DE2315366A1

DE2315366A1 - Fotoelektronischer abtastkopf

Info

Publication number: DE2315366A1
Application number: DE2315366A
Authority: DE
Inventors: Francis Gregory Bardwell
Original assignee: Stewart Warner Corp
Current assignee: Stewart Warner Corp
Priority date: 1972-03-29
Filing date: 1973-03-28
Publication date: 1973-11-08
Also published as: CA977438A; JPS497684A; FR2178679A5; GB1426818A; JPS5526728B2; US3767923A; IT980023B

Description

PATENTANWALT.

DIPL-ING.

HE'." ;ϊ GÖRTZ

6 Fl ...CM .1*11 70

oo-.o^r. 2/ - VeI. 017079

22. März 1973 Gzt/rnU

STEWART-WAKIER CORPORATION, 1826 Diversey Parkv/ay, Chicago,

Illinois 606i4 U.S.A.

Fotoelektronischer Abtastkopf

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen, auf eine Vorrichtung, die die Konturen eines Musters ode: ein..»·.¹ Schablone abtastet, um einen maschinellen Arbeitsvorgang oder dergleichen zu. .steuern. Irr. einzelnen betrifft die Erfindung

eiimei'ciicne
eine/Fotozellenanordnung und Ausgangskreisc zur Steuerung der Abtastvorrichtung und des Maschinenganges entspx'echend der Linie oder Kante des Musters bzw. der Schablone.

Eine automatische Abtastvorrichtung zum Verfolgen der Kontur eines Musters, eines Modells oder einer Schablone enthält einen Fühl- oder Steuerkopf , der eine Vielzahl von Fotozellen zusammen mit einer Lampe zum Beleuchten der Linie» oder Kante des Musters oder der Schablone trägt. Eine nolche Voi richtung ijyt in der US-Patentschrift 3 423 b39 beschrieben. Ein Fünlkop.f für eine derartige Vorrichtung ist in der US-Anmeldung No. 185 262 beschrieben.

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Bei Giner solchen Vorrichtung fühlen die Fotozellen die Position der beleuchteten Linie oder Kante ab, um einen steuernden Servomotor, der den Kopf dreht, um die Zellen bezogen auf die Linie oder Kante winkelstellungsraäßig ausgerichtet zu halten, zu steuern, und um ein Paar Koordinaten-Antriebsmotoren zu steuern, die den Kopf über der Linie positioniert halten und ihn in einer gewünschten Richtung entlang der Linie vortreiben, zusaiuraon mit einer beliebigen Schneide-,Abfühl- oder Schv/eißeinrichtung, die in Übereinstimmung mit der die Kontur des Musters oder der Schablone repräsentierenden Linie gesteuert wird.

Die Fotozellen weisen im allgemeinen einen zu der Linie oder zu dem Bild der Kante rechteckigen Querschnitt am" und sind auf gegenüberliegenden Seiten der Linie angeordnet. Hierdurch wird ein toter Raum ?-.v/i sehen den Zellen geschaffen, ir> dem eine Verschiebung der Position der Linie oder der Kante nicht: sofort entdeckt v/erden kann.

Ausserdem begrenzt die Breite der Linie die v/irksame FU*ehe der Zelle, die brauchbare Signale liefert. Eine typisehe Linie ist z.B. 0,8 mm breit. Wenn annähernd die Hälfte d Linie von jeder Zelle gesehen ward, so fühlt jede Zelle wirksam nur 0,h mm oder nur eine Hälfte der Linienbreite ab. Bewegt, sich nun die Linie auf die eine oder anäere Zelle zu, so steigt daher das Ausgangssignal der einen Zelle an, während dos der anderen abfällt» Hie Signa?ausgange werden im allgemeinen algebraisch suln'.iäiiert, r.o dass das abfallende Signal der einen Zelle dem ansteigend

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Signal der anderen Zelle solange hinzuaddiert wird, bis die Linienkante auf den toten Raum zwischen den Zellen trifft. Hiernach erfolgt kein weiteres Ansteigen des Signals der einen Zelle, während das Ausgangssignal der anderen Zelle kurz danach aufhört abzufallen. Die Wirkung besteht darin, dass der effektive Signalwechsel bei Verschiebung der Linie auf im wesentlichen eine halbe Linienbreite von 0,4 ram beschränkt wird. Die wirksame Zellenabmessung transversal zu der Linie ist daher auf 0,8 mm begrenzt, denn sobald die Linie nur von einer Zelle gesehen wird, tritt !rein Signalwechsel auf, und wenn die Linie sich hinter die Zelle bewegt, fällt das Signal einfach aus.

Die vorliegende Erfindung überwindet die genannten Probleme durch Verwendung einer raarweisen Fotozellenanordnung, die dreieckförmige F-Lächen aufweist, die zu der Linie offen liegen, wobei die Fläche jeder Zelle die der anderen und die Linie entlang der Linie überdeckt. Die Scheitel der dreieckförmigen Flächen flachen in entgegengesetzten Richtungen ab, go dass große Veränderungen in der Lichtfläche einer jeden Zelle in entgegengesetzten Richtungen entsprechend einer Abweichung der Position der Linie auftreten, während durch die überlappende Anordnung der Zellen ein Signalv/echsel in beiden Zellen über die gesamte Breite dor Linie auftreten kann, wodurch die Länge des Signalwechsels verdoppelt und der tote Raum zwischen den Zellen eliminiert wird. Dadurch, dass man eine Vielzahl solcher Zellenpaare in einer Reihe vorsieht, wobei sie überlappende

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im Abstand angeordnete Positionen entlang der Linie einnehmen, und durch Kombination ihre!* Ausgangssignale mit den Ausgangssignalen eines Zellenpaares, das an entsprechenden Seiten der Reihe angeordnet ist, eignet sich der die Reihe tragende Fühlkopf sowohl zum schnellen als auch zum langsamen Abtasten bzw. Verfolgen einer Linie wie auch zum Abtasten oder Verfolgen einer Kante.

Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, eine verbesserte Fotozellenanerdnurig zum Abtasten bzw. Verfolgen -entweder einer Linie oder einer Kante vorzusehen. . ·

Anordnung Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine/(Reihe) von Fotozellen vorzusehen und ihre Ausgangssignale zur schnellen oder langsamen Abtas+"n£ bzw. Verfolgung von Linien oder Kanten zu kombinieren.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Linie oder die Kantenkontur eines Husters oder einer Schab-

ge era

lone ab/fcastet bzw. verfolgt mit ein/Paar dreieckiger Fotozellen, die entweder gleichförmiges oder pulsierendes Licht von der abzutastenden bzw. zu verfolgenden Linie oder Kante aufnehmen. Das von einem Fühlkopf getragene Paar dreieckiger Fotozellen ist in überlappenden Positionen quer zu der abzutastenden bzw. zu verfolgenden Linie oder Kante und quer zur Richtung der Bewegung des Fühlkopfes angeordnet, um es zu ermöglichen, dass die gesamte Fläche einer jeden Zelle beim Abfühlen der Ausrichtung oder der Verschiebung der Linie benutzt wird. Durch Anordnung aufeinanderfolgender Paare dreieckiger Fotozellen quer zur L:ln:U"

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oder zur Bewegungsrichtung und durch Schaltkreise zur Kombination ihrer Ausgangssignale erhält man resultierende Signale, die die Abweichung des Fühlkopfes von der abzutastenden bzw. zu verfolgenden Linie oder Kante und die Abtastgeschwindigkeit für die steuernden Servomotoren zum Vortrieb des FUhlkopfes entlang der Linie oder Kante angeben. Die Ausgangssignale der Zellen, die ausgewählt und kombiniert werden, hängen davon ab, ob eine Linie oder eine Kante abgetastet wird. Zusätzlich werden die Ausgangssignale der ausgewählten Zellen gesteuert, um sicherzustellen, dass der Fühlkopf richtig auf die Linie ausgerichtet ist, wenn mit niedriger Geschwindigkeit abgetastet wird.

Weitere Aufgaben, Vorteile und Lösungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus den Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen weitgehend schematischen vertikalen Schnitt durch einen Abtastkopf, der die darin befindliche Beleuchtungseinrichtung und die optischen und lichtempfindlichen Vorrichtungen zum Abtasten der Kontur eines Musters oder einer Schablone zeigt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Fotozellengruppe, die dreieckige Flächen verwendet, ""

Fig. 3 eine grafische Darstellung des Signals, das die in Fig. 2 dargestellten Fotozellen abgeben und

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Fig. h die Art und V/eise, in der die Ausgangssignale und ha einer Reihe von Fotozellen, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, kombiniert werden, um das Abtasten einer Linie bei gewählten Geschwindigkeiten oder das Abtasten einer Kante (Kante oder Ecke) vorzusehen.

In FMg. 1 ist ein Teil eines Steuer- oder Fühlkopfes 10, aus der US-Patentanmeldung No. 185 282 auch als Abtastkopf oder Taster bekannt, in weitgehend schematischer Form gezeigt. Der Kopf 10 ist mittels eines koaxial steuernden Servomotors M um eine Achse 12 drehbar, wie aus Fig. h ersichtlich ist, und wird entlang der Kontur eines Musters oder einer Schablone, wie Linie 14, die entweder eine Schablonenlinie oder eine Schablonenkante darstellen kann, von einem Paar Koordinaten-Antriebs-Servomotcren X und Y vorgetrieben, wie in Fig. h verdeutlicht ist.

Die Servomotoren X und Y treiben den Kopf 10 zusammen mit der zu steuernden Maachine in Obere .instimmung mit der Schablone in entsprechenden Richtungen mittels entsprechender Leitspindeln vor, um eine durch den Pfeil 16 angedeutete resultierende Ausrichtung des Kopfes vorzusehen, in Übereinstimmung mit der gewählten Richtung, bei der der Kopf 10 der Linie oder Kante 1^ folgt. Die Servomotoren X und Y werden von einem Furiktionadrehinelder R "(resolver) gesteuert, in Übereinstimmung mit einem Verschiebungsfehler-Signal, das der Funktionsdrehmelder R von einer lichtempfindlichen Anordnung 13, die von dem Kopf 10 getragen wird, empfängt. Das Verschiebungssignal v/ird von den Funktionsdrehmeldor R üblicherweise "kombiniert mit Geschwind!gkeitsSignalen_T dio

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unter der Auswahl der Bedienungsperson über die Leitung SS entgegengenommen werden, in Übereinstimmung mit der Winkelstellung des Funktionsdrehmelders, die wiederum von dem Winkelausrichtungssignal gesteuert wird, das von der Anordnung 16 dem steuernden Motor M zugeführt wird, um die Motoren X und Y mit entsprechenden Geschwindigkeiten anzutreiben, um der Linie 14 in der gewünschten Richtung zu folgen.

Eine Neorilampe 20, die von dem Kopf 10 getragen wird, wird üblicherweise im Impulsbetrieb verwendet, um fluktuierendes Licht zur Beleuchtung der Kante oder Linie 14 zu liefern, obwohl auch Glühlampen und/oder Gleichstromerregung verwendet werden können. Ein optisches System, das die Linse 22 enthält, projiziert ein Bild der Schal' lone·si:-:, rtur, die durch die Linie 14 dargestellt ist, auf die lichtempfindliche Anordnung 18, um ein von der Lage des Bildes abhängiges elektrisches Ausgangssignal zur Steuerung des Steuermotors M und der Motoren X und Y zu erzeugen.

Eine vereinfachte Form der lichtempfindlichen Anordnung 18 ist in Fig. 2 gezeigt und enthält zwei fotoelektronische Zellen oder Flächen 24 und 26. Die Fläche 24 hat die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, dessen gleiche Seiten parallel zu und im wesentlichen gleich mit der entsprechenden Hypotenuse zweier rechtwinkliger Dreiecke verlaufen, die die Fläche ?6 bilden, derart, dass die Spitze eines jeden Dreiecks auf gegenüberliegenden Seiten der Linie 14, deren Mitte durch den Pfeil 16 bezeichnet ist, angeordnet ist. Somit ist. jede FIMche durch Händer definiert, die in

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entgegengesetzten Richtungen auseinanderlaufen, um die Linie 14 zu überdecken. Die Höhe der Dreiecke ist durch den längeren Schenkel 28 der die Fläche 25 bildenden rechtwinkligen Dreiecke definiert und senkrecht zu der durch den Pfeil 16 bezeichneten Bewegungsrichtung angeordnet, go dass ¹ die Höhe eines jeden Dreiecks normalerweise die Linie überdeckt, gleich mit der Basislinie 29 einer jeden Zelle 2h und 26, die in gleichem Abstand vom Mittelpunkt der Linie angeordnet ist und normalerweise parallel zu der Bewegungsrichtung verläuft.

In diesem Falle umfassen die fotoelektronischen Flächen 24 und 26 Sperrschicht-Fotozellen, die zweckmäßig aufgeteilt entlang den angrenzenden Schenkeln angeordnet sind, Es können jedoch auch Fotowiderstande verwendet werden. Eine leitende Schicht, wie t-vwa die Silber- oder Kupferfolie 30, wird üblicherweise als Lötanschlussplaxte für die entsprechenden Oberflächenteile einer jeden Zelle 24 und 26 angrenzend an die entsprechende Basislinie und die Aussenseite der dreieckigen Flächen verwendet, und eine ähnliche Folie (nicht gezeigt) dient als Anschlussplatte für die entgegengesetzte Oberfläche einer jeden Zelle, um ein geeignetes Ausgangssignal von jeder Zolle zu erhalten.

