DE2365671C3 - Anordnung zum Ansteuern einer Vorrichtung zum Antrieb von Schreib- und Druckerwagen in Datenschreibern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ansteuern einer Vorrichtung, insbesondere zum Antrieb von Schreib- oder Druckerwagen in Datenschreibern od. dgl., unter Verwendung eines Linearmotors, bei dem auf zwei ferromagnetischen Schienen eine stromdurchflossene Spule beweglich geführt ist.

Bei der Verwendung von Linearrnotoren zum Antrieb von Schreib- oder Druckerwagen in Tintenschreibeinrichtungen ist es zur Erzeugung eines gleichmäßigen Schriftbildes, insbesondere im Start-Stop-Betrieb notwendig, dem Linearmotor eine Positioniereinrichtung zuzuordnen, die es ermöglicht, den Linearmotor exakt und teilungsgenau zu positionieren.

So wird in der deutschen Offenlegungsschrift 21 16 724 eine Anordnung zum Ansteuern einer einen Linearmotor enthaltenden Antriebsvorrichtung beschrieben, bei der eine parallel zu einer ferromagnetischen Schiene verlaufende, mit einem Raster versehene Schiene angeordnet ist, welche kontaktlos abgefragt wird und die ein positionsabhängiges Signal liefert.

Es ist außerdem aus der deutschen Offenlegungsschrift 15 38 563 bekannt, einen Linearmotor mittels einer Positionsschiene auf festgelegte stabile Positionspunkte einzustellen, wobei die Positionspunkte durch sich kreuzende Leiterbahnen definiert sind.

Weiter ist ein optoelektronisches System zur Positionierung eines numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinenschlittens bekannt (Die elektrische Ausrüstung, Nr. 4 vom 23. Aug. 1966, S. 113 und 114), bei dem ein sogenanntes Senderaster über ein Spiegelobjektiv und Prismenlineal auf einem Empfangsraster projiziert wird. Damit läßt sich zwar der Schlitten besonders exakt einstellen, ein schrittweiser Vorschub, wie er für die Antriebseinrichtung einer Druckervorrichtung notwen- *° dig ist, ist nicht möglich.

Insgesamt sind alle vorher beschriebenen Positioniereinrichtungen nicht geeignet, die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen.

Aufgabe der Erfindung ist es, für einen Linearmotor in einer Antriebseinrichtung für Druck- und Schreibwagen eine Ansteueranordnung bereitzustellen, mit der es möglich ist, den Linearmotor über eine ODtoelektronische Einrichtung anhand von besonders ausgestalteten Marken punktgenau zu positionieren bzw. bei schrittweisem Antrieb des Linearmotors für eine exakte und gleichmäßige Schrittweite Sorge zu tragen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß parallel zu der ferromagnetischen Schiene eine dreieckige Marken tragende Positionierschiene angeordnet ist, und daß diese Marken vorzugsweise mit einer optoelektronischen Einrichtung abgetastet und dieses Abtastsignal einem Differentialabtaster zugeführt wird und daß diesem Differentialabtaster eine elektronische Einrichtung aus einer in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung gesteuerten, absatzweise einen Inverter für das Differenzsignal zuschaltenden und damit den Schreibwagen aus einer Rastposition auslenkenden Schalteinrichtung nachgeschaltet ist, die mit ihrem Ausgangss'gnal die Antriebsspule steuert.

Bei der Verwendung eines derartigen Linearmotors zum Antrieb eines Druckerwagens ist anhand der Erfindung eine besonders einfache Positionierung des Druckerwagens möglich. So ist die Ruhelage des Druckerwa^ens eindeutig bestimmt durch die Zuordnung der Steigungen der Positionierdreiecke. Wird er aus dieser stabilen Lage infolge einer äußeren Krafteinwirkung ausgelenkt, so kehrt er infolge der Polarität des entstehenden Differenzsignals automatisch wieder in seine Ruhelage zurück. Um den Drucker wagen schrittweise von Positionierpunkt zu Positionierpunkt zu fahren, wird in einfacher Weise zunächst die Wirkung einer Dreiecksseite der Positionierdreiecke ausgeschaltet. Damit bewegt sich der Druckerwagen entsprechend der vorbestimmten Richtung und stabilisiert sich automatisch wieder über dem nächstgelegenen Positionierdreieck. Damit läßt sich bei konstanter Schrittweite in besonders einfacher Weise ein schrittweiser Vorschub erzielen.

Ausführungsformen werden im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Erfindung in einem Drucker mit einer Regelschaltung für schrittweisen Vorschub,

Fig.2 ein Blockschaltbild einer Anordnung zum geschwindigkeitsabhängigen Regeln eines Linearmotors und

F i g. 3 eine mögliche Schaltungsanordnung des Regelkreises von F i g. 2.

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild in einem Drucker mit einer Regelschaltung für schrittweisen Vorschub. Parallel zu der Magnetschiene 1, auf der die Antriebsspule 4 beweglich gelagert ist, ist eine Positionierschiene 17 angebracht, auf der sich dreieckige Marken 17/1, 17/2... zur Positionierung des Schreibkopfes 6 befinden. Diese Marken werden vorzugsweise mit einer optoelektronischen Einrichtung 15, die je zwei Abtastpunkte 15a und 15ύ besitzt und mit der Antriebsspule 4 kraftschlüssig verbunden ist, abgetastet. Das Differenzsignal dieser beiden Meßpunkte wird mit Hilfe eines Differentialabtasters 16 einer elektronischen Einrichtung 27 zugeführt, die über den Verstärker 12 die Antriebsspule 4 steuert.

