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Dokumentenidentifikation DE3617075A1 29.01.1987
Titel Verfahren zum Konstruieren auf einem Zeichenbrett und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Anmelder Lindemann, Hans, 4800 Bielefeld, DE
Erfinder Lindemann, Hans;
Lindemann, Wolfgang, Dipl.-Phys. Dr.-Ing., 4800 Bielefeld, DE
Vertreter Lesser, K., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 21.05.1986
DE-Aktenzeichen 3617075
Offenlegungstag 29.01.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.01.1987
IPC-Hauptklasse B43L 13/00
IPC-Nebenklasse G06K 15/22   G06F 3/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konstruieren auf einem Zeichenbrett und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Zum computerunterstützten Konstruieren sind sogenannte CAD-Systeme (CAD = computer-aided-design) bekannt. Bei diesen Verfahren wird ein Computer mit Zentraleinheit, Bildschirm und Tastatur, sowie ein gesonderter Plotter und gegebenenfalls ein Graphik- oder Digitalisiertablett benutzt.

An Zeichenbrettern, auf denen in der Regel Zeichnungen bis zur Formatgröße DIN A 0 erstellt werden können, zeichnet bisher der Konstrukteur zuerst von Hand mit Hilfe von über das Zeichenbrett verschiebbaren Zeichenlinealen, Zirkeln und Schablonen einen Rohentwurf. Dise solcherart erstellten Zeichnungen werden digitalisiert, d. h., es werden die Koordinaten der Endpunkte von Linien, der Kreismittelpunkte, die Kreisdurchmesser usw. ermittelt und diese Daten werden in einen Computer, der ein spezielles Programm, das sogenannte CAD-Programm, besitzt, eingegeben.

Im Computer abgespeicherte und mittels eines Bildschirms überarbeitete, respektive geänderte Zeichnungen werden dann mit einem Plotter ausgedruckt. Dafür stehen Plotter mit verschiedenen Formaten zur Verfügung.

Mit einem solchen System erstellte Zeichnungen können für die herkömmliche Produktion verwendet werden, die abgespeicherten Daten können aber auch schon mittels sogenannter CAM-Syteme (CAM = computer-aided-machinery) für moderne Fertigungsmaschinen benutzt werden, die mittels der durch das CAM-System ermittelten Daten gesteuert werden.

Wie sich aus obigen ergibt, muß aber der Konstrukteur immer noch am Zeichenbrett einen Rohentwurf erstellen, der nach Fertigstellung digitalisiert wird.

Dies liegt im wesentlichen daran, daß es bisher noch kein computerunterstütztes Verfahren für das Erst-Konstruieren, also für das Erstellen eines Rohentwurfes gibt, da dem Computer z. B. bei einer Geraden entweder der Anfangs- und der Endpunkt dieser Geraden in Koordinatenwerten, und damit auch die exakte Länge dieser Geraden, oder der Anfangspunkt, die Richtung und die Länge dieser Geraden eingeben werden muß. Beim Erstellen des Rohentwurfes kennt der Konstrukteur oft zwar den Anfangspunkt und die Richtung einer zu zeichnenden Geraden, aber er sieht erst beim Zeichnen dieser Geraden, wie lang diese tatsächlich werden soll.

Es sind auch Zeichenbretter bekannt, auf die ein Plotter aufgebracht ist, der ein eigenes Tastaturfeld und einen Mikroprozessor für die gesteuerte Bewegung des Zeichenstiftes aufweist und/oder der mit einem Computer, wie Personal- Computer verbunden ist. Zum Zeichnen einer Geraden muß auch hier der Anfangspunkt und der Endpunkt der Geraden in Koordinatenwerten eingeben werden. Eine solche Einrichtung wird im wesentlichen benutzt, um eine schon erstellte Zeichnung zu beschriften, zu Schraffieren oder um einfache Figuren, wie Kreise, Quadrate od. dgl. auf der Zeichnung zu ergänzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Konstruieren auf einem Zeichenbrett und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, durch die nicht nur das Erstellen des Rohentwurfes erleichtert wird, sondern durch die sich auch ein gesondertes Digitalisieren und Eingeben der Werte in den Computer erübrigt.

Um diese Aufgabe zu lösen, wird von einem speziellen Zeichenbrett Gebrauch gemacht, auf dem ein Plotter angeordnet ist, dessen Zeichenstift unmittelbar auf ein auf dem Zeichenbrett angeordnetes Zeichenblatt zeichnet. Ein solcher Plotter besitzt keine eigene Zeichenfläche. Ein solcher bekannter Plotter wird z. B. von der Firma Rotring Technik GmbH unter der Bezeichnung "NC-plotscriber" vertrieben.

