DE3237073A1

DE3237073A1 - Vorrichtung zur erzeugung einer ueberprueften aufzeichnung

Info

Publication number: DE3237073A1
Application number: DE19823237073
Authority: DE
Inventors: Charles M. 06040 Bolton Conn. Hevenor; David L. 20716 Bowie Wilson, Md.
Original assignee: Gerber Scientific Instrument Co
Current assignee: Gerber Systems Corp
Priority date: 1981-10-05
Filing date: 1982-10-04
Publication date: 1983-04-21
Also published as: JPS5872241A; JPS6244289B2; FR2514171A1; GB2109601B; US4435674A; GB2109601A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet automatisch gesteuerter Plotter, die auf einem Aufzeichnungs medium als Reaktion auf ein Aufzeichnungsprogramm graphische Information erzeugen. Im einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein Gerät zum überprüfen der mittels eines Markierinstruments mit dem Aufzeichnungsprogre erzeugten Aufzeichnung.

Automatisch gesteuerte Plotter, die Markierinstrumente wie Schreiber, Schreibstifte, Tintenstrahler oder andere Arten graphischer Markierinstrumente verwenden, versagen manchmal bei der genauen Wiedergabe einer programmierten Aufzeichnung aufgrund von Schwierigkeiten, die mit dem Zuführen oder Anwenden des Markierungsmittels in bezug auf das Aufzeichnungs papier oder andere Aufzeichnungsmedium verbunden sind. Da, wo vom Aufzeichnungsgerät Tintenschreiber verwendet werden, verhindern Verstopfungen in den Schreibern oder Schmutz oder Fett auf dem Papier, daß die Tinte frei aus dem Schreit auf das Papier fließt, um eine kontinuierliche, dunkle Linie von gleichmäßiger Breite und Intensität zu erzeugen. Das Problem wird noch verbreitert, wenn höhere Aufzeichnungsgeschwindigkeiten benutzt werden. In solchen Fällen ist die erzeugte Aufzeichnung von schlechter Qualität, wobei die Linien Lücken aufweisen können oder in manchen Abschnitten sehr ausdünnen. Eine Aufzeichnung von schlechter Qualität kann möglicherweise zu Auslegungsfehlern führen.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Gerät zum überprüfen einer Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmedium mit dem Programm zu schaffen, aus

dem die Aufzeichnung hergestellt wurde, wobei mittels der Erfindung fehlerhafte Abschnitte einer Aufzeichnung festgestellt werden, so daß sie korrigiert werden oder aus dem Endprodukt des Aufzeichnungsverfahrens ausgemerzt werden können.

Die Erfindung geht aus von einem Aufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Aufzeichnungsgerät mit einem Aufzeichnungsinstrument wie einem Schreiber und einer programmierbaren Steuereinrichtung, um das Instrument relativ zu einem Aufzeichnungsmedium auf Aufzeichnungsbefehle hin zu bewegen, die durch die Steuereinrichtung aus einem Aufzeichnungsprogramm entwickelt werden. Demgemäß umfaßt das Gerät die Verbesserung von Einrichtungen zur überprüfung von Aufzeichnungen, um die durch das Aufzeichnungsinstrument erzeugte Aufzeichnung in wechselseitige Beziehung zu dem durch die Steuereinrichtung verwendeten Programm zu setzen. .

Die Überprüfungseinrichtung umfaßt gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruchs eine Tasteinrichtung wie einen optischen Sensor, um das Vorhandensein oder Fehlen von Markierungen auf dem Aufzeichnungsmedium an den Stellen zu erfassen, wo aufgezeichnete Daten vorhanden sein sollten. Es sind Einrichtungen vorgesehen, um die Tasteinrichtung in Linienzugbeziehung zu der Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmedium zu bewegen, während die Tasteinrichtung das Vorhandensein oder Fehlen von Markierungen erfaßt. Die Tasteinrichtung und die Markiereinrichtung können auf einem gewöhnlichen Schlitten angeordnet sein, so daß der gleiche Mechanismus von dem Aufzeichnungsprogramm gesteuert wird, sowohl, um die Aufzeichnung zu erzeugen, als auch, um sie zu überprüfen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

So sind Vergleichseinrichtungen an die Tasteinrichtung angeschlossen, um das ertastete Vorhandensein oder Fehlen von Markierungen in der tatsächlichen Aufzeichnung auf dem Medium mit der in dem Programm festgelegten Aufzeichnung zu ertasten. Wenn die Vergleichseinrichtunq festste!11 ,daß die tatsächliche Aufzeichnung und die programmierte Aufzeichnung nicht miteinander übereinstimmen,wird ein Fehlersignal erzeugt. Das Fehlersignal kann verwendet werden, um den Betrieb zu unterbrechen, und während der Unterbrechung kann dann entweder der fehlerhafte Abschnitt der Aufzeichnung zurückverfolgt oder mit Hilfe einer anderen Einrichtung oder Person korrigiert werden. Wahlweise können die Fehler aber auch einfach zur Korrektur oder zur Berücksichtigung zu einem späteren Zeitpunkt aufgezeichnet werden.

