DE2041704A1 - Digital gesteuerte Positioniereinrichtung - Google Patents

Description

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Augsburg, den l8. August I970

International Business Machines Corporation, Arraonk, N.Y. 10504, Vereinigte Staaten von Amerika

Digital gesteuerte Positioniereinrichtung

Die Erfindung betrifft digital gesteuerte Χ,Υ-Positioniereinrichtungen und insbesondere Positionsmeß- und Steuereinrichtungen, bei welchen sowohl ein Delta- als auch ein Echtadressenschema zur Erzielung schneller und signalgetreuer Positionierbewegungen

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verwendet werden.

Digital gesteuerte Positioniereinrichtungen finden wegen ihres driftfreien Betriebes und wegen ihrer hohen Genauigkeit zunehmend Verwendung. Digitale Logik-Steuereinrichtungen finden in steigendem Maße Verwendung, beispielsweise beim automatischen Lagern von Waren, bei automatischen Kurvenzeichnern, bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen und dgl.

In der Gruppe der digitalen Positionssteuereinrichtungen können zwei allgemeine Bauarten unterschieden werden.

Bei der einen Bauart wird zur Definition der relativen Positionen zweier Teile, welche längs eines bzw. mehrerer Wege relativ verschiebbar sind, eine Vielzahl von absoluten ) bzw. echten Adressen verwendet. Die echte Position des einen Teiles wird mit Bezug auf das andere Teil gemessen und dann mit der gewünschten echten Position bzw. der Soll-Position verglichen. Wenn diese beiden gleich sind, d.h. in bestimmter Beziehung zueinander stehen, erkennt die Steuereinrichtung, daß die beiden Teile in einer SoIl-

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Relativposition sind, in welcher dann eine Arbeit ausgeführt werden kann. Bei dieser Bauart ist es erforderlich, daß jeder Soll-Ort mit einer eigenen Adresse versehen ist und daß jeweils ein Vergleich zwischen dieser Adresse und der Soll-Adresse angestellt wird. Dabei ist es bei derartigen Einrichtungen oft unmöglich, vorherzusagen, wie weit sich die Teile bewegen müssen, bis sie eine gewünschte echte Adresse bzw. Soll-Adresse erreichen. Aus diesem Grund kann die Steuerung nicht leicht im Voraus feststellen, wann der Polgesteuerungsmechanismus, welcher die Bewegung zwischen den beiden Teilen bewirkt, verlangsamt werden muß, damit ein Überschwingen vermieden wird. Demzufolge muß der Polgesteuerungsmechanismus mit derart geringer Geschwindigkeit betrieben werden, daß ein Überschwingen vermieden wird.

Alternativ kann die absolute Adresse eine bestimmte Entfernung von dem Soll-Ort haben, so daß der Folgesteuerungsmechanismus bei Annäherung an den betreffenden Soll-Ort eine niedrigere Geschwindigkeit annimmt. Ein derartiger Folgesteuerungsmechanismus ist als 2-Betriebsart-Servoantrieb bekannt und besonders dann mit Vorteil anwendbar, wenn sich die beiden Teile vor dem Ausführen einer bestimmten Arbeit in gleicher

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Richtung fortbewegen. Ein Beispiel dafür ist das Lagern von Waren in einem Warenhaus. Nach dem Absetzen der Waren kann sich der V/arenbe för de rungs schlitten zu einem anderen Speicherort bewegen, bevor er in eine Ausgangsstellung zurückkehrt, welche sich gewöhnlich in der Nähe eines Förderbandes befindet. Bei Verwendung einer derartigen digital-numerischen Steuereinrichtung ergeben sich immer " dann Schwierigkeiten, wenn die Relativverschiebung mit maximaler Geschwindigkeit und ohne Überschwingen erfolgen soll.

Die andere Bauart digitaler Steuereinrichtungen kann man als Delta-Adressen-Steuereinrichtung bezeichnen. Dabei wird der Folgesteuerungsmechanismus, welcher die Verschiebung der beiden Teile relativ zueinander bewirkt, durch eine Zahl bzw. ein Signal gesteuert, welches die. k Länge des bis zum Erreichen eines Soll-Ortes zurückzulegenden Teilschrittes angibt. Allgemein geht man bei dieser Bauart von einem Bezugspunkt aus und man muß bei jedem der aufeinanderfolgenden Verschiebungsschritte bzw. am besten periodisch zu dem Bezugspunkt zurückkehren, um sicherzustellen, daß die Relativverschiebung zwischen den Teilen

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genau stimmt. Ein Vorteil der Delta-Adressen-Steuerung besteht darin, daß dabei die Entfernung von dem Soll-Ort leicht feststellbar ist, so daß die Geschwindigkeit des Polgesteuerungsmechanismus zur Vermeidung eines Überschwingens veränderbar ist. Dabei ist jedoch wiederum die Anwendung eines Zwei-Betriebsart-Folgesteuerungsmechanismus erforderlich. Bei dem Delta-Adressen-Schema ist es jedoch einfacher, bis zu einer bestimmten Schwellenentfernung von einem Soll-Ort mit maximaler Geschwindigkeit zu fahren. Anschließend kann der Folgesteuerungsmechanismus auf eine Proportionalsteuerung umgeschaltet werden, bei welcher die Geschwindigkeit der Servoeinrichtung zu einer numerischen Delta-Adresse proportional ist.

Bei PositionsSteuereinrichtungen ist es wichtig, daß weite Entfernungen unter Aufrechterhaltung einer guten Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit zurückgelegt werden. Allgemein kann man sagen, daß es umso schwieriger ist, eine gute Ortsgenauigkeit beizubehalten, je langer der Verschiebeweg ist. Als Teillösung für dieses Problem ist eine Reihe von Servoeinrichtungen entwickelt worden, welche als

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Grob/Pein-Servosysteme bekannt sind. In einer Regelschleife wird zunächst eine grobe Position bestimmt. Sodann wird ein BetriebsartSchalter auf eine bzw. auf eine Vielzahl weiterer Peinpositionierungsregelschleifen umgeschaltet, mittels welchen der Folgesteuerungsmechanismus nach und nach auf immere engere Ortstoleranzen geregelt wird. Diese Positionier einrichtungen erfordern jedoch die Bestimmung des jeweiligen

w Ortes und außerdem eine Umschaltung von "Grob" auf "Fein" usw. Derartige Einrichtungen stellen einen Versuch dar, das Aufsummieren von Fehlern, welches normalerweise bei Positioniereinrichtungen mit beliebig langen Einstellwegen auftritt, zu vermeiden. Das Aufsummieren von Fehlern kann außerdem die oben beschriebenen Delta-Adressen-Einrichtungen verschlechtern, so daß es auf keine Weise mehr möglich ist, irgendwelche Abweichungen der Positionsgenauigkeit zu korrigieren. Es sind deshalb Positioniereinrichtungen erforderlich, deren Genauigkeit von der Länge des zurückzulegenden Einstellweges unabhängig ist und welche mit hoher Betriebsgeschwiebsgeschwindigkeit arbeiten.

Bei einigen Positioniereinrichtungen mit langen Einstellwegen ist bereits eine Vielzahl von Bezugspunkten verwendet worden, welche längs des zurückzulegenden Weges

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in bestimmtem Abstand voneinander angeordnet sind, um die Ortsgenauigkeit der Positionierung aufrechtzuerhalten. Bei einigen derartigen Einrichtungen wird mittels einer Ortssteuereinrichtung das einzustellende Teil in bezug auf einen der Bezugspunkte eingestellt. Danach übernimmt eine weitere Steuereinrichtung die Positionierung und verstellt das Teil mit Bezug auf den betreffenden Bezugspunkt um eine bestimmte Strecke, welche in einem Digitalzähler oder dgl. enthalten sein kann. Bei derartigen Einrichtungen muß von einer Betriebsart auf eine andere umgeschaltet werden. Es können sich dabei Schwierigkeiten ergeben, wenn sich die Position relativ dicht bei dem Bezugspunkt befindet, d.h. die Positioniereinrichtung kann dabei pendeln bzw. überschwingen.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine lineare, digitale Positioniereinrichtung sowie ein Verfahren zur Durchführung genauer Messungen auf einem willkürlich langen Einstellweg anzugeben, bei welchen keine Fehlerhäufungen auftreten und bei welchen veränderliche Zwischenräume zwischen einander benachbarten Orten, an welchen Arbeiten durchzuführen sind, keine Schwierigkeiten bereiten. Außerdem soll die erfindungs-

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gemäße Positioniereinrichtung die echte Position zweier relativ zueinander verschiebbarer Teile genau ermitteln und dabei ein Echt-Adressen-Schema zur Aufrechterhaltung der Genauigkeit bei sämtlichen Positionier bewegungen dieser Teile verwenden.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung eine digitale Positioniereinrichtung mit zwei jeweils längs eines bestimmten Weges relativ verschiebbaren Teilen, welche gemäß der Erfindung durch eine Positionsmeßeinrichtung gekennzeichnet ist, die eine Kombination folgender Merkmale aufweist:

a) Eine Echtadresseneinrichtung mit einer Vielzahl digitaler, längs des Weges angeordneter und echte relative Orte der beiden Teile angebender Adres- ) senmarkierungen, wobei der Weg in eine Vielzahl

von Abschnitten bestimmter Länge unterteilt ist und wobei Positionsbezugsmarkierungen bestimmte relative Ortsbezugspunkte auf dem Weg in einem bestimmten räumlichen Verhältnis zu Orten der beiden Teile genau angeben, die jeweils durch die

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digitalen Adressenmarkierungen angezeigt werden, und wobei außerdem die Echtadresseneinrichtung elektrische Signale liefert, welche die digitalen Adressenmarkierungen und die Positionsbezugsmarkierungen angeben,

b) Eine Teilschrittmeßeinrichtung, welche den beiden Teilen zugeordnet ist und die Teilschritte sowie die Richtung der Teilschritte zwischen den beiden Teilen unabhängig von der Echtadresseneinrichtung angibt, und

c) Eine digitale Delta-Adresseneinrichtung zum Speichern einer Anfangs-Delta-Adresse, welche eine zum Erreichen eines Soll-Ortes erforderliche Relativverschiebung der Teile anzeigt und welche sowohl auf die Anfangs-Delta-Adresse als auch auf die Anzeige der Teilschrittverschiebung anspricht und eine den Unterschied zwischen beiden anzeigende Ist-Delta-Adresse liefert, und welche weiterhin auf die Positionsmarkierung anspricht und einen bestimmten Teil der Ist-Delta-Adresse derart einstellt, daß

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diese auf einen numerischen Wert bezogen ist, welcher in bezug auf die gesonderten Schritte längs des Weges ganzzahlig ist.

Gemäß der Erfindung sprechen digitale Steuereinrichtungen auf die Anzeige- und Meßeinrichtungen gemeinsam an und steuern schnell und genau die Verschiebebewegungen der beiden Teile gegeneinander. Programmeinrichtungen empfangen die echte Adresse des Ist-Ortes und erzeugen eine Anfangs-Delta-Adresse, welche auf einem Vergleich der echten Ist-Adresse mit einer echten Soll-Adresse beruht.

Bei Positioniereinrichtungen nach der Erfindung werden gewünschte Delta-Adressenverschiebungssteuerungen mit einem Bezugs- bzw. Anlaufpunkt angewendet, welcher mit gleicher Einfachheit von jedem beliebigen Zufallsort der Einrichtung aus programmierbar ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die digitale Delta-Adresseneinrichtung einen Hoch/Herunter-Zähler mit einem oberen und einem unteren Teil auf,

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welche beide eine Ist-Delta-Adresse enthalten. Die Anfangs-Delta-Adresse, welche in den oberen Teil eingegeben wird, gibt die Anzahl gesonderter Schritte an, die bis zum Erreichen eines Soll-Ortes ausgeführt bzw. zurückgelegt werden müssen. Der Zähler ändert in Abhängigkeit von der Teilschrittmeßeinrichtung seinen numerischen Inhalt und erzeugt dementsprechend eine Ist-Delta-Adresse, welche die noch zurückzulegende Entfernung angibt. Alternativ kann der Hoch/Herunter-Zähler eine Angabe des echten Verschiebungsweges enthalten, diesen mit der Anfangs-Delta-Adresse vergleichen und damit eine Ist-Delta-Adresse erzeugen. Es können jedoch zwischen jeweils einander benachbarten Orten Zwischenräume vorhanden sein, welche in nichtganzzahliger Beziehung zu den bestimmten Wegabschnitten bzw. Teilschritten stehen. Solche, in nichtganzzahliger Beziehung stehende Zwischenräume können als null bzw. ein bzw. mehrere gesonderte Schritte gezählt werden. Die Positionsbezugsmarkierung erregt den Hoch/Herunter-Zähler und verstellt dessen unteren Teil derart, daß die danach in diesem enthaltene Delta-Adresse eine bestimmte numerische Form aufweist, welche in bezug auf die bestimmten Wegabschnitte ganzzahlig ist. Auf diese Welse wird der Einfluß der Nichtganzahligkeit

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der Zwischenräume ausgeschaltet und die Delta-Adresse ist auf eine ganze Zahl von auszuführenden gesonderten Schritten rückbezogen. Durch diese Rückbeziehung werden außerdem viele mögliche Fehler eliminiert, welche in der Positioniereinrichtung durch Betriebsstörungen bzw. durch Rauschen erzeugt werden können. Die Positioniereinrichtung gleicht in solchen Fällen viele Fehler automatisch aus, ohne daß ein Einfluß auf das Positionieren der Einrichtung bemerkbar ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Zuverlässigkeit der Positioniereinrichtung bei größeren Konstruktionstoleranzen noch zunimmt.

Erfindungsgemäß wird die Relativverschiebung der Teile von einer Motoranordnung bewirkt, welche durch eine Zwei-Betriebsart-Motorsteuereinrichtung gesteuert wird. In der einen, gesättigten Betriebsart enthält der obere Teil des Hoch/Herunter-Zählers eine Zahl, welche größer ist als ein bestimmter Schwellenwert. Aus diesem Grund bewirkt die Motor-Steuereinrichtung eine Verschiebung der beiden Teile gegeneinander mit maximaler Geschwindigkeit. Wenn jedoch die Delta-Adresse unter diesen Schwellenwert vermindert worden ist, steuert die Motorsteuereinrichtung automatisch die Motordrehzahl proportional (linear) derart,

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daß sich die beiden Teile dem Soll-Ort mit einer in bezug auf minimales Überschwingen optimalen Geschwindigkeit nähern. Die Anordnung ist erfindungsgemäß so getroffen, daß sogar dann, wenn ein Überschwingen erfolgt, der Hoch/Herunter-Zähler auf die angezeigten Relativverschiebungen anspricht und derart in einer Richtung zählt, daß das Überschwingen kompensiert wird. Wenn der Hoch/Herunter-Zähler einen bestimmten Zustand erreicht hat, welcher einen Null-Fehler anzeigt (d.h. die Delta-Adresse ist tatsächlich Null), so bewirkt die Motorsteuereinrichtung ein Pesthalten der beiden Teile an dem Soll-Ort.

Obgleich die Motoranordnung in zwei verschiedenen Betriebsarten arbeitet, wird die gesamte Deltaverschiebungssteuerung durch die gleiche Art von Teilschrittmessungen vorgenommen. Dementsprechend arbeitet die Meßeinrichtung während sämtlicher Positionierbewegungen gleich und unabhängig von der zurückzulegenden Entfernung. Die zwei verschiedenen Betriebsarten werden ohne Umschalten durch eine digitale Logik eingestellt, beispielsweise in einem beliebigen Analogteil der Motoranordnung. Diese Art der erflndungsgemäßen Anordnung ermöglicht es, daß ein Digital-Analog-Umsetzer nur eine begrenzte Genauigkeit aufweisen

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muß, wodurch die Konstruktion desselben vereinfacht wird und dessen Empfindlichkeit leicht verbesserbar ist.^

Gemäß der Erfindung ist die Adressenmarkierung auf einem der beiden Teile vorzugsweise ein fotografischer Streifen, welcher ein Feld von Arbeitsorten beinhaltet. Jeder Streifen weist eine einzige echte Adressenmarkierung auf, während jede Spalte von Arbeitsorten ihre eigene einzige Markierung aufweist, welche jeweils die Feldmarkierung ändert. Zur Verbesserung der Arbeitsgeschwindigkeit längs des zurückzulegenden Weges in jedem Adressenstreifen ist die Feldmarkierung (die Arbeitsortmarkierung) derart angeordnet, daß die Relativverschiebungen in beiden Richtungen ein vollständiges Auslesen der echten Adresse eines jeden Arbeitsortes bei einem Minimum an Verschiebeweg bewirken. Diese Anordnung ist besonders günstig beim Anfangsbetrieb, weil dadurch die Verschiebung der beiden Teile zur Bestimmung der Ortsdifferenz derselben auf ein Minimum beschränkt wird. Auf dem fotografischen Bild sind weitere Markierungen vorgesehen, welche Steuerbewegungen innerhalb der Positioniereinrichtung bewirken.

