DE2913961C2 - Universal-Parallellineal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Laufwagenzeichenmaschine mit einer X-Achsenschiene und einer K-Achsenschiene, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind, wobei eine dieser Schienen feststehend ist und die andere entlang dieser verschiebbar geführt ist, mit einem entlang der verschiebbaren Schiene verschiebbaren Zeichenkopf mit Linealen, die relativ zum Zeichenkopf drehbar sind, mit einem ersten Abtaster zum Abtasten der Verschiebung der verschiebbaren Schiene relativ zur stationären Schiene, einem zweiten Abtaster zum Abtasten einer Verschiebung des Zeichenkopfes relativ zur verschiebbaren Schiene, einem dritten Abtaster zum Abtasf.en des Drehwinkels der Lineale relativ zum Zeichenkopf und einer digitalen Anzeigeeinheit für die Anzeige der Größe der Verschiebungen.

Sollte früher bei einer Laufwagenzeichenmaschine ein Strich einer gegebenen Größe in einem gegebenen Abstand von einer Null-Linie gezeichnet werden, so war es notwendig, ein Aufreißen durchzuführen. Es mußte dabei der Abstand von der Null-Linie mit der Skala eines Lineals abgelesen und aufgerissen werden. Anschließend mußte dann das andere Lineal in die aufgerissene Stellung verschoben werden, bevor der Strich gezeichnet werden konnte. Der Vorgang des Ablesens und des Aufreißees des Abstandes von der Null-Linie auf den Skalenteilungen war somit wesentlich für die Herstellung der Zeichnung, erforderte aber beträchtliches Geschick und konzentrierte Aufmerksamkeit

Bei Laufwagenzeichenmaschinen der eingangs genannten An(DE-OS 27 12 150 und 27 17 399) wird diese mühsame Arbeit für einen Spezialfall vermieden, nämlich für den Spezialfall von Null-Linien, die parallel zur A"-Achsenschiene oder V-Achsenschiene ar,jeordnet sind. In diesem Falle kann der Abstand der Lineale von den Null-Linien auf den digitalen Anzeigeeinheiten abgelesen werden.

Häufig soll nun aber in einem Koordinatensystem x, y gezeichnet werden, dessen rechtwinklig zueinanderstehende Achsen bzw. Null-Linien gegenüber den Koordinatenachsen X, Y des zu den Schienen parallelen Systems um einen beliebigen Winkel gedreht sind. In diesem Falle ist auch bei diesen vorgeschlagenen Laufwagenzeichenmaschinen das Ablesen und Aufrei-Ben des Abstandes von der Null-Linie wieder erforderlich, so daß nur für den Spezialfall des X, !^Koordinatensystems ein Vorteil gegenüber älteren Zeichenmaschinen ohne digitale Anzeigeeinheiten erhalten wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Laufwagenzeichenmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der allgemein Ablesen und Aufreißen des Abstacdes relativ zur Null-Linie, wie dies bisher vor der tatsächlichen Verschiebung des Lineals notwendig war, nicht mehr erforderlich ist

jo Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Laufwagenzeichenmaschine zwei Rechnereinheiten zum Umrechnen der abgetasteten Verschiebungsbeträge X, Y in Verschiebungsbeträge x, y in einem um den abgetasteten Drehwinkel gedrehten Koordinatensystern aufweist und daß diese umgerechneten Verschiebungen in der Anzeigeeinheit anzeigbar sind.

Mit der erfindungsgemäßen Zeichenmaschine kann also jederzeit der Abstand der Lineale von Null-Linien bestimmt werden, auch wenn diese Null-Linien gegenüber dem X, V-Koordinatensystem verdreht sind. Dabei können Maßstabseinstelleinrichtungen vorgesehen und somit den Recheneinheiten verbunden sein, daß die Verschiebungsbeträge in einem kleineren oder größeren Maßstab anzeigbar sind. Weiter können Einrichtungen vorgesehen sein, mit denen die durch die ersten und zweiten Abtaster abgetasteten Verschiebungsbeträge bei einer gewünschten Skalenstellung als Nullstellung für die Verschiebung rücksetzbar sind. Dadurch können schnell und einfach niue Null-Linien festgelegt werden.

so Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von vorteilhafter Ausführungsform beschrieben. Es zeigt
l· i g. 1 das Prinzip der vorliegenden Erfindung,
F i g. 2 schematisch die Draufsicht auf die erfindungsgemäße Laufwagenzeichenmaschine,

F i g. 3 einen wichtigen Teil in einem Blockdiagramm, F i g. 4 einen wichtigen Teil einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Blockdiagramm und

6() F i g. 5 in einem Blockdiagramm einen wichtigen Teil einer anderen Aüsführüngsföf m.

