DE2419608C3

DE2419608C3 - Furnishing with a carrying table and a slide

Info

Publication number: DE2419608C3
Application number: DE19742419608
Authority: DE
Inventors: Heinz Joseph West Hartford; Logan David Jopson Glastonbury; Rieh Leonard Geary West Hartford; Conn. Gerber (V.St.A.)
Original assignee: Gerber Scientific Instrument Co
Current assignee: Gerber Systems Corp
Priority date: 1973-04-20
Filing date: 1974-04-19
Publication date: 1977-12-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem Tragetisch und einem Schlitten, der von einem Servomotor über eine durch den Tragetisch bestimmte Auflagefläche übersetzbar ist, bestehend aus einem am Schlitten hängend angebrachten Positionsanzeiger, der relativ zum Schlitten parallel zur Auflagefläche des Tragetisches begrenzt bewegbar ist, aus einem Sensor, der die Relativbewegung zwischen dem Positionsanzeiger und dem Schlitten erfaßt und für diese Relativbewegung kennzeichnende Fehlersignale liefert, und aus einer mit dem Sendor und dem Servomotor verbundenen Servomotorsteuerung, die auf die Fehlersignale anspricht und den Schlitten dem Positionsanzeiger über die Auflagefläche nachführt.The invention relates to a device with a support table and a slide of a Servomotor can be translated via a supporting surface determined by the support table, consisting of an am Position indicator attached to the slide, which is parallel to the support surface of the slide relative to the slide The table can be moved to a limited extent from a sensor, which determines the relative movement between the position indicator and detects the carriage and delivers error signals indicative of this relative movement, and off a servomotor controller connected to the transmitter and the servomotor, which responds to the error signals responds and the carriage follows the position indicator over the support surface.

Es ist eine Einrichtung zum digitalen Analysieren beliebiger Kurvenzüge mit einem Stift bekannt, dessen Spitze die zu analysierende Kurve abführt, indem der auf einer Schiene an einem Wagen angebrachte Stift frei von Hand bewegt werden kann (DT-AS 2102716). Dabei ist die Bewegung des Stiftes durch am Wagen fest angebrachter Übertragungselemente möglich, die als ίο Sensoren ausgebildet und den jeweiligen Koordinaten fest zugeordnet sind, und die zur Steuerung der Koordinatenmotoren dienen. Bei dieser bekannten Einrichtung können jedoch die Sensoren im Falle unbeabsichtigter Bewegungen des Stiftes FehlersignaleThere is a device for digitally analyzing any curves with a pen known, the Tip the curve to be analyzed by releasing the pin attached to a rail on a carriage can be moved by hand (DT-AS 2102716). The movement of the pen is fixed by the carriage attached transmission elements possible, which are designed as ίο sensors and the respective coordinates are permanently assigned, and are used to control the coordinate motors. With this well-known However, the device can provide error signals to the sensors in the event of unintentional movements of the pen

is hervorrufen.is evoke.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art die Abgabe von unerwünschten Fehlersignalen durch den Sensor zu vermeiden, die ihre Ursache in einer unbeabsichtigten Bewegung des Positionsanzeigers oder in einer durch die Schwerkraft hervorgerufenen falschen Lage des Positionsanzeigers haben.The invention is based on the object of delivering a device of the type mentioned at the outset to avoid unwanted error signals from the sensor, which could be caused by an unintentional Movement of the position indicator or in an incorrect position of the due to gravity Have position indicator.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Positionsanzeiger von Hand zu führen ist und berührungsempfindliche Teile aufweist, die sein Erfassen anzeigen, und daß Torschaltungen vorgesehen sind, die die Servosteuerung wirksam bzw. unwirksam machen sowie mit dem Positionsanzeiger verbunden sind und in Abhängigkeit vom Erfassen der berührungsempfindlichen Teile den Positionsanzeiger und den Servomotor in Betrieb setzen.This object is achieved according to the invention in that the position indicator is to be guided by hand and has touch-sensitive parts that indicate its detection and that gate circuits are provided, which make the servo control effective or ineffective and connected to the position indicator and, depending on the detection of the touch-sensitive parts, the position indicator and the Put the servomotor into operation.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Positionsanzeiger den die Einrichtung steuernden Servomotor nur dann erregt, wenn der Positionsanzeiger berührt wird, so daß dadurch die relativen Bewegungen des Positionsanzeigers und Schlittens den Schlitten selbst nicht unbeabsicntigt bzw. aus Versehen verschieben können. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The advantages achieved by the invention are in particular that the position indicator is the Device controlling servomotor only energized when the position indicator is touched, so that as a result, the relative movements of the position indicator and carriage do not unintentionally affect the carriage itself or accidentally move it. An embodiment of the invention is in Drawing shown and is described in more detail below. Show it:

F i g. 1 ein Blockdiagramm eines wechselseitig wirkenden graphischen Systems undF i g. 1 is a block diagram of a reciprocal graphics system and FIG

F i g. 2 eine isometrische Darstellung des K-Achsen-Trägers und des Aufbaues des Positionsanzeige^.F i g. Figure 2 is an isometric view of the K-axis beam and the structure of the position indicator ^.