Die Anordnung der Adressenstreifen ist in bezug auf

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einen oder mehrere Arbeitsorte genau festgelegt. Diese genaue Anordnung ist unabhängig von anderen Arbeitsorten, welche nicht dem betreffenden Adressenstreifen zugeordnet sind. Tatsächlich kann der Anbringungsort des betreffenden Adressenstreifens in bezug auf andere Arbeltsorte zufällig bzw. willkürlich sein. Dementsprechend kommt es zwischen einem Adressenstreifen und irgendeinem anderen Adressenstreifen zu keiner Pehleranhäufung. Das Vermeiden von Pehleranhäufungen zwischen den Adressenstreifen erleichtert sehr den Bau äußerst genauer Positioniereinrichtungen, bei welchen auch lange Entfernungen zurückgelegt werden können. Jeder Adressenstreifen liefert sowohl eine Adresseninformation als auch eine sehr genaue Ortsinformation.

Als Beispiel wird die Erfindung im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, welche im einzelnen zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes kombiniertes Block

diagramm einer Positioniereinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 in vereinfachter, schematischer Dar-

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Stellung einen Echtadressenstreifen, welcher bei der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Einrichtung zusammen mit Lichtquellen und mit einer Lichtdetektoreinrichtung verwendet wird,

Fig. 3 schematisch eine Vielzahl von | Adressenstreifen mit willkürlichen,

jeweils verschiedenen Zwischenräumen,

Fig. 4 ein vereinfachtes Flußdiagramm, aus

welchem ersichtlich ist, wie eine Programmeinrichtung eine Anfangs-Delta-Adresse erzeugt,

Fig. 5 in einem vereinfachten schematischen

Blockdiagramm eine Teilschrittmeßeinrichtung, welche bei der in Fig. dargestellten Ausführungsform der Erfindung angewendet wird,

Fig. 6 eine Reihe von Wellenformen und

logischen Symbolen, welche zur Beschreibung der Wirkungsweise der

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in Pig. 5 dargestellten Anordnung verwendet werden,

Fig. 7 ein vereinfachtes Signalfluß-Blockdiagramm eines bestimmten Teiles einer Echtadressenmeßeinrichtung und einer Positionsbezugsbestimmungseinrichtung, welche bei der in Pig. I dargestellten Einrichtung verwendet werden,

Fig. 8 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer

Motorsteuereinrichtung, welche bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird,

Fig. 9 in einem Diagramm die Betriebskennlinien der in Fig. 8 dargestellten Einrichtung, und

Fig. 10 ein vereinfachtes Signalflußdiagramm einer Anlaufanordnung für die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung nach der Erfindung.

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In den beigefügten Zeichnungen sind gleiche Teile bzw. Merkmale jeweils mit gleichen Bezugszahlen versehen.

Unter Bezugnahme auf die Darstellung in B¹Ig. 1 wird eine Ausführungsform der Erfindung in bezug auf eine X, Y-Positioniereinrichtung beschrieben. Es ist selbstverständlich klar, daß die Erfindung ebensogut bei einer einachsigen Positioniereinrichtung wie bei einer dreiachsigen Positioniereinrichtung anwendbar ist. Ein Schlitten 10 ist mittels einer Motoranordnung 11 längs einer langen Schiene 12 bewegbar, welche einen Verschiebungsweg zwischen dem Schlitten 10 und einem ortsfesten Teil 13 festlegt. Die Motoranordnung 11 steht mit einer Zahnstange lh in Wirkverbindung, welch letztere der Schiene 12 ortsfest zugeordnet ist. Alternativ kann eine Schraubspindelanordnung oder aber eine bloße Reibungsverbindung zwischen einem nicht dargestellten Treibrad der Motoranordnung 11 und einer Antriebschiene (nicht dargestellt) verwendet werden. Der Schlitten 10 weist einen vorragenden Arm 15 auf, welcher einen Aufzug 16 trägt. Der Aufzug 16 bringt eine Arbeitsausführungseinheit 17 durch Vertikalverschiebung in Position, was im folgenden näher beschrieben ist. Die Positionsabtast- und Motorsteuereinrichtung, welche

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bei dem Aufzug 16 verwendet wird, kann mit der in bezug auf die Steuerung des Schlittens 10 beschriebenen identisch sein und wird deshalb nicht gesondert beschrieben.

Verschiedene gesonderte Orte längs des zurückzulegenden, von der Schiene 12 festgelegten Weges sind durch eine Vielzahl von Adressenstreifen 20 darstellbar. Das ortsfeste Teil 13 ist längs des zurückzulegenden Weges angeordnet und weist ein Feld von Arbeitsorten auf, welche jeweils ortsfest und genau mit Bezug auf die entsprechenden Adressenstreifen angeordnet sind. Der Einfachheit halber ist nur ein Feld von Arbeitsorten des Teiles dargestellt. ,Es sind selbstverständlich noch andere Felder mit den entsprechenden Adressenstreifen vorgesehen. Ein Feld von Arbeitsorten des Teile ; 1.3 ■ ?^:3t eine Vielzahl von Spalten 21 derartiger Arbeitsorte auf. Eine davon verschiedene Zahl von Zeilen von Arbeitsorten 22 sind vertikal übereinander angeordnet und durch den Aufzug 16 zugänglich, welcher die Verschiebung der Arbeitsausführungseinheit 17 bewirkt. Deshalb weist die Gesamteinrichtung ein Feld von Arbeitsorten auf, welches in jeweils einer Vielzahl von Adressenstreifen zugeordnete Unterfelder unterteilt ist.

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Der Aufzug 16 bildet zusammen mit dem Schlitten 10 eine X-, Y-Positioniereinrichtung. Derartige X, Y-Positioniereinrichtungen sind beispielsweise in Warenhäusern verwendbar. Der Zugriff ist über zahlreiche Arten von Aufzeichnungsspeichereinheiten möglich, wie beispielsweise Magnetstreifen, Bandkassetten bzw. -spulen, Behälter für Aufzeichnungskarten und dgl. Adressenstreifen sind in bestimmten Abständen voneinander längs des zurückzulegenden Weges angeordnet und dabei durch beliebig willkürliche bzw. zufällige Zwischenräume voneinander getrennt, welch letztere allgemein mit der Bezugszahl 23 versehen sind. Die im folgenden noch ausführlicher beschriebene Positionsabtaet- und Steuereinrichtung kompensiert automatisch solche variablen Zwischenräume derart, daß der Schlitten 10 in bezug auf eine bestimmte Spalte 21 in einem Feld von Arbeitsorten genau positiniert wird.Jeder Adressenstreifen 20 weist eine im folgenden noch ausführlicher beschriebene Reihe von "echten Adressen^M-Markierungen auf, welche durch einen von dem Schlittenarm 15 getragenen Meßfühler 24 abgetastet werden.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform wird eine optische Leseeinrichtung verwendet, bei welcher eine Lichtquelle 25 Licht durch die optischen

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Adressenstreifen 20 hindurch zu einer Reihe von Meßfühlern 24 leitet, welche fotoelektrisch die Adresse der Spalte anzeigen, bei welcher sich der Schlitten befindet bzw. an welcher sich der Schlitten während der Verschiebung vorbeibewegt. Der Adressenmeßfühler 24 leitet die soeben beschriebene Reihe von Adressensignalen über eine in Fig. 7 dargestellte Echtadresseneinrichtung und über ein Kabel 26 zu einer Programmsteuereinrichtung bzw. einem Digitalrechner 27. Bei einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung bestand der Digitalrechner 27 aus einem für allgemeine Zwecke ausgelegten Digitalrechner, welcher derart programmiert war, daß er die erforderlichen Steuerfunktionen lieferte, was in bezug auf Fig. 4 noch näher beschrieben wird. Zum Zwecke der Erläuterung der Fig. 1 genügt es festzustellen, daß es ausreicht, wenn der Digitalrechner von sich selbst gesteuert, selektiv echte Adressen-Signale aus dem Detektor bzw. Meßfühler 24 empfängt. Der Rechner wird mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Einrichtungen versorgt bzw. hat in seinem Inneren eine Soll-Adresse gespeichert, zu welcher der Schlitten hin verschoben werden soll. Es ist außerdem klar, daß der Rechner 27 direkt über Kabel 16a zwecks Steuerung

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des Aufzuges in der für den Schlitten 10 beschriebenen Weise mit dem Aufzug 16 verbunden ist. Der Rechner 27 spricht auf die Echtadressensignale, welche über das Kabel 26 empfangen werden, sowie auf einen bestimmten Soll-Arbeitsort an und errechnet eine Anfangs-Delta-Adresse. Eine derartige Anfangs-Delta-Adresse gibt numerisch die Entfernung an, welche der

Schlitten 10 von seiner Ist-Stellung aus, gemäß der Angabe durch die Echtadressensignale, zu einem neuen Soll-Ort zurückzulegen hat. Eine derartige Anfangs-Delta-Adresse kann eine numerische Darstellung einer Anzahl gesonderter Schritte (später beschrieben) der gesonderten Zwischenräume enthalten, wodurch sichergestellt ist, daß der Schlitten 10 ohne weitere Bezugnahme auf eine Echtadressenmarkierung den richtigen Ort erreicht. Das heißt, die beim Positionieren durchgeführte Steuerung

k wird vollständig unter Zugrundelegung der berechneten Anfangs-Delta-Adresse durchgeführt. Es ergibt sich daraus klar, daß diese Delta-Adressen-Positionierfunktionen ebensogut aus jeder beliebigen echten Adresse längs des zurückzulegenden Weges erhältlich sind.

Der Rechner 27 liefert nach vollständiger Ausführung

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der Berechnung eine Reihe digitaler Signale über ein Kabel 28 an ein Anfangs-Delta-Adressen-Pufferspeicherregister 29. Unter der Steuerung durch den Digitalrechner wird mittels Steuersignalen, welche über das Kabel 28 dem Anfangs-Delta-Adressenregister 29 zugeführt werden, eine bestimmte Reihe digitaler Signale, welche eine Anfangs-Delta-Adresse darstellen, über ein Kabel 30 zu einem Hoch/Herunter-Zähler 31 geleitet. Jede Anfangsadresse hat einen numerischen Wert, welcher gleich der Anzahl gesonderter Schritte ist, die der Schlitten 10 zurücklegen muß, um einen bestimmten neuen Soll-Ort von irgendeiner bestimmten Adresse aus zu erreichen. Der Hoch/Herunter-Zähler 31 ist willkürlich in einen oberen Teil 32 und einen unteren Teil 33 unterteilt. Der obere Teil 32 empfängt die digitalen Signale aus dem Kabel 30 und wird auf einen Signalzustand eingestellt, welcher die Anfangs-Delta-Adresse anzeigt. Der untere Teil 33 wird für Teilschrittoperationen in Verbindung mit der Anfangs-Delta-Adresse verwendet, was im folgenden noch ausführlicher erläutert ist. Bei einer Einrichtung, bei welcher sämtliche gesonderten Schritte die gleiche Länge aufweisen, weist dieser untere Teil einen Modulus bzw. eine Zählweise auf,der bzw. die die Anzahl der Teilschritte angibt, welche einen gesonderten Schritt der Positioniereinrichtung bilden.

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Der Ist-Signalzustand des Zählers 31 enthält, nachdem er in der im folgenden ausführlich beschriebenen Weise geändert worden ist, numerisch die Ist-Delta-Adresse. Das heißt, wenn der Schlitten 10 zu einem Soll-Ort hin verschoben wird, werden die numerischen Inhalte des Hoch/Herunter-Zählers 31 derart geändert, daß seine numerischen Inhalte bis zu einem ersten Bezugssignalzustand gezählt werden, der anzeigt, daß der Schlitten 10 an einem Soll-Ort angekommen ist. Die Ist-Delta-Adresse in dem Hoch/Herunter-Zähler 31 ist eine numerische Darstellung der Entfernung, welche der Schlitten 10 noch zurückzulegen hat. Dieser Signalzustand wird fortwährend Über ein Kabel HO zu einer Motorsteuereinrichtung Hl geleitet, welch letztere ausführlich in bezug auf Fig.8 beschrieben ist. Die Motorsteuereinrichtung Hl sricht auf die über das Kabel HO empfangenen Signale an und liefert ein analoges Motorantriebssteuersignal über eine Leitung 42 an die Motoranordnung 11.

Die Motorsteuereinrichtung Hl gehört vorzugsweise der 2-Betriebsart-Bauart an. Das heißt, wenn die Delta-Adresse in dem Hoch/Herunter-Zähler 31 einen bestimmten numerischen Schwellenwert überschreitet, entweder in positiver

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oder in negativer Richtung, wird die Motoranordnung 11 mit maximaler Geschwindigkeit bzw. Drehzahl betrieben. Nachdem Erreichen eines bestimmten Schwellenwertes wird die "maximale Geschwindigkeit"-Betriebsart gesperrt und eine "proportional gesteuerte Geschwindigkeit"-Betriebsart vorgesehen. Das heißt, die Geschwindigkeit des Schlittens 10 ist proportional zu seiner Entfernung von einem Soll-Ort, welche durch die Ist-Delta-Adresse angezeigt wird. Aus Genauigkeits- und Stabilitätsgründen liefert die Motoranordnung 11 Geschwindigeitsanzeigesignale über eine Leitung 43 zu der Motorsteuereinrichtung 41, so daß ein Folgesteuerungsmechanismus in Form eines geschlossenen Regelkreises gebildet ist, welcher eine bessere Positionssteuerung für den Schlitten 10 bewirkt. Die echte Geschwindigkeit der Motoranordnung 11 und damit des Schlittens 10 wird gemeinsam durch die Geschwindigkeit desselben und durch die verbleibende Entfernung von einem Soll-Ort bestimmt. Solche Arten von Motorsteuerungseinrichtungen sind bekannt.

Damit der Schlitten 10 nur unter Bezugnahme auf eine Delta-Adresse im Hoch/Herunter-Zähler 31 genau positioniert wird, ist es wichtig, daß eine gute und SliverHlrsige ^e^l^clir i^

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wird. An der Motoranordnung 11 ist eine Drehverschiebungsmeßscheibe 45 befestigt, welche im folgenden ausführlich mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben ist. Dabei handelt es sich wiederum um eine optische Meßeinrichtung, welche jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Meßscheibe 45 angeordnet eine Lichtquelle 46 sowie eine Lichtdetektoreinrichtung 47 aufweist. Die Detektoreinrichtung 47 liefert zweiphasige Impulse jeweils über Leitungen 48 und 49 zu einem Richtungsdetektor 50. Der Richtungsdetektor 50 sprcht auf die zweiphasigen Impulse an und ermittelt die Richtung, in welcher sich der Schlitten 10 bewegt. Außerdem liefert er ein Richtungssignal über eine Leitung 51 an den Hoch/Herunter-Zähler 31, welches diesen zum Hoch- bzw. Herunterzählen veranlaßt. Das ist so zu verstehen, daß das Richtungssignal den Hoch/Herunter-Zähler 31 derart beeinflußt, daß die unten beschriebenen Zählimpulse die numerischen Inhalte des Zählers 31 entsprechend der Bewegungsrichtung und dem Vorzeichen der Delta-Adresse ändern.

Das numerische Aufzeichnungsschema, welches in dem Hoch/Herunter-Zähler 31 verwendet wird, kann willkürlich gewählt sein. Die Signale darin können Zahlen

in binärer Einer- bzw. Zweierkomplementschreibweise, binärkodierte Dezimal- bzw. andere numerische Aufzeichnungsschemata sein. Das bei der dargestellten Ausführungsform der erfindung verwendete Schema ist eine Kombination eines Vorzeichens plus einer positiven Zahl in binärer Schreibweise. Die Anfangs-Delta-Adresse wird durch ein Vorzeichenbit plus einer positiven Zahl dargestellt. Ein positives Vorzeichen ⁿR^M (Binärziffer O) stellt eine gewünschte Verschiebung in Richtung eines Pfeiles 5^ dar, während ein negatives Vorzeichen "L" (Binärziffer 1) eine Verschiebung in entgegengesetzter Richtung bedeutet. Die gewünschte Maximalentfernung, welche in einer der beiden Richtungen zurückzulegen ist, wird durch das Vorzeichenbit dargestellt, welches den geeigneten Signalzustand aufweist, während sämtliche anderen Zählerbitstelleri ich im 1-Zustand befinden. Das Vorzeichenbit ist von den Zählerbitstellen elektrisch getrennt, so daß sein Signalzustand nie durch den Zählbetrieb beeinflußt wird.