Wie in F i g. 1 dargestellt, entsprechen die Koordinaten x, y auf den rechtwinkligen Koordinatenachsen, die um einem Winkel θ um einen Ursprungspunkt relativ zu den Koordinaten X. Y auf den rechtwinkligen Koordinatenachsen gedreht worden sind, die einen gemeinsamen Ursprungspunkt mit den besagten xy-Koordinaten haben und parallel zur .Y-Achsenschiene

und y-Achsenschiene sind, der gewünschten Verschiebung, wobei die Beziehung zwischen beiden Koordinaten durch

YsinS

ausgedrückt werden kann, Daher kann, sogar wenn die Lineale verschoben sind, während sie bei einem gegebenen Drehwinkel relativ zum Zeichenkopf gehalten werden, der Betrag dieser Verschiebung auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden, wenn vorgesehen wird, daß der Rotationswinkel θ durch einen Abtaster abgetastet wird, eine Rechenoperation zwischen X und Y, die vorher als Verschiebung der verschiebbaren Schiene relativ zur feststehenden Schiene bzw. der Verschiebung des Zeichenkopfes relativ zur verschiebbaren Schiene abgetastet wurden, ausgeführt wird, und die sich ergebenden Werte von x, y auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden. Wie erwähnt ist es erfindungsgemäß auch möglich, die Anzeigeeinheit als rücksetzhare Anzeigeeinheit auszubilden und die Anzeige des mit einen gegebenen Mult-plikator vervielfachten Verschiebungsbetrages vorzusehen.

In Fig.2 bezeichnet die Bezugsziffer i eine .Y-Achsenschiene, die feststehend an einem Zeichenbrett 2 befestigt ist, und 3 eine V-Achsenschiene, die quer verschiebbar auf der .Y-Achsenschiene 1 geführt ist Die Bezugsziffer 4 bezeichnet einen Zeichenkopf, der verschiebbar entlang der V-Achsenschiene 3 ist. Ein Af-Lineal 5a und ein /-Lineal 56 stehen zueinander senkrecht und sind relativ zum Zeichenkopf 4 drehbar befestigt Folglich entspricht, wenn das x-Lineal 5a und das /-Lineal 56 parallel zur .Y-Achsenschiene 1 bzw. der y-Achsenschiene 3 eingestellt worden sind, eine Verschiebung der V-Achsenschiene 3 relativ zur -Y-Achsenschiene 1 einer Verschiebung des /-Lineals 5b und eine Verschiebung des Zeichenkopfes 4 relativ zur y-Achsenschiene 3 direkt einer Verschiebung des Af-Lineals 5a. Wenn das x-Lineal 5a und das /-Lineal 5b auf einen gegebenen Winkel relativ zum Zeichenkopf eingestellt sind, ist es jedoch notwendig, die Verschiebungsbeträge des jr-Lineals 5a und des /-Lineals 5b im gedrehten x,y-Koordinatensystem unter Berücksichtigung des Winkels θ wie beschrieben zu berechnen.

In Fig.3 bezeichnet die Bezugsziffer 10a einen -Y-Abtaster, der zwischen der -Y-Achsenschiene 1 und der y-Achsenschiene 3 angeordnet ist und die Verschiebung der y-Achsenschiene 3 relativ zur -Y-Achsenschiene 1 abtastet Ähnlich bezeichnet die Bezugsziffer 106 einen !'-Abtaster, der die Verschiebung des Zeichenkopfes 4 relativ zur y-Achsenschiene 3 abtastet Derartige Abtaster können, wie in Fig.4 dargestellt, eine lineare Skala 12 enthalten, die entlang der -Y-Achsenschiene 1 oder der y-Achsenschiene 3 befestigt ist und mit einer konstanten Spannung und einer verschiebbaren Elektrode 13 betrieben werden, die auf der verschiebbaren y-Achsenschiene 3 oder dem Zeichenkopf 4 befestigt sind, so da3 eine Änderung in der Spannung der verschiebbaren Elektrode 13 auftritt, wenn sich die Elektrode 13 entlang der linearen Skala 12 verschiebt, waii dann als analoger Verschiebungsbetrag ausgelesen werden kann. Alternativ dazu können sie, wie in F i g. 5 dargestellt ist, einen linearen Codierer, der entlang der .Y-Achsenschiene 1 bzw. der y-Achsenschiene 3 befestigt ist, und ein Detektorelement aufweisen, das auf der verschiebbaren y-Achsenschiene 2 bzw. am Zeichenkopf 4 befestigt ist so daß der Verschiebungsbetrag durch das besagte Detektorelement als digitaler Betrag ausgelesen werden kann. Darüber hinaus können die Abtaster so eingerichtet sein, daß sip, nach der mechanischen Umwandlung einer Verschiebungsbetrages durch einen Zahnstangentrieb oder einen Riemenscheibenmechanismus in einen entsprechenden Rotationsbetrag, diesen Betrag aus der Rotation durch elektrische Einrichtungen, wie ein Potentiometer, auslesen.

