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Verfahren und Vorrichtung zum Abtasten und Lesen
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von Farben auf Patronen- oder Musterpapier
BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Abtasten und Lesen
von Farben auf Patronen- oder Muster papier.
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In der Textilindustrie ist es möglich, auf den Erzeugnissen mit Hilfe
komplizierter Webtechniken, Strick- und Wirkverfahren sowie Stickverfahren und dergl.
Muster zu erzeugen.
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Zu diesem Zweck wird das gewünschte Muster gewöhnlich auf farbig codiertes
Zeichen- oder Patronenpapier übertragen, das in zahlreiche parallele Reihen unterteilt
ist, die lhrerseits jeweils durch eine Folge von Farbeffekten oder Zeichen für Farbeffekte
gebildet werden. Diese Effekte oder Zeichen geben an, welche Farbe der betreffende
Punkt bei der fertigen Ware haben soll oder welche Bindungs-, Wirk- oder Stichart
in dem betreffenden Bereich verwendet werden soll, oder beides.
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Bei Jacquardmaschinen ist es bekannt, mehrere Kettfäden und eine gleich
große Anzahl von Schuß fäden zu verwenden, die sich sämtlich bezüglich ihrer Farbe
unterscheiden. Bei spielsweise kann ein hellgrüner Punkt in der Muster dadurch erzeugt
werden, daß man die dunkelgrünen Kettfäden anhebt und einen hell grünen Schuß faden
in das Kettfach einträgt.
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Normalerweise sind drei Grundbindungen vorhanden, und zwar eine Hintergrundbindung,
eine sich wiederholende Musterbindung und eine unregelmäßige oder Individualbindung.
Das Patronenpapier legt die Bindungsart und die Farbe fest. Gewöhnlich werden die
Farbinformationen und die Bindungsinformationen getrennt erzeugt, z.B. auf einem
Farbenband und einem Musterband, wie es z.B. in der US-PS 3 744 035 beschrieben
ist. Im Handel sind Farbabtaster erhältlich, die das Patronenpapier ablesen und
ein Farbenband erzeugen. Diese Farbabtaster
arbeiten gewöhnlich
auf der Basis der Farbwerte von rot, grün und blau. Zu den optischen Teilen gehören
Breitfilter.
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Der Abtaster selbst liefert analoge Daten. Diese Daten entsprechen
den Veränderungen der Farbe und nicht etwa den Farben als solche. Das Farbwertverfahren
erweist sich als brauchbar, wenn das, was sichtbar ist, unmittelbar in Farbe vledergegeben
werden soll, z.ü. beim Farbfernsehen. Wendet man das Farbwertverfahren jedoch an,
um die Informationen in Daten zu verwandeln, die den vom Abtaster beobachteten Farben
entsprechen, ergibt sich keine ausreichende Genauigkeit, und daher läßt sich dieses
Verfahren nur bei bestimmten Farbarten anwenden, und es werden nur Xnderungen bezüglich
der Farbe oder der Mustererkennung registriert, jedoch nicht speziell die gerade
zu registrierende Farbe.
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Die Erfindung ist allgemein auf Verfahren und Vorrichtungen für die
Farberkennung sowie auf die Erzeugung von den erkannten Farben entsprechenden Daten
gerichtet.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um einen Farbabtaster,
der ein Medium längs mindestens zweier verschiedener Achsen abtastet, wobei das
Medium mindestens zwei optisch unterschetdbare Farbeffektzeichen trägt. Von dem
Medium kommende energie wird in mindestens zwel Strahlen unterteilt, und jeder Strahl
wird bei einer anderen Wellenlänge gefiltert. Die gefilterten Strahlen werden in
Signale umgewandelt, die mit einen vorher festgelegten Wert verglichen werden, welcher
bestimmten Farben entspricht.
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Uei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Farbtaster
für Patronenpapier geschaffen worden, der Patronenpapier längs einer X-Y-Achse optisch
abtastet. Die von dem Papier reflektierte Lichtenergie wird in mehrere Strahlen
unterteilt, und jeder Strahl wird bei einer anderen Wellenlänge gefiltert. Die gefilterten
Strahlen werden in Signale verwandelt und mit einem vorher festgelegten Standarrwert
verglichen. Dem Abtaster ist ein Rechner zugeordnet, und zwischen dem Recher und
dem Abtaster ist eine gesonderte Steuereinheit
angeordnet. Die
teuereinheit bewirkt in Verbindung mit dem Rechner die Bewegung des Abtasters über
das Patronenpapier hinweg sowie die einzelnen Ablesungen der Farben auf dem Papier
je Eintrag bzw. Faden.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der reflektierte
Strahl in zehn Strahlen unterteilt, von denen jeder durch ein Filter geleitet wird.
Diese Filter überspannen zwar insgesamt das sichtbare Spektrum, doch hat jedes Filter
nur eine schmale Bandbreite. Wenn die Vorrichtung in Betrieb gesetzt wird, sind
dem Rechner die Schritte je Kettfaden und Je Eintrag bekannt. Jeder Faden bzw. jeder
Punkt wird identifiziert, und die registrierte Farbe wird in Beziehung zu einem
bestimmten Punkt auf dem Patronenpapier gebracht.
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Ge£2 der Erfindung wird von einem Toleranztest mit verschiebbarem
Band Gebrauch gemacht, um zufällige Farbschwankungen auszugleichen, die auf das
Gemisch, das Durchscheinen von Weiß oder Schwarz oder auf Abweichungen bezüglich
der Durchsichtigkeit der Punkte zurückzuführen sind. Die verschiedenen verwendeten
Filter liefern eine weitgehende Farbunterscheidung bei jedem Lichtpegel, und sie
können gegebenenfalls Grautöne oder Farbhelligkeiten unterscheiden.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden für jeden Faden
mehrere Ablesung durchgeführt und gemittelt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Patronenpapier
elektronisch in mehrere Gitter unterteilt, um den Orientierungsverlust zu vermeiden,
der auf Fluchtungsfehler oder einen Verzug des Patronenpapiers zurückzuführen ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
Fig. 2 ein optisches System; Fig. 3 das Blockschaltbild
der optischen Anordnung; Fig. 4 in der Draufsicht einen Teil eines Patronenpapiers;
Fig. 5a und 5b vergrößerte Teilansichten des Patronenpapiers nach Fig. 4; Fig. 6
das Schaltbild eines Befehlsgenerators für die X-Richtung; Fig. 7 das Schaltbild
eines Analog-Digital-Fahrgenerators; und Fig. 8 einen Teil des Codeausgangsformats.
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Zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung gehört
ein Rechner 10, z.B. ein solcher vor Typ PDP-8E der Firma Digital Kquipment Corporation,
ferner eine Drahtwickelmaschine bzw. ein Farbabtaster 20, auf dem ein Patronenpapier
32 angeordnet ist, sowie eine Steuereinheit 40. Ferner gehören zu der Vorrichtung
eine Papierstreifenausgabeeinheit 60 vom Typ BRPE der Teletype Corporation sowie
ein Ferschreiber 70 als Peripheriegeräte für den Rechner 10.
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Farbabtaster bzw. Drahtwickelmaschinen sind als solche bekannt und
weisen gewöhnlich zwei Schrittmotoren auf, mittels welcher ein Abtaster über des
Patronenpapier 32 in der X-und der Y-Richtung bewegt wird. Ferner ist bei des Abtaster
ein optisches System vorhanden, das einen Lichtstrahl auf dem Papier fokussiert
und den reflektierten Strahl fühlt, um ihn in ein Signal zu verwandeln. Gemüß der
Erfindung kann man eine handelsübliche Drahtwickelmaschine benutzen, r.B. das Modell
Computer-Wrap CW400.
