CH621022A5 - - Google Patents

Description

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Regelungsvorrichtung für einen Schrittmotor zu schaffen, durch das die Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit eines Schrittmotors derart regelbar ist, dass die Momentan-Umlaufgeschwindigkeit im wesentlichen konstant bleibt und im Vergleich zu einem System, bei dem eine Konstantfrequenzquelle zur Steuerung des Betriebes eines Schrittmotors dient, ein wesentlich geringeres Überschreiten und Unterschreiten einer mittleren Umlaufgeschwindigkeit erzielbar ist, wobei die Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit des Schrittschaltmotors während Perioden kontinuierlicher Wellendrehbewegung auch in beiden Drehrichtungen steuerbar sein soll.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch diese Massnahmen ist es möglich, die Umlaufgeschwindigkeit der Welle des Schrittmotors so zu steuern, dass sie während einer vollen Wellenumdrehung konstant bleibt.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform erfasst eine elektronische Steuereinheit die Drehbewegung der Welle des Schrittmotors und erzeugt Schrittantwortsignale. Die Schrittantwortsignale werden in eine Folge schmaler Impulse umgesetzt, die jeweils dem Auftreten eines Inkremental-Bewe-gungsschrittes der Welle des Schrittmotors zugeordnet sind. Die schmalen Impulse dienen zur Steuerung des Zählens von Taktimpulsen durch einen Zähler, und zwar derart, dass Zwi-schenschrittzeitdaten Tt erzeugt werden. Die Daten Tt werden mit einer Steuereinheit verknüpft, die eine der Gleichung Dt = [2Dt_] + (Tnom ~ Tt)]/2 entsprechende Funktion ausübt und Schrittverzögerungssteuerdaten Dt erzeugt, wobei die Daten Dt_i die vorherigen Schrittverzögerungssteuerdaten und die Daten Tnom vorgegebene Nenn-Zwischenschrittzeitdaten sind. Die auf diese Weise erhaltenen Daten Dt dienen zur Steuerung der Erzeugung des nächsten Schrittmotor-Steuersignals und bilden sodann die Daten Dt_i für den nächsten Rechenvorgang.

Die erfindungsgemässe Regelungsvorrichtung ist ausserdem so ausgelegt, dass separate Daten Dt gebildet und für eine sowohl in Uhrzeigerrichtung als auch in Gegenuhrzeigerrichtung mögliche Drehbewegung der Schrittmotorwelle abgespeichert werden.

Bei der vorzugsweise verwendeten Ausführungsform der Erfindung werden die schmalen Schrittantwortimpulse von einem Untersystem erzeugt, das einen Positionsmesswertgeber aufweist, der zur Erfassung von Schrittbewegungen der Welle des Schrittmotors dient. Das Ausgangssignal des Positions-messwertgebers wird aufbereitet und zu einem Rechtecksignal geformt, das derart ausgebildet ist, dass jede Falnke des Rechtecksignals ein Schrittinkrement der Drehbewegung der Schrittmotorwelle darstellt. Die Frequenz dieses Rechtecksignals wird von einem Frequenzverdoppler verdoppelt. Das Ausgangssignal des Frequenzverdopplers besteht aus einer Folge schmaler Impulse, wobei jeweils ein Impuls bei jedem Schrittinkrement der Drehbewegung der Schrittmotorwelle auftritt. Das Ausgangssignal des Frequenzverdopplers wird einer Differenzierschaltung und einem das Auftreten von Nulldurchgängen erfassenden Zwischenspeicher oder Register zugeführt. Das Ausgangssignal der Differenzierschaltung dient zur Steue3

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rung eines Taktimpulszählers, und zwar derart, dass eine Zählung zwischen einer jeden Gruppe von benachbarten schmalen Impulsen vorgenommen wird. Diese Zählungen repräsentieren somit die zwischen der Erfassung der Schrittbewegung und der Bildung der Daten Tt vergangene Zeit. Der das Auftreten von Nulldurchgängen abspeichernde Zwischenspeicher steuert die Verknüpfung der Daten Tt mit der Steuereinheit, was entsprechend der vorstehend genannten Gleichung erfolgt. Die am Ausgang der Steuereinheit gebildeten Daten Dt werden einem Zeitsteuer-Zwischenspeicher oder -register zugeführt, dessen Ausgangssignal im Freigabezustand einen Motorsteuerzähler voreinstellt. Nach seiner Freigabe zählt der Motorsteuerzähler von seinem voreingestellten Zählwert aufwärts (oder abwärts) bis zu einem vorgegebenen Zählerstand, bei dessen Erreichen ein Motorschrittsteuerimpuls abgegeben wird. Die gebildeten Daten Dt steuern somit die Zeit (z. B. eine Verzögerung) zwischen der Beendigung einer Wellenschrittbewegung und dem Auftreten des nächsten Motorschrittsteuerimpulses. Die Daten Dt haben einen derartigen Betrag bzw. Wert, dass, wenn T, gleich Tnom gemacht wird, die Momentan-Umlaufgeschwindigkeit als auch die mittlere Umlaufgeschwindigkeit der Schrittmotorwelle konstant gehalten werden. Obwohl in geringem Ausmass Geschwindigkeitsüberschreitungen und/oder Geschwindigkeitsunterschreitungen auftreten können, liegt der Betrag dieser Änderungen wesentlich unter demjenigen, der sich bei Anschluss einer Konstantfrequenzquelle an den jeweiligen Schrittmotor ergibt.