F i g. 1 zeigt ein detailliertes Blockdiagramm des zentralen Prozessors 12. Der Prozessor 12 speichert und verarbeitet eine Vielfalt von graphischer Software, die auf mechanische Gestaltung bezogen ist, das Abdecken integrierter Schaltungen und andere Technologien. Die Grundkomponente des Prozessors 12 kann beispielsweise einen Minicomputer 32 enthalten. Außerdem ist eine Speicherkapazität durch einen Scheibenspeicher 34 vorgesehen. Programme werden über ein Magnetbandeingangsgerät bekannter Art an den Prozessor 12 eingegeben.F i g. 1 shows a detailed block diagram of the central processor 12. The processor 12 stores and processes a variety of graphics software related to mechanical design, integrated circuit masking, and other technologies. The basic component of processor 12 may include a minicomputer 32, for example. In addition, a storage capacity is provided by a disk memory 34. Programs are input to processor 12 via a magnetic tape input device of a known type.

Ein Operator stellt am automatischen Zeichner 16 einen Positionsanzeiger 46 ein, der berührungsempfindlich, magnetisch, photoelektrisch oder von anderer Art sein kann und nicht starr mechanisch mit einem Schlitten 48 verbunden, sondern schwimmend an ihm aufgehängt ist. Der Schlitten 48 kann mindestens in zwei Koordinaten über eine Zeichen- oder Digitalisierfläche 42 einer Präzisionszeichentafel 40 bewegt werden, die ein Teil des automatischen Zeichners 16 ist. DieAn operator sets a position indicator 46 on the automatic draftsman 16 , which can be touch-sensitive, magnetic, photoelectric or of some other type and is not rigidly mechanically connected to a carriage 48 , but is suspended from it in a floating manner. The carriage 48 can be moved in at least two coordinates over a drawing or digitizing surface 42 of a precision drawing board 40 which is part of the automatic drafting device 16 . the

uaigv.3iv.iub Λ^νιν.ιιν.ιιιαιν.1 -tv iiliiiiiii»! autnaiia gv.null&" ten Tragefläche 42 trägt auf dieser tragenden Fläche ein Werkstück 44, das eine Zeichnung oder eine andere uaigv.3iv.iub Λ ^ νιν.ιιν.ιιιαιν.1 -tv iiliiiiiii »! autnaiia gv.null &" ten support surface 42 carries on this support surface a workpiece 44, which is a drawing or another

gegebene Darstellung sein kann.given representation can be.

Der Positionsanzeiger 46 wird vom Operator über ausgewählten Stellen am Werkstück eingestellt. Der Schlitten 48 wird so gesteuert, daß er dem Positionsanzeiger folgt. Beim Einstellen digitalisiert der Operator die Koordinatenstellen oder wandelt sie um, über denen der Positionsanzeiger in die digitale Information gebracht ist, die dann von einem örtlichen Computer verarbeitet, zum Prozessor 12 übertragen und auf dem Scheibenspeicher 34 gespeichert wird, von dem sie zurückgerufen werden kann, neu an den örtlichen Computer gelangt und dann zum Einstellen eines Schreibgerates dient, das am Schlitten 48 auf dem Werkzeug zum Erzeugen einer Präzisionszeichnung angebracht ist.The position indicator 46 is set by the operator at selected locations on the workpiece. the Carriage 48 is controlled to follow the cursor. When setting, the operator digitizes the coordinate positions or converts them above which the position indicator into the digital information is brought, which is then processed by a local computer, transferred to the processor 12 and on the Disk memory 34 is stored, from which it can be recalled, newly to the local Computer arrives and then used to set a writing device that is on the carriage 48 on the Tool for generating a precision drawing is attached.

