DE2405133A1

DE2405133A1 - Geraet und verfahren zum genauen indizieren

Info

Publication number: DE2405133A1
Application number: DE19742405133
Authority: DE
Inventors: Heinz Joseph Gerber; Samuel Clifford Robison
Original assignee: Gerber Scientific Instrument Co
Current assignee: Gerber Systems Corp
Priority date: 1973-04-09
Filing date: 1974-01-30
Publication date: 1974-10-17
Also published as: US3844461A; FR2224801A1; DE2405133C3; DE2405133B2; FR2224801B1; GB1439569A

Description

Patentanwälte Dipl.-!ng. Richsrd Höller-Börner

DipL-lng. Hans-Üdorich Woy Berlin-Dahlem, Podbieiskiaike^

Berlin, den 30. Januar 1974

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Gerät und Verfahren zum genauen Indizieren

Das genaue Indizieren eines Streifens dünnen Materials auf einem Flachbett-Tisch in zwei Koordinaten durch eine Einrichtung, die über dem Material arbeitet, erfolgt durch Kuppeln des dünnen Materials an einen Träger dieser Einrichtung und Bewegen des Trägers entlang dem Tisch in einer Sichtung. Da der Träger ein genaues Präzisionsantriebssystem zum genauen Indizieren der Einrichtung über verschiedenen Gebieten des Tisches besitzt, kann das Indizieren des dünnen Materials mit derselben Genauigkeit wie das Einstellen der Einrichtung erfolgen.

Die.Erfindung bezieht sich auf ein Präzisionsindisiergerät und ein Verfahren, durch das das Gerät betrieben wird, um das

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Material genau über einen Arbeitstisch um genau geregelte Werte zu verschieben oder zu indizieren. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Indiziergerät, das denselben Träger zum Einstellen einer Einrichtung über der Arbeitsfläche eines Tisches und zum Verschieben eines Streifens dünnen Materials über den Tisch zwischen den Operationen der Einrichtung verwendet.

Automatisch gesteuerte Instrumentsysteme mit Trägern·, die sich in zwei Koordinatenrichtungen über die Arbeitsfläche eines Tisches bewegen, sind allgemein bekannt. Gewöhnlich überquert ein erster Träger den Tisch in einer ersten Koordinatenrichtung, die parallel zur Arbeitsfläche verläuft, und ein zweiter Träger, der sich am ersten befindet, bewegt sich relativ zum ersten in Richtung der anderen Koordinate. Wenn ein Instrument sich am zweiten Träger befindet, können zusammengesetzte Bewegungen beider Träger das Instrument zu einem beliebigen Punkt auf dem Gebiet der Arbeitsfläche führen, die von den Trägern bestrichen wird. Genaues Einstellen der Träger und somit des Instruments erfolgt durch numerisches Steuern, das entweder aus einem angeschlossenen Datengenerator oder aus vorher programmierten Daten betrieben wird.

Automatisch gesteuerte Maschinen dieser Art können mit sehr verschiedenen Instrumenten verwendet werden. Die Instrumente können Auftrag- und Schreibstifte,Lichtköpfe, Ziehköpfe und Schneidoder Bohrwerkzeuge verwenden.

Bei den bekannten automatisch gesteuerten Maschinen hängt das Instrument an einem einzelnen Träger, der einen Tisch in einer Koordinatenrichtung überquert, und eine sich bewegende Arbeits-

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fläche, auf der dünnes Material gehalten wird, wird von einer Fördereinrichtung in der anderen Koordinatenrichtung gebildet, so dass die gegenseitigen relativen Bewegungen von Instrument und Material in einer beliebigen Richtung über den Tisch sowohl vom Träger als auch von der Fördereinrichtung erzeugt werden. Bei Maschinen dieser Art können lange Streifen dünnen Materials mit einem Tisch behandelt werden, der im Vergleich zur Länge des Streifens verhältnismässig kurz ist. Es können aber auch andere Schwierigkeiten auftreten, die sich primär auf die Bewegung des Materials beziehen, wenn sie durch das Instrument bewirkt wird.

Es ist demnach erwünscht eine automatisch geregelte Anlage zu besitzen, die,wie beschrieben, einen Arbeitstisch mit zwei Trägern verwendet, um ein Instrument zu führen und genau einzustellen, während das dünne Material stationär gehalten wird. Bei Anlagen dieser Art muss das Bett des Arbeitstisches Abmessungen aufweisen, die mit denen des Materials im Verhältnis stehen, wenn nicht andere Mittel zum Bewegen des Materials auf einem kurzen Tisch vorgesehen sind. Bekannte Anlagen verwenden zwei Träger zum Führen eines Instrumentes über ein feststehendes Material, wenn das Instrument, das am Material arbeitet, eine Fördereinrichtung oder einen besonderen Antriebsmechanismus auf einem kurzen Arbeitstisch nur für das Verschieben des Materials verwendet, so dass ein langer Streifen in Segmenten aufgearbeitet werden kann. Solche Förderanlagen oder Antriebsmechanismen können auch zum Beladen oder Entladen des Tisches verwendet werden.