Das Gerät kann für verschiedene Betriebsweisen verwendet werden Aufzeichnen und Ertasten der Aufzeichnung kann entweder gleichzeitig oder in verschiedenen Arbeitsstufen ausgeführt werden. Für den gleichzeitigen Betrieb ist es wünschenswert, daß die Tasteinrichtung und das Markierinstrument koaxial entlang einer Achse angeordnet sind, die senkrecht zu dem Aufzeichnungsmateri; verläuft, so daß eine einzige Schlitten- und Steuereinrichtung verwendet werden kann.

Das Markierinstrument und die Tasteinrichtung können auf einem gemeinsamen Schlitten nebeneinanderliegend angeordnet sein, und in diesem Fall ist es allgemein erforderlich, den Überprüfungsvorgang nach dem Aufzeichnungsvorgang durchzuführen.

Ein grundlegender Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß mit der Erzeugung graphischer Bilder auf dem Aufzeichnungsmedium verbundene Mängel ausgeschlossen oder zumindest in der tatsächlichen Aufzeichnung zur Berücksichtigung und Korrektur identifiziert werden. Außerdem kann die Erfindung, die exaktere Aufzeichnungen erzeugt, mit Hilfe von Hardware durchgeführt werden, die mit wenigen Abwandlungen die gleiche ist wie die in der Vergangenheit zur Vorbereitung nicht überprüfter Aufzeichnungen verwendete.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Trommel plotters, in den die vorliegende Erfindung eingebaut ist,

Fig. 2 eine teilweise Vorderansicht des Trommel pi otters nach Fig. 1 mit den Antriebsmotoren für die Trommel und den Aufzeichnungskopf,

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht des Plotters mit dem Aufzeichnungskopf und dem Aufzeichnungsmedium auf der Plottertrommel in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild, das die Steuerungen zur Durchführung eines Aufzeichnungs- und Überprüfungsvorgangs in einer Ausführungsform veranschaulicht,

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht des Plotters mit dem Aufzeichnungskopf und einem Abschnitt des Aufzeichnungs-

mediums auf der Pl Ottertrommel in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig.6 ein Blockschaltbild, das die Steuerungen zur Durchführung des Aufzeichnungs- und uberprüfungsvorgangs in der Ausführungsform nach Fig. 5 veranschaulicht,

Fig.7 eine vergrößerte Teilansicht einer Linienaufzeichnung, wobei der Betrieb der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist,

Fig.8 ein Diagramm, das das Zeitverhältnis von mit Torimpuls steuernden und gesteuerten Impulsen in der Ausführungs form der Erfindung nach Fig. 5 und 6 darstellt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Trommelplotter, der allgemein mit 10 bezeichnet ist und durch eine programmierbare Schalteinrichtung 12 betrieben wird, um graphische Informationen auf einem Blatt Aufzeichnungspapier P^oder einem anderen Aufzeichnungsmedium zu erzeugen, das auf der Oberfläche eine drehbaren Plottertrommel 14 angebracht ist. Die graphische Information besteht typischerweise aus Linienspuren T, die mechanische Zeichnungen, Diagramme, graphische Arbeiten oder andere Arten graphischer Informationen oder Daten darstellen Im Verlauf eines Aufzeichnungsvorganges wird die graphische Information auf dem Aufzeichnungspapier mittels eines Markierinstruments 16 erzeugt, das auf einem beweglichen Aufzeichnungskopf 18 angeordnet ist. Das Markierinstrument kann beispielsweise einen Schreiber, Schreibstift, Kreide, Tintenstrahl, Reißnadel oder ein anderes Instrument umfassen

das ein sichtbares oder anderweitig feststellbares Bild auf dem Papier P erzeugt, wenn der Aufzeichnungskopf 18 und die drehbare Trommel 14 relativ zueinander bewegt werden und das Instrument betätigt wird.

Die programmierbare Steuereinrichtung 12 steuert die Relativbewegungen des Aufzeichnungskopfes 18 und der Trommel 14 entsprechend einem Aufzeichnungsprogramm, das aus einem Programmband 20 oder einer anderen Datenspeichereinrichtung gelesen wird. Die Steuereinrichtung 12 entwickelt Steuersignale, die durch ein Steuerkabel 22 zu den Antriebsmotoren in dem Aufzeichnungsgerät übertragen werden, um die Relativbewegungen der Plottertrommel 14 und des Kopfes 18 zu steuern.

Die Steuersignale umfassen auch Betätigungssignale, die das Markierinstrument 16 veranlassen, in das Aufzeichnungspapier einzugreifen oder auf andere Weise so betätigt zu werden, daß feststellbare Linienspuren und andere Bilder auf der;¹. Papier gebildet werden. Beispielsweise, wenn das Markieri ns tr jiient ein Schreiber ist, kann das Betätigungssignal aus der Steuereinrichtung den Schreiber veranlassen, unter leichtem Druck in Eingriff mit dem Aufzeichnungspapier abgesenkt zu werden, so daß die Tinte auf das Aufzeichnungspapier verteilt wird, wenn eine entsprechende Bewegung stattfindet. Durch Betätigen oder Anhalten des Instruments, während es sich über das Aufzeichnungspapier bewegt, können Linienspuren miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden,abhängig von der von dem Programmband 20 bestimmten Aufzeichnung.

