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Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
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Aus der US-PS 41 47 967 ist eine derartige Überwachungseinrichtung für ein Aufzeichnungsgerät bekannt, dessen Steuerprogramm unter anderem eine Zählerfunktion zur Vorgabe eines Sicherheitsintervalls enthält, nach dessen Verstreichen ohne zwischenzeitliches Anhalten des Zeitgebers zwangsweise ein Stoppimpuls erzeugt wird. Der Zeitgeber ist dort als Software-Zähler ausgelegt, der vor der Umschaltung des Motors, z. B. auf Rücklauf, gesetzt wird. Hierzu ist allerdings ein separat von der Motorumsteuerung zu erzeugender Löschimpuls erforderlich.
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Weiterhin offenbart die DE-OS 25 17 766 eine Überwachungseinrichtung, die mit einem Monoflop als Zeitglied arbeitet, das bei jeder Anstiegsflanke eines Treibersignals angestoßen wird und dabei für ein vorbestimmtes Schutzzeitintervall ein Nullsignal am Ausgang abgibt, das einem UND-Glied zugeführt wird. Der andere Eingang des UND- Glieds ist direkt mit den Treiberimpulsleitungen verbunden, so daß das UND-Glied nach Rückkippen des Monoflops bei noch anstehendem, einen Fehlbetriebszustand signalisierendem Treibersignal ein die Abschaltung der Spannungsversorgung bewirkendes Ausgangssignal abgibt. Bei der bekannten Überwachungseinrichtung werden alle auftretenden Treibersignale über ein ODER-Glied zusammengefaßt und in der Folge dem Monoflop und dem UND-Glied gemeinsam zugeführt. Dabei tritt allerdings folgendes Problem auf: Überlappen sich beispielsweise einzelne Treiberimpulse bzw. fällt eines der Treibersignale bei gleichzeitigem Anstieg eines weiteren Treibersignals auf Null ab, so bleibt ohne erneuten Anstoß des Monoflops das UND-Glied im Bereitschaftszustand, so daß nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls ein Abschaltimpuls erzeugt wird, obwohl keinerlei Störzustand vorliegt. Eine derartige Fehlabschaltung kann beispielsweise auch dann auftreten, wenn dem Schlittenantriebsmotor zunächst z. B. ein Schlittenvorlauf-Treibersignal und nachfolgend übergangslos ein Schlittenrücklauf-Treibersignal zugeführt wird, um das Umkehrzeitintervall zu minimieren. In diesem Fall würde trotz völlig korrekter Aufzeichnungsgerätefunktion, d. h. rechtzeitig beendetem Schlittenvorlauf- Treibersignal eine Fehlabschaltung erfolgen, so daß der Schlitten mitten während des Rücklaufs angehalten würde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches derart auszubilden, daß mit einfachen Schaltungsmitteln unabhängig vom zeitlichen Zusammentreffen der Schlittenantriebsmotor-Treibersignale eine Schlittenhemmung zuverlässig ermittelbar ist.
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Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs genannten Merkmale gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung empfängt somit der Zähler über das mit seinem Zähleingang verknüpfte UND-Glied sowohl beim Vorlauf als auch beim Rücklauf Taktsignale und bewirkt einen entsprechenden Zählvorgang. Die Rücksetzung des Zählers wird hierbei über die beiden das Vorlauf- bzw. Rücklaufsignal empfangenden monostabilen Kippstufen sowie das diesen nachgeschaltete UND-Glied gesteuert, das somit bei jeder Umschaltung von Vorlauf auf Rücklauf bzw. umgekehrt selbst dann ein Rücksetzsignal abgibt, wenn keinerlei zeitlicher Abstand zwischen dem Abfall z. B. des Vorlaufsignals und dem Anstieg des Rücklaufsignals existiert. Damit ist bei stets sichergestellter Schutzabschaltung bei einem Schlittenhemmungszustand eine Fehlabschaltung zuverlässig vermeidbar.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Aufzeichnungsgeräts,
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Fig. 2 in einem schematischen Schaltbild ein Ausführungsbeispiel der Überwachungseinrichtung für ein Aufzeichnungsgerät und
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Fig. 3 bei der in Fig. 2 gezeigten Überwachungseinrichtung auftretende Kurven- bzw. Signalverläufe.
