DE3415298A1

DE3415298A1 - Steuereinheit fuer einen bewegungskoerper

Info

Publication number: DE3415298A1
Application number: DE19843415298
Authority: DE
Inventors: Akihiro Yokohama Kanagawa Kasiwabara; Hiroyuki Kawasaki Kanagawa Miyake; Masanori Miyata
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-04-25
Filing date: 1984-04-24
Publication date: 1984-10-25
Also published as: DE3415298C2; US4748555A; JPS59197901A

Description

Steuereinheit für einen Bewegungskörper

Die Erfindung bezieht si.ch auf eine Steuereinheit für einen Bewegungskörper, mit der die Bewegung des Körpers entsprechend einem vorbestimmten Programm steuerbar ist, und insbesondere auf eine Steuereinheit, die für das Steuern einer schnellen Bewegung eines hin- und herbewegbaren optischen Systems eines Kopiergeräts geeignet ist.

Bisher bestanden bei der Steuerung der Lage eines Bewegungskörpers verschiedenerlei Schwierigkeiten hinsichtlich der Steuerung sowohl der Beschleunigung als auch der Geschwindigkeit. An einem Beispiel wird nachstehend eine Geschwindigkeitssteuerung für ein bewegbares optisches System eines Kopiergeräts erläutert.

Das bewegbare optische System wird üblicherweise nur bei einem Belichtungsablauf (nämlich einem Vorlauf) gesteuert, während es bei einem Rücklauf bzw. einer Rückkehrbewegung

Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844 Bayer. Vereinbar*,(München) Kto. 508 941 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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und beim Anhalten nicht gesteuert wird. Wenn jedoch bei einer derartigen Gestaltung die Kopiergeschwindigkeit gesteigert werden soll, wird durch einen Stoß bei der Umkehr, des bewegbaren optischen Systems der Belichtungs-Vorgang beeinflußt und eine Vibration eines Bilds hervorgerufen. Falls der Stoß bei der Umkehr zu stark ist, könnte eine als eine Einheit mit dem bewegbaren optischen System bewegte Lampe für die Beleuchtung eines Vorlagenblatts zerstört werden.
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Nachstehend werden aus dem Stand der Technik bekannte Steuersysteme für das bewegbare optische System beschrieben.

Bei einem ersten Steuersystem werden zwei Kupplungen ,-nämlich eine Kupplung für den Vorlauf und eine weitere Kupplung für den Rücklauf verwendet, wobei zum Herbeiführen einer Hin- und Herbewegung das Einkuppeln und das Auskuppeln dieser Kupplungen gesteuert wird. Bei dem Vorlauf wird die Vorlaufkupplung eingekuppelt, um einen Antrieb mit konstanter Geschwindigkeit herbeizuführen, während bei dem Rücklauf die Vorlaufkupplung ausgekuppelt und die Rücklaufkupplung eingekuppelt wird, um einen Rückwärtsantrieb mit konstanter Geschwindigkeit zu erzielen.

Da bei dieser Gestaltung der Vorlauf und der Rücklauf durch das Einkuppeln und Auskuppeln der Kupplungen erzielt werden, übersteigt eine an dem bewegbaren optischen System hervorgerufene Beschleunigung -10g bzw. das 10-fache der Erdbeschleunigung. Die durch die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung hervorgerufenen Stöße wirken auf das Kopiergerät ein und ergeben nicht nur die Vibration des Bilds, sondern verkürzen auch die Lebensdauer des Kopiergeräts. Ferner sind die Geräusche und der i'toß

■t"L^:'T ^:..^:"T 3Λ15298

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bei der Umkehr einem Benutzer unangenehm.

Diese Gestaltung hat jedoch einen Vorteil insofern, als die Abtaststrecke des bewegbaren optischen Systems auf eine gewünschte Strecke eingestellt werden kann, da die Hin- und Herbewegung mittels eines elektrischen Signals gesteuert wird. Daher kann abhängig von einem Kopieformat das bewegbare optische System schnell zurückgeführt werden. Dieses Steuersystem ist das von den gegenwärtig verfügbaren Systemen hauptsächlich angewandte System, jedoch ist die Kopiergeschwindigkeit auf ungefähr 50 Blätter je Minute begrenzt.

Bei einem zweiten Steuersystem wird die Drehrichtung eines Gleichstrommotors umgesteuert, um die Hin- und· Herbewegung des bewegbaren optischen Systems herbeizuführen. Der Vorlauf und der Rücklauf werden durch Wechseln der Polarität einer an den Gleichstrommotor angelegten Spannung herbeigeführt, während die Einregelung einer konstanten Geschwindigkeit mittels einer Phasenkopp Lungs-RegeL sch Leife erreicht wird.

Bei dieser Gestaltung können zwar der Vorlauf und der Rücklauf des bewegbaren optischen Systems durch eine Ein- und Ausschaltsteuerung erzielt, jedoch besteht im Gegensatz zu dem vorangehend beschriebenen ersten Steuersystem ein Vorteil darin, daß Stöße durch das Trägheitsmoment des Motors abgeschwächt werden.

Während der Beschleunigung und der Gegenbeschleunigung wird ,jedoch an den Gleichstrommotor die volle Spannung angelegt und keine Geschwindigkeitsregelung vorgenommen. Infolgedessen ändern sich ein Überlauf und eine Verzögerungszeit zum Schaltzeitpunkt für den Vorlauf und den Rücklauf in Abhängigkeit von einer Änderung des

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Reibungswiderstands einer Führungsschiene, einer Änderung der Ausgangsleistung und der Drehmomentkennlinie des Gleichstrommotors und einer Schwankung der Speisespannung. Infolgedessen ändert sich die Kopierleistung (Anzahl von Blättern je Minute) des Kopiergeräts.

" Ferner ist zwar der bei dieser Gestaltung verwendete Gleichstrommotor für den Umlauf mit konstanter Geschwindigkeit geeignet, jedoch ist die Steuerung hinsichtlich der Beschleunigung und der Verlangsamung aus folgenden Gründen schwer erreichbar:

(a) Wenn das bewegbare optische System unter gleichmäßiger Beschleunigung bewegt werden soll, muß das Ausgangsdrehmoment des Gleichstrommotors konstant gehalten werden. Infolgedessen ist es erforderlich, gerr.äß der Darstellung in Fig. 1 eine Eingangsspannung V in entsprechend einer Drehzahl zu verändern. Daher ist dann, wenn zur Beschleunigung oder Verlangsamung des bewegbaren optisehen Systems die Beschleunigung geändert werden soll, eine komplizierte Steuerung erforderlich.

(b) Wenn die Drehzahl des Gleichstrommotors gering ist oder die .Drehrichtung des Gleichstrommotors umgesteuert werden soll, fließt gemäß der Darstellung in I¹Mg. 2 ein starker Strom. Daher ist eine großdimensionierte Stromversorgung' erforderlich.

