DE3537113A1

DE3537113A1 - Method of controlling a motor for continuously moving a printing carriage in typewriters or office machines

Info

Publication number: DE3537113A1
Application number: DE19853537113
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl Ing Janssen; Veen Evert Dipl Ing Ter
Original assignee: Olympia AG
Current assignee: AEG Olympia Office GmbH
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1987-04-23
Also published as: DE3537113C2

Abstract

When using modern typewriters, the level of noise produced by these machines is a significant factor. Normally, the stepping motors which drive the carriage are fed with acceleration-clock pulse sequences and braking-clock pulse sequences by a microcomputer. The carriage movements which are carried out with these pulse sequences are noisy; particularly when positioning takes place without key stroke noise these movements are felt to be disruptive. The invention is based on the object of achieving quiet constant movement of the carriage. This object is achieved in that, after a first carriage step which is produced by a control circuit with pulse sequences in accordance with a start-clock pulse sequence and a braking-clock pulse sequence, the motor is operated with clock pulse sequences according to a constant start/stop frequency, the instruction for the execution of each further carriage step being determined in the interval between two bit pattern changes by the control circuit. As a result, a uniform movement of the carriage without stops is achieved, it being possible to break off the positioning at any time. Therefore, quiet constant operation of the carriage with continuous space at a low clock frequency is achieved, which is very simple in terms of driving technology. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Motors zur kontinuierlichen Bewegung eines Druckwerkswagens in Schreib- oder Büromaschinen ähnlicher Bauart der im Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a method for controlling an engine for the continuous movement of a printing unit carriage in writing or office machines of a similar design, which in the preamble of Pa Art.

Die kontinuierliche Bewegung der Druckwerkswagen entlang von Auf zeichnungsträgern erfolgt in modernen Schreib- oder Büromaschinen entweder über Schrittmotore oder über geregelte Gleichstrommo tore. Bei kontinuierlichen Bewegungen sind die Impulsfolgen zur Steuerung der Motore durch eine Anlauf-Impulsfolge vorgegebener Taktzahl und einer Brems-Impulsfolge vorgegebener Taktzahl und einer bedarfsweise zwischengeschalteten Taktfolge maximaler Taktfrequenz aufgebaut, so daß sich bei der Bewegung von einer Ist-Position bis in eine Soll-Position ein gemeinsamer Bewegungs verlauf ergibt. Dieses Verfahren zur Steuerung des Motors ist zwar für eine schnelle kontinuierliche Wagenbewegung geeignet, aber der Wagenlauf verursacht in Folge der nicht zu vermeidenden Schwingungen beim Bremsvorgang unangenehme Laufgeräusche. Diese Nachteile lassen sich auch nicht bei dem Verfahren zur Ansteue rung eines Schrittmotors gemäß der DE-AS 27 21 282 vermeiden, wobei ein Frequenzteiler aus Takten einer vorgegebenen Frequenz die Schrittimpulse erzeugt, deren Folgefrequenzen durch in einem Speicher gespeicherte Datenwörter auch zum Beschleunigen und Verzögern des Schrittmotors festlegbar sind. Hierbei sind die Werte der zu Beginn der Beschleunigung aus dem Speicher gelesenen Datenwörter des Beschleunigungsprogramms wesentlich größer als die einer linearen Beschleunigung zugeordneten Werte. The continuous movement of the printing unit carriage along Auf Drawing carriers are made in modern typewriters or office machines either via stepper motors or via regulated direct current motors Gates. With continuous movements, the pulse trains are for Control of the motors by a start-up pulse sequence Number of cycles and a braking pulse sequence predetermined number of cycles and a maximally interposed clock sequence Clock frequency built up so that when moving from one Actual position up to a target position a common movement course results. This method of controlling the engine is suitable for a fast continuous carriage movement, but the carriage run caused as a result of the unavoidable Vibrations when braking, unpleasant running noises. These There are also no disadvantages with the control method avoid stepping motor according to DE-AS 27 21 282, a frequency divider consisting of clocks of a predetermined frequency the step impulses generated, their repetitive frequencies by in one Memory stored data words also for speeding up and Decelerate the stepper motor can be set. Here are the Values of those read from memory at the start of acceleration Data words of the acceleration program are much larger than the values associated with a linear acceleration.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung von Motoren zur kontinuierlichen Bewegung von Druck werkswagen in Schreib- oder Büromaschinen ähnlicher Bauart zu schaffen, das einen geräuscharmen Dauerlauf des Wagens und eine schwingungsfreie Positionierung des Motors und damit des Wagens ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ge kennzeichnete Erfindung gelöst.The invention has for its object a method for Control of motors for the continuous movement of pressure work car in typewriters or office machines of a similar design create a quiet running of the car and one vibration-free positioning of the engine and thus the car enables. This object is achieved by the ge in claim 1 characterized invention solved.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, den Motor mit niedrigen Taktfrequenzen in Dauereinzelschritten weiterzuschal ten, was ansteuerungstechnisch sehr einfach ist.The method according to the invention offers the advantage of having the motor low cycle frequencies in continuous single steps which is very simple in terms of control technology.