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Gemäß Fig. 1 gehört zu der Drahtwickemaschine 20 ein Abtastarm 21
mit einem Abtstkopf 22, der ein optisches System zum Fokussieren eines Lichtstrahls
auf des Patronenpapier, zum
Fühlen des reflektierten Strahls und
zum Umwandeln des Strahls in ein Signal aufweist. Wenn in folgenden davon gesprochen
wird, daß der Abtastkopf über des Patronenpapier eine bestimmte Stellung einnimmt,
bedeutet dies, daß der Lichtstrahl des optischen Systems auf den betreffenden Punkt
fokussiert ist. Zu der Drahtwickelmaschine 20 gehören als Normalausrüstung ferner
zwei Tastaturen, und zwar eine zum manuellen Steuern der Bewegung des Abtastkopfes
22 und eine weitere zum Eingeben von Informationen in den Rechner 10.
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Zu des in Fig. 2 dargestellten Abtastkopf 22 gehören eine Lichtquelle
24, eine Aperturplatte 26, ein halbversilbertwer Spiegel 28 und eine Fokussierlinse
30. Diese Teile sind in den Iopf 22 fest eingebaut und erzeugen einen einfallenden
Lichtstrahl, der mit einem Durchmesser von etwa 0,5 mm auf das Patronenpapier 32
trifft. Der Spiegel 28 ist so befestigt, daß er gegenüber dem reflektierten Strahl
unter einem Winkel von vorzugsweise etwa 45° geneigt ist. Der von dem Spiegel 28
zurückgeworfene Strahl wird von einer Faseroptik 34 aufgenommen und der optischen
Baugruppe 50 nach Fig. 1 zugeführt. Die Teile des Lesekopfes können an Ort und Stelle
eingeformt oder auf beliebige andere Weise befestigt sein. Die Intensität des reflektierten
Strahls beträgt gewöhnlich etwa 535 bis 750 Lux.
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Gemäß Fig. 3 gehören zu der optischen Baugruppe 50 zehn sich verzweigende
Faseroptiken 52. Bei der Filterbaugruppe 54 sind zehn Kanäle vorhanden, und zwar
neun Filter, die insgesamt du sichtbare Lichtspektrum von 4500 bis 7800 2 durchlassen,
und zwar im wesentlichen von blau bis rot, sowie ein Filter, welches das gesamte
sichtbare Licht durchläßt. Die neun verwendeten Filter lassen Lichtenergie in den
nachstehenden Wellenlängenbereichen (Å) durch: 3932 bis 4468, 4544 bis 4706, 4889
bis 5020, 5220 bis 5275, 5485 bis 5573, 5741 bis 5791, 5944 bis 5998, 6216 bis 6263
und 6557 bis 6670. Der zehnte Kanal wird als Bezugskanal verwendet. Das Ausgangssignal
der Filterbaugruppe 54 wird ohne Rücksicht darauf, ob es von
eine
Filter oder mehreren Filtern stammt, durch einen Spannungswandler 56 in eine Spannung
verwandelt. Dieser Spannungswandler verwandelt die von den Filtern abgegebene Llchtenergie
einfach durch mehrere lichtempfinliche Elemente in eine Spannung, wobei jedes dieser
Elemente auf das von einem der zehn Filter abgegebene Licht anspricht und jeweils
einen gesonderten Ausgang hat.
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In Fig. 4 ist in der Draufsicht ein Teil eines Patronenpapiers dargestellt,
das bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Bekanntlich
gibt es die verschiedensten Arten von Patronenpapier, was sich jeweils nach der
zu verwendenden Bindung richtet, ferner nach der Art der zu verwendenden Fäden sowie
nach dem Verwendungszweck, d.h.
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danach, ob es sich um Seide, "labels" usw. handelt. Zwar wird im folgenden
von einem bestimmten Patronenpapier gesprochen, das Kennzeichnungsfarben aufweist,
doch sei bemerkt, daß die Erfindung auch bei jedem anderen Patronenpapier anwendbar
ist.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform wird Patronenpapier der Sorte
11-16 verwendet. Die senkrechten Linien sind etwa 1 mm voneinander entfernt, und
jede achte Linie ist kräftiger als die vorausgehenden sieben Linien, während jede
sechzehnte Linie kräftiger bzw. breiter ist als die vorausgehenden acht Linien.
Zwischen den waagerechten Linien sind Abstände von etwa 2 mm vorhanden, und jede
elfte Linie ist breiter als die vorausgehenden zehn Linien. Die gesamtgröße des
Papiers entspricht 25 x 32 Flächen, die durch die breiten 11-16-Linien bestimmt
sind; eine solche Fläche ist in Fig. 4 dargstellt. Ferner zeigt Fig. 4 ein einfaches
Muster, das sich über mehrere Kästen erstreckt. Jede waagerechte Linie repräsentiert
einen Eintrag, und jeder Kasten ist einem Faden gleichwertig.
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In Fig. 5a sind solche Kisten vergrößert dargestellt.
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Im folgenden bezeichnet der Ausdruck "Ende" die Mittellinie eines
Kastens zur Mittellinie des nächsten Kastens. Fig. 5a
veranschaulicht
die ideale Situation, bei der das abzutastende Patronenpapier bezüglich seiner Abmessungen
fehlerfrei ist. Eine waagerechte Abtastung von links nach rechts bzw. von rechts
nach links würde nur eine Bewegung des Abtastarms längs einer geraden Linie erfordern,
wobei nur Rechtsimpulse erzeugt werden, um den Abtastarm durch die Mitte jedes Kastens
zu führen, wie es in Fig. Sa durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. In der
Praxis ist das abzutastende Muster jedoch bezüglich seiner Abmessungen nicht stets
fehlerfrei.
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Wenn eine Abtastung längs der Mittel linien von Kisten durchgeführt
werden soll, die nach oben geneigt sind, muß die Abtastung gemäß Fig. 5b nach rechts
und nach oben erfolgen.
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Zu der Steuereinheit 40 gehören gemäß Fig. 1 eine Analog-Digital-Startgeneratorschaltung
300 und zwei Richtungssteuerschaltungen 200 und 202 für die X- und Y-Bewegungen
des Abtastkopfes 22. Im folgenden wird nur eine der Richtungssteuerschaltungen im
einzelnen beschrieben; die andere Schaltung ist von gleicher Konstruktion und unterscheidet
sich von der ersten nur bezüglich des Anschlusses an den Eingang der Drahtwickelmaschine.
Bei einer Drahtwickelmaschine bekannter Art bewegt sich der Abtastkopf längs der
Y-Achse auf dem Abtastarm, der sich seinerseits längs der X-Achse bewegt; diese
beiden Teile werden über durch einen Rechner gesteuerte Schrittmotoren angetrieben.
Diese Grundbewegungen sind richtungsabhänging und werden bei der Erfindung nicht
verändert.
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Jedoch werden gemäß der Erfindung bestimmte Eingangs- und Ausgangssignale
des Rechners und der Drahtwickelmaschine über die Steuereinheit 40 umgeleitet, um
die Grundbewegungen genauer zu steuern.
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Zu der in Fig. 6 dargestellten Richtungssteuerschaltung 200 gehört
ein Multiplexer 204, des Eingangssignale aus dem Rechner 10 über eine Schnittstelle
zugeführt werden, r.B. über eine Verriegelungseinrichtung vom Typ 74174 Hex D, was
den "Schritten bis zum nächsten Ende" im Muster und der "Anzahl
der
Motorschritte je Eingangsbefhlsimpuls" entspricht.
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Einer StartKippschaltung 206 wird ebenfalls ein Eingangssignal von
der Rechner 10 aus zugeführt, wodurch ein gesteuerter Oszillator 208 eingeschaltet
wird, der dann einen Zyklus durchläuft und eine erste Zeit-Kippschaltung 210 setzt.
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Letztere wählt das einem binären Additionskreis 212 zuzuführende Eingangssignal
Schritte bis 1.1 nächsten Ende".
