DE2613190A1

DE2613190A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen ermitteln einzelner zonen eines plans

Info

Publication number: DE2613190A1
Application number: DE19762613190
Authority: DE
Inventors: Jean-Louis Aimar; Gerard Olin
Original assignee: SEVE
Current assignee: SEVE
Priority date: 1975-03-28
Filing date: 1976-03-27
Publication date: 1976-10-14
Also published as: IT1057361B; CA1070429A; FR2305801B1; FR2305801A1; GB1547825A; US4059787A; JPS51140087A

Description

SEVE
Chatillon-sous-Bagneux, Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Ermitteln einzelner Zonen eines Plans

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Ermitteln einzelner Zonen auf einem Plan. Die automatische Ermittlung bzw. Ortung ist von besonderem Vorteil bei der Ausarbeitung von Instruktionen für die automatische Steuerung von Werkzeugmaschinen, die Punkt für Punkt bzw. schrittweise arbeiten. Die Zonen, die ermittelt werden, können dann zu bearbeitende Punkte auf dem Plan eines Teils darstellen, das mit einer solchen Maschine bearbeitet werden soll. Erfindungsgemäß können diese Punkte bzw. Stellen automatisch bestimmt und ihre Koordinaten in für die Maschine brauchbarer codierter Form und gegebenenfalls andere Steuerinstruktionen für die Maschine gespeichert werden, beispielsweise die Kenndaten für die Wahl des Werkzeugs vor dem Einsatz an jedem Punkt.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen anwendbar. Bekanntlich gehören zur Herstellung von gedruckten Schaltungen einerseits das Bohren bzw. Stechen von für die Aufnahme von elektronischen Bauteilen bestimmten Löchern in eine isolierende Basis und andererseits das Aufbringen von die

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Löcher verbindenden leitenden Schaltkreisen auf dieser Basis durch Gravieren bxv. Xtzen. Die Erfindung bietet dann nicht nur den Vorteil, dafi die zu bohrenden Löcher nicht »ehr von Hand markiert su werden brauchen, was zeitraubend und langwierig und häufig eine Quelle für Fehler oder Unachtsamkeit ist, sondern sie hat auch den Vorteil, dafi die Verwendung ein und derselben Unterlage es ermöglicht, vollautomatisch einerseits die Gravur der Schaltkreise und andererseits das Bohren der Löcher auszuführen. Die Ausarbeitung von Instruktionen zum Bohren für eine Bohrmaschine mit automatischer Steuerung kann vorteilhafterweise ausgehend von einem Positiv der Schaltkreise auf einen transparenten Blatt erfolgen, das bei dem Graviervorgang benutzt wird.

Die Erfindung hat somit ein Verfahren zur Ermitteln von einzelnen Zonen auf einem Plan zum Gegenstand, Insbesondere zum Ermitteln von zu bearbeitenden Stellen auf dem Plan eines von einer Maschine zu bearbeitenden Stücks, die Punkt für Punkt bzw. schrittweise arbeitet. Das Verfahren besteht darin, dafi den einzelnen Zonen ein Unterscheidungsmerkmal bezüglich ihrer Umfassung bzw. Umrandung auf dem Plan gegeben wird, das der Plan in einem System mit zwei Koordinaten, insbesondere mit geraden rechtwinkligen Koordinaten, von einer Leseeinrichtung abgetastet wird, die wenigstens einen Detektor aufweist, der auf das Unterscheidungsmerkmal anspricht, und daB in Codierter Form, insbesondere in einer codierten Form, die für die automatische Maschine benutzbar ist, die koordinaten der Punkte des Plans gespeichert werden, für die während des Abtastens der Detektor ein Signal liefert, welches das Vorhandensein des Unterscheidungsmerkmals übersetzt.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum automatischen Ermitteln von einzelnen Zonen auf einem Plan.

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insbesondere von zu bearbeitenden Stellen auf dem Plan eines Werkstücks mit einer automatischen Maschine, die Punkt für Punkt bzw. schrittweise arbeitet. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß den einzelnen Zonen ein Unterscheidungsmerkmal bezüglich ihrer Umrandung auf dem Plan gegeben wird, insbesondere ein transparentes Merkmal in der Mitte eines undurchsichtigen bzw. dunklen Plättchens, daO der Plan automatisch in einem System mit zwei Koordinaten, Insbesondere mit geraden senkrechten Koordinaten, von einer Leseeinrichtung abgetastet wird, die wenigstens einen Detektor hat, der auf dieses Unterscheidungsmerkmal anspricht, daß ausgehend von den elektrischen Signalen, die von der Leseeinrichtung geliefert werden, ein Bruttobild in binärcodierter Form hergestellt wird, bei welchem zwei unterschiedliche Zustände jeweils das Vorhandensein oder das Fehlen des Unterscheidungsmerkmals in jedem Punkt des von dem Detektor abgetasteten Plans darstellen, daß das Bruttobild in codierter Form aufbereitet wird, um daraus schrittweise ausgehend von seinen Rändern gemäß dem Koordinatensystem alle das Vorhandensein des Unterscheidungsmerkmals darstellenden Zustände zu löschen, die sich vor einer Zone befinden, in welcher das Unterscheidungsmerkmal fehlt, so daß man in codierter Form ein Nettobild aller der das Unterscheidungsmerkmal darstellenden Punkte erhält, die auf den Rändern des Bildes durch einen Punkt oder mehrere aufeinanderfolgende Punkte getrennt sind, die das Merkmal nicht darstellen, und daß die Koordinaten zumindest von bestimmten Punkten mit einem Unterscheidungsmerkmal festgelegt werden, die auf dem Nettobild vorhanden sind.

Gemäß einer bevorzugten AusfUhrungsform das Verfahrens wird das Bruttobild durch aufeinanderfolgende Zeilen in Lösch-Logikschaltungen behandelt, die für jeden Punkt des Wertes η auf einer Zeile des Wertes m folgende Gleichungen verwirklichen*

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A1, m, η « Ao, m, η · £eo, wi-1, n+E'o, m, n-1+E'o, m, n+1) E'o, m,n « Ao, m, η · (lo, ra-1, n+E'o, πι, n-1+E'o, », n+1)

wobei Ao, Eo, A1 und E Ό in binärcodierter Form folgende Werte darstellen:

Ao « eine Zelle des Bruttobildes Eo * die LöBchinstruktionen der vorhergehenden Zeile A1 » die nach dem Löschen erhaltene Zeile E'o* die Löschinstruktionen der behandelten Zeile

Man veranlagt die Löschung einerseits für zwei Extrempunkte einer jeden Zeile und andererseits für alle Punkte der ersten Zeile des Bildes.

Das Bruttobild wird vorteilhafterweise zweimal in den Löschschal tunger behandelt, ein erstes Mal schrittweise von der ersten zur letzten Zeile und ein zweites Mal schrittweise von der letzten zur ersten Zeile.

Bei einer praktischen Ausführung des Verfahrens werden nacheinander während des Abtastens des Plans verschiedene Bruttobilder erstellt, die getrennt behandelt werden, vorzugsweise abwechselnd in zwei unterschiedlichen Geräten mit Löschschaltungen. Man kann so jedes Bild einer ersten Löschbehandlung von der ersten zur letzten Zeile, was als "vorwärts "-Löschung bezeichnet wird, während des Zeitraums der Abtastung des Bildes durch die Leseeinrichtung unterwerfen und dann einer zweiten Löschbehandlung von der letzten iur ersten Zeile, die als "rückwärts"-Löschung bezeichnet wird, und zwar während des Abtastzeltraums des folgenden Bilds durch die gleiche Leseeinrichtung. Die Abmessungen der einzelner. Bilder werden so gewählt, das jede zu ermittelnde Zone und ihre Einfassung yollständig In einem Bild enthalten sein können und daß jedes Bild mxx sine begrenzte Anzahl dieser Zonen enthalten kann, beispielsweise zwei ©der drei

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in jeder Dimension des Bildes. Diese «weite Bedingung hat insbesondere den Vorteil, daß eine genaue Bestimmung der Koordinaten der Mitte einer jeden dieser Zonen, wenn sie in der Lage sind, sich auf mehrere von der Leseeinrichtung abgetastete Lesepunkte su erstrecken, sowie die Speicherung dieser Koordinaten in codierter Form erleichtert wird. Außerdem ist es vorteilhaft, die aufeinanderfolgenden Bilder derart su definieren, daß sie einander teilweise auf den Abtastplan auf einer Breite überdecken, die ausreicht, daß eine zu ermittelnde Zone und ihre Umrandung dort vollständig enthalten sein können.