Die Schwierigkeit des Aufbereitens von Materialstreifen in Segmenten besteht darin, dass die Bewegung des Streifens, wenn ■ sie nicht sehr genau geregelt wird, nicht fortlaufende Muster

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zwischen benachbarten Segmenten des Streifens laufen lässt. Während das Problem des Zusammenhängens zwischen den Segmenten in vielen Fällen nicht kritisch ist, ist es doch in manchen Fällen sehr wichtig. Beispielsweise kann bei einem Aufzeichnungssystem mit hoher Auflösung, bei dem eine Eeihe von Linien fortlaufend über mehrere Segmente eines Streifens laufen, der langer als der Aufzeichnungstisch ist, kann, ausser bei genauer Steuerung, eine Unterbrechung ergeben, wobei sich sonst eine fortlaufende Linie ergeben soll. Huste· zwischen benachbarten Segmenten können sich entweder um kleine Teile überlappen oder von einander entfernt sein. In jedem Fall kann das sich ergebende Erzeugnis für den beabsichtigten Zweck vollständig ungeeignet sein.

Eine offensichtliche Lösung des Problems des Indizierens ist das Aufbauen der Fördereinrichtung, die das Material mit einer Genauigkeit indiziert, die zum Einhalten kleiner Toleranzen während des Indizierens ausreicht. Während eine solche Lösung durchgeführt werden kann, ist es doch sehr teuer, eine im Arbeitstisch nur zum Indizieren des Materials zwischen den Arbeitsvorgängen eine Fördereinrichtung mit sehr hoher Präzision einzubauen.

Es ist demnach eine allgemeine Aufgabe der Erfindung, ein Gerät und ein Verfahren zu Indizieren anzugeben, das zweckmässig ist und ein vorhandenes Präzisionsantriebsgerat in der Instrumentenanlage verwendet.

Die Erfindung besteht in einer automatisch geregelten Instrumentenanlage, bei der dünnes Material auf der tragenden Flüche eines Arbeitstisches ausgebreitet und in stationärer Lage gehalten wird,

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während ein durch einen genau geregelten Träger eingestelltes Instrument auf dem Material arbeitet.

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Indiziergerät mit einer Kupplung, die an dem Träger angebracht ist und an das dünne Material auf der tragenden Fläche angreifen kann. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren, durch das das dünne Material zum Tisch in der Einen Richtung mit dem Träger genau verschoben werden kann.

Der Vorteil der Erfindung ist der, dass das dünne Material mit einem Präzisionsantriebsmechanismus indiziert werden kann, der in der Anlage bereits vorhanden ist. Dach festes Kuppeln des dünnen Materials an den Träger, kann die sich ergebende Bewegung des Materials mit derselben Genauigkeit erfolgen wie die des Instruments.

Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen. In diesen ist:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer automatisch geregelten Flachbettaufzeichungsanlage, bei dem die Erfindung angewendet wird;

Figur 2 eine Ansicht des Aufzeichnungstisches nach Figur 1, bei dem ein Stück Aufzeichnungspapier abgeschnitten ist, um das Tischbett zeigen zu können;

Figur 3 ein Teilschnitt der Endansicht des Tisches nach Figur 1; Figur ^f ein Teil der Endansicht des Aufzeichnungstisches beim Ausführungsbeispiel des Kupplungsmechanismus im einzelnen; Figur 5 eine Ansicht des Aufzeichungstisches, bei dem das Aufzeichnutfgspapier teilweise abgeschnitten ist, um ein anderes

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Ausführungsbeispiel des Kupplungsmechanismus zeigen zu können;

Figur'6 ein Teil einer Endansicht des Tisches nach Figur 5 mit dem Kupplungsmechanismus im einzelnen; Figur 7· eine Ansicht des Tisches' bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 8 eine Schnittansicht des Tisches nach Figur 7; Figur 9 ein Teil der Endansicht des Tisches nach Figur 7 und die Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels des Kupplungsmechanismus im einzelnen;

Figur 10 ein Teil der Endansicht des Tisches nach Figur 5 mit einem anderen Kupplungsmechanismus im einzelnen; Figur 11 eine Endansicht des Aufzeichnungstisches nach Figur 1 bei einem noch anderen Ausführungsbeispiel des Kupplungsmechanismus; und

Figur 12 ein Teil der Endansicht, teilweise im Schnitt, des Kupplungsmechanismus nach Figur 11 im einzelnen.

Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen eine Anlage mit einem automatisch geregelten Instrument mit dem verbesserten Indiziergerät nach der Erfindung. Die Anlage ist eine numerisch gesteuerte Anzeigeanlage 10, die auf einem Streifen dünnen Materials oder Aufzeichnungepapier 12 eine graphische Information erzeugt. Wenn auch eine Aufzeichnungsanlage zum Erläutern der Erfindung gewählt worden ist, so ί«"" die Erfindung doch auch bei einer Art einer automatisch geregelten Anlage mit e£nem in einem Träger gehaltenen Instrument verwendet werden, um den Träger über einem Streifen dünnen Materials genau einzustellen, das während des Arbeitens des Instruments zum Träger stationär gehalten wird. Ausser der

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Aufzeichnungsanlage kann die Erfindung auch bei Anlagen mit Lichtköpfen, .Ziehköpfen, Schneidköpfen und zahlreichen anderen Instrumenten verwendet werden. ·

Die numerisch geregelte Aufzeichenanlage 10 besteht grundsätzlich aus einem Regler 1^, der Äufzeichnungsbefehle erzeugt, und dem Flachbett-Aufzeichnungstisch 16, der dadurch auf die Befehle anspricht, dass der Aufzeichnungskopf oder der Schreibstift 18 auf dem Papierstreifen 12 eine graphische Information aufzeichnet. Der Regler 14 liest ein Aufzeichnungsprogramm aus einem Loch- oder Magnetband 20 ab und formt das Programm in Motor- Befehlssignale um, die über eine Steuerkabel 22 auf den Aufzeichnungstisch 16 übertragen werden.