In Fig.3 bezeichnet die Bezugsziffer 10c einen Abtaster, der dazu geeignet ist, den Rotationswinkel θ des x-Lineals 5a und des y-Lineals 56 relativ zum Zeichenkopf 4 abzutasten, indem ein Drehcodierer und ein Potentiometer verwendet werden, wie sie auch für die Abtaster 10a und 106 verwendet werden können.

Signale, die Beträge von X, Y und θ darstellen, die von diesen Abtastern 10a, 106 und 10c abgetastet werden, werden in Recheneinheiten 20a, 206 mit denen eine x-Anzeigeeinheit 30a und eine /-Anzeigeeinheit 306 verbunden ist so umgerechnet daß

X = Xcos θ + Υήηθ y= Vcos«-

durch die x-Anzeigeeinheit bzw. die /-Anzeigeeinheit angezeigt werden können. Die beiden Anzeigeeinheiten weisen Nixie-Röhren oder dergleichen auf.

In Fig.4 wird in der Recheneinheit 20a der x-Anzeigeeinheit 30a einerseits X cos θ aus dem Wert von X erhalten, der durch den -Y-Abtaster 10a abgetastet und mit dem Betrag cos β des Winkelabtasters 10c multipliziert wird, während V'sin θ aus dem Wert von Y erhalten wird, der durch den y-Abtaster 106 abgetastet und mit dem Betrag sin θ multipliziert wird, wobei dann in Form eines Analogbetrages die Summe beider Beträge X cos θ erhalten wird. Dieses Analogsignal wird dann in ein digitales umgewandelt, so daß es in der x-Anzeigeeinheit 30a als entsprechender Digitalbetrag angezeigt wird. Auf gleiche Weise wird in der Recheneinheit 206 der /-Anzeigeeinheit 306 sowohl eine Multiplikation von Ycos θ und X sin θ als auch eine Subtraktion von -Y sin θ von ycosO ausgeführt und so die Verschiebung des x-Lineals in /-Richtung als anaioge Größe erhalten, die dann digitalisiert und auf der /-Anzeigeeinheit 306 als entsprechender Digitalbetrag angezeigt wird.

In einer in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform sind die Recheneinheiten 20a, 206 in ihrem Aufbau mit der in der F i g. 4 gezeigten Ausführungsform identisch, jedoch sind die abgetasteten Beträge X, Y und Θ, die an den Registern 14 erhalten werden, digital, so daß eine Analog-Digital-Umwandlung wie in Fig.4 unterlassen werden kann.

Rücksetzeinrichtungen 15a bzw. 156 sind zwischen den Abtastern 10a, 106 and den Recheneinheiten 20a, Mb vorgesehen, so daß es möglich ist die Bezugs- oder Null-Linien, die mit den entsprechenden Linealen verknüpft sind, frei durch Subtraktion der Ausgangsinformationen der Abtaster 10a, 106 und Speicherung der Ergebnisse zu erneuern. Im in Fig.4 dargestellten Fall werden die in der x-Anzeigeeinheit 30a und der /-Anzeigeeinheit 306 verwendeten digitalen Signale über Digital-Analog-Umwandlung in entsprechende analoge Signale umgewandelt, die dznn in den Rücksetzeinrichtungen 15a, 156 verwendet werden. Andererseits sind in dem in F i g. 5 dargestellten Fall die Register 14 mit Rü^ksetzeinrichtungen 15a bzw. 156 versehen, so daß die Anzeigewerte der x-Anzeigeeinheit 30a und der /-Anzeigeeinheit 306 auf ihre Bezugswerte 0 durch damit verbundene Rücksetzschal-

ter rückgesetzt werden können.

