DE4228416A1 - Vorrichtung für eine Zeichenmaschine - Google Patents

Vorrichtung für eine Zeichenmaschine

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DE4228416A1
DE4228416A1 DE19924228416 DE4228416A DE4228416A1 DE 4228416 A1 DE4228416 A1 DE 4228416A1 DE 19924228416 DE19924228416 DE 19924228416 DE 4228416 A DE4228416 A DE 4228416A DE 4228416 A1 DE4228416 A1 DE 4228416A1
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    • B43WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43LARTICLES FOR WRITING OR DRAWING UPON; WRITING OR DRAWING AIDS; ACCESSORIES FOR WRITING OR DRAWING
    • B43L13/00Drawing instruments, or writing or drawing appliances or accessories not otherwise provided for
    • B43L13/02Draughting machines or drawing devices for keeping parallelism
    • B43L13/022Draughting machines or drawing devices for keeping parallelism automatic
    • GPHYSICS
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    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur grafischen Darstellung von Daten und/oder zur Aufnahme von Bildmustern (Schrift, Grafiken, Kurven etc.) sowie die Übermittlung dieser Daten an einen Computer, wobei der Schreib- und/oder Lesekopf die Führungs- und Lagereinrichtungen von konventionellen (manuell bedienten) Zeichenmaschinen mit Abszissen (X)- und Ordinaten (Y) -Laufwagen (im folgenden mit "KZM" bezeichnet) nutzt und durch Rechner steuerbar ist. Das Scanner- und/oder Plottermodul nutzt so die ebene (plane) Fläche dieser handelsüblichen Zeichengeräte zur grafischen Datenverarbeitung.
Es ist bekannt, auf eine Fläche Kurven, Zeichnungen, Schriften, Symbole o. ä. aufzubringen; und zwar einerseits durch z. B. Drucker bzw. Plotter, wobei die Daten in einem Computer, insbesondere auf üblichen Datenträgern wie Festplatte(n), CD-ROM oder einer Diskette bzw. Band gespeichert sind sowie andererseits durch (un-) mittelbar manuell unterstützte bzw. bedienbare Hilfsmittel (Grafikwerkzeuge wie z. B. Zirkel, Bleistift, Schablonen) und insbesondere mit den z.Z. noch häufig verwendeten manuell bedienten Zeichenmaschinen.
Ferner ist es bekannt, Bildmuster wie Zeichnungen und Buchstaben von einer Fläche durch einen elektromechanisch gesteuerten Scanner in einen Computer einzulesen und auf einer Platte, Diskette oder Band zu speichern.
Weiterhin sind von Hand geführte Scanner bekannt ("Handy-Scanner"), deren Bewegungen allein durch die menschliche Hand erzeugt werden.
Darüber hinaus ist es möglich, markante Punkte von z. B. technischen Zeichnungen mittels sogenannter Digitizer (sowie spezieller Software) in Form von (X,Y)-Koordinaten in den Rechner einzugeben.
Vereinfacht beschrieben stehen den manuell bedienten Grafikwerkzeugen (in der Regel einfache, kostengünstige, relativ unpräzise Geräte) die rechnergesteuerten Hilfsmittel (im allgemeinen im Aufbau komplizierter, teurer, präziser) gegenüber.
Da die Entscheidung für bzw. gegen eines der zuvor genannten Gerätschaften meistens unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten getroffen werden muß, sieht sich der Anwender, hauptsächlich beim Umstieg auf die rechnergesteuerten Hilfsmittel, oftmals mit der prekären Situation konfrontiert, bei vergleichsweise hohen Investitionskosten für das neue Gerät die manuellen Grafikwerkzeuge (unter genanntem Aspekt) nicht weiter benutzen zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Einsatzmöglichkeit von manuell bedienbaren üblichen Zeichenmaschinen zu erweitern bzw. den Erfordernissen der heutigen numerischen (grafischen) Datenverarbeitung zugänglich zu machen.
Ziel der Erfindung ist demnach die Entwicklung einer Vorrichtung, die einen Ein- oder Umstieg in die o.g. computergestützte Datentechnik mit möglichst einfachen Mitteln ermöglicht.
