KR960000121B1 - 테이프 이송 부재의 이동 방법 및 그 이동을 제어하는 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

테이프 이송 부재의 이동 방법 및 그 이동을 제어하는 장치

제1도는 초기 로딩 및 언로딩 위치에 있는 이 발명의 바람직한 실시예를 포함하는 테이프 이송장치의 개략 평면도.

제2도는 테이프가 완전히 길어진 위치를 나타내는 중간 과정 위치에 있는 제1도의 장치를 도시하는 개략 평면도.

제3도는 이 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 블록도.

제4도는 이 발명의 바람직한 다른 실시예를 도시하는, 제3도와 유사한 블록도.

제5도는 이 발명에 따른 테이프 이송 부재의 이동을 위한 속도대위치 관계를 나타내는 도표.

제6a도 및 6b도는 제5도의 속도대 위치 프로파일을 달성하기 위한 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 자기 테이프 이송장치 12 : 테이프 덱크 플레이트 조립체

14 : 자기 테이프 카세트 18, 20 : 리일

40 : 캡스턴 56, 58 : 변환헤드

60 : 주사드럼 62 : 제어기

68, 70, 80 : 아암 76 : 판

90 : 캐리지 96, 122 : 모우터

98 : 타코미터 100 : 발광 다이오드

102 : 판 104 : 포토트랜지스터

108 : 속도 프로파일 발생기 110, 130 : 미분기

112 : 속도 서어보 120, 136 : 모우터 구동 증폭기

124 : 전위차계 128 : 콘덴서

이 발명은 자기 테이프 정보 기록 및 재생장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로, 처리를 위해 테이프를 이송하는 부재를 이동시키는 방법 및 그러한 이동을 제어하는 장치에 관한 것이다.

평행한 축선들상 동일 평면내에 놓이는 2개의 리일들을 가지는 형태의 자기 테이프 카세트들은 테이프를 포장하고, 운반하며, 저장하기에 편리하다. 그러한 카셋트는, 처리를 위해 이송부내의 작동 모우드로 자동적으로 테이프를 "걸기"(thread)위해 카세트내 테이프를 결합시키도록 카세트를 하강시키는 테이프 이송부와 같은 작동 장치의 승강기(엘리베이터)안으로 로딩될 수 있다. 처리 후, 카세트 내의 테이프는 카세트를 테이프 이송부로부터 제거하기 위해 테이프를 카세트 안으로 복귀하도록 "해제" (unthread)되어야 한다.

승강기, 테이프 가이드들, 및 테이프를 이송시키는 캡스턴들과 같은 테이프 이송 부재들의 이동중, 테이프가 가능한 빨리 로딩 또는 언로딩 될 수 있도록 그 부재의 이동시간을 최소화 하는 것이 매우 바람직하다. 통상의 장치들은 그 부재들이 기계적 정지부와 접촉할 때까지 그 부재들을 단순히 이동시킨다. 이동 완료는 리미트 스위치들의 작동에 의해 감지된다. 그러한 부재들이 높은 속도로 구동되는 경우, 종착 정지부에 도달된 때 상당한 충격력이 있게 된다. 이것은 테이프 가이드가 처리를 위해 테이프를 이동시키는 테이프 걸기 작동중 특히 심각하게 된다. 또한 통상적으로, 테이프 이송부들은 테이프상의 장력을 나타내는 이동 범위를 따라 선회 가능한 테이프 장력 감지 아암을 포함한다. 공급 리일은 장력을 바라는 수준에 유지하는 속도로 테이프를 공급하도록 제어되는 것이 이상적이다. 공급 리일이 테이프를 충분히 풀 수 있기 전에, 만일 테이프가 너무 빠르게 가속되면, 장력 아암이 제한된 위치까지 선회하고, 그 결과 테이프가 신장되고 실지어 끊어지기까지 한다. 일단 테이프 가이드가 높은 속도에 도달하면, 공급 리일은 테이프 이송부재 이동중 원하는 장력은 테이프에 제공하는 작동속도에 이른다. 그러나, 그러한 시스템들은 무한한 응답 대역을 갖지 않으며, 즉각적으로 속도 변화를 조정할 수 있다. 그리하여 종착 정지부에 급작스레 도달되면, 공급 리일은 테이프가 과도하게 흘러 나오게하며, 테이프상의 장력의 양을 갑자기 감소 시킨다. 테이프가 느슨해지고, 장력 아암이 과도하게 나온 테이프를 조정할 수 없는 최대 위치에 다다른다. 테이프 이송부 내측에서 일어난 테이프의 제어되지 않은 풀어짐으로 인해 테이프가 다대한 손상을 입게 될 수 있다.

테이프 이송 부재들의 이동을 제어하기 위한 장치는 일정하게 변화하는 작동 상태들을 받는다. 예를 들면, 제어 회로는 잡음과 성분 값들의 편차를 받을 수 있다. 게다가, 이동 부품들 사이의 마찰 변화들과 같은 장치들의 기계적 기능의 변화들이 있을 수 있다. 이러한 변화들은 판독을 잘못하게 하며 감지된 정보를 실제와 다르게 다양한 작동 성능들을 낸다. 그러므로, 그러한 변화 인자들에 적합한 제어기들을 마련하는 것이 바람직하다.

이 발명은, 대부분의 이동 경로를 따라 높은 속도로 이동하고, 이동의 종착 부위들에서 제어된 가속 및 감속을 하도록 테이프 이송 부재들을 규정된 경로들을 따라 제어된 방식으로 이동시키기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

이 발명의 방법에 따르면, 테이프 이송 부재는 규정된 경로를 따라 종착 위치쪽으로 바람직하게는 제1의 선택된 높은 속도로 이동된다.