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In dem dargestellten Plotter 10 hat die Plottertrommel 14 eine perforierte Trommeloberfläche, und das Innere der Trommel ist mittels einer Vakuumquelle 34 durch·einen elastischen Schlauch 32 und eine Welle 30, auf der die Trommel sich dreht, evakuiert. Der zwischen der freiliegenden Oberfläche des Aufzeichnungspapiers und der perforierten Oberfläche der Plottertromme1 14 erzeugte Druckunterschied hält das Papier während der Aufzeichnung in fester Beziehung zu der Trommel. Wenn ein Aufzeichnungsvorgang abgeschlossen worden ist, wird die Vakuumquelle entregt, und das Aufzeichnu papier wird einfach entfernt. Weitere Beschreibung der Tromme kann der US-PS 3 984 747 entnommen werden.

Der Aufzeichnungskopf 18 ist für die Fortschreitungsbewegung an einem Träger 36 entlang angeordnet, der zwischen den gegen über 1iegenden Enden des Pl Ottertrommel gehäuses 38 befestigt ist. Der Antriebsmotor 40 .für den Aufzeichnungskopf 18 ist auf einem Ende des Trägers in fester Beziehung zu dem Gehäuse angeordnet und ist mittels eines gezahnten Antriebsriemens in Antriebsbeziehung mit dem Aufzeichnungskopf verbunden, der am dem Antriebsmotor gegenüberliegenden Ende des Trägers 36 von einer Leer!aufscheibe 44 getragen wird. Der Abschnitt des Gehäuses 38, in dem die Leer!aufscheibe, das benachbarte Ende des Trägers 36, die Pl Ottertrommel 14 und die Welle 30 getragen werden, ist zwecks Veranschaulichung weggebrochen.

Ein Flachbandkabel 46 wird in einem oberen Kanal des Trägers 36 getragen und überträgt Steuersignale aus der Steuereinrichtung 12 an die Teile auf dem Aufzeichnungskopf 18. Das

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Kabel überträgt beispielsweise Steuersignale, die das
Markierelement 16 betätigen, um graphische Information
auf dem Aufzeichnungspapier P zu erzeugen, während das
Papier und der Aufzeichnungskopf 18 relativ zueinander
bewegt werden. Das Kabel überträgt auch Informationssignale aus dem Aufzeichnungskopf zurück an die Steuereinrichtung.

In Fig. 2 ist ein weiterer Antriebsmotor 50 zum steuerbaren Drehen der Plottertrommel 14 und des Aufzeichnungspapiers vorgesehen_s das an der Trommel befestigt ist, entsprechend der Steuereinrichtung 12.relativ zum Aufzeichnungskopf 18. Der Motor 50 ist mittels eines Systems von Zahnrädern 52
und eines, großen Antriebszahnrades 54, das an einem Ende
der Plottertrommel befestigt ist, fest am Gehäuse 38 angebracht und in Antriebsbeziehung an die Trommel 14 angeschlossen.

Mit Hilfe der kombinierten Tätigkeiten der Antriebsmotor und 50 können der Aufzeichnungskopf 18 und das Aufzeichnungspapier P relativ zueinander so bewegt werden, daß die Linienspuren T an jeder Stelle des Papiers erzeugt werden können. Zusätzlich können durch wahlweises Betätigen des Markierinstruments 16 verschiedene Spuren verbunden oder getrennt werden, um ein Bild oder mehrere graphische Bilder auf dem Papier zu erzeugen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung umfaßt der Plotter ein Gerät zum überprüfen der tatsächlichen Aufzeichnung, die durch das Markierinstrument auf dem Aufzeichnungspapier P erzeugt wurde, im Verhältnis zu der. programmierten Aufzeichnung wie sie auf dem Programmband 20 bestimmt ist. Zu diesem .

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BAD ORIGIN*¹

Zweck ist auch ein optischer Sensor 60 in den Fig. 1 bis 3 auf dem Aufzeichnungskopf angeordnet, so daß das Instrument in Spurenbeziehung zu Linienspuren auf dem Aufzeichnungspapier bewegt werden kann, wenn das Aufzeichnungsprogramm erneut abgespielt wird, nachdem die ganze oder ein Abschnitt der Aufzeichnung mit Hilfe des Markierinstruments auf dem Papier erzeugt worden ist. Der optische Sensor 60 erfaßt Lücken oder ausgedünnte Abschnitte der Spuren, wahrem die Aufzeichnung zurückverfolgt wird, und erzeugt Signale, um fehlerhafte Abschnitte der Aufzeichnung zu identifizieren