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Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Aufzeichnungsgeräts, bei dem ein Schlitten CA mittels eines Linearmotors entlang eines Führungsteils Y 2 hin- und herbewegt wird. Mittels einer nichtmagnetischen optischen Schlitzplatte OS werden die Druckstellungen ermittelt und die Druckgeschwindigkeit gesteuert. Der Linearmotor weist einen geschlossenen magnetischen Kreis auf, der sich aus einem Permanentmagneten PM, einer magnetischen Platte Y 1 und dem magnetischen Führungsteil Y 2 zusammensetzt. Eine auf einem an dem magnetischen Führungsteil Y 2 gleitend angebrachten Spulenkörper CB aufgewickelte Spule C verlagert sich gemäß der Flemingschen Dreifingerregel, wenn sie von elektrischem Strom durchflossen wird, und treibt dabei den einstückig mit dem Spulenkörper CB ausgebildeten Schlitten CA an. Die Hin- und Herbewegung des Schlittens entlang des Führungsteils Y 2 wird durch Umschaltung der Richtung des durch die Spule C fließenden elektrischen Stroms erzielt. Eine Meßplatte, z. B. die nichtmagnetische optische Schlitzplatte OS, ist mit ihren beiden Enden so an abgewinkelten Endstücken Y 1 T des Führungsteils Y 2 befestigt, daß sie parallel zu diesem verläuft. Der Schlitten CA enthält den Spulenkörper CB, einen Druckkopf, z. B. eine Tintenstrahldüse NP, und eine (nicht gezeigte) Schlitzdetektoreinrichtung, z. B. eine Leuchtdiode und einen Fototransistor. Steueranschlüsse der Spule C und der Tintenstrahldüse NP und Elektroden der Leuchtdiode und des Fototransistors sind mit einem flexiblen Kabel FL verbunden, dessen anderes Ende mit einem (nicht gezeigten) Stecker verbunden ist, womit die Verlagerung des Schlittens und die Betätigung bzw. der Betrieb der Tintenstrahldüse über Signalleitungen FL 1 des flexiblen Kabels FL steuerbar sind.
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Die optische Schlitzplatte OS ist zwischen der Leuchtdiode und dem Fototransistor angebracht. Der Fototransistor erhält zum Erfassen der Geschwindigkeit und der Stellung des Schlittens CA bei der Abtastbewegung über Schlitze SS der optischen Schlitzplatte intermittierend infrarotes Licht von der Leuchtdiode, wodurch die Abtastgeschwindigkeit und die Betätigungen der Tintenstrahldüse und eines Papierförder-Schrittmotors gesteuert werden.
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Gedruckte Zeichen haben die Form einer Punktmatrix.
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In Abhängigkeit von Druckbefehlsignalen beginnt sich der Schlitten CA zu verlagern, wobei die Schlittenposition mittels Impulsen TP (Fig. 2) erfaßt wird, die mit Hilfe der optischen Schlitzplatte erzeugt werden und die zur Positions- und Geschwindigkeitssteuerung z. B. in der aus der US-PS 41 47 967 bekannten Weise dienen können. An die Tintenstrahldüse werden zum Ausstoßen von Tintentröpfchen an gewünschten Positionen Steuersignale angelegt, wodurch eine Aufzeichnung auf (nicht gezeigtem) Aufzeichnungspapier ausgeführt wird.
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Nach Beendigung des Druckvorgangs kehrt der Schlitten CA in Abhängigkeit von Steuerimpulsen umgekehrter Polarität zur ursprünglichen Stellung (Ruhestellung HO) zurück, während das Aufzeichnungspapier mittels eines Schrittmotors MO weitertransportiert wird, dessen Drehung über ein (nicht gezeigtes) Motorwellenzahnrad und Zahnräder G 1, G 2 übersetzt ist.
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Das Zahnrad G 2 ist zum Weitertransport des Aufzeichnungspapiers um einen bestimmten Betrag in vertikaler Richtung auf der Welle einer Druck- bzw. Schreibwalze PL befestigt. Nach Beendigung des Druckvorgangs wird die Tintenstrahldüse NP zur Ruhestellung HO verlagert, bei der zur Vermeidung des Verstopfens oder Eintrocknens der Tintenstrahldüse oder einer Meniskuseinwölbung eine Kappe KP vorgesehen ist.
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Ist die Hin- und Herbewegung des Schlittens CA entlang des Führungsteils Y 2 aus irgendeinem Grund, z. B. wegen des Vorhandenseins von Staub oder anderer Fremdmaterialien, behindert bzw. gehemmt, so würde ohne Überwachungseinrichtung solange Strom durch die Spule C des Motors fließen, bis der Motor abgeschaltet wird. Die dabei von der Spule C erzeugte Wärme könnten zu einer Verformung des Spulenkörpers CB oder zum Bruch der Spule C führen, was eine fehlerhafte Schlittensteuerbarkeit oder eine fehlerhafte Aufzeichnung zur Folge hätte.