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Durch den Oszillator 208 wird ein mehrphasiger Taktgenerator 214 gesteuert,
der vier zeitabhängige Ausgangssignale liefert.
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Im Zeitpunkt tl wird das Ausgangssignal des binären Addierkreises
212 in einer Verriegelungschaltung 214 gespeichert, wobei dieses Signal der Summe
aller restlichen Schritte vor vorausgehenden Bnde zuzüglich der Anzahl der Schritte
bis zum nächstes Binde entspricht.
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Im Zeitpunkt t2 wird das die Richtung angebende Zeichen + oder - in
einer Richtungs-Kippschaltung 216 gespeichert, und eine Blockier-Kippschaltung 218
wird gesetzt. Das Ausgangssignal der Kippschaltung 218, das einem Gatter 220 sugeführt
wird, verhindert, daß irgendwelche Impulse vom Taktgeber aus zu der Drahtwickelmaschine
gelangen, bis der Zyklus abgeschlossen ist.
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Im Zeitpunkt t3 wird die erste Zeit-Kippschaltung 210 zurückgesetzt,
um alle weiteren Veränderungen bezüglich der Zeichenspeicherung bis t2 an dem Gatter
222 zu verhindern, so daß dem binären Additionskreis 212 über den Multiplexer 204
das Signal "Motorschritte je Eingangsbefehl" zugeführt werden kann.
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Im Zeitpunkt t4 wird der Zustand der Verriegelungseinrichtung geprüft,
um festzustellen, ob der Wert gleich Null ist oder das entgegengesetzte Vorzeichen
hat, und der Oszillator 208 wird abgeschaltet. Bei jedem Drahtwickelmaschinen-Takteingangssignal
für das Gatter 224 wird der Oszillator 208
erneut in Betrieb gesetzt,
nachdem die Start-Kippschaltung 206 durch ein Eingangssignal aus dem Rechner 10
gesetzt word.n ist. Das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltungen gelangt zu dem
Gatter 228 (Decodieren von Null) und dann zu dem Gatter 234, wobei das höchstwertige
Bit der in der Verriegelungseinrichtung enthaltenen Zahl, welches das Vorzeichen
repräsentiert, dem Gatter 230 und der Ricbtungs-Kippschaltung 216 zugeführt wird.
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Die Ausgangssignale der Kippschaltung 216 gelangen zu den Gattern
232A und 232B, wodurch Taktimpulse vom Abtaster aus zum in Frage kommenden linken
oder rechten Eingang der Drahtwickelmaschine gelangen. Das Gatter 230 vergleicht
den ursprünglichen Wert des Vorzeichens mit dem gegenwärtigen Wert, und wenn sie
sich unterscheiden oder ihr numerischer Wert gleich Null ist (aus dem Null-Decodierungsgatter
228), lieinert das Gatter 234 ein Ausgangssignal. Im Zeitpunkt t4 führt ein positives
Ausgangssignal des Gatters 234 dazu, daß am Ausgang des Gatters 236 ein Signal erscheint,
durch welches die Kennzeichen-Kippschaltung 238 gesetzt wird, um dem Rechner 10
ein Unterbrechungsanrufsignal zuzuführen.
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Den Gattern 240A und 240B werden Eingangssignale von den Gattern 232
A und 232B sowie durch den Rechner erzeugte Links- und Rechts-Befehlsimpulse zugeführt,
die der Drahtwickelmaschine 20 eingegeben werden.
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Die durch den Rechner erzeugten Links- und Rechts-Befehlsimpulse werden
dem Befehlsgenerator 200 zugeführt, den auch die Taktimpulse der Drahtwickelmaschine
zugeführt werden.
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Die vorstehend beschriebenen Vorgänge führen dazu, daß eine Zahl (Schritte
bis zum Nächten Ende) eingegeben wird und daß dann die Zahl der durch jeden Befehlsimpuis
repräsentierten Schritte davon abgezogen wird, bis das Ergebnis Null ist oder das
entgegengesetzte Vorzeichen hat, wodurch angezeigt wird, daß die richtige Anzahl
von Befehlen ausgegeben wird, mittels welcher das nächste Ende erreicht wird; außerdem
wird
der Rechner durch ein Kennzeichensignal informiert. Alle etwa
zusätzlich ausgeführten Schritte, die sich daraus ergeben, daß keine Schritte bis
zum nächsten Ende" als ganzes Vielfaches der "Motorschritte je Befehlsimpuls" vorhanden
sind, werden ausgeglichen.
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Durch dieses Verfahren verkürzt sich die Zeit, die der Rechner benötigt,
im eine Bewegung zu befehlen, auf ein einmaliges Ansprechen je Ende statt praktisch
bei jedem Schritt, so daß mehr Zeit zur Ermittlung der Farbe zur Verfügung steht.
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Zu dem in Fig. 7 dargestellten Analog-Digitai-Startgenerator 300 gehört
ein Aufwärts/Abwärts-Zähler 302, dem Eingangssignale von der Drahtwickelmaschine
20 aus und ein Eingangssignal Schritte je Ende" vom Rechner 10 aus zugeführt werden.
Die Eingangssignale der Drahtwickelmaschine werden dem Schritt motorantrieb entnommen,
der bei solchen Maschinen gewöhnlich vorhanden ist. Die Schritte je Ende" werden
dem Rechnerprogramm entnommen und während der Initialisierung festgelegt.
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Wenn jeweils ein Schritt nach links oder rechts stattfindet, wird
der Zähler 302 für eine Bewegung nach rechts abwnttsgeschaltet bzw. fur eine Bewegung
nach links aufwärtsgeschaltet. Wenn der Zähler den Wert Null erreicht, durchläuft
das Ausgangssignal das Gatter 304 und setzt die Kennzeichen-Kippschaltung 306, um
den Rechner 10 zu informieren, daß die Abtastung des Endes beendet ist.
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Ein Probenpunktregister 310 führt dem Decodierer 312 ein Frelgabebit
zu. Wenn dieses Bit wahr ist, d.h. wenn Proben von Daten bei den richtigen Schritten
während der Abtastung des Endes genommen werden sollen, wird ein Und-Gatter freigegeben
, welches die Analog-Digital-Umwandlungsfolge für die Daten einleitet, welche dem
Spannungswandler 56 nach Fig. 3 entnommen werden. Wenn je Ende mehrere Proben genommen
werden sollen, lädt der Rechner 10 das Register 310 mit einem Code, der anzeigt,
bei welchen Schritten längs des Endes die Proben genommen werden sollen. Dieser
Code aktiviert die entsprechenden Decodierer. Wenn s.B. die Abtastung von rechts
nach links
erfolgt und eine Probe bei den Schritten 35 genommen
werden soll (wobei der Schritt 40 der letzte Schritt ist), wurde in dem Decodierer
312 ein -5-Decodierer bzw. für links nach rechts ein +5-Decodierer aktiviert. Der
+5-Decodierer erzeugt eine Analog-Digital-Folge von fünf Schritten zur linken Seite
der Mittellinie. Wenn je Ende mehr Proben genommen werden sollen, wird das Register
entsprechend geladen.
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Bei des bei der bevorzugten Ausführunsform der Erfindung verwendeten
Rechner kann es sich um einen beliebigen Digitalrechner für allgemeine Zwecke handeln.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit
einem Digitalrechner vom Typ PDP-8E der Digital Equipment Corporation beschrieben.
Nachdem der Rechner initialisiert worden ist, wozu auch die Festlegung der Farbtabelle
gehört, wie es nachstehend beschrieben ist, wird im Rechnerspeicher die grundsätzliche
Betriebsweise gespeichert. Dies kann mit Hilfe einer Hilfseinrichtung, z.B. einer
Lochkarte, eines Magnetbandes oder eines anderen mit dem Eingang des Rechners kompatiblen
Mediums geschehen. Bei der bevorzugten Ausiuhrungsform wird geaäß Fig. 1 ein Fernschreiber
70, s.B. ein solcher vom Typ ASR-33, verwendet.