Der Aufzeichungstisch 16 enthält einen X-Träger 26, der sich über den Tisch in der dargestellten X-Richtung vor- und zurückbewegt, und einen Y-Träger 28, der am X-Träger angebracht ist und sich zum X-Träger in der Y-Richtung bewegen kann. Zusammengesetzte Bewegungen der Träger 26 und 28 ermöglichen es, das der Aufzeichungsstift 18 in einer Koordinate der Arbeitsfläche des Tischbettes 30 übertragen wird, das das Aufzeichungspapier trägt. Der X-Tröger wird während der Bewegungen in der X-Richtung durch Bahnen 32 genau geführt, die entlang jeder Seitenkante des Asches verlaufen. Die Befehle des Reglers 1^ werden von einem X-Antriebsmotor 3*f aufgenommen, der (nicht dargestellte) Antriebsräder dreht, die an ein Getriebe 38 an jeder Seite des Tisches zum genauen Führen des Trägers 26 in verschiedene Stellungen am Tiech angreift.

Der T-Träger 28 wird auf dem überbrückenden TaL des X-Trägers genau geführt, um sich quer zum Tisch in der Y-Richtung zu be-

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wegen. Die Motorbefehle des Reglers 1*t werden von einem Y-Antriebsmotor 38 aufgenommen, der eine Leitspindel ^O dreht, die in der Y-Richtung verläuft und gewindemässig mit dem Y-Träger 28 zum genauen Einstellen des Trägers in der Y-Richtung in Eingriff steht.

Der Stift 18 wird an einem (nicht dargestelltem) Z-Träger gehalten, der den Stift sich in den und aus dem Kontakt mit dem Aufzeichungspapier entsprechend den Befehlen des Seglers 1^ führen lässt.

Das Bett 50 des Aufzeichnungstisches 16 enthält mehrere kleine Kanäle oder Öffnungen kZ, die gjeichmässig über die Arbeitsfläche verteilt sind. Die Öffnungen stehen, wie besonders die Figuren 3 und k erkennen lassen, mit einer Kammer hh im Bett in Verbindung. Hit der Kammer hk ist eine (nicht dargestellte) Vakuumpumpe verbunden. Wenn ein Stück dünneni&terials über die Arbeitsfläche des Betts 30 gebreitet ist, wird die Vakuumpumpe eingeschaltet, damit der Papierstreifen 12 in seiner Lage gehalten wird.

Nach Figur 1 ist das Aufzeichungspapier 12 ein langer Streifen dünnen Materials das, auf Rollen oder Führungsspulen 50 und 52 von Halterungen an den gegenüberliegenden Längsenden des Tisches 16 gehalten wird. Zum Halten strafft sich das Segment-Aufzeichnungspapier auf dem Tisch, bevor die Vakuumanlage das Papier fest gegen das Bett 30 zieht. Ein Drehmotor ^k wird mit der Spule 50 und ein Motor 56 mit der Spule 52 kraftschlüssig verbunden. Die Motoren 5k und 56 können aber auch den Träger 26 beim Verschieben des Papier-Streifens in der X-Richtung unterstützen, wie noch erläutert werden wird.

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Zum Erzeugen einer graphischen Information auf dem ganzen Papierstreifen 12 muss der Streifen von Zeit zu Zeit über das Bett 30 des Tisches 16 in der X-Richtung verschoben oder indiziert werden.. Wo die Information mit hoher Genauigkeit aufgezeichnet wird, muss das Verschieben des Papierstreifens mit äquivalenter Genauigkeit erfolgen. Andererseits können die Spuren T auf benachbarten Papiersegmenten entweder unterbrochen oder so überlappt sein, dass sich eine Verfälschung der aufgezeichneten Daten ergibt.

Bei bekannten Anlagen nehmen die Motore ^k und 56 Indizierbefehle auf und dienen zum Verschieben des dünnen Materials in der X-Richtung, wenn das Aufzeichnen auf einem Segment des Streifens beendet ist. Zum genauen Verschieben des Materials wurden jedoch die Hotore und die zugehörigen Steuerungen sehr genaue Teile sein und somit die Kosten des Aufzeichungstisch.es wesentlich erhöhen.

Gemäss der Erfindung dient der X-Träger 26 zum Indizieren des Streifens Aufzeichungspapiers 12 in der X-Richtung in Verbindung mit den Bahnen 32 und den Getrieben 36. Nach Figur und k sind die Kupplungsmechanismen 6O und 62 an gegenüberliegenden Seiten des X-Trägers 26 das Segment des Streifens befestigt, der auf der tragenden Fläche des Bettes 30 aufliegt. Wenn der Streifen indiziert werden soll, steht der X-Träger 26 mit dem Segment auf dem Bett durch die Kupplungsmechanismen 6O und 62 in Eingriff und dann wird der Träger in der X-Richtung an einem Teil oder ganz über den Tisch geführt, um ein neues Segment des Streifens von einer der Spulen 50 und 52 auf den Tisch zu ziehen, während das die

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aufgezeichneten Daten tragende Segment auf die jeweilige andere Spule aufgewickelt wird. Da der X-Träger 26 bereits einen genauen Antrieb zum Einstellen des Aufzeichnungsstifts 18 oder eines anderen Instrumentes besitzt, wird beim Indizieren des Streifens Aufzeichungspapiers 12 der vorhandene Präzisionsantrieb verwendet, was sicherstellt, dass die Verschiebung des Materials mit derselben Genauigkeit wie das Einstellen des Stifts erfolgt.