Da bei dem beschriebenen Paar fotoelektronischer Zellen ?J\ und 26 jede Zelle die Linie 14 überdeckt, tritt kein toter Raum zwisehen den Zellen auf. Die Linie 14 ist gezeichnet. Sie ist normalerweise 0,8 mm breit, und ihre Mitte, die durch den Pfeil 16 bezeichnet ist_s halbiert normalerweise jede dreieckige Fläche, und die Schenkel einschließlich der

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Schenkel 28. Die Höhe eines jeden Dreieckes entlang des Schenkels 28 ist gleich der dreifachen Breite der Linie 14, so dass jede Zelle 2,4 mm breit ist, wobei jeweils· 0,8 mm auf gegenüberliegenden Seiten der Linie frei liegen. Da die Fläche der Zellen 24 und 26 gleich ist, und jede Zelle dem gleichen Lichteinfall ausgesetzt ist, wenn die Linie in der Mitte liegt, ergibt die Zusammenfassung der beiden Ausgangssignale zu dieser Zeit ein Gesamtausgangssignal von 0, wie bei 32 in Fig. 3 gezeigt ist. Stellt die Linie 14 eine Kante dar, so verläuft das Bild der Kante entlang einer Linie, die mit der durch Pfeil 16 bezelchneten Mitte der Linie 14 übereinstimmt, und die dem Licht ausgesetzte Fläche der einen Zelle 24 ist wiederum gleich der von der Schablone blockierten Fläche in der anderen Zelle 26, so dass die kombinierten Signale einen Ausgang von 0 ergeben, wie bei 32 in Fig. 3 gezeigt ist. Die Signale können addiert, von einem Referenzsignal subtrahiert oder in anderer Weise kombiniert werden.

Bewegt sich die Linie 14 z.B. nach rechts,' so steigt das Ausgangssignal der Zelle 24 linear an, während das Ausgangssignal der Zelle 26 linear abfällt, so dass sich ein positiv gerichteter Signalausgang ergibt, wie er bei 34 in Fig. 3 gezeigt ist, der von dem Steuermotor M, dem Funktionsdrehmelder R und den X und Y Motoren zur entsprechenden Steuerung des Kopfes 10 verwendet wird. In ähnlicher Weise fällt das Ausgangssignal der Zelle 24 linear ab, wenn sich die Linie 14 nach links oder im Uhrzeigersinn bewegt, während das Signal der ZeILe 26 ansteigt, so dass sich ein negativ

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gerichteter Impuls ergibt, wie er bei 36 in Fig, 3 gezeigt ist, der von den Motoren M, X und Y zum Ausrichten des Kopfes 10 auf die Linie verwendet wird. Da jede der Zellen 24 und 26 von einer Bewegung der Linie oder Kante entlang der gesamten Länge des Schenkels 28 beeinflusst wird, sind die Ausgangssignale 34 und 36 für eine Bewegung der Linie gleich dem Schenkel 28 minus der Breite V/ der Linie 14 vorgesehen. Das Ausgangssignal wechselt somit in jeder Richtung 34 oder 36 über einer Hälfte dss Schenkels 28 minus

L~V/
der Linienbreite oder über —^- » Beginnt demnach die Linie, sich über die empfindliche Zellenfläche hinaus zu bewegen, so fällt das Signal ab, wie es bsi 38 in Fig. 3 gezeigt ist Stellt die Mitte der Linie 14 die Kante eines Musters oder einer Schablone dar, so ist es naheliegend,- dass sich ein geringfügig größerer Signalbereich ergibt. Damit ist der verfügbare Signalwechsel wesentlich größer als der Signalwechsel, der ver-fügbar ist, wenn die Zöllen Seite an Seite oder auf gegenüberliegenden Seiten der dur^h den Pfeil 16 dargestellten Linienmitte ausgerichtet sind.

In Fig. 4 ist eine praktische Fotozellenanordnung zur Verwendung in einem Hochgeschwindigkeitstaster des Typs, der in der bereits erwähnten US-Patentanmeldung besenrieben ist, mit dem Bezugszeichen 18 versehen. Die Anordnung 18 umfasst eine Vielzahl von Paaren von fotoelektronischen Zellen oder Sperrschicht-Fotozellen gleicher Größe, die mit A und B, C und D, E und F bezeichnet und so angeordnet sind, wie es für die Zellen 24 und Ά6 beschrieben ist. Die Zellen A bis F werden von dem Kopf 10 in einer zusai/iner^esetzten in einer Ebene liegenden Anordnung getragen, v/obei

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die eine Zelle eines jeden Paares ein gleichschenkliges Dreieck ist, und die andere Zelle als.Paar rechtwinkliger Dreiecke angeordnet ist, deren Hypotenusen an die entsprechenden Schenkel des gleichschenkligen Dreiecks angrenzen, jedoch von ihnen getrennt sind. Die Schenkel 28, die mit der Höhe einer jeden dreieckigen Fläche übereinstimmen, sind senkrecht zu der durch den Pfeil 16 bezeichneten theoretischen Bewegungsrichtung des Kopfes angeordnet. Der Kopf 10 wird in die X und Y Richtung entweder gedreht oder bewegt oder sowohl gedreht als auch bewegt, um als Antwort auf sogenannte Fehlersignale von den Zellen die Bewegungsrichtung 16 auf die Linie 14 auszurichten. Die wirkliche Rotationsachse des Kopfes 10 liegt entlang einer Linie zwischen den Zellen A und C und ist von der Linie *k um einen Abstand versetzt, der mit der Einstellung der
Schnittbreite übereinstimmt. Somit liegt die Achse 42
zwischen den Zellen A und C auf einer Linie, die mit. der Linie 14 übereinstimmt und die Fläche und die Schenkel
eines jeden Dreiecks halbiert, wobei din Basisschenkel des Dreiecks parallel zu der Linie 14 angeordnet sind. Bei
einer Bewegung des Kopfes 10 in die Richtung 16, nehmen die Zellen E, F, C und D zusammen mit den Zellen A und einen Wechsel in der Richtung der Linie 14 wahr.