Fig. 3 veranschaulicht den Aufzeichnungskopf 18 mit dem Markierinstrument 16 und den optischen Sensor 60 in einer Ausführungsform der Erfindung. Das Markierinstrument ist dar< stellt als ein Schreiber für feuchte Tinte, der zwischen der dargestellten hochgehobenen oder abgehobenen Stellung, in der der Schreiber oder die Schreiberspitze 62 ohne Berührung mit dem Papier P ist, und einer abgesenkten Stellung (strichpunktiert dargestellt), in der die Spitze in Berührung mit dem Papier steht,betätigt wird, um die Linienspuren zu erzeugen. Der Schreiber ist gleitend in einer Hülse 64 angeordnet, wobei die Schreiberachse sich im allgemeinen senkrect zu dem Aufzeichnungspapier am Schnittpunkt von Achse und Papier erstreckt. Die Hülse 64 ist an einer feststehenden Trägerplatte 66 befestigt, die an dem Kopf angebracht ist, ur ein durch die Steuereinrichtung 12 betätigter Solenoid 68 zieht den Schreiber nach unten in Berührung mit dem Aufzeichnungspapier entgegen dem federnden Zwang einer Rückholfeder 70. Wenn der Solenoid entregt ist, bringt die Feder 70 den Schreiber in die dargestellte angehobene Position zurück.

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Der optische Sensor 60 ist mittels einer weiteren Platte 72 in fester Beziehung zum Aufzeichnungskopf 18 angeordnet. Der Sensor in einer Form ist ein optischer Reflektor-Sensor mit hoher Randschärfe und umfaßt eine kleine Lichtquelle 74 wie ein LED mit einem kombinierten Linsensystem sowie eine "Photodiode 76 mit einem gefilterten Linsensystem. Der Sensor 60 ist auf einer Achse angeordnet, die das Aufzeichnungspapier in senkrechter Beziehung und parallel zur Achse des Schreibinstruments 16 schneidet, so daß Licht aus der Quelle 74 neben einer Seite der Achse unmittelbar unterhalb des Sensors auf das Aufzeichnungspapier fokussiert und das durch das Aufzeichnungspapier reflektierte Licht von der neben der anderen Seite der Achse liegenden Photodiode 76 empfangen und erfaßt wird. Ein im Handel erhältlicher Sensor dieser Art wird von Hewlett Packard Components als Reflective Sensor Model HEDS-1000 vertrieben. Es können auch andere Arten von Photodetektoren verwendet werden.

Während des Betriebs wird die Lichtquelle 74 im Verlauf eines Überprüfungsvorganges erregt und beleuchtet einen begrenzten Bereich des Aufzeichnungspapiers unmittelbar unter dem Sensor. Das Linsensystem der Photodiode 76 wird fokussiert, um den durch die Lichtquelle erleuchteten begrenzten Bereich zu betrachten, und umfaßt einen chromatischen Filter, der das reflektierte Licht aus der LED-Quelle aufnimmt, anderes vom Papier und der Umgebung refklektiertes Umgebungslicht aber zurückwirft. Wenn die Linienspur in dem begrenzten, von der Quelle 74 beleuchteten Bereich kontinuierlich und dunkel ist und eine im wesentlichen

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gleichmäßige Breite und Intensität aufweist, erhält die Photodiode 76 ein niedriges Niveau an reflektiertem Licht und erzeugt ein entsprechend niedriges Lichtniveau-Signal. Wenn die Spur innerhalb des von der Photodiode betrachteten beleuchteten Bereichs eine Lücke aufweist oder schwach ist, zu hell oder zu schmal, dann erhält die Photodiode ein höheres Niveau an reflektiertem Licht und erzeugt ein Signal höheren Niveaus, das einen Fehler in dem überprüften Abschnitt der Spur identifiziert.

Um die gesamte Aufzeichnung auf Fehler zu überprüfen, wird das Aufzeichnungsprogramm auf dem Programmband 20 rücküberspie und steuert die Rel'ati vbewegungen des Aufzeichnungskopfes und des Aufzeichnungspapiers 14. Ein festgelegtes Verschiebung Signal, das dem Abstand zwischen den Achsen des optischen Sensors 60 und des Markierinstruments 16 entspricht, wird in d Steuersignale eingeführt, die auf den Antriebsmotor 40 für den Aufzeichnungskopf übertragen werden, um sicherzustellen, daß der optische Sensor 60, eher als das Instrument 16, die tatsächlichen auf dem Papier erzeugten Spuren bedeckt und die vom Sensor an der Schnittstelle der optischen Achse und des Mediums betrachtete Stelle von Punkten den programmierten Linien der Aufzeichnung entspricht. Der Sensor 60 tastet auf diese Weise die tatsächlichen Spuren ab und macht die Stellen kenntlich, wo Fehler vorhanden sind. Die Abtastschritte können durchgeführt werden, nachdem die gesamte Aufzeichnung erzeugt wurde, oder auf einzelnen Abschnitten der Aufzeichnung zwischen verschiedenen Stufen des Aufzeichnungsvorganges.

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Fig. 4 veranschaulicht ein beispielhaftes Steuersystem für den Plotter 10 mit dem .überprüfungsgerät. Das Aufzeichnungs-Programmband 20 liefert der Steuereinrichtung 12 Daten, die die graphischen Eigenschaften einer auf dem Aufzeichnungspapier P- gewünschten Aufzeichnung definieren. Die Steuereinrichtung erzeugt Steuersignale, die gestaltet und in physische Bewegungen umgewandelt werden,, mittels Antrieben 80, die aus Verstärkern und Antriebsmotoren für die Plottertrommel 14, den Kopf 18 und den Schreiber-Solenoid 68 bestehen. Nachdem auf dem Papier P eine Aufzeichnung erzeugt wurde, wird das Aufzeichnungsprogramm durch die Steuereinrichtung zurückgespielt, wobei anstelle des Schreibers oder Markier instruments 16 der optische Sensor 60 erregt wird. Ein festes Verschiebungs-Signal wird in die Bewegungen des Aufzeichnungskopfes 18 eingeführt, so daß der Sensor 60 die Linienspuren T eher als das Markierinstrument 16 zurückläuft.

