DE3782889T2

DE3782889T2 - Adaptive rueckspuleinrichtung fuer bandtransport.

Info

Publication number: DE3782889T2
Application number: DE8787110789T
Authority: DE
Inventors: Peter Way
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1986-09-03
Filing date: 1987-07-24
Publication date: 1993-07-01
Anticipated expiration: 2007-07-25
Also published as: JPS6371965A; US4740732A; HK54894A; EP0258615A3; DE3782889D1; CA1279929C; EP0258615B1; EP0258615A2

Description

Diese Erfindung betrifft Antriebsvorrichtungen, zum Beispiel Laufwerke für Magnetbänder, von der Art, die in dem ersten Teil des Anspruchs 1 genannt ist, wie diejenigen, die bei Computern und anderen Datenverarbeitungsanlagen verwendet werden und dafür eingerichtet sind, grobe Bandrollen zu benutzen, die nach jeder Benutzung zurückgespult werden müssen.
Magnetbandlaufwerke, die grobe Magnetbandrollen verwenden, zum Beispiel ein 1,27 cm (0,5 inch) breites Band mit einer Länge von 732 m oder 1097 m (2400 oder 3600 feet), umfassen typischerweise Gleichstrommotoren, um die Speiserolle und die Rückspulrolle anzutreiben. Solche Gleichstrommotoren benötigen zusätzlich zu der Spannung, die nötig ist, um einen Strom durch den Läufer des Motors fließen zu lassen, eine Spannung, die der linearen Geschwindigkeit des Magnetbandes proportional ist. Als Folge davon erfordern die Gleichstrommotoren für eine feste Rückspul-Bandgeschwindigkeit eine sich ändernde Spannung, wenn das Band sich vom Ende des Bandes zum Anfang des Bandes zurückspult. Die Änderung der Spannung während des Rückspulens eines 0,5 inch-Bandlaufwerks ist ungefähr 2:1, da dies die totale Radiusänderung ist.
Daher ändert sich bei herkömmlichen Bandlaufwerksystemen die Spannung an jedem der Rollenmotoren, wenn das Band von einer Rolle auf die andere Rolle gespult wird (z. B. während des Rückspulvorgangs), wenn die Bandgeschwindigkeit fest bleibt.
Die Rückspulzeit für ein Magnetband, das 732 m (2400 feet) lang ist, beträgt bei einer herkömmlichen Bandlaufwerksvorrichtung zwei Minuten. Die Rückspulzeit für ein Magnetband, das 1097 m (3600 feet) lang ist, beträgt bei einer solchen Vorrichtung drei Minuten.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, die verringerte Spulzeiten aufweist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch Anspruch 1 gelöst.
Die Antriebsvorrichtung dieser Erfindung verringert beträchtlich die Zeit, die nötig ist, um das Band von einer Rolle auf die andere zu spulen (z. B. entweder während des Rückspulens von der Rückspulrolle auf die Speiserolle oder beim Vorwärtsspulen des Bands von der Speiserolle auf die Rückspulrolle). Zum Beispiel kann die Rückspulzeit für eine 732 m (2400 feet)-Magnetbandrolle auf 90 Sekunden verkürzt werden, wenn man das System dieser Erfindung benutzt, verglichen mit 120 Sekunden bei einer herkömmlichen Vorrichtung.
Das System der Erfindung verkürzt beträchtlich die Spulzeit von Wickelgut von einer Rolle auf die andere, indem die Geschwindigkeit verändert wird, während gleichzeitig die gesamte verfügbare Spannung benutzt wird.
Das System dieser Erfindung kann auch an andere Arten von Wickelvorrichtungen angepaßt werden. Es kann z. B. in Verbindung mit einer Wickelvorrichtung für Wickelgut wie Draht, Papier, Metallblech, Stoff, Kunststoff, Bänder usw. nützlich sein, bei der sowohl die Speiserolle als auch die Rückspulrolle von elektrischen Motoren angetrieben werden. Die verschiedenen Arten von Wickelgütern können allgemein entweder als Streifen oder als Fäden bezeichnet werden.
Die Erfindung wird im folgenden ausführlicher mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich jeweils auf dieselben Teile in den verschiedenen Ansichten beziehen, und bei denen
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Bandlaufwerksystems dieser Erfindung ist, und
Fig. 2 ein Flußdiagramm ist, das die Logik eines Mikroprozessors darstellt, die bei dem System dieser Erfindung verwendet wird.
In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform für eine Bandantriebsvorrichtung gezeigt, die das Rückspulsystem dieser Erfindung enthält. Entsprechend ist eine Bandantriebsvorrichtung dargestellt, die eine Speiserolle 10 und eine Rückspulrolle 12 enthält. Jede Rolle wird durch einen elektrischen Motor (typischerweise einen Gleichstrommotor) angetrieben. Ein Magnetband 14 erstreckt sich von der Speiserolle 10 über einen Spannungssensor 16 an dem Magnetkopf 18 vorbei über einen Bandpositionsveränderungs- Codierer 20 und dann auf die Rückspulrolle 12. Das Magnetband 14 kann von der Speiserolle 10 auf die Rückspulrolle 12 oder alternativ von der Rückspulrolle 12 auf die Speisespule 10 gespult werden.