Aus den konstruktiven Gegebenheiten von manuellen Zeichenmaschinen ergibt sich, daß das in Frage stehende Problem relativ einfach gelöst werden kann.
Es ist naheliegend, die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch zu lösen, daß die (vorgegebenen) Möglichkeiten - insbesondere (X,Y)-Achsenführungskomponenten bzw. Lagerungen - üblicher mechanischer Zeichenmaschinen genutzt werden bzw. in sinnvoller Art und Weise zu ergänzen sind, mit der Konsequenz, eine kostengünstige Alternative für die (semi-) professionelle Anwendung zu schaffen.
Diese Vorrichtung sollte leicht zu installieren und die zur Verfügung stehenden Funktionen komfortabel auszuführen sein, so daß auch wenig spezialisierte Benutzer des Systems in den Genuß dieser interessanten Möglichkeit der computergestützten (Bild-) Musterverarbeitung kommen können. Dabei wird bei der Auslegung des Systems darauf zu achten sein, daß in dem hier besprochenen Aufgabenbereich diese Anordnung bzw. die Plotter- und/oder Scanneranordnung(en) die gewünschten Ergebnisse in akzeptabler Weise präsentieren können, d. h., daß die Schreib- und/oder Lesevorgänge mit der hierfür notwendigen Präzision ablaufen können.
Hierbei sind auch die Ausführungen wichtig, bei denen dafür gesorgt wird, daß die (vorgegebenen) konstruktiven Merkmale von (in der Bauart) unterschiedlichen "KZM" in der erfindungsgemäßen Vorrichtung Berücksichtigung finden, derart, daß deren geometrische Anpassung (in Grenzen) an die diversen "KZM" gewährleistet ist.
Dies vor allem deshalb, weil die diversen "KZM" im allgemeinen variierende Geometrien (herstellerbedingt) aufweisen. Dementsprechend können voneinander abweichende Stabilitäten der Trag- und Führungselemente die Folge sein.
Daher wird die Vorrichtung vorteilhaft als selbsttragende, hinsichtlich Festigkeit und Gewicht, optimierte Konstruktion ausgeführt.
Sie weist damit bereits genügend Eigenstabilität auf, um den im praktischen Einsatz auftretenden möglichen Deformationen (z. B. Verwindung) wirksam entgegenzuwirken.
Dank der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich mit geringem Aufwand eine nützliche Anpassung bzw. Ergänzung von herkömmlichen Zeichenmaschinen erzielen, die insbesondere in Ausbildung, Schule, aber auch in der Übergangszeit im (semi-) professionellen Bereich - in denen oftmals noch zahlreiche manuelle Zeichenmaschinen anzutreffen sind - den preisgünstigen Einstieg bzw. Umstieg in die elektronische, grafische Datenverarbeitung erleichtert.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt also darin, daß sie eine handelsübliche handbediente Zeichenmaschine derart modifiziert, daß diese dann rechnergesteuert als Plotter und/oder Scanner betrieben werden kann.
Dabei ist, infolge der (konstruktiv erzielten) einfachen (De-)Montagemöglichkeiten der Vorrichtung, bei Bedarf, die Umrüstung innerhalb kurzer Zeit zu realisieren.
Bei der Umgestaltung des Zeichensystems kann infolge des modularen Konzeptes der Vorrichtung eine Staffelung der Ausbaustufe erreicht und damit ein variables und individuell gestaltbares Anwendungsspektrum geschaffen werden.
Es ist hierdurch eine unaufwendige und damit kostengünstige Alternative zu professionellen Plotter- und Scannergeräten geschaffen.
Die umgerüstete Zeichenmaschine erlaubt aufgrund der konstruktiven Gestaltung im Prinzip alle Arbeiten, die ein Drucker/Plotter bzw. Scanner der gehobenen Kategorie bisher ermöglicht.
In dieser Kombination wird somit eine attraktive Einbindung des ursprünglich manuell bedienten Zeichensystems in ein ("Low-Cost"-) CAD-System ermöglicht.