Das Einstellen des Maßstabs auf die Null-Linie, von der ausgehend die Verschiebungsbeträge der Lineale auf den Anzeigeeinheiten 30a, 306 entsprechend dem vervielfachten oder reduzierten Maßstab angezeigt werden sollen, erfolgt durch Maßstabseinstelleinrichtungen 16a, 166. Diese sind in der in F i g. 4 angezeigten Ausführungsform mit den Abtasten 10a bzw. 106 bzw. in der in F i g. 5 gezeigten Ausführungsform mit den entsprechenden Registern 14 verbunden.

Es ist offensichtlich möglich, daß das Einstellen des Maßstabs bei den digitalen Signalen erfolgt, unmittelbar bevor diese in den Anzeigeeinheiten 30a, 306 angezeigt werden. Wenn bei der erfindungsgemäßen Laufwagenzeichenmaschine die Lineale von den betreffenden Null-Linien entsprechend gegebenen Abmaßen verschoben werden, wobei die Anzeigeeinheiten durch Einrichtungen wie die Rücksetzschalter auf die Nullwerte eingestellt sind, so werden die Lineale verschoben, bis die gegebenen Abmaße auf den betreffenden Anzeigeeinheiten angezeigt werden. Die Verschiebung der Skalen wird dann beendet sein, so daß es nicht nötig ist aufzureißen, wie weit die betreffende Skala zur gegenwärtigen Verschiebung verschoben werden muß, wie es bisher notwendig war. Zeichenoperationen können daher effektiver ausgeführt werden. Darüber hinaus ist jede der Anzeigeeinheiten erfindungsgemäß geeignet, den Verschiebungsbetrag in einem so geänderten Maßstab anzuzeigen, daß die gewünschte

in Zeichnung in verkleinertem oder vergrößertem Maßstab angefertigt werden kann, wobei das Lineal entsprechend der angezeigten Information, die dem wirklichen Abmaß entspricht, verschoben wird. Weiterhin ermöglicht die vorliegende Erfindung, sogar wenn

ι -. die Lineale auf einen gegebenen Winkel relativ zu der A"-Achsenschiene und der V-Achsenschiene eingestellt worden sind, daß die Verschiebungsbeträge der Lineale auf den Anzeigeeinheiten so im so gedrehten Koordinatensystem angezeigt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Laufwagenzeichenmaschine mit einer X-Achsenschiene und einer y-Achsenscbiene, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind, wobei eine dieser Schienen feststehend ist und die andere entlang dieser verschiebbar geführt ist, mit einem entlang der verschiebbaren Schiene verschiebbaren Zeichenkopf mit Linealen, die relativ zum Zeichenkopf drehbar sind, mit einem ersten Abtaster zum Abtasten der Verschiebung der verschiebbaren Schiene relativ zur stationären Schiene, einem zweiten Abtaster zum Abtasten einer Verschiebung des Zeichenkopfes relativ zur verschiebbaren Schiene, einem dritten Abtasten zum Abtasten des Drehwinkels der Lineale relativ zum Zeichenkopf und einer digitalen Anzeigeeinheit für die Anzeige der Größe der Verschiebungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Recheneinheiten (20a, 2Hb) ram Umrechnen der abgetasteten Verschiebungsbeträge (X, Y)'m Verschiebungsbeträge (x, y) in einem um den abgetasteten Drehwinkel (Θ) gedrehten Koordinatensystem aufweist und daß diese umgerechneten Verschiebungen (x, y) in der Anzeigeeinheit (30a, 306J anzeigbar sind.

2. Laufwagenzeichenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Maßstabeinstelleinrichtungen (16a, \%b) vorgesehen und so mit den Recheneinheiten (20a, "2Ub) verbunden sind, daß die Verschiebungsbeträge (x, y) in einem kleineren oder größeren Maßstab anzeigbar sind.

3. Laufwagenzeichenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (15a, 15A^ vorgesehen sind, mit d· <en die durch die ersten und zweiten Abtaster (10a, \0b) abgetasteten Verschiebungsbeträge (X, Y) bei einer gewünschten Skalenstellung als Nullstellung für die Verschiebung rücksetzbar sind.