DE3407627A1

DE3407627A1 - Vorrichtung zum weiterschalten von flachmaterial

Info

Publication number: DE3407627A1
Application number: DE19843407627
Authority: DE
Inventors: Heinz Joseph West Hartford Conn. Gerber
Original assignee: Gerber Scientific Inc
Current assignee: Gerber Scientific Inc
Priority date: 1983-03-01
Filing date: 1984-02-28
Publication date: 1984-09-06
Also published as: GB2137968A; GB2137968B; DE3407627C2; GB8405074D0; FR2541977B1; JPS602557A; US4483472A; FR2541977A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Weiterschalten von Flachmaterial gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine zum Stand der Technik gehörende Vorrichtung mit einem Arbeitstisch, der eine Auflagefläche bestimmt, über die Flachmaterial ausgebreitet ist, während ein Instrument oder ein Werkzeug, das an einem Schlitten über der Auflagefläche gehalten wird, einen Arbeitsvorgang auf dem Material ausführt, ist in der.US-PS 4 091 980 offenbart. Beispiele von Instrumenten, die einem solchen Arbeitstisch zugeordnet sind, schließen Kurvenschreiber oder Griffel, Lichtköpfe, Spurfolgeköpfe und Schneid- oder Bohrwerkzeuge ein. Typischerweise ist der Schlitten über die Auflagefläche in einer Koordinatenrichtung parallel zur Auflagefläche bewegbar, während das am Schlitten angebrachte Instrument relativ zum Schlitten und in einer anderen Koordinatenrichtung bewegbar ist. Verbundbewegungen des Schlittens und des Instruments ermöglichen es dem Instrument, an jede beliebige Koordinatenstelle über dem Bereich der vom Schlitten durchquerten Auflagefläche übersetzt zu werden. Eine genaue Positionierung des Schlittens und des von diesem gehaltenen Instruments kann durch numerische Steuerungen erreicht werden, die entweder von einem On-Line-Datengenerator oder von vorher programmierten Daten aus arbeiten können.

Die bekannte Vorrichtung schließt auch eine Einrichtung zum Weiterschalten langer Streifen des Flachmaterials über den Arbeitstisch ein, der, verglichen mit der Länge des Streifens, verhältnismäßig kurz ist. Die Weiterschalteinrichtung rückt das Material quer über die Oberfläche des Tisches vor oder verschiebt dieses quer über dieselbe, so daß das Instrument auf aufeinanderfolgenden Segmenten des Materials arbeiten kann.

Die Schwierigkeit beim Arbeiten auf aufeinanderfolgenden Segmenten eines Materialstreifens liegt darin, daß die Bewegung jedes Segments des Streifens in die Arbeitsstellung genau gesteuert werden muß, um die Erzeugung ununterbrochener Muster zu gestatten, die sich zwischen benachbarten Segmenten des Streifens erstrecken. Bei einem Aufzexchnungssystem hoher Auflösung kann sich beispielsweise eine Reihe von aufgezeichneten Linien ununterbrochen über mehrere aufeinanderfolgende Segmente eines Streifens erstrecken, der wesentlich länger als der Zeichentisch ist. Wenn der Streifen-Weiterschaltvorgang nicht genau gesteuert wird, kann dieser Unterbrechungen in der Aufzeichnung bewirken und aufgezeichnete Linien ergeben, die sich auf benachbarten Segmenten nicht in Übereinstimmung befinden.

Wenn die in der US-PS 4 091 980 dargestellte Weiterschaltvorrichtung nicht verwendet wird, hängt der Fehlerbetrag bei · einem Weiterschaltvorgang typischerweise von dem genauen Betrieb von Riemen, Kupplungen oder Antriebsmotoren ab. Wenn jedoch die Riemen sich dehnen oder Kupplungen rutschen oder wenn die Motorwellen sich aufgrund von Trägheitswirkungen weiterdrehen, nachdem die Leistungszufuhr zum Motor unterbrochen ist, werden sich Fehler beim Weiterschaltvorgang ergeben.

Es ist "dementsprechend Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Alternative zu der Vorrichtung in der vorstehend genannten US-PS zu schaffen, und zwar eine Vorrichtung zum genauen Steuern des Betrages des Vorrückens des Flachmaterials quer über den Arbeitstisch. Die Erfindung soll voraussagbare fehlererzeugende Phänomene vermeiden, die mit einer bekannten Material-Weiterschalteinrichtung verbunden sind. Es soll also eine Vorrichtung geschaffen werden zum genauen

Weiterschalten von Flachmaterial über einen Arbeitstisch, um es einem Instrument, das von einem die Arbeitsfläche überspannenden Schlitten herabhängend gehalten wird, zu ermöglichen, einen genauen Arbeitsvorgang auf dem Flachmaterial in Segmenten auszuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Mitteln gelöst.

Die Vorrichtung schließt einen Tisch, über den Flachmaterial ausgebreitet ist, auf dem mittels eines Instruments gearbeitet werden soll, das parallel zum Material hin- und herbewegbar ist, und eine Weiterschalteinrichtung zum Bewegen des Materials zwischen unterschiedlichen Arbeitsstellungen auf der Auflagefläche ein. Die Weiterschalteinrichtung schließt einen beweglichen, am Tisch angebrachten Transportmechanismus und eine Einrichtung zum kraftschlüssigen Verbinden des beweglichen Transportmechanismus und des Flachmaterials miteinander zwecks Bewegung zwischen den unterschiedlichen Arbeitsstellungen ein. Mit dem Transportmechanismus sind Antriebseinrichtungen in Antriebsbeziehung verbunden, um den Mechanismus und das kraftschlüssig verbundene Flachmaterial mit Leistung zu versorgen. Die Vorrichtung schließt auch am Tisch angebrachte Anschlagseinrichtungen und Angriffseinrichtungen ein, die zwecks Bewegung mit dem Transportmechanismus verbunden sind. Die Angriffseinrichtungen sind den Anschlagseinrichtungen betriebsmäßig zugeordnet, um die Bewegung des Flachmaterials auf einen festen und vorbestimmten Betrag zu begrenzen.