Die Koordinaten der zu ermittelnden Zonen auf dem betrachteten Plan können ausgehend von in codierter Fora vorliegenden Informationen des Nettobildes, das man nach dem vorstehend definierten Löschen erhält, und von den Momentkoordinaten der Abtastleseeinrichtung bestimmt werden, die in codierter Form vorliegen. Diese Koordinaten können korrigiert werden, um die Zeit zu berücksichtigen, die bei der Behandlung des Bruttobildes durch das Löschen erforderlich ist und zwischen dem Lesen und dem Bestimmen der Koordinaten verstreicht.

Das Abtasten des Plans kann ebenso durch körperliche Verschiebung der Leseeinrichtung erhalten werden, wie in statischer Ausführung durch aufeinanderfolgendes Ctoschalten einer Reihe von Detektoren, die von ein und demselben Lesekopf getragen werden. Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung, bei welcher diese beiden Formen kombiniert sind, deckt ein Bild in codierter Form eine Reihe von Zeilen des Lesekopfs, die während einer Verschiebung eines Lesekopfs auf dem Plan längs einer ersten Koordinatenachse erhalten werden, wobei jede Zeile die codierten Informationen enthält, die bei jedem Schritt von einer Reihe von Detektoren geliefert werden, die in dem Lesekopf parallel su einer zweiten Koordinatenachse ausgerichtet sind.

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Unter diesem Gesichtspunkt betrifft eine bevorzugte Aueführungsform der Erfindung die Herstellung von gedruckten Schaltungen und insbesondere die Ausarbeitung von Instruktionen für das Bohren von Löchern, ausgehend von einem positiven Gravurbild. Auf einem derartigen Bild erscheint die Zeichnung der zu gravierenden Schaltung auf einer transparenten Folie lichtundurchlässig. Erfindungsgemäß verwendet man insbesondere Bilder, bei welchen außerdem der Mittelpunkt der zu bohrenden Löcher durch eine durchlässige Zone oder einen durchlässigen Punkt verwirklicht ist, die von einer undurchlässigen Zone umgeben ist, was durch Verwendung von speziellen "Blättchen" erreicht wird, die in der Mitte durchbohrt sind. Die Abmessungen der Blättchen werden in Verbindung mit dem Leseschritt längs der beiden Abtastachsen so gewählt, daß jede transparente Zone ebenso wie jede lichtundurchlässige Zone wenigstens einen Leseschritt abdeckt. Eine Variante dieser Durchführung des Verfahrens mit einer Löschbehandlung, wie sie vorstehend definiert ist, eignet sich speziell bei dieser Anwendung für gedruckte Schaltungen, denn dadurch ist es möglich, die zu bohrenden Löcher, die durch die Blättchen dargestellt sind, von den Schaltungen, die sie verbinden, zu unterscheiden. In diesem Fall erfolgt das Lesen auf dem Blatt durch Transparenz mittels lichtempfindlicher Detektorelemente.

Die Erfindung betrifft auch in einer anderen Form der Ausführung die Bestimmung der Koordinaten der Mittelpunkte der festzustellenden Zonen, wenn diese sich auf mehrere Lesepunkte erstrecken, insbesondere längs einer Form mit Kreiskontur oder polygonaler Kontur mit symmetrischer Mitte. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht dann darin, ausgehend von elektrischen Signalen, die von der Leseeinrichtung während eines Abtastens des Plans in Schritten gleicher Länge in einem System mit senkrechten Koordinaten

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geliefert werden, einem Bild der aufeinanderfolgenden Abtastzeilen in codierter Form zu erstellen, welches eine Zone von Lesepunkten enthält mit einer Kontur mit symmetrischer Mitte, welche das Unterscheidungsmerkmal aufweisen, wobei die anderen Punkte des Bildes das Unterscheidungsmerkmal nicht aufweisen, für jede Zeile einerseits die Zahl A von aufeinanderfolgenden Zeilen, die wenigstens einen Punkt aufweisen, der das Unterscheidungsmerkmal aufweist, und andererseits die Zahl B als Hälfte der Zahl von Punkten zu bestimmen, welche dieses Unterscheidungsmerkmal auf der letzten erhaltenen Zeile aufweisen, die Zahlen A und B für jede Zeile zu vergleichen, und wenn A gleich oder größer B wird, die entsprechenden Koordinaten der Leseeinrichtung in codierter Form gebracht zu speichern, die im wesentlichen dem Mittelpunkt dieser Zone entsprechen.

Zn dem speziellen Vorteilhaften Fall, in welchem das Ausführungeverfahren in Kombination mit der Behandlung durch die bereits beschriebene Löschung benutzt wird, insbesondere bei der Verwendung für die Ausarbeitung von Bohrinstruktionen für eine gedruckte Schaltung, erfolgt die Bestimmung der Mittelpunkte der Zonen mit dem Unterscheidungsmerkmal auf dem Nettobild, das man in codierter Form nach der Löschungsbehandlung des Bruttobildes erhält.

Die Erfindung betrifft natürlich auch Vorrichtungen zur Durchführung der verschiedenen Ausführungen des Verfahrens.

Die Eigenschaften einer solchen Vorrichtung sowie weitere Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die sich auf eine spezielle Aueftihrungsform bezieht. Diese Beschreibung betrifft insbesondere die Bestimmung der Koordinaten von Löchern, die auf einer gedruckten Schaltung von einer automatsichen Bohrmaschine ausgehend von einem Schaltplan

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gebohrt werden sollen, bei welchem die Schaltung durch lichtundurchlässige Zeaen auf einem transparenten Blatt dargestellt 1st und dia Stelle der Löcher von lichtundurchlässigen Blättchen verkörpert wird, die eine transparente mittlere Zone aufweisen. Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird somit die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungageraäßen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt im wesentlichen die mechanische Ausführung einer Lesetafel.

Fig. 3 und 4 zeigen schematisch die elektronische Ausrüstung, die die Bildung eines codierten Bruttobildes ermöglicht.

Fig. 5 zeigt schematisch Löschschaltungen einer Löscheinheit.

Fig. 6 zeigt im einzelnen den Aufbau von Zellen einer Kombinationsschaltung von Fig. 5.

Fig. 7 bis Io zeigen die Auswirkung der Löschschaltungen auf ein codiertes Bruttobild.

Fig. 11 und 12 zeigen schematisch die Anordnung einer Löscheinheit mit zwei verschiedenen Funktionszuständen.

Fig. 13 zeigt den Schnitt der auf der X-Achse aufeinanderfolgenden Bilder.

Fig. 14 zeigt schematisch die Verbindungen zwischen den beiden Löscheinheiten.

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Fig. 15 zeigt schematisch die weichen Schaltungen der Zeilen dea Nettobildes vor der Bestimmung der Mittelpunkte der au bohrenden Löcher.

Fig. 16 zeigt die Funktionsweise dieser Schaltungen.

Fig. 17 zeigt in einem Blockschaltbild eine Einheit zum Bestimmen eines Mittelpunktes.

Fig. 18 zeigt die Ausführung dieser Bestimmung.

Fig. 19 und 2o zeigen jeweils Einheiten, die die Wahl der Bohrungsdurchmesser und die Berechnung der Oberfläche der zu gravierenden Schaltung ermöglichen.