Zusätzlich sind rechteckige fotoelektronische Zellen oder Sperrschicht-Fotozellen G oder H, die die gleiche Fläche wie die Zellen A oder B aufweisen, angrenzend an eine
entsprechende Basislinie der Zellen A und B angeordnet, wobei sich die ZeD.3.en G und H von einer Position, die mit dem Beginn der Zelle A zusammenfällt, bis zu einer Position angrenzend an 'die angrenzenden Enden der Zellen D und E erst, ecken. .. _3098A5/0384

Eine Folienelektrode ist entlang einer schmalen Fläche angrenzend an die Basislinie einer jeden dreieckigen Fläche und an einen kleinen Teil der rechteckigen Zellen G und K vorgesehen, um die Verbindung einer entsprechenden Leitung von jeder Zelle mit einem entsprechenden Vorverstärker AP bis HP herzustellen. Die Elektroden an den entgegengesetzten Zeilenoberflachen sind gemeinsam verbunden oder geerdet. Die Leitungen Al bis Hl führen von entsprechenden Vorverstärkern AP bis HP zu üblichen Summiernetzwerken AB, ABl, AC, AD, AF, BC, BD, BE, CD und GH, wobei die Buchstaben das jeweilige Netzwerk bezeichnen, und dazu dienen, die Zelle, die das Netzwerk speist, zu identifizieren. Wie z.B. in der bereits erwähnten US-Patentschrift beschrieben ist, dienen die Surmniernetzwerke dazu, die Ausgangssignale der Zellen zu addieren, obwol,.'· ^ie auch subtrahiert werden können.

Die Ausgänge der Suramiernetzwerke AB bis GH sind an entsprechende übliche Differenzverstärker angelegt, die-mit AB-GH, AB-CD, AC-BD, AD-BC und AF-BE bezeichnet sind und die entsprechenden Differenzen der Signalpegel zwischen den Summiernetzwerken verstärken, wobei die Buchstaben die kombinierten Zellenausgänge bezeichnen. Die Ausgänge der entsprechenden Differenzverstärker AB-GH bis AF-ΒΞ sind über entsprechende Leitungen über entsprechende übliche Deinodulatoren, Detektoren und Verstärker an übliche FeIdeffekt-Tranistor-Schaltkreise (FET circuits) Fde bis Frh angelegt.

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Die Feldeffekt-Transistor-Schaltkreise Fde und Fdel werden von dem Verstärker AB-GH gespeist und speisen wiederum die Leitung de für Abweichung von einer Kante bzw. die Leitung df für Start auf einer Linie oder Kante. Die Feldeffekt-Transistor-Schaltkreise FdI und FdIe werden von dem Verstärker AC-BD gespeist und speisen wiederum die Leitung dl für Abweichung von einer Linie bzw. die Leitung df für Start auf einer Kante. Die Feldeffekt-Transistor-Schaltkreise FrI, Frh und Fre werden von den Verstärkern AD-BD, AF-BE bzw. AB-CD gespeist und speisen wiederum die Leitung rl fi*r langsame Drehung, die Leitung rh für schnelle Drehung bzw. die Leitung re für Kantendrehung, welche wiederum über ein Widerstandsnetzwerk R1 und R2, einen Verstärker AM und Kontakte RS1 eines Startrelais RS mit dem Steuermotor M des Fühlkopfes verbunden sind.

Die Leitung de für Abweichung von einer Kante und die Leitung dl für Abweichung von einer Linie führen zu dem Funktionsdrehmelder R über Kontakte RS4 des Startrelais RS, das auch den Ausgang des Funktionsdrehmelders mit den Motoren X und Y über entsprechende Verstärker mittels der Kontakte RS2 und RS3 verbindet. Die Leitung df für den Start speist das Startrelais RS über einen Verstarker, um am Anfang die Linie bzw. Kante wahrzunehmen. Das Relais RS steuert auch die Kontakte RS5, um das Schneidegerät anlaufen zu lassen, das ein Muster entsprechend der Kante oder Linie 14 schneiden soll.

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Zusätzliche Schaltkreise, wie etwa die Lampen-.Filter- und Detektorschaltkreise sowie die Schaltkreise zur ßedien-ung des Motors direkt unter der Kontrolle der Bedienungsperson, sind nicht gezeigt. Auch kann die Anordnung der Relaiskontakte und Verstärker von der beschriebenen Anordnung abweichen, da diese allgemein üblich ist.

Die Feldeffekt-Transistor-Schaltkreise arbeiten als Schalter und Analogverstärker und werden von der Bedienungeperson in Übereinstimmung mit der Betriebsart ausgewählt« Wenn der Steuerkopf 10 eine Linie, wie etwa Linie 14, abtasten soll, wählt die Bedienungsperson daher FdI und Fdel über entsprechende Leitungen zusammen mit entweder FrI oder Frh, was davon abhängt, ob das Abtasten bei niedriger oder hoher Geschwindigkeit erfο^Ί ,ve:i soll. Wenn der Steuerkopf 10 einer Kante folg3n soll, versetzt die Bedienungsperson Fde und FdIe zweckmäßig zusammen mit Fre in den leitenden Zustand. Da das Abtasten einer Kante im allgemeinen innerhalb eines einzigen Geschwindigkeitsbsreiches durchgeführt, wird, besteht keine Notwendigkeit, für diese Betriebsart eine Geschwindigkeitsauswahl vorzusehen. Das Spannungsteilernetzwerk R1 und R2 dient lediglich zum Finden der Linie wenn mit niedriger Geschwindigkeit abgetastet v.^rird, und wird von der Bedienungsperson zweckmäßig über die Leitung RG aktiviert.

Soll nun die Linie 14, die eine gezeichnete Linie darstellt, mit relativ niedriger Geschwindigkeit abgetastet werden, so stellt die Bedienungsperson die Schnittbreitenjustierung ein, wählt*die Feldeffekt-Transistor-Schaltkreise

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FdI und Fdel zusammen mit FrI und wählt die passenden Geschwindigkeiten für die X Y Koordinatenmotoren. Sie bedient auch die Lampe 20 und die üblichen Schalter, um den Kopf 10 in Richtung der Linie 14 zu bewegen, wobei der Kopf in Richtung der Linie 14 und der Richtung 16 durch 'entsprechende Bedienung der X und Y Motoren ausgerichtet wird, oder sie bewegt den Kopf 10 manuell über die Linie 14, während sie den Kopf in der Abtastrichtung 16 ausrichtet. Falls gewünscht, aktiviert sie auch das Spannungsteilernetzwerk R1 und R2, das durch Betätigung des Schalters RX wirksam wird, um einen geeigneten Shunt an die Leitung RG zu schalten und das Ausgangssignal, das über den Verstärker AM an den Steuermotor M anliegt, zu reduzieren.