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Bei der in Fig. 2 gezeigten Schaltung erfolgt die Hin- und Herbewegung des Schlittens CA während des Druckens und seiner Verlagerung zur Ruhestellung HO durch Stromspeisung der Spule C mit an Signalleitungen 1 F und 1 B angelegten Signalpegeln "1", "0" oder "0", "1" über eine Geschwindigkeitssteuerung SC und einen Motortreiberkreis MD. Während einer solchen Verlagerung kann, wie vorstehend erläutert, die Bewegung des Schlittens aus irgendeinem Grund gehemmt sein. Deshalb ist ein Zähler ERC vorgesehen, der im Falle eines abnormalen Anhaltens des Schlittens den Motor zur Vermeidung von dadurch bedingten Beschädigungen automatisch abschaltet und bei einem solchen abnormalen Zustand ein Alarmsignal mittels einer Lampe oder eines Summers abgibt.
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Genauer gesagt, ist der Zähler ERC auf ein Zeitintervall eingestellt, das länger ist als das von dem Schlitten CA für die Vorwärtsverlagerung oder für die Rückwärtsverlagerung bis zur Ruhestellung HO benötigte Zeitintervall, wobei der Zähler nach dem Verstreichen des gewählten Zeitintervalls zum Beenden des Motorbetriebs und zum Unterbrechen der Stromeinspeisung in die Spule C ein Signal an die Steuereinheit CC abgibt. Benötigt der Schlitten z. B. für eine Verlagerung in einer Richtung ein Zeitintervall in der Größenordnung von mehreren zehn bis mehreren hundert Millisekunden, so ist der Zähler ERC so eingestellt, daß er nach Ablauf eines Zeitintervalls von mehreren Sekunden zum Vermeiden einer eventuellen Beschädigung der Spule C aktiviert wird bzw. das Signal abgibt.
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Im folgenden sind unter Bezugnahme auf Fig. 3 die vorstehend genannten Funktionsabläufe während des Druckens erläutert.
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Beim Einschalten der Stromversorgung oder beim Beginn des Druckvorgangs legt die Steuereinheit CC für ein bestimmtes Zeitintervall ein "0"-Pegel-Signal an eine Signalleitung 12 an, wodurch ein Flip-Flop FLMP zurückgesetzt wird. Beim Beginn des Druckens werden die Signalleitungen 1 F und 1 B zum Antreiben des Schlittens CA über die Geschwindigkeitssteuerung SC und den Motortreiberkreis MD auf "1"- bzw. "0"-Pegel gehalten. In diesem Zustand liegt an einem UND-Glied EG 2 über eine Ausgangssignalleitung 1 FB und ein ODER-Glied EG 1 ein "1"-Pegel- Signal an. Damit gelangen von einem Taktimpulsgenerator CPG über eine Signalleitung 1 CP abgegebene Taktimpulse über eine Signalleitung 1 ECP an den Zähler ERC und werden dort gezählt. Eine monotabile Kippstufe EO 1 gibt beim Umschalten der Signalleitung 1 F auf den Pegel "1" ein "0"-Pegel-Signal an eine Signalleitung ECL 1 ab, wohingegen eine monostabile Kippstufe EO 2 aufgrund des "0"-Pegel-Zustands der Signalleitung 1B kein Ausgangssignal abgibt. Daher behält eine Signalleitung ECL 2 den "1"-Pegel-Zustand bei. Der Zähler ERC wird während der Dauer des Ausgangssignals der monostabilen Kippstufe EO 1 von dem über eine Signalleitung 1 ECL anliegenden Ausgangssignal eines UND-Gliedes EG 3 gelöscht bzw. auf Null gesetzt und beginnt erst nach Beendigung des Ausgangssignals der monostabilen Kippstufe EO 1, d. h. nachdem das an der Signalleitung 1 ECL anliegende Ausgangssignal des UND-Gliedes EG 3 auf "1" gewechselt hat, mit dem Zählen der Taktimpulse. Der Zähler ERC erzeugt im normalen Betriebsfall kein Ausgangssignal, da er, wie vorstehend erläutert, auf ein Zeitintervall eingestellt ist, das ausreichend länger als das für die Vorwärts- oder Rückwärtsverlagerung des Schlittens benötigte Zeitintervall ist.