Die Vorrichtung umfaßt einerseits einen mechanischen Teil, der es ermöglicht, den Plan der gedruckten Schaltung von einer Leseeinrichtung automatisch abtasten zu lassen, und andererseits einen elektronischen Teil, der das Ausarbeiten der Bilder in codierter Form ausgehend von den elektrischen Signalen, die von der Leseeinrichtung während des Abtastens geliefert werden, ihre Behandlung und die Bestimmung der Mittelpunkte der zu bohrenden Löcher sowie die Speicherung dieser Koordinaten und anderer Informationen in codierter Form ermöglicht.

Die Ausführung des mechanischen Teils ist schematisch in Fig. 2 gezeigt, während in Fig. 1 die Funktionsbeziehungen mit der übrigen Vorrichtung gezeigt sind. Die Abtastung erfolgt auf einer Lesetafel 2, die von einer transparenten Glasplatte gebildet wird, auf welcher das zu analysierende Dokument abgelegt wird, im vorliegenden Fall ein Positiv einer Gravierung einer gedruckten Schaltung. Ein auf diese Platte gelegtes Rasternetz ermöglicht es, annähernd die beiden senkrechten Abtastachsen X und Y zu erkennen.

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Die beiden Äbtastbewegungen in X- und Y-Richtung erfolgen jeweils durch einen Motor X mit dem Bezugszeichen 3 und einen Motor Y mit dem Bezugszeichen 4. Die beiden Motoren versetzen zwei Endlosschrauben 4 bzw. 5 in Drehung, die Schlitten tragen und in einer schrittweisen Translationsbewegung mitnehmen. Der auf der Schraube 5 parallel zur X-Achse angeordnete Schütten trägt den Lesekopf 7 oberhalb der Platte. Ein mechanisches Zwischengetriebe 8 Überträgt die Drehung der Schraube 5 auf eine parallele Schraube, die eine Lichtquelle 1o, die unter der Tafel bezüglich des Lesekopfs angeordnet ist, synchron zu diesem Kopf mitnimmt. Die Verschiebung in Y-Richtung erfolgt durch den Motor 4 nach jeder Abtastung vor und zurück in X-Richtung. Zwei zusätzliche Lampen 12 ermöglichen eine Beleuchtung des Tisches bzw. der Platte mit kaltem Licht außerhalb der Lesevorgänge insbesondere für das Anordnen des Dokumentes und die Bestimmung der Abtastränder, ehe die automatische Abtastung erfolgt.

Der" Lesekopf 7 hat ein photoelektrisches lineares Netz, das von lichtempfindlichen Elementen gebildet wird, die parallel zur Y-Achse ausgerichtet sind. Es handelt sich beispielsweise um ein Net2 bzw. einen Raster in Form einer Integrierten Schaltung mit 64 lichtempfindlichen Elementen, die in einer Zeile auf einer Länge von 3,25 mm angeordnet sind. Das Netz ist einer elektronischen Einrichtung auf einer gedruckten Schaltung zugeordnet, die den Empfang von Steuersignalen des Netzes und die Verstärkung der elektronischen Signale ermöglicht, die von den lichtempfindlichen Elementen kommen.

Zwei Umsetzer 13 und 14 (Fig. 1) ermöglichen es, den Motor X bzw. Y ausgehend von Steuersignalen der Abtastung in Bewegung zu versetzen, die von dem elektronischen Teil kommen.

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Der elektronische Teil der Vorrichtung umfaßt prinzipiell folgende Organe (Figl 1):

Eine Abtaststeuerung 15, die an eine elektrische Energiequelle angeschlossen ist, ermöglicht die Führung der Umsetzer der Motoren X und Y als Funktion der von Hand eingegebenen Befehle und der Vorschubzähler.

Zähler 16 und 17 oder Zähler X und Y, die jeweils den Umsetzern zugeordnet sind, ermöglichen, in jedem Augenblick die X- und Y-Stellung des Lesekopfes festzulegen, diese Maße unter einer entsprechenden Form, die dem gewählten Mafistab und der Auflösung der Maschine entspricht, die zum Bohren der Löcher der gedruckten Schaltung verwendet wird, zu transponieren, und vor dem Anlauf der Abtastung die Ränder oder Grenzen des Weges des Lesekopfes festzulegen.

Ein Taktgeberregister 18 liefert alle die elernentarsteuersignale, die für die Funktion der Anordnung und bei der Behandlung der Informationen erforderlich sind.

Eine Einheit 19 zum Codieren oder zum Bringen in die digitale Form ermöglicht die Erstellung von Bildern des Dokumentes in binärcodierter Form.

Ein Löschregister 2o spielt die Rolle eines Monitors oder einer Weiche für die prinzipiell bei den Löschvorgängen verwendeten Informationen.

Zwei Löscheinheiten 22 umfassen die Logikschaltungen und die zugeordneten Speicher, die es ausgehend von dem codierten "Bruttobild", das in der Einheit 19 gebildet wird, ermöglichen, ein "Nettobild" zu liefern, welches nur die Bohrungsinformationen aufweist.

fi (j 9 H 0/1028

Mittensucheinheiten 23 and 24 arbeiten die Koordinaten der Mittelpunkte der zu bohrenden Löcher ausgehend von den Informationen des Kettobildes aus, die durch Weichenschaltungen 25 übertragen werden.

Eine Wahleinheit 26 für den Durchmesser ermöglicht die Bestimmung des Bohrungsdsrehmessers als Funktion der in dem Nettobild enthaltenen Informationen.

Eine Zurichtanordnung 27 bis 3o für die Koordinaten ermöglicht es als Funktion der tatsächlichen Koordinaten des Lesekopfs, der Auflösung der Bohrmaschine, des Maßstabs land der für die Behandlung der Informationen erforderlichen Zeit,die tatsächlichen Bohrkoordinaten zu liefern.

Ein Pufferspeicher 32 nimmt die Ausgangsinfomationen bezüglich der Bohrungen auf und verzweigt sie synchron zur Funktion der Vorrichtung und leitet dieselben Informationen synchron Bit einem Speicherprogramm in codierter Form weiter, das der automatischen Steuerung der Bohrmaschine angepaßt 1st.

In dem speziellen beschriebenen Fall erfolgt diese Speicherung bzw. Aufzeichnung auf einem Streifen durch eine Lochstanze 33, die die Informationen des Pufferspeichers 32 über eine Omsetzelnheit 34 erhält, welche das Lochstanzprogramm und die Codierinstruktionen des Streifens aufweist. Die Lochstanze kann durch jede andere Vorrichtung sum Erfassen der Angaben, beispielsweise durch ein Magnetband oder eine Scheibe, ersetzt werden.

Schließlich hat die Vorrichtung außerdem sine Einheit 35, die es ermöglicht, bei 31 die Oberfläche der zn gravierenden Schaltung sichtbar %u machen_? die ausgehend von den Informationen des 3ruttobildes berechnet "*urde. weiterhin

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lit eine Einheit 36 vorgesehen, die es ermöglicht, bei 38 die Zahl der auszuführenden Bohrungen sichtbar zu machen, die am Ausgang der Einheiten zinc Bestimmung der Mittelpunkte berechnet ist.

Die verschiedenen Einheiten, welche die Anordnung der Vorrichtung bilden, werden ist folgenden einzeln einschließlich ihrer Funktion beschrieben. Die AusfOhrungsformen sind in den entsprechenden Figuren gezeigt. Die Logikschaltungen sind entsprechend den amerikanischen Normen 1ooo MIL-STD 8o6B dargestellt. Die genau angegebenen Zahlen beschranken die Erfindung nicht. Sie sind speziell gewählt und für die Analyse einer gedruckten Schaltung bei einer speziellen betrachteten Ausführung*form angepaßt.