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Alternativ kann man in Verbindung mit dem Rechner die Tastatur der
Drahtwickelmaschine benutzen, denn sie bildet ein logisches Gegenstück zu dem Fernschreiber
70.
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Die Instruktionen für die Betriebsweise werden in den Rechner eingelesen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Betriebsweise um das
Abtasten von Patronenpapier. Diese Betriebsweise wird durch das Hauptprogramm verkörpert,
das die Aufstellung einer Farbtabelle, Probenpunkte je Irlittlung eines Endes, die
Berechnung des Korrekturgitters und den Farbvergleich während der Abtastung enthält.
Ferner wird in den Rechner ein Fehlerverfahren und ein Ausgabeverfahren eingelessen.
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Bei dem Fehlerverfahren wird bei der bevorzugten Ausführungsform auf
eine noch zu beschreibende Weise in das Ausgangssignal ein Fehlercode eingefügt.
Zu den weiter anwendbaren Fehlerverfahren gehören das Verfahren zum Austauschen
der Farbe des vorausgehenden Endes, bei des dann, wenn zur das Ende n + 1 ein Fehler
angezeigt wird, die für das Ende n gespeicherte Farbe eingesetzt und schließlich
ausgegeben wird, sowie ein Verfahren, bei dem die Abtastung unterbrochen wird, woraufhin
zu dem Ende zurückgekehrt wird, an des ein Fehler auftrat, so daß die Bedienungsperson
den Fehler manuell korrigieren kann.
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Der Rechner 10 wird durch die Befehle gesteuert. Diese Befehle werden
entsprechend des gewünschten Be@@@bsverfahren geschrieben. Somit ist in de Rechner
das Programm bzw. sind die Teilprograme gespeichert, die jeder Betriebsweise des
Rechners entsprechen.
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Bekanntlich gehören zu eines Rechner Steuereinrichtungen sowie Speicher
und Recheneinrichtungen zum Durchführen verschiedener arithmetischer Aufgaben bei
in digitaler Form zugeführten Daten. Für die Befehle kann man jed. standardisierte
Rechnersprache verwenden, die auf den Rechner abgestimmt ist. Die Unterprogramme
werden nicht im einzelnen beschrieben.
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denn sie können in jeder gewünschten Schreibweise (Format oder Folge)
geschrieben werden, was sich nach des jeweils bnutzten Rechner, der Rechnersprache
usw. richtet. Das Programm ist weiter unten bezüglich des Befehlsflusses beschrieben,
und, wo erforderlich, sind ii Hinblick auf die Erfindung Einzelprogramme dargestellt.
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Je nach der Betriebsweise werden sämtliche Steuereinrichtungen von
Hauptprogramm aus betätigt und kehren wieder zum Hauptprogram zurück. Ferner ist
zu bemerken, daß der Rechner von Eintrag zu Eintrag arbeitet. Beispielsweise werden
die Anweisugen 26 bis 28 wiederholt, bis der letzte Schußeintrag abgetastet worden
ist.
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Die Folge der Befehle oder Programmanweisungen lautet wie folgt: Hauptprogramm
1. Start; 2. Alle Vorrichtungskennzeichen beseitigen, dann Unterbrechungseinrichtung
einschalten; 3. Aufstellen einer Farbtabelle; 4. Bedienungsperson wählt als Betriebsart
das Abtasten von Patronenpapier; 5. Die Bedienungsperson stellt den Abtastkopf manuell
auf Schußfaden @ und Kettfaden (Ende) 1 ein und schreibt den Buchstaben Z, um den
Null- oder Bezugspunkt festzulegen; 6. Der Rechner setzt die Programmierungszähler
im Speicher, welche alle Bewegungen während der Initialisierung bis auf Null verfolgen;
7. Der Rechner fragt die anzuwendende Abtastrichtung, d.h.
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auf-ab, ab-auf, links-rechts oder rechts-links, ab; 8. Die Bedienungsperson
gibt die Abtastrichtung an, führt eine Bewegung zum Schußeintrag 1 und zum letzten
Ende durch, woraufhin sie den Buchstaben H schreibt; 9. Der Rechner fragt die Anzahl
der Enden im Schuß ab; 10. Die Bedienungsperson schreibt die Anzahl der Enden; 11.
Der Rechner ermittelt durch Division die Schritte je Ende und speichert sie; ferner
ermittelt er die Anzahl der Schritte und bestimmt, wo die Probepunkte für den Analog-Digital-Startgenerator
liegen sollen; 12. Der Rechner fährt zum Bezugspunkt zurück; 13. Die Bedienungsperson
führt eine Bewegung zum letzten Eintragende 1 aus und schreibt den Buchstaben V;
14. Der Rechner fragt die Anzahl der Schußschläge im Muster ab; 15. Die Bedienunsperson
schreibt die Anzahl der Schußschläge; 16. Der Rechner führt eine Division aus, um
die Zahl der Schritte je Schußschlang zu ermitteln: 17. Der Rechner fragt nach des
ge@ünschten Korrekturgitter;
18. Die Bedienungsperson schreibt
die Antwort; 19. Der Rechner geht zum Bezugspunkt zurück; 20. Auf der Basis der
Schritte je Ende, der Schritte Je Schußeintrag und des gewünschten Korrekturgitters
geht der Rechner zu jedem (idealen) Gitterpunkt über und fordert die Bedienungsperson
auf, die Korrektur durchzuführen und den Buchstaben C zu schreiben; 21. Jeder korrigierte
X-Y-Wert wird gespeichert, bis sämtliche Werte festgehalten sind; 22. Der Rechner
geht zum Bezugspunkt zurück; 23. Auf der Basis der korrigierten Werte modifiziert
der Rechner die Schritte je Ende und die Schritte je Schußeintrag, um Musterverzerrungen
zu berücksichtigen; 24. Der Rechner fragt nach des Fehlerverfahren und dem Format
der Ausgangsdaten; 25. Der Rechner berechnet die X- und Y-Schritte je Ende für den
ersten Schußeintrag und speichert sie; 26. Der Rechner geht auf das Ende Null und
den Schußeintrag 1 über, gibt die Proben frei und läßt die Abtastung beginnen; 27.
Prüfung auf Fehler am Ende von letzter Schußeintrag + 1, Formatieren der Daten und
Einleiten der Ausgabe; 28. Übergang zum nächten Schußeintrag und Beginn der Abtastung,
bis alle Schußeinträge abgetastet sind.
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Bei dem Ende Null handelt es sich um einen fiktiven Punkt, der gemaß
Fig. 4 außerhalb des Musters liegt, so daß das erste Ende vor der Mittellinie abgetastet
werden kann. Der Anhaltenpunkt für jede Abtastung (Ende des Schußeintrags) liegt
außerhalb des Musters an dem Punkt Ende + 1, was sich jeweils nach der Abtastrichtung
richtet.
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Das gemusterte Patronenpapier 32 wird auf die Drahtwickelmaschine
20 aufgelegt. Die Farbtabelle wird mit Hilfe der in des Muster erscheinenden Farben
aufgestellt.
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Der Abtastkopf wird über der ersten zu registrierenden Farbe angeordnet.
Das Signal wird mit Hilfe der optischen Baugruppe
verarbeitet,
und es wird eine Ausgangsspannung erzeugt, die in cii- binäre Zahl umgewandelt wird.
