PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE4037082C2 14.10.1993
Titel Verfahren zur Steuerung der Papieraufspulung eines Zeichenautomaten mit automatischem Papiertransport
Anmelder Mutoh Industries Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Matsushima, Toshiaki, Tokio/Tokio, JP
Vertreter Gesthuysen, H., Dipl.-Ing.; von Rohr, H., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 45128 Essen
DE-Anmeldedatum 22.11.1990
DE-Aktenzeichen 4037082
Offenlegungstag 01.08.1991
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 14.10.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.10.1993
IPC-Hauptklasse B43L 13/00
IPC-Nebenklasse B41J 15/16   B65H 23/198   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Papieraufspulung eines Zeichenautomatenplotter mit automatischem Papiertransport nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die Erfindung geht aus von einem bekannten Zeichenautomaten bzw. Plotter mit automatischem Papiertransport, wie er in Fig. 5 dargestellt und auch in der US-PS 4 823 147 offenbart ist. Dieser Zeichenautomat weist vor einem Paierführungselement 2 eine Papieraufrollvorrichtung 4 sowie hinter dem Papierführungselement 2 eine Papierrollenlagerung 6 auf. Eine von der Papierrollenlagerung 6 getragene aufgerollte Papierbahn 8 ist auf das Papierführungselement 2 aufgezogen. Durch Drehung einer Antriebswalze 10 in die eine oder andere Richtung bewegt sich die Papierbahn 8 auf dem Papierführungselement 2 relativ zu einem Maschinengestell des Zeichenautomaten vor und zurück. Außerdem wird ein Schreiber 12 in einer zum Papierführungselement 2 senkrechten Richtung angetrieben, wodurch eine vorbestimmte Zeichnung auf einem vorbestimmten Abschnitt der Papierbahn 8 ausgeführt wird. Während des Zeichenvorgangs sind schlaff herunterhängende Abschnitte M1 und M2 der Papierbahn 8 seitlich an der Aufwickelvorrichtung 4 und der Papierrollenlagerung 6 vorgesehen, um die Papierbahn 8 von jeglicher Spannung zu entlasten und ein Zerreißen der Papierbahn 8 zu vermeiden. Nach Beendigung des Zeichenvorgangs wird derjenige Teil der Papierbahn 8, auf dem die Zeichnung ausgeführt wurde, durch Rotation der Antriebswalze 10 vorgeschoben. Die Papieraufrollvorrichtung 4 rollt einen Abschnitt der Papierbahn 8 auf, wobei dieser Abschnitt in seiner Länge dem Teil der Papierbahn 8 entspricht, auf dem genau eine Zeichnung ausgeführt wurde.

Wie ersichtlich wird die Papieraufwicklung nach jeder abgeschlossenen Zeichenoperation durchgeführt, selbst wenn der mit der fertiggestellten Zeichnung versehene Abschnitt der Papierbahn 8 relativ klein ist.

Bei dem bekannten Verfahren wird nach Fertigstellung einer Zeichnung und vor Beginn der nächsten Zeichnung die Zeichenoperation unterbrochen, und zwar so lange, bis die zur Seite herausgeförderte Papierbahn aufgerollt worden ist. Das führt zu Verzögerungen insbesondere bei Zeichnungen geringer Länge.

Unter Berücksichtigung der voranstehenden Ausführungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren zur Steuerung der Papieraufspulung bei einem Zeichenautomaten so auszugestalten und weiterzubilden, daß die Effizienz des Zeichenautomaten erhöht ist.

Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs. Nach der Erfindung wird eine maximale Länge vorgegeben, die für normale Zeichnungen einer Mehrzahl von Zeichnungen entspricht. Wenn dieser Grenzwert erreicht ist, wird gleichzeitig eine Papierbahn einer Länge aufgrollt, die der Länge mehrerer zuvor ausgeführter Zeichnungen entspricht. Dadurch wird gerade bei Zeichnungen geringer Länge erheblich Zeit zwischen den einzelnen Zeichenvorgängen eingespart und die Effizienz des Zeichenautomaten erhöht. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß das vom Benutzer als unangenehm empfundene Motorgeräusch der Papieraufrollvorrichtung weniger häufig zu hören ist als bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren.

