DE3918071A1 - METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR POSITION CONTROL OF AN OUTPUT PART IN A TYPEWRITING OR OFFICE MACHINE OF A SIMILAR DESIGN - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lagesteuerung eines Abtriebsteiles in einer Schreib- oder Büromaschine ähnlicher Bauart der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a method for controlling the position of a Output part in a typewriter or office machine similar Design of the type specified in the preamble of claim 1.

Gleichstrommotore werden heutzutage bei vielen Geräten verwendet, um Teile in bestimmte Positionen zu bringen. So werden beispiels­ weise bei Schreib- und Druckwerken, wie der Wagen, das Typenrad, die Schreibwalze und eine Reihe anderer Einrichtungen, mit Hilfe von Gleichstrommotoren positioniert. Die Rotoren dieser Gleich­ strommotore sind mit Taktscheiben fest verbunden, welche zur Erzeugung von Zählimpulsen durch eine Abtastvorrichtung abtastbar sind.DC motors are used in many devices these days to put parts in certain positions. For example wise in writing and printing units, such as the carriage, the type wheel, the platen and a number of other devices, with the help positioned by DC motors. The rotors of this same Current motors are firmly connected with timing disks, which are used for Generation of counting pulses can be scanned by a scanning device are.

Bei diesem durch den mechanischen Taktgeber erzeugten Signal, das gezählt werden soll, indem nur auf eine Flanke reagiert wird, besteht immer das Problem, daß beim Schwingen um diese Flanke mehrmals eine positive bzw. negative Flanke von dem Zähler ge­ zählt wird.In this signal generated by the mechanical clock, the should be counted by reacting to only one edge, there is always the problem that when swinging around this flank several times a positive or negative edge from the counter counts.

Auch wenn ein um 90 Grad phasenverschobenes Signal für die Dreh­ richtung ausgewertet wird, erfolgt das Zählen immer in eine Richtung, da sich das um 90 Grad verschobene Signal beim Schwin­ gen um die Zählflanke nicht ändert.Even if a signal for the rotation is out of phase by 90 degrees direction is evaluated, counting always takes place in one Direction, because the signal shifted by 90 degrees in the Schwin does not change around the counting edge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Lagesteuerung eines durch einen Gleich­ stommotor betriebenen Abtriebsteiles in einer Schreib- oder ähn­ lichen Büromaschine zu schaffen, derart, daß nach den durchge­ führten Schrittschaltvorgängen eventuell auftretende Schwingungen der Taktscheibe nicht zu Schrittzählfehlern in dem Zähler führen. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. The invention is based, a method and a task Circuit arrangement for position control one by one electric motor driven output part in a writing or similar Lichen office machine to create, such that after the durchge vibrations the clock disc does not lead to pedometer errors in the counter. This object is characterized by those in claim 1 Features solved.  

Durch die Verlängerung des aktiven Pegels des dem Zähler zuge­ führten Signals ändert sich dieses Signal nicht, wenn das Geber­ signal um eine Flanke schwingt. Dadurch werden beim Überschwingen der Taktscheibe auf einfachste Weise keine zusätzlichen Impulse gezählt. Der mechanische Bereich für Schwingungen, wird ver­ größert, ohne daß es zu Zählfehlern kommt.By extending the active level of the meter led signal, this signal does not change when the encoder signal swings around a flank. This will cause overshoot the clock disc in the simplest way no additional impulses counted. The mechanical range for vibrations is ver increases without counting errors.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements of the subject matter of the invention can be found in the further subclaims.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The invention is based on an embodiment in the following described in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung zur Positionierung eines Gleichstrommotors, Fig. 1 is a block diagram showing the circuit arrangement for positioning of a DC motor,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Auswerteschaltung mit einem Verzögerungsglied und Fig. 2 is a block diagram of an evaluation circuit with a delay element and

Fig. 3 ein Zeitdiagramm des Signalverlaufs. Fig. 3 is a timing diagram of the waveform.