Zum Zweck der Diskussion des Prinzips der Erfindung wird im folgenden auf alle Spannungen als auf positive Spannungen Bezug genommen.
Wenn gewünscht wird, das Band von einer Rolle auf die andere Rolle so schnell wie möglich zu spulen (z. B. während eines Rückspulvorgangs), werden die Spannungen der entsprechenden Motoren, die die Spule 10 und die Spule 12 antreiben, verfolgt (z. B. jeweils durch Analog/Digital-Wandler 22 und 24). Diese Spannungssignale werden an den Mikroprozessor 26 weitergegeben. Die Geschwindigkeit des sich bewegenden Bandes 14, die durch den Positionsveränderungs-Codierer 20 gemessen oder verfolgt wird, wird ebenfalls an den Mikroprozessor 26 weitergeleitet. Die größere der Spannungen an den Elektromotoren, die die Speiserolle und die Rückspulrolle antreiben, wird mit einer Referenz-Speisespannung verglichen (z. B. 45 Volt oder irgendein vorbestimmter Spannungswert, der dem Antriebssystem zugänglich ist). Die Referenz-Speisespannung stellt die Motor-Speisespannung (z. B. 48 Volt) dar, verringert um eine hinreichende Spannung, um Rauschen in dem System zu überwinden (z. B. 3 Volt).
Wenn die Spannung an einem der beiden Motoren diese Referenz-Speisespannung übersteigt, reduziert oder verringert der Mikroprozessor den Geschwindigkeitsbefehl, der an die Servoeinrichtung abgegeben wird, die den Motor regelt. Dieser Geschwindigkeitsbefehl wird zunächst in ein Analogsignal über den Digital/Analog-Wandler 28 umgewandelt, wonach es zu einem Geschwindigkeitskompensator 30 weiterläuft. Das Signal von dem Positions-Codierer 20 wird einem Tachometer 32 zugeleitet, welches das Signal von Codierer 20 in ein Spannungssignal umwandelt. Dieser Wert wird mit dem Signal von dem Wandler 28 bei dem Geschwindigkeitskompensator 30 kombiniert.
Im Endeffekt resultiert der Geschwindigkeitsbefehl von dem Mikroprozessor in einer geringfügigen Anpassung an die Spannung, die die Elektromotoren für die Rückspulrolle und die Speiserolle antreibt. Das neue Spannungssignal wird durch einen Verstärker 34 verstärkt, wonach es von dem Servo für den Motor, der die Rolle 12 antreibt, empfangen wird. Vorzugsweise (obwohl nicht erforderlich) wird das neue Spannungssignal auch zu der Spannung an dem Motor, der die Speiserolle 10 antreibt, über den Summierer 36 und den Verstärker 38 wie dargestellt addiert.
Wenn die Spannung an einem der beiden Motoren die Referenz- Speisespannung überschreitet, wird der Geschwindigkeitsbefehl an den Motor verringert. Wenn umgekehrt weniger als die gesamte verfügbare Spannung verwendet wird, wird der Geschwindigkeitsbefehl erhöht. Anders ausgedrückt bedeutet das, daß, wenn die Geschwindigkeit des Bandes erhöht wird, die Spannungsanforderung an den Motoren erhöht wird. Wenn die Geschwindigkeit des Bandes verringert wird, wird die Spannungsanforderung an den Motoren verringert.
Der Spannungssensor 16 arbeitet in herkömmlicher Weise und kommuniziert mit dem Spannungskompensator 40, der in der Lage ist, die die Rolle 10 antreibende elektrische Spannung so einzustellen, dar die gewünschte Zugspannung des Bands 14 zwischen Rolle 10 und Rolle 12 aufrechterhalten wird.
Das adaptive Rückspulsystem dieser Erfindung kann in Verbindung mit Rolle-zu-Rolle-Bändern und, wenn gewünscht, bei Bandkassetten verwendet werden.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das die Logik des Mikroprozessors darstellt, der bei dem System dieser Erfindung verwendet wird. Der Zeitgeber/Unterbrecher bezieht sich auf die periodische Aufnahme der Spannungen an dem ersten und zweiten Elektromotor, die die Speiserolle und die Rückspulrolle antreiben. Die Spannung an jedem dieser Motoren wird in kurzen Abständen festgestellt (z. B. alle paar Millisekunden). Der Prozessor vergleicht dann die Spannung an jedem Motor mit der "Grenze", welche die vorbestimmte Referenz-Speisespannung für das System ist.
Wenn die Spannung an beiden Motoren geringer als die Referenz-Speisespannung ist, wird der Geschwindigkeitsbefehl um einen kleinen Betrag erhöht. Wenn die Spannung an einem der Motoren die Referenz-Speisespannung überschreitet, wird der Geschwindigkeitsbefehl um einen kleinen Betrag verringert. Auf diese Weise gewährleistet der Prozessor, dar die Geschwindigkeit des Bandes, während es von einer Rolle auf die andere gespult wird, dadurch maximiert wird, dar mindestens einer der Motoren mit einer Spannung betrieben wird, die im wesentlichen gleich der Referenz-Speisespannung ist, während keiner der beiden Motoren die Referenzspannung überschreitet.
In einer anderen Ausführungsform des Systems der Erfindung kann ein Prozessor verwendet werden, um alle Funktionen des Prozessors 26 plus diejenigen wahrzunehmen, die sich innerhalb der Grenzen der gestrichelten Linie 42 in Fig. 1 befinden.