Bei einer für eine kontinuierliche Zeichnungserstellung bekannten Steuerung (DE 32 40 910 A1) liegt die Papierbahn zwischen Schreiber und Papieraufrollvorrichtung (sowie zwischen Papierrollenlagerung und Schreiber) in einer Schlaufe. Die Lage der Schlaufe und damit indirekt die Länge der zwischen Schreiber und Papieraufrollvorrichtung befindlichen Papierbahn wird durch zwei Sensoren abgetastet. Ist ein bestimmter Grenzwert dieser Länge erreicht, so beginnt der Aufrollvorgang. Dieser endet, wenn der Grenzwert wieder unterschritten ist.

Das bedeutet, daß die Papieraufrollvorrichtung eingeschaltet wird, wenn die Papierbahn die unteren Sensoren abdeckt und wieder abgeschaltet wird, sobald die unteren Sensoren wieder aufgedeckt sind. Entsprechend bedeutet dies, daß die Papieraufrollvorrichtung in umgekehrter Richtung angetrieben wird, wenn die oberen Sensoren durch die Papierbahn nicht mehr abgedeckt sind; angehalten wird die Papieraufrollvorrichtung aber auch hier, sobald die oberen Sensoren wieder abgedeckt sind. Dann, wenn die Papierbahn mit der Schlaufe irgendwo zwischen den Sensoren steht, arbeitet die Papieraufrollvorrichtung garnicht.

Diese Betriebsweise ist eng auf das kontinuierliche Zeichnen abgestimmt und beim Zeichnen von Einzelzeichnungen nicht ohne weiteres einsetzbar. Einerseits arbeitet dabei die Papieraufrollvorrichtung sehr häufig, was gerade im Stand der Technik als störend empfunden wird, andererseits werden sysstembedingt sehr häufig Zeichnungen nur teilweise aufgerollt.

Schließlich ist noch die ältere, jedoch nachveröffentlichte DE 40 29 673 A1 zu nennen, bei der die Steuerungssignale eines Zeichenautomaten nichts mit einem Grenzwert der hier in Rede stehenden Art zu tun haben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Flußdiagramm zur Darstellung des Verfahrens zur Steuerung der Papieraufspulung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Zeichenautomaten mit automatischem Papiertransport, zu dessen Betrieb das Verfahren zur Steuerung der Papieraufspulung nach der Lehre der Erfindung angewandt wird,

Fig. 3 eine Vorderansicht des in Fig. 2 dargestellten Zeichenautomaten,

Fig. 4 unterschiedliche Verfahrensschritte des Verfahrens nach der Lehre der Erfindung und

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines im Stand der Technik benutzten Zeichenautomaten (Plotter).

Das Verfahren zur Steuerung der Papieraufspulung nach der Lehre der Erfindung soll unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform erläutert werden.

Fig. 2 zeigt ein Papierführungselement 2, das an einem Maschinengestell 14 des Zeichenautomaten mit automatischem Papiertransport angebracht ist. Das Papierführungselement 2 weist parallele Aussparungen in Querrichtung auf, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Eine Unterwalze 16 und eine Antriebswalze 10 sind drehbar in den parallelen Aussparungen angebracht. Die Unterwalze 16 und die Antriebswalze 10 stehen mit einer Welle in Antriebsverbindung, so daß die Unterwalze 16 und die Antriebswalze 10 zusammen in dieselbe Richtung mit derselben Umfangsgeschwindigkeit rotieren. Die Welle ist dabei drehbar an einem am Maschinengestell 14 angebrachten Träger befestigt. Die Unterwalze 16 und die Antriebswalze 10 werden über die Welle durch einen ersten Motor (nicht dargestellt) zum Vorschub der Papierbahn 8 in Längsrichtung (X-Richtung) angetrieben. Ein Paar Gegendruckrollen 18, 20 werden durch eine Feder elastisch gegen die Antriebswalze 10 gedrückt. Eine Führung in Querrichtung 22 (Y-Richtung) ist zwischen den beiden Seitenabschnitten des Maschinengestells 14 angebracht. Ein Zeichenkopf 24 ist entlang der Führung in Querrichtung 22 beweglich angebracht. Eine Zeichenstifthalterung trägt einen Schreiber 12. Die Zeichenstifthalterung gehört zu einem Hebemechanismus des Zeichenkopfes 24. Der Schreiber 12 kann somit von der Papierbahn 8 abgehoben werden. Der Zeichenkopf 24 ist durch einen zweiten Motor (nicht dargestellt) steuerbar entlang der Führung in Querrichtung 22 über das Papierführungselement 2 hinweg, bewegbar. Das Maschinengestell 14 weist eine Papierrollenlagerung 6 zur abrollbaren Lagerung der Papierbahn 8 sowie eine Papieraufrollvorrichtung 4 auf, wobei die Papieraufrollvorrichtung 4 betriebsmäßig mit einem dritten Motor (nicht dargestellt) verbunden ist. Die Papierrollenlagerung 6 wird von einem vierten Motor (nicht dargestellt) zur Sicherstellung des Papiernachschubs angetrieben. Beim Betrieb des Zeichenautomaten wird die Papierbahn 8 von der Papierrollenlagerung 6 abgerollt. Ein Nutzabschnitt der Papierbahn 8 wird von der Papierrollenlagerung 6 über das Papierführungselement 2 zu der Papieraufrollvorrichtung 4 geführt. Das Maschinengestell 14 trägt ein Steuergerät, das unter anderem einen Computer, den ersten Motor, den zweiten Motor und den Hebemechanismus des Zeichenkopfes 24 umfaßt. Der dritte Motor und der vierte Motor (beide nicht dargestellt) sind als periphere Geräte mit dem Steuerungsgerät verbunden. Das Steuergerät empfängt Daten von einem Verarbeitungsrechner und von einer an dem Maschinengestell 14 angebrachten Bedienungstafel, um die oben genannten verschiedenen peripheren Geräte anzutreiben und zu steuern. Dadurch wird eine vorbestimmte Zeichnung auf der an dem Papierführungselement 2 anliegenden Papierbahn 8 ausgeführt.