Bei Annäherung des Kopfes 10 an die Linie 14, die zu der

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durch Pfeil/bezeichneten Richtung-der wirklichen Bewegung des Kopfes zu Beginn z.B. so ausgerichtet sein kann, wie es durch die gestrichelte Linie 44 dargestellt ist, so nimmt zunächst die Fotozelle G die Linie wahr. Das Ausgangssignal der Zelle G fällt ab, um den Signalpegel aus dem Netzwerk GH zu reduzieren und um ein positiv verlaufendes Signal aus dem Verstärker AB-GH zu erhalten, das an der Leitung DF anliegt, jedoch durch den Gleichrichter DR in Richtung des Startrelais RS gesperrt ist. Bewegt sich der Kopf 10 weiter vor, so nähert er sich der Linie dichter, wie es durch die gestrichelte Linie 46 dargestellt ist. Die auf die Zelle G fallende Lichtintensität steigt',' da das Bild der Linie nicht langer auf sie fällt, und die Zelle G liefert auf der Leitung Gl ein entsprechendes Ausgangssignal, das in dem Summiernetzv/erk GH algebraisch zu

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dem Ausgangssignal der Zelle H hinzuaddiert wird, um dem Differenzverstärker AB-GH damit ein starkes Ausgangssignal zuzuführen, das von dem Signal, das von den Zellen A und B an das Netzwerk AB geliefert wird, subtrahiert wird. Da die Linie auf die Zellen A fällt, ist das Aus gangs signal der Zellen A und B aus dem Netzwerk AB zu dieser Zeit niedrig, und der Verstärker AB-GH liefert über Fdel ein starkes negativ verlaufendes Signal an die Leitung df, um das Relais RS zu betätigen.

Das Relais RS schließt die Kontakte RS1, um den Ausgang von FrI mit dem Steuermotor M zu verbinden, die Kontakte RS4, um den Ausgang von FdI mit dem Funktionsdrehmelder R zu verbinden, die Kontakte RS2 und R33, um den Ausgang des Funktionsdrehinelders mit den Koordinatenipotoren X und Y zu verbinden und die Kontakte RS5, um den Schweiß- oder Schneide-Vorgang einzuleiten, der in Übereinstimmung mit der Kontur der Schablone, dargestellt durch die Kante oder Linie 14, gesteuert wird.

Das Signal auf den Leitungen rh und dl wird nun dem Steuermotor M bzw. dem Funktionsdrehmelder R zugeführt, während die Motoren X und Y die Zellen Ä und C über die Linie bewegen, wie es bei 46 angedeutet ist. Die Reduzierung des Lichteinfalls auf die Zellen A und C ruft einen Wechsel des Signalausgangs des Netzwerkes AC hervor, während ähnliche Signaländerungen von den Summiernetzwerken AD und BC erzeugt werden, da die Zellen B und D zu dieser Zeit einen stärkeren Lichteinfall wahrnehmen als die Zellen A und C. Der Differenzverstärker AC-BD liefert dalier ein Fehlerver-

tr

Schiebungsignal, das die Differenz des Lichteinfalls auf die Zellen B und D und die Zellen A und C darstellt, und

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das über FdI und über die Leitung dl dem Funktionsdrehmelder R zugeführt wird, um die X und Y Motoren zwecks Vortriebs des Kopfes 10 entlang der Linie zu betätigen.

In der Zwischenzeit, währed sich die Linie 14 an der mit 46 bezeichneten Stelle befindet, nimmt die Zelle C beträchtlich weniger Licht auf als die Zelle D, während die Zelle A auch weniger Licht wahrnimmt als die Zelle B, der gesamte Lichteinfall auf die Zellen A+D ist größer als der auf die Zellen B+C. Das Ausgangssignal des Netzwerks BC wird damit bezogen auf das Netzwerk AD unsymmetrisch, und der Verstärker AB-BC liefert über das Netzwerk R1 und R2 ein entsprechendes Ausgangssignal an den Steuermotor M. Der Motor M dreht nun den Kopf bezogen auf die Achse 42 in Gegenuhrzeigerrirhtung, was darauf abzielt, den Pfeil 16 senkrecht zu der Linie auszurichten. Diese entgegengesetzte Uhrzeigerrichtung ist zu dieser Zeit der Richtung entgegengerichtet, in die sich der Kopf normalerweise ausrichten würde, wenn die Linie mitten auf der Achse 4£ verlaufen würde. Normalerweise erfolgt die Reaktion des Motors M sehr schnell, und der Steuerkopfmotor M könnte den Kopf entgegen dem Uhrzeigersinne drehen. Um diese Situation zu vermeiden, wird die Leitung RG -zum Spannungsteilernetzwerk durch Betätigung des Schalters RX aktiviert, um das Signal, das dem Motor M von dem Verstärker AM zugeführt wird, zu reduzieren, wenn die Linie bei niedriger Geschwindigkeit gefunden wird. Der Motor M wird dann langsam arbeiten, während die X und Y Motoren über den Verschiebungsverstärker AC-BD betrieben werden, um die Linie über die Zellen A

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und B zu bringen und eine regelmäßige Zentrierung der Linie 14 in der Richtung 16 auf der Achse 42 sicherzustellen. Während sich der Kopf 10 in Richtung auf die jetzt mit 48 bezeichnete Linie vorwärtsbewegt, fällt das .Bild der Linie auf alle Zellen A, B, C und D, und die Zelle D nimmt in Übereinstimmung mit der Position der Linie 48 einen geringeren Lichteinfall wahr als die Zelle C, während die Zelle A einen geringeren Lichteinfall wahrnimmt als die Zelle B. Der Steuermotor M nimmt ein Signal entsprechender Ausrichtung von dem Verstärker AD-BC auf, das entgegengesetzt zu dem vorausgehend aufgenommenen Signal ist, und beginnt den Kopf 10 bezogen auf die Achse in Uhrzeigerrichtung zu drehen, um den Pfeil 16 parallel zu der Linie 48 auszurichten und damit den von den Zellen A und C wahrgenommenen Lichteinfall auszugleichen. Indem der Kopf 10 die Achse 42 über der Linie 14 zentriert, die sich bei 14 befinden soll, gleicht sich der Ausgang der Zellen A und C mit den Zellen B und D ab, um das Ausgangssignal des Verstärkers AC-BD entsprechend .zu steuern."Das über Fde an dem Funktionsdrehmelder R anliegende Ausganßssignal des Verstärkers AC-BD steuert die Motoren X und Y entsprechend, so dass sich der Kopf 10 entlang de'r Linie 14 in der Richtung 16 bewegt, wobei die Richtung 16 die Resultierende der von Motoren X und Y hervorgerufenen Vektorbewegung darstellt. Die Bedienungsperson bemerkt die automatische Bewegung des Kopfes und unterbricht, fixe Leitung RG. Die Verstärkung des Verstärkers AK wird auf normal zurückgestellt, und der Steuermotor M hält den Korif

und 10 entsprechend der Differenz des von den Zellen NC oder

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B und D wahrgenommenen Lichteinfalls winkelmäßig ausgerichtet auf der Linie, wie bereits erläutert, und steuert entsprechend den Ausgang des Funktionsdrehmelders.