Während die Linienspuren T durch den Sensor 60 zurückverfolgt werden, werden Ausgangssignale aus dem Sensor an einen Aufzeichnungs-Komparator 82 in Verbindung mit den Datensignalen aus dem Aufzeichnungs-Programmband 20 geliefert, das während der Aufzeichnung das. Markierinstrument in einer abgesenkten oder aktiven Stellung betätigt. Wenn keine Fehler in den Linienspuren vorhanden sind, entsprechen die Betätigungssignale aus dem Aufzeichnungsprogramm den Signalen mit niedrigem Lichtniveau des Sensors 60. Mit anderen Worten, wenn ein Schreiber-abwärts-Signal vorhanden ist, während Kopf und Trommel relativ zueinander bewegt werden, müßte der

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optische Sensor 60 eine dunkle Linie auf dem Aufzeichnungspapier feststellen und ein Niedrigniveau-Ausgangssignal erzeugen. Der Aufzeichnungs-Komparator 82 vergleicht das Betätigungssignal aus dem Programmband mit dem Ausgangssignal aus dem Sensor, und solange die Signale sich entsprechen, läuft der Überwachungsvorgang ohne Unterbrechung ab. Wenn jedoch eine Lücke oder ein anderer Fehler in einer Linienspur auftritt und der optische Sensor ein Signal von höherem Niveau bei Vorhandensein eines Schreiber-abwärts Signals erzeugt, stellt der Aufzeichnungs-Komparator 82 das Fehlen von Übereinstimmung zwischen den Signalen fest und überträgt ein Fehlersignal an den Unterbrecherschaltkreis 84 Der Unterbrecherschaltkreis überträgt ein weiteres Signal an die Steuereinrichtung 12, und der Überwachungsvorgang wird angehalten, wobei der optische Liniensensor sich über oder dicht neben dem festgestellten Fehler befindet. Der Fehler kann dann vom Operator der Maschine oder durch erneute Inbetriebnahme des Plotters verbessert werden, um den fehlerhaften Abschnitt der Aufzeichnung mit dem Markierinstrument in aktivierter Stellung zurückzulaufen. Wahlweise kann der Unterbrecherschaltkreis 84 durch eine Aufzeichnungs einrichtung ersetzt werden, die die Koordinaten des Fehlers für eine Korrektur zu einem späteren Zeitpunkt registriert.

Fig. 5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform des Überwachungsgeräts, bei der der optische Sensor 90 koaxial zu dem Markierinstrument 16 angeordnet ist, um die Aufzeichnungs- und Überwachungsvorgänge im wesentlichen gleichzeitig auszuführen. In dieser Ausführungsform besteht der optische Sensor aus einer Vielzahl von diskreten photo-

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empfindlichen Fühlereinheiten, die in einem kreisförmigen Bogen angeordnet sind, und einem Linsensystem, das mit den Sensoreinheiten verbunden ist, um gemeinsam die Einheiten auf einem kleinen kreisförmigen Bereich des Aufzeichnungspapiers zu fokussieren, das die Spitze 62 des Schreibers oder anderen Instruments umgibt. Fig. 7 veranschaulicht einen vergrößerten Abschnitt einer Linienspur T, auf der ein schattierter Kreisbereich 92 überlagert ist, um den vom Sensor 90 betrachteten Bereich darzustellen.

Der Sensor wird unterhalb der Platte 66 auf einer Vielzahl von Streben 94 in Fig. 5 getragen, so daß der kreisförmige Bereich.92 in Fig. 7 in eine begrenzte Zone fällt, die den Schreiber umgibt und koaxial zur Schreiberachse liegt, die das Aufzeichnungspapier in senkrechter Beziehung in Punkt schneidet. Die photoempfindlichen Einheiten sind kleine Auf1adungs-Kupplungsgeräte in der Größenordnung von 2 Mil (2/1000 Zoll oder 0,0508 mm) Breite, die, wenn sie in einem Bogen angeordnet sind, abgetastet werden können, um das Lichtniveau aus entsprechenden diskreten Inkrementen des kreisförmigen Bereichs im Hinblick auf die Einheiten festzustellen. Sensorgeräte, die eine Vielzahl derartiger diskreter Sensoreinheiten oder Bildelemente (PixeT)in einer Rei he verwenden, werden von der Reticon Corporation in Sunnyvale (CaI.) hergestellt.