Bei einem dritten Steuersystem gemäß der Darstellung in Fig. 3 (die einen Auszug aus Fig.. 5 der US-F¹S

4 120 578 darstellt) wird das optische System mitteln eines Nockens 84 hin- und herbewegt. Die Lage und die Geschwindigkeit bei dem Vorlauf und dem Rücklauf wer den durch die Umfangskurve des Nockens 84 gesteuert. Da der Nocken auf eindeutige Weise ein Ausmaß der Beseh.ieu-

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nigung bzw. Verlangsamung, die Umkehrstellung und eine Ausgangsstellung bestimmt, kann eine stoßfreie Steuerung von dem Antrieb mit konstanter Geschwindigkeit bis zu

dem Rücklaufantrieb erzielt werden.
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In der Fig. 3 ist mit 66 ein hin- und herbewegbares optisches System bezeichnet, mit 64 ein Antriebsriemen bezeichnet, mit 80 ein f estf?,elegtes Ende des Antriebsriemens bezeichnet, mit 83 .ein Nockenfolger bezeichnet und mit 84 der Nocken bezeichnet.

Da jedoch durch die Umfangskurve des Nockens die Bewegungsstrecke des bewegbaren optischen Systems eindeutig festgelegt ist, muß das optische System über die volle

Strecke selbst dann bewegt werden, wenn das Kopieformat klein ist. Infolgedessen kann die Kopiergeschwindigkeit nicht gesteigert werden, während durch die zusätzliche physikalische Bewegung die Lebensdauer des Kopiergeräts

verkürzt ist.
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Ferner ist b.ei dieser Gestaltung ein groß bemessener Mechanismus erforderlich, was zu hohen Kosten führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausschal- ° tung der vorangehend genannten Mangel eine Steuereinheit zu schaffen, mit der die Bewegung eines Bewegungskörpers auf genaue Weise gesteuert werden kann.

Ferner soll mit der Erfindung eine Steuereinheit für °® einen Bewegungskörper geschaffen werden, mit der der Bewegungskörper wie beispielsweise ein optisches System stoßfrei vor- und zurückbewegt werden kann.

Boi der erfindungsgemäßen Steuere inho i I: für ο inen Howe-•35 gungskörper sollen die Geschwindigkeit und die Beschleu-

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nigung des Bewegungskörpers entsprechend einer jeweiligen Lage des Bewegungskörpers so gesteuert werden, daß der Bewegungskörper stoßfrei und schnell bewegt werden kann.

° Ferner soll mit der Erfindung eine Steuereinheit geschaffen werden, mit der die Bewegung eines optischen Systems auf genaue Weise gesteuert werden kann, um Bilder hoher Qualität zu erzeugen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausf iihrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen Kennlinien eines Gleichstrommotors.
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Fig. 3 zeigt einen Mechanismus eines bekannten Kopiergeräts .

Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinheit.

Fig. 5 und 6 zeigen Kennlinien einer in Fig. A gezeigten Magnetpulverkupplung.

Fig. 7 zeigt ein Steuerprogramm für die Bewegung eines in Fig. 4 gezeigten optischen Systems.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Steuerprogramm.

Fig. 9 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der eriindungsgemäßen Steuereinheit.

Fig. 10 zeigt eine Kennlinie einer Magnetpulverkupplung

in der Nähe eines Drehmoments 0,
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Fig. 11 und 12 zeigen Komponsationskurven für die Kennlinien der in den Fig. 4 und 9 gezeigten Magnetpulverkupplungen.

Fig. 13, 14A, 14B und 15 sind AbIaufdiagramme von Steuerungsschritten bei Ausführungsbeispielen, bei welchen Mikrocomputer eingesetzt werden.

Fig. 16 zeigt ein Modell für äußere Störgrößen.
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Fig. 17 ist ein Blockschaltbild eines Zustandsdetekfors.

Fig. 18 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinheit.

Fig. 19 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Mikrocomputer verwendet wird.

Die Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Steuereinheit für ein bewegbares optisches System eines Kopiergeräts. Die Fig. 4 zeigt einen Motor 2 mit konstanter Drehzahl, ein an der Welle des Motors 2 'angebrachtes Schwungrad 4, eine an die Welle des Motors 2 angeschlossene Vorlaufkupplung 6 in der Form einer Magnetpulverkupplung oder einer Hysteresekupplung, eine an die Welle des Motors 2 über ein Wendegetriebe 10 angeschlossene Rücklaufkupplung 8, einen 'an eine gemeinsame Ausgangswelle 9 der Kupplungen 6 und 8 angeschlossenen Kodierer bzw. Drehmelder 12 .für die Abgabe eines zweiphasigen Taktsignals, das die Drehzahl der gemeinsamen Ausgangswelle angibt, ein Untersetzungsgetriebe 14 zur Übertragung der Ausgangsdrehung der Vorlaufkupplung 6 oder der Rücklaufkupplung 8 zu einer Seilscheibe 16, einen an die Seilscheibe 16 angeschlossenen Drahtzug 18 für das Bewegen des optischen Systems in der Vorwärtsrichtung (gemäß·

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dem Pfeil F) oder in der Gegenrichtung (gemäß dem

Pfeil B), einen Bezugs Lage-Sensor 22, der erfaßt, wenn das optische System 20 im Vorlauf durch cine Uo'/.Umstellung hindurch läuft (wie beispielsweise durch eine Stellung, bei der bei einer Belichtungsabtastunp, die Projektion des Vorderrands eines Vorlagenblatts auf eine photoempfindliche Trommel, nämlich der Vorderrand eines Bilds beginnt), einen Drehungsdetektor 24 zum E'.rmitteln der Drehrichtung 'und der Drehzahl der Kupplungs-Ausgangswelle 9 aus den von dem Drehmelder 12 zugeführten Taktsignalen und einen Lagedetektor 26 zum Ermitteln der momentanen Lage des optischen Systems 20 aus einem Ausgangssignal eines Bezugslagen-Detektors 28, der ein Ausgangssignal aus dem Bezugslage-Sensor empfängt, und einem Ausgangssignal des Drehungsdetektors 24. Für die· Ermittlung der genauen Lage ist es vorteilhaft, daß der Drehmelder 12 stromauf des Untersetzungsgetriebes 14 (an der Seite der Kupplungen) angeordnet ist.