Auf diese Weise wird zu Beginn eines Weiterschaltvorgangs die Angriffseinrichtung an einer von den Anschlagseinrichtungen bestimmten Bewegungsgrenze positioniert und der Transportmechanismus mit dem Flachmaterial kraftschlüssig

verbunden; dann wird der Mechanismus bewegt, um das Material entlang des Tisches vorzurücken und die Angriffseinrichtung von der Bewegungsgrenze weg zu bewegen, an der die Einrichtung zuerst zum kraftschlüssigen Verbinden positioniert war; die Bewegung des Transportmechanismus und des Materials wird gestoppt, wenn die Angriffseinrichtung die andere der Bewegungsgrenzen erreicht, und das Material wird auf diese Weise um einen von den Grenzen festgelegten, festen und vorbestimmten Betrag vorgerückt.

Da der von der Vorrichtung dieser Erfindung geschaffene Betrag des Flachmaterialvorschubs der festen Entfernung entspricht, die die Angriffseinrichtung entlang ihrer Bewegungsbahn zwischen den von den Anschlagseinrichtungen bestimmten Bewegungsgrenzen durchläuft, schaffen aufeinanderfolgende Weiterschaltvorgänge notwendigerweise Materialsegmente, die gleichmäßig und genau in der Länge sind. Daher werden die fehlererzeugenden Phänomene verhütet, die mit der bekannten Material-Weiterschalteinrichtung verbunden sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines automatisch gesteuerten Plotters, in dem die vorliegende Erfindung verkörpert ist;

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Fig. 2 eine Seitenansicht des Zeichentisches in Fig. 1, wobei ein Abschnitt der äußeren Schlittenzahnstange weggeschnitten ist, um die innere Schlittenzahnstange freizulegen;

Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 einen der Fig. 3 ähnlichen Teilschnitt, jedoch mit den Stempeln der Kupplungseinheiten in einer anderen Stellung;

Fig. 5 einen der Fig. 3 ähnlichen Teilschnitt, der in Einzelheiten ein anderes Ausführungsbeispiel eines Zeichentischbetts und einer Kupplungseinheit zeigt;

Fig. 6 eine Endansicht eines Tisches eines Alternativplotters in dem die vorliegende Erfindung verkörpert ist;

Fig. 7 eine Seitenansicht des Zeichentisches in Fig. 6, entlang der Schnittlinie 7-7 in Fig. 6 gesehen.

Fig. 1 zeigt eine automatisch gesteuerte, allgemein mit 10 bezeichnete Aufzeichnungsvorrichtung, die eine typische Umgebung für die vorliegende Erfindung schafft. Die Aufzeichnungsvorrichtung schließt ein Aufzeichnungsinstrument oder einen Aufzeichnungskopf 12 ein, das bzw. der graphische Information auf einem Streifen S aus Flachmaterial herstellt, der beispielsweise aus Aufzeichnungspapier besteht. Obwohl eine Aufzeichnungsvorrichtung zur Veranschaulichung der Erfindung ausgewählt worden ist, dürfte es sich von selbst verstehen, daß die Erfindung in jeder Art von automatisch gesteuertem System angewendet werden kann und von Nutzen ist, das ein Instrument oder ein Werkzeug hat, welches von einem Schlitten

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zum Zwecke einer Positionierung über einem Streifen aus Flachmaterial gehalten wird, der während der Tätigkeit des Instruments relativ zum Schlitten unverrückbar gehalten wird. Die Erfindung kann daher in Systemen Anwendung finden, die Spurfolgeköpfe, Schneidwerkzeuge und zahlreiche andere Instrumente haben.

Die numerisch gesteuerte Aufzeichnungsvorrichtung setzt sich im Grunde genommen aus einer Steuereinrichtung 14, die Aufzeichnungskommandos erzeugt, und einem Flachbett-Zeichentisch 16 zusammen, der auf die Kommandos anspricht und einen Aufzeichnungskopf 12 veranlaßt, graphische Information auf den Streifen S zu zeichnen, der über eine auf dem Tisch gebildete Auflagefläche 18 ausgebreitet ist. Die Steuereinrichtung 14 liest ein Aufzeichnungsprogramm aus einem Loch- oder Magnetband 20 und setzt das Programm in Motorkommandos um, die auf Antriebsraotoren am Zeichentisch 16 über ein Verbindungskabel 22 übertragen werden.