Wenn sich der Kopf 10 der Linie 14 in der entgegengesetzter Richtung nähert, so nehmen die Zellen H, B und D die Linie zuerst wahr, die Prinzipien des Arbeitsvorganges bleiben Jedoch die gleichen. Wird der Kopf manuell annähernd über der Linie bewegt und in die Richtung der Bewegung gekehrt, so wird das Relais RS betätigt, da der Signalpegel bei den Zellen A und B geringer als bei G und H ist, und die Mitte der Linie wird von dem Kopf 10 mittels des Verschiebungsfehlersignals, das von dem Verstärker AC-BD erzeugt wird, und mittels des Rotationsfehlersignals, das von dem Verstärker AD-BC erzeugt wird, gefunden.

Bei der Bewegung des Kopfes 10 entlang der Linie 14 erzeugt jede Winkelabweichung der Linie eine Signaldifferenz zwischen den Zellen A+D und den Zellen B+C, die in dem Verstärker AD-BC verglichen werden, um den'Motor M in der entsprechenden Richtung zu betätigen. Wenn sich die Linie 14 krümmt, wie es z.B. bei 50 gezeigt ist, so wird der Teil 50 zuerst durch eine Störung des von den Zellen C und D aufgenommenen Lichteinfalle wahrgenommen, v/obei entweder die eine oder die andere Zelle einen größeren oder kleineren Lichteinfall wahrnimmt und damit die Ausgangssignale der Netzwerke AD und BC entsprechend ändert. Diese Ausgangssignale variieren den Ausgang des Verstärkers AD-BC in einer Richtung entsprechend der Linienabweichung zum Drehen des Steuermotors M, um den Kopf 10 zwecks Einhaltung der

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winkligen Ausrichtung des Kopfes mit der Linie zu drehen, und um das Ausgangssignal des Drehmelders an die Motoren X und Y zu steuern, um der Linie zu folgen. Eine Verschiebung der Linie bezogen auf die Achse 42, wie bereits erläutert »erzeugt eine Unsymmetrie in dem Ausgang der Zellen A und C bezogen auf die Zellen B und D, so dass der Funktionsdrehmelder R mit dem resultierenden Ausgangssignal des Verstärkers AC-BD gespeist wird, um die X und Y Motoren zur Kompensation der Verschiebung zu steuern.

Wenn die Linie 14 mit hoher Geschwindigkeit abgetastet werden soll, z.B. mit einer Geschwindigkeit von etwa 3m/Min.> so wird der Feldeffekt-Transistor-Schaltkreis Frh anstelle des Schaltkreises FrI aktiviert. Zusätzlichverden die Schaltkreise FdI und ^del aktiviert, um die X und Y Motoren zu betätigen, scbalü ul.3 Relais RS als Antwort auf das Wahrnehmen der Linie 14 betätigt ist, wie bereits früher erläutert wurde. Die Leitung RG des Spann—ungsteilernetzwerkes wird in diesem Falle nicht benutzt, da die X und Y Motoren mit einer wesentlich höheren Geschwindigkeit betrieben werden, so dass die Zellen A, B, E und F über der Linie sind, bevor der Steuermotor M den Kopf zu weit in die falsche Richtung drehen kann. Die Zellen E und F sind im Verstärker AF-BE an der Stelle der Zellen C und D zur Wahrnehmung der Drehung nicht wirksam, während die Zellen C und D im Verstärker AC-BD lediglich für Verschiebungssignale benutzt werden.

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Das von den Zellen A und C erzeugte Signal wird in den Netzwerken AC und BD mit dem Signal von den Zellen B und D verglichen und führt zu einem Verschiebungsfehlersignal aus dem Verstärker AC-BD zum Antrieb der Motoren X und Y, um den Kopf zwecks Ausrichtung auf die Linie 14 zu bewegen. Bei Abtastung mit hoher Geschwindigkeit ist es daher unnötig, die Verstärkungssteuerungsleitung RG zu benutzen. Da die Motorgeschwindigkeit gross ist, hat der Steuerkopf 10 nicht die Möglichkeit, sich während der Zeit senkrecht zu der Linie zu drehen, während der das Relais RS aktiviert ist, und während das Bild vollständig auf die Zellen fällt, besonders da das Relais eine gewisse Zeit benötigt, um anzuziehen.

Auf diese Weise nehmen die Zellen A und B zusammen mit den Zellen G oder H die Position der Linie unter dem Kopf 10 wahr, um das Relais RS zu betätigen, wie bereits erläutert, was wiederum den Ausgang der Leitung Frh mit dem Steuermotor M und den Ausgang von FdI mit dem Funktionsdrehmelder R verbindet, um die X und Y Motoren zur Zentrierung der Achse 42 über der Linie zu steuern. Nimmt die Zelle E nun einen geringeren Lichteinfall wahr als die^. Zelle A, so ist das Ausgangs signal des Netzwerks BE kleiner als das des Netzwerks AF, um eine Änderung des Ausgangssignals am Verstärker AF-BE zu erhalten. Der Verstärker AF-BE wiederum legt diese Signaldifferenz über die Leitung rh an den Steuermotor M an, um den Kop'f 10 zwecks Ausrichtung des Kopfes auf die Linie im Gegenuhrzeugersinn zu drehen. Ist andererseits das am Netzwerk AF auftretende Signal kleiner als das am Netzwerk BE, so wird

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der Steuerraotor M bezogen auf die Achse 42 im Uhrzeigersinne betrieben, um die Winkel-Fehlaus.ricntung zwischen der Achse 42 und der Linie zu korrigieren.

Da die Zellen E und F von der Achse 42 um einen Abstand 'versetzt sind, der den Abmessungen der Zellen C und D entlang der Linie entspricht, empfängt der Steuermotor M für 'den Fall, dass sich die Linie krümmt, wie bei 50 gezeigt ist, bereits in einem gewissen Abstand vor Ausrichtung des Teiles 50 mit der Achse 42 sin Signal von dem Verstärker AF-3E. Der Steuermotor M dreht daher den Kopf gegen den Teil. 50, um die Richtung 16 der Bewegung des Kopfes auf den Teil 50 auszurichten, bevor die Achse 42 den Teil 50 erreicht, um damit jeder Tendenz des Kopfes zuvorzukommen, sich über die Linie hinaus-zu-bewcgen, während die X und Y Motoren mit hoher Geschwindigkeit arbeiten. Das Abtasten uer Linie 14 auf Verschiebungen verläuft so, wie es bereits für das Abtasten einer Linie bei niedx'iger Geschwindigkeit beschrieben ist, mit der Ausnahme, dass die Zellen E und F dazu benutzt werden, die Winkelausrichtung festzulegen,- wie bereits erwähnt wurde.