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Jede Farbe des Muster wird mit Hilfe eines willkürlich gewählten Codes
bezeichnet, z.B. Rot - A, Blau - B, Grün -Orange - E, Braun - F usw Der Einfachheit
halber wird das hier behandelte Ausführungsbeispiel nur unter Berücksichtigung zweier
Farben beschrieben, doch ermöglicht es die Gesamtzahl der weiter oben beschriebenen
Kanäle, eine beliebige Anzahl n von Farben, z.B. bis zu 14 Farbren zuzüglich Schwarz
und Weiß zu identifizieren und zu speichern.
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der Abtastkopf 22 wird über dem betreffenden Kasten auf des Patronenpapier
vorzugsweise in der Mitte angeordnet, und die optische Baugruppe liefert ein Ausgangssignal,
das von sämtlichen Kanälen abgegeben wird. Gemüß Fig. 3 wird das reflektierte Licht
durch die Faseroptik 52 gesammelt und in zehn Ausgangssignale unterteilt, die von
der Filterbaugruppe 54 aufgenomemen und dem Spannungswandler 56 zugefürt werden.
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Die maximale Ausgangsspannung jedes Kanals des Wandlers 56 wird dem
Rechner über einen Amalog-Digital-Wandler und eine Anpassungsschaltung, z.B. eine
solche vom, Typ DEC KA8-E, zugeführt, wo die Informationen in die Rechersprache
umgesetzt und gespeichert werden. Diese Folge wird achtmal wiederholt. Zwar könnte
lan diesen Vorgang auch nur einmal durchführen, doch wegen der Rauschpegel, möglicher
Schwankungen der Lichtintensitäten bei ein und derselben Farbe, Fehlern der Bedienungsperson
usw. hat es sich als zweckmäßig erwiesen, für jede Farbe mehrere Ablesungen durchzuführen,
um gültige Daten zu erhalten. Jedesmal dann, wenn der Abtastkopf über einem rot
gefärbten Kasten angeordnet ist, wird der Code A gestantzt. Hierbei wird die dem
Code A entsprechende rote Farbe im Rechner gespeichert. Die flachste Farbe, s B.
Blau, wird dann achtmal auf ähnliche Weise abgefragt. Jedesmal dann, wenn sich der
Abstastkopf Ober der blauen Farbe befindet, wird der Code B gestanzt, und nach acht
Proben werden die Daten im Rechner gespeichert, woraufhin der Rechner eine Prüfung
durchführt,
um festzustellen, ob eine Möglichkeit einer Uberlappung
der Signale für Blau und Rot besteht. Ist eine Uberlappung zwischen Farben vorhanden,
kann die Bedienungsperson diese Tatsache feststellen und den Rechner programmieren,
so daß die Abtastung unterbrochen wird, woraufhin die Farbe manuell gestanzt werden
kann. Alternativ kann man die Farbtabelle erneut mit vorher festgelegten anderen
Toleranzpegeln aufbauen.
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Das Programm für die Aufstellung der Farbtabelle umfaßt die folgenden
Befehle, nachdem die Bedienungsperson den Abtastkopf manuell über der zu lesenden
Farbe angeordnet hat. Die Farbtabelle wird wie folgt aufgestellt: 1. Die Bedienungsperson
gibt den Code für die erste Farbe und die erste Position ein; 2. Der Rechner liest
alle zehn Datenkanäle ab und speichert die Signale; 3. Der Rechner fragt, ob alle
Proben abgelesen sind. Wenn ja, werden die Ober- und Untergrenzen für jeden Kanal
bei der betreffendon Farbe gespeichert. Wenn nein, führt das Programm zum Schritt
1 zurück und wiederholt die Schritte 1 und 2. Diese Folge wird achtmal wiederholt.
Nach dem achten Mal gilt "Ja".
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4. Es werden die Ober- und Untergrenzen für jeden Kanal bei jeder
Farbe berechnet und gespeichert. Ubergang auf das Unterprogramm.
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a. Suche nach den Daten des Kanals 1 zum Auffinden des größten Wertes
und zum Speichern als starkes Signal; b. Aufsuchen der Daten des Kanals 1 zur Auffindung
des kleinsten Wertes und zur Speicherung als schwaches Signal; c. Berechnen des
Mittelwertes der Daten des Kanals 1 (8 Ablesungen) und Speichern als Mittelwert;
d. Berechnen der Differenz zwischen dem hohen und des niedringen Wert und Speicherung
als Streuung; e. Addieren des Mittelwertes nach dem Schritt c zum Wert
der
Streuung nach dem Schritt d zur Gewinnung eines zu speichernden Höchstwertes; i.
Abziehen der Streuung nach dem Schritt d von Mittelwert nach dem Schritt c zur Gewinnung
und Speicherung eines Kleinstwertes; g. Wiederholung der Schritte a bis i für jeden
der verbleibenden neun Kanäle bei der betreffenden Farbe und Speicherung des Höchstwertes
nach dem Schritt e und des Kleinstwertes nach dem Schritt f (Toleranzband). Rückkehr
zum Programm zur Aufstellung der Farbtabelle.
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5. Sind im Muster weitere Farben vorhanden, gilt "Ja". Die Folge der
Schritte 1 bis 4 wird für jede Farbe wiederholt.
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Im Falle von Nein werden die gespeicherten Daten geprüft, um festzustellen,
ob zwei oder mehr Farben einander zu ähnlich sind, um einen Unterschied nachzuweisen;
6. Wenn irgendwelche Farben ähnlich sind, gilt Ja". Mit Hilfe des Ausgangscodes
wird der Bedienungsperson gemeldet, welche Farben zu ähnlich sind; im Falle von
"Nein" Rückkehr zum Hauptprogramm, anweisung 4.
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Bei jedem optischen Signalverarbeitungsnetzwerk, insbesondere solchen
zum Unterscheiden von Farben, treten verschledene Arten von Rauschen auf. Geiäß
der Erfindung werden neun Farbfilter zuzüglich eines Weißnormalisierungskanals verwendet,
um Informationen zu gewinen, mittels welcher über die Anzahl der zu erkennenden
Farben entschieden wird. Durch die Erilndung ist eine Vorrichtung geschaffen worden,
die je Sekunde bis zu 5000 Entscheidungen treffen kann. Somit gehört die Vorrichtung
zu einer völlig anderen Kategorie als Lesegeräte, die beim chargenweisen Anpassen
von Farben oder zum Abstimmen von Gewebefarben benutzt werden. Durch den Toleranztest
mit sich verschiebendem Band werden zufällige Farbabweichungen berücksichtigt, die
auf die Mischung oder das Durchscheinnen von Weiß, Schwarz oder Abweichungen bezüglich
der Durchsichtigkeit der Punkte zurückzuführen sind.
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Die Verwendung der größen Anzahl von Filtern bietet die Möglichkeit,
Farben bei einem gegebenen Lichtpegel scharf zu
unterscheiden,
und daher ist eine solche Anordnung einer Anordnung mit nur drei Filtern beim gleichen
Lichtpegel tberlegen. Außerdem ermöglicht die Vorrichtung die Unterscheidung von
Grautönen oder der welligkeit einer gewünschten Farbe.
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Diese Tatsache bietet dem Textilentwerfer den weiteren Vorteil, daß
er mit Farben arbeiten kann, die den endgültigen Farben in einem vertretbaren Ausmaß
benachbart sind. Gemäß der Erfindung ist es möglich, zwischen mindestens 14 Farben
sowie Schwarz und Weiß zu unterscheiden.