Erfindungsgemäss wird somit eine Regelungsvorrichtung geschaffen, die die zwischen dem Erfassen des Auftretens von Bewegungsschritten des Motors verstrichene Zeit misst und diese Information zur Steuerung des zeitlichen Ablaufes der Erzeugung von Schrittsteuerimpulsen ausnutzt, die dazu dienen, die Schrittmotorwelle in Drehung zu versetzen. Obwohl im Falle der Ausführung der Erfindung als Zweirichtungsrege-lungsvorrichtung der Wert Dt hinsichtlich jeder der beiden Drehrichtungen der Wellendrehbewegung unterschiedlich sein kann, ist die tatsächliche Momentan-Geschwindigkeit der Drehbewegung in beiden Richtungen im wesentlichen konstant.

Bei der vorzugsweise verwendeten Ausführungsform der Erfindung wird die Steuereinheit von einem Mikroprozessor (oder einem Teil desselben) gebildet. Ein geeigneter Mikroprozessor kann eine eigene interne Steuereinheit sowie Zwischenspeicher und Register aufweisen, wie es zur Ausführung einer Folge von Rechenschritten (Algorithmus) zur Erfüllung der vorstehend genannten Gleichung erforderlich ist. Alternativ kann ein festverdrahtetes sogenanntes «hard wired system» zur Durchführung der gleichen oder einer ähnlichen Folge von Rechenschritten Verwendung finden.

Bei Anwendung der Erfindung ergibt sich somit nicht nur eine genaue Geschwindigkeitssteuerung, sondern es erfolgt vorteilhafterweise auch ein automatischer Ausgleich von Ver-schleisserscheinungen und anderen die Motorgeschwindigkeit möglicherweise beeinflussenden Änderungen, da die Daten Dt kontinuierlich neu errechnet werden.

In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Ein vorzugsweise verwendetes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise in Form eines Blockschaltbildes gehaltene schematische Darstellung einer vorzugsweise verwendeten Ausführungsform einer gemäss der Erfindung ausgebildeten Regelungsvorrichtung zur Konstanthaltung der Umlaufgeschwindigkeit eines Schrittmotors,

Fig. 2 ein Schaubild, das die Konstanthaltung der Umlaufgeschwindigkeit der von der Regelungsvorrichtung gemäss Fig. 1 gesteuerten Welle eines Schrittmotors veranschaulicht,

Fig. 3 einen Signal- oder Impulsplan, der die Beziehung zwischen den Nulldurchgangssteuersignalen und den Motorschrittsignalen veranschaulicht, und

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm, das die Realisierung eines Algorithmus veranschaulicht, der sich für die Steuereinheit der Regelungsvorrichtung gemäss Fig. 1 zur Erzielung einer Funktionsweise entsprechend der Gleichung [2Dt_! + (Tnom - T,)]/2 = Dt eignet.

In Fig. 1 ist eine vorzugsweise verwendete Ausführungsform einer gemäss der Erfindung ausgebildeten Regelungsvorrichtung zur Konstanthaltung der Umlaufgeschwindigkeit eines Schrittmotors veranschaulicht, die einen Schrittmotor, ein Schrittantwortsteuersignal erzeugendes Untersystem 13, ein Taktimpulse zählendes Untersytem 15, eine Steuereinheit 17 und ein Ausgangs-Untersystem 19 aufweist. Das Schrittantwortsteuersignale erzeugende Untersystem 13 und das Taktimpulse zählende Untersystem 15 bilden einen Zähler zur Zählung verstrichener Zeitintervalle, der zur Erzeugung von Daten dient, die auf die Zeit, während der sich die Welle des Schrittmotors um ein vorgegebenes Inkrement bewegt, bezogen sind.

