DE3032857C2 - Druckvorrichtung - Google Patents

Description

(a) zum Vergleichen der durch die Drehstellungs-Erfassungseinrichtung erfaßten Bezugs-Drehstellung des Schrittmotors mit tftr durch die Zählvorrichtung gezählten Anzahl vor. Impulssignaler. und

(b) zum Erzeugen eines Fehlersignals, sobald der Betrag der Drehung des Schrittmotors von dem bestimmten Betrag abweicht,

gekennzeichnet durch eine Fehlerkorrektureinrichtung, welche folgende Merkmale aufweist:

— Eine Zählersteuerschaltung (28,29) zum Unterbrechen des Zählbelriebs der Zählvorrichtung (21) bei Erzeugung eines Fehlersignals durch die Ve rjieicherein rich lung (24—26), und

— eine weitere Zählvorrichtung (30), welche die nach erfolgter Unterbrechung des Zählbetriebs der Zählvorrichtung {21) dem Schrittmotor (10) zugeführten Impulssignalt' zählt und bei Erreichen eines bestimmten Zählerstandes die Druckvorrichtung anhält.

2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch einen Dekoder (22) zum Dekodieren der Anzahl von durch die Zählvorrichtung (21) gezählten Impulsen, um ein dekodiertes Signal zu erzeugen, das der Vergleichcrcinrichtung anstelle des von der Zählvorrichtung (21) kommenden Signals zugeführt wird.

3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichereinrichtung mehrere Verknüpfungsglieder (24 bis 27) aufweist, daß die Drehstellungs-Erfassungseinrichtung (15) ein Bezugssignal abgibt, wenn der Schrittmotor die Bezugs-Drehstellung (16) einnimmt, und daß die Verknüpfungsglieder das Bezugssignal mit von der Zählvorrichtung erzeugten Zählsignalen logisch verknüpft

4. Druckvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstellungs-Erfassungseinrichtung (15) einen Photokoppler aufweist, der eine Kerbe (14) einer in Abhängigkeit der Drehung des Schrittmotors (10) gedrehten Scheibe (13) erfaßt.

Entladungsdrucker. Die Verwendung von Schrittmotoren in derartigen Druckvorrichtungen hat folgende Vorteile:

1. es besteht die Möglichkeit, den Druckkopf intermittierend zu verschieben:

2. die Steuerung ist einfach, denn sie arbeitet ohne von dem Schrittmotor kommende Rückkopplungssigna!e;und

ίο 3. Geräuschlosigkeit und hohe Zuverlässigkeit

Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Spezielle Ausführungsfnrmen derartiger Druckvorrichtungen sind z. B. Thermodrucker oder elektrische Das oben unter Punkt 2. angeführte Fehlen des Ruckkopplungssignals hat jedoch auch einen Nachteil: Wird der Druckkopf einer übermäßigen Belastung ausge-I=. setzt, verklemmt er sich beispielsweise, oder stößt eine Bedienungsperson unbeabsichtigt mit der Hand gegen den Druckkopf, so dreht sich der Schrittmotor entweder überhaupt nicht, nicht um denjenigen Betrag, der durch die dem Schrittmotor zugeführten Treiberimpulse vorgegeben ist. oder dreht sich gar in Rückwärtsrichtung (wenn z. B. jemand gegen den Druckkopf entgegen dessen Bewegungsrichtung stößt! Außer diesen mechanischen, auf den Druckkopf einwirkenden Belastungen, kann ein Abweichen der Position des Druckkopfs von seiner durch die Speisung des Schrittmotors vorgegebenen Soiistellung auch durch fehlerhafte elektrische Signale bedingt sein. Wird der Schrittmotor gespeist durch beispielsweise gleichzeitige Beaufschlagung mit zwei gegeneinander phasenverschobenen Signalen, so hängt die Drehrichtung des Schrittmotors von der Phasenbeziehung der beiden Signale ab. 1st eines der Signale z. B. aufgrund von durch Rauschen oder dergleichen verursachten Pegelverschiebungen verfälscht, so kann hieraus eine verkehrte Drehrichtung des Schrittmotors resultieren.