Der Schlitten 48, an dem der Positionsanzeiger 46 aufgehängt ist, wird von einem Träger 50 getragen, der rittlings an der Tafel 40 sitzt und in der X-Achsen-Koordinate angetrieben wird. Die Bewegung des Trägers 50 in Richtung der X-Achsen-Koordinate erfolgt durch Taktgeberbänder mit Zähnen, die in das Trägerzahnrad eingreifen. Es können aber auch andere Antriebssysteme verwendet werden. Der Positionsanzeiger 46 und der Schlitten 48 sind wiederum gegenüber dem Träger 50 in der V-Achsen-Koordinate beweglich und werden in der V-Achsen-Koordinate durch ihre eigenen Taktgeberbänder und die zugehörigen Antriebsmotore angetrieben. Da der Träger 50 sich zur Tafel 40 in der X-Achsen-Koordinate entsprechend den Bcfehlssignalen der X-Achsen-Steuerung bewegt, wird er als X-Achsenträger bezeichnet, und da der Schlitten 48 sich gegenüber dem V-Achsenträger 50 entsprechend den K-Achsen-Befehlssignalen bewegt, wird er als V-Achsenträger bezeichnet.The carriage 48, on which the position indicator 46 is suspended, is carried by a carrier 50, the Seated astride board 40 and in the X-axis coordinate is driven. The movement of the carrier 50 in the direction of the X-axis coordinate is carried out by Clock belts with teeth that mesh with the carrier gear. However, other drive systems can also be used be used. The position indicator 46 and the carriage 48 are in turn opposite the carrier 50 are movable in the V-axis coordinate and are movable in the V-axis coordinate by their own Clock belts and the associated drive motors are driven. Since the carrier 50 is to the panel 40 in the X-axis coordinate moved according to the command signals of the X-axis controller, it is called X-axis carrier referred to, and since the carriage 48 is opposite the V-axis carrier 50 according to the Moves K-axis command signals, it is called V-axis carrier designated.

Die Schreibeinrichtung, die auf dem Schlitten 48 sitzt, kann somit einen Stift mit nasser Tinte, eine Bleistiftoder eine lichtempfindliche Einrichtung zum Projezieren eines Lichtflecks auf das Werkstück 44 zum Zeigen von Linien und Bildern enthalten, wenn das Werkstück ein lichtempfindliches Material ist. Zum Zweck der Darstellung wird die Schreibeinrichtung auf dem Schlitten 48 als ein Dreistiftschreibkopf 49 gezeigt, bei dem durch enen der Stifte geschrieben wird, wenn dieser Stift durch seine zugehörige Steuerung ausgewählt worden ist.The writing device, which sits on the carriage 48, can thus be a pen with wet ink, a pencil or a photosensitive device for projecting a spot of light onto workpiece 44 for pointing of lines and images included when the workpiece is a photosensitive material. For the purpose of In the illustration, the writing device on the carriage 48 is shown as a three-pen writing head 49 at which is written by ening the pens when that pen is selected by its associated control has been.

Die Anordnung des Systems ermöglicht, Skizzen zu digitalisieren und durch den Operator mit Rückzeichnen der Zeichnung auf der Skizze oder einem anderen Werkstück 44 herauszugeben. Die Entwürfe der Originalzeichnungen bestehen somit unmittelbar aus solchen Skizzen.The arrangement of the system enables sketches to be digitized and redrawn by the operator the drawing on the sketch or another workpiece 44 to be released. The designs of the Original drawings therefore consist directly of such sketches.

Der Positionsanzeiger 46 besitzt an Auswahlpunkten zum Digitalisieren Tastensteuerungen. Diese Tastensteuerungen werden in F i g. 2 als eine Steuertaste 450 zum Digitalisieren oder Auszeichnen der Koordinatenlage bestimmter isolierter Punkte, als eine Steuertaste 452 zum Digitalisieren des Beginns einer neuen Linie, und als eine Steuertaste 454 zum Digitalisieren aller Zwischenpunkte und des letzten Punkts auf der Linie dargestellt.The cursor 46 has button controls at selection points for digitizing. These button controls are shown in FIG. 2 as a control key 450 for digitizing or marking out the coordinate position certain isolated points, as a control key 452 for digitizing the start of a new line, and as a control key 454 for digitizing all intermediate points and the last point on the line shown.

Es gibt eine Vielfalt von Mitteln zum Ableiten der Steuersignale, die den Servomotor steuern, der den X- und den V-Achsenträger einstellt. Diese Signale können einen Schrittmotor so betreiben, daß jeder Impuls den Motor UtTt einen bestimmten Betrs" vorrücken läßt, der den Träger um einen entsprechenden Betrag bewegt.There are a variety of means for deriving the control signals that control the servo motor that adjusts the X and V axis carriers. These signals can operate a stepper motor so that each pulse causes the motor UtTt to advance a certain amount of time which moves the carrier a corresponding amount.