Der Schrittmotor umfasst auch eine Motorantriebsschaltung 23. Die Motorantriebsschaltung 23 weist einen Stromversorgungseingang 25 auf, dem eine Gleichspannung mit einem beliebigen vorgegebenen Spannungswert wie etwa 8 oder 18 Volt zugeführt wird. Nach Freigabe durch einen Schrittimpuls setzt die Motorantriebsschaltung die Eingangsspannung in geeignete vierphasige Spannungen oder Ströme (40), um, die über Verbindungsleitungen 27 den Eingängen des Schrittmotors 21 zugeführt werden.

Das das Schrittantwortsteuersignal erzeugende Untersystem umfasst ein an der Welle 29 des Schrittmotors 21 angebrachtes Positionsrad 31, einen in der Nähe des Positionsrades zur Erfassung der Drehung des Positionsrades angebrachten Positionsmesswertgeber 33, eine mit dem Ausgang des Positionmesswertgebers 33 verbundene Signalaufbereitungs-und -formerschaltung 35, einen mit dem Ausgang der Signalaufbe-reitungs- und -formerschaltung 35 verbundenen Frequenzverdoppler 37, eine mit dem Ausgang des Frequenzverdopplers 37 verbundene Differenzierschaltung 39 und einen das Auftreten von Nulldurchgängen erfassenden Zwischenspeicher 41, dessen Setzeingang mit dem Ausgang des Frequenzverdopplers 37 verbunden ist.

Es ist ersichtlich, dass das Positionsrad 31 eine Vielzahl unterschiedlicher Formen aufweisen kann. In einer Ausführungsform kann es aus einer Scheibe bestehen, an deren Rand eine Vielzahl ferromagnetischer «Zähne» angeordnet sind. Der Positionsmesswertgeber würde in diesem Falle aus einem magnetischen Geber bestehen, dessen Ausgangssignal sich immer dann ändert, wenn ein «Zahn» an dem Geber vorbeiläuft. Alternativ können elektrooptische, kapazitive und andere Arten von Koppelanordnungen je nach Wunsch Verwendung finden. Im normalen Betrieb geben derartige Positionsmesswertgeber Ausgangssignale ab, die eine in etwa sinusartige Form aufweisen. Die Anzahl der von einer vorgegebenen «Null» oder Anfangsposition an erzeugten sinusartigen Signale gibt dann die «Schritte», die die Welle des Schrittmotors durchläuft, und somit die Stellung der Welle des Schrittmotors 21 an. Eine Steuerung wird dadurch erzielt, dass die Anzahl der sinusartigen Signale «gezählt» wird, bis eine gewünschte Position erreicht ist.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung dient das im wesentlichen sinusförmige Ausgangssignal des Positionsmesswertgebers 33 zur Erzielung einer Drehzahloder Geschwindigkeitssteuerung. Hierzu wird das Ausgangssignal des Positionsmesswertgebers von der Signalaufberei-tungs- und -formerschaltung 35 in ein im wesentlichen recht-eckförmiges Signal umgeformt. Jeder Anstieg und Abfall des Rechtecksignals bezeichnet das Auftreten eines Schrittinkre-

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mentes der Bewegung des Positionsrades 31 und damit der Welle 29 des Schrittmotors 21. Der Frequenzverdoppler 37 erzeugt eine Folge beabstandeter schmaler (z. B. 10 Mikrose-kunden) Impulse mit der doppelten Frequenz des Rechtecksignals. Jeder dieser Impulse repräsentiert somit eine Schrittbewegung der Welle des Schrittmotors 21. Die Zwischenschritt-zeit zwischen den Impulsen steht somit in einer Beziehung zu dem Bewegungsmass des Positionsrades 31 und damit zu der Umlaufgeschwindigkeit der Welle 29 des Schrittmotors 21. Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, ist die Zwischenschrittzeit zwischen den Impulsen mit Tb Tt+i~ bezeichnet.

Die Differenzierschaltung 39 differenziert das Ausgangssignal des Frequenzverdopplers 37 in üblicher Weise, so dass eine Signalspitze mit positivem Verlauf am Anfang eines jeden Impulses der Ausgangsimpulsfolge des Frequenzverdopplers 37 und eine Signalspitze mit negativem Verlauf am Ende eines jeden solchen Impulses auftreten. Die Zeit zwischen zwei benachbarten Signalspitzen mit positivem (oder negativem) Verlauf ist somit gleich der Zeit zwischen den Impulsen, d. h. gleich T,,Tt+i...