Wenn es zu den oben aufgezeigten Fehlern kommt, wird das Gedruckte unbrauchbar oder muß mühsam korrigiert werden. Unter Umständen bleibt der Druckkopf trotz fortgesetzter Zuführung von Treiberimpulsen zu dem Schrittmotor unverändert in einer Stellung verharren, so daß sämtliche Zeichen auf derselben Stelle gedruckt werden.

Aus der DE-OS 15 88 330 ist eine Druckvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Die Vergleichereinrichtung gibt in den oben geschilderten Situationen und ähnlichen Situationen ein Fehlersignal ab, welches z. B. einen Alarm auslöst, so daß eine Bedienungsperson auf den Fehler in der Druckvorrichtung aufmerksam gemacht wird. 1st keine Bedienungsperson in der Nähe, so druckt die Druckvorrichtung pausenlos weiter, möglicherweise werden sämtliche zu druckenden Zeichen auf ein und derselben Stelle gedruckt. Hierdurch kann die Maschine beträchtlich beschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Korrektur eines festgestellten Fehlers sowie die Abschaltung der Druckvorrichtung nach fehlgeschlagenem Korrekturvcrsuch gestattet.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Mi Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Fehlerkorrektur erfolgt bei der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung also dadurch, daß die Zahlcrstcucrschallung den Zählbctrieb der Zählvorrichtung bei Erzeugung eines Fehlcrsigmils unterbricht, d. h.. du dem ι,¹) Schrittmotor mtmrgcmäU Trcibersignale mil einer bestimmten Phascnbczichung zugeführt werden, werden bestimmte l'hascnlagcn dcrTreibmignale zyklisch wiederholt. Wenn nun der Zählbelrieb bei Auftreten eines

Fehlers angehalten wird, gelangt der Schrittmotor früher oder später wieder in diejenige Stellung, die dem angehaltenen Zählerzustand entspricht Dann laufen Zählvorrichtung und Schrittmotor wieder synchron, d. h., der durch den Zähler vorgegebene »bestimmte Betrag der Drehung des Schrittmotors« stimmt überein mit dem tatsächlichen Betrag der Drehung des Schrittmotors.

Wenn z. B. der Druckkopf aus irgendwelchen Gründen verklemmt ist, hi eine Fehlerkorrektur in der Regel nicht möglich. In einer solchen Situation kann also keine Synchronisation zwischen dem Zähler und dem Schrittmotor erfolgen, in einer solchen Situation erreicht die erfindungsgemäße weitere Zählvorrichtung einen vorbestimmten (Grenzwert-) Zählerstand, der ein Abschalten der Druckvorrichtung auslöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils einer Druckvorrichtung,

F i g. 2 Impulsdiagramme von Schrittmotor-TreVaersignalen,

F i g. 3 eine Draufsicht auf den in der Druckvorrichtung gemäß F i g. 1 zu verwendenden Schrittmotor.

F i g. 4 ein bedrucktes Stück Papier zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 eingenommenen Schreibstellung und den Phasenlagen der Treiberimpulse,

F i g. 5 ein schematisches Biockdiagramm einer zum Erzeugen von Fehlersignalen dienenden Schaltung,

F i g. 6 ein bedrucktes Stück Papier, auf dem einige Zeichen in verkehrter Reihenfolge gedruckt sind, und

F i g. 7 ein schematisches Blockdiagramm einer Schaltung zum Korrigieren von Fehlern.

F i g. 1 zeigt den Verschiebemechanismus für den Druckkopf einer Druckvorrichtung. Auf einem Endlosriemen 4 ist mittels einer Klammer 3 ein einen Druckkopf 1 tragender Wagen 2 montiert

Der Endlosrieinen 4 wird zwischen Riemenscheiben 5 und 6 gehalten. Die Riemenscheibe 6 ist über eine Welle 7 einstückig mit einer größeren Riemenscheibe 8 verbunden. Letztere wird über einen Treibriemen 9 von einer auf einer Welle 11 eines Schrittmotors 10 montierten kleineren Riemenscheibe 12 angetrieben.