Beim Digitalisieren oder Herausgeben der graphischen Information auf einem Werkstück werden die Koordinateneinstelldaten sowohl in der X- als auch in der V-Koordinatenachse durch Handeinstellen des Positionsanzeigers über der gewünschten Stelle auf dem Werkstück 44 und durch Drücken der entsprechenden Steuertaste über dem Schleifer abgeleitet. Der Positionsanzeiger 46 wird an den X-Sch!itten 48 zur begrenzten Bewegung zum Träger durch Hand aufgehängt. Diese relative Bewegung wird von einem Sensor festgestellt, der mit dem PositionsanzeigerWhen digitizing or outputting the graphic information on a workpiece, the Coordinate setting data in both the X and V coordinate axes by manually setting the Position indicator over the desired location on the workpiece 44 and by pressing the appropriate Control button derived above the grinder. The position indicator 46 is at the X-slots 48 for limited movement to the wearer hung by hand. This relative movement is made by a Sensor detected the one with the position indicator

ίο verbunden ist.ίο is connected.

Fig. 2 zeigt den X-Achsenträger mit dem Vierquadranten-Photosensor 110. Der Positionsanzeiger 46 ist isometrisch und teilweise ausgeschnitten dargestellt. Er enthält berührungsempfindliche Drähte 402 und 404, die den elektrischen Stromkreis schließen, und ist an einer Zungenplatte 406 angebracht, auf der sich auch der Photosensor 110 befindet. Die Zungenplatte 406 wird mittels einer Gegengewichtsausgleichseinrichtung 412, 416 von dem Schlitten 48 getragen, damit er sich um die Stifte 112 und 414 drehen kann. Solche Drehbewegungen entsprechen den begrenzten Bewegungen des Positionsanzeigers 46 in bezug auf den Schlitten 48 und die X- bzw. V-Koordinaten. Die relativen Bewegungen erzeugen entsprechende Bewegungen des Sensors 110 in bezug auf die Lichtquelle 118 und ermöglichen, daß eine Verschiebung der Fehlersignale, wie beschrieben, erzeugt wird, um den Schlitten 48 und den Träger 50 dem Positionsanzeiger 46 zu unterwerfen und bestimmte Punkte zu digitalisieren.Fig. 2 shows the X-axis carrier with the four-quadrant photosensor 110. The position indicator 46 is shown isometric and partially cut away. He includes touch-sensitive wires 402 and 404 that complete the electrical circuit and is on one Tongue plate 406 attached, on which the photosensor 110 is also located. The tongue plate 406 is carried by the carriage 48 by means of a counterweight balancer 412, 416 so that it can revolve around the Pins 112 and 414 can rotate. Such rotational movements correspond to the limited movements of the position indicator 46 with respect to the carriage 48 and the X and V coordinates. The relative movements generate corresponding movements of the sensor 110 with respect to the light source 118 and enable a displacement of the error signals, as described, is generated around the carriage 48 and the carrier 50 subject to the position indicator 46 and digitize certain points.