Im weiteren soll das Verfahren zur Steuerung eines Zeichenautomaten mit automatischem Papiertransport zur Erklärung der Lehre der Erfindung unter Bezugnahme auf das in Fig. 1 dargestellte Flußdiagramm näher erläutert werden.

Die Variable Ln repräsentiert die Länge der nicht aufgerollten Papierbahn 8. Zunächst speichert das Steuergerät einen Grenzwert X für die Variable Ln. Die Sequenz der Zeichenoperationen des Steuergeräts beginnt mit einem Startschritt 1, worauf ein erster Zuweisungsschritt 2 folgt. In dem ersten Zuweisungsschritt 2 wird der Variablen Ln der Wert A zugewiesen. Im Falle der ersten Zeichnung ist der Ausgangswert der Variablen A gleich Null.

Danach stellt das Steuergerät in einem Steuerungsschritt 3 die Zeichnungsgröße D bzw. die erforderliche Größe eines Abschnitts der Papierbahn 8 für die aktuelle Zeichnung fest. in einem ersten Ausführungsschritt 4 bewirkt das Steuergerät die Ausführung einer Zeichnung. Sobald das Steuergerät die Beendigung des Zeichenvorgangs in einem Steuerungsschritt 5 bestätigt, wird in einer Rechenoperation 6 die Zeichnungsgröße D zu der Variablen Ln dazu addiert und die Summe wiederum der Variablen Ln zugewiesen. Darauf vergleicht das Steuergerät in einem Vergleichsschritt 7 den Grenzwert X der Variablen Ln mit dem aktuellen Wert der Variablen Ln. In einem Entscheidungsschritt 8 entscheidet das Steuergerät, ob X ≤ Ln ist oder nicht.

Falls die Entscheidung NEIN lautet, wird der mit einer Zeichnung versehene Abschnitt der Papierbahn 8 nicht aufgerollt, sondern die Ablaufsequenz springt zum Steuerungsschritt 3 zurück. Falls dagegen die Entscheidung im Entscheidungsschritt 8 JA lautet, bewirkt das Steuergerät in einem Ausführungsschritt 9 das Aufrollen der Papierbahn 8 auf einer dem aktuellen Wert der Variablen Ln entsprechenden Länge. Danach weist das Steuergerät der Variablen Ln in einem Zuweisungsschritt 10 am Ende der Zeichensequenz den Wert Null zu.