Die vorgestellte Erfindung erfüllt damit den Wunsch nach einer kostengünstigen Realisierung eines Gerätes für den Einsatz in der peripheren grafischen Datenverarbeitung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen skizziert. Es zeigen:
Fig. 1 Eine Ansicht der für den Ausbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeigneten konventionellen (manuell-bedienten) Zeichenmaschine ("KZM"); es sind nur die wesentlichen Teile der KZM dargestellt.
Fig. 2 Eine erste erfindungsgemäß gestaltete Ausführung der Vorrichtung.
Fig. 3 Eine konstruktive Variante des erfindungsgemäßen Plotter- und/oder Scannersystems.
Fig. 4 Ein Hybrid-System der Vorrichtung.
Fig. 5 Eine modifizierte Version der Vorrichtung mit ergänzender Ordinatenführung.
Anm.: Die "KZM" ist, der besseren Übersicht wegen, in Fig. 2 . . . 5 gestrichelt eingezeichnet.
Charakteristisch sind - um die in der Praxis abweichenden geometrischen Abmessungen von "KZM" bzw. Elemente der "KZM" konstruktiv zu erfassen - die anpaßbar ausgebildeten (z. B. teleskopartig gestalteten) Befestigungselemente (3 . . . 6, z. B. Fig. 2).
Gemäß Fig. 2 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft aus einer Basisgruppe (Teile 3 . . . 5), die im wesentlichen ein - hinsichtlich Struktur (Steifheit und Gewicht) optimiertes - konstruktives Trag- bzw. Haltesystem (z. B. Profilleisten/-stäbe), möglichst in unmittelbarer Angrenzung entlang der "X"- und/oder "Y"-Laufwagen und im wesentlichen parallel zu deren Achsen orientiert, aufweist, wobei in Abhängigkeit von der Gestaltung dieser Konstruktion, mindestens ein Antriebselement (z. B. 7b) integraler (und i.d.R. fester) Bestandteil dieser Zusammenstellung ist.
Darüber hinaus sind an der "KZM" Halter (6) angebracht (an diametral einander gegenüberliegenden Enden des Zeichenbrettes), die insbesondere die für den Betrieb des Positionierungsantriebes notwendigen Bestandteile (2) (z. B. Umlenkrollen, Halteelement(e) und/oder Endstücke) des Bewegungsübertragungsmittels aufnehmen können.
Die Einrichtung wird zum Bewegen des "aufnehmenden Teils" (z. B. Scanner, Digitizer, Analog-Digital-Konverter) und/oder des "wiedergebenden Teils" (z. B. Plotterstift(e)) - nachfolgend (zusammenfassend) als Arbeitsmodul (11) bezeichnet - mittels eines Paares von Antriebseinheiten in bekannter Art und Weise (inkremental) positioniert. Vor allem werden die zwei (üblicherweise) aufeinander senkrecht stehenden Komponenten der Bewegung des Zeichengenerators/Scanners mit Hilfe eines "X"- Motors (7a) sowie eines "Y"-Motors (7b) rechnergesteuert und das An- und Abheben ("Z"-Achse) einer Arbeitseinheit (z. B. (11)) oder eines Teiles hiervon durch entsprechende (nicht gezeichnete) Bauteile (z. B. über rechnergesteuerte Magneteinheit(en)) gewährleistet.
Die erforderliche Energieversorgung für die Bauteile kann beispielsweise durch die (nicht gezeichneten) in den, als Hohlprofile ausgebildeten, Teilen (insbesondere (4) und (5)) verlegten Stromkabel erfolgen. Alternativ (oder in Ergänzung) gewährleisten beispielsweise parallel zum Ordinatenwagen gespannte Metalldrähte diese Versorgung, wobei Schleifkontakte die Energie zu den beweglichen Teilen weiterleiten.
Die drei untereinander rechtwinkligen Bewegungsachsen sind also vollständig definiert. Das Arbeitsmodul kann exakt auf der vorgegebenen Zeichenoberfläche nahezu jeden Punkt anfahren; hierbei wird entweder zeitweise die Zeichenunterlage ab- oder aber zielgenau bestimmte Stellen angefahren, um insbesondere (Vektor-)Grafiken den (kodierten) Linien entsprechend zu zeichnen oder zu digitalisieren bzw. auf Breite des aktiven Scannermoduls raster- oder streifenförmig einzulesen (scannen).
