streifen mit den sieben ersten Lamellen durchgefühn
(Anschluß 0-1. 1 —11 6-VII). Dann werden dis
sieben folgenden Lamellen von neuem mit den sieber Anschlußstreifen vernunden. wobei jeder zweite
Streifen genommen und auf zyklische Art gearbeitei wird (die ausgeführten Anschlüsse :iind dann 7-1
S-IIl. 9-V U-Vl).
Ts geht weiter, indem jeder dritte Anschlußstreifer
genommen und dann die letzte Lamelle mit derr Streifen I verbunden wird. Es sind dann alle Kombi
nationen von Lamellen und Verbindungen durchce·
führt ohne Wiederholung oder Auslassung.
Wenn die Zahl der Anschlüsse c beträgt, ist allce
mein die Anzahl der Lamellen c · (--——) —1. bedeutet
ν" eine erste Zahl, verbindet mat die Anschluß
streifen mit c ersten Lamellen (bezeichnet von 0 bi:
rl). Dann werden die c folgenden Lamellen mii
den Anschlußstreifen verbunden, wobei davon jedei zweite übersprungen und auf zyklische Art gearbeitet
wird. Dann verbindet man die c folgenden Lamr''er
mit den .Anschlußstreifen, wobei davon jeder ü-itts
genommen wird und so fort, bis zu der Reihe dei
ausgeführten Anschlüsse, bei der jeder c~- -te Anschlußstreifen
genommen wird. Die Vervoüständigunj geschieht durch Verbindung der letzten Lamelle, welch«
die Nummer c ■ (——)
die beiden zt eine gegebene
) trägt.mitdem ersten Anschluß
streifen.
Die Logikschaltung 36 bestimmt,
überwachenden Anschlüsse, wenn
Position gewünscht wird.
überwachenden Anschlüsse, wenn
Position gewünscht wird.
Beispielsweise kann man eine Spannung an einem der Anschlüsse anlegen und diese Spannung am anderen
Anschluß gewinnen, wenn der Wagen in der gewünschten Position ist. Diese Bestimmung geschieh;
auf folgende Weise: wenn die Positionen durch eine Zahl P zwischen 0 und c ■ (^=I) -1 bezeichnet sind.
werden die Anschlußnummern, die einer gegebenen Position entsprechen, durch folgende Gleichungen
geliefert: 6
ΑΊ1Ί
= ι
(a +I)- int
B = l + (6 + l)-(fl + l)-ir
C.
α und b sind durch folgende Gleichungen definiert;
a = int £
b = P-ac
Es wird darauf hingewiesen, daß nach der Erfindung jede Lamelle einer Leiste in Kombination
mit einer benachbarten Lamelle repräsentativ für eine Positionsinformation ist. Die genaue Lage wird also
durch einen zwei benachbarte Lamellen trennenden Spalt gegeben, wie in der Beschreibung im einzelnen
im Zusammenhang mit der F i g. 1 erklärt wurde.
Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführ <ngsform
der Erfindung wird die vorläufige Anschlußschaltung zwischen den Lamellen auf der Ebene der
Leiste nach einer klassischen Codierung, z. B. dem binär codierten Dezimalcode 1, 2, 4, 8 ausgeführt.
Dies erhöht die Anzahl der notwendigen Anschlüsse mit der logischen Schaltung 36 etwas, gestattet jedoch
eine beträchtliche Vereinfachung der Auffindung des Kurzschlusses zwischen den aufeinanderfolgenden
Lamellen entsprechend einer vorbestimmten Steuerposition, wie gleich gezeigt wird.
Eine solche vorläufige Schaltung ist in F i g. 7 daigestellf,
in der die Lamellen wieder von 0 bis η numeriert sind. Man sieht, daß mit Ausnahme der äußeren
Lamellen wie 70 die geradzahligen Lamellen 2, 4, 6, 8 ... aus ie zwei voneinander isolierten Halblamellen
besteht, z.B. 72 und 72', 74 und 74' ... 78 und 78'. 710 und 710' ... usw. Die ungcradzahligen Lamellen
sind untereinander in Gruppen von fünf aufeinanderfolgenden Lamellen verbunden. Die fünf ersten ungeradzahligen
Lamellen 1 bis 9 bilden eine erste Gruppe, genannt Dekade 0, die Lamellen 11 bis 19
eine zweite, mit Dekade 1 bezeichnete Gruppe, usw.