Fig. 4 (A) zeigt den Zustand des Zeichenautomaten nachdem eine erste Zeichnung ausgeführt worden ist, wobei das Aufwickeln des entsprechenden Abschnitts der Papierbahn 8 unterblieben ist. Der für die erste Zeichnung benutzte Abschnitt der Papierbahn 8 mit Länge D hängt dabei zur Seite der Papieraufrollvorrichtung 4 des Zeichenautomaten lose herunter, angedeutet durch L1. Fig. 4 (B) zeigt den Zustand des Zeichenautomaten nach Beendigung einer zweiten Zeichnung und Auslassung eines weiteren Papieraufrollvorgangs. Der für die zweite Zeichnung benutzte Abschnitt der Papierbahn 8 mit Länge D hängt nun ebenfalls zur Seite der Papieraufrollvorrichtung 4 lose herunter, wobei ein Wert L2 zu L1 hinzugekommen ist. Fig. 4 (C) zeigt den Zustand des Zeichenautomaten, nachdem zunächst auch ein Papieraufrollvorgang nach Beendigung einer dritten Zeichnung unterblieben ist und der für die dritte Zeichnung benutzte Abschnitt der Papierbahn 8 mit Länge D ebenfalls zur Seite der Papieraufrollvorrichtung 4 lose herunterhängt, wobei zusätzlich L3 zu L1 und L2 hinzugekommen ist. Hier sind allerdings schon vier Zeichnungen angefertigt worden und ein entsprechender Abschnitt der Papierbahn 8 hängt zur Seite der Papieraufrollvorrichtung 4 lose herunterhängt. Die Gesamtlänge dieses Abschnitts der Papierbahn 8, der den vorher ermittelten Werten der Variablen L1, L2, L3 und L4 entspricht, erreicht dabei den Grenzwert X, so daß ein Abschnitt der Papierbahn 8 mit einer Länge L4 unter Berücksichtigung der vierten Zeichnung zusammen mit den vorherigen Zeichnungen auf der Papieraufrollvorrichtung 4 aufgerollt wird (Fig. 4(D)). Daraus resultiert, daß nunmehr kein überschüssiger Abschnitt der Papierbahn 8 an der Frontseite lose herunterhängt, was einem Wert der Variablen Ln von Null entspricht.

Aus dem Obigen geht hervor, daß das Aufrollen desjenigen Abschnitts der Papierbahn 8, der mit einer fertiggestellten Zeichnung versehen ist, erst nach Erreichen einer gewissen Länge, welcher ein gewisser Wert der Variablen Ln entspricht, ausgeführt wird. Daraus resultiert, daß ein Zeitverlust im Betrieb des Zeichenautomaten durch das Aufrollen des bereits mit einer Zeichnung versehenen Abschnitts der Papierbahn 8 vermieden wird, woraus ein effektiver Betrieb des Zeichenautomaten resultiert. Zusätzlich wird eine häufige Störung des Bedienungspersonals durch den Motor zum Antrieb der Papieraufrollvorrichtung 4 vermieden, was als angenehm empfunden wird.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Steuerung der Papieraufspulung bei einem Zeichenautomaten (Plotter) mit automatischem Papiertransport, wobei der Zeichenautomat aufweist eine Papieraufrollvorrichtung (4), eine Papierrollenlagerung (6), eine in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung betreibbare Antriebswalze (10) und einen Schreiber (12), wobei die Papierrollenlagerung (6) eine aufgerollte Papierbahn (8) trägt und die Antriebswalze (10) die Papierbahn (8) auf einem Papierführungselement (2) relativ zu einem Maschinengestell (14) vorwärts und rückwärts antreibt, wobei der Schreiber (12) in einer zu dem Papierführungselement (2) senkrechten Richtung bewegt wird und eine vorbestimmte Zeichnung auf einem vorbestimmten Abschnitt oder Bereich der Papierbahn (8) ausführt und wobei ein bereits mit einer fertiggestellten Zeichnung versehener Abschnitt der Papierbahn (8) zur Seite der Aufwickelvorrichtung (4) vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn (8) so lange nicht aufgerollt wird, wie die Länge der mit einer fertiggestellten Zeichnung bzw. mehreren fertiggestellten Zeichnungen versehenen Papierbahn (8) einen vorbestimmten Grenzwert X nicht erreicht, sondern eine nächste Zeichnung auf der Papierbahn (8) ausgeführt wird, und daß, wenn die Papierbahn (8), wenn die Länge der mit einer fertiggestellten Zeichnung bzw. fertiggestellten Zeichnungen versehenen Papierbahn (8) den vorbestimmten Grenzwert X erreicht, auf einer Länge auf die Papieraufrollvorrichtung (4) aufgerollt wird, die der Länge des mit einer fertiggestellten Zeichnung bzw. fertiggestellten Zeichnungen versehenen Abschnitt der Papierbahn (8) entspricht.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com