Auf der Wehe 11 ist eine mit einer Keibe 14 versehene Scheibe 13 montiert, um den Drehungsbetrag des Schrittmotors anzuzeigen. Die Kerbe 14 wird durch einen an einer bestimmten Stellung fixierten Fotokoppler 15 erfaßt, der eine lichtemittierende Diode und einen Fototransistor aufweist.

Bei dem Scnriumotor 10 handelt es sich um einen nach dem Zwei-Phasen-Erregungstyp angetriebenen Vier-Phasen-Schrittmotor, der ansprechend auf jeden Impuls einen Drehungswinkel von 30° beschreibt.

F i g. 2 zeigt die den verschiedenen Phasen Φ1 — Φ 4 der dem Schrittmotor zugeführten Impulssignale. Diese Signale werden nach jeweils vier Impulsen wiederholt. In Fig.2 stellt Tdie Periodendauer der Impulssignale dar, T stellt die Periodendauer einer Umdrehung des Schrittmotors dar.

F i g. 3 zeigt die Drehungswinkel des Schrittmotors 10, gesehen von der gedachten Verlängerung der Ausgangswelle 11 des Schrittmotors. Bei jedem Impuls wird der Schrittmotor 10 um 30° gedreht, bei zwölf Impulsen vollzieht er daher eine vollständige Umdrehung, wie in F i g. 2 gezeigt ist.

Da sich die elektrischen Signale nach jeweils vier impulsen wiederholen, erfolgt die gleichzeitige Erregung beispielsweise der Phasen Φ 1 und Φ 2 dreimal während einer Umdrehung des Schrittmotors 10, wie in Fig.3 bei den Stellungen 16,17 und 18, die um 120° gegeneinander versetzt sind, gezeigt ist Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Stellung 16 als Bezugs-Drehstellung gewählt, an dem der Fotokoppler 15 angeordnet ist und die Kerbe 14 der Scheibe 13 zuerst positioniert ist Der Druckkopf 1 druckt bei jeder Abgabe eines Impulses an den Schrittmotor 10 ein Zeichen.

F i g. 4 zeigt anhand der gedruckten Buchstaben A bis M die Beziehung zwischen der Abdruckste'lle auf dem Aufzeichnungspapier 19 und den Phasen des Schrittmotors.

Der Buchstabe A wird also gedruckt, wenn sich die Kerbe 14 der Scheibe das erste mal in der Stellung 16 befindet, der Buchstabe E wird gedruckt, wenn sich die Kerbe in der Stellung 17 befindet, der Buchstabe / wird gedruckt, wenn sich die Kerbe in der Stellung 18 befindet und der Buchstabe M wird gedruckt wenn sich die Kerbe erneut in der Stellung 16 befindet.

Es kann jedoch geschehen, daß selbst nach Empfang eines Impulses die Kerbe 14 und mithin die Ausgangswelle 11 des Schrittmotors in der Stellung 16 verbleibt, falls eine z. B. übermäßige Belastung auf den Schrittmotor einwirkt, der Druckkopf z. B. verklemmt ist -

F i g. 5 zeigt eine Schaltung, mit der ein solches Versagen einer Drehung erfaßt wird. Bei der Schaltung wird das Ausgangssignal eines an den Schrittmotor und andere Bauteile Impulse liefernden Impulsgenerators 20 zu einem Motorantriebssystem DV und einem Modulo-12-Ringzähler 21 übertragen. Letzterer liefert Ausgangssignale an einen Dekoder 22.

Andererseits gelangt das Ausgangssignal des oben erwähnten Fotokopplers 15 über einen Negator 23 an einen Eingang eines UND-Glieds 24, dessen anderer Eingang von dem Dekoder 22 das Ausgangssignal »1« empfängt

Ferner gelangen Ausgangssignale »5« bzw. »9« von dem Dekoder 22 zusammen mit dem Ausgangssignal des Fot jkopplers 15 an ein UN D-Glied 25, b:zw. 26.