Zur besseren Beherrschung des Überschwingens ist der Modulus des Hoch/Herunter-Zählers 31 doppelt so groß wie der Modulus einer Zahl, welche eine maximale Verschiebung längs der Schiene 12 darstellt. Auf diese Weise wird ver-

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hindert, daß der Zähler 31 überläuft. Wenn beispielsweise die Zahl, welche die maximale Verschiebung darstellt, gleich 2ⁿ - 1 ist, wobei η eine willkürliche, positive ganze Zahl ist, so ist der Modulus des Hoch/Herunter-Zählers 31 gleich 2^{n + 1} - 1. Der Hoch/Herunter-Zähler hat sodann insgesamt η + 1 Bitstellen plus der Vorzeichenbitstelle. Ohne diese überSchwingkompensation würde der Hoch/Herunter-Zähler 31 η Bitstellen plus der Vorzeichenbitstelle haben. Zur Erläuterung wird die (n + 1)-Bitstelle als "Extra"-Bit des Hoch/Herunter-Zählers 31 bezeichnet. Um sicherzustellen, daß die Extrabitstelle immer dann auf eine "1" gesetzt ist, wenn eine Anfangs-Delta-Adresse eingegeben ist, ist eine Schaltung (nicht dargestellt) vorgesehen, mittels welcher diese Extrabitstelle unbedingt jedesmal dann auf "1" gestellt wird, wenn eine Anfangs-Delta-Adresse eingegeben wird bzw. andere Signalzustände eingegeben werden, was im folgenden noch ausführlicher beschrieben ist. Für das Umsetzen der erfindungsgemäßen Lehre in die Praxis ist es nicht erforderlich, daß der Hoch/Herunter-Zähler 31 eine derartige Extrabitstelle aufweist. Die Steuerung der Verschiebung durch den Hoch/Herunter-Zähler 31 ist ausführlich in Zusammenhang mit der Darstellung in Fig. 9 beschrieben.

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Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung beginnt das Adressierschema der echten Adressen bei einer Nullbezugsadresse auf der linken Seite der Adressenstreifen 20 mit jeweils nach rechts in Richtung des Pfeiles 5¹* ansteigend positiv bezeichneten Adressen. Jeder Adressenstreifen kann eine einzige Zahl tragen. Beispielsweise kann der am weitesten links befindliche Adressenstreifen Nr. 1 sein, der nächste Nr. 2 usw. Eine Delta-Adresse, welche eine Bewegung in Richtung des Pfeiles $k anzeigt, hat eine positive numerische Gültigkeit. Wenn die Motoranordnung 11 den Schlitten verschiebt, erregen die über die Leitung 48 gelieferten Signale einen Impulsgenerator 52, welcher damit Impulse erzeugt, die von den numerischen Inhalten des Hoch/Herunter-Zählers 31 subtrahiert werden. Die Impulse aus dem Generator 52 werden über die Leitung zu der am wenigsten gültigen Bitstelle des Hoch/Herunter-Zählers 31 geliefert. Wenn die Impulse von den numerischen Inhalten des untern Teiles 33 subtrahiert sind, zählt dieser über einen Bezugssignalzustand hinaus und subtrahiert damit eine gesonderte Schrittanzeige von dem oberen Teil 32. Aus diesem Grund ist der Zähler 31, welcher ein einzelner Zähler ist, in zwei Teile 32 und 33 unterteilt, um zu zeigen, wie die Einrichtung arbeitet. Wenn der Schlitten 10 von rechts nach links

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bewegt worden ist, d.h. in einer zu dem Pfeil 54 entgegengesetzten Richtung, hat die Ist-Delta-Adresse, welche in dem Hoch/Herunter-Zähler 31 enthalten ist, noch eine positive numersche Gültigkeit, obgleich das Vorzeichenbit eine negative Bewegungsrichtung anzeigt. Die Impulse aus dem Impulsgenerator 52 werden immer noch von den numerischen Inhalten des Hoch/Herunter-Zählers 31 subtrahiert.

Wenn bipolare Signale in der Motorsteuereinrichtung verwendet werden, kann der Bezugssignalzustand des Hoch/ Herunterzählers 31, welcher anzeigt, daß ein gewünschter Ort erreicht worden ist, numerisch Null sein. Bei einigen Steuereinrichtungen ist die Verwendung einer unipolaren Spannung erwünscht. Die Wahl einer unipolaren Spannung erleichtert die Erzielung der Genauigkeit und vereinfacht den Schaltungsaufbau. Bei einer derartigen Steuereinrichtung ist der numerische Wert im Zähler 31 doppelt so groß wie der Wert, welcher für eine positive und negative Zählung erforderlich ist. Der Bezugssignalzustand ist in diesem Falle gleich der Hälfte des Modulus des Zählers. Die numerischen Inhalte des Zählers 31, welche geringer sind als die Hälfte von dessen Modulus, können entweder als postive oder als negative numerische

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Zahlen definiert sein, während die numerischen Inhalte des Zählers 31 , welche größer sind als die Hälfte dieses Modulus, als die entgegengesetzte numerische Richtung definiert sein können. Beide Möglichkeiten können mit Erfolg bei der Erfindung verwendet werden. Diese Möglichkeiten und Zählerkonfigurationen, welche entsprechend diesen Möglichkeiten verwendet werden, sind dem Fachmann bekannt.

Bei einigen Positioniereinrichtungen tritt das Problem des Überschwingens auf. Das heißt, wenn sich der Schlitten 10 beispielsweise auf einen Soll-Ort zubewegt, hält er nicht genau an diesem an, sondern bewegt sich über den Soll-Ort hinaus. Dieses sich über einen Soll-Ort Hinausbewegen wird als Überschwingen bezeichnet. Wegen der besonderen Betriebsweise der erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung stellt bei dieser das überschwingen kein Problem dar. Es ist gezeigt worden, daß der Hoch/Herunter-Zähler 31 ein Zweirichtungszähler ist. Wenn ein überschwingen auftritt, zählt beispielsweise der Zähler 31 weiterbis zu einer Delta-Adresse, welche dieses überschwingen anzeigt. Die Motorsteuereinrichtung 41 spricht auf diese Überschwingungs-Delta-Adresse an und bewegt den Schlitten

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zu dem Soll-Ort zurück. *

Die Motorsteuereinrichtung 41 spricht außerdem auf den Hoch/Herunter-Zähler 31 an, welcher eine Delta-Adresse enthält, die gleich einem Nullbezugswert ist (d.h. der Hoch/Herunter-Zähler 31 befindet sich in einem ersten Bezugssignalzustand) und hält die Motoranordnung 11 an dem Soll-Ort fest. Nach dem Eingeben einer neuen Anfangs-Delta-Adresse in den oberen Teil durch den Rechner 27 wird automatisch ein Positionierbetrieb durch das Vorhandensein dieser Anfangs-Delta-Adresse in dem Hoch/Herunter-Zähler 31 eingeleitet. Jeder Nichtbezugssignalzustand im oberen Teil 32 bzw. unteren Teil 33 erregt die Motorsteuereinrichtung 4l und verursacht damit eine Verschiebung des Schlittens

Nachdem der Schlitten 10 einen Soll-Ort erreicht hat, und wenn angenommen wird, daß der Aufzug 16 die Arbeitsausführungseinheit 17 an deren vertikalen Soll-Ort befördert hat, wird die Arbeit ausgeführt. Die echte Adresse des Soll-Ortes wird in Signalform über das Kabel zu dem Rechner 27 geleitet. Der Digitalrechner 27 vergleicht nach dem Empfang der echten Adresse des Soll-Ortes

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33

bzw. irgendeines Ortes, an welchem der Schlitten IO positioniert worden ist, die echte Adresse mit der Soll-Adresse, damit die Positioniereinrichtung in geeigneter Weise betätigt wird. Ausgehend von dem früheren Wissen von einem ersten Soll-Ort und nach der Peststellung, daß der Schlitten an dem Soll-Ort angekommen ist, wird eine neue Anfangs-Delta-Adresse in den oberen Teil 32 des Hoch/Herunter-Zählers 31 eingegeben. Es sei hier bemerkt, daß eine Vielzahl von Anfangs-Delta-Adressen erzeugt werden kann, vorausgesetzt, daß die Positioniereinrichtung richtig arbeitet. Nach dem Peststeilen der Ankunft des Schlittens an einem bestimmten Soll-Ort und nach Kenntnisnahme davon, daß die gewünschte Arbeit ausgeführt worden ist, braucht der Rechner 27 lediglich eine neue Delta-Adresse zu dem Hoch/Herunter-Zähler 31 weiterzuleiten. Auf diese Weise wird das Programmieren des Digitalrechners 27 erleichtert; eine Vielzahl von Berechnungen kann auf einmal durch ein Unterprogramm ausgeführt werden und die für aufeinanderfolgende Positionierbewegungen des Schlittens 10 berechneten Anfangs-Delta-* Adressen können nach und nach in den Hoch/Herunter-Zähler 31 eingegeben werden.

Die Echtadreeeenabtasteinrichtung, welche Adressen-

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streifen 20, die Lichtquelle 25 und den Meßfühler 24 aufweist, ist ausführlicher in bezug auf die Darstellung in Fig. 2 erläutert. Die Echtadressenabtasteinrichtung weist außerdem die Logikschaltungen auf, welche unten in bezug auf Fig. 7 beschrieben sind. In Verbindung damit ist die Rückbeziehung der numerischen Inhalte des Hoch/Herunterzählers 31 auf eine genaue Wiedergabe einer Vielzahl ganzzahliger gesonderter Schritte und damit zur Kompensation bzw. Korrektur veränderlicher Zwischenräume vollständig beschrieben. Ein Beispiel für einen Adressenstreifen ist in Fig. 2 dargestellt. Dieser Adressenstreifen weist rechtwinkelig zueinander angeordnete Spalten von Adressenmarkierungen und Steuermarkierungen auf. Bei einer praktischen Ausführungsform kann es aus räumlichen Gründen bezüglich der Fotodetektoren und Fotoquellen erforderlich sein, und oft ist es erforderlich, daß die Spalten versetzt gegeneinander angeordnet werden. Das heißt, die Fotodetektoren für die Zeilen 1 und 2 können nicht übereinander angeordnet werden, weil ihre Größe und ihre Befestigungsvorrichtungen das nicht gestatten. Es ist allgemein üblich, die Fotodetektoren längs des zurückzulegenden Weges des Schlittens 10 derart zu versetzen, daß deren Größe bzw. deren Befestigungsvor-

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richtungen Rechnung getragen wird. Wenn die Fotodetektoren derart versetzt angeordnet sind, weicht die Anordnung der Adressenstreifen von der in Fig. 2 dargestellten Anordnung derart ab, daß die Markierungen in jeder Spalte in gleicher Weise wie die Fotodetektoren versetzt sind, so daß sämtliche Fotodetektoren gleichzeitig auf die entsprechenden Markierungen ansprechen und aufeinanderfolgend echte Streifen- und Ortsadressen anzeigen.

Die Lichtquelle 25 besteht aus sechs lichtemittierenden Dioden 60, welche auf einer Seite des Fotoadressenstreifens 20 angeordnet sind. Licht wird, wie durch Linien 61 angedeutet, emittiert und trifft auf den Adressenstreifen auf bzw. geht selektiv durch diesen hindurch. Eine gleiche Anzahl von sechs Fototransistor-Detektoren 62 ist derart angeordnet, daß diese das Licht aus den lichtaussendenden Dioden 60 empfangen. Vorzugsweise ist die Bandbreite des von den lichtaussendenden Dioden 60 emittierten Lichtes an die Bandbreite der Fotoempfindlichkeit der Fototransistoren 62 angepaßt. Digitale Markierungen auf dem Fotoadressenstreifen 20 bestehen aus lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Flächen, welche ermöglichen, daß die Fototransistoren 62 zweiwertige

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Si

elektrische Signale erzeugen können. Die oberen vier Zeilen digitaler Markierungen entsprechen den von 1 bis ¹I numerierten Fototransistoren und enthalten die echte Adresse des durch diese Markierungen dargestellten Ortes. Diese Adressenmarkierung weist zwei Adressenteile auf, eine Streifenadresse und eine Arbeitsortadresse. Die Streifenadressenmarkierungen sind über den gesamten Streifen in vierreihigen Spalten 63 bis 71 verteilt. Die Arbeitsortadressenmarkierung in jedem Streifen ist einzig in den vierreihigen Spalten enthalten, welche gemeinsam durch die Bezugszahl 72 gekennzeichnet sind.

Der dargestellte Streifen weist acht Arbeitsorte auf, welche in binärkodierter Form mit Adressen O bis bezeichnet sind. In Bewegungsrichtung nebeneinander angeordnet stellt jede Arbeitsortadresse zwei Streifenadressenspalten dar. Durch diese räumliche Verteilung der Streifenadressenmarkierung wird die Feststellung einer echten Adresse mit minimalen Bewegungen des Schlittens 10 erleichtert. Unter der Annahme daß der Schlitten 10 nach rechts verschoben werden soll, wie in figur 2 dargestellt, ist eine vollständige echte Adresse durch Verschiebung von weniger als einem Arbeits-

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ort feststellbar, unabhängig vom Ort des Schlittens IO in bezug auf den Streifen 20. Wenn sich beispielsweise der Schlitten 10 in einer Stellung befindet, in welcher sich der Detektor 24 gegenüber der Markierungsspalte 66 befindet, wird diese Streifenadresse dem Rechner 27 mitgeteilt. Durch Verschiebung des Schlittens 10 nach rechts wird der Arbeitsort, welcher die binäre Zahl 3 trägt, festgestellt. Durch diese geringe Verschiebung weiß der Digitalrechner 27 sofort, daß sich der Schlitten in Zelle 3 des Streifens 20 befindet. Wenn dementsprechend der Detektor 24 gegenüber einer Spalte 72 angeordnet ist, wie die eine, welche die binäre 3 anzeigt, wird diese Arbeitsortadresse dem Rechner 27 mitgeteilt. Die Verschiebung des Schlittens 10 zwecks Positionierung des Detektors 24 gegenüber der Spalte 67 beispielsweise, ergibt eine Mitteilung einer vollständigen echten Adresse an den Digitalrechner 27. Aus der Darstellung in Pig. 2 geht damit klar hervor, daß derartig kurze Verschiebungen in beiden Richtungen eine vollständige echte Adresse des Schlittens 10 ergeben, ohne daß für jeden Arbeitsort das Abtasten von acht Reihen von Adressenmarkierungen erforderlich ist. Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung vermindert sich die erforderliche Maschinen- ausrüstung, d.h. die lichtaussendenden Dioden und

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Fototransistoren und die übrige logische Schaltung in der Echtadressenmeßeinrichtung. Diese Anordnung wird auch bei dem unten beschriebenen Anfangs- bzw. Anlaufbetrieb verwendet.

Zeilen im Adressenstreifen 20, welche den Fototransistoren 5 und 6 entsprechen, werden in Zusammenwirkung mit den digitalen Adressenmarkierungen der Zeilen 1 bis 4 als Steuermarkierungen verwendet. Definitionsgemäß zeigen eine lichtundurchlässige Fläche in Zeile 6 und eine lichtdurchlässige Fläche in Zeile Streifenadressen in den Spalten 63 bis 71 an; diese Flächen sind zwischen Spalten von Arbeitsorten auf dem ortsfesten Teil 13 angeordnet. Wenn beide Zeilen 5 und lichtundurchlässige Flächen haben, wie beispielsweise Flächen 75 und 76, wird damit eine Arbeitsortadresse angezeigt. Die anderen beiden Kombinationen lichtundurchlässiger und lichtdurchlässiger Flächen bleiben außer Betracht. Die lichtundurchlässige Markierung 73 und die lichtdurchlässige Markierung 74 definieren außerdem genau die äußeren Ränder der Spalten 21 von Arbeitsorten in dem ortsfesten Teil 13· Diese Markierungen sind die Positionsbezugsmarkierungen der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform der Erfindung.

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Das heißt, wenn der Detektor 24 Signale liefert, welche den Markierungsflächen 73 und 74 entsprechen, wird ein Positionsbezugssignal über die Leitung 77 geliefert und damit der untere Teil 33 des Zählers 31 auf einen bestimmten Signalzustand eingestellt, wodurch die Delta-Adresse auf eine ganze Zahl gesonderter Positionierschritte rückbezogen wird, was im folgenden beschrieben ist.

