DE2603449A1 - Schaltungsanordnung zur korrektur von wegfehlern bei einzugsvorrichtungen mit schrittmotor - Google Patents

Description

Anmelder· 8.12.1975

^Kombinat ZKNTRONIK, ^ ^K1 ^O-

Sömmerda

Schaltungsanordnung zur Korrektur von Vvegfehlern bei Einzugsvorrichtungen mit Schrittmotor

Die Erfindung "betrifft eine Schaltungsanordnung zur Korrektur von Wegf elllern bei Einzugs vor richtungen mit Schrittmotor, insbesondere zur Gewährleistung einer ze il engere eilten Positionierung von Kontokarten.

Schrittmotorgetriebene Auf zeichnungsträger-lTransporteinriühtungen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt· Bei einer Antriebseinrichtung für einen Blattdrucher erfolgt die Bewegung des Aufzeichnungsträgers von Druckzelle zu Druckzelle über einen Schrittmotor. Die Einteilung der Zeilen wird aus der Umdrehung einer getriebetechnisch mit dem Schrittmotor verbundenen welle abgeleitet. Zur Vergrößerung des Zeilenabstandes ist es vorgesehen, jeder Druckzeile mehrere Umdrehungen der genannten Welle zuzuordnen. Zur Beseitigung von Einzugsfehlern ist weiterhin eine von Hand betätigbare Yersteileinrichtung vorgesehen.

Bei der Verwendung des Standes der Technik zur Realisierung des zeilengerechten Einzugs von Kontokarten ist die genannte Veränderung des Zeilenabstandes durch Veränderung der einer Zeile

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zugeordneten ein- oder mehrmaligen Umdrehung der welle zu grob, da es beim zeilengerechten Einzug von Kontokarten erforderlich ist, bereits Abweichungen in der Größe von Bruchteilen des Zeilenabstandes zu korrigieren. Abgesehen davon läßt die bekannte Einrichtung keine Möglichkeiten erkennen, die Korrektur¹ über den gesamten Einzugsweg vornehmen zu können, v/ie dies für die Belange des Zeileneinzugs erforderlich ist.

Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer Schaltungsanordnung zur Korrektur von V/egfehlern bei Binzugsvorrich— tungen mit Schrittmotor, die eine ausreichende Genauigkeit der zeilengerechten Positionierung des Aufzeichnungsträgers gewährleistet.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, Wegfehler der Einzugsvorrichtung durch eine Änderung des einem Zeilenabstand zugeordneten Weges des Schrittmotors zu korrigieren, wobei die kleinstmöglichste Änderungseinheit dem einen Schrittmotox'takt entsprechenden Einzugsweg entspricht und diese Korrekturen über den gesamten Einzugsbereich verteilt sein können.

Brfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem die dem Schrittmotor zugeführten Taktimpulse weiterhin über eine 'forschaltung einem Zeilentakt bildenden Umsetzer zugeführt sind, wobei die Torschaltung vom Ausgang eines Univibrators betätigt wird.

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Die Erfindung soll nachstehend an einen Ausführungsbeispiel näher erläutert werden, dem eine Schaltungsanordnung entsprechend der Zeichnung zugrunde gelegt ist.

Die Ansteuerung von Schrittmotoren erfolgt über 'Taktimpulse, welche die Frequenz bzw. die Umdrehungszahl des Schrittmotors bestimmen. Die Erzeugung der Taktimpulse findet in Generatoren, wie astabilen Kippstufe^, statt, deren Frequenz über geeignete Eingangsfunktionen, wie z.B. Zeit-Spannungsfunktionen, gesteuert wird, wobei der Verlauf dieser Steuerfunktionen der Zeit-Grenzfrequeiizturve des Schrittmotors im Anlauf-, Betriebs- und Verzögerungsfrequenzbereich zu entsprechen hat. Die erf indungsgeniäße Schaltungsanordnung besteht aus einem Multivibrator 1, einem Univibrator 2 mit einem symmetrisch getasteten Flip- Flop 3» einer diesem nachgesehalteten Konjunktion K1, deren Ausgang T* einem als Zeilentakterzeuger wirkenden Untersetzer 4 (Ausgang TZ) zugeführt ist. Die von einem Ausgang T des Multivibrators gelieferten Taktimpulse sind über eine Schrittmotor steuerung 5 einem Schrittmotor 6 zugeleitet. Dem Einzugsweg zwischen zwei Buchun^szeilen ist eine bestimmte Anzahl von Schrittmotortakten zugeordnet. Zur weiteren Verarbeitung in nicht dargestellten Einrichtungen wird nach Ablauf der genannten Anzahl von Schrittmotoitekten über den Untersetzer 4 ein · Zeilentaktimpuls abgegeben (Ausgang TZ).