Wahlweise kann der Sensor ein Bündel optischer Fasern umfassen, die an einem Ende des Bündels in einer kreisförmigen Reihe dem Aufzeichnungspapier benachbart und am gegenüberliegenden Ende in einer üblichen linearen Reihe zum Abtasten

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angeordnet sind. Wechselnde Fasern in der kreisförmigen Reihe können am gegenüberliegenden Ende des Bündels mit einer Beleuchtungsquelle verbunden werden_s um Licht unmittelbar auf die Aufzeichnungsfläche an der Stelle zu projizieren, die von den verbleibenden Fasern in dem Bündel betrachtet wird, es kann aber auch eine getrennte Reihe innerhalb oder außerhalb der Reihe von Beobachtungsfasern zur Beleuchtung verwendet werden.

Der Betrieb des Überwachungsgeräts unter Verwendung des ringförmigen optischen Sensors 90 in Fig. 5 kann mit dem ■ in Fig. 6 dargestellten Steuergerät erfolgen. Während
die Steuereinrichtung 12 den Aufzeichnungskopf 18 und die Trommel 14 veranlaßt, das Aufzeichnungspapier-und das
Markierinstrument 16 relativ zueinander zu bewegen, um
Linienspuren entsprechend dem Aufzeichnungsprogrammband zu erzeugen, wird im Verlauf eines Aufzeichnungsvorganges auch der optische Sensor 90 betätigt, und die Vielzahl
von Sensoreinheiten stellt aus dem kreisförmigen Bereich 92 auf dem Aufzeichnungspapier reflektiertes Licht fest. Bestimmte der Sensoreinheiten in der Reihe ertasten hohe Niveaus von Licht aus den Teilen des Bereichs 92, die keine Linienspuren enthalten, und erzeugen Hochniveau-Signale. Solche Einheiten jedoch, die Licht ertasten, das aus dem Bereich reflektiert wird, der über der Spur T liegt, stelle niedrige Lichtniveaus fest und erzeugen ein entsprechendes Signal von niedrigem Niveau.

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Die Ausgänge der diskreten Sensoreinheiten werden periodisch durch eine TastkontralIe 100 mit einer Durchflußmenge ertastet, die von einem Bezugsoszillator 102 bestimmt wird, und durch einen Impulskomparator 104 und einen Inipulsdetektor 108 gelesen, Der Oszillator arbeitet mit einer Frequenz, die ein Lesen all der Einheiten in der Reihe innerhalb eines Zeitraums gewährleistet j, der klein ist verglichen mit einer Zunahme der Spur,^ wie einer Linienbreite, verfolgt durch den Sensor mit maximaler Zufuhrmenge. Solange die Linienspur gute Qualität hat, umfaßt die Folge der Ausgangssignale in jedem Tastzyklus einen Hochniveaubereich, der den Abschnitten des Bereichs 92 entspricht,, wo keine Spur zu sehen ist, und einen Niedrigniveau-Bereich, der dem Abschnitt entspricht, in dem eine Spur zu sehen ist. Zusammen begrenzen die Hoch- und Niedrigniveau-Signale einen Überwachungsimpuls, der aus der ; Signalfolge durch einen Hül1enkurven-Demodulator betätigt werden kann. Eine Vorrichtung zum Feststellen eines. Impulses aus einer Signalfolge wird mehr im einzelnen in der US-PS 4 204 145 offenbart und kann einen Teil des Phasenkomparator^ 104 darstellen. Solange Überwachungsimpulse durch den Phasenkomparator zum Detektor 108 erzeugt werden, überträgt der Detektor ein Betätigungssignal an den Aufzeichnungskomparator 110. Wenn der Aufzeichnungskomparator kein Betätigungssignal aus dem Detektor 108 erhält und das Programmband 20 dem Komparator anzeigt, daß eine Linienspur in der verfolgten Aufzeichnung erscheinen müßte, wird zur Korrektur ein Fehlersignal an die Rücklaufsteuerung 112 übertragen.

Kontinuierliche überwachung der Überwachungsimpulse aus den ertasteten Sensoreinheiten wird in dem Impulsphasenkomparator 104 ausgeführt, der Mittel zum Verfolgen der Verschiebungsphase der Impulse umfaßt, wenn die Linienspur sich zu verschiedenen Abschnitten des ertasteten Bereichs 92 verschiebt.

In dieser Beziehung ist der Impulsphasenkomparator ein selbstregulierender Bestandteil und umfaßt Torschaltkreise, die ein Zeittor oder "Fenster" in jedem Tastzyklus errichten während dessen der Überwachungsimpuls aus dem optischen Sensor 90 erwartet und beobachtet wird. Das Zeittor wird mittels eines variablen Frequenzoszillators 1,06 auf die Phasi der Impulse aus dem vorhergehenden Tastzyklus verschoben, so daß die Impulse im wesentlichen im Zentrum des Tors gehalten werden.

Fig. 8 ist ein Zeitablaufdiagramm, das das Verhältnis zwisch« den Überwachungsimpulsen V und den Zeittoren G während der Tastzyklen mit einem Zeitraum t zeigt. Das Tor kann breiter oder schmaler als der Überwachungsimpuls sein, solange es möglich ist, der Verschiebungsphase des Impulses mit dem Zeittor zu folgen. Ein Impulsphasenkomparator dieser Art ist mehr im einzelnen in der US-PS 3 529 084 offenbart.