Ein Zweck des Positionsbezugssignales auf der Leitung 77» welches den Zähler 31 neu einstellt, besteht darin, die veränderlichen Zwischenräume 23 zwischen einander benachbarten Adressenstreifen zu kompensieren* Gemäß der Darstellung in Fig. 1 sind die Zwischenräume zwischen einander benachbarten Adressenstreifen sehr unterschiedlich lang. Beispielsweise sind die Zwischenräume 78 relativ schmal, während die Zwischenräume 79 sehr breit sind. Andere Zwischenräume haben von den Zwischenräumen 78 bzw. 79 abweichende Längen. Derartig unterschiedlich lange Zwischenräume können in bezug auf die Entfernungen, welche durch den Zählerinhalt im oberen Teil 32 dargestellt, werden, keine ganzzahlige Entfernung haben. Es sei daran erinnert, daß die numerischen Inhalte des Hoch/Herunter-Zählers 31 digital

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Ho

eine bestimmte Delta-Verschiebung längs der Schiene darstellen. Das der untere Teil 33 die weniger gültigen Bitstellen des Hoch/Herunter-Zählers 31 aufweist, representiert die kleinste gültige Binärziffer des oberen Teiles 32 die Verschiebungen, welche durch den Modulus des unteren Teiles 33 dargestellt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist der untere Teil 33 einen Modulus auf, welcher die Verschiebung über einen Arbeitsort darstellt, was hier als ein gesonderter Schritt der Positioniereinrichtung definiert ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 befindet sich ein solcher gesonderter Schritt längs der Schiene (Fig. 1) zwischen Linien 80, d.h. ein gesonderter Schritt ist gleich der Entfernung zwischen benachbarten Positionsbezugssignalmarkierungen 73, 74.

Der Schlitten 10 soll auf die Mitte eines Arbeitsortes, d.h. auf die Mitte der Arbeitsortmarkierung 75» 76 eingestellt werden. Die Motorsteuereinrichtung 41 hält die Motoranordnung 11 immer dann in einem bestimmten stationären Zustand, wenn der Hoch/Herunter-Zähler 31 einen bestimmten Bezugssignalzustand aufweist. Für den unteren Teil 33

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ist dieser Bezugssignalzustand so gewählt worden, daß er aus lauter Nullen besteht. Da der Modulus des unteren Teiles 33 gleich der Gesaratentfernung über einen Arbeitsort ist, stellt das Positionsbezugssignal, welches über die Leitung 77 geliefert wird, den unteren Teil 33 derart ein, daß in der Mitte eines Arbeitsortes Null erreicht wird. Der untere Teil 33 wird deshalb so eingestellt, daß er gleich der Hälfte seines Zählmodulus ist. Zu Erläuterungszwecken sei angenommen, daß jeder gesonderte Schritt "K" Teilschritte aufweist, welche durch K über die Leitung 53 gelieferte Impulse dargestellt werden. Der untere Teil 33 des Zählers ist sodann auf K/2 eingestellt. In einem linearen Binärzähler, bei welchem K = 2ⁿ ist, (n ist eine beliebige ganze Zahl), entspricht das dem Einstellen sämtlicher Bitstellen bzw. Zählerstufen auf den Nullzustand, mit Ausnahme der am meisten gültigen Bitsteile, welche auf den 1-Zustand gestellt wird. Alternativ könnte die am meisten gültigen Bitstelle jedoch auch auf den 0-Zustand und sämtliche anderen Bitstellen bzw. Zählerstufen auf den 1-Zustand gestellt werden. In beiden Fällen wird der untere Teil 33 auf Null bzw* eine andere Bezugszählung gezählt, und zwar innerhalb einer Verschiebung, welche gleich der halben Länge der dargestellten Arbeitsorte ist. Gemäß der

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Darstellung in den Fig. 1 und 2 sind die Verschiebungen bzw. Teilschritte über jeden Arbeitsort hinweg willkürlich als konstant angenommen worden. Dadurch wird die Steuerschaltung vereinfacht. Durch richtiges Programmieren und Anbringen geeigneter Markierungen auf den Adressenstreifen 20 können jedoch auch unterschiedliche Längen von Arbeitsorten vorgesehen werden.

Das Rücksetzen und Neueinstellen des Hoch/Herunter-Zählers 31 durch die verschiedenen Positionsbezugsmarkierungen, welche zur Erzeugung des über die Leitung 77 gelieferten Positionsbezugssignales verwendet werden, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig.2 und 3 erläutert. Bei der dargestellten Ausfuhrungsform der Erfindung enthält jeder Streifen 20 die Adressenmarkierungen für acht Arbeitsorte. Dementsprechend enthält in der nicht maßstabsgerechten Darstellung in Fig. 3 jeder der Adressenstreifen 20 acht gesonderte Schritte, deren Länge jeweils gleich der Breite eines der in Fig. 2 dargestellten Arbeitsorte ist. In Fig. 3 sind vier Zwischenräume zwischen fünf Adressenstreifen 20 gezeigt, welche jeweils eine unterschiedliche Länge aufweisen. Zu Erläuterungszwecken werden in der folgenden Tabelle I eine Reihe von Zwischenräumen zwischen zehn Adressenstreifen 20 (numeriert von 1 bis 10)

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ΊΟ

sowie der echte Zwischenraum zwischen einander benachbarten Streifen und die Adressenabstände für die Steuerung des Schlittens 10 angegeben:

Zwischenraumadresse (Streifen)

TABELLE I

Echte Zwischenraumlänge (Schritte)

Adressenabstände (Schritte)

0-1	3/8	0
1-2	1-1/2	2
2-3	3-1/4	3
3-4	1-3/4	2
4-5	5/8	1
5-6	3-3/4	4
6-7	3/4	1
7-8	1/2	1
8-9	4-1/8	4
9-10	3-5/8	4

Die berechneten Anfangs-Delta-Adressen für eine Vielzahl von Ist-Adressen und Soll-Adressen, bei welchen die in Tabelle I angegebenen und eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Positionierschritten des Schlittens angebenden Zwischenräume verwendet werden, sind in der

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folgenden Tabelle II angegeben:

	Arbeits ort	TABELLE II	Arbeits ort SCHRITTE (Dezimal)	+ 73
	3		4	- 79
IST-ADRESSE	4	SOLL-ADRESSE ANPANGS-DELTA-ADRESSE	6	- 3
Streifen nummer	6	Streifen nummer	3	+ 89
2	3	9	7	- 56
9	7	1	4	+ 7
1	4	1	3	- 31
1	VjJ	10	3	- 28
10	3	5	4	+ 9
Ul	4	6	5
6	3
3	0
0	1

Zusammen aus Fig. 3 und Tabelle I ist ersichtlich, daß der Adressenstreifen 0 von dem Adressenstreifen 1 um 3/8 eines gesonderten Schrittes entfernt ist, d.h. 3/8 der Länge eines Arbeitsortes, gemäß Definition in bezug

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Arbeitsortes, gemäß Definition in bezug auf Fig. 2. Da
die echte Zwischenraumläge geringer ist als 1/2 eines
gesonderten Schrittes, sieht die Adresseneinrichtung keinen Zwischenraum und als Delta-Adresse für das Verschieben vom
Streifen O zum Streifen 1 oder umgekehrt ist eine Delta-Adresse O erforderlich. Das heißt, für eine Verschiebung
vom Streifen O, Ort 7 zum Streifen 1, Ort Null, ist eine
Delta-Adresse von 1 erforderlich, da eine Verschiebung zu
Adressierzwecken ein gesonderter Schritt ist. Andererseits
ist der echte Zwischenraum zwischen dem Adressenstreifen 1

und Adressenstreifen 2 gleich 1- gesonderte Schritte. Das

2 !
Adressierschema interpretiert die Is Zwischenräume als zwei gesonderte Schritte. Allgemein kann gesagt werden, daß
jeder Zwischenraum zwischen 0 und 1/2 eines gesonderten
Schrittes als ein "O"-Adressenabstand gezählt wird, während jeder beliebige andere Abstand zwischen 1/2 und einem vollständigen Schritt als ein gesonderter Schritt gezählt wird. Bei einer Vielzahl gesonderter Schritte, welche einen Zwischenraum zwischen zwei einander benachbarten Adressenstreifen bilden, werden die Untervielfachen von Adressenstreifen, welche
weniger als 1/2 eines gesonderten Schrittes betragen, nicht gezählt, während nichtganzzahlige Anteile eines gesonderten Schrittes, welche größer als 1/2 sind, als gesonderte Schritte

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gezählt werden.

Die Gründe für diese Art der Adressierung sind am besten unter Bezugnahme auf Fig. 1 verständlich. Dabei muß man sich außerdem daran erinnern, daß immer dann, wenn eine Positionsmarkierung festgestellt wird, der untere Teil 33 des Hoch/Herunter-Zählers 31 auf K/2 gesetzt wird, d.h. auf eine numerische Zählung, welche einem halben gesonderten Schritt entspricht. Es ist außerdem daran zu erinnern, daß dann, wenn der untere Teil 33 über einen Bezugssignalzustand hinauszählt, d.h. beispielsweise sämtliche binären Nullen, ein gesonderter Schritt von den numerischen Inhalten des oberen Teiles 32 entsprechend der Verschiebung des Schlittens 10 subtrahiert wird.

Im folgenden wird wieder auf die echten Abstände von 3/8 eines gesonderten Schrittes zwischen den in Fig. dargestellten 0- und 1-Adressenstreifen Bezug genommen. Wenn der Schlitten 10 den Adressenstreifen 0 verläßt, wobei die letzte Positionsbezugsmarkierung beispielsweise die in Fig. 2 dargestellte Markierung 80 sein kann, wird der untere Teil 33 auf K/2 gesetzt. Bevor jedoch der untere Teil durch den Bezugssignalzustand hindurchzählt, bei welchem sämtliche Zählerstellen Null sind, hat der Meßfühler 2k

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am Schlitten 10 den Adressenstreifen 1 erreicht und dessen zuerst erscheinende Positionsbezugsmarkierung, welche durch 73 und 74 in Fig. 2 darstellbar ist, setzt den unteren Teil 33 des Zählers auf K/2. Während des überquerens des Zwischenraumes zwischen dem Adressenstreifen 0 und dem Adressenstreifen 1 bleibt deshalb der obere Teil 32 unverändert. Da der untere Teil 33 wiederum auf K/2 gesetzt ist, erscheint dies dem Adressensystem und dem Folgesteuerungsmechanismus so, als sei dort eine Null bzw. kein Abstand zwischen dem Adressenstreifen 0 und dem Adressenstreifen 1 gewesen.

Hinsichtlich des Zwischenraumes zwischen dem Adressenstreifen 1 und dem Adressenstreifen 2 ist leicht einzusehen, daß der untere Teil 33 bei 1* gesonderten Schritten zweimal über den Nullbezugssignalzustand hinwegzählt und damit von den numerischen Inhalten des oberen Teiles 32 zwei subtrahiert. Gemäß Tabelle I ist deshalb der Adressenzwischenraum zwischen den Adressenstreifen 1 und 2 gleich zwei diskreten Schritten. In gleicher Weise sind die Zwischenräume zwischen zehn derartigen Adressenstreifen in Tabelle I für veränderliche Zwischenraumlängen dargestellt, welche in bezug auf die Länge der oben definierten diskreten Schritte nicht ganzzahlig sind.

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Tabelle II zeigt Beispiele von Anfangs-Delta-Adressenberechnungen für eine Folge von Adressen und für entsprechende Positionierbewegungen des Schlittens 10, welche dieser in bezug auf die in Tabelle I aufgeführten Zwischenräume zwischen den Adressenstreifen ausführt. Am Anfang befindet sich die erste Ist-Adresse auf dem Streifen 2, Arbeitsort 3, während sich die erste Soll-Adresse auf dem Streifen 9» Arbeitsort 4 befe findet. Die Tabelle II zeigt, daß 73 gesonderte Schritte (Dezimalschreibweise) erforderlich sind, damit sich der Schlitten von dem Streifen 2, Ort 3, zu dem Streifen 9, Ort 4, hinbewegt. Die Anfangs-Delta-Adressenberechnung geht folgendermaßen vor sich: Die Verschiebung von dem Streifen 2, Ort zu dem Streifen 2, Ort 7 beträgt 4 gesonderte Schritte; die Verschiebung von dem Streifen 2 zum Streifen 3 beträgt 3 Schritte (vgl. Tabelle I); das überqueren des Streifens beträgt 8 Schritte; die Verschiebebewegung von dem Streifen vzum Streifen 4 beträgt zwei Schritte, das überqueren des Streifens 4 beträgt 8 Schritte; die Verschiebung von dem Streifen 4 zum Streifen 5 erfordert einen Schritt; das überqueren des Streifens 5 erfordert acht Schritte; das Verschieben von dem Streifen 5 zu dem Streifen 6 erfordert vier Schritte; das überqueren des Streifens 6 erfordert acht Schritte; das Verschieben von dem Streifen 6 zu dem Streifen 7 beträgt einen Schritt; und das überqueren des

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Streifens 7 erfordert acht Schritte; das Verschieben von dem Streifen 7 zu dem Streifen 8 erfordert einen Schritt; das Überqueren des Streifens 8 beträgt acht Schritte; das Verschieben von dem Streifen 8 zum Streifen 9 beträgt vier Schritte; und, schließlich beträgt das Verschieben vom Streifen 9, Ort O, zum Streifen 9, Ort 4, fünf Schritte, was insgesamt auf eine Summe von 73 Schritten führt. Definitionsgemäß ist die Delta-Adresse positiv, da der Schlitten 10 von einem niedrig numerierten Streifen zu einem höher numerierten Streifen hin verschoben wird.

In der zweiten Zeile der Tabelle II ist eine Verschiebung von einer Ist-Adresse des Streifens 9, Ort 4, zu einer Soll-Adresse auf Streifen 1, Ort 6, angegeben. Eine derartige Verschiebung erfordert eine Delta-Adresse von -79 (Dezimalschreibweise). Diese Adresse wird in der oben beschriebenen Weise berechnet, besitzt jedoch ein negatives Vorzeichen, weil die Verschiebung von einem höher numerierten Streifen zu einem niedriger numerierten Streifen hin erfolgt. Im Zähler 31 wird -79 durch eine binäre i in der Vorzeichenbitstelle und eine binäre Darstellung von 79 im oberen Teil 32 dargestellt. In gleicher Weise trägt die Verschiebung innerhalb des gleichen Streifens, wie in Zeile 3 angegeben, ein negatives Vorzeichen,

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wenn die Verschiebung von einem höher numerierten Arbeitsort zu einem niedriger numerierten Arbeitsort hin erfolgt. Das umgekehrte gilt ebenso. Wenn die Berechnung der Anfang Delta-Adresse automatisch erfolgt, wird allerdings der oben angegebene Rechengang nicht verwendet. Es werden zwecks Verminderung der Berechnungszeit und Verbesserung des Berechnungswirkungsgrades mehrere abgekürzte Verfahrensschritte verwendet. In Fig. 4 ist ein Flußdiagramm einer Anfangs-Delta-Adressenberechnung mittels eines Rechners in abgekürzter Form dargestellt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird nun eine abgekürzte Programmausrüstungsorganisation beschrieben, welche für das Berechnen der Liste von Anfangs-Delta-Adressen verwendbar ist. Eine Liste von Soll-Adressen 85 wird zunächst mittels gesonderter Programme erzeugt. Bei der ersten Berechnung wird eine Ist-Adresse über das Kabel 26 aus der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung nach der Erfindung empfangen. Bei 87 wird die Ist-Adresse von der ersten Soll-Adresse subtrahiert und bei 88 zu einem Skalenfaktor 89 und zu der bei 90 berechneten Anzahl gesonderter Schritte unter Zugrundelegung von Zwischenräumen gemäß der Tabelle I₁ wie beispielsweise addiert. Wenn ein negatives Ergebnis auftritt, wird die Delta-Adresse in eine positive Zahl umgewandelt.

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SJI

Der Skalenfaktor 89 stellt den numerischen Wert der erzeugten Anfangs-Delta-Adresse derart ein, daß eine Nicht Null-Bezugszählung ausgeführt wird. Wegen dieses Skalenfaktors ist die Verwendung bipolarer Steuersignale in derartigen Verschiebungseinrichtungen nicht erforderlich.

Die Subtraktion der Ist-Adresse von der Soll-Adresse bei 87 bestimmt außerdem das Vorzeichen, welches gesondert über eine Leitung 91 zu einem Speicher 92 geleitet wird, der eine Liste positiver, binär kodierter Anfangs-Delta-Adressen, wie sie sich durch Summation in dem Summierer 88 ergeben, zusammen mit den über die Leitung 91 übertragenen Vorzeichen speichert. Nach der ersten Berechnung wird die vorher verwendete Soll-Adresse als Ist-Adresse angeseht1 und es wird eine weitere Anfangs-Delta-Adresse berechnet. Das Programm wird solange wiederholt, bis die vollständige Liste von Anfangs-Delta-Adressen erzeugt und in dem Speicher untergebracht ist. Es ist selbstverständlich klar, daß eine Anfangs-Delta-Adresse auf einmal berechnet werden kann.