Beim Betrieb von Einzugsvorrichtungen treten u.a. Verschleißerscheinungen und Fertigungstoleranzen an den Transportrollen· auf, ttie deren Durchmesser verkleinern. Dies hat auf Grund der

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cJ Anzahl von ochrittmotortakten für eine Buchungsseile zur i'ol^e, aa£ aer iünsuj;£\;ej aer Karte geringer ist, als aies entsprechend der einzuziehenden Zeilen erforderlich wäre. Beim Einsatz entsprechender Geräte wird sich dieser Fehler :.iiu der .EetrieDsdauer ver^rö-Lern. Weitere Eixizu^si'ehler entsGshen dar cn die l'OrtijunaStoleranzen der Iransportrollen. Des der eriincLuajs^eiiliiieii Einrichtung zugrunde liegende. Prinzip jent dcuior von eine;:: liiit einer öienerheit behafteten Maximalaurc;irü3s.-_er der IVanGportrollen aus, der de hl fehlerfreien iiliii— ^u j eiit£;pricht.

Die au eineri üingang; V" alliierende Steuerfuniction sowie ein binäres i'roi-jaoesi-^nal (Sin_t:;an_LJ· I¹') sind an den Multivibrator 1 uad an den Univibrator 2 £^e:i:iihrt. Die Schaltungsanordnung ist an den lie^ariven Pol -Up einer ersten und an den negativen Pol -U^. einer zv/eiten Be trie bsspannungs quelle angeschlossen, deren positive Pole +U auf Liassepotential ä'ele^t sind. I?ür die Potentiale out: "U_n <C -Up» wobei der Potentialunterscliiea zwischen -Up und -U₉ klein ist gegenüber dem Potentialunterschied zwischen -U-, und +U.

Der Multivibrator 1 besteht in bekannter Weise aus speicherfreien Element ar schaltungen (Uand-G-lieder ITAHD1; 1TAND2; Konjunktionen K2), die über Kondensatoren G1; C2 rückgekoppelt sind. Die ßückkoppeluns der Konjunktion K2 mit dem üiingang des Hcnd-u-liedes ITAi'iDI erfolgt über einen !Transistor T1, dessen Emitter mit dem positiven Pol +U der Betriebsspannun^squelle (weiterhin mit BÖ bezeichnet) verbunden ist und dessen Kollektor über den Kondensator G1 am Eingang des Nand-Gliedes ITAIiDI

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liegt. Der Aufladestrompfad des Kondensators C1 wird von einen Widerstand v/1, der Eaitter-Kollektorstrecke des Transistors T1 und einer Diode D1 geoildet. Hierbei liegt en der Basis des Transistors T2 die bereits genannte Steuerfunkt ion uao. c-.i der Basis des Transistors £1 der Ausgang der Konjunktion £2 an. Die Aufladungszeitkonstante für den Kondensator G1 ist hierbei über den Widerstand der Euitter-Kollektorstrecke des Transistors T2 steuerbar. Dementsprechend ist zwecks Rückkopplung der Ausgang des Nand-Gliedes NAKD1 an die 3asis eines Transistors T3 gelegt, dessen Kollektor am positiven Pol +13 der Bb aiigekleLi-it ist und dessen Emitter über den Kondensator C2 mit dem Eingeng des ITand-Grliedes MAND2 verbunden ist. Der Aufladestrompfad aes Kondensators C2 läuft in der bereits genannten weise über den Iransistor T2, weiterhin über eine Diode D2 und den Transistor T3. Die an den Kondensatoren C1 und 02 ansteigenden Spannungen werden von den Z-Dioden Zd1 und Zd2 begrenzt, die in geeigneter Richtung den Kondensator C1 und die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors TI bzw. den Kondensator G2 und die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors Tj überbrücken. Die i^ntladestroapiade der Kondensatoren G1 und G2 v/erden durch V/iderstande .V2 und ν*3 realisiert, die die Kondensatoren einseitig mit ae^ negativen Pol -U₂ der BS verbinden.

Das an den Eingang 3? geführte binäre ]?reigabesignal (negative Logik) is τ; direkt an aie Eingänge des Nanci-Gliedeß NAMD1 und der Konjunktion K2 und über ein RC-Grlied (Widerstand w4-, Kondensator C3)· an einen Eingang des ITand-Gliedes KAND2 gerührt.