Die Erfindung wird anhand von einem Ausführungsbeispiel im fol genden näher beschrieben. Es zeigt:The invention is based on an embodiment in fol described in more detail. It shows:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Druck werkswagenantrieb, Fig. 1 is a schematic plan view of unit carriage drive to a pressure,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung für den Wagen, Fig. 2 is a block diagram of a circuit arrangement for the car,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm der Schrittimpulse und Fig. 3 is a timing diagram of the step pulses and

Fig. 4 ein Flußdiagramm für die Schaltungsanordnung. Fig. 4 is a flow diagram for the circuit arrangement.

In der Fig. 1 ist ein längs eines Aufzeichnungsträgers 1 auf Achsen 2, 3 bewegbarer Schlitten 4 dargestellt, auf dem ein als Typenrad 5 ausgebildeter Typenträger drehbar und eine Farbband kassette 6 gelagert sind. Die Einstellung des Typenrades 5 er folgt über einen Schrittmotor 7, wobei die eingestellten Typen durch einen Stößel 8 eines Hubmagneten 9 zur Erzeugung eines Abdrucks unter Zwischenschaltung eines Farbbandes beaufschlagbar sind. Der Aufzeichnungsträger 1 ist über eine Papierwalze 10 antreibbar, welche mit einem nicht dargestellten Schrittmotor in bekannter Weise in Antriebsverbindung steht. In Fig. 1 a along a record carrier 1 on axes 2 , 3 movable carriage 4 is shown on which a trained as a type wheel 5 type carrier rotatable and a ribbon cassette 6 are stored. The setting of the type wheel 5 he follows via a stepper motor 7 , the types set can be acted upon by a plunger 8 of a lifting magnet 9 to produce an impression with the interposition of an ink ribbon. The record carrier 1 can be driven via a paper roller 10 , which is in a known manner in drive connection with a stepper motor, not shown.

An den Innenseiten der beiden Seitenwände 11, 12 der Maschine 13 sind Umlenkrollen 14, 15 für einen Seilzug 16 drehbar gelagert. Die freien Enden des Seilzugs 16 sind an dem Schlitten 4 be festigt. Der Seilzug 16 umschlingt außerdem eine Seilrolle 17, die von einem Schrittmotor 18 formschlüssig antreibbar ist. Dieser Schrittmotor 18 weist vier Wicklungen in Vollschrittan steuerung auf, zu dessen schrittweiser Bewegung vier verschiedene Bestromungsmuster im Wechsel an die Wicklungen angelegt werden, siehe Fig. 2. Die Bestromung wird von einer Ansteuerschaltung 19 nach Maßgabe von Signalkombinationen an die Wicklungen des Motors 18 durchgeschaltet, die von einem Mikrocomputersystem 20 der Maschine 13 erzeugt werden. Entsprechend der Wicklungsanzahl und der zugrundegelegten Vollschrittansteuerung sind vier verschie dene Signalkombinationen vorgesehen, deren unterschiedliche Signale die jeweils zu bestromenden Wicklungen kennzeichnen und die von der Steuerung 19 während des Laufbetriebes in sich stän dig wiederholender Folge ausgegeben werden.Deflection rollers 14 , 15 for a cable pull 16 are rotatably mounted on the inner sides of the two side walls 11 , 12 of the machine 13 . The free ends of the cable 16 are fastened to the carriage 4 . The cable 16 also wraps around a pulley 17 which can be driven by a stepping motor 18 in a form-fitting manner. This stepping motor 18 has four windings in Vollschrittan control to four different energizing patterns are applied to the windings in the exchange for the gradual movement, see Fig. 2. The current supply is switched by a drive circuit 19 in accordance with combinations of signals to the windings of the motor 18, generated by a microcomputer system 20 of the machine 13 . According to the number of windings and the underlying full-step control, four different signal combinations are provided, the different signals of which characterize the windings to be energized and which are output by the controller 19 during the running operation in a constantly repeating sequence.