Der Aufzeichnungskopf 12 ist über dem Tisch 16 oberhalb, der Auflagefläche 18 mittels eines X-Schlittens 26 und eines Y-Schlittens 28 aufgehängt. Der X-Schlitten 26 übersetzt in der angedeuteten X-Koordinatenrichtung auf einem Satz von äußeren Zahnstangen 30 und 32 vor und zurück, und die Zahnstangen werden von einem X-Antriebsmotor 34 über ein (nicht dargestelltes) Ritzel erfaßt. Der Motor 34 wird durch Kommandosignale aus der Steuereinrichtung 14 erregt. Der Y-Schlitten 28 ist am X-Schlitten 26 zum Zwecke einer Bewegung relativ zum X-Schlitten in der Y-Koordinatenrichtung gelagert und wird durch den Y-Antriebsmotor 36 und die zwischen den Motor und den Schlitten geschaltete Leitspindel 37 übersetzt. Ebenso wie der Antriebsmotor 34 wird-

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auch, der„ Antriebsmotor^ ,36 .von, Kpinmandosignalen aus der •Sjbeuere.inricht.unig. J.4. erfegt. JVerbundbewegungen der Schlitten 26 und ..28 .gestallten ein,. Übersetzen des. Aufzeichnungskopfes ' ■ an .jede beliebige Koordinatenstelle auf der Auflagefläche

Der .Aufzeichnungskopf. 12, kann., einen Schreiber, einen Lichtkopf, oder ein. anderes,Aufzeichnungsinstrument, enthalten, der bzw..das_r immer, dann betätigt wird, wenn, ein,Linienzug T oder' ein anderes, graphisches Bildlauf den, Streif en S_; aus Plachmaterial plaziert werden soll. Die Tätigkeit des Aufzeich-. nuhgsinstruments wird ebenfalls durch die Steuereinrichtung

, reguliert.. - . . . . .

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, wird der Streifen S aus Aufzeichnungsmaterial um Rollen oder Abwickelspulen 38 und 40 geführt, die jeweils durch Befestigungsarme an gegenüberliegenden Längsenden des Tisches .16 gehalten werden. Ein Drehmomentmotor ist mit einer Spule 38,-antreibbar verbunden, und ein anderer .Drehmomentmotor 44 ist mit der anderen Spule 40 antreibbar verbunden, um ein Segment des Streifens S auf der Auflagefläche des Zeichentisches gespannt zu halten. Wenn separate · Klemmen an jedem Ende des .Tisches vorgesehen sind, können die Drehmomentmotoren dazu verwendet werden, vorbestimmte Beträge von,Papier in Schleifen an einem oder beiden Enden des._;Tisches_Abeizubehalten, so daß das Material, wenn dies ,. erwünscht ist, zwischen den Spulen 38 und 40 frei weiterge-. _:i,schaltet werden kann. .. . _ . ._t

_i/i; j Die. Auflagefläche ,18 des Tisches ist vorzugsweise glatt und

hart_rund hat_ einen niedrigen Reibungskoeffizienten relativ , zum Plachmaterial, das_t von ihr getragen werden kann. Mate-· . ^ , rialien ,wie Aluminium,..Schichtpreßstoff aus Spezialkunstharzen oder Kunststoff von einer Art, die eine glatte, ver—

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hältnismäßig .rutschige Oberfläche hVtV können zur Herstellung 'des die"'Auf Ifagef lache' böstiinmeriiäenr'.Tisbhbetts verwendet werden .^Wi'e^in■'Fi'gV'3 'und' %* gezVigW^steh-tP-eirie Vielzahl von

"'"" inf "'BetiT des^: TisciTes^gebiideten 'schmalen Durchlässen 64, 64 mit einer Vakuumkammer 66 unmittelbar-Hinter'dem" Bett in Verbindung, die ein integrales Element eines Vakuumniederhalte^v systems sindV* Die Durchlässe'ö^^^^^ldünäeri'iiurcn die Auf lagefläche" 18" in^: in' gleichmäßigem' ■Abstand" voneinander angeord-' neten" parallelen - Reihen, wie ^:änT besten^r ih^v FigX* 1 zu sehen -'.~ Eine' * (nicht 'dargestellte)* Väküiunpumpe : is%^r mit der Kammer

66 verbunden^ um diese zu evakuieren, * wodurch das Flachmaterial in unverrückbarer Stellung durch^fdas Vakuumniederhaltesystem in bekannter. Weise auf der Auflagefläche gehalten, werden kann.

Da die Vorrichtung 10 nur auf einem" begrenzten "Segment des Streifens S arbeiten kann, ist eine Weiterschal teinrichtung vorgesehen, um den Streifen über die Auflagefläche des Tisehes vorzurücken oder weiter zuschalten, so daß das Aufzeichnungsinstrumeht des Aufzeichnungskopfes 12 auf aufeinanderfolgenden Segmenten des Streifens zum Erzeugen des ununterbrochenen Linienzuges T arbeiten kann. Aus Fig. 1 und 2 geht hervor, daß die Weiter schal teinrichtung einen Satz von langgestreckten inneren Zahnstangen 52, 54, die zwischen den äußeren Zahnstangen 30, 32 positioniert sind, und einen Transportschlitten 50 einsahließt, der auf den inneren Zahnstangen 52, 54 lagert, um das Material über die Auflagefläche in der angedeuteten . X-Koordinatenrichtung entlang einer"im allgemeinen parallel zur Arbeitsfläche verlaufenden Bewegungsbahn zu transportieren. Die inneren Zahnstangen sind entlang der Länge der Auflagefläche derart gezahnt, daß sie mit (nicht dargestellten) Ritzeln eine Verbindung eingehen können, die von dem zweiten Schlitten 50 drehbar getragen werden. Der Transport-

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schütten 50 wird entlang des Satzes von Zahnstangen. 52, 54 und über die Arbeitsfläche von einem X-Antriebsmotor 56 an^ getrieben, der mit den Schlittenritzeln antreibend verbunden ist. Der Antriebsmotor 56 wird durch aus der Steuereinrichtung 14 empfangene Kommandosignale erregt.