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Der Univibrator 2 bestellt in bekannter 'weise aus speiciierfreien rückgekoppelten Elementare dialcungen (ETand-vxlied FAKD 3 und Konjunktion Σ3). -iine der beiden Rückkopplungen erfolgt über einen Kondensator C4, indem aer Ausgang ci.es Fand-Gliedes RAiCD3 an die Basis eines 'Irans is tors 1'4 geführt ist, dessen Kollektor mit den ±Otontial des positiven ±^;oles +U aer Bo beaufschlagt ist und dessen Emitter über den Kondensator C4 an einen Eingang der Konjunktion K3 anliegt.

In analoger Weise zu de_i Kondensator G1 und C2 erfolgt die Aufladung des Kondensators C4 über den Stellwiderstand Vö» der Üaitter-Kollektorstrecke eines Transistors ¹F? und des Transistors T4-. Der iÄntladesurosipfsd des Kondensators C4- wird durch den Widerstand W6 realisiert, der den Kondensator C4 einseitig mit dem negativen Pol -U₀ der BS verbindet.

läine Z-Diode Zd3, die den Kondensator C4- und die Kollektor-Smitterstrecke des Transistors T4- überbrückt, dient der Begrenzung der ansteigenden Spannung am Kondensator C4. An die Konjunktion K3 sind das über ein RC-Glied W4-/C3 (-Hingang E) geleitete Freigabesignal und der dem Schrittmotortakt führende Ausgang T des LuItivibrators 1 als weitere Eingänge angelegt. Die Kopplung des Ausganges der Konjunktion K3 mit dem Nand-Glied FAUD3 erfolgt über das symmetrisch getastete Flip-Flop 3» indem dessen Eingang mit dem Ausgangssignal der Konjunktion K3 beaufschlagt ist, währen! einer der beiden Ausgänge des Flip-Flops 3 an das Fand-Glied HAiTD3 geführt ist. Der zweite Eingang des Hand-Glieaes EÄKD3 wird von dem Freigabesignal (Eingang F) gebildet, das in negierter Form (Negator FI) mit dem Binärwert "L^lt den Ausgang des Flio-Flops auf ¹¹L" setzt.

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Die ..irkungsweiEe aer Sclisltuiigs^nox¹.: ;iur, ; ist wi? folgt:

lsi Ruhezustand hat das am .aiingang J fliegende i^reigcoesigncl den Binilivert ⁵*G", damit; sin;! aie speiche ivreien jlle;;ientar— schaltungen Hand-Glied ITAI.'DI; Konjunktion K2; IT;;...id-Glied HAHD2; Eand-Glied ETÄITD3 und Konjunktion iO gesperrt. Der Iviultivibracor 1 und aer Univibrator 2 α in I aua^esciialtet. Der Aus^an^ i¹ lic-ju auf L-1-otontial. Der Aus^aiij des ^ϋχ-,/Ιοτ-δ 3 viird von des. negierten i'rei^abesijnal aul" L jeüec^t. Über die Konjunktion K1 iLÜirt somit auch der Aus^anj χ" L-±o;;enl:ial. kit der Aniiebuna ces ji'rei^abGsi^nala a^i üin^unj i^r' eui "L" yerden der Iviultivibrator 1 und der Univibrator 2 ein_;;e^ciialtet. jJie Konjunktion E2 nii.uat aus^anjsseiti^¹ L-Potential fai, aa au Hand-Glied ITAKD2 das ij'reio'aoesigiial über das ίίΟ-Jlied ..4/^3 verzöö'ei't auf L-i'otential ansteigt. Die ü/L-Planke der Konjimktion K2 v/ird über den Irans is tor 1"I und den Kondensator G1 zum Hand-Glied ΚΑίΓΰΙ übertragen, worauf dieses den Ausäf;.nj ¹J.¹ auf ¹¹C" schaltet. Diese L/O-Flanke am AusgariQ ΐ entspricht den ersten Taktimpuls. Das am Ausgang des Hand-Gliedes NANDI vorhcaidene O-Potential wird über den '.Cransistor Ϊ3 und den kondensator C2 zun Nand-Jlied HAIiD2 übertragen und oi-errt dieses, so daß das verzögerte am Hand-Glied iJAI'TD2 erscheinende Freigabe signal wirkungslos bleibt. Der über das genannte Ausgangspotential· des Nand-Gliedes NAiIDI in den -leitenden Zustand geschaltete x'ransistor i'3 gewährleistet nuniaehr die Aufladung aes Kondensators C2 über den bereits angeführten Stroiapfad. Der Kondensator C2 wird einseitig über den Transistor 1^Λ3 auf Liassepotential und andersseitig in'

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Richtung auf das Potential des negativen Poles -TL-, der Bti aufgeladen.