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Bei Vorrichtungen dieser Art gehören zu den Störungen auch thermische
Störungen, z.B. das Rauschen der Photomultiplikatorröhren, das eine Funktion der
Signalpegel sowie auch der Verweilzeit ist. Diese Störungen stehen von Kanal zu
Kanal nicht in Beziehung zueinander; zu den weiteren Störungen gehören das Reflexionsrauschen,
das auf Schwankungen der Oberflächenreflexion zurückzuführen ist, welche zwar additiv
sind, wobei jedoch zwischen den Farbkanälen eine Beziehung besteht, ferner Unterschiede
bezüglich der Durchsichtigkeit und Dicke der Musterpunkte, niederireauente Auswanderungen
und Schwankungen der Verstärkung, auf Farbschwankungen zurückzuführende Schwankungen,
gleichzeitige Betrachtung sowohl gefärbter als auch ungefärbter Flächen des Patronenpapiers
(z.B. wenn Weiß oder der Hintergrund durchscheint) sowie Betrachtung sowohl einer
gefärbten Fläche als auch einer schwarzen Linio. Von den genannten Störgeräuschen
gehören zu den am stärksten vorherrschenden das thermische tauschen, das Reflexionsrauschen,
das auf Unterschiede bei der reflektierenden Flädie zurückzuführen ist, sowie Schwankungen,
die sich bei Abweichungen bezüglich der Durchsichtigkeit und Dicke der Farbe sowie
beim gleichzeitigen Betrachten gefärbter und ungefärbter Flächen ergeben.
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Bei dem Rauschen, das bei den der Farbe entsprechenden Signalen auftritt,
gehen etwa 70% auf Rechnung der Abweichungen bezüglich der Farbdichte, der Durchsichtigkeit,
des Reflexionsvermögen usw. und etwa 30% auf Rechnung des Rauschens der Photomultiplikatorröhren.
Die zehn Kanäle (9 + 1) liefern
sämtlich Ausgangssignale für alle
Farben. Unter idealen Bedingungen, die jedoch in der Praxis nicht vorkommen, würden
"wahre Farben" wahrscheinlich bei einigen der Kanäle kein Ausgangssignal hervorrufen.
In der Praxis zeigt es sich jedoch, daß bei den verschiedenen verwendeten Farben
jedem der Kanäle ein Ausgangssignal entnommen wird. Daher werden bei der Farbe Rot
bei dem vorstehenden Beispiel bei der ersten Ablesung die Ausgangssignale für Jedem
der zehn Kanäle gespeichert. Auf ähnliche Weise werden die Ausganssignale bei jedem
der Ausgänge der zehn Kanäle während der zweiten bis achten Ablesung gespeichert.
Wie im Unterprogramm gezeigt, wird nach der Beendigung der achten Ablesung ein Mittelwert
für jeden Kanal berechnet.
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Um ein Toleranzband festzulegen, wird der Kleinstwert als Subtrahend
vom Höchstwert, dem Minuend, abgezogen, und der Rest wird zum Mittelwert addiert,
so daß man einen Höchstwert erhält, und außerdem vom Mittelwert abgezogen, um den
Kleinswert zu erhalten. Somit erhält man für jeden der zehn Kanäle für die Farbe
Rot einen Höchstwert und einen Kleinstwert, wodurch die auf das Rauschen zurückzuführenden
Veränderungen im wesentlichen berücksichtigt werden, und diese Werte werden in der
Farbtabelle gespeichert. Wenn es sich zeigt, daß sich die Werte für die verschiedenen
Farben beim Aufstellen einer Farbtabelle überlappen, kann man natürlich die festgelegten
Toleranzen, d.h. die Klelnst- und Höchstwerte, einengen, um eine Uberlappung zu
vermeiden. Wenn bei einem bestimmten Muster nur einige wenige unterschiedliche Farben
analysiert zu werden brauchen, kann man die Toleranzgrenzen gegebenenfalls entsprechend
erweitern.
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Die Farbtabelle enthält somit ein Toleranzband für jede Farbe bei
jedes Kanal, d.h. bei dem vorligenden Beispiel zehn Toleranzbänder für Rot und zehn
Toleranzbänder für Blau.
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Der Rechner kehrt dann zu der Anweisung 4 (Bettiebsweise, Ablesen
des Patronenpapiers) zurück. Wie erwähnt, hat die
Drahtwickelmaschine
zwei Tastaturen, und zwar eine zur manuellen Steuerung der Bewegung des Abtastarms
und des zugehörigen Kopfes sowie eine als Rechnereingang dienende.
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Die Bedienungsperson stellt manuell den Abtastkopf auf den Schußeintrag
1 und das Ende 1 ein und schreibt einen Code, z.B. den Buchstaben Z, um den Null-
oder Bezugspunkt auf dem Patronenpapier anzuzeigen (Anweisung 5). Dies würde gemäß
Fig. 4 dem Ende in der linken unteren Ecke entsprechen. Der Rechner setzt dann die
Programmierzähler, welche alle Bewegung gen überwachen, die sich während der Initialisierung
bis Null abspielen (Anweisung 6). Hierauf fragt der Rechner nach der anzuwendenden
Abtastrichtung, z.B. auf-ab, ab-auf, linksrechts oder rechts-links, und die Bedienungsperson
liefert die Information, die bei diesem Beispiel "links-rechts und ab-auf" lautet.
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Die Bedienungsperson bewegt den Abtastkopf zum Schußeintrag 1 und
zum letzten Ende und schreibt dann den Buchstaben H (Anweisung 7). Hierauf fragt
der Rechner, wieviele Enden längs des Schußeintrags vorhanden sind (Anweisung 8).
Die Bedienungsperson schreibt die Antwort (Anweisung 9). Der Rechner führt eine
Division aus, um die Anzahl der Schritte je Ende zu erhalten (Anweisung 10). Je
nach der Art des verwendeten Patronenpapiers kann die Anzahl der Schritte von Ende
zu Ende gemäß Fig. 4 erheblich variieren, z.B. zwischen weniger als 20 Schritten
und 100 Schritten und mehr. Im Rechner analisiert ein Unterprogramm die Schritte
je Ende und bestimmt, wann die Proben für jedes Ende genommen werden sollen. Beispielsweise
wird das folgende Unterprogramm @ festgelegt: Weniger als 20 Schritte je Ende: Einmalige
Probenahnme bein letzten Schritt, bis zu 30 Schritte je Ende: Probenahme beim letzten
und vorletzten Schritt; bis zu 40 Schritte/Ende: Probenahme bein letzten Schritt
und beim fünften Schritt vor dem letzten; bis zu 80 Schritte/Ende: Probenahme am
letzten Schritt biss zum fünfton Schritt sowie nehm Schritte vor des letzten Schritt;
bis zu 120 Scritte/Ende: Probenahme bei den letzten 10 und 20 Schritten vor dem
letzten; mehr als 120 Schritte/Ende: Probenahme
bei den letzten
10, 20 und 30 Schritten vor dem letzten Schritt. Worauf es ankommt, ist, daß Je
größer die Abtastung für das einzelne Ende ist, um so mehr Proben genommen werden,
und daß ein Mittelwert-Ausghangssignal erzeugt wird, das der abgetasteten Farbe
entspricht. Bei diesem Unterprogram wird die Information, die dem Schritt bzw. den
Schritten entspricht, bei denen die Probe bzw. Proben entnommen werden, Dem Analog-Digital-Startgenerator
300 zugeführt.
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Der Rechner geht dann zum Bezugspunkt zurück (Anweisung 11).
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Hierauf bewegt die Bedienungsperson den Abtastkopf zum letzten SchuSeintrag
und zum Ende 1, und zwar in dieses Fall bei der oberen Reihe der Enden auf des Patronenpapier,
d.h. auf der linken Seite von Fig. 1, woraufhin sie den Buchstaben V schreibt (Anweisung
11). Der Rechner fragt dann, wieviele Schußeinträge in dem Muster vorhanden sind
(Anweisung 12).
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Die Bedienungsperson schreibt die Anzahl der Schußeinträge (Anweisung
13), und der Rechner führt eine Division aus, um die Anwahl der Schritte je Schußeintrag
zu erhalten (Anweisung 14).