Die Weiterschalteinrichtung der Vorrichtung 10 schließt auch eine Vielzahl von in einer Reihe entlang des Transportschlittens 50 angebrachten Reibungskupplungseinheiten 48, 48 ein, um den Materialstreifen mit dem Schlitten 50 zum Zwecke einer Bewegung mit demselben lösbar kraftschlüssig zu verbinden. Wie aus Fig. 3 und 4 hervorgeht, schließt jede Kupplungseinheit 48 eine Betätigungseinrichtung oder ein elektrisches Solenoid 68 ein, die bzw. das einen beweglichen Teil oder einen Stempel 70 hat. Ein aus einem Material mit hoher Reibung wie Gummi, Kork od. dgl. hergestellter Reibschuh 72 ist in ortsfester Stellung am unteren Ende des Stempels 70 angebracht und hat eine Oberfläche 74 mit hoher Reibung, die im allgemeinen parallel zur Auflagefläche 18 verläuft. Der Stempel 70 ist zwischen Kraftschlußverbindungs- und Freigabestellungen im allgemeinen auf einen entgegenwirkenden Abschnitt der Auflagefläche zu und von diesem weg bewegbar. Wenn die Kupplungseinheit 48 sich in ihrer Kraftschlußverbindungsstellung befindet, liegt die Oberfläche 74 mit hoher Reibung in Reibungsgreifangriff mit der oberen Fläche des Flachmaterials auf der Auflagefläche, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, wobei die untere Fläche des Materials sich in direkter Berührung mit einem zugeordneten entgegenwirkenden Abschnitt der stationären Auflagefläche 18 befindet.

Die durch den Antriebsmotor 56 bewirkte Bewegung des Transportschlittens 50 von einem Längsende des Tisches zum anderen, während sich die Kupplungseinheiten in ihrer Kraftschlußver-

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bindungsstellung befinden, rückt den Streifen aus Flachmaterial von einem Ende des Tisches zum anderen vor oder schaltet diesen zwischen diesen beiden Enden weiter. Dann wird jede Kupplungseinheit 48 in ihre Freigabestellung angehoben, wobei der Reibschuh 72 in einem wesentlichen Abstand über der Auflagefläche angeordnet ist, so daß seine Oberfläche 74 mit hoher Reibung sich mit dem Material außer Reibungsangriff befindet. Anschließend wird der Transportschlitten 50, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, in eine vorübergehende Haltestellung an dem einen Ende des Tisches verbracht, und der Aufzeichnungsvorgang setzt sich mit dem Aufzeichnungskopf 12 an den Schlitten 26 und 28 fort. Zum Zwecke einer vollständigeren Beschreibung der Kupplungseinheiten und der Auflagefläche mit niedriger Reibung, mit der die Kupplungseinheiten zusammenwirken, kann die US-PS 4 091 980 herangezogen werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung schließt die Vorrichtung 10 Anschlagseinrichtungen und Angriffseinrichtungen ein, die den Anschlagseinrichtungen betriebsmäßig zugeordnet sind, um den Betrag des Vorrückens des Streifens aus Flachmaterial entlang der Auflagefläche während eines Weiterschaltvorgangs zu begrenzen. Die Anschlagseinrichtung der Vorrichtung 10 wird von zwei Paaren von Anschlägen 76, 76 und 78, 78 geschaffen, die an gegenüberliegenden Enden der inneren Zahnstangen 52, 54 befestigt sind. Die Angriffseinrichtungen sind mit dem Transportschlitten 50 der Vorrichtung 10 verbunden, der das Flachmaterial entlang der Auflagefläche bewegt. Bei der Vorrichtung 10 werden die Angriffseinrichtungen von den flachen Seiten 58 und 60 des Transportschlittens 50 geschaffen, die an die Anschläge stoßen, wenn der Schlitten 50 in der X-Koordinatenrichtung an irgendeines der Längsenden der inneren Zahnstangen bewegt wird. Die Anschläge 76, 76 und 78, 78

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sind an den Enden der inneren Zahnstangen unbeweglich befestigt, so daß, wenn der Schlitten 50 von dem Antriebsmotor in Angriff mit irgendeinem Paar der Anschläge angetrieben . ■, wird, die Vorschubbewegung des Antriebsmotors 56 überwunden wird und der Schlitten 50 anhält. Im Moment des Angriffs der Schlittenseiten 58 oder 60 und der Anschläge erfühlt die Steuereinrichtung 14 das Anwachsen des Antriebsdreh— moments und entregt den Antriebsmotor 56. Daher wird zum Zwecke eines Weiterschaltens das Flachmaterial mit dem ·· Transportschlitten 50 kraftschlüssig verbunden, während : dieser, sich in Angriff mit einem Paar der Anschläge 76,' 76 befindet und auch während der Bewegung des Schlittens z.uin. gegenüberliegenden Ende des Tisches, wo der Schlitten das andere Anschlagspaar 78, 78 angreift. Das Material wird dann freigegeben. Unter diesen Umständen wird das Material um einen festen Betrag weitergeschaltet, der gleich der Bewegung zwischen den Anschlägen ist.

