DE2419608B2 - Einrichtung mit einem tragetisch und einem schlitten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem Tragetisch und einem Schlitten, der von einem Servomotor über eine durch den Tragetisch bestimmte Auflagefläche übersetzbar ist, bestehend aus einem am Schlitten hängend angebrachten Positionsanzeiger, der relativ zum Schlitten parallel zur Auflagefläche des Tragetisches begrenzt bewegbar ist, aus einem Sensor, der die Relativbewegung zwischen dem Positionsanzeiger und dem Schlitten erfaßt und für diese Relativbewegung kennzeichnende Fehlersignale liefert, und aus einer mit dem Sendor und dem Servomotor verbundenen Servomotorsteuerung, die auf die Fehlersignale anspricht und den Schütten dem Positionsanzeiger über die Auflagefläche nachführt.

Es ist eine Einrichtung zum digitalen Analysieren beliebiger Kurvenzüge mit einem Stift bekannt, dessen Spitze die zu analysierende Kurve abführt, indem der auf einer Schiene an einem Wagen angebrachte Stift frei von Hand bewegt werden kann (DT-AS 2102 716). Dabei ist die Bewegung des Stiftes durch am Wagen fest angebrachter Übertragungselemente möglich, die als

ίο Sensoren ausgebildet und den jeweiligen Koordinaten fest zugeordnet sind, und die zur Steuerung der Koordinatenmotoren dienen. Bei dieser bekannten Einrichtung können jedoch die Sensoren im Falle unbeabsichtigter Bewegungen des Stiftes Fehlersignale hervorrufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art die Abgabe von unerwünschten Fehlersignalen durch den Sensor zu vermeiden, die ihre Ursache in einer unbeabsichtigten Bewegung des Positionsanzeigers oder in einer durch die Schwerkraft hervorgerufenen falschen Lage des Positionsanzeige^ haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Positionsanzeiger von Hand zu führen ist und berührungsempfindliche Teile aufweist, die sein Erfassen anzeigen, und daß Torschaltungen vorgesehen sind, die die Servosteuerung wirksam bzw. unwirksam machen sowie mit dem Positionsanzeiger verbunden sind und in Abhängigkeit vom Erfassen der berührungsempfindlichen Teile den Positionsanzeiger und den Servomotor in Betrieb setzen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Positionsanzeiger den die Einrichtung steuernden Servomotor nur dann erregt, wenn der Positionsanzeiger berührt wird, so daß dadurch die relativen Bewegungen des Positionsanzeigers und Schlittens den Schlitten selbst nicht unbeabsichtigt bzw. aus Versehen verschieben können.
Ein Ausfühnngsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines wechselseitig wirkenden graphischen Systems und
F i g. 2 eine isometrische Darstellung des V-Achsen-Trägers und des Aufbaues dos Positionsanzeigers.

Fig.! zeigt ein detailliertes Blcckdiagramm des zentralen Prozessors 12. Der Prozessor 12 speichert und verarbeitet eine Vielfalt von graphischer Software, die auf mechanische Gestaltung bezogen ist, das Abdecken integrierter Schaltungen und andere Technologien. Die Grundkomponente des Prozessors 12 kann beispielsweise einen Minicomputer 32 enthalten. Außerdem ist eine Speicherkapazität durch einen Scheibenspeicher 34 vorgesehen. Programme werden über ein Magnetbandeingangsgerät bekannter Art an den Prozessor 12 eingegeben.

Ein Operator stellt am automatischen Zeichner 16 einen Positionsanzeiger 46 ein, der berührungsempfindlich, magnetisch, photoelektruch oder von anderer Art sein kann und nicht starr mechanisch mit einem Schlitten 48 verbunden, sondern schwimmend an ihm aufgehängt ist. Der Schlitten 48 kann mindestens in zwei Koordinaten über eine Zeichen- oder Digitaüsierfläche 42 einer Präzisionszeichentaiel 40 bewegt werden, die ein Teil des automatischen Zeichners 16 ist. Die dargestellte Zeichentafel 40 mit ihrer aufwärts gerichteten Tragefläche 42 trägt auf dieser tragenden Fläche ein Werkstück 44, das eine Zeichnung oder eine andere

gegebene Darstellung sein kann.

Der Positionsanzeiger 46 wird vom Operator über ausgewählten Stellen am Werkstück eingestellt. Der Schlitten 48 wird so "gesteuert, daß er dem Positionsanzeiger folgt. Beim Einstellen digitalisiert der Operator die Koordinatenstellen oder wandelt sie um, über denen der Positionsanzeiger in die digitale Information gebracht ist, die dann von einem örtli;hen Computer verarbeitet, zum Prozessor 12 übertragen und auf dem Scheibenspeicher 34 gespeichert wird, von dem sie zurückgerufen werden kann, neu an den örtlichen Computer gelangt und dann zum Einstellen eines Schreibgerätes dient, das am Schlitten 48 auf dem Werkzeug zum Erzeugen einer Präzisionszeichnung angebracht ist.

