DE3243244C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen prozessorgesteuerten Positionier­ antrieb der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art und dessen Verwendung.

Bei Positionierantrieben ist es bekannt, daß über eine Strombe­ grenzungsschaltung ein reduzierter Betriebsstrom an den Motor angelegt wird, wenn der Antrieb eine Sollposition erreicht hat, um ihn sicher innerhalb eines Einstelltoleranzbereiches in einer Ruhestellung zu halten (EP 00 14 241). Ein solcher Antrieb ist im allgemeinen mit einem Stellungssensor ausgestattet, durch den der Weg des Antriebes während einer Positionierbewegung anhand gleichmäßig beabstandeter Wegmarken abgetastet wird. Die vom Stellungssensor erzeugten Wegsignale werden an die Steuerung des Positionierantriebes geliefert, von der die entsprechenden, die Weglänge, Beschleunigung, Verzögerung und Einschaltung des redu­ zierten Betriebsstromes steuernden Signale ausgegeben werden.

Ein Problem besteht bei solchen Positionierantrieben darin, daß nach einer fehlerhaften Verstellung des Antriebes bzw. eines damit gekoppelten Teiles die in der Steuerung enthaltene Stel­ lungsinformation nicht mehr mit der tatsächlichen Stellung des Antriebes übereinstimmt. Die nachfolgenden Einstellbewegungen in neue Positionen werden dann, weil die Steuerung von einer fal­ schen Ausgangsposition ausgeht, zu Einstellungen in falsche Posi­ tionen führen. Bekannte Positionierantriebe verfügen über eine Einrichtung zur Einstellung des Motors in eine Grundstellung, die jeweils beim Einschalten einer mit einem solchen Positionieran­ trieb ausgestatteten Maschine in Tätigkeit tritt, den Motor in die Grundstellung bringt und somit der Steuerung eine definierte Ausgangsposition für die weiteren Positionierungen liefert. Um den oben geschilderten Fehler nach einer Verstellung des Antrie­ bes zu korrigieren, muß ein Bediener die Maschine aus- und wieder einschalten, um die Einnahme der Grundstellung zu veranlassen und die korrekte Positionszuordnung wieder herzustellen.

So sind weiterhin durch die DE-OS 30 48 016 ein Verfahren zum Po­ sitionieren einer mechanischen Vorrichtung auf eine Normierpo­ sition und durch die DE-AS 26 26 784 eine numerische Steuervor­ richtung zur Korrektur einer unbeabsichtigten Verschiebung des zu bewegenden Elementes bekannt, die aber keine Hinweise über Stel­ lungskorrektur eines prozessorgesteuerten Antriebs ohne Eingriff eines Bedieners enthalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen prozessorge­ steuerten Positionierantrieb eingangs genannter Art so auszuge­ stalten, daß bei einer fehlerhaften Verstellung des Antriebes aus einer Ruhestellung eine Stellungskorrektur ohne Eingriff eines Bedieners erfolgt.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 und eine bevorzugte Verwendung im Anspruch 3 gekennzeichnet.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß auch bei fehlerhafter Verstellung des Positionierantriebes die Funk­ tion der Maschine nicht unterbrochen oder in irgendeiner stören­ den Weise behindert wird, obgleich die Abweichung von der Ruhe­ position erkannt und die Stellung korrigiert wird. Auf diese Weise werden Fehlpositionierungen zuverlässig vermieden.

Bei einem Einsatz des erfindungsgemäßen Positionierantriebes zur Einstellung eines drehbaren Typenträgers im Druckwerk einer Büro­ maschine ergibt sich insbesondere der Vorteil, daß auch bei z. B. manueller Verdrehung des Typenträgers die nachfolgend eingegebe­ nen Zeichen richtig abgedruckt werden und kein fehlerhafter Text entsteht.

Weitere Vorteile ergeben sich aus dem nachfolgend anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild und

Fig. 2 ein Impulsdiagramm.