Die Kupplungsmechanismen 60 und 62 sind gleich aufgebaut. Der Einfachheit halber wird deshalb nur der Kupplungsmechanismus 60 im einzeJben beschrieben und in Figur h gezeigt. Der Mechanismus 60 enthält zwei Klemmbacken 70 und 72, die die Seitenkante des Papierstreifens 12 einklemmen, wenn der Kupplungsmechanismus 60 während des Ihdizierens betätigt wird. Die Backe 70 wird präzise unmittelbar unter dem Träger 26 auf einer drehbaren Welle 7^ getragen, die mit einem Drehmotor 76 so verbunden ist, dass· die Backe 70 um die vertikale Achse der Welle 7^ zwischen einer vom Papierstreifen 12 entfernten Stelle und parallel zu der X-Richtung (Figur 3) und einer unter der SeitenkanB des Streifens 12 befindlichen Stelle und parallel zur Ϊ-Richtung (Figur k) um 90° gedreht werden kann. Die Backe 72 wird auf dem hin- und herschwingenden Anker des Elektromagneten 78 getragen. Wenn der Magnet 78 betätigt wird, drückt der Anker die Backe 72 nach unten, die so den Papierstreifen 12 gegen die Backe 70 drückt. Eine Rückfuhrfeder 80 zieht beia Abschalten des Magneten 78 die Backe 72 voa Streifen 12 nach oben weg.

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Im Betrieb ist der Kupplungsmechanismus 60 vom Papierstreifen 12 ganz frei, wenn eine Aufzeichnung mit den Trägern 26 und 28 und dem Stift 18 ausgeführt werden soll. Die Backe 70 wird zur Seite des Bettes 30 aus dem Kontakt mitd?m Streifen 12 gedreht und die Backe 72 wird über dem Streifen gehalten. Um den Papierstreifen zwischen Aufzeichnungen auf benachbarten Segmenten zu halten, werden Motor 76 und Magnet 78 eingeschaltet und die Klemmbacken 70 und 72 schliessen sich am Segment des Streifens auf dem Bett, während der Träger 26 angehalten wird. Es sei bemerkt, dass die Backe 70 am unteren Ende der Welle 7k an einer festen Stelle unter dem Träger"26 und an einer Erhebung auch mit der tragenden Fläche des Bettes 30 getragen wird. Beim Drücken der Backe 72 nach unten durch den Magneten 78 wird der Papierstreifen etwas vertikal oder horizontal verschoben und demnach unmittelbar an den Träger 26 ohne Beeinträchtigen der Lagebeziehung des Trägers 26, des Bettes 30 und des Papierstreifens 12 gekuppelt. Nach dem Ergreifen des Streifens 12 wird dieser um einen bestimmten Betrag durch den Träger 28 in X-Richtung verschoben und kommt ohne Beeinträchtigung der Lagebeziehung von Träger und Papier frei. Da die Verschiebung des Trägers zum Bett 30 durch Präzisione-Antriebsmechanismen gesteuert wird, erfolgt die Verschiebung des Streifens 12 auf dem Bett 30 mit Präzision.

Einstellbare Fiihrungsplatten 8^f, können, wie sie Figur 2 zeigt, neben den Rollen des Aufzeichungsstreifens an den Enden des Tisches 16 zum Führen des Streifens dienen, wenn dieser von den Spulen 50 oder 52 auf- und abgewickelt wird. Die Führungsplatten unterstützen auch den Träger 26 beim Halten der Lage des Streifens in der Y-Richtung.

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Das Ausrichten in X- und Y-Richtung an der Verbindung der graphischen Information, die entsprechend vor und nach einer Indizierung aufgezeichnet worden ist, kann durch den Träger 26 und die Kupplungen 6O und 62 aufrechterhalten werden. Wenn beispielsweise jede graphische Information auf einem Segment eines das Bett 30 bedeckenden Streifens aufgenommen worden ist, wird der Träger 26 an das Ende der aufgezeichneten Daten neben der Spule gebracht, die ein neues Papiersegment besitzt, das beschrieben werden soll. Der Streifen wird von den Kupplungsmechanisraen 6O und 62 ergriffen und dann wird die Vakuumanlage abgeschaltet. Der Streifen wird dann über das Bett 30 geschoben, bis das neue Segment richtig gegen das Bett 30 gehalten wird, während die Kupplungsmechanismen nicht klemmen. Die aufgezeichneten Daten an der Stelle, an der die vorhergehende Aufzeichnung endet, befinden sich mit den Trägern 26 und 28 noch in präziser Ausrichtung, da die relative Lage von Träger und Papierstreifen an dieser Stelle in der X- und Y-Richtung durch die Kupplungsmechanismen vor, während und nach der Verschiebung zwischen den Stellen von Angreifen und Freigeben festgelegt ist.

Während dem Indizieren können mehrere zusätzliche Schritte angewendet werden, um das Verschieben des Papierstreifens durch den X-Träger 26 zu unterstützen. Die Drehmotore 5^ und 56 können durch den Regler 1^ eingeschaltet werden, damit die Motoren den Träger 26 antreiben, wenn dieser das Material indiziert. Dabei wird einer der Drehmotoren abgeschaltet und der andere legt eine geringe Antriebskraft an die Rolle und koordiniert hiermit gleichzeitig mit der Bewegung des Trägers 26 eine Zugkraft an den Papierstreifen, um die Spannung am X-Antriebsmotor J>k aufzuheben und so ein Strecken oder Falten des Papierstreifens zu

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vermeiden. Es kann aber auch ein Umkehrventil in der Vakuumanlage verwendet werden, das die Kammer 44 leicht unter Druck setzt und ein dünnes Luftpolster erzeugt, das als Lager zwischen dem Aufzeichungsstreifen und dem Tisch 13 dient.