그 다음, 그 부재의 속도는 부재가 종착 위치에 이르기 전에 제2의 낮은 속도에 이를 때까지 종착 위치까지 감속된다. 이 발명을 실행하는 바람직한 방법에 있어서, 이동중 테이프 이송 부재의 위치가 감지되며, 그 부재가 예정 종착 위치로부터 제1의 선택된 거리에 도달되었는지 아닌지에 대한 판단이 행해진다. 테이프 이송 부재가 제1의 선택된 거리에 도달한 후, 속도는 낮은 속도로 감속된다. 종착 위치에 도달되면 테이프 이송 부재는 정지된다.

또한, 이 발명은 변화하는 작동 상태들에 대한 적응을 제공한다. 특히, 이동부재는 그 부재가 한번에 너무 오랜 기간동안 높은 속도로 이동하거나 너무 즉시 낮은 속도로 느리게 이동하지 않도록 작동된다.

낮은 속도로 이동하는 경우, 테이프 이송 부재의 속도는 제1의 선택된 거리보다 큰, 종착 위치로부터의 제2의 선택된 거리에 도달한 후 높은 속도로부터 감속된다. 그 다음, 바람직하게 속도는 제2속도 쪽으로 일정 비율로 감속된다. 낮은 속도에 도달된 후, 또는 만일 속도가 때를 맞춰 낮은 속도에 이르지 않으면, 종착 위치로부터 제1의 선택된 거리에 일단 도달된 후, 속도는 낮은 속도로 유지된다. 낮은 속도가 달성되는 위치와 종착 위치로부터 제1의 선택된 거리의 출발 위치 사이에 존재했던 어떤 차이에 대한 판단이 행해진다. 그 다음, 제2의 선택된 거리는 그 차이가 줄어들도록 변화된다. 또한 바람직하게, 차이에 있어서의 그러한 변화는 시스템이 비정상 이동 작동에 과도하게 반응하지 않도록 작게 된다.

또한, 이 발명은 테이프 이송 기구 작동중 규정된 경로에 따른 그 부재의 이동을 제어하기 위한 장치를 포함한다. 특히, 제어 신호에 응답하여 그 부재를 규정된 경로를 따라 종착 위치쪽으로 이동시키기 위한 수단이 제공된다. 요구되는 이동 속도를 나타내는 기준 신호를 발생시키기 위한 수단이 또한 제공된다. 그 기준 신호는 경로에 따른 테이프 이송 부재의 이동에 응답하여 그 부재의 상기 경로에 따른 위치에 따라 변화한다. 경로에 따른 테이프 이송 부재의 이동과 기준 신호에 응답하여, 그 부재를 원하는 속도들로 이동시키기 위한 제어 신호를 발생시키는 수단이 제공된다.

테이프 이송부재가 테이프 가이드인 특정의 경우에, 이 장치는 소정의 장력 범위내에서 테이프의 장력을 유지하기 위한 테이프 당김 수단을 포함한다. 테이프 가이드의 이동 작동을 위해 선택된 속도들과 가속은 테이프 당김 수단의 범위내에서 테이프 장력을 유지하기 적당하다.

이 발명은 테이프 이송 부재들을 이동시키기 위한 종래 장치의 많은 결점들을 극복한다. 특히, 상업적인 면에서 카세트들의 로딩, 걸기, 해제, 언로딩 작동들이 자주 반복되기 때문에, 작동시 제어되지 않는 가속과 감속에 의해 일어날 수 있는 손상을 줄이면서 신속한 작동을 제공하는 시스템을 제공하는 것이 중요한 것임을 알 수 있다. 또한, 이 발명은 다양한 작동 조건들에 대한 적응을 제공한다.

첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

이 발명의 장치의 작동을 구조적으로 대강 나타내는 제1 및 2도에는, 자기 테이프 이송 장치(10)와, 특히 초기 로딩(loading)만을 형성하는 편평한 판을 포함하는 테이프 덱크 플레이트 조립체(12)가 도시되어 있다. 이 판위에는 자기 테이프 카세트(14)가 배치되며, 그 자기 테이프 카세트는 개방된 일 측면(16)을 가지고 있고, 또한 자기 테이프(22)의 양 단부들이 둘레에 감겨있는 1쌍의 리일(18, 20)을 수용하고 있다. 테이프의 주행부(22a)가 가이드들 또는 지지 지주들(24, 26)에 의해 리일들 사이와 카세트의 개방 측면(16)을 가로질러 뻗어 있다.

자기 테이프 카세트(14)는 로딩 장치 또는 승강기(도시안됨)에 의해 테이프 덱크 플레이트 조립체(12)까지 운반되어 그 플레이트 조립체에 수직하며 리일 축선들 (28,30)에 평행한 경로를 따라 판에 다다른다. 카세트(14)가 내려감에 따라, 테이프 덱트 플레이트 조립체(12)의 평면으로부터 대략 수직하게 뻗는 내측 가이드들 (32,34,36,38)이 카세트의 하부 측벽(14b)의 연부들(14a)에 의해 경계가 이루어진 절제된 지역내로 돌출하게 된다. 카세트의 상부 측벽(14c)은 그의 하부 모서리들을 제외하고 단면으로 도시되어 있다. 카세트는 도시되지 않은 수단에 의해 도시된 위치에 보유되고 리일들(18,20)이 테이프 당김 및 구동 모우터들(도시안됨)에 결합된다.