In Fig. 1 ist der Einsatz eines Positionierantriebes in einer druckenden Büromaschine erläutert, die als Typenträger 1 eine Typenscheibe mit auf radialen Armen angeordneten Drucktypen aufweist. Der Typenträger 1 ist auf der Welle 2 eines Gleichstrommotors 3 angeordnet, der die zur Ein­ stellung der jeweils abzudruckenden Drucktype in die Abdruckpo­ sition erforderliche Dreheinstellbewegung der Typenscheibe 1 durchführt. Um eine genaue Winkelpositionierung vornehmen zu können, ist ein Stellungssensor vorgesehen, der aus einer auf der Motorwelle 2 angeordneten Taktscheibe 4 und einem Abtaster 5 besteht. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Taktschei­ be 4 mit schwarzen Markierungen auf hellem Untergrund als gleich­ mäßig beabstandete Wegmarken sowie um einen optischen Abtaster 5 handeln, der bei Drehung der Taktscheibe 4 für jede vorbeilaufen­ de Wegmarke ein Signal an eine Aufbereitungsschaltung 6 abgibt.

Eine Mikroprozessor-Steuerung 7, der die Informationen für die auszudruckenden Daten über einen Eingang 8 zugeführt werden, er­ zeugt und liefert die entsprechenden Ansteuersignale für die Dreheinstellung des Typenträgers 1 auf die jeweils abzudruckende Type an eine Ansteuerschaltung 9, die daraufhin den erforder­ lichen Betriebsstrom an den Motor 3 durchschaltet. Die vom Ab­ taster 5 an die Aufbereitungsschaltung 6 gelieferten Signale werden der Steuerung 7 zugeführt, die daraus den zurückgelegten Winkelweg des Motors 3 ableitet, die der Länge des Weges ent­ sprechenden Beschleunigungs- und Verzögerungssignale an die An­ steuerschaltung 9 ausgibt und die Stillsetzung des Motors 3 in der gewünschten Sollposition bewirkt. Die Ruhestellung des Mo­ tors 3 wird durch einen reduzierten Betriebsstrom aufrecht er­ halten, der von einer in der Ansteuerschaltung 9 befindlichen Strombegrenzungsschaltung angelegt wird.

Die Taktscheibe 4 ist weiterhin mit einer Grundstellungsmarkie­ rung 10 versehen, die von einem Grundstellungsabtaster 11 er­ kannt wird. Bei jedem Neueinschalten der Maschine wird von der Steuerung 7 ein Suchlauf veranlaßt, bis vom Grundstellungsab­ taster 11 die Grundstellungsmarkierung 10 erkannt und daraufhin der Motor 3 stillgesetzt wird. Die Steuerung 7 hat somit nach dem Einschalten der Maschine die Synchronisation zwischen dem Typenträger 1 und der Steuerung 7 hergestellt, so daß die nach­ folgend an die Ansteuerschaltung 9 ausgegebenen Ansteuersignale die korrekte Positionierung auf die jeweils gewünschte Druck­ type gewährleisten. Solche Positioniereinrichtungen sind grund­ sätzlich bekannt, weshalb sich eine eingehendere Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise erübrigt.

Wird nun der Typenträger 1 - und damit der Motor 3 - im einge­ schalteten Zustand der Maschine durch ein Fehlverhalten aus einer Ruhestellung verdreht, so erzeugt der Abtaster 5 infolge des Vorbeilaufes einer Wegmarke der Taktscheibe 4 ein Signal, das in der Steuerung 7 an einen ersten Eingang einer - schema­ tisch dargestellten - UND-Schaltung 12 gelangt. Am zweiten Ein­ gang der UND-Schaltung 12 liegt das Signal an, das von der Steuerung 7 zur Durchschaltung des reduzierten Betriebsstromes für die Ruhestellung des Motors 3 an die Ansteuerschaltung 9 ausgegeben worden ist. Das Anliegen dieser beiden Signale ver­ anlaßt die UND-Schaltung 12 zur Abgabe eines Fehlersignals an einen Zwischenspeicher 13. Erhält nun die Steuerung 7 über den Eingang 8 eine Information zur Einstellung des Typenträgers 1 in eine neue Position, so fragt sie zuerst den Zwischenspeicher 13 ab, ob ein Fehlersignal darin gespeichert ist. Ist kein Feh­ lersignal im Zwischenspeicher 13 enthalten, so werden von der Steuerung 7 Ansteuersignale für ein unmittelbares Anlaufen der neuen Position aus der gerade eingestellten Position heraus ab­ gegeben. Wird jedoch in dem Zwischenspeicher 13 ein Fehlersignal festgestellt, so veranlaßt die Steuerung 7 zunächst einen Such­ lauf, der so lange eine Drehung des Motors 3 bewirkt, bis die Grundstellungsmarkierung 10 vom Grundstellungsabtaster 11 er­ kannt wird. Erst danach werden von der Steuerung 7 Ansteuer­ Signale für die Positonierung auf die neue Position ausgegeben, wobei ein Drehweg aus der Grundstellung bis in die neue Position zugrunde gelegt wird.