Mit 30 ist eine Befehlsschaltung bezeichnet, die zur Ausgabe von Befehlssignalen hinsichtlich des Starts, der Anzahl von Kopien und eines Kopiermaßstabs dient und die mit einem (nicht gezeigten) Bedienungsfeld des Kopiergeräts verbunden ist. Mit 32 ist ein Schreib/Lesespeicher (RAM) oder Festspeicher (ROM) mit einer Winkelgeschwindigkeit-Programmtabelle bezeichnet, aus der entsprechend einer aus dem Lagedetektor 26 zugeführten Lageinformation und einem aus der Befehlsschaltung 30 zugeführten Befehl eine Winkelgeschwindigkeit ausgelesen wird. Die Winkelgeschwindigkeit-Programmtabelle weist einen abstimmbaren Oszillator auf, dessen Frequenz entsprechend der Tabelle umgeschaltet wird. Das WLnkelgeschwindigkeitsprogramm gibt eine Wellendrehung-Winkelgeschwindigkeit der Kupplungs-Ausgangswelle 9 (in rad/s) an, die einer für das optische System 20 vorgewählten

Geschwindigkeit (in m/s) entspricht. Mit; 34 ist ein Schreib/Lesespeicher (RAM) mit einer Beschleunigungs- · Programmtabelle bezeichnet, aus der auf gleichartige? Weise wie aus der Winkelgeschwindigkeit-Programmtabelle 32 eine Beschleunigung entsprechend der aus dem Lagerdetektor 26 zugeführten Lageinformation und dem aus der Befehlsschaltung 30 zugeführten Befehl ausgelesen wird.

Das Beschleunigungsprogramm gibt eine Wellendrehungs-

2 Beschleunigung der Kupplungs-Ausgangswelle 9 (in rad/s ) an, die einer für das optische System 20 vorgewählten Beschleunigung (in m/s ) entspricht.

Mit 36 ist eine Drehmomentumsetzungstabelle für das Umsetzen des Beschleunigungssprogramms in ein (im Zusammenhang mit den Fig. 5, 6 und 7 erläutertes) Kupp lungs-· Übertragungs-Drehmoment unter Synchronisierung mit dem Ausgangssignal des Drehungsdetektors 24 bezeichnet. Abweichend von der Winkelgeschwindigkeit-Programmtabelle 32 und der Beschleunigungs-Programmtabelle 34 können die Speicherwerte der Drehmomentumsetzungstabelle 36 entsprechend einem (nachfolgend beschriebenen)' Drehmomentabweichuntfssignal 50 berichtigt werden. Zum Bilden der Drehmomentumsetzungstabelle 36 sind ein Festspeicher, der die dem Beschleunigungsprogramm entsprechende Drehmomente enthält, und ein Schreib/Lesespeicher verbunden, mit dem die Daten aus dem Festspeicher entsprechend dem Drehmomentäbweichungssignal 50 korrigiert werden können.

Mit 38 ist ein Vergleicher bezeichnet, der das aus dem Drehmelder 12 zugeführte Taktsignal mit dem Winkelgeschwindigkeitfiprogramm vergleicht, um ein Phat;cndifferenzsignal 40 zu erzeugen, welches eine Differenz zwischen der tatsächlichen Winkelgeschwindigkeit der Drehung der Ausgangswelle 9 und einer vorbestimmten

theoretischen Winkelgeschwindigkeit darstellt. Mit Ί;¹ ist eine Phasen/Drehmoment-Umsetzschaltung bezeichnet, die das Phasendiffer.enzsignal 40 in ein entsprechendes Kompensationsdrehmoment ΔΤ(ΐη der Form einer Spannung) umsetzt. Die Phasen/Drehmoment-Umsetzschaltung 42 kann eine Tabelle sein. Jedesmal wenn a υ κ dom Drehmelder 12 das Taktsignal zugeführt wird, wird das Kompensationsdrehmoment einem Addierer 44 zugeführt sowie in eine·· Speicher 46 eingespeichert. Die in dem Speicher Ah gespeicherten Kompensationsdrehmomente ΔΤ werden über vorbestimmte Zeiten gesammelt (deren Anzahl beispielsweise der für das zehnmalige Hin- und Herbewegen des optischen Systems 20 erforderlichen Anzahl der Taktsignale entspricht), wonach ein Mittelwert als Drehmornentabweichungssignal zu der Drehmomentumsetztabelle zurückgeführt wird. ' .

Mit 52 ist eine Spannungs/Strom-Umsetzschaltung bezeichnet, die eine aus dem Addierer 44 zugeführte Drehmoment. steuerspannung (entsprechend der Summe aus dem au:? dem Drehmomentprogramm ausgelesenen Drehmoment und dem Kompensationsdrehmoment ^T) in einen Steuerstrom St; für die Vorlaufkupplung oder einen Steuerstrom 58 für die Rücklaufkupplung umsetzt.

Die Fig. 5 zeigt ein Beispiel für eine Übertragungsdrehmoment/Erregungsstrom-Kennlinie bei der Verwendung von Magnetpulverkupplungen als Vorlaufkupplung 6 und Rücklauf kupp lung 8. Die Fig. 6 zeigt ein Beispiel für eine Kennlinie, bei der das Übertragungsdrehmoment gegen die Schlupfdrehzal bzw. die relative Drehzahl zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle der Magnetpulverkupplung aufgetragen ist. Aus den Fig. 5 und 6 IrA, ersichtlich, daß die Magnetpulverkupplung ein iJbortrat^T,unj^T,pdrehmoment abgibt, das im wesentlichen proporl. i mal zu dem Erregungsstrom (nämlich dem Steuerstrom ¹J Π für

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dia Vorlaufkupplunn oder dem Steuerstrom 08 Tür die Rücklaufkupplung) ist, und daß unabhängig von der relativen Drehzahl zwischen der Eingangswelle und der
Ausgangswelle ein konstantes Ubertragungsdrehmoment abgegeben wird. Gleichartige Eigenschaften werden erzielt, wenn Hysteresekupplungen als Vorlaufkupp lung 6 und Rücklaufkupplung 8 eingesetzt werden.

Die Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die Zusammenhänge zwischen dem Drehmomentprogramm, dem Beschleunigungsprogramm, dem Winkelgeschwindigkeitsprogramm und der Lage des optischen Systems 20 zeigt,, wobei die Abszisse die Zeit (in Sekunden) darstellt. Für das Winkelgeschwindigkeitsprogramm ist die der Winkelgeschwindigkeit der Ausgangswelle 9 entsprechende Geschwindigkeit des. optischen Systems 20 dargestellt. Mit ti bis tlO sind, jeweils Zeitpunkte bezeichnet.