Fig. 1 zeigt einen Gleichstrommotor 1, auf dessen Antriebswelle 2 eine Taktscheibe 3 mit über den Umfang gleichmäßig verteilten lichtdurchlässigen Schlitzen 4 befestigt ist. Diese Schlitze 4 werden von einer als Stellungsfühler ausgebildeten Lichtschran­ kenanordnung 5 mit einer Lichtquelle 6 und zwei Lichtempfängern 7, 8 abgetastet, die bei einer Drehbewegung der Taktscheibe 3 Impulse über eine Auswerteschaltung 9 und ein Verzögerungsglied 10 an einen Zähler 11 zur Zählung in positiver oder negativer Richtung liefern. Dieser Zähler 11 steht mit einer Steuervorrich­ tung 12 in bekannter Weise in Wechselverbindung, die diese Signa­ le zur Auswertung, insbesondere zur Lagesteuerung des von dem Gleichstrommotor 1 getriebenen, nicht dargestellten Abtriebs­ teiles, z. B. einer drehbar gelagerten Typenscheibe oder eines längsverschiebbaren Schlittens. Der Gleichstrommotor 1 wird übrigens über eine Brückenschaltung 13 von der Steuervorrichtung 12 angesteuert. Wird der Gleichstrommotor 1 aus dem Stillstand der Bestromung von der Brückenschaltung 13 durch die Steuervor­ richtung 12 in Drehung versetzt, so wird die Drehrichtung durch die Steuervorrichtung 12 bestimmt. Die positive und negative Drehrichtung wird von einem Drehrichtungsdiskriminator 14 be­ stimmt, der entsprechende Lichtschrankensignale von der Auswerte­ schaltung 9 erhält. Das von dem Drehrichtungsdiskriminator 14 abgegebene Signal 15 wird im Zähler 11 als Steuerkriterium für den Zählvorgang der von der Lichtschrankenanordnung 5 erhaltenen Impulse in positiver oder negativer Richtung bewertet, so daß durch die im Zähler 11 stehende Zahl die Position für die von dem Gleichstrommotor 1 bewegte Typenscheibe oder der von dem Gleich­ strommotor bewegte Schlitten eindeutig bestimmt ist. Fig. 1 shows a DC motor 1 , on the drive shaft 2, a timing disk 3 is attached with translucent slots 4 evenly distributed over the circumference. These slots 4 are scanned by a position sensor designed as a light sensor arrangement 5 with a light source 6 and two light receivers 7 , 8 which, when the clock disk rotates 3 pulses via an evaluation circuit 9 and a delay element 10 to a counter 11 for counting in positive or negative Deliver direction. This counter 11 is in a known manner with a Steuerervorrich device 12 in an alternating connection, these signals le for evaluation, in particular for position control of the driven by the DC motor 1 , not shown output part, z. B. a rotatably mounted type plate or a longitudinally movable carriage. Incidentally, the DC motor 1 is controlled by the control device 12 via a bridge circuit 13 . If the DC motor 1 is set in rotation from the standstill of the current from the bridge circuit 13 by the Steuerervor device 12 , the direction of rotation is determined by the control device 12 . The positive and negative direction of rotation is determined by a direction of rotation discriminator 14 , which receives corresponding light barrier signals from the evaluation circuit 9 . The signal 15 emitted by the direction of rotation discriminator 14 is evaluated in the counter 11 as a control criterion for the counting process of the pulses received from the light barrier arrangement 5 in a positive or negative direction, so that the number in the counter 11 indicates the position for the type plate moved by the direct current motor 1 or the carriage moved by the DC motor is clearly determined.

Die als Stellungsfühler bzw. Encoder dienende Doppellichtschran­ kenanordnung 5 ist in einem U-förmig ausgebildeten Lagerbock 16 angeordnet, wobei die Lichtquelle 6 in einem Arm 17 und die beiden Lichtempfänger 7, 8 in dem anderen Arm 18 des Lagerbockes 16 angeordnet sind. Der Lagerbock 16 ist mit einer Steuerplatine fest verbunden, auf der auch die Steuervorrichtung 12 für den Gleichstrommotor 1 angeordnet ist. Die Taktscheibe 3 ist in einer Ausnehmung zwischen den beiden Armen 17, 18 drehbar angeordnet. Die Abtastung der Taktscheibe 3 kann auch mit anderen Mitteln, z. B. durch elektrische Kontaktgabe, erfolgen. Da die Taktscheibe 3 synchron mit dem Antriebsmotor 1 umläuft, erhält man durch die Codierungen jeweils eine Aussage über die Stellung des Abtriebs­ teiles, z. B. einer Typenscheibe.Serving as a position sensor or encoder double light barrier arrangement 5 is arranged in a U-shaped bearing block 16 , the light source 6 in one arm 17 and the two light receivers 7 , 8 are arranged in the other arm 18 of the bearing block 16 . The bearing block 16 is firmly connected to a control board on which the control device 12 for the DC motor 1 is also arranged. The clock disk 3 is rotatably arranged in a recess between the two arms 17 , 18 . The scanning of the clock disk 3 can also by other means, for. B. by electrical contact. Since the clock disk 3 rotates synchronously with the drive motor 1 , one obtains a statement about the position of the output part, for. B. a type plate.