Die Beschreibung wendet sich nunmehr den verschiedenen Bauelement-Untereinrichtungen zu. Unter Bezugnahme auf die

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Sl

Pig. 5 und 6 wird die Teilschrittmeßeinrichtung der Einrichtung nach der Erfindun beschrieben. Diese Meßeinrichtung weist nicht nur den Richtungsdetektor 50, sondern auch die Lichtquelle 46, den Detektor 47, den Impulsgenerator 52 und die Teilschrittscheibe 45 an der Motoranordnung 11 auf. Die Lichtquelle 46 ist gegenüber einer Stirnseite der Teilschrittmeßscheibe 45 angeordnet. Sie liefert eine en Lichtstrahl 100 durch die Scheibe 45 hindurch zu dem Detektor Die Scheibe 45 weist eine Reihe von in umfangsmäßigen Abständen angeordneten, radial verlauenden, abwechselnd lichtundurehlässigen Flächen 101 und lichtdurchlässigen Flächen 102 zum Zerhacken des Lichtstrahles entsprechend der Verdrehung der Meßscheibe 45 auf, was dem Fachmann geläufig ist. Zur Erzielung eines zweiphasigen Lichtsignales für den Detektor 47 ist zwischen der sich drehenden Scheibe 45 und dem Detektor 47 eine Maske 103 angeordnet. Die Maske 103 weist öffnungen A bzw, B jeweils zur Erzeugung von Lichtsignalen auf, welche eine Phasenverschiebung A bzw. B anzeigen. Der Detektor 47 besteht aus zwei gesonderten lichtempfindlichen Elementen 105. Die lichtempfindlichen Elemente 105 erzeugen dann ein relativ positives Signal, wenn sie durch die Maske 103 hindurchfallendes Licht empfangen, und ein relativ negatives Signal, wenn sie

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derartiges Licht nicht empfangen. Potodetektoren 105 erzeugen A- und B-Signale 106 und 107, vgl. Fig. 6, in Abhängigkeit von dem A- und B-Lichtsignal. Die positiven Anteile der Signale 106 und 107 geben an, daß Licht empfangen worden ist, und sie sind deshalb mit A bzw. B bezeichnet. Die den lichtundurchlässigen Flächen entsprechenden Anteile sind mit Ä und B bezeichnet. Schlitze A und B, welche längs des Umfanges der Scheibe angeordnet sind, empfangen jeweils Licht von der gleichen lichtdurchlässigen Fläche zu aufeinanderfolgenden Zeiten entsprechend der Drehrichtung der Scheibe 45. Die beiden erzeugten Signale 3ind um 90° phasenverschoben, vgl. die beiden, durch logische Symbole 108 dargestellten Phasen. Von links nach rechts schreitend in Fig. 6 ist die zuerst auftretende Phase AB, die nächste AB usw. Eine überprüfung zeigt, daß es vier unterschiedliche Phasenkombinationen der Signale 106 und 107 gibt. Der Zeitpunkt, in welchem eine dieser Phasen auftritt, i3t ein eindeutiges Kennzeichen der Drehrichtung der Scheibe 45. Deshalb vergleicht man zur Bestimmung der Drehrichtung der Motoranordnung und damit der Bewegungsrichtung des Schlittens 10 die unmittelbar vorausgehende Phase der Signale 106 und 107 mit der gerade vorhandenen Phase. Diese Aufgabe wird

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SI

von dem Richtungsdetektor 50 ausgeführt. Zusätzlich werden die Ä-Phasensignale zur Erregung des Impulsgeherators 52 (Fig. i) zur Erzeugung von Zählimpulsen verwendet, wodurch die Anzahl der zurückgelegten Teilschritte des Schlittens 10 angezeigt wird. Es ist klar, daß dabei entweder Phase A oder Phase B verwendet werden kann. Bei der vorliegenden Äusführungsform der Erfindung werden von dem Generator 52 für jede positiv ansteigende Planke des Signales 106, beispielsweise bei 109 und 110, Zählimpulse erzeugt.

Der Richtungsdetektor 50 empfängt A- und B-Signale und 107 jeweils über Leitungen 48 und 49, Zwei Signalinverter 112 bzw. 113 kehren jeweils die Polarität der Signale 106 bzw. 107 um, so daß Signale erzeugt werden, welche in dem Richtungsdetektor 50 mit Ä und B- Signale bezeichnet sind. Das heißt, wenn das Signal auf der Leitung 48 negativ ist, (d.h. A darstellt), ist die Ausgangssignalamplitude des Inverters 112 positiv. Wenn umgekehrt das Signal 106 positiv ist, ist die Ausgangssignalamplitude des Signalinverters 112 negativ. Der Inverter 113 liefert ein relativ positives Signal, welches die B-Phase des Signales 107 anzeigt, sowie ein relativ-

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negatives Signal, welches die B-Phase anzeigt. Sämtliche vier gegenwärtigen bzw. Ist-Phasen werden jeweils über Leitungen 115 bzw. 116 bzw. 117 bzw. 118 zu einem Vergleicher 119 geleitet. Immer dann, wenn ein positives Signal auf einer Leitung 115 bis 118 erscheint, zeigt der Vergleicher 119 elektrisch an, daß dieser besondere Signalzustand in den entsprechenden Signalen 106 und vorhanden ist. Das gleiche gilt dann, wenn diese Signale zu einer Inkrementspeichereinheit 120 geleitet werden, welche die Signalinformation vorübergehend speichert. Die Signalinformation wird gespeichert und verzögert, bevor sie zu dem Vergleicher 119 weitergeleitet wird, so daß die unmittelbar vorhergehende Phase der Signale 106 und 107 ebenfalls zu dem Vergleicher 119 geleitet wird.

Die Speichereinheit 120 weist eine Reihe von vier Eingangs-UND-Torschaltkreisen 121, 122, 123 und 124 auf. Jeder dieser UND-Torschaltkreise bestimmt eine der in Pig. 6 dargestellten Phasen, welche außerdem in Boole'scher Form an den Ausgangsleitungen der entsprechenden UND-Torsehaltkreise dargestellt sind. Der Zwischenspeicher ist mit Flipflops 121a und 122a versehen, welche Setz- und Rücksetzsignale aus den oben beschriebenen UND-Tor-

- 55 109817/1181

5C

schaltkreisen empfangen. Die Ausgangsleitungen der beiden Flipflops sind mit dem Vergleicher 119 verbunden. In der folgenden Beschreibung bedeutet das Sternchen, welches bei einem Boole'sehen Ausdruck steht, daß es sich dabei um die Phaseninformation für die unmittelbar vorhergehende Phase handelt. Demgemäß tragen Leitungen 125 bis 128 jeweils Signale aus den UND-Torschaltkreisen 122 bis 124, welche um mindestens eine Phase verzögert sind. Aus der Darstellung in Fig. 6 ist ersichtlich, daß die Flipflops 121a und 122a bei jedem Zyklus von vier Phasen auf die entsprechenden Zustände gesetzt und zurückgesetzt werden. Beispielsweise wird der Flipflop 121a auf AB gesetzt und verbleibt in diesem Zustand, bis zwei Phasen später das Signal AB den Flipflop zurücksetzt.

Der Vergleicher 119 spricht auf das augenblickliche Phasensignal und auf das unmittelbar vorhergehende Phasensignal an und erzeugt ein Hoch- oder Herunterzählsignal, welches über die Leitung 51 zu dem Hoch/Herunter-Zähler 31 übertragen wird. Da es für die Verwirklichung der Logik des Vergleichers 119 viele verschiedene Möglichkeiten gibt und da die Boole'sehen Ausdrücke von jedem Fachmann verstanden werden und bereits die Schaltkreise angeben, mittels welchen sie verwirklichbar sind, werden im folgenden lediglich die

- 56 10981?/11P1

2Qi> i 7U4

Boole'sehen Ausrücke für den Vergleicher 119 beschrieben. Es wird festgelegt, daß der Buchstabe D eine Bewegung des Schlittens nach rechts, d.h. in positiver Richtung versinnbildlicht, während das Boole'sehe Symbol D eine Verschiebung des Schlittens 10 nach links versinnbildlicht. Der Vergleicher 119 weist folgende Logik auf:

(1) D =(ÄB*)(ÄB) + (AB*) (AB) +(AB*) (AB) +(AB*) (AB)

(2) D =(ÄB*)(AB) + (AB*) (AB) + (AB*)(AB) + (AB)(AB)

Eine Schaltung, welche für das übertragen von Echtadressensignalen und für die genaue Bestimmung des Positions bezugssignales geeignet ist, wird mit Bezug auf das vereinfachte Signalflußdiagramm in Fig. 7 beschrieben. Es wird daran erinnert, daß immer dann eine Streifenadresse vorgesehen ist, wenn jeweils die Zeilen 5 und 6 des betreffenden Adressenstreifens lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Flächen aufweisen, Die Arbeitsortadresse wird festgestellt, wenn beide Zeilen 5 und 6 jeweils lichtundurchlässige Flächen aufweisen. Echtadressensignale werden durch den Detektor 24 (Fig. 1) über ein Kabel 131 zu einer Gruppe von vier UND-Torechaltkreisen geleitet, welche gemeinsam

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als UND-Schaltung 130 dargestellt sind. Eine UND-Schaltung spricht auf die lichtdurchlässige Zeile 5 und auf die lichtundurchlässige Zeile 6 an und gibt die UND-Schaltung 130 frei, so daß die Adressensignale zu einem Streifenadressenregister 13^ geleitet werden, in welchem diese Signale sodann für den Rechner 27 verfügbar sind. Das Signal von dem der Zeile 5 zugeordneten Fototransistor 62 wird, damit sich ein positives Signal ergibt, durch einen Signalinverter 133 hindurch zu einer UND-Schaltung 132 geleitet, wenn eine lichtdurchlässige Fläche festgestellt wird. Der Fototransistor der sechsten Zeile ist zwecks koinzidenter Feststellung einer lichtundurchlässigen Fläche in Zeile 6 mit einer lichtdurchlässigen Fläche in Zeile 5 direkt mit der UND-Schaltung 132 verbunden. Die übertragung der echten Adresse zum Rechner 27 kann auf verschiedene Arten erfolgen, welche dem Fachmann bekannt sind.

In gleicher Weise wird eine Gruppe von vier UND-Torschaltkreisen 135 freigegeben, so daß diese die gleichen vier Signale aus den ersten vier Zeilen von Fototransistoren zu einem Pufferregister 136 leiten, in welchem die Arbeitsortadressen gespeichert und sodann über das Kabel 26 weiter Übertragen werden. Eine UND-Schaltung 137 spricht zusammen auf die beiden Fototransistoren 62 der Zeilen 5 und 6

BAD ORiGfNAL

1098 12/ 1181 a

S3

(Fig. 2) an, und erzeugt ein Signal, welches lichtundurchlässige Flächen 75 und 76 anzeigt, beispielsweise zur Versorgung der aus vier UND-Torschaltkreisen 135 bestehenden Gruppe mit einem Torfreigabesignal.

Die genaue Bestimmung des Positionsbezugssignales wird von einer Markierungsaufteilungsschaltung 140 vorgenommen. Die Länge der lichtundurchlässigen Fläche 73 (Fig. 2), welche einen Teil der Bezugsmarkierung bildet, stellt eine bestimmte Anzahl von Teilschritten dar, beispielsweise von zehn Teilschritten. Es ist wünschenswert, daß das Positionsbezugssignal genau in der Mitte dieser Markierungen ausgesendet wird, obgleich ein derartiges Positiorisbezugssignal an jedem beliebigen Punkt der lichtundurchlässigen Fläche 73 ausgesendet werden kann. Da es bekannt ist, daß die Länge genau zehn Teilschritten entspricht, d.h. die Verschiebungen entsprechen genau zehn positiven übergängen des Signales 106 in Fig. 6, wird eine Auf-5-Zähl-Schaltung zur Bestimmung der genauen Mitte verwendet. Die Mitte ist in beiden Richtungen der Verschiebung bzw. Bewegung des Schlittens 10 gleich leicht bestimmbar. Die Vorderflanke der lichtundurchlässigen Fläche 73 wird in Verbindungmit der lichtdurchlässigen

- 59 10981 ?/ 11ßt

ic

Fläche 74 zur Erregung der UND-Schaltung 132 verwendet, welche außerdem zur übertragung der echten Streifenadresse zum Register 13²J verwendet wird. Diese Vorderflanke wird einem Flipflop l4l zugeleitet und triggert denselben in einen aktiven Zustand. In diesem aktiven Zustand liefert der Flipflop l4l ein Zählerfreigabesignal über eine Leitung 1*12 und gibt damit den Zähler 143 frei, so daß dieser auf über die Leitung 144 gelieferte Α-Impulse ansprechen kann. Die Leitung 144 ist wiederum für die Α-Impulse zugänglich und empfängt dieselben über die Leitung 53 in Fig. I₉ Nach dem Zählen von fünf A-Impulsen, welche über die Leitung 144 zugeführt werden, liefert der Zähler 143 über die Leitung 77 einen Ausgangsimpuls, welcher das Positionsbezugssignal darstellt, genau an der Mitte der lichtundurchlässigen Fläche 73. Das Positionsbezugssignal wird außerdem über eine Leitung 145 weitergeleitet und läßt den Flipflop 141 auf seinen inaktiven Zustand zurück, wodurch weitere Zähloperationen des Zählers 143 gesperrt sind. Das Positionsbezugssignal wird außerdem über eine Leitung 146 weitergeleitet und setzt den Zähler 143 auf einen gewünschten Anfangssignalzählzustand. Beispielsweise kann der Anfangszustand eine binäre 5sein und der Zustand, welcher das Aussenden eines Positionsbezugssignales verursacht, kann eine binäre O sein.

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Der Positionsfolgesteuerungsmechanismus, welcher bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, wird im folgenden in bezug auf die Fig. und 9 beschrieben. Die Positionssteuerung arbeitet entsprechend der in Fig. 9 dargestellten Kennlinie. Wenn der Schlitten 10 eine bestimmte Entfernung von dem Soll-Ort aufweist, wird die Motoranordnung 11 mit konstanter Maximalgeschwindigkeit betrieben, was durch eine Linie für eine Bewegung von links nach rechts und durch eine Linie 151 für eine Bewegung von rechts nach links dargestellt ist. Wenn die Schwellenertentfernung von dem Soll-Ort erreicht ist, beispielsweise an Punkten 155 in Pig· 9» geht der Positionierbetrieb automatisch von maximaler Transportgeschwindigkeit des Schlittens 10 auf eine Transportgeschwindigkeit über, welche proportional zu der Entfernung des Schlittens von dem Soll-Ort ist, wobei diese Entfernung durch die Ist-Delta-Adresse in dem Hoch/Herunter-Zähler 31 dargestellt wird. Die durch eine Linie 152 dargestellte Geschwindigeitscharakteristik zeigt ein idealisiertes Proportionalgeschwindigkeit sverhalten der Motoranordnung 11·

Bei eingen Positionssteuereinrichtungen stellen die

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Linien 150 und 151 Steuersignale entgegengesetzter Polarität dar, welche bei einem Folgesteuerungsmechanismus verwendet werden. Zur Erleichterung der Auslegung der Schaltung und der Signalerzeugung wird das Analogsteuersignal, welches zur Betätigung der Motoranordnung 11 verwendet wird, auf eine Spannung begrenzt, welche durch eine gestrichelte Linie 153 dargestellt ist und welche dem durch die ausgezogene Linie 150 dargestellten maximalen Potential entspricht. Die Bezugsgröße, d.h. die Signalamplitude des Analogsteuersignales in dem Folgesteuerungsmechanismus , welche anzeigt, daß der Schlitten 10 eine Sollposition erreicht hat, ist durch eine horizontale Linie 15¹J dargestellt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird die Motorsteuereinrichtung beschrieben, so daß die Betriebskennlinien in Fig. 9 besser verständlich werden. Die digitale Ist-Delta-Adresse, welche in dem Hoch/Herunter-Zähler 31 enthalten ist, wird fortwährend über das Kabel 40 der Motorsteuereinrichtung 41 zugeführt. In der Steuereinrichtung 41 empfängt ein 2-Betriebsart-Digital-Analog-ümsetzer 160 die digitale Delta-Adresse und wandelt diese in ein analoges Delta-Adressensignal um, welches über eine Leitung 161 weitergeleitet wird. Für den Umsetzer bzw. Konverter 160 sind zwei Betriebsarten möglich, (1) eine gesättigte Betriebsart

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und (2) eine proportionale Betriebsart. Die gesättigte Betriebsart wird durch bestimmte Bitsteilen des oberen Teiles 32 des Zählers in Gang gesetzt. Der Umsetzer 160 spricht auf numerische Informationen an,welche in diesen bestimmten Bitstellen enthalten sind, und liefert maximale, analoge Delta-Adressensignale über die Leitung 161 weiter, welche in Pig, 9 durch die Linien 150 bzw. 151 dargestellt sind. Beispielsweise können die oberen vier Bitstellen des oberen Teiles 32 die bestimmten Bitstellen sein, welche bewirken, daß der Umsetzer 160 ein maximales bzw. minimales Amplitudensignal liefert. Diese maximalen bzw. minimalen Amplitudensignale bewirken, daß die Motoranordnung 11 den Schlitten IO mit maximaler Geschwindigkeit verschiebt. Der Umsetzer 160 kann derart mit einer Schaltung versehen sein, daß der Teil linearer Umwandlung während der gesättigten Betriebsart blockiert ist.