Die in dem Lesekopf enthaltenen elektronischen Bauteile sind in Fig. 3 gezeigt. Das lineare photoelektrische Netz 4o hat den Bautyp RL64P, der Zeilenempfänger 41, der die Steuerinstruktionen übermittelt entspricht der Bauweise F9615. Diese Elemente sind an sich bekannt. Sie liefern am Ausgang eines Verstärkers 42 ein Videosignal, welches die in Reihe soviel Informationen enthält wie es in dem Netz aufeinanderfolgende lichtempfindliche Elemente gibt, also bei de» betrachteten speziellen Fall 64, und zwar jedesmal dann, wenn ein Lesebefehl von der Steuervorrichtung übermittelt wird. Jedes Element, auf das von der Lichtquelle durch das auf der Leseplatte angeordnete Dokument eingewirkt wird, erzeugt einen Spannungsimpuls in dem Viedosignal. Die lichtempfindlichen Elemente des Netzes sind parallel zur Y-Achse ausgerichtet. Die 64 Informationen des Signals entsprechen einer Lesezeile, wobei X konstant 1st. Ein Lesen der Zeile durch das Netz wird somit jedesmal dann bewirkt, wenn dieses um einen Translationsschritt längs der X-Achse verschoben wird. Der Wert dieses Schrittes ist 5o u. Dieser Wert ist gleich dem Abstand, der zwei benachbart« lichtempfindliche Elemente in dem Netz trennt.

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Das für jede Lesezeile erhaltene Video-Signal wird (Fig. 4) einem Komparator 44, der die Informationen in die erforderliche Form bringt, und dann einem Multivibrator bzw. einer Flip-Flop-Schaltung 45 zugeführt, die eine Zurichtung der Informationen auf eine Phase des Taktgebers H gewährleistet. Man erhält so die Darstellung von aufeinanderfolgenden Zeilen in binärcodierter Form, in welcher die unterschiedlichen Logikzustände jeweils die Transparenz oder die Lichtundurchlässigkeit des analysierten Dokumentes in jedem Punkt der Zeile übersetzen. Man bestimmt so aus dem Bruttobild das codierte Bild, welches in diesem Zustand einer Folge von Zeilen entspricht. Der Logikzustand I ist der Transparenz willkürlich zugeteilt.

Die Informationen der aufeinanderfolgenden Bruttozeilen Ao werden an die Löscheinheiten adressiert, von denen jede nacheinander einzelne Bilder von 64 Zeilen behandelt.

Die Löschschaltungen einer jeden Einheit haben vier Register 5o, 51, 52 und 53 und eine Kombinatorikschaltung 54, wie sie in Fig. 5 gezeigt 1st. Die vier Register entsprechen jeweils den codierten Informationen, Zeile für Zeile, und zwar bezogen auf:

das Bruttobild Ao, welches gegenüber dem Eingang bei 49 nun ein inverses Bild Ac ist,

die Löschinformationen Eo am Eintritt der Kombinatorikschaltung

das Nettobild Ai, das nach dem Löschen erhalten wird, und

die Löschinstruktionen E Ό am Ausgang der Kombinatorik** schaltung.

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Die Register So und 51 für Ao und Eo sind Reihengruppierungen von acht Registern mit acht Bits, von denen jede einen Reiheneingang und 64 parallele Ausgänge hat. Die Register Ai und E Ό sind Reihengruppierungen von acht Registern mit acht Bits, von denen jedes 64 parallele Eingänge und einen Reihenausgang hat. Die Ausgänge des Registers Ao und Eo sind alle auf null durch ein Signal CLR gesetzt. Die Informationen werden im Rythmus der Taktsignale 0 2 eingeführt. Die Informationen weCden in die Register A1 und E'o unter der Steuerung des Signals P.S. im Block eingegeben, das von dem Taktgeberregister geliefert wird, und werden daraus in Reihe im Rythraus der Taktsignale 0 1 abgegeben. Der Ausgang des Registers E'o ist mit dem Eingang des Registers Eo so verbunden, daß die Löschinstruktionen für jede Bruttozeile von einer "Löschzeile" gebildet werden, die gleichzeitig wie die vorhergehende Nettozeile erhalten wird.

Die Kombinatorikschaltung 54 verbindet die Anordnung der vier Register, d. h. die 128 Ausgänge der Eingangsregister mit den 128 Ausgängen der Ausgangsregister· Die Schaltung hat 64 identische Zellen, von denen jede drei Logiktore N1 aufweist und vier Eingänge und zwei Ausgänge hat, wobei die Verbindungen so vorgesehen sind, wie sie in Flg. 6 für drei dieser Zellen gezeigt sind. Die Ausgänge der Schaltung entsprechen somit den folgenden Gleichungen:

A1 ■» Ao · (Iso + ε¹ ι + ij'it) E'o - Ao · (Eo + EM + E'2)

Die Löschbedingengen werden den äußeren Zellen der Kombinatorikschaltung aufgegeben, d. h. den beiden Enden einer jeden Lesezeile und zwar vor der Zuführung der ersten Zeil« eines jeden Bildes von 64 Zeilen durch das Rückstellen des Registers 51 (Eo) und des Registers 5o (Äö~) auf null.

(. (! 9 ft U '2 I 1 O 2 8

Die Funktionsweise der Löschschaltungen wird im einzelnen anhand der Figuren 7, £ und 9 erläutert, die jeweils für ein Bild von 64 Zeilen die tatsächliche Form der analysierten gedruckten Schaltung, das codierte Bruttobild (Ao) und das Nettobild (A1) darstellen. Bei der beschriebenen Ausführungsform erhält man das Nettobild von Fig. 9 nach einem ersten Löschen oder nach dem "vorwärts"-Luschen, während das Nettobild, auf welchem die Suche der Mittelpunkte ausgeführt ist, das Bild von Fig.io ist, das man nach einem zweiten Löschvorgang, dem "rückwärts"-Löschen erhält, was im folgenden beschrieben wird.

Das reelle bzw. tatsächliche Bild von Fig. 1 hat dunkle Zonen, die den zu gravierenden Schaltungen entsprechen. Die Dunkelzonen finden sich in codierter Fona insgesamt wieder im Bruttobild CKreuz in Fig. 3). Von den hellen Zonen ist allein die Zone 55„ die von der Dunkelzone eines Blättchens 56 umgeben ist, auf dem abschließenden Nettobild von Fig. Io vorhanden. In Fig. 9 sind die Löschpunkte für das Vorwärtslöschen dargestellt, das Schritt für Schritt von der Zeile 1 zur Zeile 64 ausgeführt wird.

In dem codierten Bruttobild erscheinen die Stellen Punkte als Logikzustand 1 CAo * 1) und die dunklen Punkte als Logikzustand 0. In jedem Bildpunkt, der durch einen Index η längs der Zeile und durch einen Zeilenindex m definiert ist, gilt ϊ

Wenn Ao, m, η » O besteht keine Löschungsmöglichkeit, also ist A1, m, η » O und Ξ'ο, m_f η » O. Dies entspricht einem Punkt der Dunkelzone der Schaltung, bei welcher keine Löschung bewirkt wird.

Wenn Ao, m_f η » 1, gibt es eine Löschung unter der Bedingung , daß

ί ■ f J 9 B k 2 / 1 O 2 8

Eo, ra-1, η « 1. Es gibt dann «in Löschen im Sinne des Lesens der Zeilen*

£'o_y m, (n-1) - 1 oder E'o, m, (n+1) » 1. In diesem Fall •rgibt sich eine Kettenlöschung längs einer Zeile im einen oder anderen Sinn, vorausgesetzt, daß kein Punkt vorhanden ist, bei welchem E'o, ra, j * 0 und Ao, m, j «= 0.

Die Löschung schreitet also von Zeile zu Zeile und Längs einer Zeile fort.

Insgesamt ergibt sich für jeden Bildpunktχ

Al, m, η « Ao, ro, n»(Eo,ro-1,n + EO,m, (n-1) + E'o,m, (n+1) E'o,ra, η » Ao, m, n.(Eo,ra-1,η + E'o,m,(n-1) + E'o,m,(n+1)

Die folgenden Löschzustände werden den Bildrändern aufgegeben*

Am Anfang des Bildes für die erste Zeilet Eo « 1 An den Enden der Zeilen ist die Kombinatorikschaltung verbunden mit E'o, m, 65 » 1

und B*o, m, O ■ 1, was bei jeder Zelle ein Löschen ausgehend von den seitlichen Bildrändern ermöglicht. Die Ausgänge E'o sind unabhängig, damit sie nicht vom vorhergehenden Zustand abhängen. Ein Stellsignal 0 3 auf null wird von jeder Zeile geliefert.