In dieser - aus dynamischen bzw. kinematischen Gründen - bevorzugt ausgeführten erfindungsgemäßen Konstruktion wird der (i.d.R. werksseitig einfach zu demontierende) sogenannte Zeichenkopf der "KZM" entfernt und statt dessen besagtes Arbeitsmodul (11), vorzugsweise aus Plotterstift(en) (9) und/oder Scannerleiste (10) bestehend - möglichst unkompliziert (de-) montierbar - angebracht. Darin befindet sich für die Steuerung der Auf- und Abwärtsbewegung ("Z"-Achse) von Schreib- und/oder Leseeinheit ggf. eine Hub-/Senkeinheit (z. B. elektromagnetisch betätigt).
Ein (nichtgezeichnetes) Gehäuse, z. B. im Bereich des "X-Schlittens" (13a) an der Konstruktion befestigt, kann die zur Antriebs-, Plotter- und/oder Scannersteuerung bzw. Datenaufbereitung notwendige Elektronik bzw. Interface sowie ggf. Leitungs­ kopplungsmechanismen (z. B. Schnittstellen) aufnehmen und der Vorrichtung damit eine ansprechendere äußere Silhouette geben.
Eine Variante (Fig. 3) weist ausführungsbedingt u. a. eine zusätzliche flexible Signal- bzw. Stromversorgungsleitung (12) auf. Außerdem ist hier eine Antriebseinheit (7a) an dem (Zeichen-)Brett der "KZM" angebracht, also außerhalb der beweglichen Laufwagen installiert (Gewichtsreduzierung der beweglichen Massen).
Sollte aus dynamischen bzw. kinematischen und/oder konstruktiven Gründen der konventionelle Gewichtsausgleich der "KZM" entfernt werden müssen, so kann hierfür ein elektronisches Gewichts- und Reibungsausgleichssystem installiert werden. Diese Einrichtung kann so ausgebildet sein, daß eine leichte Beweglichkeit des Zeichenkopfes auch bei (ggf. wiederhergestellter) manueller Bedienbarkeit gewährleistet bleibt.
In Fig. 4 ist eine (Hybrid-)Vorrichtung gezeigt, die sowohl die mechanische Zeichenarbeit ermöglichen als auch die rechnergesteuerte Arbeitsweise gestatten soll.
Hierbei bleibt der Zeichenkopf (19) der "KZM" montiert; in Ergänzung wird lediglich das Arbeitsmodul (11) an gegenüberliegender Seite des (nunmehr gemeinsamen) "Y"- Laufwagens installiert. Die vergleichsweise resultierenden ungünstigeren dynamischen bzw. kinematischen Eigenschaften dieses Gesamtsystems lassen sich zumindest teilweise kompensieren bzw. entschärfen, z. B. durch folgende Maßnahmen:
  • - Einbau einer "intelligenten" Regelelektronik und Steuerungslogik (ggf. durch sogen. FUZZY-Technologie),
  • - Demontage (zumindest eines) der Zeichenlineale bzw. des Zeichenkopfes,
  • - hochklappen und fixieren des Zeichenkopfes in eine für das System unschädlichere Stellung (insbesondere Reibungsreduzierung),
  • - Anbringung von reibungsreduzierenden Maßnahmen unter die zuvor genannten "KZM"-Elemente.
Vorteil dieser Ausführung ist der oben angedeutete "Parallelbetrieb" bzw. eine beschleunigte Umrüstung der manuellen Zeichenmaschine (manueller Betrieb ↔ rechnergesteuerter Betrieb).
Fig. 5 zeigt eine gegenüber Fig. 4 modifizierte Version der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die dynamischen bzw. kinematischen Eigenschaften sind hier wegen der parallel zu dem Ordinaten-Laufwagen montierten, linearen Führung (Teile (17) und (18)) günstiger. Der Zeichenkopf steht, zumindestens bei Ansteuerung der "X"-Achse, relativ zum Arbeitsmodul (11) still. Mit Ausnahme der zusätzlichen Linearführung können die oben genannten Vorrichtungs-Elemente erhalten bleiben, wobei die Mittel zum Führen bzw. Lagern dieses ergänzenden Laufkörpers ganz unterschiedlich sein können.