Aus dem in der Fig. 7 oben dargestellten Drehmomentprogramm ist ersichtlich, daß während der Zeitdauer zwischen einem Zeitpunkt "0" und dem Zeitpunkt ti über die Vorlaufkupplung "6 unabhängig von einer Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Kupplungs- , ■ Ausgangswelle 9 ein konstantes Übertragungsdrehmoment F zugeführt wird (siehe Fig. 6), so daß das optische System 20 mit konstanter Beschleunigung bewegt wird., Danach wird das'Ubertragungsdrehmoment allmählich verringert, um das optische System 20 mit einer vorbestimmten, gleichmäßigen Geschwindigkeit zu bewegen, wonach nach

3Q dem Zeitpunkt t2 ein konstantes Drehmoment AT₁ aufrechterhalten wird. Das Ubertragungsdrehmoment wird dadurch verringert, daß der der Vorlaufkupp.1 ung 6 zugefwhrtc Erregungsstroin (der Steuerstrom 56 für die Vorlauf kupplung) verringert wird (siehe Fig. 5). Nach dem Zeitpunkt t2 wird nur das für das Bewegen des optischen Systems

mit der konstanten Geschwindigkeit erforderJ Lehe Drehmoment 4T₁ aufgebracht. Die Bewegung mit der konstanten Geschwindigkeit wird dadurch hervorgerufen, daß da.s Drehmoment AT₁ die Reibungskräfte an einer Schiene überwindet, an der das optische System 20 angebracht ist. Infolgedessen ändert sich das Drehmoment AT₁ in Abhängigkeit von einem bestimmten Kopiergerät oder einer Alterung des Geräts.

Nach dem Zeitpunkt t3 wird das Übertragungsmoment auf "0" herabgesetzt, um das optische System 20 in der Gegenrichtung zu betreiben, und dann (durch das Zuführen des Erregungsstroms zu der Rücklaufkupp lung 8) ein negatives Übertragungsdrehmoment hervorgerufen, um eine Bremskraft anzusetzen. Bei dem beschriebenen Ausführungs-' beispiel erfolgt die Belichtung während der Zeitdauer t2 bis t3. Die Drehmomentprogrammkurve und die Ge;;ehwindigkeitsprogrammkurve stellen das vorstehend beschriebene dar. Während die Beschleunigung während der Zeitdauer t4 bis t6 eine negative konstante Beschleunigung ist, muß das Übertragungsdrehmoment zu dem Zeitpunkt t.5 in der negativen Richtung gesteigert werden, da die Richtung der Reibungskraft umgekehrt wird, wenn das optische System 20 angehalten und in der Gegenrichtung angetrieben wird.

D.h., die Reibungskraft während der Verlangsamum* dos optischen Systems 20 und die Reibungskraft wahrend de:; Rücklaufs haben zueinander entgegensetzte Richtungen.

Während 'der Periode t5 bis t6 wird zum schnellen Beschleunigen des Rücklaufs das konstante· Übertragunj'.sdrehmoment aufgebracht, jedoch wird nach dem Zeitpunkt t.f"> das Übertragungsdrehmoment allmählich verrinnet ι und nach dem Zeitpunkt t7 ein konstantes negatives Übeitragungsdrehmoment - z^T_? aufrechterhalten. Das tibertragungsdrehmoment - /^T₀ if?t dazu erforderlich, unter

Überwindung der Reibungskraft des optischen LJystems 20 dieses mit konstanter Geschwindigkeit zu bewegen. Danach wird das Übertragungsmoment allmählich in der positiven Richtung gesteigert, um das optische System 20 in einer Ausgangslage (HP) anzuhalten (t8 'bis t9). Nach dem Zeitpunkt t9 " wird das Übertragungsmoment in der negativen Richtung gesteigert, um allmählich die Beschleunigung bzw. Verlangsamung zu verringern und damit ein stoßfreies Anhalten zu erzielen. Auf diese Weise wird das optische System 20 zu dem Zeitpunkt tlO in der Ausgangslage angehalten. Die auf der Fig. 7 unten dargestellte Kurve stellt die Versetzung des optischen Systems 20 dar. Die Zeitdauer 0 bis t5 entspricht dem Vorlauf, während die Zeitdauer t5 bis tlO dem Rücklauf entspricht.

Die Funktionsweise der beschriebenen Einheit wird nun anhand der Fig. 4 und 7 erläutert.

Wenn aus der Befehlsschaltung 30 ein Startbefehl abgegeben wird, werden entsprechend einem Kopiermaßstab die Programme für die Abtastgeschwindigkeit gewählt. Die Vorlauf kupplung 6 wird mit dem umlaufenden Motor 2 verbunden und dann der Vorlaufkupplung 6 entsprechend dem aus dem Drehmelder 12 zugeführten Taktsignal ein konstanter Erregungsstrom zugeführt, um die vorangehend in Verbindung mit' dem Beschleunigungsprogramm nach Fig. 7 erläuterte Bewegung unter gleichmäßiger Beschleunigung einzuleiten. Danach wird das Übertragungsdrehmoment gemäß der Darstellung in der Fig. 7 verändert, um eine Hin- und Herbewegung des optischen Systems 20 zu beenden. Die Fig. 7 /.cigt das Programm, durch das dn:; oplircho System 20 nach einer einzigen Hin- und Herbewegung in der Ausgangslage angehalten wird. Wenn das optische

Og System 20 fortgesetzt über mehrere Hin- und Herbewegungs-

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·*■ zyklen bewegt: werden soll, wird das Übcrtrngungsdrehnioment nach dem Zeitpunkt t9 konstant gehalten und danach das Anlauf-Übertragungsdrehmoment (gemäß dor Periode 0 bis.ti) aufgebracht (wie es durch eine strichpunktier-

° te Linie in der Fig. 7 oben rechts gezeigt ist).

Zu einem jeweiligen Zeitpunkt, an dem von dem Drehmelder 12 das Taktsignal zugeführt wird, wird die Winkelgeschwindigkeit mit einer in der Tabelle 32 gespeicherten vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit verglichen (Vergl. 38) und das sich ergebende Phasendifferenzsignnl AQ in das Kompensationsdrehmoment ΔΊ umgesetzt (Phasen/ Drehmoment-Umsetzschaltung 42), das gemäß der vorangehenden Beschreibung in den Speicher 46 eingespeichert wird. Dieser Speichervorgang wird in einer vorbestimmten· Anzahl während den Vorlauf- und Rücklaufbewegung/.^ ( t2 bis t3 und t7 bis t8) des optischen Systems 20 oder während einer dieser Bewegungen wiederholt (während des Vorlaufs mit konstanter Geschwindigkeit oder des Rücklaufs mit konstanter Geschwindigkeit). Die Kompensationsdrehmomente in der vorbestimmten Anzahl werden gesammelt und gemittelt, wonach mit dem Mittelwert das Drehmomentprogramm berichtigt wird (Drehmomentabweichungssignal 50) . Infolgedessen werden konstante Drehmomente AT₁ oder /\T_? oder eines derselben, die frei von äußeren Störungsgrößen sind, in die Drehmomentumsetztabelle 36 eingespeichert, so daß auf der Alterung einer Führungsschiene für das optische System oder einer (nicht gezeigten) Seilscheibenwelle beruhende Drehmomentänderungen korrigiert werden. Die Berichtigung des Drehmomentprogramms wird bei der Abgabe aus einem Herste I .Lungswerk oder periodisch von einer Wartungsperson ausgo l'Ulir I-.