Wie bei dem im Zusammenhang mit F i g. 0 beschrj^Henen
Ausführungsbeispiel kann die Isolierleiste aus zwei Isolierträgern bestehen, wobei der erste die
isolierenden Lamellen und ihre Verbindungen zu Gruppen trägt. Der zweite Isolierträger weist zehn Ausgangsanschlüsse
auf, die in F i g. 7 in einer Spalte dargestellt sind und den Ziffern der Einheiten 0, 1 ... 9
entsprechen. In zur Schaltung nach F i g. 5 analoger Art werden die Zwischenanschlüsse zwischen den Lamellen
und den vorher erwähnten äußeren Ansehlüssen ausgeführt, wobei die beiden Isolierträger gekreuzte
Leiter aufweisen, von denen jeder mit einer Lamelle oder Halblamelle geradzahliger Ordnung oder mit
einem vorher erwähnten Anschluß verbunden ist.
Die ausgeführten Zwischenanschlüsse sind die folgenden. Es werden die zehn Anschlüsse der Einheiten
mit den zehn ersten Lamellen (Verbindungen 0-70. 1-72, 2-72', 3-73, 4-74' ... 8-78', 9-710) verbunden.
Dann werden die zehn Anschlüsse der Einheiten mit den zehn folgenden geradzahligen Lamellen verbunden
und so fort.
Eine besonders wichtige Variante dieser zum Einsatz bei Verdrahtungsmaschinen gut geeigneten Einrichtung
besteht in der Verwendung zweier Leisten vcrschiedener
Schrittweiten (z.B. 2,54 und.3,96,mm),
welche auf einer einfach auf der Vorderseite bedruck-S
Schaltung mit den DekedenzwischenanschliBsen
und den vorher erwähnten Einheiten angeordnet sind.
Die Dicke der Kupferschicht der Lamellen jeder-Leiste
ist passend gewählt in Abhängigkeit vom Durchmesser der Rolle. Mit Ausnahme der Schrittweite der
Spalte zwischen diesen Lamellen ist die Anordnung dieser gedruckten Schaltung symmetrisch m Beziehung
zu ihrer Mitte. Die äußeren Anschlüsse der gedrucken Schaltung sind zu zwei an sich bekannten
Verbindern geführt, welche geometnsch und elektrisch
entsprechend der erwähnten Symmetrie in Beziehung
zur Mitte angeordnet sind. Die Änderung der Schrittweite wird dann durch Umkehren der gedruckten
Schaltung vom einen Ende zum anderen Ende hin erreicht, was früher bereits beschrieben wurde.
Man sieht, daß eine Position der Kurzschluße.nrichtune
durch das Kurzschließen e.nes Anschlusses einer Einheit und eines Dekadenanschlusses gekennzeichnet
ist Mit dieser Ausführung läßt sich eine Zahl von Positionen größer als 99 kennzeichnen, wöbe. Dekaden
40« Ί1<' ... usw. benutzt werden. Mit zwanzig von 0 bis 19 bezeichneten Dekadenanschlüssen und
zehn Einheitsanschlüssen, also insgesamt dreißig Anschlüssen, lassen sich somit zweihundert Stellen kennzeichnen.
Zur Erreichuns eines Positionssignals schickt man mittels der loeischen Schaltung 36 ein Signal auf die
entsprechende~Dekade und man nimmt den durch die
Kurzschließung geschaffenen Impuls am Einheitsanschluß ab. FÜMiie Position 191 schickt man so ein
Signal zum Dekadenanschluß 19 und wählt das Signal am Einheitsanschluß 1 aus. „,,.,.■,,
Die Fig. 8 A und SB stellen im Blockschaltbild
eine locische Steuerschaltung dar, die es gestattet, das Positioniersignal für die Leiste nach F i g. 7 zu erhalten
Sie weist drei numerische Bmär-Dezimalumsetzer
81. 82 und 83 auf, die den Hundertern, Zehnern und Einem entsprechen. Die Dezimalausgänge
der Umsetzer für die Hunderter und Zehner sind derart kombiniert, daß Ausgänge entsprechend den Dekaden
nach F i n. 7 erhalten werden. Diese Kombination wird mittels der logischen Und-Schaltungen, z. B. 84.
85 und 86 mit zwei Eingängen realisiert, von denen der eine mit dem Ausgang des Umsetzers 81 und der
andere mit dem Ausgang des Umsetzers 82 verbunden i<t. Die Und-Schaltung86 entspricht z.B. der -Dekade-.
19.