Die in Fig. 2 . . . 5 angedeuteten Elemente des Traggerüstes (5) der Vorrichtung weisen einen beispielsweise kastenförmigen (Hohl-)Querschnitt auf, mit (im allgemeinen) an den Enden dieser Module angebrachten, in mindestens einer Ebene verstell- und/oder fixierbaren (nicht näher beschriebenen) Befestigungselementen (4 . . . ).
Je nach spezifischen Eigenschaften der "KZM" (Abmessungen, Aufbau, Stabilität, . . . ) ist eine Ausführung der Vorrichtung auch ohne Teil(e) (5) realisierbar.
Das Arbeitsmodul (11) ist möglichst flach ausgebildet und hat mindestens eine Öffnung oder Ausnehmung für die Aufnahme der (aus-)wechselbaren Plotterstifte (9) und/oder mindestens eine Öffnung oder Ausnehmung für den scannenden Teil (10). Das An- und Abheben des Arbeitsmoduls (11) bzw. des gerade aktiven Teils von (11) wird beispielsweise durch die bereits erwähnte elektromechanische Magneteinheit erzielt (nicht gezeichnet).
Es bereitet somit keine Schwierigkeiten, abwechselnd z. B. mit dem zeichnenden (plottenden) Teil der Maschine und mit dem lesenden (scannenden) Teil zu arbeiten.
Durch die Integration des (ggf. zusätzlichen) Scanners in die Vorrichtung bzw. durch die Bereitstellung mehrerer Stifte im Modul (11) besteht u. U. (anwendungsbedingt) der Bedarf nach einer Korrektur des sogen. "pen-points", hier: eines Plotter-/ Scannerversatzes bzw. Stiftversatzes, der jedoch ohne großen Aufwand z. B. softwaremäßige Berücksichtigung finden kann.
Die Vorrichtung kann folglich zum einen ein Plotter bzw. Drucker oder Scanner bzw. Digitizer oder beides sein. Hierbei kann die scannende Einrichtung nicht nur eine punktförmige Diode, sondern auch eine Diodenleiste (10) sein.
In einer Ausführungsvariante kann das scannende Modul beispielsweise dabei (un-) mittelbar an einer Seite des "Y"-Laufwagens angebracht sein, während sich das plottende Modul anstelle des Zeichenkopfes an der gegenüberliegenden Seite befindet (oder v.v.), ähnlich Fig. 4.
An mindestens einer Seite oder Fläche bzw. Ecke des Arbeitsmoduls (11) ist jeweils mindestens ein, wenigstens in einer Ebene verstellbares Befestigungselement (4b) zur Führung und/oder Fixierung bzw. Arretierung an dem "Y"-Laufwagen (14a und/oder 14b) vorgesehen.
Der horizontale Laufwagen (13a) wird mit Hilfe wenigstens eines Stellmotors (7a) über (parallel zur Bewegungsrichtung des Laufwagens verlaufendem) Seilzug oder Riemen bzw. Zahnstange angetrieben, wobei dieser Schrittmotor entweder mit der Vorrichtung auf dem Laufwagen angebracht ist oder aber mittels eines Befestigungselementes (6) an einem der äußeren Enden des (Zeichen-)Bretts (1) gehalten wird (Fig. 3).
Der X- bzw. der Y-Antrieb (7a bzw. 7b) verursacht in bekannter Weise inkrementale Bewegungen des Bewegungsmittels in Reaktion auf Impulse in den Steuerleitungen.
Die Achsen der Motoren (7a, 7b) stehen hierbei vorteilhaft senkrecht zu den Laufbahnflächen (15 bzw. 16). Je nach angestrebter Auflösung der Positionierungsschritte der Laufwagen (und damit des Schreib-/Lesekopfes (11)) wird mindestens ein (nicht gezeichnetes) Reduktionsgetriebe erforderlich, das mit seiner Drehachse zweckmäßigerweise koaxial zu der Motorachse installiert wird.