Für das Abtasten einer Kante werden die Feldeffekt-Transistor-Schaltkreise FdIe, Fde und Fre von der Bedienungsperson aktiviert, während die X und Y Motoren von der Bedienungsperson bedient werden, um den Steuerkopf 10 entlang der Kante vorzutreiben, wonach er Positionen entsprechend den Linien 44 oder 46 einnehmen kann. Die Zellen· G oder H v/erden zuerst die Kante wahrnehmen, und das Ausgangssignal der betreffenden

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Zelle wird entsprechend abfallen, jedoch ist das Startrelais RS nicht in Betrieb, solange nicht FdIe ein Ausgangssignal von dem Verstärker AC-BD empfängt, das aus einem von den. Zellen A oder C oder B oder D wahrgenommenen Abfall der Lichtstärke resultiert, was von der Richtung abhängt, in der sich der Kopf der Kante nähert. Nimmt man weiter an, dass sich der Kopf der Kante der Schablone bzw. des Musters so nähert, dass die Zellen A oder C oder beide die Linie wahrnehmen, so liefert der Verstärker AC-BD ein Ausgangssignal über Fdel und die Leitung df zur Betätigung des Relais RS.

Das Relais RS verbindet den Ausgang des Verstärkers AB-GH über Fde mit dem Funktionsdrehmelder R (resolver R) und den Ausgang des Verstärkers AB-CD iiber Fre und die Leitung re mit dem Steuermotor M. Der Motor M'wi«~d dann gedreht, in Übereinstimmung damit, ob der Gesamtausgang der Zellen A+B am Netzwerk ABl dem Gesamtausgang der Zellen C+D am Netzwerk CD entspricht, um den Kopf winkelraäßig mit der Kante der Schablone oder des Musters auszurichten. Da die Schablone jede der beiden Zellen G oder H zusammen mit einem Teil der Zellen A und der Zelle B überdecken wird, wird der Ausgang des Netzwerks AB zu, dem des Netzwerks GH unsymmetrisch sein, während die Achse 42 von der Kante der Schablone versetzt ist, so dass gleichzeitig ein Verschiebungsfehlersignal an die Leitung de und über den Funktionsdfehmelder R geliefert wird, um die X und Y Motoren zur Ausrichtung der Bewegungsrichtung 16 mit der mit 14 bezeichneten Schablonenkante anzutreiben. Zu dieser Zeit ist das

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Ausgangssignal der Zellen A+B gleich dem der Zellen G und H, und die X und Y Motoren arbeiten einfach nach den gewählten Geschwindigkeitssignalen, um der Schablonenkante in Überein Stimmung mit einer Änderung des Ausgangssignals jeder der Zellen A, B, C oder D zu folgen.

Obwohl hier die Zellen eine dreieckige Form aufweisen, können unter anderen Umständen auch Masken an den Fotozellen benutzt werden, um dreieckige lichtempfindliche Flächen vorzusehen, und. durch den Gebrauch von Spiegeln können die Zellen auch an anderen Stellen des Kopfes angeordnet sein, als es hier gezeigt ist.

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Claims

Patentansprüche

1. Fotoeiektronische Anordnung, getragen von einem Abtastkopf zur Steuerung der Positionen des Kopfes bezogen auf eine Linie, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein erstes Paar fotoelektronischer Zellen umfasst, die je eine gleich große lichtempfindliche Fläche zum Überqueren des Bildes der Linie aufweisen, wobei die eine die Linie überquerende Fläche durch Ränder definiert ist, die die Linie überdecken und in einer Richtung divergieren, und die andere Fläche durch Ränder definiert ist, die die Linie überdecken und in der entgegengesetzten Richtung divergieren.

2. Fotoelektronische Anordnung, getragen von einem Abtastkopf zur Steuerung der Position des Kopfes bezogen auf eine Linie, die eine Kontur einer Schablone oder eines Musters definiert, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein erstes Paar fotoelektronischer Zellen umfasst, die je eine gleich große lichtempfindliche Fläche dreieckiger Konfiguration zum überdecken der Linie aufweisen, wobei eine dreieckige Fläche durch ein gleichschenkliges Dreieck definiert ist, und die andere Fläche durch zwei rechtwinklige Dreiecke definiert ist, die je eine Hypotenuse angrenzend zu und sich im wesentlichen gleich erstreckend mit einem der entsprechenden gleichen Schenkel des gleichschenkligen Dreiecks aufweisen, und wobei jede Fläche von dem Bild der' Linie halbiert wird, um es den Zellen

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zu ermöglichen, gleiche Ausgangssignale in dem Fall zu erzeugen, in dem gleiche Teile einer jeden Zelle die . Linie überdecken, und ungleiche Ausgangssignale in dem Fall, in dem ungleiche Teile der Zellen die Linie überdecken.

3. Fotoelektronische Anordnung nach Anspruch 2, bei der der Kopf von einem Motor gedreht werden kann» um öen Kopf in einer vorbestimmten Winkelposition bezogen auf die Linie zu halten, und in der der Kopf entlang der Linie von einem Paar Koordinaten-Antriebsmotoren bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung ein zweites Paar Zellen umfasst, die je eine Fläche dreieckiger Konfiguration in Übereinstimmung, mit einer entsprechenden Fläche der ersten Zellen aufweisen, wobei Jct Kopf eine Drehachse aufweist, die zwischen den ersten und zweiten Paaren der Zellen und entlang einer Linie liegt, die jede dreieckige Fläche halbiert, dass die Anordnung Vorrichtungen umfasst, die das Ausgang.ssigne.l-einer j ed.—en Zelle des einen Paares mit einem Signal einer jeden entsprechenden Zelle des anderen Paares kombinieren, um die Verseil j pibung des Linienbildes von deijfctalbierenden Linie zu bestimmen, und dass die Anordnung Vorrichtungen umfasst, die. das Ausgangösignal einer jeden Zelle des einen Paares mit einem Signal einer jeden entsprechenden Zelle des anderen Paares kombinieren, um ein erstes-Winkelsignal zur Bestimmung der Winkelausrichtung des Bi3.de?: bezogen auf die Achse bei einer Position im Abstand von der Achse entlang der Richtung der Bewegung des Kopfes abzuleiten.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Anordnung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch ein Paar in Serie geschaltete Widerstände, wobei einer der Widerstände mit den Vorrichtungen verbunden ist, die die Sig-

• nale kombinieren, um die Winkelausrichtung zu bestimmen, durch einen Verstärker, dessen Eingang mit dem anderen Widerstand und dessen Ausgang mit einem Motor zur Drehung des Kopfes verbunden ist, und durch Vorrichtungen, die zwischen die Widerstände geschaltet und wahlweise wirksam sind, um das Signal, das über die Widerstände an dem Verstärker anliegt zu reduzieren, um die Geschwindigkeit, mit der der Motor den Kopf dreht, herabzusetzen. -

5. Anordnung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch ein drittes Paar Zellen, die je eine Fläche dreieckiger Konfiguration in Übereinstimmung mit einer entsprechenden Fläche der ersten und zweiten Zellenpaare aufweisen, wobei das zweite Zellenpaar im Abstand zwischen dem ersten und dem dritten Zellenpaar angeordnet ist, durch Vorrichtungen zur Kombination des Ausgangssignals einer jeden Zelle des ersten Zellenpaares mit dem Ausgangssignal einer Zelle des dritten Zellenpaares, um ein zweites Winkelsignal zur Bestimmung der Winkelausrichtung des Bildes bezogen auf die Achse bei einer Position im Abstand von der Achse entlang der Bewegungsrichtung zu erhalten, und durch Vorrichtungen, die wahlweise entweder das eine oder das andere WinkelsJghal mit dem Motor zur Drehung des Kopfes verbinden, abhängig von der Geschwindigkeit der Koordinaten-Antriebsmotoren.