Der das Auftreten von Nulldurchgängen erfassende Zwischenspeicher 41 besteht aus einem einzelnen RS-Zwischen-speicher, der derart ausgebildet ist, dass er von der Anstiegsflanke eines Ausgangsimpulses des Frequenzverdopplers 37, die den Nulldurchgangsbezugspunkt des sinusförmigen Ausgangssignals des Positionsmesswertgebers 33 darstellt, gesetzt wird. Das Zurückstellen des Nulldurchgangs-Zwischen-speichers 41 erfolgt durch die Steuereinheit 17 in einer nachstehend noch näher beschriebenen Weise.

Das die Taktimpulse zählende Untersystem 15 umfasst einen Taktimpulszähler 43 und einen T,-Zwischenspeicher 45. Die Taktimpulse werden von einem geeigneten (nicht dargestellten) Taktgeber erzeugt und dem Takteingang des Taktimpulszählers 43 zugeführt. Die Impulsfolgefrequenz der Taktimpulse ist mit den Ausgangssignalen des Frequenzverdopplers synchronisiert, da dem Frequenzverdoppler Synchronisationstaktimpulse zugeführt werden.

Der Ausgang der Differenzierschaltung 39 ist mit dem Rückstelleingang des Taktimpulszählers 43 verbunden. Der Taktimpulszähler 43 ist derart ausgebildet, dass er von den negativ verlaufenden Ausgangssignalspitzen der Differenzierschaltung 39 zurückgestellt wird.

Die parallelen Datenausgänge des Taktimpulszählers 43 sind mit den Dateneingängen des Tt-Zwischenspeichers 45 verbunden. Wenn z. B. der Taktimpulszähler ein 8-Bit-Zähler ist, ist der Zwischenspeicher 45 ein 8-Bit-Zwischenspeicher. Der Zwischenspeicherabfrageeingang, d. h. der Eingang, der es dem Zwischenspeicher ermöglicht, die Ausgangssignale des Taktimpulszählers 43 auszulesen, ist mit dem Ausgang des Nulldurch-gangs-Zwischenspeichers 41 derart verbunden, dass im gesetzten Zustand des Nulldurchgangs-Zwischenspeichers 41 dem Zwischenspeicher 45 ein Abfrageeingangssignal zugeführt wird, durch das er in die Lage versetzt wird, das Ausgangssignal des Taktimpulszähler 43 auszulesen.

Obwohl dies in Fig. 1 nicht näher veranschaulicht ist, weist die Steuereinheit 16 verschiedene funktionell getrennte Untersysteme auf. Wie der nachstehenden detaillierten Beschreibung der Wirkungsweise der Steuereinheit noch zu entnehmen sein wird, können diese funktionell getrennten Untersysteme einen Speicher, einen Zwischenspeicher oder Akkumulator, zwei Register, einen Datenzuordner bzw. eine Folgesteuereinheit sowie zugehörige Hilfs- und Nebeneinheiten fassen. Unter Verwendung dieser Untersysteme führt die Steuereinheit eine Reihe von Rechenschritten oder einen Algorithmus zur Durchführung einer Berechnung gemäss der Gleichung:

Dt = [2Dt.1 + (Tnom-Tt)]/2 (1)

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aus, wobei:

Dt die erforderliche Verzögerungszeit ist, damit der nächste Motorschrittimpuls genau zu demjenigen Zeitpunkt auftritt, der zur Aufrechterhaltung einer Drehbewegung der Welle 29 des Schrittmotors 21 mit einer konstanten Umlaufgeschwindigkeit erforderlich ist,

Tt der Ausgangsdatenwert des Zählers 43 ist, der gleich der Zeit zwischen den am Ausgang der Differenzierschaltung 39 auftretenden Signalspitzen mit negativem Verlauf ist, welche Zeit wiederum auf die Zeit zwischen den am Ausgang des Frequenzverdopplers 37 auftretenden Impulsen und somit auf die Beendigung von Schritten durch den Schrittmotor bezogen ist, und

Tnom gleich einem vorgegebenen Nennwert von Tt ist und in dem Speicher der Steuereinheit 17 abgespeichert wird.