Wenn diese vier Bitstellen im oberen Teil 32 geeignete Informationen enthalten, ist das das Zeichen dafür, daß die Verschiebungsschwellenwertentfernung von dem Soll-Arbeitsort erreicht worden ist und daß der Positionsfolgesteuerungsmechanismus nunmehr auf proportionale Geschwindigkeitssteuerung des Schlittens 10 umschalten muß. In diesem Zeitpunkt ist das maximale Signal, welches durch die

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Linien 150 und 151 dargestellt ist, nicht mehr vorhanden, und der lineare Teil des Umsetzers 160 liefert das durch die Linie 152 dargestellte Proportionalsignal über die Leitung l6l in Abhängigkeit von über das Kabel 40 empfangenen digitalen Signalen. Lineare Digital-Analog-Umsetzer sind bestens bekannt und werden deshalb nicht näher beschrieben. Es ist klar, daß der Informationsinhalt in den vier Bitstellen des oberen Teiles 32 nur einen Torschaltkreis (nicht dargestellt) erregen kann, welcher den Durchlaß der linearen bzw. proportionalen Analogsignale blockiert. Durch Entfernen dieser numerischen Information in den oberen vier Bits wird das Tor freigegeben und werden damit die proportionalen Analogsignale durchgelassen. Die soeben beschriebene Anordnung gestattet das Vorsehen einer maximalen Genauigkeit beim Proportional- * steuerbetrieb, wobei der Bereich des Proportionalbetriebes durch entsprechende Auslegung der Schaltung begrenzt wird. Der numerische Inhalt des Hoch/Herunter-Zählers 31 ist in bezug auf die gewünschten bzw. Soll-Verschiebungen und den sich ergebenden Betrieb der Notoranordnung 11 in Tabelle III dargestellt:

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109817/1181

	Vor z.	2041704	III	1	X	X	n-	X	k	X	UNTERER 2k-1 e..	X	TEIL 2°
	0	TABELLE	ZÄHLER BITSTELLEN OBERER TEIL ~n pn-1 pn-2 2n""3	0	1	X	X	X	X	X	X
Sollver schiebung	0	1	0	1	O	O	O	X	O	X
+max	0	1	0	O	1	1	1	O	1	O
+max	0	1	O	O	1	O	O	1	O	1
+Knick *	0	1	O	O	1	O	O	1	O	O
+knick	0	1	1	X	X	X	X	O	X	O
+Ort	1	1	0	1	X	X	X	X	X	X
Bez.	1	1	0	1	O	O	O	X	O	X
-max	1	1	0	O	1	1	1	O	1	O
-max	1	1	0	O	1	O	O	1	O	1
-knick *	1	1	0	O	1	O	O	1	O	O
-knick	1	1				O		O
-Ort		1
Bez.

In Tabelle III stellt der Buchstabe "η" eine beliebige wiLlkiirliche, positive ganze Zahl dar, während der Buchntabe "x" anzeigt, daß dor Üip;na!zustand dor BitsteLLa entweder 0 odof L »ein kann, d.h. die gewilnHcht.fi Ueiwe^utiii t>:■:vi, Wu 1. !-Viii'iJühioburu', in bnzug auf diu Ih:l.rii>b;mrt flieht iMiolnfluftt, Die Ann LaiJHuru'.en zwLijcih^rt lon niimnriertim ui l.ii ; ι I en bridfiut.en, 1 ιιί an ilie:J<m iltiiLlmi .j > <lf; \»i Li «ibis',«

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BAD

Zahl von Bitstellen eingesetzt werden kann. Die Tabelle III bezieht sich auf die in Fig. 9 dargestellte Kennlinie der Motoranordnung 11. In Tabelle III zeigt das Vorzeichen "O" positive Delta-Adressen an, welche einer Verschiebung in bezug auf die vertikale Ordinate in Fig. 9 nach rechts entsprechen. Die ersten beiden Zeilen sind mit "+max" bezeichnet und geben damit eine maximale Geschwindigkeit in positiver Richtung entsprechend der Linie 150 in Fig. an. Diese Verschiebung mit maximaler Geschwindigkeit erfolgt immer dann, wenn die 2 und 2 Bitstellen eine binäre enthalten und wenn die 2ⁿ- bzw. Extrabitstelle gleich einer binären 1 ist. Wie oben bereits erwähnt, ist die 2ⁿ-Bitstelle immer auf binär 1 gesetzt. Wenn es jedoch eine binäre 0 ist, ist dies ein anormaler Zustand, welcher für das Verständnis der Erfindung nicht wichtig ist. Dieser Zustand wird hier nicht näher untersucht, da er nur für die logische Schaltung in Betracht kommt und in praktischen Fällen wahrscheinlich nicht auftritt. Die dritte Zeile ist mit "+Knick*" bezeichnet und entspricht dem Punkt auf der Linie 150, welcher sich in unmittelbarer Nähe de3 Knickes 155, jedoch noch Lm Bereich maximaLer Geschwindigkeit des Schlittens 10 befindet. Die vierte Zeile LfJb mit "»-Knick" bezeichnet untl kennzeichnet den linearen TeiL l^lj2 in unmittelbartjr Nähe den »oeben genannten Knicken 15Γ>. En hantleLt »ich dabei um ο inen gLatten

-66

1 0 9 H 1 ? / 1 ] 8 I

übergang, da nur ein BitStellenübergang mit einer sehr geringen Geschwindigkeitsänderung vorhanden ist (bei der Bitstelle handelt es sich um die am wenigsten gültige Bitstelle 2 . Ein derartiger übergang ist glatt und macht sich in der Bewegung des Schlittens IO nicht bemerkbar. Die Motoranordnung 11 befindet sich nun zusammen mit ihrer Steuerung im Bereich des durch die Linie 152 gekennzeichneten Proportionalbetriebes·

Der charakteristische numerische Inhalt des Zählers ist im linearen bzw. proportionalen Betrieb mit dem 0- bzw« positiven Vorzeichen dadurch gekennzeichnet, daß beide Bitstellen 2¹¹"¹ und 2ⁿ"² binäre Nullen enthalten. Wenn die Bewegung im Proportionalbetrieb fortgesetzt wird, wird der Soll-Ort erreicht. Am Rande eines derartigen Soll-Ortes

k—1 wird der untere Teil des Zählers, welcher Bit3teilen 2 bis 2 enthält, auf K/2 gesetzt, was in der mit "+Ort" gekennzeichneten Linie angegeben ist. Es sei hier bemerkt, daß die Bitstelle 2ⁿ"³ im oberen Teil eine binäre 1 ist, während sämtliche anderen Bitstellen 0 sind, ausgenommen 2ⁿ, welche binär 1 bleiben muß, weil der Zähler den doppelten Modulus der numerischen Darstellung der Länge der Schiene 12 aufweist. Die von dem Zähler 31 empfangenen

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ti

Impulse dekrementieren weiterhin die Zählung von K/2 auf den Bezugssignalzustand, welcher in der mit "Bez." bezeichneten Zeile angegeben ist. Dieser Bezugssignalzustand wird dadurch dargestellt, daß sämtliche Stellen in dem Zähler 31 Null sind, ausgenommen die binären l'en in den 2ⁿ und 2ⁿ Bitstellen. Jedes überschwingen beim Verschieben des Schlittens IO würde durch zusätzliche l'en dargestellt, welche von der Zahl in der Bezugslinie subtrahiert werden. Da der Zähler 31 in diesem Falle dann unterhalb der Bezugszahl ist, wird die Bewegungsrichtung der Motoranordung 11, gesteuert von der in Pig«, I dargestellten Richtungssteuereinrichtung 52, umgekehrt. In jedem Falle und unabhängig von einem überschwingen wird der Schlitten IO in einem gewünschten bzw. Soll-Arbeitsort in der Mitte positioniert, wenn der Zähler 31 die numerischen Inhalte enthält, die in der Bezugszeile angegeben sind.

t Für eine Verschiebung in negativer Richtung, wie

durch die Linie 151 und denjenigen Teil der Linie 152, welcher sich links von der vertikalen Ordinate in Fig. 9 befindet, dargestellt, stellen die unteren sechs Zeilen in Tabelle III die numerischen Inhalte dar. Diese Zeilen können mit den numerischen Inhalten der für die positive

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Richtung gültigen ersten sechs Zeilen der Tabelle III verglichen werden, mit der einzigen Ausnahme, daß das Vorzeichenbit statt einer 0 eine 1 ist. Ansonsten ist der Betrieb identisch.

Wenn der Schlitten 10 um 2ⁿ~⁵ gesonderte Stufen überschwingt, wird eine binäre "0" in die 2ⁿ-Bitstelle eingezählt. Die Motorsteuerung kl spricht auf 2ⁿ, welche gleich einer binären "0" ist, an und betätigt die Motoranordnung mit mamaler Geschwindigkeit in einer Richtung, welche zu der durch das Vorzeichen- bzw. Richtungsbit angegebenen Richtung entgegengesetzt gerichtet ist. Wenn das überschwingen so weit korrigiert ist, daß 2ⁿ auf eine binäre "1" eingestellt ist, kehrtdie Motorsteuereinrichtung 41 zum Proportionalbetrieb zurück und der Soll-Ort wird in der oben beschriebenen Weise erreicht, allerdings aus der entgegengesetzten Richtung. Dabei muß man sich vor Augen halten, daß ein überschwingen um 2ⁿ"^ gesonderte Schritte in der Tat einen ungewöhnlichen Fall darstellt. Ein derart großes überschwingen wird wahrscheinlich nie auftreten, falls nicht irgendetwas in der erfindungsgemäßen Einrichtung anormal arbeitet.

In der Motorsteuereinrichtung 41 empfängt der Summierer 163 ein über die Leitung I6I angeliefertes analoges Steuer-

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signal und vergleicht dieses mit einem über die Leitung 43 von einem Gleichstromtachogenerator 164 der Motoranordnung erhaltenen Geschwindigkeitssignal. Der Summierer 163 liefert ein proportionales Steuersignal über einen Verstärker 165 und eine Leitung 42 zu der Motoranordnung 11. Aus Fig. 8 geht hervor, daß das über die Leitung I6I gelieferte Ausgangssignal des Umsetzers I60 als Proportionalsteuersignal bzw. als Proportionalsteuerstellpunkt für die Motoranordnung 11 dient. Die Motoranordnung 11, welche mit dem Gleichstromtachogenerator 164 gekuppelt ist, bildet zusammen mit einer Rückkopplungsleitung 43 einen geschlossenen Motorregelkreis. Die Wirkung einer derartigen Motorregeleinrichtung ist bekannt und wird deshalb nicht näher beschrieben. Mit der MotoranOrdnung 11 ist außerdem die Teilschrittscheibe 45 gekuppelt, welche jeweils über die Leitungen 48 bzw. 49 die obengenannten A- bzw. B-Impulse liefert. Eine digitale Logikschaltung kann selbstverständlich als Ersatz für den Gleichstromtachogenerator 164 auf die Drehung der Scheibe 45 ansprechen und anstelle des Tachogenerators ein Geschwindigkeitssignal an den Summierer I63 abgeben·

Eine Anlaufvorrichtung für die in Pig.l dargestellte Einrichtung der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme

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auf Fig. 10 beschrieben, wobei eine minimale Anfangsverschiebung des Schlittens 10 an jedem beliebigen zufälligen Ort längs des zurückzulegenden Weges vorgesehen ist. In Fig. 10 ist der Schlitten 10 schematisch als ein Kasten dargestellt, welcher längs der Schiene 12 relativverschiebbar ist. Eine Echtadresseneinrichtung 170 ist dem Schlitten 10 zugeordnet und kann beispielsweise von Adressenstreifen 20 in Verbindung mit der Lichtquelle 25, dem Meßfühler 24 aus Fig. 1 und den in Fig. 7 dargestellten Schaltungen bestehen. Der Hoch/Herunter-Zähler 31 weist eine Richtungs- bzw. Vorzeichenbitstelle 171 auf, welche die am meisten gültigen Bitstelle des oberen Teiles 32 ist. Bei der dargestellten Einrichtung ist die Vorzeichenbitstelle 171 von den anderen Bits im Zähler 31 elektrisch unabhängig. Diese Bitstelle wird deshalb im Falle eines überfließens des Zählers 31 nicht beeinflußt. Immer dann, wenn sich der numerische Inhalt des Hoch/Herunter-Zählers 31 nicht auf einem numerischen Bezugswert befindet, und wenn das Richtungsbit 171 einen bestimmten Signalzustand"R"aufweist, wird der Schlitten gezwungen, sich nach rechts zu verschieben, während er in einem weiteren Signalzustand "L" gezwungen wird, sich nach links zu verschieben. Beim Anlauforgang mit der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung erfolgt anfänglich eine Verschiebung des Schlittens 10 nach links, indem das

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Richtungsbit 171 auf den andren Signalzustand gesetzt wird, welcher mit "L" bezeichnet ist.

Der Anlauf wird durch das Schließen eines Startschalters 172 in Gang gesetzt, welcher einen Start-Flipflop 173 auf einen aktiven Zustand setzt. Wenn sich der Start-Flipflop 173 im aktiven Zustand befindet, wird ein relativ positives Einstellsignal über eine Leitung 175 zu dem Hoch/Herunter-Zähler 31 geleitet. Der untere Teil 33 wird gesetzt und auf dem numerischen Wert K/2 gehalten, d.h. auf einem numerischen Inhalt, welcher einer Verschiebung des Schlittens 10 um die halbe Länge eines gesonderten Schrittes entspricht. Der obere Teil wird auf den Bezugszustand gesetzt, mit der Ausnahme, daß die Richtungsbitstelle 171 durch die logische Schaltung, welche im folgenden beschrieben ist, auf den L-Zustand oder aber auf den Signalzustand R gesetzt wird, (d.h., im letzteren Fall, daß der Schlitten 10 bei Vorhandensein einer bestimmten Stellung des Schlittens 10 nach rechts verschoben wird). Da der Schlitten 10 jedoch am Anfang nach links verschoben wird, vgl. Fig. 10, und da die Einrichtung nach der Erfindung nicht die Anfangsposition des Schlittens 10 kennt, ist es möglich, daß der Schlitten

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20417UA \3

sich nach links zu verschieben versucht, obwohl er sich bereits am äußersten linken Ende des zurückzulegenden Weges auf der Schiene 12 befindet. An der Schiene 12 sind selbstverständlich geeignete Stopeinrichtungen angebracht, welche verhindern, daß der Schlitten über das Schienenende hinausläuft. Die Anlaufeinrichtung muß jedoch wissen, wann der Schlitten 10 das äußerste Ende erreicht hat, so daß eine weitere Verschiebung verhindert wird, obwohl sogar eine Verschiebung nach links um die Hälfte eines gesonderten Schrittes dem Hoch/Herunter-Zähler 31 und der Motorsteuereinrichtung 41 aufgezwungen wird. Aus diesem Grund spricht ein Endschalter 178 an, wenn der Schlitten 10 das äußerste linke Ende der Schiene 12 erreicht, und schließt damit eine elektrische Verbindung zu einem Einzelimpulsgenerator 179. Der Impulsgenerator 179 spricht auf die Schließung des elektrischen Kreises an und erzeugt einen Einzelimpuls und schickt denselben über eine Leitung I80 zu einem Umkehrflipflop I8I, welcher dadurch auf den aktiven Zustand gesetzt wird. Der Umkehrflipflop I8I ist anfänglich durch das Schließen des Startschalters 172 auf einen inaktiven Zustand gesetzt worden, was durch die Verbindung mit einer Leitung 182 an gedeutet ist. Im inaktiven Zustand baut der Umkehrflipflop I8I ein relativ negatives Potential auf einer Leitung I83 auf,

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welches durch einen Inverter 184 umgekehrt wird und damit eine UND-Schaltung 185 freigibt. Im freigegebenen Zustand läßt die UND-Schaltung I85 das Setzsignal auf der Leitung-175 zur Leitung 186 hindurch, welche sodann die Richtungsbitstelle 171 setzt und dieselbe auf dem L-Signalzustand festhält. Wenn jedoch der Umkehrflipflop I8I durch den Einzelimpuls gener at or 179 auf den aktiven Zustand gesetzt ist, wird ein relativ positives Signal über die Leitung I83 abgegeben. Der Inverter 184 spricht auf dieses positive Signal an und sperrt die UND-Schaltung I85, wodurch ein Signal von der Leitung I86 blockiert wird. Gleichzeitig damit gibt das relativ positive Signal auf der Leitung einen UND-Torschaltkreis 190 frei, so daß das Setzsignal auf der Leitung 175 zu dem "R"-Eingang der Richtungsbitstelle 171 weitergeleitet wird und dadurch die Richtungskennzeichnung dieser Bitstelle umkehrt. Die Motorsteuereinrichtung, welche in Pig«, IO nicht dargestellt ist, spricht auf die Änderung des Signalzustandes der Bitstelle an und bewirkt eine Verschiebung des Schlittens 10 nach rechts.