Die Figuren 4 und 5 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel des mechanischen Kupplungsmechanismus 90. Der Tisch 16 ist praktisch in derselben Weise aufgebaut wie der Tisch nach den Figuren 1 bis. 4.

Der Kupplungsmechanismus 90 besteht aus einem Elektromagneten 92, der unter dem X-Träger 26 federnd gehalten wird, und einem magnetisch empfindlichem Band 94, das das Bett 30 des Tisches umgibt. Das Band 94 wird an den Längsenden des Tisches von Spannrollen 96 so gehalten, dass die Teile des Bandes, dieüber und unter dem Bett verlaufen, gegenüber dem Tisch frei in der X-Richtung bewegt werden können. Ein entsprechendes Band 98 und ein (nicht dargestellter) Elektromagnet sind am Tisch bzw. Träger 26 an der gegenüberliegenden Seite des Tisches angebracht.

Der Elektromagnet 92 wird auf Stangen 100 gleitend getragen, die aus dem Träger nach unten herausragen. Der Magnet 92 wird durch die Stangen präzise in der vertikalen Richtung geführt und eine Rückfuhrfeder 102 trägt den Magneten so, dass sein unteres Ende etwas über dem dünnen Material liegt, wenn der Magnet abgeschaltet ist.

Das Band 94 besitzt ein I-förmigen Querschnitt und befindet sich im Bett 30 in einer entsprechenden I-förmigen Rille oder Spur 104, die fest im Bett angebracht ist und aus.magnetisch empfindlichem Material besteht, so dass der Elektromagnet'92

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und das Band 3h in bezug zur Spur leictit gleiten. Die Spur 1C& und das Band 9h besitzen eine Oberfläche, die sich in der Höhe der Arbeitsfläche des Bettes 30 befinden. Bei erregtem Elektromagneten 92 und bei dessen Abwärtsbewegen zum Ergreifen des Bandes und Einklemmen des Papierstreifens 12 wird das Band durch seine I-förmige Ausbildung in der Spur gehalten und folglich wird der Streifen nicht angehoben oder in anderer Weise verschoben.

Io Betrieb wird der Papierstreifen 12 auf dem Bett JO so ausgebreitet, dass die Seitenkanten des Materials auf der Oberseite der Bänder 9h und 98 liegen. Zum Indizieren des Streifens über der Arbeitsfläche des Bettes 30 wird der Elektromagnet erregt und zum Band 9h gezogen, um die Kante des Streifens ähnlich wie die Backen 70 und 72 in Figur einzuklemmen. Der Träger 26 wird dann entlang dem Tisch in der X-Bichtung be-

wegt und der gekuppelte Streifen wird um einen entsprechenden Betrag verschoben, so dass ein neues Segment des Streifens auf das Bett gebracht wird. Wiederum wird eine präzise Lagebeziehung von Träger und Streifen während des Angreifens, des Bewegens und des Loslassens beim Indizieren eingehalten.

Das Band 9^ kann natürlich auch einfach auf dem Bett 30 aufliegen und die durch die Rollen 96 an das Bett 30 angelegte Spannung kann zum Halten des Bandes aufgestützt sein. Es kann auch ein Band erwünscht sein, das zum Bett in T-Richtung verschoben werden kann, so dass Materialstreifen verschiedener Breiten aufgenommen werden können.

Die Figuren 7 bis 9 zeigen ein noch weiteres Ausführungsbeispiel

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der Erfindung auf dem Aufzeichentisch 16. Hier enthält der Tisch 16 die Träger 26 und 28, die den Aufzeichungsstift 18 in verschiedene Stellungen über dem Streifen 12 in derselben Weise wie in Figur 1 führen. Das Tischbett 110 besitzt somit eine Konstruktion, die etwas vom Bett 30 der Figur 1 abweicht. Das Bett 110 enthält eine Basis 112, die mehrere Rillen 114 enthält, die am Tisch an der Oberseite der Basis 112 entlang laufen. Das Bett 110 ist, wie Figur 8 zeigt, von einem grossen gelochtöm Förderband 120 umgeben, das viele Löcher 122 aufweist, die mit den Rillen 114 in Verbindung stehen, wie Figur 9 zeigt. An den Rillen 114 liegt eine Vakuumpumpe, so dass das dünne Material 12 fest gegen die Arbeitsfläche des Tisches gedruckt wird, die vom oberen Teil des Fäderbandes 120 bestimmt ist. Das Band 120 bewegt sich gegen den Tisch 16 mittels Spannrollen 124, die an jedem Längsende den Tisch überqueren. Die Rollen 124 sind an jedem Ende im Tisch gelagert und sind nur leerlaufende Rollen. Sie können aber auch durch Drehmotore wie die für den Antrieb der Spulen und 52 angetrieben werden. Die Längsrillen lassen de Vakuumhaltekräfte auf dem Papierstreifen ohne Rücksicht auf die Lage einwirken, in der die Förderanlage anhält.

An jeder Seitenkante des Förderbandes 120 befindet sich eine Reihe aus einem Ganzen bestehender Eingaistifte 126, die in eine entsprechende Reihe \on Öffnungen 128 an der Kante des Papierstreifens 12 eingreifen. Dies wird durch Halten des dünnen Materials in ausgebreitetem Zuäand sowohl in der X-als auch in der Y-Richtung unterstützt.