In der nicht vorveröffentlichen DE-A-35 02 780 wird darüberhinaus ein Zeichenbrett beschrieben, das einen Plotter dieser Art mit dem Zeichenformat DIN A3 benutzt, der nun verschiedenen Zeichenfeldern eines DIN A 0 Zeichenblattes so fest zugeordnet werden kann, sodaß mit diesem Plotter ein ganzes DIN A 0 Zeichenblatt gezeichnet werden kann, wobei die Steuereinheit feststellen kann, welchem Zeichenfeld der Plotter gerade zugeordnet ist.

Die obengenannte Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Konstruieren auf einem Zeichenbrett wird ein auf das Zeichenblatt des Zeichenbrettes aufzulegender Plotter, eine Eingabeeinheit mit mehreren Tasten und eine Steuereinheit, wie Computer od. dgl., verwendet, wobei zur gesteuerten Bewegung des Zeichenstiftes des Plotters über das Zeichenblatt mindestens ein Längen- und ein Richtungsbefehl von der Eingabeeinheit an die Steuereinheit gesandt wird.

Der Konstrukteur kann nun die ungefähre Länge der zu zeichnenden Geraden auf der Zeichnung abschätzen und einen entsprechenden Längenbefehl geben. Der Zeichenstift zeichnet sofort eine Gerade, deren Länge dem Längenbefehl entspricht. Der Konstrukteur kann nun sehen, ob seine eingegebene Länge der notwendigen, aber gegebenenfalls falsch geschätzten Länge entspricht oder nicht. In letzterem Fall gibt er einen neuen Längenbefehl für die geschätzte, fehlende Restlänge. Auf diese Art kann er den Zeichenstift des Plotters ganz exakt an den von ihm gewünschten Endpunkt der Gerade heranführen, ohne vorher die Koordinaten des Endpunktes der Gerade zu kennen oder ohne vorher zu wissen, wie lang die Gerade in Längeneinheiten tatsächlich sein muß. Dieses Vorgehen ähnelt dem bisherigen Konstruieren, bei dem der Konstrukteur das Zeichenlineal anlegt - also die Richtung angibt - und dann mit dem Zeichenstift einen Strich zeichnet, den er an einer von ihm gewünschten Stelle enden läßt. So wie der Konstrukteur auch bisher den Strich bis in die Gegend des Geradenendes sehr schnell ziehen kann und dann langsamer, aufmerksamer und genauer werden muß, kann er auch nun arbeiten, indem er erst in großen Schritten und dann in immer kleieren Schritten sich an sein Ziel herantastet.

Dementsprechend ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens dieses dadurch gekennzeichnet, daß der dem Steuern des Zeichenstiftes dienende Längenbefehl aus mehreren, vorzugsweise verschiedenen Längenbefehlen zusammengesetzt wird. So kann ein Einzel-Längenbefehl für den Plotter eine Länge von 100 mm, ein anderer eine Länge von 10 mm, ein dritter eine Länge von 1 mm und ein vierter eine Länge von 0,1 mm bedeuten. Eine tatsächliche Länge von z. B. 234,6 mm läßt sich dann z. B. dadurch zeichnen, daß die Steuereinheit an den Plotter einen Längenbefehl gibt, der aus zwei eingetasteten 100 mm-Schritten und zwei eingetasteten 10 mm- Schritten zusammengesetzt ist, worauf der Plotter eine Linie zeichnet, die noch mehr als 10 mm vom Ziel entfernt ist. Daraufhin gibt die Steuereinheit einen weiteren Längenbefehl an den Plotter, der z. B. aus einem 10 mm-Schritt und drei 1 mm-Schritten besteht. Daraufhin kann ein Längenbefehl von einem 1 mm-Schritt und fünf 0,1 mm-Schritten folgen. Je nach Zeichengenauigkeit wird dann noch ein weiterer 0,1 mm-Schritt folgen.

Wird gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens der Ausgangspunkt und der Endpunkt des Zeichenstiftes digital erfaßt und an die Steuereinheit zur Speicherung weitergeleitet, so erübrigt sich ein zusätzliches Digitalisieren der Entwurfszeichnung.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein Zeichenbrett, auf dem ein Plotter aufliegt, eine Steuereinheit, wie Computer od. dgl., und eine Eingabeeinheit mit mindestens vier Richtungs-Tasten, durch die der Zeichenstift in dem durch den Plotter vorgegebenen Koordinatensystem entsprechend einer vorgegebenen Länge bewegbar ist und durch mindestens vier Längen-Tasten, durch die eine bestimmte Länge für die Bewegung des Zeichenstiftes vorgebbar ist.

In an sich bekannter Weise sind sowohl die Eingabeeinheit, als auch der Plotter mit der Steuereinheit über Datenkabel verbunden.