Zweck des Impuisphasenkomparators 104 "ist-es, den Zeitraum des Tastzyklus zu beschränken, während dessen ein Überwachungsimpuls aus dem Sensor 90 durch den Detektor 108 ertastet werden kann. Wenn beispielsweise der Sensor eine Linienspur T in Fig. 7 in Richtung des Pfeils A verfolgt, und wenn das Aufzeichnungsprogramm vorschreibt, daß die Spur T mit der Spur R verbunden werden soll, bewegt sich der ertastete Bereich 92 des Sensors schließlich über beide Spuren T und R wie dargestellt, und Impulse werden für beide Spuren erzeugt. Da nur die Spur T im Moment überprüft wird, ist es erforderlich, ein begrenztes Zeittor zu errichten, das durch den BC-Bogen in Fig. 7 erkennbar ist, während desse

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ein festgestellter Impuls vom Impulsdetektor 108 als ein Zeichen dafür angenommen wird, daß die Spur frei von Fehlern gebildet worden ist. Die Tor-Schaltkreise in dem Impulsphasenkomparator 104 blockieren den Impuls von der Spur T und anderswo auf dem Bereich 92 außerhalb des BC-Bogen-s, und in Verbindung mit dem Oszillator 106 schieben sie das Zeittor und den BC-Bogen kontinuierlich in eine zentrierte Stellung relativ zu der Spur T, um fehlerhafte Signale auszuschließen, die zu anderen Spuren oder Markierungen auf dem Aufzeichnungspapier gehören. Während die Ausrichtung der Linienspur T sich relativ zu dem abgetasteten Bereich 92 verschiebt, verschiebt sich der BC-Bogen automatisch mit der Spur.

Wahlweise können die Torschaltkreise in dem Impulsphasenkomparator 104, die das BC-Zeittor in Fig. 7 erzeugen, ersetzt werden durch einen Voraussagen-Schaltkreis oder angemessener einen zugeordneten Mikroprozessor, der auf das Aufzeichnungsprogramm reagiert, um eine Analyse des Programms und d'er tatsächlichen Bewegungen des Aufzeichnungsschreibers und -papiers zu erbringen. Aus der Analyse kann eine genaue Bestimmung des Zeitintervalls erfolgen, während dessen ein Signal aus dem Sensor 90 vorhanden sein sollte, und das Auftreten des Signals zu der Zeit überprüft die Genauigkeit der tatsächlichen Aufzeichnung.

Solange die Spur T frei von Fehlern ist, überträgt der ImpuTsphasenkomparator 104 die Impulse innerhalb des Zeittors an den Impulsdetektor 108, der aus einem Timing-Schaltkreis

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bestehen kann, der durch die festgestellten Impulse in verriegelter Stellung gehalten wird. Unter fehlerfrei-Bedingungen überträgt der Detektor 108 ein Bestätigungssignal an den Aufzeichnungskomparator 110, der auch ein Spur- oder Schreiber-abwärts-Signal aus dem Aufzeichnungsprogrammband 20 erhält, um anzuzeigen, daß das Markierinstrument 16 eine Spur auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugen soll. Solange der Aufzeichnungskomparator ein Zusammenfallen der Signale aus de Aufzeichnungsprogramm und dem Impulsdetektor 108 feststellt, läuft der Aufzeichnungsvorgang ununterbrochen weiter. Für den Fall, daß eine Lücke in der Linienspur T auftritt, beendet jedoch der Impulsdetektor 108 das Bestätigungssignal zum Komparator 110, und der Komparator sendet ein Fehlersignal an die Rücklauf-Steuereinrichtung 112. An diesem Punkt wird das Programmband 20 angehalten und in einen festen Betrag umgekehrt, bevor das Aufzeichnungsprogramm wiederaufgenommen wird. Auf diese Weise wird die Linienspur T zurückverfolgt, um den Fehler aufzufüllen.

In jeder der Ausführungsformen des oben beschriebenen Überwachungsgeräts wird die Aufzeichnung nur an Punkten überprüft wo die optische Achse des Sensors sich mit dem Aufzeichnungspapier überschneidet. In der Ausführungsform der Fig. 3 und ist der Sensor zu diesem Zweck physisch auf der optischen Achse angeordnet. In der Ausführungsform der Fig.-5 bis 7 ist der Sensor kreisaxial um die optische Achse herum mit dem Schreiber auf der Achse angeordnet, aber das Zeittor BC gewäh: leistet, daß die überprüften Punkte diejenigen sind, die an Schnittpunkten der optischen Achse und des Aufzeichnungspapiers liegen.

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Insgesamt sind ein Verfahren und ein Gerät zum überwachen von Aufzeichnungen offenbart worden, die durch ein Markierinstrument auf einem Aufzeichnungsmedium erzeugt wurden. Die Überwachung setzt Daten in wechselseitige Beziehung, die eine Aufzeichnung in einem Programm mit der tatsächlich erzeugten Aufzeichnung begrenzen. Die Überwachung kann gleichzeitig mitdem Aufzeichnungsvorgang oder als getrenntes Verfahren ausgeführt werden,, nachdem die eigentliche Aufzeichnung erzeugt worden ist.