In der Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, durch die ein Schwingen der Taktscheibe 3 in einem erweiterten Bereich nicht mehr zu einem falschen Zählergebnis in dem Zähler 11 führt. Hierbei wird das von der Taktscheibe 2 erzeugte Taktsignal 19 über das NAND-Element 21 invertiert und das Flip-Flop bestehend aus den NAND-Elementen 22 und 26 bei positivem Eingangssignal 19 gesetzt und dann als Zählsignal 23 dem Zähler 11 zugeführt. FIG. 2 shows a circuit arrangement by means of which oscillation of the clock disk 3 in an extended area no longer leads to an incorrect count result in the counter 11 . Here, the clock signal 19 generated by the clock disc 2 is inverted via the NAND element 21 and the flip-flop consisting of the NAND elements 22 and 26 is set with a positive input signal 19 and then supplied to the counter 11 as a count signal 23 .

Weiterhin wird über die die Taktscheibe abtastende Lichtschran­ kenanordnung noch ein zu dem Taktsignal 19 um 90° phasenverscho­ benes Richtungssignal 20 erzeugt, das über einen Flankendetektor, bestehend aus den Exklusiv-Oder-Elementen 24, 27, 28, 29 und einem als Inverter dienenden NAND-Element 25, das Flip-Flop (22, 26) bei einer Schaltflanke auf dem Signal 20 zurücksetzt, wenn Signal 19 nicht mehr positiv ist. Durch dieses Verzögerungsglied steht das Zählsignal länger an, derart, daß Schwingungen der Taktscheibe nicht zu Fehlzählungen des Zählers führen. Das Dreh­ richtungssignal 31 wird in der Steuervorrichtung 12 verwertet, wodurch der Zähler 11 dann entsprechend umsteuerbar ist.Furthermore, over the the clock disk scanning light barrier kenanordnung another to the clock signal 19 phase-shifted by 90 ° ben direction signal 20 is generated, the edge detector consisting of the exclusive-OR elements 24 , 27 , 28 , 29 and a NAND serving as an inverter Element 25 , the flip-flop ( 22 , 26 ) resets on a switching edge on the signal 20 when signal 19 is no longer positive. By means of this delay element, the count signal is present longer, in such a way that oscillations of the clock disk do not lead to incorrect counts of the counter. The direction of rotation signal 31 is used in the control device 12 , whereby the counter 11 can then be reversed accordingly.

Die Fig. 3 zeigt die Diagramme der Signalverläufe, wobei die von der Taktscheibe 3 erzeugten Signale in den Fig. 3a und 3b dargestellt sind. Hierbei zeigen die Fig. 3a den Verlauf des Richtungssignals und die Fig. 3b den Verlauf des Zählsignals, während die Fig. 3c und-3d die Zeitverläufe des Zähltaktes 23 mit Ausgangstakten in den Richtungen 32 und 33 darstellen. Die Fig. 3c und 3d zeigen deutlich die Verlängerung des aktiven Haltens der dem Zähler 11 zugeführten Zählsignale 23 gegenüber der Dauer des aktiven Haltens der durch die Taktscheibe 3 er­ zeugten Taktsignale 19. Hierdurch können die nach den Schritt­ schaltvorgängen eventuell auftretenden Schwingungen des Gleich­ strommotors 1 mit der Taktscheibe 3 keine Zählfehler mehr in dem Zähler 11 auslösen. FIG. 3 shows the diagrams of the signal profiles, the signals generated by the clock disk 3 being shown in FIGS . 3a and 3b. Here 3a 3b show the Fig. The course of the direction signal, and Fig. The course of the count signal while 3d and represent the Fig. 3c, the timings of the count clock 23 with output clocks in the directions 32 and 33. Figs. 3c and 3d show clearly the extension of the active keeping the counter 11 supplied to counting signals 23 relative to the duration of the holding of the active by the timing disk 3 he testified clock signals 19th As a result, the vibrations of the DC motor 1 with the clock disk 3 that may occur after the step switching operations can no longer trigger counting errors in the counter 11 .