Die Vorrichtung ist in der Regel über eine flexible Leitung mit dem Computer zur Datenübertragung verbunden.
Alternativ kann sie aber auch drahtlos über Wellen mit dem Computer zur Datenübertragung gekoppelt sein.
In einer anderen (nicht gezeichneten) Ausführung der Vorrichtung wird an mindestens einer Seite der Zeichenfläche bzw. des Brettes ein Vorrat an verschiedenartigen (z. B. farbigen) Plotterstiften bereitgehalten, die über rechnergesteuerte Impulse den Austausch des Stiftes (9) mit dem Arbeitsmodul (11) gestattet, wobei letztgenanntes über eine seitliche Aufnahme und/oder einen Greifer verfügen kann, mit der/dem die zuvorgenannte Lagereinrichtung (gesteuert) angefahren wird. Statt z. B. eines Farbstiftes kann auch eine Farbkartusche oder ähnliches eingesetzt werden.
Alternativ kann eine Bereitstellung der Stifte auch direkt am Ordinaten-Laufwagen vorgesehen werden.
Weitere Vorteile ergeben sich in Ausgestaltung der Erfindung dann, wenn an der Vorrichtung und/oder an den Antriebseinheiten eine rechnerüberwachte Positionskontrolle in Form von beispielsweise optoelektronischen Bauelementen vorgesehen ist, wodurch die Möglichkeit besteht, Daten - über eine Transformation - aus manuell angefertigten Skizzen o. ä. beim insbesondere quasimanuellen Zeichnen mit der Hand (Joystick/Fadenkreuzlupe) in die Speichereinheit(en) des Rechners zu überführen.
Eine Ausführungsvariante ermöglicht dann die (quasi-)manuelle Führung eines - in das Arbeitsmodul integrierten (oder statt dessen angebrachten) - (nicht gezeigten) Stiftes entlang einer vorgegebenen Kontur, um diese Linie in kodierter Form, beispielsweise in kartesischen Koordinaten von (ggf. virtuellen) Punkten, in den Rechner zu transformieren und somit für die weitere Datenverarbeitung (zwischen-) zu speichern.
Eine einfache Tastatur (z. B. mit Ziffernblock und/oder Kursortasten zur manuellen Steuerung der Vorrichtung) kann in einer erweiterten Ausführung Bestandteil der Vorrichtung sein, wobei deren (De-)Montage an einer individuell wählbaren Stelle der Vorrichtung bzw. Zeichenmaschine mittels (geometrisch) anpaßbar gestalteten Konstruktionselementen erfolgt.
Als ggf. optionales Ausstattungsmerkmal wird eine Fadenkreuzlupe anwendungsspezifisch montiert bzw. eingesetzt, die z. B. den (quasimanuellen) Lesevorgang bzw. die Übertragung von markanten Eckdaten ("punktuelles Scannen") der Vorlage in den Rechner hilfreich unterstützt.
Zur Steuerung des Plotters kommt ein ähnliches Softwareprogramm zum Einsatz, wie auch in üblichen (X,Y)-Plottern verwendet wird, um über die X-und Y-Antriebe das Arbeitsmodul (11) gemäß einem Plotterprogramm zu bewegen.
Der Scannerbetrieb erfordert sinnvollerweise ein übliches Bildverarbeitungsprogramm bzw. die Möglichkeit der Datentransformation (Kodierung) in ein für die Maschine bzw. Rechner verträgliches und gängiges Format (ggf. Vektoriesierungsprogramm).
Weiterhin ist das Steuerungs- bzw. Positionierungsystem mit einer Anzeige durch Signalleitungen verbindbar. Diese Einrichtungen sind wesentliche Elemente bei der Umsetzung der durch die Bewegung der Laufwagen erzeugten Positionssignale in eine sichtbare Darstellung des momentanen Arbeitspunktes.
Die Erfindung läßt naturgemäß weitere Ausführungsformen zu, beispielsweise hinsichtlich der konstruktiven Ausbildung der Trag- und Haltesysteme oder der Art und Weise der Bewegungsmittel zur Kraftübertragung.