Während die vorliegende Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist klar, daß auch zahlreiche Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden können, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann das Markierinstrument Bleistifte, Zeichenstifte, Kreiden, Bürsten und Einrichtungen wie Tintenstrahler umfassen, die mit dem Aufzeichnungsmedium nicht wirklich in Berührung kommen, während die Spuren erzeugt werden. Statt einen Aufzeichnungsvorgang zu unterbrechen und zurückzuverfolgen oder anderweitig die festgestellten Fehler zu korrigieren, können die Fehler in einem Speicher aufgezeichnet werden, der hierfür zur nachfolgenden Korrektur oder Entfernung vorgesehen ist. Außerdem können getrennte Markiereinrichtungen wie Flüssigkeits- oder Pulververteiler betätigt werden, wenn ein Fehler in einer Spur festgestellt wird, um den Bereich der Aufzeichnung zu markieren, wo ein Fehler sich befindet. Es können auch andere Arten von Steuersystemen und Sensoren verwendet werden, um den Überwachungsvorgang durchzuführen. Das Steuersystem kann Intensitätskontrollen zur Veränderung der Empfindlichkeit des

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BAD OBIQfNAL

optischen Sensors zur Unterscheidung zwischen Zeilen verschiedener Dicke oder Dichte enthalten. Die Erfindung kann mit Flachbett- oder anderen Plottern wie Trommelpl Ottern...verwendet werden, und der Überwachungsvorgang kan auf einer von dem Aufzeichnungsvorgang getrennten Maschine unter Verwendung dieses oder eines ähnlichen Programms durchgeführt werden. Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung j nicht aber zur Beschränkung beschrieben worden.

Se^MP - 27 863 - 25 -

Claims

Patentansprüche

!.Aufzeichnungsgerät mit einem Aufzeichnungsinstrument, einer programmierbaren Steuereinrichtung und einem beweglichen Schlitten-, _ um das Aufzeichnungsinstrument auf aus der Steuereinrichtung erhaltene Aufzeichnungsbefehle hin in Linienmarkierungsbeziehung zu einem Aufzeichnungsmedium zu bewegen, und entsprechend einem Aufzeichnungsprogramm in der Steuereinrichtung eine tatsächliche Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen, und mit einem Aufzeichnungs-Prüfgerät mit einem Sensor, welcher relativ zu dem Aufzeichnungsmedium in Linienzugbeziehung zu der Aufzeichnung bewegbar ist, um das Vorhandensein und Fehlen von Markierungen auf dem Aufzeichnungsmedium zu erfassen, und mit einem Komparator, der an den Sensor angeschlossen ist, um das abgetastete Vorhandensein und Fehlen von Markierungen in der tatsächlichen Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmedium mit der Aufzeichnung zu vergleichen, die im Programm festgelegt ist, und ein Fehlersignal erzeugt, wenn die tatsächliche Aufzeichnung und die programmierte Aufzeichnung nicht miteinander übereinstimmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (60;90) eine zentrale Tastachse aufweist, die sich im allgemeinen senkrecht zu dem Aufzeichnungsmedium er-

BERLlN: TELEFON (030) 8312O88 KABELtPROPINDUS-TELEX: 1 84057

MÜNCHEN: TELEFON (O89) 225585- 2 ~ KABEL: PROPINDUS -TELEX: 524244·

erstreckt und auf das Vorhandensein oder Fehlen von Markierungen auf dem Aufzeichnungsmedium an der Stelle von Punkten anspricht, wo die Zentralachse des bewegliche Sensors und das Aufzeichnungsmedium sich überschneiden..
2. Aufzeichnungsgerät mit einem Aufzeichnungsinstrument und einer programmierten Steuereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Rückverfölgersteuerung (112), die für die Rückverfolgung eine Abschnitts des Programms auf dem Aufzeichnungsmedium auf ein Fehlersignal hin mit dem Komparator verbunden ist.
3. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Sensor ein optischer Sensor ist und daß der optische Sensor (60) und das Aufzeichnungsinstrument (16) in Seite-an-Seite Beziehung auf dem beweglichen Schlitten angeordnet sind.
4. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der optische Sensor (90) eine optische Zentralachse und das Aufzeichnungsinstrumen (62) eine Markierungsachse hat, und daß der Sensor und da Aufzeichnungsinstrument auf dem beweglichen Schlitten angeordnet sind, wobei die optische und die Markierungsachse koaxial und im allgemeinen senkrecht zum Aufzeichnun medium verlaufen.
5. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsinstrument ein Schreiber ist.
6. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, d a d u r c h
gekennzeichnet, daß der optische Sensor (60) eine optische Zentralachse hat und einen optischen Sensor mit einer Lichtquelle (74) und einer Photodiode (76) auf-

weist, die nebeneinanderliegend entlang dieser Achse
angeordnet sind, um am Schnittpunkt der optischen Achse
und des Aufzeichnungsmediums graphische Informationen festzustellen.
7. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 4, d a "d u r c h
gekennzeichnet, daß der optische Sensor (90) ein ringförmiger optischer Sensor ist, der koaxial zur
Zentralachse angeordnet ist, und daß ein Taster (100) mit dem ringförmigen Sensor verbunden ist, um den Sensor
periodisch abzufragen.

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