Gleichzeitig mit der Aufladung des Kondensators C2 wird die Entladung des Kondensators C1 eingeleitet, ausgelöst durch die Sperrung des '-transistors ¹H über das an der Konjunktion K2 ausgangsseitig gebildete L-Potential. Die Entladung erfolgt über den Widerstand W 3 und ist beendet, wenn am Kondensator C1 einerseits das Potential des negativen Poles -IL₁ bzw. der Anode der Z-Diode Zd2 und andererseits das Potential des negativen Poles -Up anliegt. Wird bei der Aufladung des Kondensators C2 die Eingangescliwellspaniiung des Nand-Gliedes FAKD2 erreicht, schaltet dessen Ausgang und somit auch der Ausgang der Konjunktion K2 auf ⁿO". Dieser L/0-Sprung wird über den Transistor T1, den Kondensator C1 am Hand-Glied 1TAND1 wirksam, wodurch der Ausgang 'J? auf L-Potential gehoben wird. Damit ist die erste halbe Taktperiode vorüber. Der besagte L/0-Sprung öffnet den Transistor T1 und löst somit die Aufladung des Kondensators C1 aus. Gleichzeitig wird durch die Sperrung des Transistors T3 die Entladung des Kondensators C2 über dem Widerstand W2 eingeleitet. Wird in Verbindung mit der Aufladung des Kondensators C1 die Einganges chwellspaiinung des Nand-G-liedes HAND1 erreicht, schaltet dessen Ausgang T auf O. Dieser L/0-Sprung entspricht dem zweiten Taktimpuls. Damit ist eine volle Taktperiode beendet, es wiederholen sich die eingangs beschriebenen Vorgänge. Die Aufladezeit der Kondensatoren C1 und C2 und damit die Frequenz der Taktimpulse am Ausgang T wird hierbei über den vom Verlauf der Zeit-Spannungsfunktion am Eingang V steuerbaren

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Widerstand der j&aitter-Kollektorstrecke des Transistors T2 bestimmt.

Mit der ülinschaltung des Multivibrators 1 über das an den Eingang F gegebene Freigabesignal gelangt auch der Univibrator 2 in Arbeitebereitsciiaft. Der Ausgang des Flip-Flops 3 ist übex* das negierte Freigabesignal auf ''L" gesetzt. Die Taktimpulse des Ausganges T erscheinen in gleicher Form am Ausgang T¹ . Das Freigabesignal schaltet mit seinem .Binärwert L den Ausgang des Nand-Gliedes 1TAND2 auf O-Potential. Damit wird der 'Transistor T4- geöffnet, die Aufladung des Kondensators G4 und die Halteaeit des Univibrators 2 beginnen. Die Potentis!verlaufe am Kondensator C^- während der Auf— und Entladung gestalten sich in ähnlicher 'Weise, wie dies bereits für die Kondensatoren C1 und C2 erläutert wurde. V/ird mit der Aufladung des Kondensators C4 die Eingangsschwellspannung der Konjunktion K3 erreicht, so niarat deren Ausgang L-Potential an, sofern das Taktsignal des Ausganges T L-Potential hat bzw. sotäLd die O/L—Flanke desselben erscheint. Die folgende L/0-Flanke des Taktsignales triggert das Flip-Flop 3» dessen Ausgang demzufolge auf O-Potential umschaltet. Die Haltezeit ist beendet, die Konjunktion K1 wird gesperrt. Diese L/0-Flanke ist somit der letzte Taktimpuls des Ausganges T, der auch am Ausgang T' erscheint. Die Taktimpulse am Ausgang T¹ werden nunmehr unterdrückt, d.h. der Schrittmotor 6 läuft entsprechend der Frequenz der am Ausgang T erscheinenden Taktimpulse weiter, die Taktimpulse erreichen jedoch nicht mehr den Untersetzer 4. Das bedeutet, die Erzeugung des Zeilentaktes