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Wie in Fig. 3 gezeigt, wechseln die Pegelzustände der Signalleitungen 1 F und 1 B nach Beendigung der Vorwärtsverlagerung des Schlittens CA auf "0" bzw. "1" für die Rückwärtsverlagerung, wobei die monostabile Kippstufe EO 1 kein Ausgangssignal abgibt und die Signalleitung ECL 1 den "1"-Pegel-Zustand beibehält, die monostabile Kippstufe EO 2 jedoch aufgrund des Umschaltens der Signalleitung 1 B zum "1"-Pegel-Zustand den Pegel auf der Signalleitung ECL 2 für ein bestimmtes Zeitintervall auf "0" hält, wodurch der Inhalt des Zählers ERC gelöscht wird. Anschließend beginnt der Zähler ERC die von dem Taktimpulsgenerator CPG über die Signalleitung 1 ECP und das UND-Glied EG 2 angelegten Taktsignale zu zählen, da die Signalleitung 1 FB über das ODER-Glied EG 1 "1" liegt.
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Wird der Schlitten CA während der Rückwärtsverlagerung z. B. aufgrund des Vorhandenseins von Fremdmaterialien, z. B. von Staub, angehalten, wobei 1 F auf "0" und 1 B auf "1" liegen, so zählt der Zähler ERC länger als normal weiter, da die Signalleitung 1 B den "1"-Pegel-Zustand beibehält.
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Aufgrund des länger als normal dauernden Zustandes von 1 B = "1" zählt der Zähler ERC bis zu einem vorbestimmten Wert hoch und erzeugt bei Erreichen dieses Wertes ein Ausgangssignal an einer Signalleitung 1 ER.
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Beim Empfang dieses Signals erkennt die Steuereinheit CC den abnormalen Zustand des Motorantriebs und beendet die Motoransteuerung, indem sie die Pegel der Signalleitungen 1 F und 1 B auf "0" legt, womit Beschädigungen der Spule C vermieden werden. Gleichzeitig wird das Flip-Flop FLMP über die Signalleitung 1 ER gesetzt, womit zur Warnanzeige des unnormalen Zustandes eine Lampe LMP über einen Treiber LD zum Leuchten gebracht wird. Die Lampe ist natürlich auch durch einen Summer ersetzbar.
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Der vorstehend genannte Funktionsablauf findet beim Motorantrieb statt, wenn die Anzahl von Zählimpulsen TP während des Druckvorgangs nicht ausreichend bzw. zu gering ist. Wird weiterhin die Ruhestellung mittels des Vorhandenseins eines eine bestimmte Breite aufweisenden dunklen Bereichs auf der optischen Schlitzplatte OS erfaßt, so tritt fehlerhaft die Ermittlung der Ruhestellung auf, wenn der Schlitten CA während der Rückwärtsverlagerung zur Ruhestellung aus irgendeinem Grund an einem dunklen Bereich bzw. zwischen zwei Schlitzen angehalten wird. Der Druckvorgang beginnt dann an einer solchen falschen Ruhestellung. Jedoch wird in solch einem Fall, wie vorstehend erläutert, die Motorschutz- und Alarmeinrichtung eingeschaltet, da der Motorantrieb aufgrund der falschen Druckstartposition mit einer zugeringen Anzahl von Zählimpulsen TP durchgeführt wird.
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Wie vorstehend erläutert, wird bei dem Aufzeichnungsgerät mit einem Linearmotor ein abnormales Anhalten des Motors sehr rasch erfaßt, der Motor zur Verhinderung von Beschädigungen der Spule usw. automatisch abgeschaltet und mittels einer Lampe oder eines Summers ein Alarmsignal abgegeben. Nach Entfernung der blockierenden Materialien und nach Betätigung einer Lösch- oder einer Alarmlöschtaste erzeugt die Steuereinheit CC ein Signal auf der Signalleitung 12 und setzt damit alle Schaltungen in ihren ursprünglichen Zustand und das Flip-Flop FLMP zurück, woraufhin die Lampe LMP erlöscht. Gleichzeitig erhält die Signalleitung 1 B zur Verlagerung des Schlittens CA zur Ruhestellung den Zustand "1" und nach dem Empfang des Ruhestellungs- Ermittlungssignales den Zustand "0", womit alle Bauteile für den nachfolgenden Betrieb bereit sind.