Alternativ zu dem beschriebenen Ablauf ist es auch möglich, daß die Steuerung 7, während der Motor 3 sich in einer Ruhe­ stellung befindet und nachdem die eingestellte Drucktype abge­ druckt ist, in definierten Zeitabständen den Zwischenspeicher 13 abfragt, um im Falle der Feststellung eines Fehlersignals sofort einen Suchlauf bis in die Grundstellung zu veranlassen.

In Fig. 2 ist der Signalablauf anhand eines Impulsdiagramms noch einmal dargestellt. Der Impulszug A zeigt die vom Abtaster 5 über die Aufbereitungsschaltung 6 an die Steuerung 7 geliefer­ ten Signale während einer Einstellbewegung, die an der Linie 14 beendet ist. Jedes der Signale ist dabei gleichbedeutend mit dem Vorbeilauf einer Wegmarke am Abtaster 5. Bei Erreichen der Sollposition (Linie 14) wird von der Steuerung 7 das Anlegen des reduzierten Betriebsstromes (Impulszug B) an den Motor 3 veranlaßt, wodurch gleichzeitig der zweite Eingang der UND-Schal­ tung 12 beaufschlagt wird. Ein Fehlverhalten, z. B. die will­ kürliche Verdrehung des Typenträgers 1 durch den Bediener der Maschine, hat zur Folge, daß vom Abtaster 5 Wegmarken erkannt und Signale 15 abgegeben werden, die an den ersten Eingang der UND-Schaltung 12 gelangen. Die UND-Schaltung 12 wird dadurch veranlaßt, das im Impulszug C dargestellte Fehlersignal an den Zwischenspeicher 13 abzugeben.

Claims (3)

1. Prozessorgesteuerter Positionierantrieb mit einem Gleich­ strommotor, mit einem Stellungssensor, der den Winkelweg des Motors repräsentierende Wegsignale durch Abtastung von Weg­ marken erzeugt, und mit einer Einrichtung zur Einstellung des Motors in eine Grundstellung, wobei ein Auslösesignal in der Ruhestellung des Motors das Anlegen eines reduzier­ ten Betriebsstromes über eine Strombegrenzungsschaltung an den Motor bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösesignal gemeinsam mit dem Ausgangssignal des Stellungssensors (4, 5) einer Verknüpfungsschaltung (12) zugeführt wird, von der bei Auftreten eines Wegsignals während des Anliegens des reduzierten Betriebsstromes ein Fehlersignal an einen Zwischenspeicher (13) abgegeben wird, und daß der Zwischenspeicher (13) von einer Steuereinheit (7) abgefragt und bei Vorliegen eines Fehlersignals der Motor (3) in die Grundstellung eingestellt wird.

2. Positionierantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zwischenspeicher (13) von der Steuer­ einheit (7) jeweils vor Einleitung einer Einstellbewegung in eine neue Position abgefragt und bei Vorliegen eines Fehler­ signals der Motor (3) zunächst in die Grundstellung und danach in die neue Position eingestellt wird.

3. Verwendung des Positionierantriebes nach Anspruch 1 oder 2 zur Positionierung eines dreheinstellbaren Typenträgers (1) des Druckwerkes einer prozessorgesteuerten Büromaschine in eine befohlene Abdruckstellung, wobei der Stellungssensor von einer mit der Motorwelle (2) gekoppelten Taktscheibe (4) und einem Abtaster (5) gebildet wird.