Eine Gummischeibe 410, die an der Zungenplatte 406 befestigt ist und von einem am Schlitten 48 befestigten Stift 432 gehalten wird, bremst die Bewegung der Zungenplatte 406, die sonst den Photosensor 110 ganz vom Licht de·· Lichtquelle 118 entfernen könnte, was dann eintreten könnte, wenn der Positionsanzeiger schneller als die Ansprechzeit der Servomotorsteuerung bewegt wird. Die Scheibe 410 läßt den Träger den Positionsanzeiger in einem solchen Fall »einholen«, ohne daß die Arbeitsweise der Servomotorsteuerung unterbrochen wird. Das Gegengewicht 412 ist am Stift 414 über den Ausgleichsbalken oder Arm 416 drehbar mit der Zungenplatte 406 verbunden, damit der Positionsanzeiger und die Zunge im Gleichgewicht sind, wenn der Tisch sich nicht in der horizontalen Lage befindet. Dadurch wird die Bewegung des Positionsanzeigers infolge der Schwerkraft verhindert und die Genauigkeit des ganzens Systems erhöht. Das Gestell des Schlittens 48 ergibt einen Gesamtschlitten und ist an das Taktgeberband 438 geklemmt. Durch einen zusammengeschweißten Hakenaufbau 422 und einen Hakenarm 424 wird ein weiterer Träger gebildet. Das Lampengehäuse 116 befindet sich im Trägergestell 426, das den Stift 432 hält. Der Sensor 110 ist von dem ihn umgebenden Trägeraufbau elektrisch isoliert. Die Reibung, die den Positionsanzeiger einklemmt oder zieht, und die zugehörige Zungenplatte 406 kann gegenüber dem Schlitten 48 mittels eines Reibstifts 428 mit einer Nylonspitze gesteuert werden, die durch einen Schraubensatz 430 einstellbar ist. Der Kontakt mit der Gummischeibe 410 erfolgt durch den Stift 432, wodurch eine unerwünschte Bewegung des Positionsanzeigers gegenüber der Lichtquelle 118 verhindert wird. In einer Plattenanordnung 434 und in Lagern 418 und 420 sind elektrische Schaltelemente untergebracht, die auf eineA rubber washer 410 attached to tongue plate 406 and attached to carriage 48 by one Pin 432 is held, the movement of the tongue plate 406, which would otherwise brake the photosensor 110 completely from the light de ·· light source 118 could remove what could occur if the position indicator is faster than the response time of the servo motor controller is moved. The disk 410 lets the wearer "catch up" with the position indicator in such a case, without interrupting the operation of the servomotor control. The counterweight 412 is on the pin 414 rotatably connected to the tongue plate 406 via the balance beam or arm 416 so that the The position indicator and the tongue are in balance when the table is not in the horizontal position is located. This prevents the movement of the position indicator due to gravity and the Accuracy of the whole system increased. The frame of the carriage 48 results in an overall carriage and is on the clock band 438 is clamped. Through a welded together hook assembly 422 and a Hook arm 424 forms another carrier. The lamp housing 116 is located in the support frame 426, that holds the pin 432. The sensor 110 is electrically isolated from the support structure surrounding it. the Friction pinching or pulling the position indicator and the associated tongue plate 406 may relative to the carriage 48 by means of a friction pin 428 with a nylon tip controlled by a Screw set 430 is adjustable. The contact with the rubber washer 410 is made by the pin 432, whereby an undesired movement of the position indicator relative to the light source 118 is prevented. In a Plate assembly 434 and bearings 418 and 420 are electrical switching elements housed on a

f>5 darunterliegende Stahlplatte aufstoßen, die die Spur auf dem X-Träger darstellt, auf dem der ganze V-Träger aufliegt. Das Taktgeberband 438 ist an die Tragefläche 436 geklemmt und geht um Außenrollen am X-Träger f> 5 push open the steel plate underneath, which represents the track on the X-beam on which the entire V-beam rests. The timing belt 438 is clamped to the support surface 436 and goes around outside rollers on the X-beam

50 herum. Weitere Lager 440 ergeben einen rollenden Träger für den Rest des V-Trägers an der darunterliegenden Stahlplatte. Der Dreistiftschreibkopf 49 mit den Schreibstiften 442, 444 und 446 liegt seitlich der Positionsanzeigerzunge.50 around. Additional bearings 440 make a rolling beam for the rest of the V-beam on the one below Steel plate. The three-pen writing head 49 with the pens 442, 444 and 446 is located on the side of the Position indicator tongue.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device with a support table and a slide, which can be translated by a servomotor over a support surface determined by the support table, consisting of a position indicator suspended from the slide, which can be moved to a limited extent relative to the slide parallel to the support surface of the support table, a sensor, which detects the relative movement between the position indicator and the carriage and supplies characteristic error signals for this relative movement, and from a servomotor control connected to the sensor and the servomotor, which responds to the error signals and tracks the carriage to the position indicator over the support surface, characterized in that the Position indicator (46) is to be guided by hand and has touch-sensitive parts (402, 404) which indicate its detection, and that gate circuits are provided which make the servomotor control effective or ineffective and are connected to the position indicator and in dependence t start the position indicator and the servomotor before detecting the touch-sensitive parts (402, 404).

2. Device according to claim 1, characterized in that a counterweight compensation device (406, 412, 414, 416) is provided on which the position indicator (46) depends from the carriage (48) in an equilibrium position.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the counterweight compensation device has a tongue plate (406) to which the position indicator (46) is attached, and a compensation arm (416) which is pivotably connected to the carriage and the tongue plate .

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a damping element (428) extends between the carriage (48) and the tongue plate (406).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor (1 10) is attached to the tongue plate (406) .

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a control box (450, 452 or 454) is attached to the position indicator (46), which is connected to the recording device (34) and enters the positions of the position indicator selected by a recording device .