Da es erforderlich ist die Abtastgeschwindigkeit des optischen Systems 20 entsprechend dem Kopie rmaßr-Uib

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zu verändern, wird ein in dem Beschleunigungsprogramm nach Fig. 7 als strichlierter Bereich dargestellter ■ Bereich A geringfügig kleiner als ein solcher für daß Beschleunigungsprogramm bei der niedrigsten Abtastgeschwindigkeit gewählt. Die Abtastgeschwindigkeit wird entsprechend dem Kopiermaßstab dadurch verändert, daß die Zeitdauer von dem Anlaufen bis zu dem Zeitpunkt ti eingestellt wi-rd (nämlich die Zeitdauer der Bewegung mit konstanter Beschleunigung). D.h., es ist unabhängig von einer Einstellung des Kopiermaßstabs nicht erforderlich, das Drehmomentprogramm nach dem Zeitpunkt ti zu verändern.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentprogramm in der Weise vorgewählt, daß sich das· optische System 20 auf einer effektiven Bewegungsstrecke von 230 mm in einer Sekunde bei einer maximalen Beschleunigung von 15 m/s (ungefähr 1,5 g) hin- und herbewegt. Bei dem Anlaufen wird die Bewegung mit einer gleichmäßigen Beschleunigung von 15 m/s (bis zu dem Zeitpunkt ti) herbeigeführt, wonach die Beschleunigung bei 0,3 m/s vor der vorbestimmten Abtastgeschwindigkeit 0,445 m/s, nämlich bei dem Erreichen der Abtastgeschwindigkeit 0,145 m/s (entsprechend dem gestrichelten Bereich A des Beschleunigungsprogramms) so herabgesetzt wird (ti bis t2), daß die vorbestimmte Abtastgeschwindigkeit von 0,445 m/s' erreicht ist, wenn die Beschleunigung auf "0" verringert ist (t2). Auf gleichartige Weise beginnt .bei der Rücklaufbewegung die Verlangsamung bei 0,3 m/s vor der konstanten Geschwindigkeit -1,2 m/s, nämlich dann, wenn die Abtastgeschwindigkeit -0,9 m/s erreicht (entsprechend dem strichliert dargestellten Bereich B des Beschleunigungsprogramms).

Durch das Wählen der Drehzahl des Motors 2 in der Weise,

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3415296 daß sie geringfügig höher a Lr, die: vo rbe:; t i min U- Πι eir.wih 1 ist, wird die dem Erregungsstrom entsprechende Drehzahl selbst dann erreicht, wenn die Motordrehzahl durch
Schwankungen der Stromversorgung geringfügig herabgesetz I; ist. Da die konstante Geschwindigkeit bei dem RückLauf höher als die konstante Geschwindigkeit bei dem Vorlauf
gewählt ist, ist es erforderlich, die Eingangsdrehzahl der Rücklaufkupplung 8 durch das Wählen des Übersetzungsverhältnisses des Wendegetriebes 10 zu steigern.

Die Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform für das Drehmomentprograrnm. Der Unterschied des in Fig. 8 gezeigten Drehmomentprogramms gegenüber dem in Fig. 7 gezeigten beruht darin, daß während der Periode t4 bis t6 das Übertragungsdrehmoment konstant gehalten wird. In-folgedessen ändert sich die Beschleunigung stufenförmig um den Zeitpunkt t5 herum, an dem das optische System 20 zeitweilig angehalten wird, was jedoch keine praktische Probleme hervorruft.

Die Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Steuereinheit für das bewegbare optische System. Der Unterschied der Einheit nach Fig. 9 gegenüber der Einheit nach Fig. 4 besteht darin, daß das Beschleunigungsprogramm weggelassen ist. Da das Drehmoment zu der Beschleunigung proportional ist, wird die vorbestimmte Bewe.i'ung.ssteuerung dadurch erzielt, daß ein dem Beschleuni r,ungsprogramm entsprechendes Drehmomentprogramrn gespeichert wird. Die anderen Elemente sind mit den in Fig. 4 p.ezeigten identisch und mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.. Die Funktionsweise dieser Steuereinheit ist zu derjenigen nach Fig. 4 gleichartig, so daß daher ihre Erläuterung weggelassen wird.

Die Fig. 10 ist eine vergrößerte Ansicht der Übertra-

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p.imßsdrehmoment/Erregunftsstt orn-Konnl j nie dor Vor] auf kupplung 6 oder der Rücklauf kupplung 8 (nach Fig. 4) in der Umgebung des Drehmoments "0". Eine solche Kennlinie wurde in der Fig. 5 dargestellt. Da ein Bereich (A) nach Fig. 10 nicht lineare Eigenschaften zeigt, ist es vorteilhaft, zum Erzielen der Linearität eine Kompensation in dem Bereich (A) vorzunehmen. Falls zwischen der Vorlaufkupplung 6 und der Rücklaufkupplung 8 ohne eine Kompensation umgeschaltet wird, ist gemäß der Darstellung in Fig. 11 die Übertragungsdrehmoment/ Erregungsstrom-Kennlinie nicht linear, so daß in der Umgebung des Drehmoments ¹¹O" eine Stufe auftritt und die Steuerung schwer erzielbar ist.

Die Fig. 12 veranschaulicht ein Verfahren zur Lineari-. sierung der Übertragungskennlinie der Kupplungen. Im Bereich kleiner Übertragungsdrehmomente werden sowohl der Vorlaufkupplung 6 als auch der Rücklaufkupplung 8 Erregungsströme zugeführt, so daß die durch eine gestrichelte Linie dargestellte Linearität erreicht wird. Infolgedessen ist es erforderlich, den beiden Kupplungen 6 und 8 im wesentlichen gleiche Erregungsströme zuzuführen, wenn das Übertragungsdrehmoment "0" ist. Zum Erzielen einer derartigen Steuerung werden für den Bereich kleiner Übertragungsdrehmomente zwei Kompensationserregungsströme (für die Vorlaufkupplung 6 und die Rücklaufkupplung 8) gespeichert.

Da bei .dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Geschwindigkeitssteuerung des optischen Systems 20 in Echtzeit unter Verwendung der Tabelle vorgenommen wird und die Geschwindigkeit bei jedem Zuführen des Taktsignals aus dem Drehmelder korrigiert wird, wird damit eine Geschwindigkeitssteuerung mit hoher Genauiftkeit erreicht. Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist insbe-

^DE3BBl 3.41529 sondere dann wirkungsvoll , wenn das optische oysi.oni mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden soll.