Über einen Daten- und Befehlseingang 26 werden von einer Tastatur 21 kommend, Informationen für auf dem Aufzeichnungsträger 1 aus zudruckende Daten sowie von der Maschine auszuführende Funktionen der Steuerung 19 zugeführt. Diese Funktionsbefehle beinhalten unter anderem Informationen zum schrittweisen Fortschalten des Typenträgerschlittens 4 oder auch zur zeilenweisen Fortschaltung des Aufzeichnungsträgers 1, die zur Abgabe einer aus vier Signal kombinationen bestehenden Signalkombinationsfolge durch das Mikroprozessorsystem 20 an die Ansteuerschaltung 19 führen.Coming from a keyboard 21 , information for data to be printed out on the record carrier 1 and functions to be performed by the machine are supplied to the controller 19 via a data and command input 26 . These function commands contain, among other things, information on the step-by-step advancement of the type carrier carriage 4 or also on the line-wise advancement of the record carrier 1 , which lead to the microprocessor system 20 delivering a signal combination sequence consisting of four signal combinations to the control circuit 19 .

In der Tastatur sind neben den Schriftzeichentasten eine Um schalttaste 24 und eine Umschaltsperrtaste 25 in bekannter Weise angeordnet. Die Sperrstellung der Umschaltsperrtaste 25 wird durch eine in dieser Taste integriert angeordnete Leuchtdiode angezeigt. In the keyboard in addition to the character keys, a switch key 24 and a shift lock key 25 are arranged in a known manner. The locked position of the switch-over lock button 25 is indicated by an LED arranged integrated in this button.

Das Mikroprozessorsystem 20 ist mit einem Speicher 22 verbunden, in dem ein Betriebsprogramm zur Erzeugung von Einstellroutinen beim Einschalten der Maschine 13 und ein Steuerprogramm zur An steuerung des Schrittmotors 18 für ein gewünschtes Laufverhalten des Wagens 4 gespeichert sind.The microprocessor system 20 is connected to a memory 22 in which an operating program for generating setting routines when the machine 13 is switched on and a control program for controlling the stepping motor 18 for a desired running behavior of the carriage 4 are stored.

Weiterhin weist die Maschine 13 in der linken Seitenwand 11 eine Schnittstelle 23 für einen Anschlußstecker 28 zu einem Interface oder einem externen Computer auf. Hierdurch können Informationen über einen Daten- oder Befehlseingang 30 von außerhalb der Ma schine direkt an das Mikrocomputersystem 20 gegeben werden.Furthermore, the machine 13 in the left side wall 11 has an interface 23 for a connector 28 to an interface or an external computer. As a result, information about a data or command input 30 can be given directly to the microcomputer system 20 from outside the machine.

Darüberhinaus weist die Tastatur 21 eine Leertaste 32 auf, durch die Steuerimpulse in dem Mikrocomputersystem 20 zur Ansteuerung des Schrittmotors 18 zum Ausführen entweder eines einzelnen Wa genschrittes oder mehrerer Wagenschritte in kontinuierlicher Folge auslösbar sind.In addition, the keyboard 21 has a space key 32 , can be triggered by the control pulses in the microcomputer system 20 to control the stepping motor 18 to perform either a single weighing step or a plurality of carriage steps in a continuous sequence.