Die Steuereinheit 17 ist mit dem Ausgang des Nulldurch-gangs-Zwischenspeichers 41 verbunden, so dass sie ein Unterbrechungssignal erhält, wenn der Nulldurchgangs-Zwischen-speicher 41 gesetzt wird. Dieses Signal veranlasst die Steuereinheit zur Ausführung des vorstehend erwähnten Algorithmus und Abgabe eines Rückstellimpulses, der dem Rückstelleingang des Nulldurchgangs-Zwischenspeichers 41 zugeführt wird. Die Steuereinheit ist ausserdem derart geschaltet, dass sie das Ausgangssignal des Tt-Zwischenspeichers 45 über eine Tt-Datensammelleitung 47 erhält. Ausserdem erhält die Steuereinheit 17 von einer geeigneten Datenquelle ein Richtungssteuersignal, das die Drehrichtung der Welle 29 des Schrittmotors 21 bezeichnet. Wenn z. B. eine digitale Datenquelle wie ein Magnetband von einem nicht dargestellten System zur Steuerung der Position des Schrittmotors 21 verwendet wird, enthält derjenige Datenteil, der die zum Erreichen einer gewünschten Position erforderliche Drehrichtung der Welle 29 bezeichnet, die der Steuereinheit zugeführte Richtungsinformation. Was ihre Ausgangssignale anbelangt, gibt die Steuereinheit ein Lese-Abfragesignal ab, das dem Tt-Zwi-schenspeicher 45 zugeführt wird. Das Lese-Abtastsignal gibt den ^-Zwischenspeicher 45 zur Zuführung der abgespeicherten Daten zu der Tt-Datensammelleitung 47 und Verarbeitung dieser Daten durch die Steuereinheit 17 frei. Die Ausgänge der Steuereinheit umfassen ausserdem eine Ausgangssammelleitung 47 sowie T-Abfrage- und C-Abfrageleitungen, die mit der Ausgangsschaltung 19 in einer nachstehend noch näher beschriebenen Weise verbunden sind. Bevor die Arbeitsweise der Steuereinheit 17 im einzelnen beschrieben wird, soll zunächst das Ausgangs-Untersystem 19 erläutert werden. Das Ausgangssystem 19 weist einen Steuer-Zwischenspeicher 51, einen Zeitsteuer-Zwischenspeicher 53 und einen Motorsteuerzähler 55 auf. Die Ausgangsdatensammelleitung 49 der Steuereinheit 17 ist mit den Dateneingängen sowohl des Steuer-Zwischenspeichers 51 als auch des Zeitsteuer-Zwischenspeichers 53 verbunden. Die T-Abfrageleitung (über die von der Steuereinheit abgegebene Abfrageimpulse für den Zeitsteuer-Zwischenspeicher geführt wird) ist mit dem Freigabeeingang des Zeitsteuer-Zwischenspeichers verbunden. Die C-Abfrageleitung (über die ebenfalls von der Steuereinheit abgegebene Abfrageimpulse für den Steuer-Zwischenspeicher geführt werden) ist mit dem Freigabeeingang des Steuer-Zwischenspeichers verbunden. Das Anliegen von Abtastimpulsen an der T- und der C-Abfrageleitung bewirkt, dass der jeweils zugehörige Zwischenspeicher beim Auftreten des Abfrageimpulses die an der Datensammelleitung 49 anstehenden Daten «liest».

Das mit «VOREINSTELLUNG» bezeichnete Ausgangssignal des Zeitsteuer-Zwischenspeichers wird einem Vorein-stelleingang des Motorsteuerzählers 55 zugeführt und bewirkt eine Voreinstellung dieses Zählers entsprechend den zu diesem Zeitpunkt in dem Zeitsteuer-Zwischenspeicher 53 abgespeicherten Daten. Die Ausgangssignale des Steuer-Zwischenspei-

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chers 51 sind mit «RICHTUNG» und «FREIGABE» bezeich- dem ersten Register zugeführt. Sodann bestimmt die Steuereinnet. Das Richtungs-Ausgangssignal wird dem Richtungssteuer- heit die Bewegungsrichtung der Welle 29 des Schrittmotors 21. eingang der Motor antriebsschaltung 23 zugeführt, während Wenn angenommen wird, dass die Welle mit einem Wagen das Freigabe-Ausgangssignal dem Freigabeeingang des Motor- oder Schlitten verbunden ist, an dem ein Schreib- bzw. Drucksteuerzählers 55 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des 5 köpf angebracht ist, kann die Bewegung in Abhängigkeit Motorsteuerzählers besteht aus einer Folge von Motorschritt- davon, ob die Welle in Uhrzeigerrichtung oder Gegenuhr-impulsen, wobei jeweils ein Impuls für jeden gewünschten zeigerrichtung gedreht werden soll, nach links oder rechts Bewegungsschritt des Motors auftritt. erfolgen. Wenn die Bewegung nach rechts erfolgt, werden die