Während eines auf einem Materialsegment ausgeführten Aufzeichnungsvorgangs, wie er in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, wird das Flachmaterial in einer ersten Arbeitsstellung durch das Vakuumniederhaltesystem unverrückbar gegen die Auflagefläche 18 des Tisches gehalten, während der Aufzeichnungskopf 12 einen Linienzug T auf demselben in Erwiderung auf Instru- ment-Positionierungssignale erzeugt, die aus der Steuereinrichtung 14 empfangen werden. Während des gesamten Aufzeichnungsvorgangs ist der Transportschlitten 50 mit den sich in ihren Freigabestellungen befindlichen Kupplungseinheiten außerhalb des Arbeitsbereichs des Aufzeichnungskopfes und jenseits des linken äußersten Endes der äußeren Zahnstangen 30, 32 wie in Fig. 2 gezeigt abgestellt.

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Wenn der Kopf 12 seine Arbeit auf dem ausgebreiteten Materialsegment beendet hat, wird das Instrument in Erwiderung 'auf Kommandosighale aus der Steuereinrichtung 14 durch Abheben mi£ dem Material außer Angriff gebracht,und der

.''. X-Schlltten' 26 wird an eine Stelle außerhalb des Bereichs der Auflagefläche bewegt, über die sich der Transport-

• schlxtten bewegen kann, öder, wie in Fig. 2, zum rechten

Ende "des" Tisches bewegt. Der Transportschlitten- 50 wird danach entlang^r seiher zugeordneten Zahnstangen 52, 54 bewegt, bis er an die sich an einem Ende der Zahnstangen befindlichen Anschläge 76, 76 anschlägt und gegen diese positioniert ist. Ein anderes Signal aus der Steuereinrichtung veranläßt die Stempel 70, 70 der Kupplungseinheiten 48, 48, sich in die Kraftschlußverbindungsstellung zu bewegen, woraufhin ein weiteres Signal aus der Steuereinrichtung eine Entregung des Vakuumnxederhaltesystems bewirkt, um das ausgebreitete Flachmaterial von der Auflagefläche 18 des Tisches zu lösen. Der Schlitten 50, der jetzt durch die verschiedenen Kupplungsmechanismen 48, 48 mit dem Material kraftschlüssig reibungsverbunden ist, rückt das Material auf das gegenüber- _ · liegende Ende des Tisches zu vor und positioniert ein neues Materialsegment auf der Auflagefläche 18.

Der Vorschub des Materials wird gestoppt, wenn der Schlitten an die sich am Ende der inneren Zahnstangen 5 2 und 54 befindliehen Anschläge 78, 78 anschlägt. Das Vakuumniederhaltesystem wird auf ein Signal aus der Steuereinrichtung 14 von neuem erregt, um das Material in einer zweiten bestimmten Arbeitsstellung auf der Fläche 18 unverrückbar zu halten, wobei sich das neue Segment in dem Arbeitsbereich des Kopfes 12 befindet. Weitere Signale aus der Steuereinrichtung bewegen die Reibungskupplungseinheiten 48, 48 in die Freigabestellung und veranlassen den X-Schlitten 26 und den Y-Schlitten 28, den Kopf

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über dem Arbeitsbereich des Tisches zu positionieren und das Aufzeichnen des Linienzuges T wiederaufzunehmen.

Während das Material gerade vorgerückt wird, kann der Drehmomentmotor 42 durch die Steuereinrichtung 14 mit dem Schlitten 50 nach "Slave"-Art verbunden sein. Während der "Slave"-Verbindung ist der Drehmomentmotor 44 entregt und der Drehmomentmotor 42 erregt, um ein leichtes Antriebsdrehmoment an seine zugeordnete Rolle und eine Zugkraft an den Streifen S in Koordination mit der Bewegung des Schlittens anzulegen.

Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer allgemein mit 71 bezeichneten Kupplungseinheit und einen allgemein mit 73 bezeichneten Zeichentisch in Übereinstimmung mit der Weiterschalteinrichtung der vorliegenden Erfindung. Verschiedene Bauteile des Tisches 73, die Bauteilen des Tisches 16 in Fig. 1 bis 4 entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen. Die Kupplungseinheit 71 setzt sich aus einem Elektromagneten 79, der unter dem Transportschlitten 50 elastisch gehalten wird, und einem magnetisch durchlässigen Band oder einem ebensolchen Riemen 80 zusammen, das bzw. der das Bett 61 des Tisches umgibt. Der Riemen 80 ist an den Längsenden des Tisches um Spannwalzen geführt, so daß die sich oberhalb und unterhalb des Bettes erstreckenden Abschnitte des Riemens relativ zum Tisch in der X-Koordinatenrichtung frei bewegt werden können. Ein (nicht dargestellter) Riemen und ein ebensolcher Elektromagnet sind am Tisch und am Schlitten 50 jeweils an der gegenüberliegenden Seite des Tisches angebracht.

Der Elektromagnet 79 ist auf den Stangen 100 gleitbar gelagert, die vom Schlitten 50 aus nach unten vorspringen, und wird bei Erregung auf den Riemen zu angezogen und mit diesem

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gekuppelt. Der Magnet 79 wird genau in senkrechter Richtung durch die Stangen geführt, und eine Rückholfeder 102 hält den Magneten, so daß sein anderes Ende, wie dargestellt, in einem geringfügigen Abstand über dem Flachmaterial liegt, wenn der Magnet entregt ist.

Wie zu sehen ist, hat der Riemen 80 einen I-förmigen Querschnitt und ist in dem Bett in einer entsprechenden, von einer Führungsbahn 104 begrenzten I-förmigen Nut gelagert. Die Führungsbahn 104 ist in dem Bett ortsfest angebracht und ist aus einem magnetisch widerstandsfähigen Material hergestellt, so daß der Elektromagnet 79 und der Riemen 80 relativ zur Führungsbahn leicht gleiten. Die Führungsbahn und der Riemen 80 haben eine obere Fläche, die sich auf gleicher Höhe mit der Auflagefläche 62 des Bettes befindet.