Der Schlitten 48, an dem der Positionsanzeiger 46 aufgehängt ist, wird von einem Träger 50 getragen, der rittlings an der Tafel 40 sitzt und in der X-Achsen-Koordinate angetrieben wird. Die Bewegung des Trägers 50 in Richtung der X-Achsen-Koordinate erfolgt durch Taktgeberbänder mit Zähnen, die in das Trägerzahnrad eingreifen. Es können aber auch andere Antriebssysteme verwendet werden. Der Positionsanzeiger 46 und der Schlitten 48 sind wiederum gegenüber dem Träger 50 ir. der V-Achsen-Koordinate beweglich und werden in der K-Achsen-Koordinate durch ihre eigenen Taktgeberbänder und die zugehörigen Antriebsmotore angetrieben. Da der Träger 50 sich zur Tafel 40 in der X-Achsen-Koordinate entsprechend den Befehlssignalen der X-Achsen-Steuerung bewegt, wird er als X-Achsenträger bezeichnet, und da der Schlitten 48 sich gegenüber dem V-Achseniräger 50 entsprechend den Y'-Achsen-Befehlssignalen bewegt, wird er als V-Achsenträger bezeichnet.

Die Schreibeinrichtung, die auf dem Schlitten 48 sitzt, kann somit einen Stift mit nasser Tinte, eine Bleistiftoder eine lichtempfindliche Einrichtung zum Projezieren eines Lichtflecks auf das Werkstück 44 zum Zeigen von Linien umi Bildern enthalten, wenn das Werkstück ein lichtempfindliches Material ist. Zuin Zweck der Darstellung wird die Schreibeinrichtung auf dem Schlitten 48 als ein Dreistiftschreibkopf 49 gezeigt, bei dem durch enen der Stifte geschrieben wird, wenn dieser Stift durch seine zugehörige Steuerung ausgewählt worden ist.

Die Anordnung des Systems ermöglicht, Skizzen zu digitalisieren und durch den Operator mit Rückzeichnen der Zeichnung auf der Skizze oder einem anderen Werkstück 44 herauszugeben. Die Entwürfe der Ofiginalzeichnungen bestehen somit unmittelbar aus solchen Skizzen.

Der Positionsanzeiger 46 besitzt an Auswahlpunkten zum Digitalisieren Tastensteuerungen. Diese Tastensteuerungen werden in Fig. 2 als eine Steuertaste 450 zum Digitalisieren oder Auszeichnen der Koordinatenlage bestimmter isolierter Punkte, als eine Steuertaste 452 zum Digitalisieren des Beginns einer neuen Linie, und als eine Steuertaste 454 zum Digitalisieren aller Zwischenpunkte und des letzten Punkts auf der Linie dargestellt.

Es gibt eine Vielfalt von Mitteln zum Ableiten der Steuersignale, die den Servomotor steuern, der den X- und den V-Achsenträger einstellt. Diese Signale können einen Schrittmotor so beireiben, daß jeder Impuls den Motor um einen bestimmten Betrag vorrücken läßt, der den Träger um ein?n entsprechenden Betrag bewegt.

Beim Digitalisieren oder Herausgeben de^r graphischen Information auf einem Werkstück werden die Koordinateneinstelldaten sowohl in der X- als auch in der Y-Koordinatenachse durch Handeinstellen des Positionsanzeigers über der gewünschten Stelle auf dem Werkstück 44 und durch Drücken der entsprechenden Steuertaste über dem Schleifer abgeleitet. Der Positionsanzeiger 46 wird an den X-Schlitten 48 zur begrenzten Bewegung zum Träger durch Hand aufgehängt. Diese relative Bewegung wird von einem Sensor festgestellt, der mit dem Positionsanzeiger

ίο verbunden ist.

Fig. 2 zeigt den X-Achsenträger mit dem Vierquadranten-Photosensor 110. Der Positionsanzeiger 46 ist isometrisch und teilweise ausgeschnitten dargestellt. Er enthält berührungsempfindliche Drähte 402 und 404, die

iS den elektrischen Stromkreis schließen, und ist an einer Zungenplatte 406 angebracht, auf der sich auch der Photosensor 110 befindet. Die Zungenplatte 406 wird mittels einer Gegengewichtsausgleichseinrichtung 412, 416 von dem Schlitten 48 getragen, damit er sich um die Stifte 112 und 414 drehen kann. Solche Drehbewegungen entsprechen den begrenzten Bewegungen des Positionsanzeigers 46 in bezug auf den Schlitten 48 und die X- bzw. V'-Koordinaten. Die relativen Bewegungen erzeugen entsprechende Bewegungen des Sensors 110 in bezug auf die Lichtquelle 118 und ermöglichen, daß eine Verschiebung der Fehlersignale, wie beschrieben, erzeugt wird, um den Schlitten 48 und den Träger 50 dem Positionsanzeiger 46 zu unterwerfen und bestimmte Punkte zu digitalisieren.