F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Anordnung zum geschwindigkeitsabhängigen Regeln eines Linearmotors. Mit einer Anordnung dieser Art läßt sich auf einfache Weise ein Linearmotor steuern. Die bei der Bewegung des Schreibkopfes in der Meßspule 9 induzierte Spannung wird einem Vergleicher 10 zugeführt, dort mit einem vorher eingegebenen Sollwert 11, der die Daten über Vorlauf, Rücklauf und Ruhe

enthält, verglichen und einem Verstärker 12 zugeführt. Dieser Verstärker steuert in bekannter Weise über den Strom die Richtung und Geschwindigkeit des Druckerwagens 6. Die Regelung nach dem Ort läßt sich in der Weise, wie sie z. B. von Positioniersystemen von Plattenspeichern her bekannt ist, bewerkstelligen. Als Weggeber kommen z. B. ein induktiver Weggeber nach dem Mäanderprinzip, ein optischer Weggeber oder ein magnetischer Weggeber in Frage.

Fig. 3 zeigt eine mögliche Schaltungsanordnung des '° Regelkreises von Fig.2. Mit den beiden Transistoren Ti und 72 werden die durch die Zenerdiode ZDi stabilisierten Sollwerte für den Wagenvorlauf 13 und den Wagenrücklauf 14 angeschaltet. Liegt keiner der beiden Werte an, so ist durch den Widerstand R ¹S automatisch der Sollwert für den Ruhezustand des Wagens vorgesehen. Der Differenzverstärker OP vergleicht den Sollwert mit dem von der Meßspule 9 gelieferten Wert und steuert entsprechend über den Leistungsverstärker 73 und 74 die Antriebsspuie 4. Der *° Widerstand RA begrenzt zusammen mit den beiden Zenerdioden ZDl und ZDi den maximalen Strom in der Spule und damit die Kraft und die Beschleunigung am Wagen. Dies ist notwendig, da im Tintenstrahlschreiber die Beschleunigung über einen bestimmten Wert nicht *5 hinausgehen darf, da sonst die Tintenversorgung nicht mehr gewährleistet ist.

Die grobe Positionierung nach dem Ort geschieht durch Abzählen der einzelnen Dreiecke 17/1, 17/2... der Positionierschiene 17. Die Ruhelage des Druckerwagens 6 ist eindeutig bestimmt durch die Zuordnung der Steigungen 18 und 19 der Positionierdreiecke 17/1, 17/2... Wird er aus dieser stabilen Lage infolge einer Krafteinwirkung ausgelenkt, so sorgt die Polarität des Differenzsignals der Abtastpunkte 15a und 15b in der Antiiebsspule 4 für eine enigegengerichtete Kraft, die den Druckerwagen in die Ruhelage zurückführt.

Soll der Druckerwagen nun schrittweise von Positionierpunkt zu Positionierpunkt gefahren werden, so wird zunächst durch Betätigen der gekoppelten Schalter 20 und 21 die Bewegungsrichtung festgelegt. Gleichzeitig wird durch Invertieren des Differenzsignals mit Hilfe der Vorrichtung 22 eine instabile Lage hergestellt, d. h. der Stabilitätspunkt wird von der Dreiecksspitze 23 der Positionierpunkte in die Dreieckssenke 24 verlegt. Ein Ausienksignal 25, dessen Polarität die Bewegungsrichtung bestimmt, setzt den Druckerwagen in Bewegung. Dieser wi.d nun beschleunigt und fährt infolge seiner Trägheit über die stabile Senke 24 hinweg, wobei die entgegengesetzt wirkende Kraft ihn abbremst. Um zu verhindern, daß sich der Schreibwagen 6 nun auf die Senke 24 stabilisiert, werden mit Hilfe eines Rückstellsignals 26 die Schalter 20 und 21 in ihre Ruhelage zurückgeführt. Dadurch wirkt auf die Antriebsspule 4 wiederum das ursprüngliche Differenzsignal, und der Schreibwagen 6 stabilisiert sich an der Dreiecksspitze 23a Der Zeitpunkt des Anlegens des Rückstellsignals 26 ist unter anderem von der Masse des Schreibwagens 6 und der Stärke und Dauer des Auslenkimpulses 25 abhängig und aus diesem Grunde wird das Rückstellsignal von einem einstellbaren Zeitglied gesteuert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zum Ansteuern einer Vorrichtung, insbesondere zum Antrieb von Schreib- oder Druckerwagen in Datenschreibern od. dgl., unter Verwendung eines Linearmotors, bei dem auf zwei ferromagnetischen Schienen eine stromdurchflossene Spule beweglich geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der ferromagnetischen Schiene (1) eine dreieckige Marken tragende Positionierschiene (117) angeordnet ist, und daß diese Marken vorzugsweise mit einer optoelektronischen Einrichtung (15) abgetastet und dieses Abtastsignal einem Differentialabtaster (16) zugeführt wird und daß diesem Differentialabtaster eine elektronische Einrichtung aus einer in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung gesteuerten, absatzweise einen Inverter (22) für das Differenzsignal zuschaltenden und damit den Schreibwagen aus einer Rastpostion auslenkenden Schalteinrichtung (21, 20) nachgeschaltet ist, die mit ihrem Ausgangssignal die Antriebsspule (4) steuert.