Während des Betriebes ist der Streifen S aus Aufzeichnungsmaterial über die Auflagefläche 62 des Tisches 73 ausgebreitet, so daß die seitlichen Ränder des Materials auf dem Riemen und dem entsprechenden Riemen an der gegenüberliegenden Seite des Tisches liegen. Um das Aufzeichnungsmaterial mit dem Schlitten 50 kraftschlüssig zu verbinden, wird der Elektromagnet 79 erregt und auf den Riemen 80 zu angezogen, um den Rand des Materials zwischen den Riemen und den Magneten zu klemmen. Dann wird der Schlittenantriebsmotor 56 erregt, um den Schlitten 50 entlang des Tisches in der X-Richtung zu

bewegen, während der Riemen und das Material sich mit dem Schlitten bewegen. Wiederum wird durch eine Bewegung des Schlittens 50 unter gleichzeitigem Lösen von dem Anschlagspaar 76, 76 an einem Ende des Tisches bis zur Berührung mit dem Anschlagspaar 78, 78 an dem anderen Ende das Material um einen festen Betrag genau weitergeschaltet.

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Fig. 6 und 7 zeigen noch eine andere Aufzeichnungsvorrichtung, in der die vorliegende Erfindung verkörpert ist. Diese allgemein mit 110 bezeichnete Vorrichtung schließt einen allgemein mit 116 bezeichneten Flachbett-Zeichentisch, der eine Materialauflagefläche 111 bestimmt, und einen Aufzeichnungskopf 112 ein, der zwecks waagerechter Bewegung in zwei Koordinatenrichtungen über der Auflagefläche 111 mittels eines X-Schlittens 106 und eines Y-Schlittens 108 gehalten wird, die auf Zahnstangen des Tisches gelagert sind. In die Aufzeichnungsvorrichtung 110 ist weiter eine (nicht dargestellte) Steuereinrichtung eingeschlossen, die mit dem Tisch 116 betriebsschlüssig verbunden ist, um den Betrieb der Schlittenantriebsmotoren zu steuern. Das Flachmaterial, auf dem ein Aufzeichnungsvorgang in Segmenten ausgeführt wird, ist ein langer Streifen M aus einem Material wie Aufzeichnungspapier, der an jedem Ende um Rollen oder Abwiekelspulen 126 und 128 geführt ist, die jeweils von Befestigungsarmen an gegenüberliegenden Langsenden des Tisches 116 gehalten werden Ein Drehmomentmotor 130 ist mit der Spule 128 antreibend verbunden, um das Flachmaterial aufzunehmen, während das Material in Längsrichtung quer über den Tisch vorgerückt wird, wie nachstehend beschrieben wird.

Die Aufzeichnungsvorrichtung 110 schließt weiter eine Weiterschalteinrichtung zum Vorrücken des Materialstreifens M quer über den Tisch ein. Die Weiterschalteinrichtung schließt ein Endlosförderband 114, das eng um zwei Walzen 118 bzw. 120 herum geschlungen ist, die an gegenüberliegenden Längsenden des Tisches gelagert sind, und eine Trommel 122 ein. Die Auflagefläche 111 des Tisches J auf der das Material ausgebreitet ist, auf dem mit dem Instrument des Kopfes 112 gearbeitet werden soll, wird von der oberen Fläche des Abschnitts des Bandes 114 bestimmt, der zwischen den beiden

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Walzen 118 und 120 verspannt ist. Das Band ist entlang jedes seiner gegenüberliegenden seitlichen Ränder mit einer Vielzahl von im Abstand angeordneten, sich nach außen erstreckenden stiftförmigen Vorsprüngen 124, 124 versehen, die in Sprossenlöcher entlang der Längsränder des Materials eingreifen, so daß das Material gemeinsam mit dem oberen Abschnitt des Bandes 114 transportiert wird.

Die Trommel 122 ist derart angeordnet, daß ihre Welle parallel zur Tischoberfläche liegt, und die Trommelwelle ist in Lagern 150, 152 drehbar gelagert, die in gegenüberliegenden Seiten des Tisches 116 befestigt sind. Ein im Tisch angebrachter Antriebsmotor 132 ist mit der Trommelwelle direkt kraftschlußverbunden, um die Trommel in Erwiderung auf aus der Steuereinrichtung empfangene Kommandosignale zu drehen. Die Oberfläche der Trommel steht mit dem Förderband 114 in Reibungsgreifangriff, um den oberen Abschnitt des Bandes mit dem Material von einem Längsende des Tisches zum anderen anzutreiben, während die Trommel von dem Antriebsmotor 132 gedreht wird. Zwei zylindrische Stifte 136 und 138 sind jeweils an gegenüberliegenden Enden der Trommel befestigt und erstrecken sich von derselben nach außen. Die Stifte sind derart angeordnet, daß ihre Längsachsen parallel zur Trommelwelle verlaufen und koaxial zueinander ausgerichtet sind. Wenn die Trommel 122 gedreht wird, um den Streifen M entlang des Tischbetts zu transportieren, folgen die Stifte einer geschlossenen, kreisförmigen Bewegungsbahn.