Im Gegensats dazu wird bei der letzten Bildzeile keine systematische Löschung ausgeführt. Dies ergibt sich daraus, dafi die Vorwärtslöschung, die synchron mit dem Ausgang der Informationen des Lesekopfes ausgeführt wird, wobei das Bild von der Seile 1 bis zur Zeile 64 analysiert wird, nicht gelöschte umschlossene Stellen übrig lassen kann, beispielsweise die umschlossene Stelle 57 von Fig. 9. Un diese Stellen

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vom Nettobild zu beseitigen, wird die Löschung durch die Rückwärtslöschung vervollständigt, die genauso ausgehend von dem codierten Bruttobild ausgeführt wird, jedoch die Zeilen in der Reihenfolge 64 bis 1 analysiert. Die Speicher, v/elche die Löscheinheit aufweist, ermöglichen die Ausführung der beiden Löschvorgänge nacheinander mittels der gleichen Löschschaltungen durch die in Fig. 11 und 12 gezeigten Schaltungsverbindungen. Diese Speicher M1, M2, ME1 und M3 bestehen aus acht UmlaufSchieberegistern mit 4 χ 128 Bits. Die Kapazität ist also 4 k Bits, was der in einem Bild enthaltenen Informationsmenge entspricht. Die Register sind in Reihe geschaltet, wodurch die Informationen einfach gespeichert werden können. Da die Möglichkeit der Drehzirkulation gegeben ist, können sie in einer Reihenfolge wiedergelesen werden, die sich von der aufgezeichneten unterscheidet.

In dem vorliegenden speziellen Fall der Analyse einer gedruckten Schaltung ist der Speicher ME1 im allgemeinen unnötig. Während der Vorwärtslöschung (Fig. 11) wird das Codierte Bruttobild in der Reihenfolge der Zeilen 1 bis 64 in dem Speicher M1 und das sich aus der vorwärtslöschung ergebende Bild in dem Speicher M2 gespeichert. Für die Rückwärtslöschung wird M1 in der Reihenfolge der Zeilen bis 1 gelesen, wodurch man das codierte Nettobild in der gleichen Zeit erhält, ir* der die Rückwärts löschung stattfindet (Informationen ⁿAi rückwärts"), wobei gleichzeitig der Speicher M2 in der Reihenfolge der Zeilen 64 bis 1 gelesen wird (Informationen "A1-vorwärts; A1-rückwärts"-Tor ET 59), was dem Nettobild von Fig. 1o entspricht. Der Speicher M3 wird dann in der normalen Zeilenreihenfolge wiedergelesen.

In anderen Fällen werden außerdem während der Vorwärtslöschung die Löschinetruktionen in dem Speicher ME1 gespeichert. Für die Rückwärtslöschung verwendet man dann

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xur Bildung der Löschlnstruktlonen Bo die Summ· von E* ο und der Lesung ME1, wu Ober ein ODER-Iogiktor (58 in Fig. 12) übermittelt wird· Der Speicher M2 und d*s Tor S9 sind denn insgesamt überflüssig.

Ue die vollständige Löschung (vorwärts und rückwärts) kontinuierlich wahrend der Verschiebung des Lesekopfs längs der X-Achse »usfuhren su können, het die Vorrichtung swel identische Löscheinheiten 22a und 22b in Pig. 14, welche abwechselnd die codierten aufeinanderfolgenden Bruttobilder von 64 Seilen behandeln. Darüber hinaus erfolgt die Rückwärtslöschung in jeder Einheit in eines sehnelleren Takt als die Vorwärtslöschung, so dafl sich eine teilweise überdeckung der aufeinanderfolgenden Bilder ergibt, wie dies in Fig. 13 geseigt ist. Diese überdeckung ergibt sich dadurch, dafl gleichseitig an beide Löscheinheiten die letsten Seilen eines Bildes adressiert werden, so daft sie auch die ersten Seilen atm folgenden Bildes bilden. Beispielsweise wird diese öberdeckung auf swanslg Seilen bewirkt, beispielsweise während swanslg Leseschritten, was einen Millimeter der analysierten gedruckten Schaltung entspricht. Für die Rückwärtslöschung eines jeden Bildes in der entsprechenden Einheit steht dann eine 27 Leseschritten entsprechende Seit sur Verfügung. Die vollständige Löschung eines Bildes erfolgt in 83 Leseschritten· unter Berücksichtigung der Abmessungen der Schaltungsblättchen gewährleistet die Öberdeckung, dafi jedes su bohrende Loch vollständig in wenigstens einem der Bruttobilder enthalten 1st und sonit in dem entsprechenden Nettobild vorhanden ist, auch wenn ein solches Loch 6© (FIg· 13) sieh aa Rand des vorhergehenden Bildes befindet und deshalb gelöscht worden 1st« Un und dasselbe Loch kann dagegen nicht sweimal berücksichtigt werden, da die Ausgänge der Speicher M3 der beiden Löscheinheiten als ODER-Logikschaltung (Flg. 14) angeschlossen sind« Man erhält so ein codiertes Kettobild Al

0 9 H Uli 1 (I 2 8

- 2ο -

kontinuierlich Zelle fir Zelle während der Verschiebung des Lesekopfs längs der X-Achse mit einer Verzögerung von 83 Leseschritten.

Das Löschregister 2o (Fig. 1), welches von einem Schieberegister mit 86 Leseschritten gebildet wird, arbeitet zyklisch (auf sich selbst Schleifen bildend) und wird bei jedem Beginn der Abtastung längs X auf null gestellt und ermöglicht die Bildung von Bruttobildern, die Umschaltung von einer auf die andere Löscheinheit 22, die Weichenstellung für die Informationen in jeder Einheit und die Steuerung der Speicher (Aufzeichnung, Lesen, Rückführung)· Die Zirkulation und die Übermittlung der Informationen stehen unter der Steuerung des Taktgeberregisters 18.

Das codierte Nettobild wird Zeile für Zeile mittels der Weichenstellungsschaltung bzw. der Stellschaltung von Fig. 15 der einen oder der anderen Einheit zur Feststellung des Mittelpunktes der Löcher übermittelt, wobei jede Einheit wie in Fig. 17 gezeigt ausgebildet ist. Ss genügen zwei Einheiten unter Sen Bedingungen de3 speziell beschriebenen Falles, da auch eine Teilüberdekcung der Bilder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verschiebungen des Lesekopfes längs Y ^Abtastung vorwärts und rückwärts) ausgeführt wird, wobei Ser Y-Abstand beispielsweise 44 Schritte von 5o μ beträgt. Die Stellachaltung ist so ausgelegt, daß sie dann, wenn drei Löcher auf der gleichen Zeile des codierten Nettobildes vorhanden sind, das Loch beseitigt, welches sich in der üfoer&eckungsfläche B mit dem folgenden Bild längs Y befindet. Die Fläche A außerhalb der Oberdeckung kann nicht mehr swei Löcher zugleich aufweisen, die sich in den gleichen Lesezeilen zeigen können, Senn die Löcher haben im allgemeinen einen Durchmesser zwischen o,3 und o,9 «am und ihre Mittelpunkte haben einen Abstand von wenigstens 1,1 mm.

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Di· 8te11schaltuny (Fig. 15) hat einen XShler €2 mit zwei Dekaden. Ia jeder Nettoseila Λ1 gibt der Zustand N den Index η eines joden Lesepunktes. Ein Addierer 63 und ein Subtrahierer 64 liefern jeveil· N + 2o und N - 1o. Dieae letzteren Inforitationen warden in Speicher eingeführt und dauernd Mit dem Zustand N des ZShlers verglichen. Da« Ergebnis an Ausgang des Komparator» bestimmt ein Fenster von 3o Lesesehritten auf der Zeile. Es sind zwei "Fenster"-Schaltungen und somit vier Speicher €5, 66, 67, 68 und zwei Konparatoren 7o vorhanden. Ein weiterer Komparator 71 definiert die Flächen A und B, indan er die Kahl 44 »it den Sustand M vergleicht.