Die Ausgangssignale der UND-Glieder 24,25 und 26 gelangen an ein ODER-Glied 27, das im Fall einer Störung ein Fehlersignal ES erzeugt.

Die oben erläuterte Schaltung ist derart synchronisiert, daß die Kerbe 14 der Scheibe dann bei dem Fotokoppler 15 zur Abgabe eines Signals hohen Pegels positioniert ist, wenn der Dekoder 22 das Signal »1« erzeugt

se Wenn also die Kerbe 14 dann an der Stelle des Fotokopplers 15 positioniert ist, wenn der Dekoder 22 das Signal»1« abgibt, ist das U N D-Glied 24 gesperrt, so daß das ODER-Glied 27 kein Fehlersignal abgibt Folglich kann der Druckvorgang normal aus dieser Stellung heraus erfolgen.

Wenn andererseits äzr Schrittmotor auf Grund einer übermäßigen Belastung keine Drehung vollzieht, hält die Kerbe 14 den Fotokoppler 15 in seinem leitenden Zustand. Der Dekoder 22 erzeugt die Ausgangssignale fortlaufend, und ansprechend auf das Ausgangssignal »5« gibt das UND-Glied 25 ein Signal ab, so daß das ODER-Glied 27 das Fehlersignal erzeugt

Ansprechend auf ein solches Fehlersignal wird die Druckvorrichtung sofort angehalten, und es wird mittels einer Lampe oder eines Summers ein Alarm an die Bedienungsperson gegeben.

Wenn der Dekoder 22 weiterhin die Ausgangssignale erzeugt, wird ansprechend auf das Ausgangssignal »9«

das UND-Glied 26 freigegeben, um erneut das Fehlersignal am Ausgang des ODER-Glieds 27 zu erzeugen. Das UND-Glied 26 ist nicht notwendig, wenn die Druckvorrichtung derart ausgelegt ist, daß der Druckwagen lediglich in eine Richtung verschoben wird, das UND-Glied 26 ist jedoch nützlich für die Fehlererfassung, wenn die Vorrichtung derart ausgelegt ist, daß sich der Druckwagen in beide Richtungen verschiebt.

In der obigen Beschreibung wurde davon ausgegangen, daß die Kerbe an der Stelle des Fotokopplers 15 angehalten wird. Eine Fehlererfassung durch das.UND-Glied 24 erfolgt in dem Fall, daß die Kerbe 14 an einer anderen Stelle angehalten wird. In einem solchen Zustand gibt der Fotokoppler 15 fortlaufend ein Signal mit niedrigem Pegel ab, wodurch das UND-Glied 24 ansprechend auf das von dem Dekoder 22 kommende Ausgangssignal »1« freigegeben wird, um zu veranlassen, daß das ODER-Glied 27 das Fehlersignal erzeugt.

So wird das Ausbleiben der Drehung beispielsweise mittels eines Lämpchens angezeigt, wie oben bereits erläutert wurde.

Bei Verwendung eines Vier-Phasen-Schrittmotors ist es vorteilhaft, das Versagen aus den Ausgangssignalen »1«, »5« und »9« des Dekoders zu ermitteln, da ein Versagen bei einem der ersten bis dritten Schritte automatisch zu einem Ausbleiben der Drehung von vier Schritten führt, und, wie später noch erläutert werden wird, zum Korrigieren eines solchen Ausbleibens eine Anzahl von Korrekturimpulsen erforderlich ist, die einem Vielfachen von vier entspricht.

Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung vorgesehen, um den Schrittmotor in seine normale Drehstellung zurückzustellen, falls ein Fehlersignal in der oben geschilderten Weise ermittelt wird.