Die Anschlagseinrichtung, die den Bewegungsbetrag des Flachmaterials M bei einem Weiterschaltvorgang begrenzt, wird durch zwei elektrische Solenoide 140 und 142 geschaffen, die jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Tisches ange-

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bracht sind. Jedes Solenoid hat einen Stempel 144 bzw. 146, der im allgemeinen entlang einer senkrechten Achse zwischen einer obersten Stellung, wie sie in Fig. 6 und 7 gezeigt ist und in der der Stempel sich in der kreisförmigen Bewegungsbahn eines zugeordneten Trommelstiftes 136 oder 138 befindet, und einer untersten Stellung bewegbar ist, in der der Stempel sich unter- und außerhalb der Bahn der Stiftbewegung befindet. Die Stempel 144, 146 befinden sich in ihrer untersten Stellung, wenn die Solenoide erregt sind, und in ihren obersten Stellungen, wenn die Solenoide entregt sind. Die Solenoide sind miteinander synchronisiert und werden durch die Steuereinrichtung erregt und entregt.

Während das Instrument des Kopfes 112 einen Aufzeichnungsvorgang auf einem Segment des auf dem Tisch 116 ausgebreiteten Materialstreifens M ausführt, befinden sich die Trommelstifte 136 und 138 in Berührung mit ihren zugeordneten Stempeln. Zum Weiterschalten dreht sich die Trommel 122 im Uhrzeigersinn, wie dies durch den Pfeil in Fig. 7 angedeutet ist, um den Materialstreifen quer über den Tisch vorzurücken, und dementsprechend ist der Trommelstift 138 in Berührung mit der rechten Seite des Stempels 146 dargestellt, während der Kopf 112 auf dem Material arbeitet.

Wenn der Materialstreifen M vorgerückt wird, sind die Solenoide 140, 142 erregt, so daß die Stempel in ihre unterste Stellung gezogen sind und der Trommelantriebsmotor 132 die Trommel dreht. Die Trommeldrehung zwingt den oberen Abschnitt des Bandes 114 und den Materialstreifen, entlang der Länge des Tisches vorzurücken. Ehe jedoch die Trommel 122 eine Umdrehung vollendet, wird jedes Solenoid 140 und 142 entregt, so daß die Stempel 144, 146 in ihre obersten Stellungen in den kreisförmigen Bahnen der Trommelstifte

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136, 138 zurückkehren. Die etwaige Berührung der Trommelstifte und der Stempel hält die Drehung der Trommel an und verhindert einen weiteren Vorschub des Flachmaterials. Das plötzliche Anwachsen des Drehmoments des Antriebsmotors 132 beim wechselseitigen Berühren der Stifte und der Stempel wird durch die Steuereinrichtung erfühlt, die den Antriebsmotor 132 sofort entregt. Da die Stifte 136, 138 es der Trommel erlauben, sich während eines einzigen Material-Weiterschaltvorgangs genau um eine Umdrehung zu drehen, wird das Material genau um einen Betrag weitergeschaltet, der gleich dem Umfang der Trommel ist.

Es versteht sich, daß zahlreiche Abänderungen an den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen dieser Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So ist z. B., obwohl jedes Ausführungsbeispiel eine direkte - Verbindung zwischen der Materialangriffseinrichtung und der Motoreinrichtung zum Bewegen des Materials quer über die Auflagefläche vorsieht, eine solche.direkte Verbindung für die Erfindung nicht wesentlich. Des weiteren kann eine Abänderung an dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 vorgenommen werden, indem der Antriebsmotor 132 mit der Walze 120 statt, wie dargestellt, mit der Trommel 122 verbunden wird. Die Stifte 136 und 138 werden sich mit der Trommel entlang einer geschlossenen, kreisförmigen Bahn bewegen und wiederum die Verschiebung des Materialstreifens M über den Tisch genau begrenzen. Der Transportschlitten kann mit dem X-Schlitten 26 zum Weiterschalten von Material mittels des X-Antriebsmotors 34 lösbar verbunden sein, und die Anschläge können den Schlitten 50 berühren, wie dies in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben ist. In diesem Fall werden der separate Antriebsmotor 56 und die Zahnstangen 52, 54 nicht gebraucht. Es sind zwar magnetische, mechanische und elektrische Kupplungen zwischen dem Material-

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transportmechanismus und dem Flachmaterial offenbart worden, aber es können auch pneumatische, hydraulische und andere Kupplungen mit gleichwertigen Ergebnissen verwendet werden. Dementsprechend sollen die vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Veranschaulichung und nicht der Beschränkung dienen.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (10) mit einem Tisch (16,116), der eine Auflage bestimmt, auf der Flachmaterial (S) in zwei Koordinatenrichtungen ausgebreitet ist; mit einem Instrument (12,112) zum Arbeiten auf dem über den Tisch ausgebreiteten Flachmaterial, wobei das Instrument zum Zwecke einer steuerbaren Hin- und Herbewegung parallel zur Auflagefläche und relativ zum Flachmaterial zum genauen Positionieren und Arbeiten auf dem Flachmaterial angebracht ist; und mit einer Weiterschaltexnrichtung zum Bewegen des Flachmaterials, in einer der beiden Koordinatenrichtungen zwischen unterschiedlichen Arbeitsstellungen auf dem Tisch, die einen beweglichen, am Tisch angebrachten Transportmechanismus (50,114), Kupplungen (48,71,124), um den beweglichen Transportmechanismus und das Flachmaterial kraftschlüssig miteinander zu verbinden, und einen Antriebsmotor (56,132) aufweist, der in Antriebsbeziehung mit dem Transportmechanismus der Weiterschaltexnrichtung verbunden ist, um den Mechanismus