Es werden nun weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Steuereinheit beschrieben. Die Fig. 19 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Mikrocomputer 75 verwendet wird, während die Fig. 13 ein Ablaufdiagramm der Steuerung des bewegbaren optischen Systems mittels des Mikrocomputers 75 ist, der einen Schreib/ Lesespeicher und einen Festspeicher enthält. Der dargestellte Programmablauf ist in dem Festspeicher des Mikrocomputers eingespeichert. Eine Steuerung für einen normalen Kopiervorgang ist nicht dargestellt, sondern nur die dieses Ausführungsbeispiel betreffende Steuerung.

1-5 ■

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird anstelle der in den Fig. 4 und 9 gezeigten Steuerschaltung 60 der Mikrocomputer 75 eingesetzt. Nach Fig. 19 sind an den Mikrocomputer 75 eine Treiberschaltung 76c für die Ansteuerung des Motors 2 und Treiberschaltungen 76B und 76A für die Ansteuerung der Vorlaufkupplung 6 bzw. der Rücklaufkupplung 8 angeschlossen. An den Mikrocomputer 75 werden das Taktsignal aus dem Drehmelder 12, das Bezugslagesignal aus dem Bezugslagesensor 22 und Signale aus einem Bedienungsfeld 79 angelegt (wie ein Kopierstartsignal, ein Kopiermaßstabssignal und dergleichen).

Es wird nun das Ablaufdiagramm in Fig. 13 erläutert.

Wenn eine Kopienanzahl eingestellt is.t und eine (nicht gezeigte) Kopierstarttaste gedrückt wird, wird der Motor 2 an der Vorlaufkupplung 6 angeschlossen, so daß sich das optische System 20 vorwärts zu bewegen beginnt. Auf diese Weise wechselt das Taktimpulssignal aus dem Drehmelder 12 von einem niedrigen auf einen hohen Zustand

(oder umgekehrt) und es werden die nachfolgenden Schritte ausgeführt.

Bei einem Schritt 1300 wird aus einer Datentabelle eine einer Strecke von der Ausgangslage HP bis zu einer Bezugslage RP entsprechende Anzahl P_ß von Taktimpulsen in den Schreib/Lesespeicher des Mikrocomputers 75 eingelesen.

Bei einem Schritt 1301 wird aus der Datentabelle eine einer Strecke von der Bezugslage RP bis zu einer Umkehrlage TP entsprechende Anzahl P der Taktimpulse in den Schreib/Lesespeicher des Mikrocomputers 75 eingelesen.

¹^ Bei einem Schritt 1302 wird eine den Taktimpulsen des' Drehmelders (nämlich den die Lage des optischen Systems 20 darstellenden Taktimpulsen) entsprechende Soll-Winkelgeschwindigkeit aus der Winkelgeschwindigkeit-Progr.ammtabelle des Schreib/Lesespeichers ausgelesen. , Falls der Speicherbereich unzureichend ist, da zu viele Daten einzulesen sipd, kann statt des Lesens der Daten aus der Tabelle ein Rechenergebnis unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Mehrfach-Mikroprozessors eingelesen

werden.
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Bei einem Schritt 1303 wird eine aufgrund der Taktimpulse aus dem Drehmelder 12 berechnete Ist-Winkelgeschwindigkeit eingelesen.

Bei einem Schritt 1304 wird eine Differenz Au)(Kompensations·- bzw. Korrektur-Winkelgeschwindigkeit) zwischen der Soll-Winkelgeschwindigkeit und der Ist-Winkelgeschwindigkeit berechnet.

Bei einem Schritt 1305 wird die Korrektur-Winkelgeschwin-

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digkeit Acjin ein Kompensationsdrehmoment Δί umgesetzt. Die Umsetzung kann dadurch vorgenommen werden, daß mit einem Korrekturfaktor ein Drehmoment multipliziert wird, welches aus der nachstehenden Dynamik-Gleichung abgeleitet wird:

Drehmoment = (Masse des optischen Systems)
X (Radius der Drahtzugsscheibe)'
X (Winkelgeschwindigkeit)''

· Alternativ kann dies dadurch vorgenommen werden, daß auf einfache Weise die Korrektur-Winkelgeschwindigkeit /lcomit einem Umsetzungsfaktor multipliziert wird.

Bei einem Schritt 1306 wird aus der Drehmomentumsetztabelle des Schreib/Lesespeichers ein Soll-Drehmoment Tr · ausgelesen.

Bei einem Schritt 1307 wird das Soll-Drehmoment Tr zu dem Kompensationsdrehmoment ΔΊ addiert, um ein Steuerungsdrehmoment T zu erzeugen (das der ürehmomentsteuerspannung 54 nach Fig. 4 entspricht).

Bei einem Schritt 1308 wird das Steuerungs-Drehmoment T in einen Steuerstrom für die Vorlaufkupplung 6 umgesetzt und ein dem Steuerstrom entsprechendes Signal der Treiberstufe 76B zugeführt. Die Treiberstufen 76B und 76A können die Steuerströme für die Vorlaufkupplung 6 und die Rücklauf kupp lung 8 entsprechend der Form der Ausgangssignale des Mikrocomputers 75 schalten.

Die Schritte 1302 bis 1308 werden wiederholt, bis das optische System 20 durch die Bezugslage hindurch I HuΠ; (Schritt 1309).

Die Schritte 1302 bis 1309 werden zyklisch jedesmal

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durchlaufen, wenn aus dem Drehmelder 12 ein Taktimpuls (Einzelimpuls oder geteilter Impuls) zugeführt wird.

Bei einem Schritt 1310 wird ein Zählstand P eines (nicht gezeigten) Zählers auf "0" zurückgestellt.

Bei Schritten 1311 bis 1317 wird der gleiche Vorgang wie bei den Schritten 1302 bis 1308 ausgeführt.

!0 Bei einem Schritt 1318 wird entsprechend dem Ausgangsimpuls des Drehmelders 12 der Zählstand P des Zählers um "1" aufgestuft.

Die Programmschleife aus den Schritten 1311 bis 1318 wird wiederholt, bis der Zählstand P die Taktimpulsanzahl· P (siehe Schritt 1301) erreicht, welche der Strecke von der Bezugslage RP bis zu der Umkehrlage TP entspricht (Schritt 1319).

Die Schritte 1311 bis. 1318 werden jedesmal durchlaufen, wenn von dem Drehmelder 12 der Taktimpuls zugeführt wird.