Zunächst kann, wenn die Kerbe 14 an der Stelle des Fotokopplers 15 auf Grund einer zu starken Belastung gestoppt wird, die Korrektur dadurch durchgeführt werden, daß der Schrittmotor in diesem angehauenen Zustand gelassen wird, bis der Dekoder 22 wieder das Ausgangssignal »1« erzeugt, und dann die auf den Schrittmotor einwirkende zu starke Belastung beseitigt wird.

Wenn andererseits die Kerbe 14 in einer Stellung anhält, bei der der Fotokoppler 15 ständig ein Signal mit niedrigem Pegel abgibt, wird ein Vorgang erforderlich, der nachstehend erläutert werden soll.

Es soll angenommen werden, daß während des Drukkens der Buchstaben A bis M gemäß F i g. 6 direkt nach dem Drucken des Buchstabens »K« momentan eine übermäßige Belastung auf den Motor einwirkt, so daß die Buchstaben L und M in umgekehrter Reihenfolge gedruckt werden. Die Belastung kann z. B. darin bestehen, daß die Bedienungsperson an den Druckkopf stößt, oder auch darin, daß die Treibersignale gestört sind.

In einem solchen Fall wird der Fehler durch das UND-Glied 24 in der oben erläuterten Weise erfaßt, wenn der Dekoder 22 das Ausgangssignal »1« erzeugt.

Unter diesen Umständen kann der Fehler korrigiert werden, indem der Dekoder 22 auf dem Ausgangssignal »1« gehalten und die Phase des Schrittmotors vorgerückt wird, bis die Kerbe 14 die Fotokopplerstellung 16 erreicht.

F i g. 7 zeigt eine Schaltungsanordnung zum Durchführen einer derartigen Korrektur. Zwischen dem Impulsgenerator 20 und dem Modulo-12-Ringzähler 21 ist ein UND-Glied 28 angeordnet, das an seinem anderen Eingang über einen Negator 29 Fehlerkorrekturimpulse EC empfängt. Ein Fehlerkorrekturimpuls EC unterbricht den Zählvorgang des Ringzählers 21, um den Dekoder 22 auf dem Ausgangssignal »1« zu halten, während der Impulsgenerator 20 die Phase des Schrittmotors vorrückt. Der Fehlerkorrekturimpuli wird zum Sperren des UND-Gliedes 28 gleichzeitig mit der Pulserzeugung durch den Impulsgenerator 20 geliefert, um dadurch den Zählvorgang im Ringzähler 21 zu unterbrechen. Der Fehlerkorrekturimpuls wird automatisch und gleichzeitig mit dem Erfassen eines Fehlers durch

ίο das UND-Glied 24 erzeugt. Der Fehlerkorrekturimpuls wird automatisch beendet, wenn die Kerbe 14 die Stelle des Fotokopplers 15 erreicht. Folglich kann die Korrektur in einfacher Weise dadurch vorgenommen werden, daß die Überbelastung beseitigt wird, und anschließend kann das Drucken in normaler Weise erfolgen.

F.s ist weiterhin möglich, den Betrieb der Druckvorrichtung anzuhalten, falls eine andauernde Überbelastung vorliegt und der Fehler selbst nach Erzeugung der mindestens notwendigen Anzahl von 4/V(\Vist eine po sitive ganze Zahl) Impulsen durch den impulsgenerator 20, während der Ringzähler 21 gestoppt ist, nicht eliminiert werden kann.

Zu diesem Zweck kann zusätzlich ein Zähler 30 vorgesehen sein, um einen Fehler zu erfassen, der nicht korrigierbar ist oder dessen Quelle nicht festgestellt werden kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Druckvorrichtung mit

   — einem Schrittmotor zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen einem Aufzeichnungspapier und einem Druckkopf nach Maßgabe von Impulssignalen.

   — einer Zählvorrichtung zum Zählen der Anzahl der die Drehung des Schrittmotors um einen bestimmten Betrag auslösenden Impulssignale,

   — einer Drehstellungs-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Bezugs-Drehstellung des Schrittmotors, und

   — einer Vergleichereinrichtung