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Ein Kupplungsraechanismus 1JO am Träger 26 gleicht, wie Figur 9 zeigt, dem Mechanismus 60 nach Figur h. Dieser Mechanismus enthält eine untere Klemmbacke 132 und eine obere Klemmbacke 13^. Die untere Backe ist am X-Träger 26 durch eine feste Stange I36 befestigt, so dass sie sich nicht um eine vertikale Achse dreht. Das Drehen der unteren Backen in den Ausführungen nach den Figuren k und 9 ist optimal. Der Anker eines elektrisch betätigten Magneten I38 hält die obere Backe 13^ unmittelbar über der unteren Backe 132 und der Seitenkante des Aufzeichungsstreifens 12 und des Förderbandes 120. Bei Betätigung des Magneten 138 wird die Backe 13^ nach unten gedruckt und kuppelt in Verbindung mit der Backe 132 sowohl den Streifen als auch das Förderband in präziser Lagebeziehung zum Träger 26. Bei abgeschaltetem Magneten I38 zieht die Rückführfeder 1^0 die obere Backe 13*t zurück und gibt so den Streifen und das Band frei. Ein anderer Kupplungsmechanismus, derdem Mechanismus I3O entspricht, ist am X-Träger 26 an der gegenüberliegenden Seite des Tisches befestigt.

En Betrieb unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach den Figuren 7 bis 9 nicht wesentlich von dem Indizieren, wie es in Verbindung mit den Figuren 1 und 5 beschrieben worden ist. Die Indizierungsbewegungen des Papierstreifens durch den X-Träger 26 werden von einer entsprechenden Bewegung des Förderbandes begleitet, da_der Streifen und das Band an den Träger geklemmt sind. Es istnicht wesentlich, dass der Streifen zur Eecke des Förderbandes geht, um unmittelbar an den Kupplungsmechanismus I30 anzugreifen. Da die Stifte 126 die

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relative Lage von Streifen und Band festlegen, kann nur die Seitenkante des Bandes von den Backen 132 und 13^ eingeklemmt werden.

Figur 10 zeigt ein noch weiteres Ausführungsbeispiel des KupplungsmechanHnus, das einen Mechanismus 1^8 verwendet, der dem Mechanismus 90 nach denFiguren 5 und 9 ähnlich ist, wobei Stifte 15O zusätzlich den Streifen 12 mit dem X-Träger 26 während des Indizierens ausgerichtet halten. Die Stifte 150 ragen aus dem Elektromagneten 92 nach unten heraus, so dass der Magnet als Stiftträgerteil dient. Wie bereits in Verbindung mit Figur 5 und 6 beschrieben, wird der Elektromagnet 92 auf den Stangen 100 gleitend geführt und über der Tragefläche des Bettes 30.durch die Feder 102 federnd gehalten, wenn der Elektromagnet 92 abgeschaltet ist. Das Magnetband 9^» das das Bett 30 umgibt wird in einer nicht-magnetischen Spur 152 gehalten, die einen Teil der tragenden Fläche darstellt, auf der der Streifen 12 ruht. Zwei entlang der Spur in X-Richtung verlaufende Rillen 15^ sind mit den entsprechenden Stiften 150 ausgerichtet und lassen somit die Spur 152 während der Indizierung in einer Richtung von den Stiften durchdringen.

Demnach wird beim Indizieren der Elektromagnet 92 erregt, so dass er und das Band 9^f den Streifen 12 einklemmen. Die Stifte 150 gehen durch den Streifen 12 hindurch und greifen in die Rillen I5A· ein. Der Magnet bleibt erregt, wenn der X-Träger über den Aufzeichungstisch geht, und zieht ein neues Segment eines ergriffenen Materials auf die Tragefläche des Bettes 3O. Grundsätzlich ist die Arbeitsweise dieselbe wie die in Verbindung mit den Figuren 5 und 6 beschriebene, ausgenommen, dass

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die Stifte I50 in denRillen 154 gleiten und sicher stellen, dass der Streifen 12 mit dem X-Träger 26 präzise ausgerichtet bleibt, bis das Indizieren beendet ist. Zu dieser Zeit wird der Elektromagnet 92 abgeschaltet, die Vakuumkammer ¥l· unter dem Bett entleert, um den Streifen gut an der tragenden Fläche des .Bettes zu halten, und die-Stifte 150kommen vom Streifen 12 frei, wenn die Feder 102 den abschaltenden Elektromagneten 92 vom Material nach oben weghebt.

Die Figuren 11 und 12 zeigen ein noch weiteres Ausführungsbeispiel des Kupplungsmechanismus, das einen Stifttrageteil in der Form einer länglichen Kanalstange I60 enthält, die unter dem X-Träger 26 von einer Seite des Tisches zur anderen Seite in Richtung der Y-Koordinate verläuft. An der Stange I60 sind mehrere Angriffsstifte 162 gleichmässig verteilt angeordnet, die amTisch 16 nach unten zum Papier herausragen. Die Stange I60 ist durch die Stangen 164 einer elektrischen Betätigungseinrichtung unmittelbar unter dem überbrückenden Teil des X-Trägers 26 befestigt. Die die Stangen 164- umgebenden Federn I68 halten die Stange I60 und die Stifte 162 über dem Streifen 12 auf der Tragefläche des Tisches 16, wenn die Betätigungsvorrichtungen 166 abgeschaltet sind.