Wenn der Zählstand P die Anzahl P erreicht, schaltet das Programm zu einem Schritt 1320 weiter, wonach die Schleife aus den Schritten 1311 bis 1319 wiederholt wird, bis der Zählstand 2P +P_ß erreicht (was der Strecke von der Bezugslage bis zu der Umkehrlage und von dort bis zu der Ausgangstage entspricht).
· Wenn der Zählstand 2P +P_ß erreicht ist, ist das Programm beendet, wobei das optische System 20 in der Ausgangslage angehalten ist. Bei dem beschriebenen Ausgangsbeispiel werden die Adressen der Winkelgeschwindigkeitstabelle und der Drehmomentumsetztabolle des Schreib/Lesespeichers

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bei einem, jeden Taktimpuls aus dem Drehmelder 12 weil.rrgeschaltet.

Aus verschiedenerlei Gründen wie aufgrund der Arbeitsgenauigkeit der Vorlaufkupplung 6 und der Rücklaufkupplung 8 kann es geschehen, daß das optische System W) nicht genau in die Ausgangslage zurückkehrt. Infolgedessen kann das optische System 20 vor oder nach dem vorbestimmten Zeitpunkt ablaufen. Da jedoch die Bezugslage ausreichend weit von der Ausgangslage entfernt gewählt wird, ist keine Korrektur des Steuerung-Drehmoments T erforderlich. D.h., da sich das optische '.iystem 20 beim Durchlaufen der Bezugslage mit der vorbestimmten konstanten Geschwindigkeit bewegt, ist es nicht erforderlieh, das optische System 20 genau in die Ausgangslage. • einzustellen.

Die Fig. 14A zeigt eine weitere Ausführungsform des Ablaufdiagramms.

Schritte 1401 und 1402 sind mit den in Fig. 13 gezeigten Schritten 1300 und 1301 identisch, so daß sie hier nicht erläutert werden.

Bei einem Schritt 1403 wird ein Zählstand F' eines (ni.cht gezeigten) Zähler auf "0" zurückgestellt.

Schritte 1404 bis 1410 sind mit den in Fig. 13 gezeigten Schritten 1302 bis 1308 identisch, so daß sie hier nicht erläutert werden.

Bei einem Schritt 1411 wird der Zählstand P des Zählern entsprechend dem Ausgangsimpuls aus dem Drehmelder 12 um "1" aufgestuft.

Wenn das optische System die Bezugslage durchläuft

(Schritt 141?, siehe Bezugslage-Sensor 22), wird bei einem Schritt 1413 eine Berechnung PP = P_n-P vorgenommen,

Jd

so daß die Differenz zwischen einer tatsächlichen Ablaufstellung des optischen Systems 20 und der Ausgangslage berechnet wird.

Bei einem Schritt 1414 wird eine Umstellung P = P+PP vorgenommen, um den Zähler auf einen Zählstand einzustellen, der erreicht worden wäre, wenn das optische System 20 aus der genauen Ausgangslage abgelaufen wäre.

Schritte 1415 bis 1422 sind mit den vorstehend genannten Schritten 1404 bis 1411 identisch.

Bei einem Schritt 1423 wird überprüft, ob das optische. System 20 die Umkehrlage erreicht hat.

Die Schritte 1415 bis 1423 werden wiederholt, bis bei einem Schritt 1424 ermittelt wird, daß das optische System 20 die Ausgangslage erreicht hat.

Auf diese Weise wird das optische System 20 in der Ausgangslage angehalten.

Die Fig. 14B ist ein Ab lauf diagramm, das eine Abwandlung des in Fig. 14A_- gezeigten Ablaufdia^ramms darstellt. Die Unterschiede zwischen den Ablaufdiagrammen gemäß den Fig. 14B und 14A bestehen darin, daß nach Fig. 14B der Schratt 1403 weggelassen ist und die Schritte 1413 und 1414 weggelassen und durch einen neuen Schritt 1414' ersetzt sind (P ■»—P_n)- Das gesamte Steuerungskonzept ist das gleiche wie dasjenige gemäß Fig. 14A.

Die Fig. 15 ist ein Ablauf diagramm mit Schritten für die Berichtigung des in der Drehmomentumse.tztabelle

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des Schreib/Lesespeichers gespeicherten Drehmomentprogramms entsprechend dem Kompensationsdrehmoment ΔΤ.

Bei einem Schritt 1501 wird eine der Strecke zwischen einer Lage des optischen Systems 20 unmittelbar vordem Zeitpunkt t3 (nach Fig. 7) und der Bezugslage entsprechende Anzahl P der Drehmelder-Ausgangsimpulse eingelesen.

Falls bei einem Schritt 1502 das Durchlaufen des optischen Systems 20 durch die Bezugslage erfaßt wird, wird ein Zählstand P eines (nicht gezeigten) Zählers auf "0" zurückgestellt (Schritt 1503).

Das Kompensationsdrehmoment Δ T wird jedesmal dann eingelesen, wenn aus dem Drehmelder 12 ein Impuls zugeführt wird (Schritt 1504), und die Kompensationsdrehmomente ΔΤ werden gesammelt (Schritte 1505 und 1506). Bei einer zweiten Routine bzw. einem zweiten Programmablauf ^unc* danach wird der SQhritt 1505 weggelassen.

Wenn die Anzahl der nach dem Durchlaufen der Bezugslage zugeführten Drehmelderimpulse die Anzahl P erreicht (Schritte 1507 und 1508), wird das (in der Drehmomentumsetztabelle gespeicherte) Soll-Drehmoment Tr eingelesen (Schritt 1509)..

Bei einem Schritt 1510 wird ein Mittelwert TT/P aus den Kompensationsdrehmomenten Δ T berechnet und zu dem Soll-Drehmoment Tr addiert. Auf diese Weise wird die Berichtigung der Drehmomentumsetztabelle beendeL.

Die Berichtigung wird gesondert von einem Belichtungsvorgang ausgeführt und kann nur einmal während LO I!in- und Herbewegungszyklen des optischen Systems 20 ruu-.go-

führt werden.

Um eine übermäßige Berichtigung des Drehmomentprogramms zu verhindern, kann das mittlere Kompensationsdrehmoment mit einem Korrekturfaktor folgendermaßen multipliziert werden:

Tr--— Tr + k χ TT/P o<k<l

Die Fig. 16 zeigt einen Zustand, bei dem eine nicht vernachlässigbare Störgröße auf die Einheit gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel einwirkt. Die Fig. 17 ist ein Blockschaltbild eines Zustandsdetektors , der die Störgröße vorrausbestimmt und ein Störgrößen-Kompensationsdrehmoment Tc abgibt.