Claims (55)

1. Vorrichtung zur grafischen Aufnahme und/oder Wiedergabe von Daten, Bildern, Grafiken, Schriften, wobei das aufnehmende Teil (insbesondere Scanner, Digitizer, Analog-Digital-Konverter) und/oder wiedergebende Teil (insbesondere Zeichenstift) durch Rechner steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung an eine manuell bedienbare konventionelle Zeichenmaschine "KZM" (die über ein Zeichenbrett sowie Abszissen (X)- und Ordinaten (Y-Laufbahn verfügt) angebracht ist, welche an ihren Laufbahnen (15)/(16) jeweils einen längsverschieblichen Laufwagen aufweist, von denen mindestens einer dieser Laufwagen (der manuell bedienbaren konventionellen Zeichenmaschine) rechnergesteuert positioniert werden kann und von denen mindestens einer dieser Laufwagen den aufnehmenden und/oder wiedergebenden Teil trägt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein - die "KZM" ergänzendes - Führungssystem vorgesehen ist, das im wesentlichen parallel zum Ordinaten-Laufwagen der konventionellen Zeichenmaschine verläuft sowie an diesem und/oder am Abszissen-Laufwagen dieser Zeichenmaschine montierbar ist und mindestens ein aufnehmendes Teil wie Scanner, Digitizer, Analog-Digital-Konverter und/oder ein wiedergebendes Teil wie Zeichenstift(e) aufweisen kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungssystem integrierter Bestandteil der Vorrichtung ist und ausschließlich an dieser montiert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungssystem am Ordinaten-Laufwagen und/oder am Abszissen-Laufwagen der konventionellen Zeichen­ maschine montiert ist und zusätzlich an der Vorrichtung angebracht sein kann.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitsmodul (11) - welches den aufnehmenden und/oder wiedergebenden Teil trägt - über mindestens ein, in mindestens einer Ebene verstell- und/oder fixierbares Befestigungselement verfügt, die das Anbringen dieser Einheit an einer beliebigen Stelle des Ordinaten-Laufwagens ermöglicht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als selbsttragende Konstruktion ausgeführt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten der Vorrichtung als Einzelteile an die dafür vorgesehenen Stellen der "KZM" montierbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur definierten Geometrieanpassung an die "KZM" mindestens ein Bauteil vorgesehen ist, das - zumindest auf einer Achse bzw. in mindestens einer Ebene eines räumlichen, kartesischen Koordinatensystems - verstellbar und/oder fixierbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein - im wesentlichen parallel zur Ordinatenachse verlaufendes und durch mindestens einen, in mindestens einer Ebene verstell- und fixierbaren Befestigungskörper am Ordinaten- Laufwagen angebrachtes - Profilelement vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mindestens ein (als Umlenk- und/oder Aufwicklungsmechanismus oder Endstück dienendes) rollen-, trommel-, tonnen- oder scheibenähnliches Teil an mindestens (in der näheren Umgebung von) einem Ende der Laufbahn(en) befestigt ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gehäuse an wenigstens einer Stelle von mindestens einem der Elemente dieser Vorrichtung angebracht ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse an einem der Laufwagen der "KZM" befestigt ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse am Zeichenbrett der "KZM" angebracht ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse im wesentlichen kastenförmig ausgebildet ist und die Ecken vorzugsweise abgerundet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Gehäuse mindestens ein Teil der Steuer- bzw. Regelelektronik und/oder Interfaces bzw. Schnittstelle(n) befindet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse eine Einrichtung zur Positionsmessung integriert ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mindestens eine Antriebseinheit aufnimmt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige Elemente der Konstruktion manuell montierbar sind und eine lösbare Verbindung mit der "KZM" darstellt.
19. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige Elemente der Konstruktion mit Hilfsmitteln montiert werden und eine unlösbare Verbindung mit der "KZM" darstellen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmodul (11) eine (aus-)wechselbare Einheit bildet.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmodul (11) eine Einrichtung besitzt, die auf der Fläche befindliche Zeichen einliest.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein üblicher Handscanner ist, der in das Arbeitsmodul (11) oder ein spezielles Bauteil der Vorrichtung eingesetzt werden kann.
23. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmodul (11) mindestens eine Zeicheneinrichtung, insbesondere einen Zeichenstift enthält, der Zeichen auf die Fläche abgibt.
24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 21 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmodul (11) sowohl mindestens einen Plotterstift als auch mindestens eine Scannereinheit aufweist.
25. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Antrieb zum Bewegen des/der Laufwagen vorgesehen ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Antrieb die Steuerbefehle von dem Computer empfängt.
27. Vorrichtung nach den Ansprüchen 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Vorrichtung mindestens einen Schrittmotor aufweist.
28. Vorrichtung nach den Ansprüchen 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Vorrichtung mindestens aus einem Gleichstromservomotor besteht.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Antriebseinheit einen Winkelkodierer zur Positionserfassung aufweist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Antriebseinheit unmittelbar am Brett der "KZM" angebracht ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufwagen durch Bewegungsübertragungsmittel mit den korrespondierenden Antrieben verbunden sind.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungs­ übertragungsmittel Riemen umfassen.
33. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungs­ übertragungsmittel Seilzüge umfassen.
34. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungs­ übertragungsmittel Kettenglieder umfassen.
35. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungs­ übertragungsmittel Zahnstangen und/-räder umfassen.
36. Vorrichtung nach den Ansprüchen 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- bzw. Bewegungsübertragungsmittel Kombinationen der o.g. Elemente sind.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur drahtlosen Verbindung mit dem Computer zur Datenübertragung aufweist.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie über eine flexible Leitung mit dem Computer zur Datenübertragung verbunden ist.
39. Vorrichtung nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten bidirektional zwischen Vorrichtung und Computer ausgetauscht werden.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Störeinflußreduzierung sowie ein spezieller Rechenalgorithmus vorgesehen ist (z. B. "FUZZY" - Elektronik).
41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in dieser Form aufgebaute Plotter/Scanner in Bewegungsrichtung, Fahrtgeschwindigkeit, Anheben- und Absenken der Zeicheneinrichtung bzw. der Abtasteinrichtung, Wahl der Farbe, Intensität der Farbe und/oder Empfindlichkeit der Abtasteinrichtung fernsteuerbar ist.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines Gewichtsausgleichs (betrifft vertikalen Ordinaten-Laufwagen) eine sogenannte Servoelektronik mit angeschlossenen Positionierungs-Aktoren und -Sensoren eingesetzt werden kann.
43. Vorrichtung nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die servoelektronische Baugruppe manuelle Bedienung der Zeichenmaschine zuläßt.
44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Arbeitsmodul (11) eine Fadenkreuzlupe mit/ohne elektronischer und/oder ferngesteuerter Digitalisierungsoption angebracht ist.
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Koordinatenanzeige mindestens ein Kontaktgeber an den Antriebselementen vorgesehen ist.
46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem der Elemente der Vorrichtung eine Visualisierungseinrichtung, insbesondere Koordinatenanzeige, montiert ist.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Brett der "KZM" eine Visualisierungseinrichtung, beispielsweise eine Koordinatenanzeige, montiert ist.
48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum quasimanuellen Verfahren der Laufwagen ein manuell bedienbarer Analog-, Digital- Konverter ("Joystick"), ggf. inklusive passendem Adapter, vorgesehen ist.
49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tastatur, insbesondere ein Kursor-/Ziffernblock, an das Brett der "KZM" montiert ist.
50. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastatur an mindestens einem der Konstruktionselemente der Vorrichtung montiert ist.
51. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Reservoir an Zeichenstiften vorgesehen ist.
52. Vorrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir an mindestens einem der Konstruktionselemente der Vorrichtung montiert ist.
53. Vorrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir an dem Ordinaten-Laufwagen und/oder an dem Abszissen-Laufwagen angebracht ist.
54. Vorrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir an dem Brett der Zeichenmaschine montiert ist.
55. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheiten Untersetzungsstufen, insbesondere Reduktionsgetriebe aufweisen.
DE19924228416 1992-08-31 1992-08-31 Vorrichtung für eine Zeichenmaschine Withdrawn DE4228416A1 (de)

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