내측 가이드들(32-38)은 리이들(18,20)과 테이프 주행부(22a) 사이의 공간들 안으로 돌출한다. 또한, 테이프 덱크 플레이트 조립체(12)의 평면에 수직한 대직경의 캡스턴(capstan)(40) 이 공간안으로 돌출한다. 또한, 다수의 외측 요소들 (42,44,46,47,48,50,52,53,54)과 1쌍의 종방향 자기 테이프 판독/기록 변환 헤드들 (56,58)도 테이프 덱크 플레이트 조립체의 평면에 수직이다. 그들중 변환 헤드들을 제외한 모든 부분들이 자신의 축선들을 중심으로 회전될 수 있을 지라도, 캡스턴(40), 헤드들(56,58), 지주들(24,26)과 요소들(42,44,46,47,50,54)은 테이프 이송 작동중에 테이프 덱크 플레이트 조립체(12)상의 제위치에 고정되어 있음을 나타내도록 빗금으로 표시되어 있다. 후술되는 바와같이, 다른 가이드들과 요소들은 모두 이동가능하다.

제1 및 2도에 도시된 바와 같이, 테이프를 작동시킬 준비를 할 때 실행되는 제1단계는 테이프를 캡스턴과 변환 헤드들에 결합시키고 테이프 덱크 플레이트 조립체 (12)의 평면에서 소위 종방향으로 작동하도록 테이프 당김 시스템을 작동시키는 것인데, 테이프는 나선 주사 드럼(60)과는 떨어져 있다. 이 단계는 제어기(62)의 제어하에서 자동적으로 실행되는데, 그 제어기(62)는 조작자의 명령에 응하여, 또한 상태 및 조건신호에 응하여 제어신호들(64)을 발생하며, 상태 및 조건 신호들(66)은 테이프 이송 장치(10)의 요소들에 의해 발생된다. 아직 상세히 설명되지 않은 이 발명을 제외하고 제어기(62)와 신호들(64,66)을 발생하는 수단은 공지된 형태이므로 더 이상 설명하지 않는다.

제1단계의 테이프 걸기(threading) 작동을 설명하면, 축선들(72,74)을 중심으로 피붓 운동하는 서어보 제어식 테이프 당김 아암들(68,70)의 단부들상에 장착되는 2개의 가이드들(32,38)은 테이프 주행부(22a)의 내측면에 결합하여 테이프를 카세트 밖으로 요소들(44,32,52,38,54)과 접촉하는 경로까지 부분적으로 이동시킨다.

이러한 상태가 달성되자 마자, 제어기(62)는, 장치의 계속되는 모든 테이프 걸기 및 작동 모우드들 전체에 거쳐 아암들(68,70)로부터 나온 신호들에 부응하여 테이프 장력을 조절하면서, 테이프를 카세트로부터 더 뽑아내도록 작동될 수 있다. 축선(8)을 중심으로 피봇 운동하는 판(76)상에 장착되는 요소들(52,53)은 테이프 주행부(22a)에 결합하고 캡스턴(40)을 둘러싸는 내측 위치(제2도)까지 피봇 운동하게 되어서(그 요소들로부터 나온 화살표 경로들로 도시된 바와 같이), 캡스턴 원주의 많은 부분에 걸쳐 캡스턴 둘레에 테이프를 감고, 테이프가 장력하에 있을 때, 테이프가 캡스턴상에 양호하게 마찰접촉되게 한다.

동시에, 축선(82)을 중심으로 피봇 운동하는 아암(80)상에 장착된 가이드(36)는 테이프 주행부(22a)의 내측면에 결합되어 요소(50)와 변환 헤드들(56,58)을 가로질러 외측으로 테이프를 끌어낸다. 테이프는 주사드럼(60) 둘레에 나선식으로 감길 준비를 하는데 있어서, 가능하면 밀접하게 종방향으로 작동할 준비가 되며, 어느 한쪽 방향으로 빨리 감기거나, 또는 어느 한쪽 방향으로 정상 속도 또는 빠른 속도로, 캡스턴(40)의 세심하게 측정되는 속도 제어와, 조작자와 제어기(62)의 지시에 따른 테이프 당김 아암들(68,70)에 의한 세심하게 유지된 장력 제어하에 변환 헤드들(56,58)에 의해 종방향으로 변환될 수 있다. 후술되는 바와 같이, 테이프 걸기판(76)은 이 발명에 따라 작동된다.

제2도에서는, 테이프가 여전히 빨리 감기거나 또는 종방향으로 변환될지라도, 테이프 걸기 작동의 나선감기 단계는 어떠한 간섭도 받지 않고 수행될 수 있음을 알 수 있다. 테이프의 나선 감기를 수행하기 위해서는, 가이드들(34,48)을 경로들(84,86)을 따라 도시된 최종 위치들까지 이동시키는 것만이 필요할 뿐이다.

요소(48)가 주사 드럼(60)과 요소(47) 둘레를 회전하는 동안, 또한 가이드 (34)도 카세트 내측에 있는 위치로부터 경로(84)를 따라 이동하여 테이프 주행부 (22a)의 내측면에 결합하여 최종 위치(88)까지 돌게 된다. 가이드(34)는 테이프 덱크 플레이트 조립체(12)에 있는 트랙(12a)을 따라 이동하는 캐리지(carriage)(90)에 의해 운반된다. 캐리지(90)의 이동은 일련의 풀리들 둘레를 지나 캐리지에 연결되며 구동 풀리(94)에 의해 구동되는 와이어 밸트(92)에 의해 제어된다. 요소(48)는 기계적 링크 시스템(도시안됨)에 의해 구동된다. 여러 경로에서 이러한 가이드 및 요소들을 구동시키기 위한 수단은 경로들을 따라 제어기(62)에 의해 제어되며, 제어기의 기계적 구조는 공지된 것이어서 더 이상 설명하지 않는다.

이 발명에 따르면, 가이드들을 어느 한쪽 방향으로 규정된 경로들을 따라 이동시키는데 사용되는 제어기구는, 앞서 설명한 바와같이 테이프 걸기 및 해제 작동중에 손상되지 않도록 적절한 장력이 테이프상에 유지될 수 있게하는 제어된 방식으로 작동된다.

제3도에는 이 발명에 따른 이동제어장치가 개략적인 블록도로 도시되어 있다. 통상의 구조물로 된 광학타코미터가 연결되어 있는 구동 풀리(94)를 구동하는 모우터(96)가 포함한된다. 타코미터(98)는 모우터(96)의 구동축의 회전과 경로에 따른 가이드(34)의 위치를 직접 상호 관련시킴으로써 감지하기 위한 수단을 제공한다. 타코미터(98)는 모우터(96)의 샤프트에 그와 함께 회전하도록 연결된 판(102)을 통해 빛을 비추기 위해 적당한 회로에 연결되는 발광 다이오드(100)를 포함한다. 판(102)에는, 빛이 통과하여 포토트랜지스터(104)까지 전달되게 하는 일정하게 간격진 다수의 구멍들(102a)이 형성되어 있다. 포토트랜지스터(104)에 의해 발생되는 임펄스들은 신호들(66)의 일부인 위치 데이터로서 제어기(62)내에 포함된 속도 프로파일(velocity profile) 발생기(108)까지 도선(106)을 따라 전송된다. 도선(106)상의 위치 신호는 또한 디지털 미분기(110)를 거쳐 도선(114)을 따라 속도 서어보(112)까지 전송된다. 또한, 속도 서어보(112)는 제어기(62)안에 포함되며, 1985. 4. 23일자 미합중국 특허 제4,513,229호에 설명된 바와 같은 통상의 구조로 되어 있다. 도선(114)상의 신호는 도선(106)으로부터의 위치 정보를 미분하여 가이드(34)의 실제 속도를 지시한다.

속도 프로파일 발생기(108)는 속도 서어보(112)에의 기준 입력을 제공하는 도선(116)상의 원하는 또는 요구되는 속도 신호를 발생한다.

속도 서어보(112)는 도선(114)상의 신호로부터 결정되는 실제속도와 도선 (116)상의 신호에 의해 규정되는 필요 속도를 비교하여, 신호들(64)의 일부로서 에러신호를 도선(118)상에 발생하도록 하며, 그 에러 신호는 모두터 구동 증폭기 (MDA)(120)를 통해 모우터(96)를 구동시키기 위한 제어신호로 작용한다. 가이드 (34)의 이동을 제어하기 위한 속도 프로파일 발생기(108)의 사용은 제5도, 제6A도, 제6B도와 관련하여 설명될 것이다.

그러나, 판(76)의 이동을 제어하기 위한 다른 실시예를 먼저 설명한다. 이 경우에 있어서, 판(76)에 직접 연결된 모우터(122)는 판(76)의 위치를 나타내는 신호(신호들(66)의 일부를 형성하는)를 도선(126)에 발생하는 전위차계(124)에 연결된다.

도선(126)은 속도 프로파일 발생기(108)에 입력을 제공한다. 따라서, 도선 (126)상의 위치신호는 AC 결합 콘덴서(128)와 미분기(130)를 거쳐 도선(132)상에 속도 서어보(112)의 입력을 위한 속도 데이터를 제공한다. 속도 프로파일 발생기 (108)와 속도서어보(112)는 여러가지 제어 기능들의 많은 다른 운동중 여러가지 테이프 가이드들과 다른 이송 부재들을 제어하도록 선택적으로 작동되는 통상의 마이크로프로세서의 일부이다. 그리하여, 실제에 있어서는, 동일한 속도 프로파일 발생기와 속도 서어보가 여러 기구들을 작동시키는 데 사용될 수 있다. 이 경우에 있어서, 속도 서어보(112)는 모우터(122)를 구동시키기 위해 신호들(64)의 일부인 모두터 제어신호를 도선(134)을 따라 모우터 구동 증폭기(136)로 보낸다.

속도 프로파일 발생기(108)의 작동을 제5도, 제6A 및 6B도를 참조하여 설명한다. 제5도는 출발위치로부터 규정된 경로를 따라 종착 위치까지 이동되는 테이프 이송부재의 대표적인 속도 프로파일을 도시한다. 이 속도 프로파일은 그러한 부재를 어느 한쪽 이동 방향으로 경로를 따라 이동하게 작동시키는데 적당하다는 것이 이해될 것이다. 일반적으로, 테이프 이송 부재를 최초의 출발 위치로부터 지점(138)에서 발생하는 초기 속도로 이동시키도록 출반하는 것이 바람직하다. 만일 테이프 이송 부재를 이동시키는 모우터가, 장격조정장치가 수용할 수 있는것 보다 더 빨리 테이프를 이동시킬 정도로 충분히 강력하다면, 속도는 지역(140)에서 상향 증분(139)으로 나타내지는 제어된 비율로 경사지게 상승한다. 만일 구동 모우터와 토오크가 충분히 낮다면, 점선(142)으로 나타내지는 바와같이 높은 초기 속도의 명령이 주어질 수도 있다. 테이프 장력이 유지되게 하면서 테이프 이송 부재를 높은 속도로 이동시키기 위해서, 지역(144)에 도시된 속도로 가능하면 빨리 아암을 이동시킨다.

이 아암에 관해서는, 예를들면, 제2도에는 이동하는 테이프 당김 아암(68)이 넘을 수 없는 각도(A)로 나타내어진 이동범위를 가지는 것으로 테이프 당김 아암(68)이 도시되어 있다.

그리하여, 테이프 당김 장치가 그 위치들의 범위내에 테이프 당김아암을 유지할 수 있는 한, 테이프상의 장력은 제어될 수 있다.

그러나, 테이프가 너무 빨리 빼내지거나 또는 충분히 빠르게 권취될 수 없게 되면, 과도하게 늘어져 아암의 외측 한계쪽으로 떨어지게 된다. 따라서, 테이프가 공급되는 속도보다 더 빨리 당겨지면, 아암이 내측한계까지 당겨질 수 있으며, 과도한 힘이 테이프상에 작용될 수 있다.

제5도에 도시된 속도 프로파일을 위해 선택되는 속도들은 이 장치가 사용되는 특별한 적용예에 적당하게 선택된다. 즉, 프로파일의 속도와 거리값들은 판(76)에 대한 것과 가이드(34)에 대한 것이 다르다. 따라서, 이러한 속도 프로파일은 제1 및 2도에 도시된 위치까지 카세트를 로딩 및 언로딩하기 위한 승강기에 사용되는데 적당하다. 이러한 상태에서의 속도들은 구동되는 부재와 그 부재를 구동시키기 위한 수단의 여러 능력과 한계에 따르도록 다시 선택된다.

다시 제5도에서, 가능한한 오랫동안, 가능한한 빠른 비율로 테이프 이송 부재를 이동시키는 것이 바람직하다. 그러나, 테이프 이송 부재가 종착 위치에 도달하는 때, 그 테이프 이송 부재의 감속을 제어하기 위해서는, 그 종착 위치에 도달할 때 테이프의 장력을 제어하게 하는데 충분히 낮은 테이프 이송 부재의 속도를 감속시키는 것이 중요하다. 이 낮은 속도가 지역(146)에 나타낸 접속 속도로 도시되어 있다. 바람직하게, 이 속도는 이른바 접촉거리로 불리는 거리 동안 유지된다. 접촉 거리의 시작 위치 앞의 어떤 지점에서, 속도는 더 큰 속도로부터 감속되고, 따라서 이상적인 상태에서 속도는 접촉거리가 시작되는 곳에서의 접촉속도까지 감속된다. 그리하여, 프로파일 거리로 불리는 더 긴 거리가 속도감속을 시작하도록 선택된다. 이와같은 감속지역이 하향 경사부(148)로 도시되어 있다. 감속은 하향 경사부(148)로 도시되어 있다. 감속은 하향 감분(147)으로 나타내지는 선택된 비율로 일어나는 것이 바람직하다.

종래의 시스템에서와 같이, 제2도에 도시된 트랙(12a)은 물리적 말단 한계를 가진다. 트랙(12a)의 끝에 의해 형성되는 기계적 말단 정지부가 가이드(34)의 이동을 종료시킨다.

그 가이드는 그것이 종착 지점에 접촉할 때까지 구동되며, 이때 가이드는 위치가 고정되고 모우터(96)는 정지된다. 판(76)의 이동도 유사한 방식으로 끝난다.

가이드(34) 또는 판(76)과 같은 테이프 이송 부재에서 속도 프로파일을 달성하는 방법이 제6A 및 6B도의 흐름도에서 더 자세히 달성된다. 그 테이프 이송 부재를 경로의 한쪽끝에서 다른쪽 끝까지 이동시키는 과정이 시작되면, 초기 속도를 위한 명령이 단계(150)에서 제공된다. 앞에서 지적된 바와같이, 이 속도는 초기 속도(138)와 같은 감속된 속도, 또는 제5도에서 점선(142)로 표시되는 최대 속도일 수 있다. 이 속도는 테이프 이송 부재의 이동을 개시한다. 제3 및 4도를 참조하여 설명된 바와같이, 흐름도를 거쳐가는 과정중, 위치 데이터는 주기적 샘플링에 의해 테이프 이송 부재가 경로를 따라 이동할 때 속도 프로파일 발생기에 계속 공급된다. 이 발명에 바람직한 실시예에서, 위치를 1/60초의 규칙적인 시간 간격으로 샘플링하는 것이 바람직하다. 이와 같은 것의 하나의 잇점은 속도가 측정되어질 필요가 있을 때, 그 속도는 연속적으로 인접한 2개의 위치 샘플들에 의해 쉽게 측정된다는 것이다. 샘플링 시기들 사이의 일정하므로, 속도는 시간간격을 측정할 필요없이 쉽게 측정된다.

따라서, 일단 테이프 이송 부재가 움직이기 시작하면, 위치는 단계(152)에서 샘플링된다. 그 다음, 제5도에서 상향 증분(139)으로 도시된 증분과 제1샘플에서의 초기 속도의 함과 동일한 필요속도가 단계(154)에서 최대 속도보다 작은지 아닌지에 대한 평가가 행해진다. 처음에, 초기 속도가 최대속도보다 작게되면, 증분과 필요속도의 합은 최대 속도보다 작게 되어서 필요속도가 단계(156)에서 증분된다. 그러나 증분된때, 필요속도가 최대속도보다 크게되면, 필요속도는 단계(158)에서 최대속도와 같게되도록 설정된다.

그 다음, 테이프 이송 부재가 프로파일 거리내에 있는지 여부를 결정하는 평가가 단계(160)에서 행해진다. 특히 테이프 이송 부재가 최초로 이동될 때, 그 부재가 중간 위치에 있을 수도 있기 때문에, 이것은 중요한 단계이다. 테이프 이송 부재가 프로파일 거리내에 있는가 아닌가를 결정하므로써, 최대 속도까지 올라 가거나 또는 접촉속도를 사용하는 것이 바람직한지 아닌지에 대한 즉각적인 표시가 제공된다. 확실히, 지역들(140.144)에 해당하는 통상의 이동중, 종착위치로부터의 테이프 이송 부재의 거리는 프로파일 거리보다 작게 되지 않는다. 적절한 시간에 위치가 단계(152)에서 다시 샘플링된다.

속도가 최대로 되고 테이프 이송 부재가 전진하여 프로파일 거리의 지점을 막 통과한 후, 이러한 결과는 결정 단계(160)에서 인식된다. 단계(162)에서 카운트가 시작되어 0로 맞추어진다. 샘플위치가 단계(164)에서 적절한 시간 간격으로 다시 점검된다. 프로파일 거리에 도달한 것은 알려지지만 접촉거리에 도달했는지 아닌지를 알 수 없기 때문에, 이것은 단계(166)에서 결정된다. 접촉거리에 도달하지 않았을 때, 종착위치로부터 부재 위치까지의 거리는 아직도 접촉거리보다 더 크며 따라서 과정이 결정단계 (168)까지 진행된다. 단계(154)에서 제공된 역분석에 대한 분석이 행해진다. 이 분석에서, 하향 감분(147)만큼 감속된 필요속도 보다 높은지 여부에 대한 결정이 실시된다. 만일 높다면, 필요속도는 단계(170)에서 감속된다. 높지 않다면, 필요속도는 단계(172)에서 접촉속도와 같게 설정된다. 그 다음 실제 속도가 단계(174)에서 결정된다. 전술한 바와같이, 이것은 단순히 현 위치와 앞서의 샘플링에서의 위치를 비교하는 문제이며, 그 차이는 시간인자에 비례한 실제속도를 직접 나타낸다.

그 다음, 속도가 제5도의 규정된 속도 범위(149)내에 있는지 여부에 대한 결정이 단계(176)에서 행해진다. 최대속도로부터 하향 경사부(148)를 지나 접촉 속도까지 속도를 감속시키는 정규 작동에 있어서, 소요될 예정시간, 즉 속도가 처음 속도범위의 상한치에 들어올 때, 그리고 속도가 접촉속도에 도달할때까지의 거리가 알려진다. 도시된 하향 감분(147)과 규정된 속도범위(147)에 대하여, 대략 2개의 시간 주기들이 요구되는 것이 이상적이다.

모우터와 포함된 부품들의 성능에 따라, 이 시간 주기는 속도범위를 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 몇가지 상황에 있어서, 비교적 긴 거리가 테이프 이송 부재의 감속중 커버될 수 있어서 부재는 더 긴시간 주기동안 속도 윈도우내에서 이동한다. 사용되는 시스템의 안정성에 따라 접촉 속도로부터 속도범위를 넘는 실제 속도의 과속이 고려될 수 있도록 접촉속도의 위, 아래 속도들이 사용된다. 제5도에서 도시된 대로 이와같이 하여 카운트 간격은 후술되는 바와같이, 카운트의 수에 관련되며, 그 카운트 간격에 걸쳐 속도는 속도범위내에 있다.

만일 실제속도가 속도범위내에 있다면, 카운트는 단계(178)에서 증분된다. 실제 속도가 속도 범위에 이르지 못하면, 카운트가 단계(180)에서 0으로 설정된다. 그후 적절한 시간에 위치 샘플이 단계(164)에서 다시 행해지고 사이클이 반복된다.

속도 프로파일 발생기(108)가 필요속도 신호를 도선(116)상에 보낸다는 것이 이해될 것이다. 모우터에서 발생되는 실제속도는 일반적으로 필요 속도보다 느리며, 또한 시스템의 성능에 따라 변화할 것이다.

즉, 테이프 이송 부재는 모우터의 온도와, 윤활유 및 베어링들의 온도에 따른 시스템에서의 고유 마찰에 따른 어떤 속도로 이동할 수 있다.

또한 모우터의 온도가 변화함에 따라 전위차계(124)에서 나오는 신호들에 드리프트(drift)가 발생할 수 있다. 게다가, 위치 데이터 및 속도 데이터를 제공하는 신호들에 잡음이 발생될 수 있어서, 항상 정확한 판독이 얻어지지 않을 수 있다. 본질적으로, 접촉거리는 시스템에서 불확정적인 것이다. 즉, 막 설명된 것들과, 같은 변수들 때문에, 여러가지 신호들의 정확도는 알려져 있지 않다. 그리하여, 접촉속도를 달성하기 위해 접촉거리를 제공함으로써, 접촉속도는 최악의 상태로 종착위치에 도달하기 전에 도달될 것이라는 것이 확실하다.

그리하여, 접촉거리가 단계(166)에서 도달될때까지 점진적인 속도 강하가 계속된다. 접촉 거리에 도달된 때, 필요속도는 실제속도의 상태와 관계없이 단계(182)에서 접촉속도로 되도록 설정된다. 그리하여, 접촉거리위치가 감지되면, 사실상 종착 위치에 하시라도 접촉될 수 있기 때문에, 속도는 접촉속도로 될 필요가 있음을 알게된다. 접촉 거리에 도달된 후, 그 다음 접촉속도까지의 속도 강하가 접촉거리의 시작 위치에서의 부재위치와 얼마나 가깝게 일치하는가를 결정하도록 카운트 평가가 행해진다. 이러한 결정은 카운트가 카운트 목표치(이 경우, 보통 2)와 비교되는 단계(184)에서 행해진다. 만일 카운트가 목표치보다 작으면, 이는 접촉속도로 되기전에 접촉거리에 도달했다는 것을 의미한다. 그리하여, 프로파일 거리는 단계(186)에서 증분되어 더 길어지며, 따라서 만일 같은 조건으로 다음번에 작동할때 그 프로파일 거리는 실제 접촉거리와 더 가깝게 정렬될 것이다.

바람직한 실시예에서, 증분치는 프로파일 거리와 접촉거리사이에 차이의 20%이하, 어떤 상황들에서는 5% 이하와 같은 작은 비율이다. 이러한 거리는 에러의 양에 의해 결정되는 접촉 거리와 프로파일 거리 사이에서 일정 크기의 거리로 설정될 수 있다. 그러나, 그 거리를 거리들의 차이와 비교할 때 작은 것으로 알려진 확정치로 설정하는 것이 효과적이라는 것을 알 수 있고, 따라서 필요한 계산들을 하는데에 소요되는 추가시간이 배제된다. 게다가, 각 주어진 시간에서 조정되는 양이 제한되어서, 이 과정이 같은 방향으로 같은 부재에 대해 반복될 때, 시스템에서의 잡음 또는 오작동에 의한 어떠한 비정상적인 판독들이라도 시스템을 잘못 작동하게 하는 값들을 시스템이 갖지 않게 한다.

만일 카운트가 목표치보다 작지 않으면, 복합적인 결정이 카운트가 목표치보다 더 큰가 아닌가를 결정하도록 단계(188)에서 행해진다.

만일 더 크면, 프로파일 거리가 접촉거리보다 더 크다. 양조건들이 현존하게 되면, 프로파일 거리는 단계(186)에서의 증분에 대해 설명된 것과 유사한 방식으로 단계(190)에서 감분된다. 단계(188)에서의 복합적인 결정중의 제2결정은 프로파일 거리가 결코 접촉거리보다 더 작게 감소되지 않게 되는 것을 보장한다.

규정된 속도범위(149)에서의 간격들이 카운트를 결정하고, 그 결과 프로파일 거리를 제조정하는 것과 관련하여 방금 설명된 것은 속도 프로파일 발생기(108)에 의해 수행되는 인지 과정(learning process)으로 간주될 수 있다. 즉, 테이프 이송 부재으 이동을 제어하는 장치의 실제적 성능에 기초하여 작동을 변화시킬 수 있다.

필요하다면, 프로파일 거리가 수정된 후, 테이프 이송 부재 위치에 샘플이 이번에는 단계(192)에서 다시 취해진다. 테이프 이송 부재는 제5도에서 지역(146)에 나타내어진 접촉속도로 접촉거리에서 이상적으로 이동하고 있다. 이때 중요한 문제는 종착위치에 도달되었는가 아닌가하는 것이다. 이것은, 테이프 이송부재의 현 위치가 전의 위치보다 더 큰지 아닌지에 대한 평가가 행해지는 단계(194)에서 결정된다.

테이프 이송부재의 현 위치가 전 위치보다 크다면, 그 부재는 앞으로 계속 이동한다. 적절한 시간들에서, 그 위치가 단계(192)에서 샘플링된다.

테이프 이송 부재 또는 그와 관련되는 부품들이 종착 정지부와 접촉할때, 그 부재가 부딪치는 탄성부품이 있다면, 그 부재는 같은 위치에 머물거나 또는 약간 뒤로 튕겨날 수 있다. 만약 테이프 이송 부재의 위치가 같은 위치에 머물거나 또는 약간 되튕기면, 종착 위치에 도달된 것으로 간주된다. 그 다음, 그 위치는 이동되는 가장 먼 거리인 전 위치와 같게 설정된다.

그 다음, 현 위치가 예상 종착 위치로부터 접촉거리내에 있는지 아닌지에 대한 평가가 단계(198)에서 행해진다. 그 평가에서의 답이 부정적일 때, 테이프 이송 부재가 예를 들어 수동 정지에 의해 부주의하여 정지된 것일 수 있으며, 그 부재를 접촉속도로 계속해서 이동시키는 것이 바람직하다. 그리하여, 시스템은 다음의 적절한 시간에 단계(192)에서 위치를 샘플링하도록 복귀한다. 위치가 접촉거리내에 있으면, 이 위치는 테이프 이송 부재가 정지할 것으로 알려진 곳이기 때문에 같은 작동을 다음에 반복하는 중에 사용할 예상 종착 위치가 현 위치와 같게 설정된다. 이것은 단계(200)에서 일어난다.

그리하여, 테이프 이송 부재의 동일한 이동이 반복될 때, 접촉기 리들과 프로파일 거리들은 모두 새로이 인지된 종착위치와 관련될 것이며, 접촉속도가 시스템의 앞서의 작동에 기초를 둔 접촉거리의 시작위치와 더욱 가깝게 일치하여 도달되는 시간 또는 위치사이에 차이를 두도록 프로파일 거리가 조정되어 진다는 것을 알 수 있다.

그리하여, 이 발명은 가능한 빠르며, 종착위치에 부딪칠때 제어된 또는 감속된 속도를 제공하는 속도로 규정된 경로를 따라 테이프 이송 부재를 이동시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 또한 바람직하게, 이 방법과 장치는 연속되는 효과적인 작동을 보장하도록 작동조건들을 변화시키기 적합하다. 이 발명의 바람직한 2개의 실시예들이 이 발명의 속도 프로파일 발생기에 따라 각각 작동가능한 것으로 설명되었지만, 이 발명은 고속 작동이 요구되는 것이 중요하고 종착위치에 도달될 때 제어되고 더욱 제한된 속도를 필요로 하는 어떠한 부재에도 실시될 수 있다.

Claims (11)

1. 테이프 이송 장치의 테이프 이송 부재를 이동시키는 방법으로서, 상기 테이프 이송 부재를 선택된 경로를 따라 미리 선택된 종착 위치쪽으로 제1속도로 이동시키는 단계와 ; 선택된 경로를 따라서의 상기 이동 중에, 상기 미리 선택된 종착 위치에 대한 테이프 이송 부재의 위치를 주기적으로 감지하는 단계와, 테이프 이송 부재의 감지된 위치가 상기 미리 선택된 종착위치로부터 제1의 선택된 거리내에 있는가를 결정하는 단계 및 ; 정확한 종착 위치에 도달된 때 테이프 이송 부재의 이동을 정지시키는 단계를 포함하고 ; 테이프 이송 부재를 제1속도로 이동시키는 상기 단계가, 테이프 이송 부재가 상기 미리 선택된 종착 위치로부터 상기 제1의 선택된 거리내에 있게 된 때 테이프 이송 부재를 선택된 감속 속도로 이동시키는 것을 더 포함하는, 테이프 이송 장치의 테이프 이송 부재를 이동시키는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 정지 단계가, 이동하는 테이프 이송 부재가 넘을 수 없는 기계적 정지부를 제공하는 것을 포함하며, 이 방법이, 상기 정확한 종착 위치를 규정하도록 상기 미리 선택된 종착 위치쪽으로의 이동이 멈춘 때를 검출하는 단계와, 후속 사용을 위해 상기 정확한 종착 위치를 나타내는 값을 기억시키는 단계를 더 포함하는, 테이프 이송 장치 테이프 이송 부재를 이동시키는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 모든 단계들을 반복하는 것을 더 포함하며, 상기 결정 단계가, 상기 반복중에, 테이프 이송 부재가 이전의 상기 단계들에서 먼저 정지된 때 테이프 이송부재의 감지된 위치가 테이프 이송 부재의 감지된 위치로부터 제1의 선택된 거리내에 있는가를 결정하는 것을 포함하는, 테이프 이송 장치의 테이프 이송 부재를 이동시키는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 테이프 이송 부재를 제1속도로 이동시키는 상기 단계가, 테이프 이송 부재가 제1의 선택된 속도에 도달하기 전에 상기 선택된 감속 속도보다 큰 속도로 그 테이프 이송 부재를 이동시키는 단계와, 상기 테이프 이송 부재의 위치가 종착 위치로부터 제1의 선택된 거리보다 큰 제2의 선택된 거리에 있을 때 상기 선택된 감속 속도로 상기 큰 속도를 감속시키는 단계를 더 포함하는, 테이프 이송 장치의 테이프 이송 부재를 이동시키는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 감속시키는 단계가, 테이프 이송 부재가 종착위치로부터 제2 및 제1의 선택된 거리들 사이에 있는 동안 테이프 이송 부재의 속도를 선택된 비율로 감소시키는 것을 더 포함하는, 테이프 이송 장치의 테이프 이송 부재를 이동시키는 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 감속시키는 단계가, 테이프 이송 부재의 속도가 상기 선택된 감속 속도를 포함하는 선택된 속도 범위들내에 있게 되는 위치로부터, 종착 위치로부터의 제1의 선택된 거리까지의 위치로 테이프 이송 부재가 주행하는데 걸리는 시간의 길이를 측정하는 단계, 그 시간이 목표 시간과 다른지 여부를 결정하는 단계, 측정된 시간과 목표 시간 사이의 차이를 최적화하는 양만큼 제2의 선택된 거리를 변경시키는 단계를 더 포함하는, 테이프 이송 장치의 테이프 이송 부재를 이동시키는 방법.
7. 테이프 이송 장치의 작동중 규정된 경로에 따른 테이프 이송 부재의 이동을 제어하는 장치로서, 제어신호에 응답하여 상기 테이프 이송 부재를 규정하는 경로를 따라 예정된 종착 위치쪽으로 이동시키기 위한 수단과 ; 상기 예정된 종착 위치 이전의 제1 및 제2의 선택된 거리들을 통한 상기 규정된 경로에 따른 상기 부재의 이동에 응답하여, 상기 규정된 경로에 따른 상기 부재의 위치에 상응하는 미리 선택된 이동 속도들을 나타내는 기준 신호를 발생하기 위한 수단과 ; 상기 기준 신호에 응답하여, 상기 미리선택된 속도들중 한 속도로 상기 부재를 이동시키기 위해 제어 신호를 발생하기 위한 수단과 ; 상기 부재가 정확한 종착 위치에 도달한 것에 응답하여, 정확한 종착 위치에 따라 제2의 선택된 거리를 수정하기 위한 수단을 포함하는, 테이프 이송 장치의 테이프 이송 부재의 이동을 제어하는 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 기준 신호 발생 수단이, 제2의 선택된 거리 이전에서는 더 높은 속도로 그리고 테이프 이송 부재가 제1의 선택된 거리에 도달한 후에는 감속된 속도로 상기 부재를 이동시키는 것에 상응하는 기준 신호를 발생하고, 상기 부재가 정확한 종착 위치로부터 제2의 선택된 거리에 도달한 후 부재의 속도를 상기 더 높은 속도로부터 상기 감속된 속도로 감소시키기 위한 기준 신호를 발생하기 위한 수단을 포함하는, 테이프 이송 장치의 테이프 이송 부재의 이동을 제어하는 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 기준 신호 발생수단이, 상기 테이프 이송 부재가 제2의 선택된 거리로부터 제1의 선택된 거리로 이동할 때 상기 부재의 속도를 제어되는 선택된 비율로 감소시키는, 테이프 이송 장치의 테이프 이송 부재의 이동을 제어하는 장치.
10. 제7항에 있어서, 상기 거리 수정 수단이, 상기 예정된 종착 위치와 정확한 종착 위치사이의 차이에 응답하여, 상기 예정된 종착 위치와 정확한 종착 위치 사이의 차이를 최적화하는 양만큼 제2의 선택된 거리를 변경시키는, 테이프 이송 장치의 테이프 이송 부재의 이동을 제어하는 장치.
11. 제7항에 있어서, 상기 테이프 이송 부재가 상기 규정된 경로를 따라 이동되면서 테이프를 이송시키는 테이프가이드이고, 테이프 이송중 테이프의 장력을 조정하기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 장력 조정수단은 테이프 장력이 알려진 장력 범위내에 있을 때 테이프 장력을 조정할 수 있고, 상기 기준 신호 발생수단이, 미리 전해진 범위내에서 장력을 변화시킬 수 있는 속도들을 나타내는 기준 신호를 발생하는, 테이프 이송 장치의 테이프 이송 부재의 이동을 제어하는 장치.

Images