Zum Weiterschalten des Wagens 3 wird der Motor 18 bei jedem Schritt mit Impulsfolgen entsprechend einer Start-Takt-Impuls folge und einer Brems-Takt-Impulsfolge über das Mikrocomputer system 20 beaufschlagt, siehe Fig. 4. Hierdurch ist es möglich, schnelle Schreibfrequenzen zu erzielen. Würde man derartige Takt- Impulsfolgen auch zur Erzeugung von Dauerleerschritten einsetzen, dann würde der Wagenlauf unangenehme Geräusche erzeugen. Diese Geräusche entstehen durch die beim Beschleunigen und Abbremsen auftretenden Schwingungen. Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Motor 18 nach Ablauf eines durch das Mikrocomputersystem 20 mit Impulsfolgen entsprechend einer Start- Takt-Impulsfolge und einer Bremstaktimpulsfolge erzeugten ersten Wagenschrittes mit Takt-Impulsfolgen entsprechend einer Start- Stop-Frequenz betrieben wird, wobei der Befehl zur Ausführung eines weiteren Schrittes des Wagens 4 in der Pause zwischen zwei Bitmusterwechsel durch das Mikrocomputersystem 20 ermittelt wird. Dieses Mikrocomputersystem 20 enthält den Speicher 22, in welchem das der Anzahl und der Folgefrequenz der Steuerimpulse zugeordne te Steuerprogramm gespeichert ist. Das Mikrocomputersystem 20 fragt zwischen zwei Bitmusterwechseln die Leertaste 32 ab, ob diese (32) sich noch in gedrückter Stellung befindet. Diese Ab frage erfolgt in einer derartig kurzen Zeitspanne, daß der Wagen 4 nach Beendigung eines Leerschrittes gar nicht zum Stehen kommt, wenn die Leertaste 32 noch gedrückt ist oder wenn an der Schnitt stelle 23 noch ein Impuls zur Erzeugung eines weiteren Leer schrittes ansteht. Da der Motor 18 zur Erzeugung von Dauerleer schritten nur mit einer Start-Stop-Frequenz betrieben wird, ist die Bewegung des Motors 18 gedämpft, so daß keine Schwingungen auftreten können. Der Schrittmotor 18 wird hierbei mit niedriger Taktfrequenz in Einzelschritten weitergeschaltet, was ansteue rungstechnisch sehr einfach ist.To advance the car 3 , the motor 18 is subjected to pulse sequences corresponding to a start-clock pulse sequence and a brake-clock pulse sequence via the microcomputer system 20 at each step, see FIG. 4. This makes it possible to achieve fast write frequencies . If one were to use such clock pulse sequences also for the generation of permanently empty steps, then the carriage run would produce unpleasant noises. These noises are caused by the vibrations that occur during acceleration and deceleration. These disadvantages are avoided in that the motor 18 is operated with clock pulse sequences corresponding to a start-stop frequency after the end of a first car step generated by the microcomputer system 20 with pulse sequences corresponding to a start clock pulse sequence and a brake clock pulse sequence, the command to carry out a further step of the carriage 4 in the pause between two bit pattern changes by the microcomputer system 20 . This microcomputer system 20 contains the memory 22 in which the control program assigned to the number and the repetition frequency of the control pulses is stored. The microcomputer system 20 queries the space key 32 between two bit pattern changes whether this ( 32 ) is still in the depressed position. From this question takes place in such a short period of time that the carriage 4 does not come to a standstill after completion of an empty step if the space bar 32 is still pressed or if at the interface 23 there is still a pulse for generating a further empty step. Since the motor 18 is operated with a start-stop frequency to generate permanent empty steps, the movement of the motor 18 is damped so that no vibrations can occur. The stepper motor 18 is switched on at a low clock frequency in individual steps, which is very simple in terms of control technology.

Die Zeitspanne für die Abfrage der Leertaste 32 bzw. der Schnitt stelle 23 durch das Mikrocomputersystem 20 ist kleiner als die Zeitspanne zwischen dem letzten Takt des Schrittmotors 18 für die Ausführung eines ersten Wagenschrittes und dem ersten Takt des Schrittmotors 18 zur Ausführung eines darauffolgenden Wagen schrittes. Nur so kann, wenn noch eine weitere Positionierung des Wagens 4 erfolgen soll, ohne Stop die alte Positionierung fort gesetzt werden, wobei eine gleichmäßige, ruhige Bewegung des Wagens ohne Stops entsteht. Soll keine weitere Positionierung ausgeführt werden, so kann die Positionierung jederzeit abgebro chen werden.The time span for the query of the space bar 32 or the interface 23 through the microcomputer system 20 is less than the time span between the last cycle of the stepping motor 18 for the execution of a first carriage step and the first cycle of the stepping motor 18 for the execution of a subsequent carriage step. Only in this way can the old positioning be continued without stopping if a further positioning of the carriage 4 is to take place, a smooth, smooth movement of the carriage being produced without stops. If no further positioning is to be carried out, the positioning can be canceled at any time.