Die Angabe des Ortes des Schlittens 10 beim Anlauf erfolgt durch die Echtadresseneinrichtung 170, welche

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auf die Positionsbezugsmarkierungen anspricht, die manchmal auch als ^MRand-des-Arbeitsortes-Markierung" bezeichnet werden, und liefert ein Positionsbezugssignal über die Leitung 77. Aus Fig. 7 ergibt sich, daß dadurch die Streifenadressensignale freigegeben und zum Streifenadressenregister 134 hin übertragen werden. Gleichzeitig damit setzt das Positionsbezugssignal außerdem den unteren Teil 33 des Hoch/Herunter-Zählers 31 auf den Wert K/2. Das Positionsbezugssignal wird außerdem über die Leitung (Fig. 10) geleitet und setzt den Start-Flipflop 173 zurück, wodurch das Bitsetzsignal von der Leitung 175 entfernt wird. Ein negatives Signal auf der Leitung 175 hat keinen Betrieb des Hoch/Herunter-Zählers 31 zur Folge. Gleichzeitig damit wird der Umkehrflipflop I8I zurückgesetzt. Damit sind nun sämtliche Setzsignale von dem Hoch/Herunter-Zähler 31 entfernt und die Motorsteuereinrichtung spricht auf den numerichen Inhalt des Hoch/Herunter-Zählers 31 an, so daß der Schlitten 10 zur Mitte eines Arbeitsortes hinbewegt wird, welche sich in der Nähe der anfangs unbekannten Position des Schlittens 10 befindet. Nach dem Erreichen der Mitte des betreffenden Arbeitsortes wird die Arbeitsortadresse in das Register 136 in Fig. 7 eingegeben, was oben bereits erläutert worden ist.

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Aus diesem Grund ist nach dem vollständigen Ausführen der minimalen Verschiebung die vollständige Adresse des Ist-Ortes des Schlittens 10 für den Digitalrechner 27 zur Berechnung bzw. Erzeugung der ersten Anfangs-Delta-Adresse verfügbar. Aus der obigen Beschreibung ist leicht ersichtlich, daß die maximale Anfangsverschiebung des Schlittens 10 geringer sein wird als zwei Arbeitsorte bzw. zwei gesonderte Schritte, da der Schlitten sich nur so weit verschiebt, bis durch die * Echtadresseneinrichtung 170 eine Positionsbezugsmarkierung festgestellt wird, und sich dann noch um einen halben gesonderten Schritt weiterverschiebt. Wenn die Positionsbezugsmarkierung festgestellt ist, wird die Anlaufschaltung vom Betrieb des Polgesteuerungsmechanismus abgetrennt und dieser befindet sich schon in demjenigen Betrieb, wie er bereits in bezug auf das Verschieben zu einem gewünschten Positionsort hin beschrieben worden ist. Die soeben beschriebene Einrichtung ermöglicht einen genauen Anlauf mit k minimaler Verschiebung, weil sich der Schlitten 10 von irgendeinem zufälligen Ort aus längs des zurückzulegenden Weges nur bis zu einer Bezugsposition hinbewegen muß. Durch eine derartige Anordnung ergibt sich eine Zeitersparnis bei der Inbetriebnahme einer Positioniereinrichtung der beschriebenen Art. Außerdem dient jeder beliebige zufällige Arbeitsort als Bezugsanlaufposition für die Positioniereinrichtung nach der Erfindung. Das soeben

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beschriebene Setzen kann auch zum Rücksetzen des Zählers bei Feststellung von Fehlern in der Einrichtung verwendet werden, beispielsweise zum Anhalten des Schlittens 10 in minimaler Zeit. Ein solches Setzen ist auch verwendbar, um eine Bewegung, welche von einer vorher zugeführten Anfangs-Delta-Adresse eingeleitet worden ist, zu unterbrechen.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung nach der Erfindung ist derart beschrieben worden, als enthalte der Digitalrechner 27 sämtliche zur Erzeugung von Anfangs-Delta-Adressen für beliebige Positionierbewegungen des Schlittens 10 erforderlichen Informationen. Für die erfolgreiche Anwendung der Erfindung ist es dabei nicht erforderlich, daß ein für allgemeine Zwecke geeigneter Digitalrechner verwendet wird. Ein einfach aufgebauter logischer Sequenzer kann den Digitalrechner 27 ersetzen. Tatsächlich bestehen für die Auslegung eines derartigen logischen Sequenzers die verschiedensten Schaltungsmöglichkeiten. Die Tabelle der Zwischenräume 23 zwischen einander benachbarten Adressenstreifen 20 kann in einem Festspeicher gespeichert werden und ein einfaches Rechenwerk kann zur Berechnung der Anfangs-Delta-Ad ressen vorgesehen werden. Bei einer Einrichtung, bei

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welcher so wenig wie möglich logische Schaltungen verwendet werden sollen, können alternativ andere Einrichtungen zur Erzeugung der Anfangs-Delta-Adressen und für den Betrieb der Einrichtung in einer Betriebsart, bei welcher die Anfangs-Delta-Adressen nicht notwendigerweise die gesonderten Schritte zählen, welche die Zwischenräume 23 beinhalten, vorgesehen sein. Beispielsweise können nach dem Aufstellen einer Positioniereinrichtung den verschiedenen Adressenstreifen jeweils an deren Enden Markierungen hinzugefügt werden, welche die Anzahl gesonderter Schritte bis zum nächsten Adressenstreifen anzeigen. Es kann eine einfache Schaltung aufgebaut werden, welche auf derartige Markierungen anspricht und entweder die Anzahl gesonderter Schritte zu dem oberen Teil 32 hinzuaddiert oder es können Torschaltkreiseinrichtungen zwischen dem unteren Teil 33 und dem oberen Teil 32 vorgesehen werden, welche das Durchlassen von Zählimpulsen zwischen den beiden Teilen und damit das Ändern der Delta-Adresse im oberen Teil 32 während des überquerens derartiger Zwischenräume verhindern. Versuche haben jedoch gezeigt, daß die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform der Erfindung die wenigsten Zeitzähl- und Positionierschwierigkeiten bei einem Positioniersystem mit sich bringt. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist der Betrieb

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am Anfang, d.h. der Anlaufbetrieb.

Während bei der dargestellten Ausführungsform einer Einrichtung nach der Erfindung ein sog. "Zählen auf einen Bezugswert" zur Erzielung der Positionierung eines Teiles in einem Soll-Ort verwendet wird, bedeutet das keine Beschränkung darauf. Das heißt, der Hoch/HerunterZähler 31 kann, statt daß er auf einen ersten Bezugssignalzustand zählt, um anzuzeigen, daß der Schlitten 10 einen gewünschten Ort erreicht hat, von einem Bezugszustand auf die Größe der Anfangs-Delta-Adresse zählen. Bei einer im Rahmen der Erfindung derart abgewandelten Ausführungsform könnte die Anfangs-Delta-Adresse in Anfangs-Delta-Adressenregistern 29 aufbewahrt werden. Der Signalzustand des Registers 29 und des oberen Teiles 32 des Zählers könnten zu einer Differenzschaltung geleitet werden, welche dann entsprechend der Differenz der numerischen Inhalte des oberen Teiles 32 des Zählers und eines der Register 29 ein der vorher beschriebenen Ist-Delta-Adresse entsprechendes Steuersignal zur Motorsteuereinrichtung (41) liefert. Der untere Teil 33 des Zählers 31 könnte seinen Signalzustand zu der gleichen Differenzschaltung liefern und damit in bezug auf ein Normal ein Pehlersignal erzeugen bzw.

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die numerischen Inhalte desselben könnten das Pehlersignal selbst sein. Das Einführen einer neuen Anfangs-Delta-Adresse in die erfindungsgemäße Einrichtung ist leicht möglich durch gleichzeitiges Rücksetzen des Hoch/Herunter-Zählers 31 auf einen Bezugszustand "sämtliche Nullen, beispielsweise) und Rücksetzen eines der Adressenregister auf die neue Anfangs-Delta-Adresse. Wenn natürlich die numerischen Inhalte des Hoch/Herunter-Zählers 31 und des Registers 29 identisch sind, wird die Motoranordnung entweder erregt, so daß sie den Schlitten 10 festhält, oder entregt, je nach Wunsch· Die obigen Erläuterungen dienen lediglich als Beispiel und es ist klar, daß es bei der Ausführung der erfindungsgemäßen Lehre viele unterschiedliche Möglichkeiten zur Positionsmessung und Steuerung gibt.

Der Betriebsbereich (d.h. die Länge der Schiene 12) des Schlittens 10 der in Pig. I dargestellten Positioniereinrichtung der Erfindung ist ohne Abänderung des Aufbaus der Einrichtung bis zum Modulus des oberen Teiles 32 des Zählers 31 ausdehnbar. Da eine 2-Betriebsart-Motorsteuereinrichtung verwendet wird, ändert ein erweiterter Bereich

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des Schlittenweges 10 nicht den "gesättigten Betrieb" bzw. die maximale Betriebsgeschwindigkeitsbewegungseinrichtung. Durch bloßes Ändern des Modulus des oberen Teiles 32 ist die zurückzulegende Entfernung des Schlittens willkürlich verlängerbar. Die Positioniergenauigkeit wird alles in allem durch eine Verlängerung des zurückzulegenden Weges, verglichen mit kurzen zurückzulegenden Wegen, nicht nachteilig beeinflußt. Die Rückbeziehung des unteren Teiles des Zählers 31 ermöglicht es, daß die Positioniereinrichtung nach der Erfindung ihre gewünschte Positioniergenauigkeit unabhängig von der zurückzulegenden Entfernung aufrechterhält. Einen weiteren wichtigen Paktor stellt die minimale Anlaufzeit dar, welche durch die beschriebene Anlaufeinrichtung bewirkt wird. Bei langen Positioniereinrichtungen, beispielsweise bei solchen mit 15 m, 30 m bzw. 150 m Einstellweg, ist eine sofortige Bestimmung der augenblicklichen Anfangsposition und die Verwendung dieser augenblicklichen Position als Anfangsanlaufbezugswert sehr wichtig; dadurc werden Positioniereinrichtungen mit langen Einstellwegen ermöglicht·

Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann über die beschriebenen Aueführungsbeispiele hinaus selbstverständlich eine Vielzahl von Vereinfachungsund Verbesserungemöglichkeiten sowohl hinsichtlich des

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it

Aufbaues als auch der Betriebsweise der erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung.

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Claims (1)

1. ti

   Patentansprüche t

   Digital gesteuerte Positioniereinrichtung mit zwei längs eines bestimmten Weges relativ verschiebbaren Teilen, gekennzeichnet durch eine Positionsmeßeinrichtung, die eine Kombination folgender Merkmale aufweist:

   a) Eine Echtadresseneinrichtung (170) mit einer Vielzahl digitaler, längs des Weges angeordneter und echte relative Orte der beiden Teile (15, 17) angebender Adressenmarkierungen (Fig. 2), wobei der Weg in eine Vielzahl von Abschnitten bestimmter Länge unterteilt ist und wobei Positionsbezugsmarkierungen (73* 74) bestimmte relative Ortsbezugspunkte auf dem Weg in einem bestimmten räumlichen Verhältnis zu Orten der beiden Teile genau angeben, die jeweils durch die digitalen Adressenmarkierungen angezeigt werden, und wobei außerdem die Echtadresseneinrichtung elektrische Signale liefert, welche die digitalen Adressenmarkierungen und die Positionsmarkierungen angeben,

   b) Eine Teilschrittmeßeinrichtung (45, 46, 47, 50, 52),

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   welche den beiden Teilen zugeordnet ist und die Teilschritte sowie die Richtung der Teilschritte zwischen den beiden Teilen unabhängig von der Echtadresseneinrichtung angibt, und

   c) Eine digitale Delta-Adressen-Einrichtung (29, zum Speichern einer Anfangs-Delta-Adresse, welche eine zum Erreichen eines Soll-Ortes erforderliche Relativverschiebung der Teile anzeigt und welche sowohl auf die Anfangs-Delta-Adresse als auch auf die Anzeige der Teilschrittverschiebung anspricht und eine den Unterschied zwischen beiden anzeigende Ist-Delta-Adresse liefert, und welche weiterhin auf die Positionsbezugsmarkierung anspricht und einen bestimmten Teil der Ist-Delta-Adresse derart einstellt, daß diese auf einen numerischen Wert bezogen ist, welcher in bezug auf die gesonderten Schritte längs des Weges ganzzahlig ist.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsmeßeinrichtung eine Steuereinrichtung (27) aufweist, welche der Echtadresseneinrichtung (I7O; Fig. 7) zugeordnet ist und die, die digitalen Adressenmarkierungen angebenden Signale empfängt

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   und wahlweise auf diese anspricht und eine Folge digitaler Anfangs-Delta-Adressensignale erzeugt, und daß die Positionsmeßeinrichtung außerdem eine Einrichtung (28 bzw. 30) zum wahlweisen Übertragen der digitalen Anfangs-Delta-Adressen-Signale zu der digitalen Delta-Adresseneinrichtung (29 bzw. 31) hin aufweist.

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Adressenmarkierungen innerhalb einer Vielzahl von Streifen (20) angeordnet sind, wobei jeder Streifen Markierungen für eine Vielzahl aufeinanderfolgender Orte (0 bis 7) längs des bestimmten Weges aufweist und wobei die Streifen längs des Weges durch unterschiedlich große Zwischenräume (23) voneinander getrennt sind, wobei die Anzahl der Zwischenräume kein ganzzahliges Vielfaches der bestimmten Längenabschnitte des Weges zu sein braucht, daß weiter eine Zwischenraumeinrichtung (29, 32, 33) zur Erzeugung digitaler Zwischenraumsignale vorgesehen ist, welche die Zwischenräume zwischen den Abschnitten als ganze Zahl angeben, und daß schließlich die Steuereinrichtung (27) auf die digitalen Zwischenraumsignale anspricht und mittels der digitalen Delta-Adresseneinrichtung (29, 31) entsprechend den digitalen Zwischenraum-

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   Signalen aufeinanderfolgende DeIta-Adressenanzeigen bewirkt, und zwar zusätzlich zu den Anzeigen der Teilschrittmeßeinrichtung (45, 46, 47, 50, 52), welche die Anfangs-Delta- Adresse derart ändert, daß die Relativbewegung der beiden Teile (15, 17) beim Überqueren einiger der Zwischenräume (23) als ganzzahliges Vielfaches der bestimmten Abschnitte angezeigt wird.

   4. Einrichtung nach Anspruch J3* dadurch gekennzeichnet, daß jeder Streifen (20) eine Vielzahl von Zeilen (1 bis 6) digitaler Markierungen aufweist, welch letztere jeweils innerhalb der Zeilen entsprechend den Orten (0 bis 7) in Gruppen angeordnet sind, und jeweils den betreffenden Ort angeben, daß weiter die digitalen Markierungen (Zeilen 1 bis 4, Fig. 2) in Gruppen von streifenkennzeichnenden Markierungen und ortskennzeichnenden Markierungen angeordnet sind, wobei die streifenkennzeichnenden Markierungen (73, 74) jeweils zwischen einander benachbarten Orten in dem betreffenden Streifen angeordnet und außerdem längs des Weges an beiden äußeren Enden des betreffenden Streifens angeordnet sind, und wobei die Ortsmarkierungen (75*76) jeweils in den Streifen zwischen den Streifenmarkierungen angeordnet sind, und daß schließlich jeder Streifen den digitalen Markierungen zugeordnete Steuermarkierungen

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   ? /11 a ι

   (Zeilen 5* 6) aufweist, so daß feststellbar ist, ob die angezeigte Adresse eine Streifen- (63-71) oder Ortsadresse (72) ist.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermarkierungen in Wegrichtung schmaler sind als die entsprechenden digitalen Markierungen und daß die Echtadresseneinrichtung (170) auf die digitalen Markierungen zwischen den Steuermarkierungen nicht anspricht (Fig. 2).