Drei Schaltungen NO1, 802 und NOS für die Ermittlung "des Niveaus der Besetsung" empfangen die Informationen der codierten Nettoseilen A1. Zu Beginn analysiert allein die Schaltung MO1 die Zeilen. Wann der Rand eines Lochs auf einer Linie erscheint, löst die Schaltung die Speicher 65 und 66 aus und bestiavt so das erste Fenster Fi« Dieses Fenster verschiebt sich dann von einer Zeile zur anderen längs der Kontur des Loches (Flg. 16). Alle entsprechenden Nettobildlnforwationen, dl« notwendigerweise das gesamte Loch abdecken, werden einer ersten Einheit zur Bestiesmng das Hittalpunktes übermittelt. Wahrend die Schaltung HOI besetit ist bsw. arbeitet, analysiert die Schaltung HO2 den Bast jeder Seil· (Punkte außerhalb von F1). Nenn ein zweites Loch auf der gleichen Balle vorhanden ist, bestissit sie als Fenster F2. Die anderen Bildinforaationen werden dann von dar Schaltung N03 empfangen« Diese Informationen, die la den Fenster F2 enthalten sind, werden der zweiten einheit sun Bastionen des Hittelpunktes übermittelt, Wenn dl« Schaltung N03 sieht, da· ein drittes Loch erscheint, kann si· «in Fenstar F'1 (oder F'2) schaffen, wenn das Fenster FI (oder TZ) zugunsten des Fensters F*1 (oder F»2) besaitigt ist. Dabei wird ein Rückstellen der Einheit sw Bestimmen des Mittelpunktes a«f null

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bewirkt, wodurch vorzugsweise die Löcher beibehalten werden, die sich in der Fläche A befinden. Die Fenster werden in jedem Fall am Ende des entsprechenden Lochs beseitigt.

Eine Einheit zum Bestimmen des Mittelpunktes analysiert auf einmal ein Loch. Ausgehend von dem Augenblick, in dem ein Fenster geöffnet ist, was aus Fig. 17 zu ersehen ist, wird mit Hilfe eines Zählers 75 die Zahl A der Zeilen gezählt, die das Loch (Fig. 18) betreffen. Bei jedem Lesen der Zeile wird mit einem Zähler 76 die Zahl geteilt durch zwei (N2/2 * B) von Lesepunk&en gezählt, die Teil des Loches sind. Dann wird ein Vergleich zwischen den beiden Ergebnissen der Zähler (Komparator 77) ausgeführt. Mit Ausnahme der beiden ersten Zellen gilt, daß, wenn das erste Mal A gleich oder größer als B ist, diese Zeile durch die Mitte des Blättchens geht. Die Information wird dann zur Speicherung der Werte X und Y dieses Mittelpunktes über ein UND-Logiktor 78 übermittelt, welches die beiden ersten Zeilen, die von dem Register 74 berücksichtigt wurden, sowie die Punkte eliminiert, bei welchen A kleiner als 45 ist, d. h. bei einem Loch, das nicht völlig in der Fläche A enthalten ist, die von dem Komparator 71 (Fig. 15) definiert ist.

Außerdem wird die Gesamtsumme Σ. von allen Punkten des Netzes bestimmt, die vcm dem Loch sensibilislert wurden. Xn dem Augenblick, in welchem sich das Fenster wieder schließt, wenn 1o<£< 3oo ist, werden die gespeicherten Werte für gültig erklärt und ihre Übermittlung zu dem Pufferspeicher (Tor 79) veranlasst.

Die Koordinaten des Mittelpunktes werden ausgehend von den Koordinaten Xo und Yo bestimmt, die für jeden Punkt von den den öbertragungseinrichtungen (Fig. 1> zugeordneten Zählern als Funktion des Leseschrittes, der Auflösung der Bohrmaschine und des Maßstabes für das analysierte Dokument

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geliefert· Diese Koordinaten Xo und Yo werden in fünf Dekaden BCD angegeben.

Der wert Y de» Mittelpunktee hingt von der Stellung de« Lesekopfes und von einem Wert AV ab, der für die Stellung der Mitte in dea linearen Ketz des Lesekopfes kennzeichnend ist. Dieser Wert Δ Υ wird von einem £&hlor So beetiaset, der für jede Zeile öle Schritte K1, die den Loch vorhergehen, und die Zahl geteilt durch zwei der Leeepunkte z£hlt, die die einen Teil dieses Loches bilden. Das Ergebnis ist:

λϊ » »1+^| (Pig. 18)

Dieses Ergebnis wird ausgeglichen durch einen Multipllkationskoeffixienfcto als Funktion der Auflösung der Bohrmaschine und durch einen Divisionskoeffitiienten als Funktion des Maßstabs des Dokumentes.

Der Wert X wird um eine Verschiebung Δ χ korrigiert, die 64 Leseschritten entspricht, nämlich 83 Schritten für die Verzögerung der Nettozeile bein Lesen (Löschen) und ein zusätslicher Schritt für das Aufsuchen der Mitte. Die werte Δ X sind in eine» Totspeicher 3o (Fig· 1) programmiert. KJUirend einer Vorw&rtsabtastung längs der X-Achse wird der Wert X · Xo - δχ und w&bsend einer fcückwärtsabtastung der Wert X « Xo + δχ ermittelt.

Für die Wahl des Bohrungsdurchasssers entsprechend de» Scheue der Einheit von Fig. 19 werden auf der gedruckten Schaltung Blättchen verwendet, welche verschiedene Durchnesserwerte aufweisen, wobei jeuer Durchneeservert mit einer bestiwuten Toleranz einen BohrungsdurchineBser festlegt. Beispielswelse werden fünf Vierte verwendet, die so auegewühlt sind, daß keine überdeckung zwischen den Oberflächen der besessenen Löcher KUgllch ist. Unter ihnen

h (J 9 H /< 2 / 1 Γ) 2 8

werden vier Grenzwerte festgelegt.

Die Einheit von Fig. 1£ hat vier Teilerzähler 85, 86, 87 und 88, die die Informationen der Nettozeilen A1 empfangen und jeweils als Teilungegrößen die den vier vorstehenden Grenzwerten entsprechenden Werte haben. Am Ausgang eines jeden Zählers speichert ein Speicher RS eine Überschreitung der entsprechenden Grenze. Ein Codierer 9o liefert den codierten Wert des erkannten Durchmessers im Augenblick der BestStigung eines Mittelpunktes·

Die Einheit von Fig. 2o summiert die Anzahl der dunklen Punkte, die Zeile für Zeile die Brutto-» bilder Ao aufweisen. Sine UND-Logiktorachaltung 92 schließt die Informationen aus, die einem Index η größer 44 und somit den Punkten entsprechen, die sich nicht in der Fläche A befinden, wo es keine Uberdeckung zwischen einer Vorwärtsabtastung und Rückwärtsabtastung in X-Richtung gibt. Ein Teiler 93 berücksichtigt den Maßstab und die Oberfläche der Lesepunkte· Die Zählung erfolgt bei 94 über einen Zähler BCD mit drei Dekaden, was bei 95 sichtbar gemacht wird.

Die Informationen dieser Einheit kommen zusammen mit denen der Einheit 36 (Anzahl der gültigen Bohrungen) zu denen hinzu, die auf dem Niveau des Pufferspeichers 32 (Fig. 1) verfügbar sind, wobei diese letzteren die Steuerinstruktionen der Bohrmaschine bilden und im wesentlichen die Koordinaten der Mittelpunkte der zu bohrenden Löcher, aber auch die codierten Angaben für die Wahl des Bohrungsdurchmessers für jedes Loch aufweisen· Es handelt sich jedoch nur um ein Beispiel für Instruktionen zur Wahl des Werkzeugs, die automatisch bestimmt und aufgezeichnet werden können, wenn man eine Korrespondenz zwischen der Oberfläche der transparenten Zonen im inneren der Blättchen (Löcher) und den zu benutzenden Werkzeugen herstellt.