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Für den Rechner stehen Unterprogramme für Korrekturgitter zur Verfügung,
mittels welcher ein Verzug und/oder ein Orientierungsfehler des Patronenpapiers
ausgeglichen werden kann; insbesondere stehen die Gitter 1 x 1, 2 x 2, 4 x 4 und
8 x 8 zur Verfügung. Bei Patronenpapier mit nur einem kleinen Orientierungsfehler
wird das Unterprogramm 1 x 1 benutzt. Bei einem starkem Verzug würde man das Unt
rprogresa 8 x 8 verwenden.
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Der Rechner fragt nach des gewünschten Korrekturgitter (Anweisung
15), und die Bedienungsperson wählt das Frage kommende Korrekturgitter (Anweisung
16), d.h. im vorliegenden Fall das 1 x 1-Gitter. Der Abtastkopf wird jetzt wieder
zum Bezugspunkt zurückgeführt (Anweisung 17).
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Der Abtastkopf bewegt sich nunmehr wo Bezugspunkt zum letzten Ende
und zum ersten Schußeintrag, um dann anzuhalten. Ist diese Stellung richtig, teilt
die Bedienungsperson dies dem Rechner mit. Nimmt man an, daß die Stellung nicht
richtig ist, bringt die Bedienungsperson den Abtastkopf manuell durch Betätigen
der Schrittmotoren der Drabtwlck lmaschine in die Stellung am letzten Ende und den
ersten Schußeintrag. Der Rechner zählt die Anzahl der Schritte sowohl in der waagerechten
als auch der senkrechten Richtung, die zur Erreichung der richtigen Stellung erforderlich
sind, und speichert diese Information. Würde das 8 x 8-Unterprogramm benutzt, würde
der Abtastkopf achtmal anhalten, um die richtige Stellung nur beim ersten Schußeintrag
zu ermitteln. Bei dem 1 x 1-Unterprogramm kommt der Abtastkopf nur einmal zum Stillstand.
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Der Abtaster bewegt sich dann zum letzten Schußeintrag und zum ersten
Ende, woraufhin sich der Vorgang wiederholt. Hierauf bewegt sich der Abtastarm zum
letzten Ende des letzten Schußeintrags, woraufhin der Vorgang erneut wiederholt
wird.
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Nachdem alle Stellungen als richtig angezeigt worden sind und die
Zählerwerte gespeichert wurden, kehrt der Abtastkopf zum Bezugspunkt zurück (Anweisungen
18 bis 20). Die 1 z 1-Korrekturgitterberechnung, die bei dem Unterprogramm verwendet
wird, läuft wie folgt ab 1 x 1-Korrekturgitterberechnung Die Koordinaten der Musterecken
seien wie folgt angenommen: E0P8 ... E8P8 Hierin bezeichnet E das Ende und P den
Schußeintrag.
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E0P0 ... E8P0 Die Indexzahlen bezeichnen jeweils Achtel des Gitters.
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X Schritte je Ende vom Punkt EOPO zum Punkt @ E8Po ergeben folgendes:
Bei E0P0 sind 1 und Y gleich 0.
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Y Schritte je Ende vom Punkt E0P0 zum Punkt E8P0 ergeben folgendes:
X Schritte je Ende Vom Punkt E0P8 zum Puünkt E8P8 ergeben folgendes:
Y Schritte je Ende vom Punkt E0P0 zum Punkt E8P8 ergeben folgendes:
Zum Verteilen einer Differenz in Schritten je Ende an den Grenzen über das gesamte
Muster gilt bei gleichmäßiger Verteilung folgendes:
Dsnn entsprechen X Schritte je Ende bei jedes Schußeintrag XE0+(P-1)XCE; hierin
bezeichnet P die Nummer des Schußeintrags, und Y Schritte je Ende bei jedem Schußeintrag
entsprechen YE0+(P-1)YCE.
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Der Rechner 10 fragt dann nach denm Fehlerverfahren und dem Ausgabeverfahren,
die ungewendet werden sollen (Anweisung 22).
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Es stehen drei Fehlerverfahren zur Verfügung. Erstens kann man einen
Fehlercode in die Ausgabedaten einfügen. Zweitens kann man die Farbe des vorausgehenden
Endes einsetzen. Ist das erste Ende falsch, fordert der Rechner die Bedienungsperson
auf, die Farbe manuell einzugeben. Beim dritten Verfahren wird die Abtastung unterbrochen,
es wird zu des fehlerhaften Ende zurückgekehrt, es wird ein Warnzeichen gegeben,
und die Vorrichtung wartet, bis die Bedienungsperson die Farbe vor der Wiederaufnahme
der Abtastung manuell eingibt. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird das zuerst
genannte Fehlerverfahren angewendet.
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Nach dem Initialisieren der Vorrichtung, der Aufstellung der Farbtabelle,
der Eingabe der Schritte je Ende und der Schritte je Schußeintrag sowie erforderlichenfalls
der Gitterkorrektur wird das Muster abgelesen.
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Der Rechner berechnet die X- und Y-Schritte je Ende für den Schußeintrag
1 und speichert diese Information (Anweisung 23).
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Der Abtastkopf bewegt sich von links nach rechts, um dem Schußeintrag
1 abzutasten, und nachdem das letzte Ende abgelesen worden ist, wird der Ausgabevorgang
eingeleitet.
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Die jetzt gespeichterten Daten, d.h. die Farben je Ende beim Schußeintrag
1, werden in einen Streifen eingestantzt, und während der Stanzvorgang abläuft,
wird der nächste Schußeintrag von rechts nach links abgelesen, wobei sich die b
trctfinden Vorgänge wiederholen, während sich der Abtaster hin und her sowie nach
oben bewegt. WXhr-nd der Abtastung wird der die Farbe jedes Endes repräsentierende
Code im Speicher festgehalten, wobei für jedes Ende bei aufeinander folgenden Punkten
eine Speicheradresse benutzt wird. Bei geradzahligen Schußeinträgen wird der Code
mit des letzten Ende zuerst in der umgekehrten Richtung (zuerst bei der höchsten
Speicheradresse) an einer anderen Stelle gespeichert, um die vorherigen Schußeintragdaten
nicht zu stören. Es wird eine Zahl gespeichert, die angibt, wie viele Daten bzw.
wie viele Enden ausgegeben werden müssen, und je nach dem, ob sich um einen
ungeradsahligen
oder einen geradzahligen Schußeintrag handelt, wird eine andere Zahl gespeichert,
welche die Startadresse der Daten bezeichnet. Wenn während der Abtastung die von
einem beliebigen Ende eintreffenden Daten als falsch betrachtet werden, wird bei
der bevorzugten Ausführungsform für dieses Ende ein Fehlercode gespeichert. Die
Anweisung 27 des Hauptprogramms leitet am Ende des Schußeintrags die Ausgabe ein,
bei der es sich praktisch um das Stanzen des Codes für das erste Ende handelt. Sämtliche
nachfolgenden Stanzvorgänge bis zum vollständigen Stanzen des Schußeintrags werden
mit Unterbrechung durchgeführt. Der vorstehend genannte Rechner erkennt ebenso wie
zahlreiche andere Rechner automatisch eine solche Unterbrechungsaufforderung der
Stanzenanpassungsschaltung DEC PA-68, die bei dem genannten R-chner benutzt wird.
Nach der Feststellung, daß die Unterbrechung durch die Stanze herbeigeführt wurde,
und nachdem der Stanzvorgang beendet worden ist (entsprechend der Information für
ein Ende), werden weitere Stanzzyklen durchgeführt, bis der Schußeintrag gestanzt
worden ist. Programmierungzähler zählen die Anzahl der Stanzzyklen, d.h. der Enden,
und auf diese Weise stellen sie das Ende des Schußeintrags fest.