Eine Gummischeibe 410, die an der Zungenplatte 406 befestigt ist und von einem am Schlitten 48 befestigten Stift 432 gehalten wird, bremst die Bewegung der Zungenplatte 406, die sonst den Photosensor 110 ganz vom Licht der Lichtquelle 118 entfernen könnte, was dann eintreten könnte, wenn der Positionsanzeiger schneller als die Ansprechzeit der Servomotorsteuerung bewegt wird. Die Scheibe 410 läßt den Träger den Positionsanzeiger in einem solchen Fall »einholen«, ohne daß die Arbeitsweise der Servomotorsteuerung unterbrochen wird. Das Gegengewicht 412 ist am Stift 414 über den Ausgleichsbalken oder Arm 416 drehbar mit der Zungenplatte 406 verbunden, damit der Positionsanzeiger und die Zunge im Gleichgewicht sind, wenn der Tisch sich nicht in der horizontalen Lage befindet. Dadurch wird die Bewegung des Positionsanzeigers infolge der Schwerkraft verhindert und die Genauigkeit des ganzens Systems erhöht. Das Gestell des Schlitten: 48 ergibt einen Gesamtschlitten und ist an das Taktgeberband 438 geklemmt. Du^ch einen zusammengeschweißten Hakenaufbau 422 und einen Hakenarm 424 wird ein weiterer Träger gebildet. Das Lampengehäuse 116 befindet sich im Trägergesteli 426, das den Stift 432 hält. Der Sensor 110 ist von dem ihn umgebenden Trägeraufbau elektrisch isoliert. Die Reibung, die den Positionsanzeiger einklemmt oder zieht, und die zugehörige Zungenplatte 406 kann gegenüber dem Schlitten 48 mittels eines Reibstifts 428 mit einer Nylonspitze gesteuert werden, die durch einen Schraubensatz 430 einstellbar ist. Der Kontakt mit der Gummischeibe 410 erfolgt durch den Stift 432, wodurch eine unerwünschte Bewegung des Positionsanzeigers gegenüber der Lichtquelle 118 verhindert wird. In einer Plattenanordnung 434 und in Lagern 418 und 420 sind elektrische Schaltelemente untergebracht, die auf eine darunterliegende Stahlplatte aufstoßen, die die Spur auf dem X-Träger darstellt, auf dem der ganze y-Träger aufliegt. Das Taktgeberband 438 ist an die Tragefläche 436 geklemmt und geht um Außenrollen am X-Träger

50 herum. Weitere Lager 440 ergeben einen rollenden Träger für den Rest des Y-Trägers an der darunterliegenden Stahlplatte. Der Dreistiftschreibkopf 49 mit den Schreibstiften 442, 444 und 446 liegt seitlich der Positionsanzeigerzunge.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   1 Einrichtung mit einem Tragetisch und einem Schlitten, der von einem Servomotor über eine durch den Tragetisch bestimmte Auflagefläche übersetzbar ist, bestehend aus einem am Schlitten hängend angebrachten Positionsanzeiger, der relativ zum Schlitten parallel zur Auflagefläche des Tragetisches begrenzt bewegbar ist, aus einem Sensor, der die Relativbewegung zwischen dem Positionsanzeiger und dem Schlitten erfaßt und für diese Relativbewegung kennzeichnende Fehlersignale liefert, und aus einer mit dem Sensor und dem Servomotor verbundenen Servomotorsteuerung, die auf die Fehlersignale anspricht und den Schlitten dem Positionsanzeiger über die Auflagefläche nachführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Poskionsanzeiger (46) von Hand zu führen ist und berührungsempfindliche Teile (402, 404) aufweist, die sein Erfassen anzeigen, und daß Torschaltungen vorgesehen sind, die die Servomotorsteuerung wirksam bzw. unwirksam machen sowie mit dem Fositionsanzeiger verbunden sind und in Abhängigkeit vom Erfassen der berührungsempfindlichen Teile (402,404) den Positionsanzeiger und den Servomotor in Betrieb setzen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gegengewichtsausgleichseinrichtung (406, 412, 414, 416) vorgesehen ist, an der der Positionsanzeiger (46) vom Schlitten (48) in einer Gleichgewichtslage herabhängt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegengewichtsausgleichseinirichtung eine Zungenplatte (406), an der der Posiitionsanzeiger (46) befestigt ist, und einen Ausgleichsarm (416), der schwenkbar mit dem Schlitten und der Zungenplatte verbunden ist, aufweist.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Schlitten (48) und der Zungenplatte (406) ein Dämpfungselement (428) erstreckt.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (110) an der Zungenplatte (406) befestigt ist.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Positionsanzeiger (46) eine Steuertaste (450,452 oder 454) befestigt ist, die mit dem Aufzeichnungsgerät (34) verbunden ist und in dieses von einer Aufzeichnungsvorrichtung ausgewählte Orte des Positionsanzeigers eingibt.