Nimmt man an, daß gemäß der Darstellung in Fig. 16 die Störgröße stufenförmig auftritt, so ist es wichtig, ihre Höhe schnell zu erfassen. Der Zustanddetektor bildet ^ei-ⁿ mathematisches Modell des Motorsystems und ein mathematisches Modell der Störgröße (Zustandsgieichung) und berechnet das 'Ausmaß der Störgröße nach einem eingegebenen Ist-Datenwert (siehe beispielsweise "System Control . Theory" von M. Satoh, Seite 279). In der Fig. 17 ist mit 70 ein Systemeingangssignal, mit 72 ein zu steuerndes Objekt, mit 73 ein Systemausgangssignal, mit 74 ein Zustandsdefektor für die Erfassung der Störgröße und mit 76 ein Störgrößen-Kompensationsdrehmoment bezeichnet, Das Systemeingangssignal 70 (das dem Steuerstrom 56 für die Vorlauf kupplung oder dem Steuerstrom 58 für die Rücklaufkupplung entspricht) und das Systemausgangssignal 73 (aus dem Drehmelder 12) werden gemäß der Darstellung in Fig. 18 an den Zustanddetektor 74 angelegt. Auf diese Weise ist das zu steuernde Objekt die Vorlaufkupplung 6 oder die Rücklaufkupplung 8.

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Bei dem Ausführungsbeispie L nach Fig. 18 ist dom in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der Zustanddetektor 74 hinzugefügt. Auf diese Weise ist die DrohmomentHteuerspannung 54 die Summe aus dem Kompensationsdrehmoment ΛΊ (in Form einer Spannung), dem aus der Drehmomentumsetztabelle 36 ausgelesenen Drehmoment (in Form einer Spannung) und dem Störgrößen-Kompensationsdrehmoment 76 (in Form einer Spannung). Die anderen Betriebsvorgänge sind die gleichen wie bei _dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4.

Der Zustanddetektor 74 kann zur Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit und zur Verringerung der Kosten in der Form einer Schaltungseinrichtung eingebaut werden. Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit kann der Zustanddetektor" durch eine Programmgestaltung unter Verwendung eines Mehrfach-Mikroprozessors vorgesehen werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Steuerschaltung durch einen Einzelbaustein-Mikrocomputer oder zur Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit und zur Verringerung der Kosten durch eine Schaltungsausrüstung bzw. einen Schaltungsaufbau gebildet sein.
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Gemäß der vorstehenden Beschreibung können erfindungsgemäß die Lage, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Bewegungskörpers auf genaue Weise entsprechend dem vorgewählten Programm'gesteuert werden. Infolgedessen ist die erfindungsgemäße. Steuereinheit insbesondere dazu _nutzvoll, die Bewegung des Bewegungskörpers wie des optischen Systems auf schnelle und stoßfreie Weise zu steuern.

Eine Steuereinheit für einen Bewegungskörper wie ein optisches System eines Kopiergeräts weist eine Erfas- ■ sungseinrichtung zum Erfassen eines Bewegungszustands des Bewegungskörpers und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Bewegung des Bewegungskörpers entsprechend einem Erfassungsausgangssignal der Erfassungseinrichtung auf. Für die Steuerung des Bewegungskörpers entsprechend dem Erfassungsausgangssignal enthält die Steuereinrich- ■ tung Daten, die dem Erfassungsausgangssignal entsprechen.

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- Leerseite -

Claims

TeDTKE - BüHLING - KlNNE 7-GrURE·.: . ^SSSSl If* T\ Γ* O "" ' ^* " : ;"":' : r D7pL-lng. H.Tiedtke I rTLLMANN - CIRAMS - OTRUIF .- e » ο / λ c ο π ο DipL-Chem. G. Bühling J 4 I 0 L y O Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-Ing. R'Gmpo Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif Bavariaring 4, Postfach 8000 München 2 Tel.: 089-53 96 53 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münc 24. April 1984 DE 3881 Patentansprüche

1.) Steuereinheit für einen Bewegungskörper, gekenn-· zeichnet durch eine Erfassungseinrichtung (12, 22 bis 28) zum Erfassen eines Bewegungszustands des Bewegungskörpers (20) und eine Steuereinrichtung (60) zum Steuern des Bewegungskörpers entsprechend einem Erfassungsausgangssignal der Erfassungseinrichtung, wobei die Steuereinrichtung dem Erfassungsausgangssignal entsprechende Daten für die Steuerung des Bewegungskörpers entsprechend dem Erfassungsausgangssignal enthält.

2. Steuereinheit für einen Bewegungskörper, gekennzeichnet durch eine Erfassungseinrichtung (12, 22 bis 28) zum Erfassen eines Bewegungszustands des Bewegungskörpers (20) und eine Steuereinrichtung (60), die entsprechend einem Erfassungsausgangssignal der Erfassungseinrichtung ein erstes und ein zweites Steuersignal für die Steuerung des Bewegungskörpers abgibt.

3. Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (12, 22 bis 28) ein Lagesignal abgibt, das eine Lage des Bewegungskörpers (20) darstellt.

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Bayer. Vereinsbank (München) KIo. 508 941 Postacheck (München) KIo 670-13 Bf-J

~²~ DE 3881

4. Steuereinheit für einen Bewegungskörper, gekennzeichnet durch eine Lagesignal-Ausgabeeinrichtung (12, 22 bis 28) zur Abgabe eines Signals, das die Lage des Bewegungskörpers (20) darstellt, und eine Steuereinrichtung (60) zur Abgabe eines entsprechend dem Lagesignal programmierten Datenwerts für die Steuerung des Bewegungskörpers.

5. Steuereinheit nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen Motor "(2) für den Antrieb des Bewegungskörpers (20), wobei die Steuereinrichtung (60) entsprechend dem Lagesignal Antriebsdaten für den Motor abgibt.

jg 6. Steuereinheit nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Antriebsvorrichtung (2 bis 10) für den Antrieb des Bewegungskörpers (20), wobei die Steuereinrichtung (60) entsprechend dem Lagesignal Antriebsdaten für die Antriebsvorrichtung abgibt.

7. Steuereinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch

gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (60) eine dem Lagesignal entsprechende Antriebsdaten enthaltende Tabelle (34, 36) aufweist.

8. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 5 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (60) entsprechend dem Lagesignal Geschwindigkeitsdaten für den Bewegungskörper (20) abgibt.

■

9. Steuereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (60) eine dem Lagesignal entsprechende Geschwindigkeitsdaten für den Bewegungskörper (20) enthaltende Tabelle (32) aufweist.

-3- DK 3BHl

10. Steuereinheit nach Anspruch 8 oder 9, da<liireh
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (60) eine Korrekturdaten-Bereitstellungseinrichtung (38, 42) aufweist, die aufgrund der dem Lagesignal entsprechenden Geschwindigkeitsdaten für den Bewegungskörper '(20) und eines erfaßten Ist-Geschwindigkeitsdatenwerts für den Bewegungskörper Korrekturdaten bereitstellt und die die Antriebsdaten entsprechend dem Lagesignal korrigiert.

11· Steuereinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (60) eine Berichtigungseinrichtung (46, 48) zum Berichtigen einer die Antriebsdaten enthaltenden Tabelle (34, 36) entsprechend den Korrekturdaten aufweist.