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In Fig. 8 ist ein typisches Ausgangssignal zur Verwendung bei der
Vorbereitung eines Farbstreifens dargestellt. Im vorliegenden Fall stehen mehrere
Reihen A bis P zur Identifixierung bestimmter Farben zur Verfügung. Der mit BL bezeichnete
Kanal repräsentiert einen Zwischenraum; Zs bezeichnet du Ende des Schußeintrags,
und X entspricht einem Fehlercode. Beispielsweise könnte der mit D bezeichnete Kanal
die Farbe Blau repräsentieren, der mit E bezeichnete Kanal die Farbe Rot usw. Diese
codierten Informationen werden mit Hilfe einer Lochstreifenstanze ausgegeben, z.B.
des Modells BORE der Teletype Corporation. Alternativ kann man die Inforkationen
mit Hilfe eines anderen Speichermediums, z.B. einer Platte, eines Magnetbandes usw.
ausgeben.
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In Fig. 5a und Sb sind die Kästen durch senkrechte Linien 3, 4 und
5 sowie waagerechte Linien 10 bis 13 abgegrenzt. Die
Anzahl der
Schritte innerhalb eines Endes bestimmt die Anzahl der bei dem betreffenden Ende
zu nehmenden Proben. Die Kästen und Muster sind in Fig. 5a näher bezeichnet. Ein
Ende erstreckt sich von der Mittellinie eines Kastens zur Mittellinie des nächsten
Kastens. Gemäß dem Hauptprogramm bestimmt die Anzahl der Schritte bei eine Ende
die Anzahl der Proben, die genommen werden. Nachdem der Abtastkopf 22 die Abtastung
des durch die waagerechten Linien 3 und 4 und die senkrechten Linien 10 und 11 abgegrenzten
Kastens beendet hat, beginnt er gemäß Fig. 5b mit dem Abtasten oder Lesen des Endes,
welches den vorher abgelesenen Kasten und bis zur Mittellinie den durch die waagerechten
Linien 3 und 4 sowie die senkrechten Linien 11 und 12 abgegrenzten Kasten überdeckt.
Bei dem hier beschriebenen Beispiel sind für dieses Ende 40 Schritte erforderlich.
Bei 40 Schritten wird die Information in der Mitte abgelesen, d.h. beim vierzigsten
Schritt. In Fig. 5b sind die Schritte 35 und 30 entsprechend bezeichnet.
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Gemäß Fig. 6 und 7 bestimmen die Eingangssignale für die X- und Y-Richtungs-Befehlsgeneratoren
und den Analog-Digital-Startgenerator die Bewegung des Abtastarms mit dem Abtastkopf
von Ende zu Ende sowie den Schritt, bei dem die Probe abgelesen werden soll. Beim
Durchlaufen des in Fig. db dargestellten Endes entsprechen die ersten Schritte der
X-Richtung, wie es durch den Rechner während der Initialisierung für die Anzahl
der Schritte je Ende bestimmt wurde. Jedoch wurde während des Gitterkorrektur-Programms
festgelegt, daß sich der Abtastkopf zum Ausgleich eines geringen Orientierungsfehlers
des Patronenpapiers beim Abtasten des Endes um einen Schritt nach oben zu bewegen
haben würde. Nimmt man an, daß das betrachtete Ende eine Bewegung in der Y-Richtung
erfordern würde, würde der Y-Befehlsgenerator 202 dem Abtastmotor des Abtasters
den richtigen Impuls zuführen, um den Abtastarm um einen Schritt nach oben zu bewegen.
Dann würde der Abtaster weiter nach rechts bewegt werden. Wenn der Abtastarm den
Schritt 30 erreichen würde, würde der Analog-Digital-Startgenerator 300 den Schritt
30 erkennen und eine Analog-Digital-Umwandlungsfolge einleiten.
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Die codierten Informationen, die bei den chritten 3n, 35 und 40 gelesen
werden, werden in dem Probenregister 310 gespeichert. Von dem Und-Gatter 314 aus
wird dem Rechner 10 ein Startsignal eingegeben. Während der Durchführung des Hauptprogramms
wurde bei der Anweisung 11 die Anzahl der Schritte je Ende bestimmt. Im Rechnerspeicher
wurden zwei Unterprogramme gespeichert. Das erste Unterprogramm bestimmte, bei welchem
Schritt bzw. welchen Schritten die Probe bzw.
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die Proben zu nehmen seien. Das zweite Unterprogramm bestimmte, wann
die Farbinformationen mit den Toleranzbändern in der Farbentabelle verglichen werden
sollten. Im vorliegenden Fall werden je Ende drei Proben genommen. Jedes Startsignal
des Und-Gatters 314 wird gezählt, und die Informationen in dem Spannungswandler
56 nach Fig. 3 werden gespeichert. Nach der dritten Startsignal werden alle Informationen
für drei Ablesung ausgemittelt. Diese Durchschnittsinformation bzw.
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das Signal wird für jede Farbe der Farbentabelle mit den Toleranzbändern
verglichen. Genauer gesagt, werden bei den Probenschritten 30, 35 und 40 die Informationen
aus dem Spannungswandler 56 im Rechner 10 gespeichert. Das Mittelwertsignal tür
dieses Ende wird mit der vorher im Rechner 10 gespeicherten Farbentabelle verglichen.
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Nimmt man an, daß die sechs Farben A, B, D, E, F und G in der Farbentabelle
gespeichert wurden und daß sie die Farben auf des abzutastenden Patronenpapier repräsentieren,
wird das ausgesittelte Signal der drei Ablesungen, das tatsächlich zehn Signale
bzw. zehn Informationswörter enthält, mit den Toleranzbändern der Farbentabelle
verglichen. Genauer gesagt, spielt sich das Unterprogramm nach der Beendigung der
bzw. jeder Analog-Digital-Umwandlung für das betreffende Ende wie folgt ab: 1. Die
Informationen aller zehn Kanäle werden für die Farbe A mit den Toleranzbändern (10)
verglichen. Besteht Übereinstimmung? Wenn ja, wird die Farbinformation gespeichert.
Wenn nein,
2. werden die Informationen aller zehn Kanäle mit den
Toleranzbändern (10) für die Farbe' B verglichen. Besteht Übereinstimmung? Wenn
ja, wird die Farbinformation gespeichert.
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Wenn nein, 3., 4., 5. und 6. Die Informationen aller zehn Lanäle werden
bezüglich der Farben D, E, F und G verglichen. Wenn am Abschluß des Vergleichs mit
der zuletzt gespeicherten Farbe G in der Farbentabelle keine Übereinstimmung festgestellt
worden ist, wird ein Fehlercode ausgegeben.
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Dieses Programm wird für jedes abgelesene Ende wiederholt.
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Die Erfindung wurde bezüglich der Untersuchung bestimmter Farben auf
Patronenpapier beschrieben. Hierbei kann man die verschiedensten Filteranordnungen
verwenden und mit einer beliebigen Anzahl von Kanälen, d.h. auch mit mehr oder weniger
als zehn Kanälen arbeiten. Bei der Entnahme von acht Ablesung je Farbe handelt es
sich um eine willkürliche Wahl, d.h. man könnte auch mehr oder weniger als acht
Ablösungen benutzen. Auch ist es möglich, andere Verfahren zur Festlegung der Toleranzbänder
anzuwenden. Der Hauptg@-sichtspunkt besteht darin, daß je Kanal mindestens ein Grenzwert
festgelegt wird, der dann, wenn er beim Vergleich als nicht eingehalten festgestellt
wird, einen Fehler anzeigen würde. Zum Farbvergleich während der Abtastung kann
man anstelle programmierter Zähler auch festverdrahtete Zähler oder Kombinationen
solcher Zähler benutzen. Ferner kann man die beschriebenen Funktionen mit Hilfe
der verschiedensten Digitalrechner für allgemeine Zwecke durchführen, bei denen
mit Programmbefehlen und Verfahren gearbeitet wird, die mit solchen Rechner kompatibel
sind und die dem Programmierer bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren als besonders
geeignet erscheinen.