Claims

1. Antriebsvorrichtung der Bauart mit einer Speiserolle (10) für Wickelgut (14), die von einem ersten Gleichstrommotor getrieben ist, und einer Rückspulrolle (12), die von einem zweiten Gleichstrommotor getrieben ist, wobei eine Referenz-Speisespannung verfügbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Vergleichsvorrichtung (20, 22, 24, 26, 32) zum Vergleichen der Spannung am ersten Gleichstrommotor mit der Referenz-Speisespannung und zum Vergleichen der Spannung am zweiten Gleichstrommotor mit der Referenz-Speisespannung vorgesehen ist und

b) dar eine Regelvorrichtung (26, 28, 30), welche auf die Vergleichsvorrichtung reagiert, einen Prozessor (26) aufweist, der zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsbefehls betreibbar ist, welcher erhöht wird, wenn die Spannung an beiden Gleichstrommotoren kleiner als diejenige der Referenz- Speisespannung ist, und welche vermindert wird, wenn die Spannung an einem der beiden Gleichstrommotoren die Referenz-Speisespannung übersteigt, wobei der Geschwindigkeitsbefehl die Spannungen am ersten und am zweiten Gleichstrommotor entsprechend einstellt.

2. Antriebsvorrichtungen nach Anspruch 1, bei welchem das Wickelgut (14) ein Magnetband ist.

3. Antriebsvorrichtungen nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Spannungen an den beiden Elektromotoren über Analog-Digital-Umsetzer (22, 24) von dem Prozessor (26) überwacht werden.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, bei dem das Wickelgut ein fadenförmiges Element umfaßt.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, bei dem das Wickelgut einen Streifen umfaßt.