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am Ausgang TZ wird um die von der Konjunktion K1 gesperrten Taktimpulse verzögert. Da die Zeilentakte niclit beschriebener Einrichtungen den Einzug jeweils einer weiteren Zeile anzeigen, bewirkt die dargestellte Taktunterdrückung eine Vergrößerung des Zellenabstandes, indem der betreffenden Zeile ein bzw. nehrere Schrittmotor takte zusätzlich zur vereinbarten Anzahl zugefügt werden. Die Zeitintervalle der l^laktunterdrückung, d.h. der Vergrößerung des Zeilenabsfcandes sind hierbei durch die Haltezeit des Univibrators 2 bestimmt. Ist es zur Korrektur des Einzugsfehler erforderlich, jeden n-üen Takt am Ausgang T^f zu unterdrücken, so ist der Zeitpunkt bis zur Erreichung der Eingangs schwellspannung der Konjunktion K3 am Kondensator C4- zwischen der (n—2)- und der (n-1)-ten L/0-l?lanke des Takt impuls es zu legen. Die (n-1>-te L/O-Takti'lanke ist darin, wie bereits angeführt, die letzte am Ausgang T* erscheinende Taktflanke. Die durch diese bewirkte Umschaltung des IPllp-jflops 3 bewirkt'-außerdem, die Sperrung des Nand-G-I ie des ITAiID 3 und damit die Schaltung des Transistors T4- in den hochohmigen Bereich. Die Umschaltung des Transistors T4- leitet die Entladung des Kondensators C4- und damit den Beginn der Erholzelt des Univibrators 2 ein. Die Entladezeit des Kondensators 04- hat sich hierbei innerhalb des Zeitintervalles zwischen (n-1)—ter und n-ter L/0—Taktflanke zu bewegen, sofern nur ein Taktimpuls, nämlich der n-te, unterdrückt werden soll. Die n-te L/O-Flanke wird über die Konjunktion K1 unterdrückt. Gleichzeitig mit dem Auftreten dieser Taktflanke erscheint am Ausgang der Konjunktion K3 ein L/0-Sprung,

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der das ϊΊχρ-ΕΙορ 3 erneut trijjert und damit die Konjunktion E1 öffnet, so daß naclif ο Inende 'Taktimpuls e die Konjunktion K1 wieder passieren können, bis nach Ablauf der Haltezeit des erneut angekippten Univibrators 2 die wiederholte Unterdrückung der η-ten L/0-Taktflanke bewirkt wird.

Über den Stellwiderstand Λ5 erfolgt die üJinsteilung der Haltezeit des Univibrators 2. Die Anzahl der dieser Halteaeit entsprechenden 'Taktimpulse bleibt hierbei konstant, da bei einer Änderung der frequenz des i.mlt !vibrators 1 (Veränderung der
Auflauezeit der Kondensatoren C1 und C2) auch die Haltezeit
des Univibrators in entsprechendem Liaße verändert wird. Dies
geschieht über die Transistoren Ί'2 und 1¹^, an deren Basis die frequenzsteuernde Zeit-Spannun^sfunktion des Einganges V gleichermaßen anliegt.

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Claims (2)

1. Pat ent ansprüche

   f 1 .] Schaltungsanordnung zur Korrektur von Wegf ehlern bei Einzugs vorrichtungen mit Schrittmotor, bei der die Frequenz der den Schrittmotor treibenden und von einem Multivibrator erzeugten Taktimpulse von einer Zeit-Spannungsfunktion gesteuert wird, wobei eine festgelegte Anzahl von Taktimpulsen dem einer Zeile entsprechenden Einzugsweg zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schrittmotor (6) zugeführten Taktimpulse weiterhin über eine Torschaltung (K1) einem Zeilentakte bildenden Untersetzer (4-) zugeführt sind, wobei die Torschaltung (K1) vom Ausgang eines Univibrators betätigt wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem nichtkapazitiven Rückkoppelungsweg des aus speicherfreien Elementarschaltungen (NAND 3j K3) bestehenden Univibrators (2) ein symmetrisch getastetes Flip-Flop (3) eingeschaltet ist, dessen Ausgang den Ausgang des Univibrators (2) bildet, und an der dem Flip-Flop (3) vorgeschalteten speicherfreien Elementarschaltung (K3) die Taktimpulse, ein verzögertes Freigabesignal sowie der über einen Kondensator (C4) geführte Ausgang der zweiten speicherfreien Elementarschaltung (NAHD 3) anliegen.

   . 3· Schaltungsanordnung na eh. Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Taktfrequenz steuernde Zeit-Spannungsfunktion an die Basis eines ersten Transistors (T2), dessen Kollektor-Emitterstrecke im Aufladungsstrompfad der beiden

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   Kopplungskondensatoren (C1; 02) des Multivibrators (1) liegt, und an die Basis eines zweiten Transistors (T5) geführt ist, dessen Kollektor-Emitterstrecke im Aufladestrompfad des

   Kopplungskondensators (C4) des Univibrators (2) liegt,

   'Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Freigabesignal an die speicherfreien Elementarschaltungen (NANDI; K2; NAND3) des Multivibrators (1) und des Univibrators (2) sowie als statisches Setzsignal an das Flip-Flop (3) geführt ist.

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