Im Betrieb werden die von der Steuereinheit in der der Rechtsbewegung zugeordneten Daten DM in den Akkumu-beschriebenen Weise erzeugten Daten Dt zunächst der Daten- 10 lator und ein zweites Register eingegeben. Wenn die Bewe-sammelleitung 49 zugeführt und in dem Zeitsteuer-Zwischen- gung nach links erfolgt, werden die der Linksbewegung Speicher beim Auftreten eines T-Abfrageimpulses abgespei- zugeordneten Daten Dt_i in den Akkumultor und das zweite chert. Sodann werden der Datensammelleitung 49 nächste Register eingegeben. (Die Daten Dt_j entsprechen den Daten Daten für den Steuer-Zwischenspeicher zugeführt und mittels Dt, die während der unmittelbar vorhergehenden Berechnung eines C-Abfrageimpulses in dem Steuer-Zwischenspeicher 15 in der gleichen Richtung gebildet worden sind.) Unabhängig abgespeichert Der Steuer-Zwischenspeicher gibt daraufhin davon, ob die Daten Dt., einer Rechts- oder Linksbewegung den Motorsteuerzähler zum Auslesen der in dem Zeitsteuer- zugeordnet sind, werden die Daten des ersten Registers zu den-Zwischenspeicher abgespeicherten «voreingestellten Daten» jenigen in den Akkumultor hinzuaddiert und Datenwerte Di (Dt) frei. Danach zählt der Motorsteuerzähler Taktimpulse (auf- gebildet. Sodann werden die Daten in dem zweiten Register zu wärts oder abwärts), bis ein vorgegebener Wert erreicht ist, bei 20 denjenigen des Akkumulators hinzuaddiert und Datenwerte D2 dem ein Motorschrittimpuls abgegeben wird. Der Schrittmotor gebildet. Daraufhin werden die Daten in dem Akkumulator führt dann in der von dem Richtungs-Ausgangssignal des durch den Faktor 2 dividiert, wodurch Datenwerte Dt erhalten Steuer-Zwischenspeichers bestimmten Richtung einen Bewe- werden. Die Datenwerte Dt werden als neue Daten Dt_, ein-gungsschritt aus, und der beschriebene Ablauf wiederholt sich. geordnet (in Abhängigkeit von der vorgegebenen Bewegungs-D. h., der Positionsmesswertgeber erfasst die Schrittbewegung, 25 richtung, entweder als Daten für die Rechtsbewegung oder als neue Dt-Daten (Dt+1) werden gebildet und ein weiterer Motor- Daten für die Linksbewegung). Ausserdem werden die Daten schrittimpuls abgegeben. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis ein Dt in den Zeitsteuer-Zwischenspeicher 53 eingegeben. Danach geeignetes (nicht dargestelltes) Untersystem feststellt, dass der werden Richtungssteuerdaten und Freigabedaten in den Schrittmotor eine Schrittbewegung in den gewünschten Aus- Steuer-Zwischenspeicher 51 eingegeben, wie vorstehend massen durchgeführt hat. Daraufhin erfolgt eine Sperrung der 30 bereits beschrieben. Wie ebenfalls bereits erläutert, veranlasst Regelungsvorrichtung. das Ausgangssignal des Zeitsteuer-Zwischenspeichers sodann Zur genaueren Beschreibung der Arbeits- oder Wirkungs- die Voreinstellung des Motorsteuerzählers 53, und der Steuerweise der Steuereinheit sei zunächst festgestellt, dass die Zwischenspeicher gibt den Zähler frei. Ausserdem führt der Steuereinheit, die zur Durchführung der vorstehend beschrie- Steuer-Zwischenspeicher der Motorantriebsschaltung 23 Rich-benen Berechnung erforderliche Folge von Rechenschritten 35 tungsinformationen zu.

(Algorithmus) auf verschiedene Weise vornehmen kann. Eine Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, vorzugsweise verwendete Folge von Rechenschritten, die aus wird mittels dieser Regelungsvorrichtung die Umlaufgeschwin-vier Rechenschritten besteht, ist nachstehend wiedergegeben: digkeit eines Schrittmotors während einer Periode kontinuierli-Schritt 1 Tnom - T, = AT eher Wellendrehbewegung derart geregelt, dass die Momen-Schritt 2 Dt_i + T = Di 40 tan-Umlaufgeschwindigkeit im wesentlichen konstant bleibt. Schritt 3 Di + Dt_, = D2 D. h. dass, obwohl einige geringe Geschwindigkeitsänderungen Schritt 4 D2/2 = Dt auftreten können, die Änderungen wesentlich geringer als die-Wie vorstehend bereits erwähnt, kann die Steuereinheit 17 jenigen sind, die bei Verwendung einer Kontantfrequenzquelle in Form eines Mikroprozessors (oder eines Teiles desselben) jn Verbindung mit einem unterschiedlich belasteten Schrittmo-ausgeführt sein. Sie könnte auch als festverdrahtete, söge- 45 tor auftreten. Bei Verwendung der Regelungsvorrichtung in nannte <<hard wired»-Einheit oder in Form eines Kleinrechners Verbindung mit einem Matrixdrucker oder Mosaikausgeführt sein. Unabhängig von der Ausführangsform nimmt rasterdrucker führt dies zu dem Ergebnis, dass Zeichenver-die Steuereinheit eine Folge von Rechenschritten vor (wie Schiebungen oder Zeichenversetzungen in wesentlich geringe-etwa den vorstehend beschriebenen Algorithmus), die zur rem Ausmass auftreten und ein wesentlich besser lesbarer Durchführung einer Berechnung entsprechend der vorstehend 50 Druck erhalten wird.