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Es können auch andere Varianten benutzt werden. So hat man beispielsweise zur Vereinfachung der Darstellung, um sie klarer zu machen, eingeführt, c*afi das zu analysierende Dokument von einem Positivbild der Gravur der ge-* druckten Schaltung gebildet wird. Es kann sich jedoch auch um ein Negativbild handeln, wobei dann Transparenz und Lichtundurchlässigkeit umgekehrt sind. In gleicher Weise kann anstelle der in Betracht gezogenen Verschiebung der Leseeinrichtung Schritt für Schritt längs der X-Achse eine kontinuierliche Verschiebung durchgeführt werden, ohne daß das erfindungsgemäß ausgeführte schrittweise Lesen modifiziert wird. Die Verschiebung selbst ist eine Relatiwerschiebung, die dadurch bewirkt wird, daß anstelle der Leseeinrichtung das analysierte Dokument verschoben wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit das automatische Ermitteln von speziellen Zonen auf einem Plan, insbesondere von zu bearbeitenden Punkten auf dem Plan eines Werkstückes, das von einer automatischen Maschine bearbeitet wird, was Punkt für Punkt vorgenommen wird.

Das Verfahren besteht darin, daß die speziellen Zonen ein unterscheidungsmerkmal bezüglich ihrer Umgebung auf dem Plan erhalten, daß der Plan in einem System mit zwei Koordinaten, insbesondere geraden senkrechten Koordinaten durch eine Leseeinrichtung abgetastet wird, welche wenigstens einen Detektor hat, der auf das Unterscheidungsmerkmal anspricht, um in codierter Form, insbesondere in einer codierten Form, die für die automatische Maschine benutzbar ist, die Koordinatenpunkte der Ebene zu speichern, für welche während des Abtastens der Detektor ein Signal liefert, welches das Vorhandensein des Unterscheidungsmerkmals anzeigt.

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Die Erfindung eignet sich insbesondere für die automatische Erarbeitung von Bohrinstruktionen für Löcher einer gedruckten Schaltung.

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Claims

MfSPRt)CHS

Verfahren xuiw automatischen Ersaitteln νοα spesiellen Zonen auf einem Plan, insbesondere von su bearbeitenden Punkten auf eine»» Plan eines Werkstücke«, da« von einer automatische» Maschine bearbeitet werden soll» aie schrittweise arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daft den speziellen Zonen ein Unterscheidungsmerkmal besüglich ihrer ütagebung auf dem Plan erteilt wird, insbesondere ein Unterscheidungsmerkmal in der Mitte eines liehtundurchläasigen Blättchens, daö der Plan automatisch in eine» System mit atwei Koordinaten, insbesondere geraden Bankrechten Koordinaten mittels einer l«eseelnrichtung abgetastet wird, die wenigstens ein uetektorelement aufweist, welches auf das Unterscheidungsmerkmal anspricht, daß ausgehend von elektrischen Signalen, die von der Leeeeinrichtung geliefert werden, ein Bruttobild in &in&rcodierter For» erstellt wird, bei welche» zwei verschiedene Suetantle jeweils das Vorhandensein und das Fehlen des Unterscheidungsmerkmals an jedem Punkt des von dem Detektor abgetasteten Plans darstellen, <2«tf> das ßruttobild in codierter Form behandelt wird, um darin schrittweise ausgehend von den Rändern längs des Koordinatensystems alle die das Vorhandensein des Unterscheldungeinerkaals anseigenden Zustände su loschen, die «ich vor einer Zone befinden, in welcher das Unterscheidungsmerkmal fehlt, so daß man ein Nettobild in codierter 3?or» von nur den Punkten erhXlt, die das Unterscheidungsmerkmal aufweisen und von den Bildrändern durch einen oder ueurere aufeinanderfolgende Punkt· getrennt sind, die das. Merkmal nicht aufweisen, und das die Koordinaten wenigstens von bestimmten Punkten mit Unterscheidungsmerkmal festgelegt werden, die auf dem Nettobild vorhanden sind.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bruttobild durch aufeinanderfolgende Zeilen in Logikschaltungen zum Löschen behandelt wird, die für jeden Punkt mit dem Index η auf einer Zeile mit dem Index m folgende Gleichungen verwirklichen:

A1 ,ra,n « Αο,χη,η. (Eo,m-1,n + E'o,m,n-1 + ΕΌ,ιη,η+1) Ε'ο,ΐη,η » Ao,m,η. (Eo,m-1,n + E'o,ia,n-1 + E'o,m,n+1)

wobei Ao, Eo, Ai, E Ό in binärcodierter Form jeweils folgende Werte darstellen:

Ao eine Zeile des Bruttobilds

Eo die Löschinformationen der vorausgehenden Zeile

Ai die nach dem Löschen erhaltene Zeile und

E'o die Löschinstruktionen der behandelten Zeile, und

daß die Löschung einerseits für die beiden äußeren Punkte einer jeden Zeile und andererseits für alle Punkte der ersten Zeile des Bildes aufgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bruttobild zweimal in den Löschschaltungen behandelt wird, nämlich beim ersten Mal schrittweise von der ersten zur letzten Zeile und beim zweiten Mal schrittweise von der letzten zur ersten Zeile.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander mehrere Bruttobilder während einer Verschiebung der Leseeinrichtung in einer Richtung senkrecht zu den Zeilen hergestellt werden, daß die Bruttobilder alternativ in zwei Einheiten mit verschiedenen Löschschaltungen behandelt werden, daß eine teilweise überdeckung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bruttobildern vorgesehen wird, wobei den beiden Einheiten gleichzeitig

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die gemeinsamen codierten Informationszeilen zugeführt werden, und daß am Ausgang der Einheiten ein kontinuierliche· Nettobild wieder hergestellt wird, auf welchem die in der einen oder anderen Einheit nicht gelöschten Informationen für das Vorhandensein des Unterscheidungsmerkmals auftreten.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere für die automatische Ausarbeitung von Bohrinstruktionen für Löcher einer gedruckten Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der der Abtastung unterliegende Plan von einem Positivbild der Gravur der gedruckten Schaltung gebildet wird, bei welcher die Schaltung*zeichnung lichtundurchlässig auf einem transparenten Blatt ist und die an der Stelle der Bohrlöcher Blättchen aufweist, welche eine lichtundurchlässige Zone aufweisen, die von einer transparenten Mitte umgeben ist, wobei bei den Blättchen die lichtundurchlässige Zone und die transparente Mitte wenigstens einen Abtastpunkt in dem System der beiden Koordinaten abdecken, wobei auch ein entsprechendes Negativbild verwendet werden kann.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von einem Nettobild der aufeinanderfolgenden Abtastzeilen in codierter Form, das beim Abtasten des Plans mit gleichen Längenschritten in einem System mit senkrechten Koordinaten erhalten wird und das eine Zone mit einer Symmetriemitte enthält, die mehrere benachbarte Lesepunkte abdeckt/ welche das Unterscheidungsmerkmal aufweisen, während die anderen Punkte des Bildes dieses Merkmal nicht aufweisen, für jede Zeile einerseits die Zahl A der aufeinanderfolgenden Zeilen, welche wenigstens einen das Unterscheidungsmerkmal aufweisenden Punkt haben,

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und anderer«eita dl« Zahl B als Hälfte der Zahl von Punkten, dl« da* Unterscheidungsaerkaal auf jeder Linie aufweisen, bestlwnt wird, daß die Zahlen A und B für jede Seile verglichen werden und daß dann, wenn Λ gleich oder größer B ist* die entsprechenden Koordinaten der Leseeinrichtung, die in codierte Form gebracht sind, gespeichert werden, die im wesentlichen den Koordinaten des Mittelpunktes dar Zone entsprechen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das codierte Bild eine Seihe von Leseeeilen abdeckt, die während einer Verschiebung der Leseeinrichtung längs einer ersten Koordinatenachse (x-Achse) erhalten werden, wobei die aufeinanderfolgenden Zeilen in codierter Form die Informationen enthalten, die schrittweise von einer Reihe von Detektorelementen geliefert werden, die fluchtend in der Leseeinrichtung parallel zu einer zweiten Koordinatenachse (Y-Achse) ausgerichtet sind.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennseichnet, das dl« Anzahl der Lesepunkte, die der Zone auf der Seile mit dem Mittelpunkt vorausgehen, und die halbe Zahl der Anzahl der Lesepunkte in der liona auf dieser Linie aufsummiert werden und daß eine Korrektur als Funktion des Gesamtergebnisses der entsprechenden Y-Xoordinate der Leseeinrichtung ausgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, da6 die Koordinate X der Leseeinrichtung als Funktion der Ansah1 der Leseschritte entsprechend der Behandlungezeit durch Löschen des Bruttobildes korrigiert wird.