Diese zweimal vier Tasten sollten so angeordnet sein, daß sowohl die mindestens vier Richtungs-Tasten, als auch die mindestens vier Längen-Tasten in der Eingabeeinheit jeweils benachbart zueinander angeordnet sind, wobei vorteilhafterweise jede der beiden Gruppen von vier Fingern jeweils einer Hand leicht und unverwechselbar erreicht werden kann. Der Konstrukteur kann dann seine Augen auf den zeichnenden Plotter richten und jeweils neue Steuerbefehle eingeben, die von der Steuereinheit ausgewertet und an den Plotter weitergeleitet werden. Anstelle des Zeichenstiftes, wie Bleistiftes od. dgl., betätigt der Konstrukteur nun Steuertasten.

Vorteilhafterweise unterscheiden sich die durch die Längen-Tasten vorgebbaren Längen jeweils um eine Zehner- Potenz voneinander. Dabei entsprechen vier Längen-Tasten z. B. einer zu zeichnenden Länge von 100 mm, 10 mm, 1 mm und 0,1 mm. Dadurch läßt sich - wie oben beschrieben - sehr leicht die jeweils gewünschte Länge eingeben.

Zuerst wird dabei jeweils die Länge in den den Längentasten jeweils entsprechenden Einzelschritten eingeben. Ist die gewünschte Länge eingeben, so drückt der Konstrukteur auf die Richtungstaste, wodurch nicht nur die Richtung eingeben wird, sondern auch der Steuereinheit mitgeteilt wird, daß die Eingabe der Einzellängen beendet ist und die einzelnen Schritte zu einem Gesamtschritt zu addieren sind.

Insbesondere zusätzlich zu den vier den vier Koordinatenrichtungen entsprechenden Richtungstasten können noch weitere vier Richtungstasten vorgesehen sein, die den Quadranten- Halbierenden zugeordnet sind, sodaß sich auch unter einem Winkel von 45° angeordnete Linien zeichnen lassen. Eine Längen-Taste, die einer Länge von 1000 mm entspricht wird sich in der Regel erübrigen, allerdings könnten noch Längen-Tasten vorgesehen sein, die z. B. dem fünffachen der oben beschriebenen Längen-Tasten entspricht.

Die für die Einrichtung verwendeten Einzelteile, wie Zeichenbrett, Plotter, Steuereinheit und Eingabeeinheit, sind als solches bekannt und brauchen deshalb nicht weiter beschrieben zu werden. Als Eingabeeinheit kann z. B. eine herkömmliche Tastatur benutzt werden, bei der jedoch zweckmäßigerweise zwei gesonderte Tastenblöcke vorhanden sein sollten. Aus der Vielzahl der im Handel erhältlichen Tastaturen kann eine solche ausgewählt werden. Natürlich kann auch eine spezielle Eingabeeinheit gesondert hergestellt werden, die dann z. B. auf dem Zeichenbrett angebracht sein kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Konstruieren auf einem Zeichenbrett, unter Verwendung eines auf das Zeichenblatt des Zeichenbrettes aufzulegenden Plotters, einer Eingabeeinheit mit mehreren Tasten und einer Steuereinheit, wie Computer od. dgl., wobei zur gesteuerten Bewegung des Zeichenstiftes des Plotters über das Zeichenblatt mindestens ein Längen- und ein Richtungsbefehl von der Eingabeeinheit an die Steuereinheit gesandt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Bewegen des Zeichenstiftes dienende Längenbefehl aus mehreren, vorzugsweise verschiedenen Längenbefehlen zusammengesetzt wird.
  3. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangspunkt und der Endpunkt des Zeichenstiftes digital erfaßt wird und an die Steuereinheit zur Speicherung weitergeleitet wird.
  4. 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Zeichenbrett, auf dem ein Plotter aufliegt, eine Steuereinheit, wie Computer od. dgl. und eine Eingabeeinheit mit mindestens vier Richtungs-Tasten, durch die der Zeichenstift in dem durch den Plotter vorgegebenen Koordinationssystem entsprechend einer vorgegebenen Länge bewegbar ist und durch mindestens vier Längen-Tasten, durch die eine bestimmte Länge für die Bewegung des Zeichenstiftes vorgebbar ist.
  5. 5. Einrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Eingabeeinheit, als auch der Plotter mit der Steuereinheit über Datenkabel verbunden sind.
  6. 6. Einrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Anprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die mindestens vier Richtungs-Tasten, als auch die mindestens vier Längen- Tasten in der Eingabeeinheit jeweils benachbart zueinander angeordnet sind.
  7. 7. Einrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die mindestens vier Richtungs- Tasten, als auch die mindestens vier Längen-Tasten in der Eingabeeinheit jeweils von den Fingern einer Hand des Konstrukteurs bedienbar sind.
  8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die durch die Längen-Tasten vorgebbaren Längen jeweils um eine Zehner-Potenz voneinander unterscheiden.
  9. 9. Einrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch mit vier Längentasten, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen-Tasten einer zu zeichnenden Länge von 100 mm, 10 mm, 1 mm und 0,1 mm entsprechen.






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