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6. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein viertes Paar Zellen gleicher Fläche, die je im Abstand angrenzend an ein entsprechendes Ende des einen Zellenpaares in einer Richtung transversal zu dem Bild der Linie angeordnet sind, durch Vorrichtungen zur Kombination der Ausgangssignale des vierten Zellenpaares miteinander, durch Vorrichtungen zur Kombination der Ausgangssignale des ersten Zellenpaares miteinander, und durch Vorrichtungen zur Kombination der kombinierten Signale des vierten und ersten Zellenpaares, um die Koordinatenmotoren in dem Falle anzutreiben. in dem die Linie durch eine Schablone gebildet wird, die eine der Zellen des vierten Zellenpaares überdeckt.

7. Anordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Kombination der Ausgangssignale des zweiten Zellenpaares miteinander und mit dem J'omMn'.rrten Signal des ersten Zeil enp_vaa res, zur Bestimmung der Winkelausrichtung der Schablone bezogen auf die Achse.

8. Anordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Startrelais, das zur Einleitung der Steuerung der Motoren von den Zellen betätigt wird, und durch Vorrichtungen zur beliebigen Auswahl entweder der kombinierten Ausgangssigriale des vierten und ersten Zellenpaares zur Betätigung des Startrelais in dem Falle, dass eine Linie begrenzter Breite die Schablonenkontur beschreibt, oder der kombinierten Ausgangssignale einer jeden Zelle des ersten Zellenpaares mit einer entsprechenden Zelle des zweiten Zellenpaares, um die Verschiebung der Linie zur Betätigung des Startrelais in dem Falle zu bestimmen, in dem/Linie von einer Schablone oder einem Muster dargestellt wird.

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9. Fotoelektronische Anordnung, die von einem Abtastkopf getragen wird und zur Wahrnehmung der Winkelausrichtung einer Linie, der der Kopf folgt, diese Linie bei einer vorbestimmten Position überdeckt, um ein Signal zur Steuerung eines Steuermotors zu erzeugen, um den Kopf um eine Achse in einen vorbestimmten Winkel bezogen auf die Linie zu drehen, während der Kopf entlang der Linie von einem Paar Koordinaten-Antriebsmotcren bewegt wird, und die den Steuermotor derart steuert, dasc er den Kopf falsch dreht, falls die Anordnung von dieser Position um einen größeren Abstand versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung einen Verstärker zur Verstärkung des von der Anordnung erhaltenen dem Steuermotor zuzuführenden Signals umfasst, dass die Anordnung ein Paar in Serie geschaltete V/iderstände zur Übertragung des Signals zu dem Verstärker ur.fas.s',, χηά dass die Anordnung Vorrichtungen umfasst, die wahlweise zwischen die Widerstände geschaltet werden zur Reduzierung des Signals, das von der Anordnung dem Verstärker in dem Falle zugeführt wird, in dem die Anordnung von ihrer Position um einen großen Abstand" versetzt ist, um die Be\^egung des Steuermotors zu reduzieren, während die Koordinaten-Antriebsmotoren den Kopf bewegen, um die Anordnung in die vorbestiinmte Position zu bringen.

10. Fotoelektronische Anordnung, getragen von einem Abtastkopf, zur Steuerung eines Paares von Kcordinaten-Antriebsmotoren und eines Steuermotors, um eine Bewegung des Kopfes entlang einer Linie, die die Kontur eines Musters oder einer Schablone definiert, bei einem vorbestimmten Winkel einzuhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung sin erstes Paar

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fotoelektronischer Zollen umfasst, die die Linie überdecken, um es den Zellen zu ermöglichen, Ausgangssignale zu liefern, die ein bestimmtes Verhältnis aufweisen, falls der Kopf ~ diesen Winkel einnimmt, während er entlang der Linie bewegt wird und Ausgangssignale zu liefern, die ein anderes Verhältnis aufweisen, falls der Kopf einen anderen als den vorbestimmten Winkel einnimmt., dass die Anordnung ein zweites Paar Zellen umfasst, das in der Richtung; der Bewegung des Kopfes zwecks Uberdeckung der Linie zu dem ersten Paar im Abstand angeordnet ist, um es den: zweiter) Zellenpaar zu ermöglichen, Ausgangssignale zu liefern, die ein bestimmtes Verhältnis aufweisen, falls der Kopf dl3sen Winkel einnimmt, während er entlang der Linie bewegt v/irel und Ausgangssignale zu liefern, die ein anderes Verhältnis aufweisen, falls der Kopf einen anderen als den vorbestimmten Win¹.el eir: immt, und dass die Anordnung Vorrichtungen zur Kombination der Signale des ersten und zweiten Zellenpaares umfasst, um Richtung und Betrag der Drehung des Steuermotors zur Ausrichtung des Kopfes auf den vorbestimmten Winkel bezogen auf die Linie .z.u bestimmen.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet_s dass sie Vorrichtungen zur Kombination des Ausgangssignalr> einer jeden Zelle des einen Paares mit einem Signal einer entsprechenden Zelle des anderen Paares umfasst, um die Verschiebung der Linie von den Zellen zur Betätigung, eier· Koordinaten-Antriebsmotoren zu bestimmen, damit, die ZyiJ.^n weiterhin die Linie überdecken.

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12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Paar Zellen zwecks Uberdeckung der Linie in der Richtung der Bewegung des Kopfes im Abstand von dem zweiten Paar angeordnet ist, so dass es dem dritten Zellenpaar möglich ist, Ausgangssignale zu liefern, die ein bestimmtes Verhältnis aufweisen, falls der Kopf diesen Winkel einnimmt und Ausgangssignale zu liefern, die ein anderes Verhältnis »ufweisen, falls der Kopf einen anderen als den vorbestimmten Winkel einnimmt, und dass Vorrichtungen zur Kombination der Ausgangssignale des ersten und dritten Zellenpaares vorgesehen sind, um Richtung und Betrag der Drehung des Steuermotors zum Ausrichten des Kopfes auf diesen vorbestimmten Winkel entsprechend der Bewegung des Kopfes entlang der Linie mit einer gewählten hohen Geschwindigkeit zu bestimmen.

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