erwähnten Gleichung (1) erforderlich sind. In Fig. 4 ist ein wie in Fig. 2 veranschaulicht ist, wird die Bewegungsge-Ablaufdiagramm dargestellt, das allgemein die spezifischen schwindigkeit eines Druckerwagens, der von einem von der Funktionen veranschaulicht, die von einem eine dem vorste- Regelungsvorrichtung gesteuerten Schrittmotor angetrieben hend beschriebenen Algorithmus entsprechende Funktions- wjrd, während einer mit Tst bezeichneten Schritteinleitungsweise aufweisenden Kleinrechner durchgeführt werden müs- 55 dauer rasch auf eine gewünschte Geschwindigkeit VN beschleu-sen- .... ... nigt. Diese rasche Beschleunigung kann z. B. vier Schritte

Wenn die Steuereinheit 17 ein Unterbrechungssignal erhält umfassen. Vorzugsweise werden die ersten Schritte nicht von

(das auftritt, wenn der Nulldurchgang-Zwischenspeicher 41 in der erfindungsgemässen Regelungsvorrichtung gesteuert. Die der vorstehend beschriebenen Weise gesetzt wird) gibt sie ein letzten Schritte werden jedoch derart gesteuert, dass bei Errei-

Lese-Abfragesignal ab, wodurch der Ausgangsdatenwert des 60 chen der Geschwindigkeit Vn ein weicher, gleichmässiger

Taktimpulszählers 43 (Datenwert Tt) in der Steuereinheit vor- Übergang auftritt. Danach bleibt die Geschwindigkeit Vn wäh-

zugsweise in einen Akkumulator eingegeben wird. Sodann wer- rend einer mit Tp bezeichneten Bewegungszeitdauer (zum den die Akkumultordaten einem ersten Register zugeführt. Der Drucken) momentan im wesentlichen konstant. Am Ende des

Datenwert Tnom (der in einem Speicher abgespeichert ist) wird Motorschrittschaltvorganges wird der erfindungsgemässe in den Akkumultor eingegeben. Sodann wird der in dem ersten 65 Regelungsvorrichtung während einer mit Tsp bezeichneten

Register abgespeicherte Datenwert von dem in dem Akkumul- Zeitdauer, während der die Wellendrehbewegung auf den Wert tor abgespeicherten Datenwert subtrahiert, wodurch ein nun abfällt, wieder abgeschaltet.

Datenwert AT erhalten wird. Der Datenwert AT wird dann wie bereits erwähnt, bewirkt das Einschalten der erfin-

dungsgemässen Regelungsvorrichtung während der Dauer der zwei Schritte, die dem Erreichen der Umlaufgeschwindigkeit VN unmittelbar vorangehen, einen weichen, gleichmässigen Übergang in demjenigen Bereich, in dem TSt mit Tp zusammentrifft. Die Gleichmässigkeit und Stossfreiheit des Übergangs wird dadurch verstärkt, dass die letzten beiden Schritte des Anlaufanstiegs (TSt) hinsichtlich des durch das Ausgangssignal des"Positionsmesswertgebers festgelegten Nulldurchgangs um den während einer vorherigen Operationsfolge entwickelten Verzögerungswert Dt verzögert sind. Diese Massnahme ist wesentlich besser als die Verwendung einer festen Anstiegskonstanten, da eine solche Konstante Faktoren wie Drehrichtung, Motortyp, Motorparameter und weiter, Beschleunigung und Geschwindigkeit beeinflussende bzw. beeinträchtigende Variable nicht berücksichtigt. Demgegenüber werden diesen Faktoren durch die letzte Verzögerung (in der gewünschten Drehrichtung) automatisch Rechnung getragen. Anders ausgedrückt, die durch Rückkopplung bzw. durch einen geschlossenen Steuer- oder Regelkreis berechnete Verzögerung (Dt) ermöglicht eine weitaus bessere Optimalisierung des genau zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Betriebszustandes und erhöht dadurch die Gleichmässigkeit des Überganges. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass ein eingangs angenommener Wert von Dt verwendet wird, wenn die erfindungsgemässe Regelungsvorrichtung zuerst eingesetzt bzw. in Betrieb genommen wird, was z. B. der Fall ist, wenn ein die erfindungsgemässe Regelungsvorrichtung verwendender Drucker zuerst eingeschaltet bzw. erregt wird. Danach wird der Anfangswert Dt durch den errechneten Wert von Dt ersetzt. Wenn z. B. der Wert von Tnom 2,08 Mikrosekunden beträgt, kann der Anfangswert Dt ein Daten wert sein, der einen Betrag von 1,04 Mikrosekunden aufweist.