Während des Indizierens sind die Betätigungsvorrichtungen erregt und drücken die Stifte 162 durch den Streifen 12 nach unten und in das Bett 30, das hier ein durchdringbares Material wie geschäumter Kunststoff oder eine Bürstenmatte ist. Zum Befestigen des Streifens 12 an der Kanalstange I60 wird, nachdem die Stifte 162 durch den Streifen gedrückt worden sind, die Kanalstange in Form eines Vakuumspannfutters mit Dichtungen an

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den Enden der Stange errichtet, wobei eine Vakuumleitung I70 an einem Ende zum Innern der Kanalstange führt und an der unteren Fläche der Stange längliche Öffnungen oder Schlitze 172 zwischen jedem Stift I62 verteilt angeordnet sind. Wenn die Stifte 162 durch den Streifen 12 in das Bett 30 eindringen, wird das Innere der Stange evakuiert und die Papierabdeckung der Schlitze 172 wird fest gegen die Stange gezogen. Das Vakuum innerhalb der Bettkammer kk wird dann freigegeben und die Kammer hh kann leicht unter Druck gesetzt waden, um ein Lager zwischen Streifen 12 und Bett zu erhalten. Die elektrischen Betätigungsvorrichtungen I66 werden abgeschaltet und die Federn I68 heben die Stange und den ergriffenen Streifen etwas über das Bett an, so dass die Stifte vom Bett freikommen und etwas über der tragenden Fläche des Bettes verteilt werden, wie die Figuren 11 und 12 zeigen. Der X-Träger 26 gelangt dann über den Tisch 12 und schiebt ein neues Papiersegment auf die tragende Fläche.

Zum Freigeben des dünnen Materials von den Stiften 1Ö2, nachdem ein neues Segment auf den Tisch geschoben worden ist, wird die Vakuumkammer kk im Tischbett entleert und das Innere der Kanalstange I60 leicht unter Druck gebracht, um das Material entsprechend zu. ziehen und auf die Tragefläche zurückzudrücken. Die Betätigungsvorrichtungen 166 können am Punkt der Freigabe kurz eingeschaltet werden, um den Streifen auf den Tisch zurückzudrücken.

Wenn das Indizieren, das mit dem Gerät nach den Figuren 11 und 12 ausgeführt ist, stets durch Ergreifen des dünnen Materials an einer spezifischen X-Koordinate oder Längsstelle

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auf dem Tisch 16 ausgelöst wird, braucht das ganze Bett 30 nicht aus durchdringbarem Material zu bestehen. Dafür kann ein Streifen aus durchdringbarem Material, der seitlich am Tisch in der Y-Eichtung entlangläuft, an der Seite vorgesehen sein, an der das Material stets ergriffen wird. Es könnte aber auch ein etwas vielseitigeres Gerät durch Anbringen mehrerer solcher Streifen an verschiedenen Längsstellen am Tisch vorgesehen werden.

Es sind zwar einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden, doch sind auch andere Ausführungen möglich, ohne dass vom Sinn der Erfindung abgewichen wird. Beispielsweise kömsn, wenn ein Hilfsträger die Bahnen 32 teilt, die Gestelle 36 und der Regler Λ¹+ sich auch auf dem Tisch befinden. Während der Hilfsträger-Präzisionsantriebsmotore und Getriebe benötigen wurden, die einen Stift mit derselben Genauigkeit wie der X-Träger 26 bewegen können, kann es zweckmäfiB.ger sein, einen besonderenTräger zum Indizieren des Streifens dünnen Materials zu besitzen. Da gemensame Wege und Gestelle gebraucht werden, würde die Lagebeziehung der beiden Träger zum Bett dieselbe sein. Die Klemmeinrichtungen können elektrisch, pneumatisch, magnetisch, hydraulisch oder durch Hand betätigt werden. Die Bänder nach den Figuren 5 und 7 können magnetisch-empfindlich für einen Elektromagnet gemacht werden, z.B. durch Imprägnieren eines biegsamen Gummibinders mit fein verteiltem ferromagnetischem Pulver, wie es Figur 6 zeigt. Die Bänder müssen keine endlosen Bänder sein, wie es dargestellt ist, sondern können an jedem Längsende des Tisches ebenso wie der Papierstreifen 12 aufgespult oder aufgewickelt werden. Die Erfindung kann auch

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zum Schneiden langer Markierungen von Stoffstreifen oder anderem schlaffem Material dienen, wie es in der USA-Patentschrift 3i^95A92 beschrieben wird. Wie bereits erwähnt, können die einzelnen von der automatisch geregelten Anlage genutzten Instrumente in weiten Grenzen verändert werden. Die Erfindung ist demnach in einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben worden und ist nicht auf diese beschränkt.

Patentansprüche;

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Claims

PATE N TA N. SPRÜCHE

Λ J, Anlage mit automatisch gesteuerten Instrumenten, bei der dünnes Material auf der trägenden Fläche eines Tisches ausgebreitet ist, während ein Träger zum genauen lagemässigen Einstellen eines Instruments, das auf verschiedene Gebiete des ausgebreiteten dünnen Materials einwirkt , regelbar in einer Richtung vor und zurück über den Tisch und parallel zur tragenden Fläche und relativ zum Material in einer feststehenden lage geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplung (60, 90, 130, 1^8, 16Ο) am Träger (26) angebracht ist und an das Material (12) auf der tragenden Fläche angreifen kann, wodurch das Material präzise gegen den Tisch mit dem Träger in einer Richtung verschoben wird.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung eine Klemmeinrichtung (70, 71, 72; 92; 13²O besitzt, die in präziser Beziehung am Träger neben der tragenden Fläche befestigt ist und in präziser Lagebeziehung zum Träger an das Material (12) angreift und es hält.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung elektrisch betätigt wird.

Jf. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Band (94, 120) in der einen Richtung über den Tisch (16) verläuft und dass die Kupplung eine,Klemmeinrichtung (92, 13²O enthält, diemit dem Träger (26) über dem Band verbunden ist und an dieses angreifen kann.