Die Ausgänge der verschiedenen Und-Schallungen
sind jeweils mit dem Dekadenanschluß verbunden, welcher der isolierenden Leiste nach F i g. 7 entspricht.
Die Anschlüsse »von den Einheiten« dieser Leiste sind im übrieen jeweils mit dem Eingang einer Und-Schaltunc,
ζΓΒ. 87, 88 und 89 verbunden, deren zweiter
Eingang mit demjenigen Ausgang verbunden ist, der dem Umsetzer 82 entspricht. Die Ausgänge der
Schaltungen 87, 88 und 89 sind jeweils mit einer Odcf-Schaltung
90 verbunden.
Die Funktion der gerade beschriebenen Schaltung ist folgendermaßen. Wenn eine Stelle gewählt worden
ist. werden die den Umsetzern 81, 82 und 83 entsprechenden Dezimalausgängc gespeist. Die Schaltung 84,
85 ... oder 86 entsprechend den Hundertern oder Zehnern wird gesperrt und speist den entsprechenden
Dekadenanschluß. Ist der der gewünschten Lage entsprechende Kurzschluß erreicht, so wird die entsprechende
Schaltung 87, 88 oder 89 entsperrt, und die lo-
/Io
fische Oder-Schaltung liefert das vorher erwähnte rechteckförmige Positioniersignal.
Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es
ist ohne weiteres möglich, die Wagen mit endloser Schraube bzw. Spindel zur Verschiebung entsprechend
einer oder mehrerer Koordinaten durch Einrichtungen zu ersetzen, die in der Lage sind, eine analoge Funktion
zu erfüllen, z. B. Seil oder Draht mit Rückstellscheibenantrieb oder auch Linearröhrenmotor. Diese
Systeme lassen vor allem eine Herabsetzung der Trägheit mechanischer Teile und dadurch der zur Positionierungssteuerung
notwendigen Energie zu. Außerdem können Endlosschrauben bzw. Spindeln die Ursache
von Biegungen sein, welche die Genauigkeit der Positionierungssteuerung etwas zu beeinträchtigen
Gebiet der Positionierungssteuerungen zu e*er
stimmten Anzahl diskreter P?°.kte «nerRjdttu.ag
einer Arbeitsoberfläche, wobei die Aufteilung nie
Punkte nicht gleichmäßig sein muli.
"Schließlich kann die Kurzschlußemnchung
schiedenste Art ausgeführt sein. Für£™
Lichtbündel erzielt wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (14)
1. Einrichtung zum Positionieren einer beweglichen
Einheit an beliebigen Koordinatenpunkten, z. B, eines Schlittens an vorgegebenen Arbeitsstellen, die durch ein Motorsystem in beide
Richtungen entlang einer Koordinatenachse, die eine mit einer die jeweilige Position längs der
Koordinatenachse angebenden Kodierung versehene Leiste aufweist, antreibbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leiste (20, 25)
aus einem elektrisch isolierenden, Material besteht und eine Vielzahl von elektrisch leitenden quer verlaufenden Lamellen (21, 26) trägt, daß jede beweg-
HcheEhiheit(9,16) eine Einrichtung (24,29) aufweist,
mittels deren zwischen jeweils zwei benachbarten Lamellen der jeweiligen Leiste ein Kurzschluß in
der Richtung ihrer Verschiebung bewirkbar ist, und daß ^ine logische Schaltung zum Erfassen
eines Kurzschlusses zwischen zwei ausgewählten, benachbarten Lamellen vorgesehen ist, die eine
gewünschte Position bestimmen, wobei die logische Schaltung das Anhalten des Motorsystems zu
Beginn eines Kurzschlusses sowie dessen Betätigung in umgekehrter Richtung am Ende eines
vorbestimmten Zeitintervalls steuert, so daß durch aufeinanderfolgende Annäherungen eine
genaue Positionierung der beweglichen Einheit in der gewünschten Position erzielbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lamelle eine Lageinformation
vorstellt und daß auf der Ebene jeder Leiste (20, 25) eine Zwische:iver ündung der
Lamellen derart vorgesehen ist, daß eine vorläufige, die Codierung der Lageinformationen
zwischen jeder Leiste (20, 25) und der logischen Schaltung vereinfachende Schaltung gebildet wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung so
ausgelegt ist, daß ein Rechtecksignal od. dgl. von vorbestimmter Dauer als Antwort auf den Anfang
des Kurzschlusses an den Klemmen zweier mit zwei Lamellen verbundener Anschlüsse erzeugbar
ist, und daß die logische Schaltung das Anhalten des Motorsystems (14, 18) als Antwort auf die
Anstiegsflanke des Rechtecksignals und die Betätigung dieses Motorsystems in umgekehrter
Richtung als Antwort auf die Abfallflanke des Rechtecksignals steuert.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen jeder
Leiste (61) hervorragen und daß die Kurzschlußeinrichtung durch eine Rolle (62) gebildet ist, die
zumindest an der Rolloberfläche leitend ist und die sich auf der Leiste (61) in der ihr zugeordneten
Richtung der Koordinatenachsen verschiebt (Fig. 4).
5. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Halbmesser der Rolle (62) als Funktion des zwei benachbarte Lamellen trennenden Raums derart
bemessen ist, daß sich die Rolle (62) sogar im Fall der Abnutzung der Kanten der Lamellenkontakte
nur in Berührung mit den Lamellen, jedoch nicht mit dem Isolierträger der Leiste (61)
befindet (F i g. 4).
6. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollenachse ein bestimmtes, im Zusammenhang mit dem zwei benachbarte Lamellen trennenden
Abstand und der Verschiebungsgeschwindigkeit gewähltes Spiel aufweist, so daß der durch die
Rolle (62) bewirkte Kurzschluß zwischen zwei Lamellen von definierter Dauer ist,
7. Einrichtung wenigstens nach einem der Ansprüche 1 his 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lamellen jeder Leiste (61) durch einen fotobitenden Stoff getrennt sind und daß die Kurzschlußeinrichtung
von einer Lichtquelle gebildet ist, die einen Strahl geringer Breite abstrahlt.
8. Einrichtung wenigstens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Lamellen
jeder Leiste (61) untereinander derart zwischenverbunden sind, daß zwei ineinander verschachtelte
und sich gegenüberliegende Kämme (63, 65) entstehen, wobei jede Lamelle einen 7:,hn eines
Kammes bildet und zwischen zwei Lamellen liegt, die nicht zu dem einen, sondern zum jeweils
anderen Kamm gehören (F i g. 5).
9. Einrichtung wenigstens nach Anspruch 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenverbindungen
einer Codierung bekannter Art entsprechen, beispielsweise einem binärcodierten Dezimalcode.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen ausgehend von der
Zahl 0 bezeichnet sind und die Lamellen gerader Ordnung aus zwei gegenseitig isolierten Halblamellen
bestehen, daß die Lamellen ungerader Ordnung durch Gruppen von fünf aufeinanderfolgenden
mit «Dekade« bezeichneten Ausgangsanschlüssen verbunden sind und daß die mit 0
bezeichnete Lamelle sowie die vorgenannten HiIblamellen
mit zehn als »Einheit« bezeichneten Ausgangsanschlüssen
verbunden sind, wobei die erste Lamelle oder Halblamellc mii dem ersten Anschluß
»Einheit«, die zweite Lamelle oder Halblamellc mit dem zweiten Anschluß »Einheit« usw. verbunden
sind und periodisch arbeiten (Fig. 7).
11. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Leiste (61) an beiden Enden ihrer Lamellenreihe Positionierungen zusätzlicher Lamellen aufweist,
die von der logischen Schaltung zur Steuerung wenigstens der Bremsung der Verschiebeelemcnte
benutzt werden, so daß eine Auswanderung aus der Arbeitsnutzzone vermieden wird.
12. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche
1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leiste (61) mehrere Lamellenreihen aufweist,
die in einer Reihenfolge gleicher Weise mit der logischen elektronischen Schaltung verbunden
sind, und daß jede dieser Lamellenreihen eine Positionierung entsprechend einer unterschiedlichen
Schrittweite gestattet.
13. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
logische Schaltung eine Vergleichsschaltung (36) für die Koordinaten einer Arbeitsstelle mit denjenigen
einer vorhergehenden Arbeitsstelle und eine Steuerschaltung (35) für die Vcr:,chicbcclemcnte
(14, 18) in der passenden Richtung infolge dieses Vergleichs aufweist.
14. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche zum Verdrahten elcktro-
nischer Schilllungen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erreichen einer Positionierung gemäß zweier
zueinander senkrechter Koordinatenachsen (/V, K) zwei mit zwei Leisten (20, 25) zusammenarbeitende
Wagen (9, 16) vorgesehen sind und daß wenigstens eine der beiden Leisten mit zwei Lamellenreihen
versehen ist, die zwei unterschiedliche Schrittweiten abgeben.
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DE2107854A1 (de) | 1971-08-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |