WO1997002515A1 - Verfahren zum positionieren eines schrittmotors für ein wiedergabe- und/oder aufzeichnungs- und/oder ausgabegerät für platten und ein solches gerät hierzu - Google Patents

Verfahren zum positionieren eines schrittmotors für ein wiedergabe- und/oder aufzeichnungs- und/oder ausgabegerät für platten und ein solches gerät hierzu Download PDF

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playback
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motor
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PCT/DE1996/001093
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Ulrich Pitz
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Nsm Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/40—Open loop systems, e.g. using stepping motor

Definitions

  • the invention relates to a method for positioning a stepper motor of a computer-controlled transport device arranged between disk magazines for the reciprocation of a disk holder for disks designed as information carriers, in particular CD disks, between any receiving receptacles that receive the disks and / or a pull-out device of a playback and / or recording and / or output device for the disks arranged on the transport device and controlling the receiving compartments for the disk holders when the stepping motor is switched on or after a fault.
  • the invention relates to a playback and / or recording and / or output device for disks designed as information carriers, in particular CD disks, with opposing disk magazines which hold disk holders for at least one disk in horizontally superimposed receiving compartments, one between the computer-controlled transport device arranged in the plate magazines for optional and transporting a single plate holder with the plate between any receiving compartments, between a receiving compartment and at least one drive for reading or writing information from or onto the plate or between a receiving compartment or a drive and a plate loading / output - Drawer, and two pull-out devices for the plate holders that can be moved horizontally on the transport device.
  • a plate changing device is known from EP 0 138 005 B1, in which a vertically movable plate removal device is arranged between two vertical plate magazines storing plate plates with plates and carries a plate case gripper that can be moved horizontally on the plate magazine.
  • This record sleeve gripper is provided with two gripping devices, one of which is optionally in its standby position in the left or right disk magazine, while the other gripping device holds a removed disk case in the middle position, in which the disk is above the turntable of the player located.
  • the plate cover gripper only one gripping device of the plate cover gripper can assume a standby position for taking out a plate cover from the assigned plate magazine, ie if a plate cover is to be removed from the other plate magazine, then the plate cover gripper must first be directed in the direction of the latter Plate magazines are moved in order to bring the other gripping device into a standby position for removing a plate sleeve from the plate magazine assigned to it, which means an additional The path of travel of the plate cover gripper increases the transport time of the plate cover containing the desired plate from the plate magazine to the turntable of the playback unit.
  • EP 0 280 263 A2 discloses a disk player in which the disks are deposited in two stacks and can be played in two playback stations. The individual disks can be played from two sides. After playing, they are no longer put back in the same stack.
  • an endless conveyor belt is designed as a pull-out device. A plate can thus be removed from one of the two magazines without waiting time. The position of the pull-out device cannot be used to check the plate position with this device.
  • EP 0 439 483 B1 shows a disc player with two disc magazines lying opposite one another, with a transport device which can be moved in the stacking direction of the disc magazines to convey a disc holder back and forth with a disc between the disc magazines and a playback unit, and with two independently of one another controllable pull-out drawers that can be moved horizontally on the transport device facilities with one retractable and extendable gripper arm.
  • the pull-out devices which can be moved independently of one another, are each in a standby position for removing a plate holder for a plate, which is present in the assigned plate magazine, or the one pull-out device is moved into a central position in which it removes the plate removed from the associated plate magazine fixed with the disc holder concentrically to the turntable of the playback unit, while the other pull-out device remains in its standby position for the other disc magazine.
  • the invention has for its object to provide a method for positioning a stepper motor and a playback and / or recording and / or output device for disks of the type mentioned, which with a simple and compact structure extremely short travel paths of the pull-out devices for guaranteed all possible transport routes of a plate holder with a plate.
  • this object is achieved according to the invention in that the stepper motor is moved manually in the de-energized state to at least one vertical mechanical limitation of the movement range of the transport device or at least one horizontal mechanical limitation of the movement range of the pull-out device, the stepper motor in the current-carrying state Computer-controlled state at least one sensor located within the movement range of the transport device or the pull-out device for determining its absolute position is run over, and the path covered by the stepper motor is stored in a number of motor steps in a non-volatile memory.
  • the positioning of the stepping motor is expediently carried out separately for each sensor if there are at least two spaced sensors within the range of movement of the transport device or the pull-out device.
  • the controller controlling the playback and / or recording and / or output device decides which sensor is used to compare the determined motor steps.
  • the controller that controls the playback and / or recording and / or output device advantageously selects the sensor closest to the stepper motor in order to compare the determined motor steps.
  • control system is missing of the reproduction and / or recording and / or output device the distance of the at least two sensors in order to determine the total rotation range of the stepper motor in motor steps.
  • Knowledge of the total range of rotation of the stepper motor from the control of the playback and / or recording and / or output device is used for the calculation of the approach and braking distances of the stepper motor.
  • the range of motion of the transport device or the pull-out device corresponds to the respective rotating range of the stepping motor.
  • the process has several advantages. Manufacturing-related tolerances in the production of the playback and / or recording and / or output device are not included in the accuracy.
  • the one-time manual setting does not require any adjustment, but only a procedure in defined steps that are specified and monitored by the central computer unit. No measuring instruments or other aids are required. If necessary, the setting can also be carried out at the installation site of the playback and / or recording and / or output device.
  • the achievable accuracy is +2 motor steps.
  • the object is achieved in that after switching on the playback and / or recording and / or output device at least one between the vertical mechanical limits against the movement range of the transport device or the horizontal mechanical limits of the movement range of the pull-out device, the stepper motor passes the arranged sensor once and the quadrature decoder count read by a square decoder in the control of the playback and / or recording and / or output device is stored as a reference value, the quadrature decoder counter reading being ascertained by the quadrature decoder from the motor steps recorded by an encoder per revolution of the stepping motor. For this purpose, the quadrature decoder counter reading is evaluated before, during and after the movement of the transport device or the pull-out device.
  • the distance between the mechanical limits of the rotary range of the stepper motor and the sensor is measured in detail by means of the encoder, the stepper motor passing over the sensor and registering the quadrature decoder counter reading, the stepper motor switched off and the transport device or the pull-out device is moved manually to one of its respective limits and the quadrature decoder counter reading is determined, the resulting difference in the quadrature decoder counter sand calculates the distance in motor steps and this value is stored in a non-volatile memory.
  • the movement of the transport device or the pull-out device the step sequence indicated on the stepping motor is compared with the quadrature decoder counter reading, the stepping motor being switched off in the case of a difference greater than ⁇ 4 motor steps.
  • the actual position is calculated and compared with the target position specified by the control.
  • the switched-off stepper motor is put into operational readiness by energizing it with any phase and calculating the actual position from the quadrature decoder counter reading and transmitting it to the control of the playback and / or recording and / or output device.
  • the end of the swinging-out process of the transport device or of the pull-out device is determined in a periodic test after the movement or a re-energization of the stepping motor by falling below the change in the quadrature decoder counter reading by a certain amount.
  • the range of motion of the transport device or the pull-out device advantageously corresponds to the respective range of rotation of the stepping motor.
  • the precise knowledge of the positions of the transport device or the associated pull-out devices is of essential importance for the operation of the playback and / or recording and / or output device. If a malfunction occurs while the transport device is traveling or the transport device moves against an obstacle, this must be recognized under all circumstances. Otherwise, the assignment of the pull-out device to the storage compartments of the plate magazine is not guaranteed. This method ensures that every motor movement is recorded as long as the playback and / or recording and / or output device is switched on.
  • the quadrature decoder counter reading read is stored by the central computer unit as a reference value.
  • the quadrature decoder counter reading is evaluated before, during and after the journey of the transport device or the pull-out device. Different applications can occur:
  • the distance between the mechanical limits of the rotation range, which can also be designed as sensors, and the sensor can be measured using the optical two-phase encoder. This has the advantage that the principle-related error of +2 motor steps is eliminated.
  • the computing unit controls the passage of the sensor by the transport device or pull-out device and remembers the quadrature decoder counter reading (step 1).
  • the drive motor is switched off and the transport device or the pull-out device is pressed manually onto the bottom of the device housing or a lateral limitation (step 2).
  • the distance is stored in the memory of the central computer unit.
  • the actual position is calculated from the quadrature decoder counter reading and compared with the target position specified by the computer unit.
  • the actual position from the quadrature decoder counter reading is calculated as follows: Step 1: the drive motor is energized with any phase, Step 2: the quadrature decoder counter reading is assumed to be an approximate actual position, Step 3: the associated phase is calculated from the actual position, Step 4: the actual position is corrected for the deviation of the calculated phase from the phase actually created ( +2).
  • the last step is necessary in order to compensate for inaccuracies in the incremental position detection and deflections of the drive motor from the center of the pole due to an attacking torque. In this way, a measurement or position error of up to ⁇ 2 steps remains without effect on the calculated position.
  • a switched off drive motor is made ready to drive again by energizing it with any phase (step 1) and calculating the actual position from the quadrature decoder counter reading, as explained above, and transferring it to the central computer unit (step 2).
  • the drive motor is thus ready for operation without traveling to the sensor.
  • the end of the swinging-out process of the drive of the transport device or pull-out device after the end of the trip or a re-energization is indicated by falling below the quadrature Decoder counter reading change determined by a specified amount in a periodic check.
  • the task of the present invention is achieved in that, in order to monitor the drive motor of the transport device or the pull-out device, the latter is connected to an incremental encoder for incremental position detection of the drive motor.
  • the drive motor of the transport device or the pull-out device is expediently a four-phase stepper motor.
  • the incremental encoder consists of an optical two-phase encoder, a code disk, a quadrature decoder and at least one sensor.
  • the code disk is advantageously a slot disk and provided with 100 slots.
  • the quadrature decoder is also provided for evaluating the optical two-phase encoder.
  • a sensor is assigned to the transport device or the pull-out device to determine the absolute position. This is provided to determine the lower initial position of the transport device or to determine a lateral initial position of the pull-out device.
  • the quadrature decoder can be part of the central computer unit of the playback and / or recording and / or output device.
  • the code disk is arranged on the motor axis and the optical two-phase encoder is arranged on the housing of the drive motor.
  • the transport device is slidably mounted on two guide rods running parallel to one another and vertically and can be moved up and down via at least one belt drive with a reversible drive motor.
  • One of the guide rods of the transport device is rotatably mounted, and this guide rod is for converting its rotary movement into a displacement movement of the slide of the pull-out device, on the one hand via a rotatable, non-rotatable gearwheel with the toothed belt of the belt drive coupled to the slide, and on the other hand via one additional belt drive connected to the drive motor for the sled.
  • the rotatable guide rod is connected via a further belt drive to the rotatable code disk, which interacts with sensors generating position pulses to determine the position of the pull-out device.
  • the playback and / or recording and / or output device enables a simple and convenient Compact construction extremely short travel paths of the transport device and the pull-out device for all possible transport paths of a plate holder with a plate.
  • FIG. 2 shows a side view of the reproduction and / or recording and / or output device according to FIG. 1;
  • 3a to 3c in each case a cross section through the playback and / or recording and / or output device according to FIG. 1 in different positions of the pull-out device of the transport device for a disk holder; 4: a partially cut-out bottom view of the playback and / or recording and / or output device according to FIG. 1;
  • FIG. 7 another embodiment of the representation according to FIG. 4;
  • the playback / recording and output device for disks 1 has a housing 2 with a double door 3 attached to the front side.
  • Two opposite plate magazines 4 are arranged laterally in the lower region of the housing 2.
  • a further interchangeable plate magazine 4 is located above the left plate magazine 4, while a tower consisting of four interchangeable drives 5 is provided above the right plate magazine 4.
  • the drives 5 are used to read or write information from or onto a disk 1.
  • the space between the plate holders 7 is smaller than the thickness of the plate 1 inserted in the plate holder 7.
  • the thickness of the plate holder 7 is only slightly larger than the thickness of the plate 1.
  • the plate 1 has a thickness of approximately 1 , 2 mm and the plate holder 7 a thickness of about 2.8 mm. This results in an extremely low height for a plate magazine 4 with fifty plate holders 7 stacked one on top of the other.
  • the plate holder 7 is secured in its position by two spring elements 8 arranged opposite one another on the plate magazine 4.
  • the plate holder 7 protrudes by clearing the corresponding side wall of the plate magazine 4 so far above the pull-out side of the plate magazine 4 that it is opened by one of the two pull-out devices 9 in the space between the plate magazines 4 and the drives 5. and movable transport device 10 for which a plate holder 7 can be gripped.
  • the plate holder 7 In the extended position of the plate loading / unloading drawer, the plate holder 7 remains positively controlled in the drawer 11, ie the plate holder 7 cannot be removed from the drawer 11 when a plate 1 is being input or output. All functions of the device are controlled via an internal computer unit 13 arranged above the plate loading / output drawer 11, which is equipped with an on / off switch 14, a door opener 15, a key switch 16, a display 17 and a loading device. serves buttons panel 18 is
  • the two pull-out devices 9, which can be moved horizontally on the transport device 10, can at the same time be moved in opposite directions, crossing each other, namely between a standby position for removing a specific plate holder 7 with the desired plate 1 from the corresponding plate magazine 4 or the corresponding drive 5 or from the plate loading / output drawer 11 and one Transport device position for removing the plate holder 7 from the transport device 10.
  • Both the pull-out devices 9 are not in engagement with the plate holder 7 either in the standby position or in the transport device position. In these positions, however, the pull-out devices 9 can each be brought into an engagement position with the plate holder 7.
  • Each pull-out device 9 comprises a slide 21, which is slidably guided on a horizontal support rod 19 and provided with a retractable and extendable gripping slide 20 for a plate holder 7.
  • the plate holder 7 has a recess 22 on its longitudinal sides in the front area, the gripper slide 20 of the corresponding slide 21 can engage in the position of the plate holder 7 in the receiving compartment 6 of the respective plate magazine 4 or in the transport device 10.
  • the slide 21 assigned to the right plate magazine 4 is attached to the front tower 23 and the slide 21 assigned to the left plate magazine 4 is attached to the rear tower 24 of a belt drive 40 coupled to a reversible drive motor 25.
  • each guide rod 26, 26a is laterally assigned a belt 28 of a belt drive 29 running parallel to it and guided over deflection rollers 27, each belt 28 being connected to the transport device 10 via a clamping bracket 30.
  • the lower pulleys 27 are over an axis 32 accommodated in bearings 31 is coupled to one another.
  • the axis 32 carries a further deflection roller 33 for a belt 34, which is connected to the drive wheel 35 of a reversible drive motor 36.
  • a sensor 38 which is arranged on a printed circuit board 37 and is designed as a fork coupler, into which a web 39 attached to the underside of the transport device engages in the lower position of the transport device 10.
  • Both guide rods 26, 26a of the transport device 10 are rotatably mounted.
  • a gear 42 is slidably and non-rotatably connected to the toothed belt 43 of the belt drive 40 coupled to the carriage 21.
  • This gear 42 is opposite a gear 44 which is fixedly mounted on the transport device 10 and which serves as a deflection roller for the toothed belt 43.
  • the right guide rod 26 carries a non-rotatable gear 44 for a further belt drive 45, which cooperates with the drive wheel 46 of the reversible drive motor 25. Furthermore, the right guide rod 26 is connected at the lower end via a further belt drive 47 to a code disk 49 mounted on an axis 48, to which two sensors 50 designed as fork couplers and attached to the printed circuit board 37 are assigned.
  • the standby position and the transport device position of the slide 21 of the pull-out device 9 can be monitored with the aid of these position pulse generating sensors 50.
  • the retracting and extending movement of the gripping slides 20 of the slides 21 of the pull-out device 9 is controlled by a switchable slide control 51.
  • the link control 51 is designed such that when the carriage 21 moves in opposite directions from the ready position or from the transport device position, either the gripper slide 20 of the right or left carriage 21 forcibly transitions into the engagement position with the plate holder 7.
  • the gripping slides 20 are bent in opposite directions in the front area.
  • the carriage 21 can move the front regions of the gripper slides 20 in one plane, ie an extended gripper slider 20 also transports them, in the event of a countercrossing movement of the slide 21, in which a gripper slide 20 is always in the extended position due to the link control 51 a plate holder 7 in its front area, while the front area of the other retracted gripper slide 20 moves in the opposite direction behind the front area of the extended gripper slide 20.
  • a rectangular support arm 53 for receiving a plate holder 7 is located on the housing 52 of the transport device 10.
  • the upper side of the support arm 53 is designed as a self-contained cover 54 for the underlying plate holder 7 with the associated plate 1.
  • the cover 54 serves as dust protection.
  • the cover 54 for observing the plate 1 is designed as a transparent disk 55.
  • the light beam runs through the disk 55 as a light barrier trained, stationary sensor for determining the actual presence of a plate 1 in the plate holder 7.
  • the transport device 10 moves from its starting position to a height which corresponds to the height of the receiving compartment 6 right plate magazine 4 coincides, in which the plate holder 7 lies with the plate to be transported.
  • the gripping slides 20 of the slides 21 of the pull-out devices 9 are in the standby position (see FIG. 5a). Then the gripping slide 20, which is assigned to the plate holder 7 with the inserted plate 1, is brought into engagement with the corresponding recess 22 of the plate holder 1 (see FIGS. 5b and 3a).
  • the two gripping arms 20 then execute a synchronous, opposite movement until the plate holder 7 with the plate 1 has reached its end position in the transport device 10 (cf. FIG. 5c). Then the gripping slide 20, which is engaged with the plate holder 7, is brought out of engagement with the plate holder 7, as a result of which both gripping slides 20 are now in the transport device position (see FIG. 5d). Now the gripping slide 20, which was not previously engaged with the plate holder 7, is brought from its transport device position into an engagement position with the facing recess 22 of the plate holder 7 (see Fig. 5e). Now the gripping slides 20 again perform an opposite, synchronous, intersecting movement until the plate holder 7 with the plate 1 has reached its end position in the left plate magazine 4 (see FIGS.
  • the following steps can take place in succession when changing a plate holder 7 with inserted plate 1 from the right plate magazine 4 to the left plate magazine 4:
  • the gripping slide 20 assigned to the right plate magazine 4 is turned off the standby position (see FIG. 6a) with the plate holder 7 selected in this plate magazine 4 is brought into engagement with the associated plate (see FIG. 6b).
  • the gripping slides 20 execute an opposite synchronous movement until the plate holder 7 with the plate 1 has reached its end position in the transport device 10 (cf. FIG. 6c).
  • the other gripping slide 20 with the plate holder 7 is also brought into an engagement position with the plate shark. ter 7 transferred (see FIG. 6d).
  • the gripper slide 20 which is first brought into engagement with the plate holder 7, is brought out of engagement with the plate holder 7 (see FIG. 6e). Now the gripper slides 20 again perform an opposing, intersecting movement until the plate holder 7 with the plate 1 has reached its end position in the left plate magazine (see FIG. 6f). The right gripper slide 20 is then disengaged from the plate holder 7, as a result of which both gripper slides 20 return to their standby position (see FIG. 6g). In this case, a gripper slide 20 is always engaged with the plate holder 7 when the plate holder 7 is being transported.
  • the internal computer 13 of the playback and / or recording and / or output device comprises a central processing unit 56, a BIOS unit 57, a RAM 58 and an interface 59 to an external computer (not shown) with which the internal computer 13 communicates what is indicated by the double arrow 60.
  • Another interface 61 is for connection to a number of drives 5 1; 5 2 , ... 5 N , each with interfaces 62 l7 62 2 , ... 62 N.
  • the interface 61 is connected to the interfaces G2 1 , 62 2 ... 62 N via a line 63 and branch lines 64- L , 64 2 ,... 64 N.
  • the internal computer 13 also includes a further interface 64, via which it is connected to the transport device 10 by means of a line 65.
  • the interfaces 59, 61 64 of the internal computer 13 are via lines 65, 66, 67 and a line 68 and lines 69, 70, 71 with the central processing unit 56, the BIOS unit 67 and the RAM 68 in connection.
  • a buffer 72 is integrated with the internal computer 13 and is connected to the corresponding units of the internal computer 13 via a line 73.
  • the buffer 72 can be designed as a hard disk or CD-ROM.
  • the internal computer 13 controls and monitors the entire device and carries out the communication with the external computer. Furthermore, it also manages the intermediate storage 72. Externally, the number of drives 5 X , 5 2 ,...
  • 5 N for the external computer is a single drive with a large, but contiguous table of contents
  • the software of the external computer only has to branch to another directory to access the individual disks 1.
  • the operations, such as changing the disk, data retrieval, etc., are carried out by the internal computer 13, for which purpose the transport device 10 is used.
  • the internal computer 13 of the playback and / or recording and / or output device contains an incremental encoder 74 for incremental position detection of the drive motor 25 of the pull-out device 9 and the drive motor 36 of the transport device 10.
  • the incremental encoder 74 is made up of an optical two-phase encoder, a code disk 49, a quadrature decoder and the sensor 38.
  • the quadrature decoder is part of the central computer unit 13 of the playback and / or recording and / or output device . Positions are located within the range of rotation of the drive motor 25 for the pull-out device 9 or the drive motor 36 for the transport device 10, which positions are to be approached during normal operation of the playback and / or recording and / or output device.
  • the positions have a structurally determined distance from at least one boundary, which are formed, for example, by the sensors 50. If the absolute position of the drive motor 25 or 36 is known to the central computer unit 13, each position can be approached step by step within the rotation range. After switching on the drive motor 25 or 36 or after a fault, the central computer unit 13 does not know the absolute position of the drive motor 25 or 36 and must first be determined. If the sensor 38 is attached to any position within the rotary range of the drive motor 25 or 36, it divides the rotary range into two sections, namely transport device: below / above or pull-out device: outside / inside, and its distance at least If one of the sensors 50 is known, the central computer unit 13 can adjust itself when the sensor 38 is passed over and thus knows the absolute position of the drive.
  • the distance between the sensor 38 and the sensors 50 is unknown after the reproduction and / or recording and / or output device has been manufactured and must be measured in a one-time setting process.
  • the drive motor 25 or 36 is turned manually to one of the sensors 50 of the rotation range in the de-energized state.
  • the central computer unit 13 then controls the passage of the sensor 38 by the corresponding transport device 10 or pull-out device 9.
  • the distance traveled in motor steps is stored in the non-volatile memory 72 of the central computer unit 13.
  • the pull-out device 9 has a sensor 50 in the vicinity of the right and left limits of the rotation range of the drive motor 25.
  • the setting is carried out separately for each sensor 50.
  • the central computer unit 13 decides on a case-by-case basis at which sensor 50 it compares its count. This has the advantage that the drive motor 25 does not have to travel through the entire rotational range when determining the absolute position, but only up to the nearest sensor 50. If the manual setting has been carried out, the computer unit 13 also measures the distance between the sensors 50. which results in the total turning range in motor steps. The knowledge of the total range of rotation is used by the computer unit 13 for calculating the starting and braking curves of the drive motor 25.
  • a sensor 50 is provided in the vicinity of the lower floor of the playback and / or recording and / or output device.
  • the manual setting is limited to pushing the transport device 10 down.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerät für als Informationsträger ausgebildete platten mit gegenüberliegenden Plattenmagazinen (4), die in horizontal übereinanderliegenden Aufnahmefächern (6) Plattenhalter (7) für mindestens eine Platte (1) aufnehmen und einer zwischen den Plattenmagazinen (4) angeordneten, rechnergesteuerten Transporteinrichtung (10) mit zwei auf dieser horizontal verfahrbaren Auszugeinrichtungen (9) für die Plattenhalter (7). Zur Überwachung des Antriebsmotors (25; 36) der Transporteinrichtung (10) bzw. der Auszugeinrichtung (9) ist dieser mit einem Inkrementalgeber (74) zur inkrementellen Positionserfassung des Antriebsmotors (25; 36) verbunden, um ein im wesentlichen automatisches und genaues Positionieren der Transporteinrichtung (10) bzw. der Auszugeinrichtung (9) zu gewährleisten.

Description

Verfahren zum Positionieren eines Schrittmotors für ein Wie¬ dergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabe- gerät für Platten und ein solches Gerät hierzu
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Positionie¬ ren eines Schrittmotors einer zwischen Plattenmagazinen ange¬ ordneten rechnergesteuerten Transporteinrichtung zur Hin- und Herbewegung eines Plattenhalters für als Informationsträger ausgebildete Platten, insbesondere CD-Platten, zwischen be¬ liebigen, die Platten aufnehmenden Aufnähmetächern und/oder einer an der Transporteinrichtung angeordneten, die Aufnahme- fächer für die Plattenhalter ansteuernden Auszugseinrichtung eines Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rätes für die Platten beim Einschalten des Schrittmotors oder nach einer Störung.
Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerät für als Infor¬ mationsträger ausgebildete Platten, insbesondere CD-Platten, mit gegenüberliegenden Plattenmagazinen, die in horizontal übereinanderliegenden Aufnahmefächern Plattenhalter für mindestens eine Platte aufnehmen, einer zwischen den Plattenmagazinen angeordneten, rech¬ nergesteuerten Transporteinrichtung zur wahlweisen Hin- und Herbeförderung eines einzelnen Plattenhalters mit der Platte zwischen beliebigen Aufnähmetächern, zwischen ei¬ nem Aufnahmefach und mindestens einem Laufwerk zum Ausle¬ sen oder Einschreiben von Informationen von der bzw. auf die Platte oder zwischen einem Aufnahmefach oder einem Laufwerk und einem Platten-Lade/Ausgabe-Schubfach, und zwei auf der Transporteinrichtung horizontal verfahrbaren Auszugeinrichtungen für die Plattenhalter.
Aus der EP 0 138 005 Bl ist eine Plattenwechselvorrichtung bekannt, bei der zwischen zwei vertikalen, Plattenhüllen mit Platten speichernden Plattenmagazinen eine vertikal verfahr¬ bare Plattenentnahmevorrichtung angeordnet ist, die einen auf dieser horizontal verfahrbaren Plattenhüllengreifer trägt. Dieser Plattenhüllengreifer ist mit zwei Greifeinrichtungen versehen, von denen sich wahlweise eine in ihrer Bereit¬ schaftsposition in dem linken oder rechten Plattenmagazin be¬ findet, während die andere Greifeinrichtung eine entnommene Plattenhülle in der Mittenposition hält, in der sich die Platte oberhalb des Plattentellers des Abspielgerätes befin¬ det. Sonach kann immer nur eine Greifeinrichtung des Platten¬ hüllengreifers eine Bereitschaftsposition zur Herausnahme ei¬ ner Plattenhülle aus dem zugeordneten Plattenmagazin einneh¬ men, d.h. wenn eine Plattenhülle aus dem anderen Plattenmaga¬ zin entnommen werden soll, dann muß zunächst der Plattenhül- lengreifer in Richtung dieses Plattenmagazins verfahren wer¬ den, um die andere Greifeinrichtung in eine Bereitschaftspo¬ sition zur Herausnahme einer Plattenhülle aus dem ihr zuge¬ ordneten Plattenmagazin zu bringen, was einen zusätzlichen Verfahrweg des Plattenhüllengreifers darstellt, der die Transportzeit der die gewünschte Platte enthaltenden Platten¬ hülle von dem Plattenmagazin zu dem Plattenteller der Abspie¬ leinheit erhöht .
Weiterhin offenbart die EP 0 280 263 A2 ein Plattenabspielge¬ rät, bei dem die Platten in zwei Stapeln abgelegt werden und in zwei Abspielstationen abgespielt werden können. Die ein¬ zelnen Platten können von zwei Seiten abgespielt werden. Sie werden nach dem Abspielen nicht mehr in denselben Stapel zu¬ rückgelegt. Bei diesem Gerät ist ein unendliches Förderband als Auszugeinrichtung ausgebildet. Damit kann eine Platte oh¬ ne Wartezeit aus einem der beiden Magazine entnommen werden. Die Stellung der Auszugeinrichtung kann bei diesem Gerät nicht zur Kontrolle der Plattenposition herangezogen werden. Bei geringsten Unregelmäßigkeiten im Transport der Platten, beispielsweise bei der Abgabe der Platten aus dem Abspielge¬ rät oder durch Erschütterungen der Anlage, sind daher emp¬ findliche Störungen des Betriebes zu erwarten, die nicht hin¬ genommen werden können.
Ferner zeigt die EP 0 439 483 Bl ein Plattenabspielgerät mit zwei einander gegenüberliegenden Plattenmagazinen, mit einer in Stapelrichtung der Plattenmagazine bewegbaren Transpor¬ teinrichtung zur Hin- und Herbeförderung eines Plattenhalters mit einer Platte zwischen den Plattenmagazinen und einer Ab¬ spieleinheit, und mit zwei unabhängig voneinander steuerba¬ ren, auf der Transporteinrichtung horizontal verfahrbaren Auszug- einrichtungen mit jeweils einem ein- und ausfahrbaren Greif- arm. Die unabhängig voneinander verfahrbaren Auszugeinrich¬ tungen befinden sich jeweils in einer Bereitschaftsposition zur Herausnahme eines in dem zugeordneten Plattenmagazin vor¬ handenen Plattenhalters für eine Platte, oder die eine Aus¬ zugeinrichtung ist in eine Mittenposition gefahren, in der sie die aus dem zugehörigen Plattenmagazin entnommene Platte mit dem Plattenhalter konzentrisch zu dem Plattenteller der Abspieleinheit fixiert, während die andere Auszugeinrichtung in ihre Bereitschaftsposition für das andere Plattenmagazin verbleibt. Hieraus resultiert zwar ein relativ kurzer Beför¬ derungsweg für eine einzelne Platte bzw. den zugehörigen Plattenhalter, jedoch muß beim Durchwechseln eines Platten¬ halters von einem Plattenmagazin zum anderen Plattenmagazin die den Plattenhalter in die Mittenposition gebrachte Auszu¬ geinrichtung in ihre Bereitschaftsposition zurückgefahren und die andere Auszugeinrichtung in die Mittenposition gefahren werden, welche dann erst den Plattenhalter in das andere Ma¬ gazin befördern kann. Dies bedingt einen entsprechenden Zeit¬ verlust.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Positionieren eines Schrittmotors sowie ein Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerät für Platten der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einem einfachen und kompakten Aufbau äußerst kurze Verfahrwege der Auszugein¬ richtungen für sämtliche möglichen Beförderungswege eines Plattenhalters mit einer Platte gewährleistet. Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schrittmotor im stromlosen Zustand manuell an zumin¬ dest eine vertikale mechanische Begrenzung des Bewegungs- bereiches der Transporteinrichtung bzw. an zumindest eine horizontale mechanische Begrenzung des Bewegungsbereiches der Auszugeinrichtung bewegt wird, der Schrittmotor im stromführenden Zustand rechnergesteu¬ ert zumindest einen innerhalb des Bewegungsbereiches der Transporteinrichtung bzw. der Auszugeinrichtung angeord¬ neten Sensor zur Bestimmung seiner Absolutposition über¬ fährt, und der vom Schrittmotor zurückgelegte Weg in einer Anzahl von Motorschritten in einem nichtflüchtigen Speicher ab¬ gelegt wird.
Die Positionierung des Schrittmotors wird zweckmäßigerweise bei Vorhandensein von wenigstens zwei beabstandeten Sensoren innerhalb des Bewegungsbereiches der Transporteinrichtung bzw. der Auszugeinrichtung für jeden Sensor getrennt durchge¬ führt. Dabei entscheidet die das Wiedergabe- und/oder Auf¬ zeichnungs- und/oder Ausgabegerät steuernde Steuerung, an welchem Sensor die Abgleichung der ermittelten Motorschritte erfolgt. Vorteilhafterweise wählt dazu die das Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerät steuernde Steuerung den dem Schrittmotor am nächsten liegenden Sensor zum Abgleich der ermittelten Motorschritte aus .
In weiterer Ausbildung des Verfahrens vermißt die Steuerung des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerä¬ tes den Abstand der zumindest zwei Sensoren, um den Gesamt- drehbereich des Schrittmotors in Motorschritten zu ermitteln. Die Kenntnis des Gesamtdrehbereiches des Schrittmotors von der Steuerung des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes wird für die Berechnung der Anfahr- und Bremswege des Schrittmotors genutzt.
Um einen optimalen Abgleich des Schrittmotors am zugehörigen Sensor zu erreichen, entspricht der Bewegungsbereich der Transporteinrichtung bzw. der Auszugseinrichtung dem jeweili¬ gen Drehbereich des Schrittmotors.
Das Verfahren besitzt mehrere Vorteile. Fertigungsbedingte Toleranzen bei der Herstellung des Wiedergabe- und/oder Auf¬ zeichnungs- und/oder Ausgabegerätes gehen nicht in die Genau¬ igkeit ein. Die einmalige manuelle Einstellung erfordert kei¬ ne Justage, sondern nur ein Vorgehen in festgelegten Schrit¬ ten, die von der zentralen Rechnereinheit vorgegeben und überwacht werden. Es werden keine Meßinstrumente oder sonsti¬ ge Hilfsmittel benötigt. Die Einstellung kann bei Bedarf je¬ derzeit auch am Aufstellungsort des Wiedergabe- und/oder Auf¬ zeichnungs- und/oder Ausgabegerätes durchgeführt werden. Die erreichbare Genauigkeit liegt bei +2 Motorschritten.
In einer anderen Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß nach dem Einschalten des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes zumindest ein zwischen den vertikalen mechanischen Begrenzun- gen des Bewegungsbereiches der Transporteinrichtung bzw. den horizontalen mechanischen Begrenzungen des Bewegungsbereiches des Auszugeinrichtung angeordneter Sensor vom Schrittmotor einmalig überfahren und der dabei von einem Quadrat-Dekoder gelesene Quadratur-Dekoder-Zäherlstand in der Steuerung des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes als Bezugswert gespeichert wird, wobei der Quadratur-Dekoder- Zählerstand vom Quadratur-Dekoder aus den von einem Encoder erfaßten Motorschritten pro Umdrehung des Schrittmotors er¬ mittelt wird. Der Quadratur-Dekoder-Zählerstand wird dazu vor, während und nach der Bewegung der Transporteinrichtung bzw. der Auszugseinrichtung ausgewertet.
Im Detail wird verfahrensmäßig der Abstand zwischen den me¬ chanischen Begrenzungen des Drehbereiches des Schrittmotors und des Sensors mittels des Encoders vermessen, wobei der Schrittmotor den Sensor überfährt und den Quadratur- Dekoder-Zählerstand registriert, der Schrittmotor stromlos geschaltet und die Transpor¬ teinrichtung bzw. der Auszugeinrichtung manuell an eine ihrer jeweiligen Begrenzungen bewegt und dabei der Qua- dratur-Dekoder-Zählerstand ermittelt wird, und die sich ergebende Differenz des Quadratur-Dekocer- Zählersandes den Abstand in Motorschritten errechnet und dieser Wert in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt wird.
In weiterer Ausbildung dieses Verfahrens wird während einer Bewegung der Transporteinrichtung bzw. der Auszugeinrichtung die an den Schrittmotor angegebene Schrittfolge mit dem Qua¬ dratur-Dekoder-Zählerstand verglichen, wobei bei einer Diffe¬ renz größer als ±4 Motorschritten der Schrittmotor abgeschal¬ tet wird.
In einer anderen Ausbildung dieses Verfahrens wird nach einer Bewegung der Transporteinrichtung bzw. der Auszugseinrichtung aus dem Quadratur-Dekoder-Zählerstand die Istposition berech¬ net und mit der von der Steuerung vorgegebenen Sollposition verglichen.
Der abgeschaltete Schrittmotor wird in Betriebsbereitschaft gesetzt, indem dieser mit einer beliebigen Phase bestromt und aus dem Qudratur-Dekoder-Zählerstand die Istpositon berechnet und an die Steuerung des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes übermittelt wird.
Das Ende des Ausschwingvorganges der Transporteinrichtung bzw. der Auszugeinrichtung wird nach Beendigung der Bewegung oder eine Wiederbestromung des Schrittmotors durch Unter¬ schreiten der Quadratur-Dekoder-Zählerstands-Änderung um ei¬ nen bestimmten Betrag in einer periodischen Prüfung ermit¬ telt.
Vorteilhafterweise entspricht der Bewegungsbereich der Trans¬ porteinrichtung bzw. der Auszugseinrichtung dem jeweiligen Drehbereich des Schrittmotors . Die genaue Kenntnis der Positionen der Transporteinrichtung bzw. der zugehörigen Auszugeinrichtungen ist von wesentlicher Bedeutung für den Betrieb des Wiedergabe- und/oder Aufzeich¬ nungs- und/oder Ausgabegerätes. Kommt es während einer Fahrt der Transporteinrichtung zu einer Störung oder fährt die Transporteinrichtung gegen ein Hindernis, muß dies unter al¬ len Umständen erkannt werden. Ansonsten ist die Zuordnung der Auszugeinrichtung zu den Aufnahmefächern des Plattenmagazins nicht gewährleistet. Mit diesem Verfahren wird sicherge¬ stellt, daß jede Motorbewegung erfaßt wird, solange das Wie¬ dergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerät einge¬ schaltet ist.
Nach dem Einschalten des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes wird der Sensor erstmalig überfahren. Der dabei gelesene Quadratur-Decoder-Zählerstand wird von der zentralen Rechnereinheit als Bezugswert gespeichert. Der Qua¬ dratur-Decoder-Zählerstand wird vor, während und nach der Fahrt der Transporteinrichtung bzw. der Auszugeinrichtung ausgewertet . Dabei können verschiedene Anwendungsfälle vor¬ kommen:
Vermessung des Sensors
Der Abstand zwischen den mechanischen Begrenzungen des Dreh¬ bereiches, die auch als Sensoren ausgebildet sein können, und dem Sensor kann über den optischen Zwei-Phasen-Encoder ver¬ messen werden. Das hat den Vorteil, daß der prinzipbedingte Fehler von +2 Motorschritten entfällt. Die Rechnereinheit steuert das Überfahren des Sensors durch die Transportein¬ richtung bzw. Auszugeinrichtung und merkt sich den Quadratur- Decoder-Zählerstand (Schritt 1) . Der Antriebsmotor wird stromlos geschaltet und die Transporteinrichtung bzw. die Auszugeinrichtung manuell auf den Boden des Gerätegehäuses bzw. eine seitliche Begrenzung gedrückt (Schritt 2) . Die Dif¬ ferenz des Quadratur-Decoder-Zählerstandes mit dem aus Schritt 1 ergibt nach Umrechnung den Abstand in Motorschrit¬ ten. Der Abstand wird im Speicher der zentralen Rechnerein¬ heit abgelegt.
Hinderniserkennung
Während einer Fahrt der Transporteinrichtung bzw. der Auszu¬ geinrichtung wird ständig die an den Antriebsmotor ausgegebe¬ ne Schrittfolge, und somit dessen Position, mit dem Quadra¬ tur-Decoder-Zählerstand verglichen. Tritt eine Differenz grö¬ ßer +4 Motorschritte auf, wird eine Fehlfunktion angenommen und der Antriebsmotor abgeschaltet.
Erkennen einer Fehlpositionierung
Nach einer Fahrt der Transporteinrichtung bzw. Auszugeinrich¬ tung wird aus dem Quadratur-Decoder-Zählerstand die Istposi- tion berechnet und mit der von der Rechnereinheit vorgegebe¬ nen Sollposition verglichen. Die Istposition aus dem Quadra¬ tur-Decoder-Zählerstand wird dabei wie folgt berechnet: Schritt 1: der Antriebsmotor ist mit einer beliebigen Phase bestromt, Schritt 2: der Quadratur-Decoder-Zählerstand wird als unge¬ fähre Istposition angenommen, Schritt 3 : aus der Istposition wird die dazugehörige Phase berechnet, Schritt 4: die Istposition wird um die Abweichung der be¬ rechneten Phase mit der tatsächlich angelegten Phase korrigiert (+2) . Der letzte Schritt ist notwendig, um Ungenauigkeiten der in- krementellen Positionserfassung sowie Auslenkungen des An¬ triebsmotors aus der Polmitte auf Grund eines angreifenden Momentes auszugleichen. Auf diese Weise bleibt ein Meß- bzw. Stellungsfehler von bis zu ±2 Schritten ohne Auswirkung auf die berechnete Position.
Einschalten des Antriebsmotors nach einer Betriebspause oder einem Fahrfehler
Ein abgeschalteter Antriebsmotor wird wieder fahrbereit ge¬ macht, indem er mit einer beliebigen Phase bestromt wird (Schritt 1) und aus dem Quadratur-Decoder-Zählerstand die Istposition, wie vorstehend erläutert, berechnet und an die zentrale Rechnereinheit übergeben (Schritt 2) . Der Antriebs¬ motor ist somit ohne Fahrt zum Sensor betriebsbereit.
Erkennen des Motorstillstandes
Das Ende des Ausschwingvorganges des Antriebes der Transpor¬ teinrichtung bzw. Auszugeinrichtung nach Fahrtende oder einer Wiederbestromung wird durch das Unterschreiten der Quadratur- Decoder-Zählerstand-Änderung um einen festgelegten Betrag in einer periodischen Prüfung ermittelt .
Vorrichtungsmäßig wird die Aufagbe der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß zur Überwachung des Antriebsmotors der Transporteinrichtung bzw. der Auszugeinrichtung dieser mit einem Inkrementalgeber zur inkrementellen Positionserfassung des Antriebsmotors verbunden ist.
Zweckmäßigerweise ist der Antriebsmotor der Transporteinrich¬ tung bzw. der Auszugeinrichtung ein Vier-Phasen-Schrittmotor.
In weiterer Ausbildung des Wiedergabe- und/oder Aufzeich¬ nungs- und/oder Ausgabegerätes besteht der Inkrementalgeber aus einem optischen Zwei-Phasen-Encoder, einer Codescheibe, einem Quadratur-Decoder und zumindest einem Sensor.
Vorteilhafterweise ist die Codescheibe eine Schlitzscheibe und mit 100 Schlitzen versehen.
Weiterhin ist der Quadratur-Decoder zur Auswertung des opti¬ schen Zwei-Phasen-Encoders vorgesehen.
Der Transporteinrichtung bzw. der Auszugeinrichtung ist zur Feststellung der Absolutposition ein Sensor zugeordnet. Die¬ ser ist zur Feststellung der unteren Ausgangsstellung der Transporteinrichtung bzw. zur Feststellung einer seitlichen Ausgangsstellung der Auszugeinrichtung vorgesehen. Der Quadratur-Decoder kann Bestandteil der zentralen Rech¬ nereinheit des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes sein.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Code¬ scheibe auf der Motorachse und der optische Zwei-Phasen- Encoder am Gehäuse des Antriebsmotors angeordnet.
Weiterhin ist die Transporteinrichtung auf zwei parallel zu¬ einander und vertikal verlaufenden Führungsstangen gleitbe¬ weglich gelagert und über mindestens einen Riementrieb mit drehrichtungsumkehrbaren Antriebsmotor auf- und abwärts be¬ wegbar. Eine der FührungsStangen der Transporteinrichtung ist drehbeweglich gelagert, und diese Führungsstange ist zur Um¬ wandlung ihrer Drehbewegung in eine Verschiebebewegung der Schlitten der Auszugeinrichtung zum einen über ein auf ihr verschiebbares, drehfestes Zahnrad mit dem Zahnriemen des an die Schlitten gekoppelten Riementriebs und zum anderen über einen weiteren Riementrieb mit dem Antriebsmotor für die Schlitten verbunden.
Darüber hinaus ist die drehbewegliche Führungsstange über ei¬ nen weiteren Riementrieb mit der rotierbaren Codescheibe ver¬ bunden, die mit Positionsimpulsen erzeugenden Sensoren zur Feststellung der Position der Auszugeinrichtung zusammen¬ wirkt .
Das erfindungsgemäße Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerät ermöglicht bei einem einfachen und kom- pakten Aufbau äußerst kurze Verfahrwege der Transporteinrich¬ tung und der Auszugeinrichtung für sämtliche möglichen Beför¬ derungswege eines Plattenhalters mit einer Platte.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach¬ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der je¬ weils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombi¬ nationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu erlassen.
Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird in der nach¬ folgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1: eine Vorderansicht eines Wiedergabe- und/oder Auf¬ zeichnungs- und/oder Ausgabegerätes für Platten;
Fig. 2: eine Seitenansicht des Wiedergabe- und/oder Auf¬ zeichnungs- und/oder Ausgabegerätes nach Fig. 1;
Fig. 3a bis 3c: jeweils einen Querschnitt durch das Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerät nach Fig. 1 in unterschiedlichen Stellungen der Auszug¬ einrichtung der Transporteinrichtung für einen Plat¬ tenhalter; Fig. 4: eine teilweise ausgeschnittene Unteransicht des Wie¬ dergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach Fig. 1;
Fig. 5a bis 5g:
Prinzipdarstellungen der Funktionsstellungen der Auszugeinrichtung der Transporteinrichtung beim Durchwechseln eines Plattenhalters mit einer Platte vom rechten Plattenmagazin zum linken Plattenmaga¬ zin;
Fig. 6a bis 6e:
Prinzipdarstellungen alternativer Funktionsstellun¬ gen der Auszugeinrichtung der Transporteinrichtung beim Durchwechseln eines Plattenhalters mit einer Platte vom rechten Plattenmagazin zum linken Plat¬ tenmagazin;
Fig. 7: eine andere Ausführungsform der Darstellung nach Fig. 4;
Fig. 8: den Antrieb einer Codescheibe für die Auszugeinrich¬ tung nach Fig. 7;
Fig. 9: den Antrieb für die Transporteinrichtung nach Fig. 7; und Fig. 10: ein Blockschaltbild zur Steuerung des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes nach Fig. 1.
Das Wiedergabe-/Aufzeichnungs- und Ausgabegerät für Platten 1 besitzt ein Gehäuse 2 mit einer an der Vorderseite angebrach¬ ten Doppel-Tür 3. Seitlich im unteren Bereich des Gehäuses 2 sind zwei gegenüberliegende Plattenmagazine 4 angeordnet. Oberhalb des linken Plattenmagazins 4 befindet sich ein wei¬ teres auswechselbares Plattenmagazin 4, während oberhalb des rechten Plattenmagazins 4 ein Turm aus vier auswechselbaren Laufwerken 5 vorgesehen ist. Die Laufwerke 5 dienen zum Aus¬ lesen oder Einschreiben von Informationen von einer bzw. auf eine Platte 1.
Die untereinander identisch aufgebauten Plattenmagazine 4 weisen jeweils eine Vielzahl übereinanderliegend angeordneter Aufnahmefächer 6 für die Lagerung einer entsprechenden Anzahl an je eine Platte 1 aufnehmender Plattenhalter 7 auf. Der Freiraum zwischen den Plattenhaltern 7 ist hierbei kleiner als die Dicke der in den Plattenhalter 7 eingelegten Platte 1. Weiterhin ist die Dicke des Plattenhalters 7 nur geringfü¬ gig größer als die Dicke der Platte 1. Die Platte 1 hat eine Dicke von ca. 1,2 mm und der Plattenhalter 7 eine Dicke von etwa 2,8 mm. Dadurch wird eine äußerst geringe Höhe für ein Plattenmagazin 4 mit fünfzig übereinandergestapelten Platten¬ haltern 7 erreicht. In dem Aufnahmefach 6 ist der Plattenhal¬ ter 7 durch zwei gegenüberliegende am Plattenmagazin 4 ange¬ brachte Federelemente 8 in seiner Lage gesichert. In dieser Lage steht der Plattenhalter 7 durch Freimachung der entspre¬ chenden Seitenwand des Plattenmagazins 4 soweit über der Aus¬ zugseite des Plattenmagazins 4 vor, daß er von einer der bei¬ den Auszugeinrichtungen 9 einer in dem Raum zwischen den Plattenmagazinen 4 und den Laufwerken 5 auf- und abverfahrba- ren Transporteinrichtung 10 für den eine Platte 1 aufnehmen¬ den Plattenhalter 7 erfaßt werden kann. Oberhalb der beiden linken Plattenmagazine 4 befindet sich ein Platten-Lade- /Ausgabe-Schubfach 11, dem seitlich ein Ein-/Ausgabeschacht 12 für einen Plattenhalter 7 mit einer Platte 1 zugeordnet und das ebenfalls von der Transporteinrichtung 10 bedienbar ist. In der ausgefahrenen Stellung des Platten-Lade-/Ausgabe- Schubfaches verbleibt der Plattenhalter 7 zwangsgesteuert in dem Schubfach 11, d.h. bei einer Ein- oder Ausgabe einer Platte 1 in das Schubfach 11 kann der Plattenhalter 7 nicht aus diesem entnommen werden. Sämtliche Funktionen des Gerätes werden über eine oberhalb des Platten-Lade-/Ausgabe- Schubfaches 11 angeordnete interne Rechnereinheit 13 gesteu¬ ert, die mit einem Ein-/Ausschalter 14, einem Türöffner 15, einem Schlüsselschalter 16, einem Display 17 und einem Be- dientasten-Tableau 18 verbunden ist.
Die beiden horizontal auf der Transporteinrichtung 10 ver¬ fahrbaren Auszugeinrichtungen 9 sind gleichzeitig relativ zu¬ einander gegenläufig sich kreuzend bewegbar und zwar zwischen einer Bereitschaftsposition zur Herausnahme eines bestimmten Plattenhalters 7 mit der gewünschten Platte 1 aus dem ent¬ sprechenden Plattenmagazin 4 bzw. dem entsprechenden Laufwerk 5 bzw. aus dem Platten-Lade-/Ausgabe-Schubfach 11 und einer Transporteinrichtungsposition zur Herausnahme des Plattenhal¬ ters 7 aus der Transporteinrichtung 10. Sowohl in der Bereit¬ schaftsposition als auch in der Transporteinrichtungsposition stehen beide Auszugeinrichtungen 9 nicht mit dem Plattenhal¬ ter 7 in Eingriff. In diesen Positionen können die Auszugein¬ richtungen 9 jedoch jeweils wahlweise in eine Eingriffpositi¬ on mit dem Plattenhalter 7 gebracht werden. Jede Auszugein¬ richtung 9 umfaßt einen gleitbeweglich auf einer horizintalen Tragstange 19 geführten, mit einem ein- und ausfahrbaren GreifSchieber 20 für einen Plattenhalter 7 versehenen Schlit¬ ten 21. Der Plattenhalter 7 besitzt an seinen Längsseiten je¬ weils im vorderen Bereich eine Ausnehmung 22, in die entspre¬ chend der Lage des Plattenhalters 7 im Aufnahmefach 6 des je¬ weiligen Plattenmagazins 4 bzw. in der Transporteinrichtung 10 der GreifSchieber 20 des entsprechenden Schlittens 21 ein¬ greifen kann. Der dem rechten Plattenmagazin 4 zugeordnete Schlitten 21 ist an dem Vorderturm 23 und der dem linken Plattenmagazin 4 zugeordnete Schlitten 21 an dem Hinterturm 24 eines mit einem drehrichtungsumkehrbaren Antriebsmotor 25 gekoppelten Riementriebs 40 befestigt.
Im hinteren Bereich des Gehäuses 2 befinden sich zwei paral¬ lel zueinander und vertikal verlaufende Fuhrungsstangen 26, 26a, auf denen die Transporteinrichtung 10 gleitbeweglich ge¬ lagert ist. Jeder Führungsstange 26, 26a ist seitlich ein parallel dazu verlaufender, über Umlenkrollen 27 geführter Riemen 28 eines Riementriebs 29 zugeordnet, wobei jeder Rie¬ men 28 über eine Klemmhalterung 30 mit der Transporteinrich¬ tung 10 verbunden ist. Die unteren Umlenkrollen 27 sind über eine in Lagern 31 aufgenommene Achse 32 miteinander gekop¬ pelt. Die Achse 32 trägt eine weitere Umlenkrolle 33 für ei¬ nen Riemen 34, der mit dem Antriebsrad 35 eines drehrich¬ tungsumkehrbaren Antriebsmotors 36 verbunden ist. Zur Fest¬ stellung der unteren Ausgangssstellung der Transporteinrich¬ tung 10 ist dieser ein auf einer Leiterplatte 37 angeordne¬ ter, als Gabelkoppler ausgebildeter Sensor 38 zugeordnet, in den in der unteren Stellung der Transporteinrichtung 10 ein an der Unterseite der Transporteinrichtung angebrachter Steg 39 eingreift. Beide Führungsstangen 26, 26a der Transportein¬ richtung 10 sind drehbeweglich gelagert. Auf der rechten Füh¬ rungsstange 26 ist mittels einer Nut-Feder-Führung 41 ein Zahnrad 42 verschiebbar und drehfest angeordnet, das mit dem Zahnriemen 43 des an die Schlitten 21 gekoppelten Riemen- treibs 40 verbunden ist. Diesem Zahnrad 42 liegt ein auf der Transporteinrichtung 10 ortsfest gelagertes Zahnrad 44 gegen¬ über, das als Umlenkrolle für den Zahnriemen 43 dient. Am un¬ teren Ende trägt die rechte Führungsstange 26 ein drehfestes Zahnrad 44 für einen weiteren Riementrieb 45, der mit dem An¬ triebsrad 46 des drehrichtungsumkehrbaren Antriebsmotors 25 zusammenwirkt. Weiterhin ist die rechte Führungsstange 26 am unteren Ende über einen weiteren Riementrieb 47 mit einer auf einer Achse 48 gelagerten Kodescheibe 49 verbunden, der zwei als Gabelkoppler ausgebildete und auf der Leiterplatte 37 be¬ festigte Sensoren 50 zugeordnet sind. Mit Hilfe dieser Posi¬ tionsimpulse erzeugenden Sensoren 50 kann die Bereitschafts¬ position und die Transporteinrichtungsposition der Schlitten 21 der Auszugeinrichtung 9 überwacht werden. Die Ein- und Ausfahrbewegung der GreifSchieber 20 der Schlit¬ ten 21 der Auszugeinrichtung 9 wird über eine umschaltbare Kulissensteuerung 51 gesteuert. Die Kulissensteuerung 51 ist so ausgelegt, daß bei einer gegenläufigen Bewegung der Schlitten 21 aus der Bereitschaftsposition oder aus der Transporteinrichtungsposition wahlweise der GreifSchieber 20 des rechten oder des linken Schlittens 21 zwangsweise in die Eingriffposition mit dem Plattenhalter 7 übergeht. Die Greif- Schieber 20 sind im vorderen Bereich gegensinnig zueiander abgekröpft. Aufgrund dieser Abkröpfung können bei einer ge¬ genläufigen sich kreuzenden Bewegung der Schlitten 21, bei der aufgrund der Kulissensteuerung 51 immer ein GreifSchieber 20 in der ausgefahrenen Stellung ist, die vorderen Bereiche der GreifSchieber 20 in einer Ebene aneinandervorbeifahren, d.h. ein ausgefahrener GreifSchieber 20 transportiert mit seinem vorderen Bereich einen Plattenhalter 7, während der vordere Bereich des anderen eingefahrenen GreifSchiebers 20 sich gegenläufig hinter dem vorderen Bereich des ausgefahre¬ nen GreifSchiebers 20 bewegt.
Am Gehäuse 52 der Transporteinrichtung 10 befindet sich ein rechteckformiger Tragarm 53 zur Aufnahme eines Plattenhalters 7. Die Oberseite des Tragarms 53 ist als in sich geschlossene Abdeckung 54 für den darunterliegenden Plattenhalter 7 mit zugehöriger Platte 1 ausgeführt . Die Abdeckung 54 dient als Staubschutz. Im Bereich der von dem Plattenhalter 7 aufgenom¬ menen Platte 1 ist die Abdeckung 54 zur Beobachtung der Plat¬ te 1 als durchsichtige Scheibe 55 ausgebildet. Durch die Scheibe 55 verläuft der Lichtstrahl eines als Lichtschranke ausgebildeten, ortsfesten Sensors zur Feststellung des tat¬ sächlichen Vorhandenseins einer Platte 1 in dem Plattenhalter 7.
Soll beispielsweise ein im rechten Plattenmagazin 4 aufbe¬ wahrter Plattenhalter 7 mit eingelegter Platte 1 in einer Ebene zu dem gegenüberliegenden linken Plattenmagazin 4 be¬ fördert werden, dann fährt die Transporteinrichtung 10 aus ihrer Ausgangsstellung auf eine Höhe, die mit der Höhe des Aufnahmefaches 6 des rechten Plattenmagazins 4 übereinstimmt, in welchem der Plattenhalter 7 mit der zu befördernden Platte liegt. In dieser Position der Transporteinrichtung 10 befin¬ den sich die GreifSchieber 20 der Schlitten 21 der Auszugein¬ richtungen 9 in der Bereitschaftsposition (vergl. Fig. 5a) . Dann wird der GreifSchieber 20, der dem Plattenhalter 7 mit der eingelegten Platte 1 zugeordnet ist, mit der entsprechen¬ den Ausnehmung 22 des Plattenhalters 1 in Eingriff gebracht (vergl. Fig. 5b und Fig. 3a) . Anschließend führen beide Grei¬ farme 20 eine synchrone gegenläufige Bewegung solange aus, bis der Plattenhalter 7 mit der Platte 1 seine Endposition in der Transporteinrichtung 10 erreicht hat (vergl. Fig. 5c) . Anschließend wird der mit dem Plattenhalter 7 in Eingriff stehende GreifSchieber 20 außer Eingriff mit dem Plattenhal¬ ter 7 gebracht, wodurch sich nunmehr beide GreifSchieber 20 in der Transporteinrichtungsposition befinden (vergl. Fig. 5d) . Nunmehr wird der vorhergehend nicht mit dem Plattenhal¬ ter 7 in Eingriff gebrachte GreifSchieber 20 aus seiner Transporteinrichtungsposition in eine Eingriffsposition mit der zugewandten Ausnehmung 22 des Plattenhalters 7 gebracht (vergl. Fig. 5e) . Jetzt führen die GreifSchieber 20 wiederum eine gegenläufige synchrone sich kreuzende Bewegung solange aus, bis der Plattenhalter 7 mit der Platte 1 seine Endposi¬ tion im linken Plattenmagazin 4 erreicht hat (vergl. Fig. 5f und Fig. 3c) . Daraufhin wird dieser GreifSchieber 20 aus dem Plattenhalter 7 herausgefahren, wodurch sich nunmehr beide GreifSchieber 20 wieder in der Bereitschaftsposition zur Her¬ ausnahme eines Plattenhalters 7 aus einem der Plattenmagazine 4 befinden (vergl. Fig. 5g) . In entsprechend analoger Weise laufen die Bewegungsabläufe bei den anderen möglichen Trans¬ portwegen des Plattenhalters 7 mit einer Platte 1 ab, bei¬ spielsweise von einem Plattenmagazin 4 zu einem Laufwerk 5 oder von dem Platten-Lade-/Ausgabe-Schubfach 11 zu einem Plattenmagazin.
Bei einer entsprechend anderen konstruktiven Auslegung der Kulissensteuerung 51 können beim Durchwechseln eines Platten¬ halters 7 mit eingelegter Platte 1 von dem rechten Plattenma¬ gazin 4 zu dem linken Plattenmagazin 4 folgende Schritte nacheinander ablaufen: Der dem rechten Plattenmagazin 4 zuge¬ ordnete GreifSchieber 20 wird aus der Bereitschaftsposition (vergl. Fig. 6a) mit dem in diesem Plattenmagazin 4 ausge¬ wählten Plattenhalter 7 mit der zugehörigen Platte in Ein¬ griff gebracht (vergl. Fig. 6b) . Dann führen die GreifSchie¬ ber 20 solange eine gegenläufige synchrone Bewegung aus, bis der Plattenhalter 7 mit der Platte 1 seine Endposition in der Transporteinrichtung 10 erhalten hat (vergl. Fig. 6c) . An¬ schließend wird auch der andere GreifSchieber 20 mit dem Plattenhalter 7 in eine Eingriffposition mit dem Plattenhai- ter 7 überführt (vergl. Fig. 6d) . Anschließend wird der zu¬ erst mit dem Plattenhalter 7 in Eingriff gebrachte Greif¬ schieber 20 mit dem Plattenhalter 7 außer Eingriff gebracht (vergl. Fig. 6e) . Nunmehr führen die GreifSchieber 20 wieder eine gegenläufige sich kreuzende Bewegung aus und zwar solan¬ ge, bis der Plattenhalter 7 mit der Platte 1 seine Endpositi¬ on im linken Plattenmagazin erhalten hat (vergl. Fig. 6f) . Dann wird der rechte GreifSchieber 20 mit dem Plattenhalter 7 außer Eingriff gebracht, wodurch beide GreifSchieber 20 wie¬ der ihre Bereitschaftsposition einnehmen (vergl. Fig. 6g) . In diesem Falle ist also beim Transport des Plattenhalters 7 im¬ mer ein GreifSchieber 20 mit dem Plattenhalter 7 in Eingriff.
Der interne Rechner 13 des Wiedergabe- und/oder Aufzeich¬ nungs- und/oder Ausgabegerätes umfaßt eine Zentraleinheit 56, eine BIOS-Einheit 57, ein RAM 58 und eine Schnittstelle 59 zu einem nichtdargestellten externen Rechner, mit dem der inter¬ ne Rechner 13 kommuniziert, was durch den Doppelpfeil 60 an¬ gedeutet ist. Eine weitere Schnittstelle 61 ist für den An¬ schluß an eine Anzahl von Laufwerken 51; 52, ... 5N, jeweils mit Schnittstellen 62l7 622, ... 62N, vorgesehen. Die Schnitt¬ stelle 61 ist über eine Leitung 63 und Verzweigungsleitungen 64-L, 642, ... 64N mit den Schnittstellen G21 , 622 ... 62N ver¬ bunden. Der interne Rechner 13 umfaßt ferner eine weitere Schnittstelle 64, über die er mittels einer Leitung 65 an die Transporteinrichtung 10 angeschlossen ist.
Die Schnittstellen 59, 61 64 des internen Rechners 13 stehen über Leitungen 65, 66, 67 sowie eine Leitung 68 und Leitungen 69, 70, 71 mit der Zentraleinheit 56, der BIOS-Einheit 67 und dem RAM 68 in Verbindung. Mit dem internen Rechner 13 inte¬ griert ist ein Zwischenspeicher 72, der über eine Leitung 73 mit den entsprechenden Einheiten des internen Rechners 13 verbunden ist. Der Zwischenspeicher 72 kann als Festplatte oder CD-ROM ausgeführt sein. Der interne Rechner 13 steuert und überwacht das gesamte Gerät und führt die Kommunikation mit dem externen Rechner durch. Ferner verwaltet er auch den Zwischenspeicher 72. Nach außen stellt sich die Anzahl der Laufwerke 5X, 52, ... 5N für den externen Rechner als ein ein¬ ziges Laufwerk mit einem großen, aber zusammenhängenden In¬ haltsverzeichnis dar. Für den Zugriff auf die einzelnen Plat¬ ten 1 muß die Software des externen Rechners lediglich in ein anderes Verzeichnis verzweigen. Die Arbeitgsgänge, wie Plat¬ tenwechsel, Datenabruf usw. werden vom internen Rechner 13 durchgeführt, wozu die Transporteinrichtung 10 eingesetzt wird.
Des weiteren enthält der interne Rechner 13 des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes einen Inkre¬ mentalgeber 74 zur inkrementellen Positionserfassung des An¬ triebsmotors 25 der Auszugeinrichtung 9 bzw. des Antriebsmo¬ tors 36 der Transporteinrichtung 10. Der Inkrementalgeber 74 besteht aus einem optischen Zwei-Phasen-Encoder, einer Code¬ scheibe 49, einem Quadratur-Decoder und dem Sensor 38. Der Quadratur-Decoder ist Bestandteil der zentralen Rechnerein¬ heit 13 des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Aus¬ gabegerätes. Innerhalb des Drehbereiches des Antriebsmotors 25 für die Auszugeinrichtung 9 bzw. des Antriebsmotors 36 für die Trans¬ porteinrichtung 10 liegen Positionen, die im regulären Be¬ trieb des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausga¬ begerätes angefahren werden sollen. Die Positionen besitzen einen konstruktiv festgelegten Abstand zu mindestens einer Begrenzung, die beispielsweise durch die Sensoren 50 gebildet werden. Ist der zentralen Rechnereinheit 13 die absolute Stellung des Antriebsmotors 25 bzw. 36 bekannt, kann jede Po¬ sition innerhalb des Drehbereiches schrittgenau angefahren werden. Nach dem Einschalten des Antriebsmotors 25 bzw. 36 oder nach einer Störung ist der zentralen Rechnereinheit 13 die absolute Stellung des Antriebsmotors 25 bzw. 36 nicht be¬ kannt und muß erst ermittelt werden. Wird innerhalb des Dreh¬ bereiches des Antriebsmotors 25 bzw. 36 an einer beliebigen Stellung der Sensor 38 angebracht, der den Drehbereich in zwei Abschnitte teilt, nämlich Transporteinrichtung: unter¬ halb/oberhalb bzw. Auszugeinrichtung: außen/innen, und dessen Abstand zu mindestens einem der Sensoren 50 bekannt ist, kann sich die zentrale Rechnereinheit 13 beim Überfahren des Sen¬ sors 38 an diesen abgleichen und kennt somit die absolute Stellung des Antriebes.
Der Abstand des Sensors 38 zu den Sensoren 50 ist nach der Herstellung des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes unbekannt und muß in einem einmaligen Ein¬ stellvorgang vermessen werden. Dazu wird der Antriebsmotor 25 bzw. 36 im stromlosen Zustand manuell an einen der Sensoren 50 des Drehbereiches gedreht. Die zentrale Rechnereinheit 13 steuert anschließend das Überfahren des Sensors 38 durch die entsprechende Transporteinrichtung 10 bzw. Auszugeinrichtung 9. Der zurückgelegte Weg in Motorschritten wird im nicht- flüchtigen Speicher 72 der zentralen Rechnereinheit 13 abge¬ legt.
Gemäß den Fig. 7 und 8 besitzt die Auszugeinrichtung 9 in der Nähe der rechten und der linken Begrenzung des Drehbereiches des Antriebsmotors 25 jeweils einen Sensor 50. Die Einstel¬ lung wird für jeden Sensor 50 getrennt durchgeführt. Die zen¬ trale Rechnereinheit 13 entscheidet fallweise, an welchem Sensor 50 sie ihre Zählung abgleicht. Das hat den Vorteil, daß der Antriebsmotor 25 bei der Bestimmung der Absolutposi¬ tion nicht den gesamten Drehbereich durchfahren muß, sondern nur bis zum nächstliegenden Sensor 50. Wurde die manuelle Einstellung durchgeführt, vermißt die Rechnereinheit 13 auch noch den Abstand zwischen den Sensoren 50, woraus sich der Gesamtdrehbereich in Motorschritten ergibt . Die Kenntnis des Gesamtdrehbereiches wird von der Rechnereinheit 13 für die Berechnung der Anfahr- und Bremskurven des Antriebsmotors 25 genutzt .
Bei der Abgleichung der Transporteinrichtung 10 in äquivalen¬ ter Weise ist ein Sensor 50 in der Nähe des unteren Bodens des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerä¬ tes vorgesehen. Die manuelle Einstellung beschränkt sich auf das Nachuntendrücken der Transporteinrichtung 10.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Positionieren eines Schrittmotors einer zwischen Plattenmagazinen angeordneten rechnergesteuer¬ ten Transporteinrichtung zur Hin- und Herbewegung eines Plattenhalters für als Informationsträger ausgebildete Platten, insbesondere CD-Platten, zwischen beliebigen, die Platten aufnehmenden Aufnahmefächern und/oder einer an der Transporteinrichtung angeordneten, die Aufnahme¬ fächer für die Plattenhalter ansteuernden Auszugsein¬ richtung eines Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes für die Platten beim Einschalten des Schrittmotors oder nach einer Störung, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor im stromlosen Zustand manuell an zumindest eine vertikale mechanische Begrenzung des Bewegungsbereiches der Transporteinrichtung bzw. an zumindest eine horizontale mechanische Begrenzung des Bewegungsbereiches der Auszugeinrichtung bewegt wird, der Schrittmotor im stromführenden Zustand rechner¬ gesteuert zumindest einen innerhalb des Bewegungsbe¬ reiches der Transporteinrichtung bzw. der Auszug¬ einrichtung angeordneten Sensor zur Bestimmung sei¬ ner Absolutposition überfährt, und der vom Schrittmotor zurückgelegte Weg in einer An¬ zahl von Motorschritten in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung des Schrittmotors bei Vorhandensein von wenigstens zwei beabstandeten Sensoren innerhalb des Bewegungsbereiches der Transporteinrichtung bzw. der Auszugeinrichtung für jeden Sensor getrennt durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet . daß die das Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerät steuernde Steuerung entscheidet, an welchem Sensor die Abgleichung der ermittelten Motorschritte er¬ folgt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3 , dadurch gekenn¬ zeichnet , daß die das Wiedergabe- und/oder Aufzeich¬ nungs- und/oder Ausgabegerät steuernde Steuerung den dem Schrittmotor am nächsten liegenden Sensor zum Abgleich der ermittelten Motorschritte auswählt .
5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet . daß die Steuerung des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes den Abstand der zumindest zwei Sensoren vermißt, um den Gesamtdrehbe¬ reich des Schrittmotors in Motorschritten zu ermitteln.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kenntnis des Gesamtdrehbereiches des Schrittmotors von der Steuerung des Wiedergabe- und/oder Aufzeich¬ nungs- und/oder Ausgabegerätes für die Berechnung der Anfahr- und Bremswege des Schrittmotors genutzt wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet. daß der Bewegungsbereich der Transporteinrich¬ tung bzw. der Auszugseinrichtung dem jeweiligen Drehbe¬ reich des Schrittmotors entspricht .
8. Verfahren zum Positionieren eines Schrittmotors einer zwischen Plattenmagazinen angeordneten, rechnergesteuer¬ ten Transporteinrichtung zur Hin- und Herbewegung eines Plattenhalters für als Informationsträger ausgebildete Platten, insbesondere CD-Platten, zwischen beliebigen, die Platten aufnhemenden Aufnahmefächern und/oder einer an der Transporteinrichtung angeordneten, die Aufnahme- fächer für die Plattenhalter ansteuernden Auszugeinrich¬ tung eines Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes für die Platten beim Einschalten des Schrittmotors oder nach einer Störung, dadurch gekennzeichnet. daß nach dem Einschalten des Wiedergabe- und/oder Auf¬ zeichnungs- und/oder Ausgabegerätes zumindest ein zwi¬ schen den vertikalen mechanischen Begrenzungen des Bewe¬ gungsbereiches der Transporteinrichtung bzw. den hori¬ zontalen mechanischen Begrenzungen des Bewegungsberei¬ ches der Auszugeinrichtung angeordneter Sensor vom Schrittmotor einmalig überfahren und der dabei von einem Quadrat-Dekoder gelesene Quadratur-Dekoder-Zählerstand in der Steuerung des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes als Bezugswert gespeichert wird, wobei der Quadratur-Dekoder-Zählerstand vom Quadratur- Dekoder aus den von einem Encoder erfaßten Motorschrit¬ ten pro Umdrehung des Schrittmotors ermittelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Quadratur-Dekoder-Zählerstand vor, während und nach der Bewegung der Transporteinrichtung bzw. der Auszug¬ seinrichtung ausgewertet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen den mechanischen Begrenzungen des Drehbereiches des Schrittmotors und des Sensors mittels des Encoders vermessen wird, wobei der Schrittmotor den Sensor überfährt und den Qua¬ dratur-Dekoder-Zählerstand registriert, der Schrittmotor stromlos geschaltet und die Trans¬ porteinrichtung bzw. die Auszugeinrichtung manuell an eine ihrer jeweiligen Begrenzungen bewegt und da¬ bei der Quadratur-Dekoder-Zählerstand ermittelt wird, und die sich ergebende Differenz des Quadratur-Dekocer- Zählersandes den Abstand in Motorschritten errechnet und dieser Wert in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet . daß während einer Bewegung der Transporteinrichtung bzw. der Auszugeinrichtung die an den Schrittmotor angegebene Schrittfolge mit dem Quadratur-Dekoder-Zählerstand ver¬ glichen wird, wobei bei einer Differenz größer als plus oder minus vier Motorschritten der Schrittmotor abge¬ schaltet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Bewegung der Transporteinrichtung bzw. der Auszugseinrichtung aus dem Quadratur-Dekoder-Zähler¬ stand die Istposition berechnet und mit der von der Steuerung vorgegebenen Sollposition verglichen wird.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet . daß der abgeschaltete Schrittmo¬ tor in Betriebsbereitschaft gesetzt wird, indem dieser mit einer beliebigen Phase bestromt und aus dem Qudra- tur-Dekoder-Zählerstand die Istpositon berechnet und an die Steuerung des Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabegerätes übermittelt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch ge¬ kennzeichnet. daß das Ende des Ausschwingvorganges der Transporteirnichtung bzw. der Auszugeinrichtung nach Be¬ endigung der Bewegung oder eine Wiederbestromung des Schrittmotors durch Unterschreiten der Quadratur- Dekoder-Zählerstands-Änderung um einen bestimmten Betrag in einer periodischen Prüfung ermittelt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch ge¬ kennzeichnet. daß der Bewegungsbereich der Transportein¬ richtung bzw. der Auszugseinrichtung dem jeweiligen Drehbereich des Schrittmotors entspricht.
16. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät für als Informationsträger ausgebildete Platten, insbesondere CD-Platten, mit gegenüberliegenden Plattenmagazinen, die in hori¬ zontal übereinanderliegenden Aufnahmefächern Plat¬ tenhalter für mindestens eine Platte aufnehmen, einer zwischen den Plattenmagazinen angeordneten, rechnergesteuerten Transporteinrichtung zur wahl- weisen Hin- und Herbeförderung eines einzelnen Plattenhalters mit der Platte zwischen beliebigen Aufnähmetächern, zwischen einem Aufnahmefach und mindestens einem Laufwerk zum Auslesen oder Ein¬ schreiben von Informationen von der bzw. auf die Platte oder zwischen einem Aufnahmefach oder einem Laufwerk und einem Platten-Lade/Ausgabe-Schubfach, und zwei auf der Transporteinrichtung horizontal ver¬ fahrbaren Auszugeinrichtungen für die Plattenhal¬ ter, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des An¬ triebsmotors (25,-26) der Transporteinrichtung (10) bzw. der Auszugeinrichtung (9) dieser mit einem Inkremental¬ geber (74) zur inkrementellen Positionserfassung des An- triebsmotors (25;36) verbunden ist.
17. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet . daß der Antriebsmotor (25;36) der Transporteinrichtung (10) bzw. der Auszugeinrichtung (9) ein Vier-Phasen-Schrittmotor ist .
18. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Inkrementalgeber (74) aus einem optischen Zwei-Phasen-Encoder, einer Codescheibe (49) , einem Qua¬ dratur-Decoder und zumindest einem Sensor (38) besteht.
19. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach den Ansprüchen 16 bis 18, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Codescheibe (49) eine Schlitzscheibe ist.
20. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzscheibe mit 100 Schlitzen versehen ist.
21. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach den Ansprüchen 16 bis 20, dadurch gekennzeich¬ net , daß der Quadratur-Decoder zur Auswertung des opti¬ schen Zwei-Phasen-Encoders vorgesehen ist.
22. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach den Ansprüchen 16 bis 21, dadurch gekennzeich- net. daß der Transporteinrichtung (10) bzw. der Auszug¬ einrichtung (9) zur Feststellung der Absolutposition ein Sensor (38) zugeordnet ist.
23. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (38) zur Feststellung der unteren Ausgangsstel¬ lung der Transporteinrichtung (10) bzw. zur Feststellung einer seitlichen Ausgangsstellung der Auszugeinrichtung (9) vorgesehen ist.
24. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach den Ansprüchen 16 bis 23, dadurch gekennzeich¬ net. daß der Quadratur-Decoder Bestandteil der zentralen Rechnereinheit (13) des Wiedergabe- und/oder Aufzeich¬ nungs- und/oder Ausgabegerätes ist.
25. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach den Ansprüchen 16 bis 24, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Codescheibe (49) auf der Motorachse und der optische Zwei-Phasen-Encoder am Gehäuse des Antriebsmo¬ tors (25;36) angeordnet ist.
26. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach den Ansprüchen 16 bis 25, dadurch gekennzeich¬ net. daß die Transporteinrichtung (10) auf zwei parallel zueinander und vertikal verlaufenden FührungsStangen (26,-26a) gleitbeweglich gelagert und über mindestens ei¬ nen Riementrieb (29) mit drehrichtungsumkehrbaren An- triebsmotor (36) auf- und abwärts bewegbar ist.
27. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach den Ansprüchen 16 bis 26, dadurch gekennzeich¬ net, daß eine der Führungsstangen (26;26a) der Transpor¬ teinrichtung (10) drehbeweglich gelagert ist, und diese Führungsstange (26) zur Umwandlung ihrer Drehbewegung in eine Verschiebebewegung der Schlitten (21) der Auszuge¬ inrichtung (9) zum einen über ein auf ihr verschiebba¬ res, drehfestes Zahnrad (42) mit dem Zahnriemen (43) des an die Schlitten (21) gekoppelten Riementriebs (40) und zum anderen über einen weiteren Riementrieb (45) mit dem Antriebsmotor (25) für die Schlitten (21) verbunden ist.
28. Wiedergabe- und/oder Aufzeichnungs- und/oder Ausgabege¬ rät nach den Ansprüchen 16 bis 27, dadurch gekennzeich¬ net , daß die drehbewegliche Führungsstange (26) über ei¬ nen weiteren Riementrieb (47) mit der rotierbaren Code¬ scheibe (49) verbunden ist, die mit Positionsimpulsen erzeugenden Sensoren (50) zur Feststellung der Position der Auszugeinrichtung (9) zusammenwirkt.
PCT/DE1996/001093 1995-07-03 1996-06-17 Verfahren zum positionieren eines schrittmotors für ein wiedergabe- und/oder aufzeichnungs- und/oder ausgabegerät für platten und ein solches gerät hierzu WO1997002515A1 (de)

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