BERLIN: TELEFON (O3O) 8312O88 KABEL: PROPINDUS · TELEX: 1 84OB7

MÜNCHEN: TELEFON (O89) 22558S KABELiPROPINDUS-TELEX: 524244

und das kraftschlüssig verbundene Flachmaterial über den Tisch in der einen Koordinatenrichtung zwischen unterschiedlichen Arbeitsstellungen zu bewegen, gekennzeichnet durch einen am Tisch (16,116) angebrachten Anschlag (76,78,146) und durch eine Angriffsvorrichtung (50,138), die zwecks Bewegung mit dem Transportmechanismus verbunden und dem Anschlag betriebsmäßig zugeordnet ist, um die Bewegung des Flachmaterials in der einen Koordinatenrichtung zwischen Arbeitsstellungen auf dem Tisch auf einen festen und vorbestimmten Betrag zu begrenzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplungen zum kraftschlüssigen Verbinden des Flachmaterials und des beweglichen Transportmechanismus eine lösbare Kupplung (48,71) zum kraftschlüssigen Verbinden des Materials mit dem Mechanismus einschließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Angriffsvorrichtung (50,138) zwecks Bewegung entlang einer etablierten Bahn gelagert ist, während der Transportmechanismus bewegt wird, und daß der Anschlag (76,78,146) einen Anschlag einschließt, der in der etablierten Bewegungsbahn der Angriffseinrichtung angebracht ist, um die Angriffsvorrichtung anzugreifen, wenn das Flachmaterial um den vorbestimmten Betrag vorgerückt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der ein erster motorgesteuerter Schlitten (26) den Tisch zwecks Bewegung in der ersten Koordinatenrichtung zwischen gegenüberliegenden Enden des Tisches überspannt und das Instrument (12) am

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ersten Schlitten angebracht ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Anschläge einen ersten, an einem Ende des Tisches befestigten Anschlag (76) und einen zweiten, am gegenüberliegenden Ende des Tisches befestigten Anschlag (78) einschließen; daß der Transportmechanismus der Weiterschalteinrichtung einen zweiten Schlitten (50) einschließt, der ebenfalls den Tisch überspannt und am Tisch zwecks Hin- und Herbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlag gelagert ist, und daß die lösbaren Kupplungen (48,71) und die Angriffseinrichtung am zweiten Schlitten (50) ortsfest befestigt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Transportmechanismus eine langgestreckte Antriebszahnstange (52,54) einschließt, die sich entlang des Tisches erstreckt und vom zweiten Schlitten zwecks Bewegung zwischen den Enden des Tisches angegriffen wird, und daß der erste (76) und der zweite Anschlag (78) an gegenüberliegenden Enden der Zahnstange ortsfest befestigt sind, um die Bewegung des zweiten Schlittens (50) und des kraftschlüssig verbundenen Flachmaterials zu begrenzen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k'ennzeichnet , daß die Kupplungen zum kraftschlüssigen Verbinden eine Vielzahl von Kupplungseinheiten (48) aufweisen, die in Querabstandsreihe längs des zweiten Schlittens (50) angebracht sind, um sich mit demselben zu bewegen, wobei jede Kupplungseinheit (48) einen Reibschuh (72) mit einer Oberfläche mit hoher Reibung und eine Betätigungseinrichtung (68,70) zum Bewegen des Reibschuhs im allgemeinen auf das Flachmaterial auf dem Tisch zu und von diesem weg einschließt,

und daß der Tisch (16) ein glattes, eine Auflagefläche bestimmendes Materialbett (18) einschließt, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten zwischen dem Flachmaterial und dem Tisch schafft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der bewegliche Transportmechanismus der Weiterschalteinrichtung einen Endlosriemen (80) mit einem Abschnitt einschließt, der sich entlang des Tisches in der Bewegungsrichtung des zweiten Schlittens (50) und des auf dem Tisch ausgebreiteten Flachmaterials erstreckt, und daß die Kupplungen zum kraftschlüssigen Verbinden eine Klemme (71) umfassen, die vom zweiten Schlitten über dem ausgebreiteten Material gehalten wird und einen Klemmabschnitt (79) hat, der zwischen einer Kraftschlußverbindungsstellung, in der der Klemmenabschnitt das Material gegen den Riemen hält, und einer Freigabestellung, in der der Klemmenabschnitt sich außer Angriff mit dem Material befindet, auf den Riemen zu und von diesem weg bewegbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Endlosriemen (80) magnetisch durchlässig und der Klemmabschnitt (79) ein elektrisch betätigter Magnet zum magnetischen kraftschlüssigen Verbinden des Materials mit dem zweiten Schlitten (50) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der bewegliche Transportmechanismus der Weiterschalteinrichtung einen Endlosriemen (114) mit einem Abschnitt, der sich über den

Auflagetisch erstreckt und mit dem das Flachmaterial kraftschlüssig verbunden ist, und eine Trommel (122) aufweist, die im Tisch drehbar gelagert und betriebsschlüssig zwischen den Riemen und den Antriebsmotor (132) geschaltet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Angriffsvorrichtung (138) an der Trommel (122) ortsfest befestigt ist, um einer kreisförmigen Bahn zu folgen, während die Trommel durch den Antriebsmotor (132) gedreht wird und während der Riemenabschnitt (114) entlang der Auflagefläche bewegt wird, und daß der Anschlag einen solenoidaktivierten Stempel (146) hat, der sich zwischen einer Stellung, in der der Stempel in der kreisförmigen Bewegungsbahn der Angriffsvorrichtung (138) liegt, und einer Stellung bewegbar ist, in der sich der Stempel außerhalb der Bahn der Angriffsvorrichtung befindet.

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