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5· Anlage nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (9^f, 120) ein endloses Band ist, das den Tisch (16) mit einem Teil umgibt, der in der einen Richtung über den-Tisch und unter dem dünnen Material, und ein anderer Teil unter dem Tisch verläuft und dass das Band vom Tisch (16) geführt wird, damit sich die Teile in der einen Richtung zum Tisch vor und zurück bewegen.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Band (9^, 120) magnetisch empfindlich ist und die Klemmeinrichtung (92) einen elektrisch betätigten Magneten enthält, der mit dem Teil des endlosen Bandes, der über den Tisch (16) verläuft, magnetisch gekuppelt werden kann.

7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Förderanlage (120) in der einen Richtung zum Tisch (16) verläuft und eine bewegliche tragende Oberfläche bildet, auf der das dünne Material (12) ausgebreitet wird, und dass die Kupplung (130) an die Förderanlage angreift, um das Material (12) auf der Fördereinrichtung (120) in der einen Richtung gegen den Tisch (16) zu verschieben.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderanlage (120) ein endloses Band enthält und dass sich am Tisch Rollen (124) befinden, die quer zu der einen Richtungverlaufen und das Förderband tragen, um es gegen den Tisch zu bev/egen.

. 9. Anlag e nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckkammer (¥l·) mit einem Strömungsmittel mit dem Tisch zum

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Herstellen eines Polsters zwischen dem Material (12) auf dertragenden Fläche und dem Tisch (16) verbunden ist.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Tisch (16) ein Vakuumbett (30) und eine Pumpe zum Abziehen der Luft aus dem Bett besitzt, um das dünne Material (12) auf der tragenden Fläche zu halten, und dass ein umkehrender Wert in der Vakuumanlage die Luftströmung aus dem Vakuumbett umkehrt, um ein Polster zwischen dem Bett und dem Material herzustellen.

11. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung ein Stifttägerteil (92, 16O), das am Träger (26) befestigt ist und mehrere Stifte (150, 162) aufweist, die aus dem Teil herausragen, und einen Motor (92, 166) enthält, der das Teil (92, 16O) und das Material (12) zusammen auf die tragende Fläche bringt, um die Stifte (I50, I62) durch das Material (12) zu treiben.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein durchdringbares Teil (152,30) mindestens einen Teil der tragenden Fläche des Tisches bildet und dass der Motor (92, I66) die Stifte (150, 162) des Stifthalteteils in das durchdringbare Teil drückt.

13. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine nicht-magnetische Spur (152) mindestens einen Teil der tragenden Fläche des Tisches (16) bildet und Rillen 15*t besitzt, die in der einen Richtung entlang der tragenden Fläche verlaufen, und dass der Motor (92) einen Druckmotor enthält, der die Stifte (15O) durch das dünne Material (Έ) hindurch in die Rillen (15^) der Spur (132) drückt.

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1²K Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stifthalteteil (260) länglich ist und im Abstand über das dünne Material quer zu der einen Richtung verläuft, und dass die Stifte (1Ö2) aus dem länglichen Teil (16O) an entlang dem Teil verteilt liegenden Stellen herausragen.

15. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung ein Vakuumsystem (17O, 172, I60) zum Befestigen des dünnen Materials (12) am Träger (26) beim Verschieben des Materials enthält.

16. Verfahren zum präzisen Indizieren eines Streifens dünnen Materials auf der Arbeitsfläche eines Tisches mit einem Träger, der den Tisch in einer Koordinatenrichtung mit einer zum genauen Einstellen eines Instrumentes ausreichenden Präzision überquert, wobei das Instrument auf dem Material an verschiedenen Stellen der Arbeitsflächedes Tisches arbeitet, ' dadurch gekennzeichnet, dass das dünne Material (12) an den Instrumententräger (.2.6) gekoppelt wird und dann der Träger (26) und das gekuppelte dünne Material (12) bewegt werden, um ein neues Segment eines Materialstreifens präzise auf die Arbeitsfläche zu führen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Instrument (18) am Träger angebracht ist, dessen Arbeiten während der Bewegung angehalten wird.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Tisch ausserdem ein Band (9^, 120) in der einen Richtung vorgesehen ist und das Kuppeln durch Angreifen des Trägers (26) an das Band (9k, 120) erfolgt.

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19- Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (9^zl·, 120) ohne Anheben des Bandes an den Träger geklemmt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass, das Band (120) an den Träger geklemmt wird, ohne das Mäerial einzuklemmen.

21. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

dass ein Förderband (120) auf dem Tisch in der einen Richtung bewegt werden kann, dass ein Segment des Materialstreifens (12) auf dem Förderband ausgebreitet wird, dass der Träger (26) an das Förderband (120) gekuppelt wird, und dass der Träger (26) und das mit dem Streifen (12) gekuppelte Förderband zusammen bewegt werden.

22. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des dünnen Materials (12) In einer Rolle an einem Ende des Tisches (16) angebracht wird und die Rolle mit dem Material an einem Ende des Tisches gleichzeitig mit dem Bewegen des Trägers (26), der mit dem Material gekuppelt ist, gleichzeitig und koordiniert mit ihm gedreht wird.

23. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kuppeln durch Ergreifen des Streifens (12) an beiden Seitenkanten erfolgt.

2h. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das dünne Material während der Bewegung auf einem Polster aus einem Strömungsmittel vom Tisch getragen wird.

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25. Verfahren·nach Anspruch Zh dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Trägers (26) und des gekuppelten Materials angehalten wird, nachdem ein neues foment des Streifens sich auf der Arbeitsfläche befindet, und dass das neue Segment des Streifens dann mit Vakuum auf dem Tisch gehalten wird und das Material (12) vom Träger (26) freikommt.

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