In der Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zur Abfrage der Leertaste dargestellt. Durch Schritt 33 wird die Betriebsart "Drucken durch Tastenbetätigung" eingegeben, worauf durch Schritt 34 dann abge fragt wird, ob eine Taste in der Tastatur 21 gedrückt ist. Wenn "ja" angezeigt wird, dann fragt das Mikroprozessorsystem 20 ab, ob die Leertaste 32 gedrückt ist. Wenn "nein" festgestellt wird, dann erfolgen die Einstellung des Typenrades, der Abdruck der eingestellten Type und danach ein Wagenschritt. Wenn die Leer taste 32 aber gedrückt ist, dann erfolgt der Schritt 37 "Schritt zähler laden". Danach werden durch Schritt 38 die Schrittmotor- Bitmuster berechnet und ausgegeben. Durch Schritt 39 erfolgt die Zeitgenerierung, während durch den Schritt 40 der Schrittzähler jeweils dekrementiert wird. Wenn durch Schritt 41 die Stellung des Schrittzählers "ungleich 0" festgestellt wird, dann erfolgt die Fortführung des Programmablaufes wieder mit Schritt 38. Be findet sich der Schrittzähler bei der Abfrage auf "0" dann wird durch Schritt 42 abgefragt, ob die Leertaste noch gedrückt ist. Wenn "ja" erkannt wird, dann wird der Schrittzähler durch Schritt 37 wieder geladen. Wenn "nein" durch Schritt 43 festgestellt wird, dann wird das Programm mit Schritt 34 wieder fortgeführt.In FIG. 3, a flowchart is illustrated for interrogating the spacebar. By step 33 , the operating mode "printing by key operation" is entered, whereupon step 34 queries whether a key in the keyboard 21 is pressed. If "yes" is displayed, the microprocessor system 20 queries whether the space key 32 is pressed. If "no" is determined, then the setting of the type wheel, the imprint of the set type and then a carriage step take place. If the space key 32 is pressed, however, then step 37 "Load step counter" takes place. Then the step motor bit patterns are calculated and output by step 38 . The time is generated by step 39 , while the step counter is decremented by step 40 . If the position of the step counter "not equal to 0" is determined by step 41, the program flow is continued again with step 38 . If the step counter is found when queried at "0", step 42 asks whether the space bar is still pressed. If "yes" is recognized, then the step counter is reloaded by step 37 . If "no" is determined by step 43 , then the program is continued at step 34 .

Claims

1. A method for controlling a gradually drivable motor for the continuous movement of a printing unit carriage along a record carrier in writing or office machines of a similar design, characterized in that the motor after a circuit by means of a control circuit with pulse trains corresponding to a start clock pulse train and a brake clock pulse sequence generated first carriage step is operated with clock pulse sequences corresponding to a constant start-stop frequency, the command to execute each further carriage step in the pause between two bit pattern changes is determined by the control circuit.

2. The method according to claim 1, characterized in that the motor is a stepper motor ( 18 ) and the control circuit consists of a microcomputer system ( 20 ) with a memory ( 22 ) in which ( 22 ) one of the number and the repetition frequency of the control pulses assigned control program is saved.

3. The method according to claim 2, characterized in that the microcomputer system ( 20 ) queries the position of the space bar ( 32 ) in the keyboard ( 21 ).

4. The method according to claim 2, characterized in that the microcomputer system ( 20 ) an interface ( 23 ), the information of an external computer via a data or command input from outside the machine ( 13 ) is queried.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the time span for the query of the space key ( 32 ) or the interface ( 23 ) is less than the time span between the last cycle of the stepper motor ( 18 ) for the execution of a Carriage step and the first stroke of the stepper motor ( 18 ) for executing a subsequent Wa step.