   6. Einrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermarkierung, welche der die Streifenadresse anzeigenden digitalen Markierung zugeordnet ist, die Positionsbezugsmarkierung (73* 7²O ist und längs des Weges eine Breite aufweist, die gleich einer bestimmten Anzahl von Teilschritten ist, wobei die Echtadresseneinrichtung (170) die Teilschrittanzeigen empfängt und auf die Positionsbezugsmarkierungen und auf die Teilschrittanzeigen gemeinsam anspricht und das die Positionsbezugsmarkierung versinnbildlichende elektrische Signal während eines der in bestimmtem Verhältnis zu der Positionsbezugsmarkierung auftretenden Teilsctr itte erzeugt.

   7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn-

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   zeichnet, daß die Steuereinrichtung einen programmierbaren, mit einem Speicher versehenen, digitalen Rechner (27) aufweist, daß weiter die Zwischenraumeinrichtung in dem Speicher Signale in Form einer Tabelle von Zwischenraumlängen und Adressen speichert und daß die Steuereinrichtung die digitalen Zwischenraumsignale als Teil der Anfangs-Delta-Adresse an die digitale Delta-Adresseneinrichtung (29, 31) liefert, wobei die Zwischenräume (23) in der gleichen Weise wie die Streifen (20) gemessen werden (Fig. 4).

   8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis T, gekennzeichnet durch eine digitale Positionsanzeigeeinrichtung (15) für die beiden bewegbaren Teile (15, 17)* von welchen das eine (I5) eine Einrichtung (24, 25) zum Abtasten von Markierungen aufweist, mit einer Vielzahl von Gruppen räumlicher Adressenmarkierungen (21, 22), welche bezüglich des einen Teiles in bestimmter Beziehung ortsfest angebracht sind, wobei jede Gruppe eine Vielzahl von Ortsmarkierungen aufweist und wobei jeder Ort eine bestimmte Ausdehnung längs einer bestimmten Richtung der Relativverschiebung aufweist, wobei ferner diese

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   Gruppen in Richtung der Relativverschiebung zwischen den beiden Teilen derart in bestimmten Abständen voneinander angeordnet sind, daß die Zwischenräume zwischen benachbarten Adressenmarkierungen der Gruppen in keinem ganzzahligen Verhältnis zu den bestimmten Abschnitten (0 bis 7) zu stehen brauchen und daß jede Gruppe eine Vielzahl von Reihen von identischen, jeweils eine einzige Gruppe kennzeichnenden Markierungen aufweist, welche jeweils auf beiden Seiten jeder Ortsmarkierung längs der Relativverschiebungsrichtung angeordnet sind (Fig. 1 und 2).

   9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenraumadressenmarkierungen jeweils eine Positionsbezugsmarkierung enthalten, welche jeweils einer der Gruppenmarkierungen zwecks Kennzeichnung derselben als Gruppenmarkierung zugeordnet sind und in einem genauen Abstandsverhältnis zu dem entsprechenden Ort stehen und damit eine genaue Rückbeziehung hinsichtlich der Relativverschiebungen der Teile gestatten.

   10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9» welche numerisch arbeitet und ein genaues Positionieren

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   3t

   der relativ verschiebbaren Teile über einen großen Bereich

   schrittweiser Relativverschiebungen längs eines Weges hinweg bewirkt, wobei diese Relativverschiebung numerisch als eine bestimmte Anzahl gesonderter Schritte ausdrückbar ist und wobei jeder gesonderte Schritt aus einer bestimmten Anzahl von Teilschritten besteht, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmales

   a) Eine Vielzahl von längs des Weges angeordneten Arbeitsorten (0 bis 7)* an welchen jeweils bestimmte Arbeiten ausgeführt werden, wobei jeder Arbeitsort in bestimmter Positionsbeziehung zu jeweils bestimmten gesonderten Schritten steht, von welchen einige keine Positionsbeziehung zu den Arbeitsorten haben, und wobei die Teile (15, 17) die Zwischenräume zwischen einander benachbarten Arbeitsorten, die kein ganzzahliges Vielfaches der gesonderten Schritte zu sein brauchen, überqueren müssen.

   b) Die Teilschrittmeßeinrichtung (45, 46, 47, 50, 52) welche die schrittweise Relatlvverschiebung zwischen den Teilen abfühlt und anzeigt,

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   c) Die Echtadresseneinrichtung (170), welche unabhängig von der Positionsmeßeinrichtung die echten relativen Positionen der Teile an jedem Ort anzeigt und außerdem eine genaue relative Position der Teile mit Bezug auf die Arbeitsorte unabhängig von der echten Adresse anzeigt,

   d) Eine digitale Steuer- und Antriebseinrichtung (Pig. 8), welche auf die Anzeige des echten relativen Arbeitsortes anspricht und eine die Relatiwerschiebung der Teile in bezug auf Soll-Orte anzeigende, als ganze Zahl der gesonderten Schritte ausgedrückte, digitale Anfangs-Delta-Adresse erzeugt und außerdem auf die Teilschrittmeßeinrichtung anspricht und aus der digitalen Anfangs-Delta-Adresse eine digitale Ist-Adresse erzeugt sowie Messungen von den nichtganzzahligen Zwischenräumen durchführt und welche schließlich auf die genaue Positionsanzeige anspricht, wenn die digitale Ist-Delta-Adresse an irgendeiner der genauen Positionen ein nichtganzzahliges Vielfaches eines gesonderten Schrittes anzeigt und damit die Ist-Delta-Adresse derart einstellt, daß diese ein ganzzahliges Vielfaches eines gesonderten Schrittes angibt.

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   11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Antriebseinrichtung (Pig. 8) eine Motoranordnung (11) aufweist, welche die Relativverschiebungen der Teile (15, 17) bewirkt, ferner, daß diese einen Hoch'Herunter-Zähler {J>1) aufweist, welcher die Anfangs-Delta-Adresse empfängt und die Ist-Delta-Adressen als numerischen Zählerinhalt enthält und auf die Anzeigen der Teilschrittmeßeinrichtung (45, 46, 47, 50, 52) anspricht und die numerischen Inhalte des Zählers in Abhängigkeit von den Teilschrittanzeigen ändert und außerdem einen, einem numerischen Bezugsinhalt entsprechenden Bezugssignalzustand aufweist, und daß eine Servosteuereinrichtung (4l) die Motoranordnung in Abhängigkeit von den numerischen Inhalten des Hoch/Herunter-Zählers steuert und damit immer dann eine Relativverschiebung verursacht, wenn der Hoch/Herunter-Zähler einen numerischen Inhalt aufweist, welcher von dem numerischen Bezugsinhalt abweicht und außerdem auf den Bezugssignalzustand anspricht und die Motoranordnung derart erregt, daß diese die Teile in bestimmten Stellungen festhält und Relativverschiebungen verhindert.

   12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuer- und Antriebseinrichtung (Pig. 8)

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   eine Programmeinrichtung (Pig. 4) aufweist, in welcher eine Liste der Zwischenräume sowie eine äquivalente Anzahl der gesonderten Schritte speicherbar sind, wobei letztere unabhängig von der Ganzzahligkeit der Anzahl der gesonderten Schritte die Längen der Zwischenräume angibt und dabei die äquivalente Anzahl gesonderter Schritte nichtganzzahliger Anteile außer Betracht läßt, wenn diese weniger als die Hälfte eines gesonderten Schrittes betragen, und diese dann als einen vollständigen gesonderten Schritt zählt, wenn diese größer als die Hälfte eines gesonderten Schrittes sind, und daß die Programmeinrichtung die Liste mit der Echtadresseneinrichtung vergleicht und entsprechend der echten Adresse und der Soll-Adresse eine Soll-Adressenanzeige zur Bestimmung der Anzahl gesonderter Schritte in den Zwischenräumen zwischen den Orten liefert und sodann in Abhängigkeit davon eine Anfangs-Delta-Adresse erzeugt.

   15. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Echtadresseneinrichtung (170) eine Vielzahl von Adreesenstreifen (20) aufweist, welche dem •in· η deif beiden verschiebbar en Teile fest zugeordnet lind und

   «•lohe in bestimmtem Abstand zueinander längs

   de· Wegef angeordnet sind, wobei jeder Adreaaenatreifen

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   ORlGfMAL INSPECTED

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   auf dem einen Teil unabhängig davon angeordnet ist, wo sich auf diesem irgendwelche anderen Adressenstreifen befinden und wobei jeder dieser Adressenstreifen eine Vielzahl von echten Ortsadressenmarkierungen (75, 76) aufweist, welch letztere jeweils zwei Reihen (5, 6) identischer Streifenmarkierungen aufweisen, die in bestimmtem Abstand zueinander längs des Weges an den äußeren Händern eines jeden Ortes angeordnet sind, wobei eine Ortsadresse jeweils in bezug auf diesen Streifen zwischen den Streifenmarkierungen angeordnet ist, daß weiter die Positionsbezugsmarkierungen (73, 7²O in bestimmter und genauer Beziehung zu den Jeweils an den äußeren Rändern längs des Weges angeordneten Orten stehen und außerdem die Stre.lfenmarklerungen kennzeichnen, und daß schließlich die Echtadresseneinrichtung (170) mit einer Markierungsabftülleinrichtung (24, 25) auf dem anderen Teil (15) versehen ist, welche bezüglich jeden beliebigen Adressenstreifens (20) in eine Betriebsstellung verschiebbar ist, in welcher sie dessen echte Adresse und dessen genaue Bezugsposition angibt.

   14. Einrichtung nach Anspruch 13, daduroh gekennzeichnet, daß die gesonderten Schritte jeweils gleich lan* eind, daß weiter der Hooh/Herunter-Zihler (31) *ä

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   Steuer- und Antriebseinrichtung (11, 4l) einen unteren Teil (33)$ dessen Modulus gleich der bestimmten Anzahl von Teilschritten ist, und einen oberen Teil (32) aufweist, welcher eine als ganzzahliges Vielfaches eines gesonderten Schrittes ausgedrückte Delta-Adresse aufweist, wobei der obere Teil die Anfangs-Delta-Adresse empfängt und in Abhängigkeit von dem unteren Teil über eine bestimmte Zählung hinauszählt und seine numerischen Inhalte entsprechend ändert, und daß der untere Teil in Abhängigkeit von dem Positionsbezugssignal arbeitet und einen Signalzustand annimmt, welcher gleich der Hälfte der bestimmten Anzahl von Einzelschritten von einem Bezugssignalzustand aus ist, der jeweils die Mitte der gesonderten Schritte darstellt, wobei weiter der Hoch/ Herunter-Zähler auf die relativen Verschiebungsanzeigen anspricht und seine numerischen Inhalte in Abhängigkeit davon ändert und die Steuer- und Antriebseinrichtung auf die numerischen Inhalte in dem Hoch/Herunter-Zähler anspricht und eine Relatiwerschiebung der Teile derart weit und in einer Richtung bewirkt, daß die numerischen Inhalte der beiden Zählerteile sich bis zu einem Bezugszustand ändern.

   15· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,

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   dadurch gekennzeichnet, daß die Motoranordnung (11) den beiden verschiebbaren Teilen (15* 17) zugeordnet ist und auf den Hoch/Herunter-Zähler (51) anspricht, welcher eine Delta-Adresse enthält und eine Relativverschiebung dieser Teile bewirkt, so daß die Inhalte des Hoch/Herunter-Zählers die Bezugssignalzustände annehmen, daß weiter die Motoranordnung auf den Hoch/Herunter-Zähler anspricht, wenn dieser diese Bezugszustände eingenommen hat und damit die verschiebbaren Teile festhält und an weiteren Relativverschiebungen hindert, und daß der untere Teil (33) des Zählers auf das Positionsbezugssignal anspricht und schrittweise einen Signalzustand annimmt, welcher für die weitere Ortsmarkierung kennzeichnend-ist, wodurch gegenüber den bestimmten Abschnitten nichtganzzahlige Änderungen der Zwischenräume (23) kompensiert werden, so daß ein genaues Positionieren auf der Grundlage einer Delta-Adresse möglich ist, welche ein ganzzahliges Vielfaches der gesonderten Adressen darstellt.

   l6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15* dadurch gekennzeichnet, daß die Teilschrittmeßeinrichtung (Fig. 5) mit den verschiebbaren Teilen (15* l6) zusammenwirkt und die Relativverschiebungen zwischen diesen beiden unabhängig von den gesonderten Orten mißt und Zählsignale

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   liefert, welche bestimmte Teilschritte anzeigen, und außerdem ein die relative Verschiebung anzeigendes Riehtungssignal liefert, daß weiter die programmierbare Steuereinrichtung die Echtadressensignale empfängt und digitale Anfangs-Delta-Adressensignale liefert, welche die Anzahl der von den verschiebbaren Teilen vor dem Erreichen eines bestimmten Ortes zu überquerenden Orte und der Zwischenräume angibt, daß ferner der obere Teil (32) des Hoch/Herunter-Zählers (51) die digitalen Anfangs-Delta-Adressensignale und dessen unterer Teil (33) die Zählsignale empfängt und in Abhängigkeit von diesen zählt und die Teilschritte anzeigt und in Abhängigkeit von dem Richtungssignal ein Hoch- oder ein Herunterzählen bewirkt, wodurch die Richtung der relativen Teilschritte angezeigt und wodurch dem oberen Teil mitgeteilt wird, wann das andere verschiebbare Teil einen der Orte passiert, wobei der obere Teil des Hoch/Herunter-Zählers auf die letztgenannte Anzeige derart anspricht, daß er die Anfangs-Delta-Adresse entsprechend ändert, daß weiterhin die Motorsteuereinrichtung (4l) auf den eine Delta-Adresse beinhaltenden Hoch/Herunter-Zähler anspricht, und bewirkt, daß die Motoranordnung (11) eine Relativverschiebung In einer Richtung vornimmt und damit die Signalinhalte

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   in beiden Teilen des Hoch/Herunter-Zählers auf einen bestimmten Bezugszustand ändert, wobei die vorgenommene Verschiebung durch numerische Zählerinhalte in dem oberen Teil des Zählers darstellbar ist und wobei der untere Teil auf das PositionsbezugsSignal anspricht und einen weiteren bestimmten Bezugszählzustand annimmt, unabhängig von den Inhalten des oberen Teiles des Zählers und derart, daß dann, wenn der numerische Inhalt des oberen Teiles des Zählers gleich dem einen bestimmten Bezugszählzustand ist, die Motoranordnung eine Relativverschiebung entsprechend dem weiteren bestimmten Bezugssignalzustand des unteren Teiles des Zählers in bezug auf den Soll-Ort vornimmt und dann, wenn der obere Teil des Zählers einen von dem ersten bestimmten Bezugszählzustand abweichenden numerischen Inhalt aufweist, die Relativverschiebungen derart vornimmt, daß sich ein ganzzahliges Vielfaches der gesonderten Schritte ergibt, wodurch der Einfluß zufälliger Längen der Zwischenräume oder irgend eines Teilschrittmeßfehlers beseitigt ist.

   17. Verfahren zur Positionierung zweier relativ verschiebbarer Teile, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

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   S3

   a) Bestimmen des relativen Ist-Ortes der Teile und Erzeugen einer digitalen Anfangs-Delta-Adresse, welche als bestimmte Anzahl gesonderter Schritte die von den Teilen in bezug auf einen Soll-Ort zurückzulegende Entfernung angibt,

   b) Messen der Relativverschiebung der Teile als Anzahl von Einzelschritten, wobei eine bestimmte Anzahl dieser Einzelschritte gleich einem der gesonderten Schritte ist und wobei eine Relativverschiebung der Teile ungleich einem ganzzahligen Vielfachen der gesonderten Schritte ist,

   c) Ändern der Delta-Adresse in Abhängigkeit von diesen Teilschritten unabhängig von der Anzahl gesonderter Schritte, welche bei dieser Änderung überquert werden, und Erzeugen einer Delta-Adresse, welche ungleich einer ganzen Zahl dieser gesonderten Einzelschritte ist,

   d) Anbringen einer Vielzahl genauer Bezugsmarkierungen längs einer Richtung der Relativverschiebung der Teile, wobei jede Markierung eine Grenze eines gesonderten Schrittes angibt, und

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   e) Rückbeziehen der geänderten Delta-Adressen bei jeder Bezugsmarkierung auf eine ganze Zahl gesonderter Schritte.

   18. Verfahren nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß die relativen Orte der Teile unabhängig voneinander ermittelt werden, wenn die geänderte Delta-Adresse anzeigt, daß ein Soll-Ort erreicht worden ist, und Verwenden dieses Soll-Ortes als neue Grundlage einer Bezugspositionierung für eine neue digitale Anfangs-Delta-Adresse und damit Erzeugen einer neuen Bewegung, welche allein durch die neue digitale Anfangs-Delta-Adresse gesteuert wird.

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