Claims (5)

1. Schaltungsanordnung zur Lagesteuerung eines durch einen Gleichstrommotor betriebenen Abtriebsteiles, z. B. eines drehbar gelagerten Typenrades in einer Schreib- oder Büro­ maschine ähnlicher Bauart, wobei eine mit Markierungen ver­ sehene Taktscheibe mit der Antriebswelle des Gleichstrom­ motors fest verbunden ist und durch eine Abtasteinrichtung zur Abgabe von Signalen zur Auswertung an eine Steuervor­ richtung abtastbar ist, gekennzeichnet durch eine die Taktscheibe (3) abfühlende Abtasteinrichtung, welche derart ausgebildet ist, daß zwei um 90 Grad phasenverscho­ bene Signale (19, 20) erzeugbar sind, wobei das eine Signal (19) zur Zählung der Takte in einem Zähler (11), der mit der Steuervorrichtung in Verbindung steht und das andere Signal (20) für die Bestimmung der Drehrichtung des Gleichstrom­ motors (1) ausgewertet werden, und durch ein Steuerglied, das das dem Zähler (11) zugeführte Signal länger auf aktivem Pegel hält als das diesen auslösende und durch die Takt­ scheibe (3) erzeugte Taktsignal.1. Circuit arrangement for position control of an output part operated by a DC motor, for. B. a rotatably mounted type wheel in a write or office machine of similar construction, wherein a ver with markings provided timing disk is rigidly connected with the drive shaft of the DC motor and direction by a scanning device for outputting signals for evaluating a tax advantage is scannable, characterized by a scanning device ( 3 ) sensing device, which is designed such that two phase-shifted by 90 degrees signals ( 19 , 20 ) can be generated, the one signal ( 19 ) for counting the clocks in a counter ( 11 ), the is connected to the control device and the other signal ( 20 ) for determining the direction of rotation of the DC motor ( 1 ) are evaluated, and by a control element which keeps the signal supplied to the counter ( 11 ) at the active level longer than the one triggering it and generated by the clock disc ( 3 ) clock signal. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuerglied aus einem Verzögerungs­ glied (10) besteht, durch das das dem Zähler (11) zugeführte Signal bis kurz vor die nächste Zählflanke verlängert wird.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the control element consists of a delay element ( 10 ) through which the signal supplied to the counter ( 11 ) is extended until shortly before the next counting edge. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied aus einem Ver­ zögerungsglied (10) besteht, das eine Verlängerung des Zählsignals bis zum Wechsel des um 90 Grad phasenverschobe­ nen Signals erzeugt.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the control element consists of a delay element Ver ( 10 ), which generates an extension of the count signal until the phase-shifted signal changes by 90 degrees. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (12) aus einem Mikroprozessor besteht. 4. Circuit arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the control device ( 12 ) consists of a microprocessor. 5. Verfahren zur Lagesteuerung eines durch einen Gleichstrom­ motor betriebenen Abtriebsteiles, z. B. eines drehbar gela­ gerten Typenrades in einer Schreib- oder Büromaschine ähn­ licher Bauart, wobei eine mit Markierungen versehene Takt­ scheibe mit der Antriebswelle des Gleichstrommotors fest verbunden ist und durch eine Abtasteinrichtung zur Abgabe von Signalen zur Auswertung an eine Steuervorrichtung ge­ tastet wird, gekennzeichnet durch eine die Takt­ scheibe abfühlende Abtasteinrichtung, welche derart ausge­ bildet ist, daß zwei um 90 Grad phasenverschobene Signale erzeugt werden, wobei das eine Signal zur Zählung der Takte in einem Zähler (11), der mit der Steuervorrichtung in Ver­ bindung steht, und das andere Signal für die Bestimmung der Drehrichtung des Gleichstrommotors (1) ausgewertet werden, und durch ein Steuerglied durch das das aktive Halten des dem Zähler (11) zugeführten Zählsignales (23) gegenüber der Impulsdauer des durch die Taktscheibe (3) erzeugten Takt­ signales (19) verlängert wird.5. Method for position control of a driven part driven by a direct current motor, eg. B. a rotatably gela gerten type wheel in a typewriter or office machine similar Licher design, wherein a marked disc disc is firmly connected to the drive shaft of the DC motor and ge is keyed by a scanner for emitting signals for evaluation to a control device, marked by a clock sensing the sensing device, which is such that two phase-shifted signals are generated by 90 degrees, the one signal for counting the clocks in a counter ( 11 ), which is connected to the control device, and that other signal for determining the direction of rotation of the direct current motor ( 1 ) are evaluated, and by a control element by the active holding of the counter signal ( 11 ) supplied to the counter signal ( 23 ) relative to the pulse duration of the clock signal ( 19 ) generated by the clock disc ( 3 ) ) is extended.