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1o. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das eine Übereinstimmung zwischen der Oberfläche der Konen mit Unterscheidungsmerkmal und den Werkseugen der Werkzeugmaschine, insbesondere den Durchmessern der Bohrwerkzeuge,hergestellt wird und daft darüber hinaus die Gesamtzahl der Lesepunkte in einer Zone In codierter Form gespeichert wird, welche die Wahl des entsprechenden Werkzeugs der Maschine bestimmen.

11* Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch automatische Einrichtungen (3, 4, 8) zum Verschieben einer Leseeinrichtung (7) lSngs einer Abtastbewegung eines Plans, auf welchem einzelne Eonen ein Unterscheidungsmerkmal bezüglich ihrer Umgebung auf dem Plan aufweisen, insbesondere ein lichtdurchlässiges Merkmal (55) in der Mitte einer lichtundurehllsslgen lon« (5€), wobei die Abtastung in einem System mit zwei Koordinaten <X, Y) erfolgt und die Leseelnrlchtung (7) wenigstens ein Detektorelement aufweist, welches auf das Unterscheidungsmerkmal anspricht, Insbesondere ein photoelektrisches Element, durch Einrichtungen zum Einstellen ausgehend von den elektrischen Signalen, die für jeden Punkt von der Leseeinrichtung (7) wlhrend des Abtastens geliefert werden, eines Bruttobildes In blnlrcodlerter Form der Punkte des Plans, welche das Unterscheidungsmerkmal aufweisen oder nicht aufweisen, durch Löscheinrichtungen (2o, 22) zum Behandeln des Bruttobildes in codierter Form, wobei Schritt für Schritt ausgehend von den Rindern länge des Koordinatensystems alle die das Unterscheidungsmerkmal aufweisenden Punkte, die sich vor einem das Unterscheidungsmerkmal nicht aufweisenden Punkt befinden, gelOscht werden, um so ein Nettobild in codierter Form

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zu erhalten, und durch Einrichtungen xum Bestimmen und Speichern in codierter Form der Koordinaten auf dem Plan von speziellen Punkten, die auf den kodierten Nettobild ausgewählt sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung (7) eine Reihe von längs einer der Koordinatenachsen ausgerichteten Detektorelemente aufweist, die eine Reihe von elektrischen Signalen als Funktion des Vorhandenseins oder des Fehlens des Unterscheidungsmerkmals an aufeinander** folgenden entsprechenden Lesepunkten liefern, und durch Einrichtungen zum Umformen dee Signale in eine Reihe von binärcodierten Informationen, welche eine Zeile des Bruttobildes bilden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch wenigstens eine Löscheinheit (22) zum Behandeln eines Bruttobildes aufeinanderfolgender Zeilen in codierter Form, die ein erstes Register mit Reiheneingang und parallelen Ausgängen, welches das Bild Zeile für Zelle empfängt, ein zweites Register mit Reiheneingang und parallelen Ausgängen, ein drittes Register mit parallelen Eingängen und Reihenausgängen, die Zeile für Zeile ein nach der Löschung erhaltenes Nettobild liefern, ein viertes Register mit parallelen Eingängen und einem Reihenauegang, wobei der Ausgang mit dem Eingang des zweiten Registers verbunden ist, um die Löschinstruktionen dorthin zu übermitteln, und eine Kombinatörikschaltung (54) aufweist, die mit verschiedenen Ausgängen des ersten und zweiten Registers und mit verschiedenen Eingängen des dritten und vierten Registers so verbunden ist, daß die Gleichungen von Anspruch 2 verwirklicht werden.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Löscheinheit außerdem einen ersten Speicher zum Speichern der Informationen einer Reihe von Zeilen, welche ein Bruttobild bilden und nacheinander von einer ersten bis zu einer letzten Zeile im ersten Register während einer ersten Behandlung des Bruttobildes zugeführt werden, wenigstens einen der Speicher, nänlich einen zweiten Speicher zum Speichern des Nettobildes, vom Ausgang des dritten Registers während der ersten Behandlung oder einen dritten Speicher zum Speichern der entsprechenden Löschinstruktionen am Ausgang des vierten Registers, einen vierten Speicher zum Speichern eines Nettobildes, das man nach einer zweiten Löschbehandlung des gleichen Bruttobildes erhält, was bei dem letzteren Bild in der ersten Zelle ausgehend von den Informationen des ersten Speichers bewirkt wird, und Einrichtungen aufweist, die während der zweiten Behandlung es ermöglichen, daß wenigstens entwederdsm zweiten Register Informationen des dritten Speichers zugeführt werden, die aus dem letzteren für die erste Zeile zur gleichen Zeit wie die des vierten Registers mittels eines ODER-Logiktors wiedergelesen werden, oder daß dem vierten Speicher über ein UND-Logiktor Informationen des Speichers zugeführt werden, die aus dem letzteren für die erste Zelle gleichzeitig zu den Informationen dm» dritten Registers wiedergelesen werden·

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch wenigstens eine Sucheinheit für den Mittelpunkt eines Lochs in einem Nettobild, das von aufeinanderfolgenden Zeilen in codierter Form gebildet wird und ausschließlich ein Loch mit symmetrischer Mitte darstellt, insbesondere mit einer im wesentlichen kreisförmigen Kontur, wobei Lesepunkte

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das Unterscheidungsmerkmal aufweisen und die Sucheinheit für den Mittelpunkt einen ersten Zähler für die Anzahl der aufeinanderfolgenden Zeilen, von denen jede wenigstens einen Punkt mit einem Unterscheidungsmerkmal hat, einen zweiten Zähler für die Anzahl der Punkte mit einem Unterscheidungsmerkmal in jeder Zeile und einem Komparator aufweist, um den Zustand A des ersten Zählers und den Zustand B des zweiten Zählers zu vergleichen, und um ein Steuersignal für die Aufzeichnung der Koordinaten zu liefern, wenn A wenigstens gleich B wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sucheinheit für den Mittelpunkt einen Zähler aufweist, der die Zahl der Lesepunkte in dem Loch aufsummiert.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, gekennzeichnet durch Stellschaltungen zwischen einer oder mehreren Löscheinheiten und einer oder mehreren Sucheinheiten für die Mittelpunkte, um zu einer Sucheinhßdt für den Mittelpunkt ausschließlich die Informationen der Zeilen des Nettobilds zu richten, die wenigstens einen Punkt mit Unterscheidungsmerkmal aufweisen und gegebenenfalls in den verschiedenen Einheiten die Informationen bezüglich der verschiedenen Löcher verteilen.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, gekennzeichnet durch einen Zähler, der die Anzahl der Mittelpunkte aufsummiert, von denen die Koordinaten aufgezeichnet sind.

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19. Vorrichtung nach einein der Ansprüche 11 bis 18,

gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Aufsummieren der Anzahl der Lesepunkte, die kein Unterscheidungsmerkmal auf dem Bruttobild in codierter Form vor der Wahl der speziellen Punkte aufweisen.