Es ist somit ersichtlich, dass die Erfindung ausser ihrer vorteilhaften Anwendungsmöglichkeit in Verbindung mit Schrittmotoren unterschiedlicher Eigenschaften und Kennwerte auch automatisch Änderungen der Eigenschaften bzw. Kennwerte des Schrittmotors und des zugehörigen mechanischen Systems kompensiert, die im Laufe der betrieblichen Lebensdauer eines die erfindungsgemässe Regelungsvorrichtung verwendenden Gerätes wie z. B. eines Druckers, auftreten. Da Verschleiss und weitere Faktoren diese Eigenschaften und Kennwerte ändern, wird der Wert Dt automatisch kompensierend derart geändert, dass die gewünschte konstante Umlaufgeschwindigkeit aufrechterhalten wird. Auf diese Weise können bei Verwendung der erfindungsgemässen Regelungsvorrichtung Wartungsoder Instandhaltungseinstellungen im allgemeinen entfallen.

Vorstehend ist lediglich eine vorzugsweise verwendete Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden, so dass weitere Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung möglich sind, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Z. B. können die Rechenschritte des vorstehend erläuterten Algorithmus entweder hinsichtlich der Reihenfolge oder hinsichtlich ihrer Art geändert werden. Bei Verwendung der erfindungsgemässen Regelungsvorrichtung in Verbindung mit einem Seriendrucker ist jedoch das doppelte Eingehen des Wertes Dt_i in Verbindung mit einer darauffolgenden Division

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durch den Faktor 2 insofern bedeutsam, dass hierdurch grosse Änderungen von Dt bezogen auf Dt_i, die ein starkes Oszillieren des Motors um eine Nenn-Umlaufgeschwindigkeit bewirken, verhindert werden. Die beiden Schritte des Algorithmus, die dies berücksichtigen, bewirken eine Unterkompensationskorrektur, durch ein Überschwingen bzw. ein übermässiger Einschwingvorgang verkleinert und ein weicherer, gleichmässige-rer Übergang von einer nicht normalen Geschwindigkeit auf die gewünschte Geschwindigkeit erzielt werden. Auch können anstelle des bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform stattfindenden Auftretens der Motorschrittimpulse im wesentlichen genau zwischen den Ausgangsimpulsen des Frequenzverdopplers (was darauf beruht, dass der Wert DM zweifach in dem Algorithmus enthalten ist und anschliessend durch den Faktor zwei dividiert wird) andere Faktorbeziehungen Verwendung finden, wenn dies erwünscht ist, d. h. die Gleichung kann auch geändert werden. Allgemein sind jedoch solche Gleichungen komplizierter als die vorstehend beschriebene und veranschaulichte Gleichung und sind demnach nicht dieser Gleichung vorzuziehen. Grundsätzlich muss die Gleichung derart aufgebaut sein, dass der Wert Tt gleich dem Wert Tnom gemacht werden muss, bei welchem Punkt die Verzögerung konstant bleibt, jedoch einer Änderung zugänglich sein, wenn Tt ungleich Tnom wird. Ausserdem können andere Arten von Zähl- und Verknüpfungssystemen zur Entwicklung der auf die Zeit zwischen den Bewegungsschritten des Schrittmotors bezogenen Daten Tt verwendet werden, falls dies erwünscht ist. Wie bereits erwähnt, ist darüber hinaus ersichtlich, dass die erfindungsgemässe Regelungsvorrichtung, obwohl vorstehend hinsichtlich einer Verwendung in Verbindung mit einem Matrix- oder Mosaikraster-Seriendrucker beschrieben, auch in anderen Bereichen der Technik vorteilhaft einsetzbar ist.

Es wird somit eine vorteilhafte Regelungsvorrichtung vorgeschlagen, die die Umlaufgeschwindigkeit eines Schrittmotors während einer Dauer kontinuierlicher Wellendrehbewegung derart regelt, dass die Umlaufgeschwindigkeit konstant bleibt. Bei jedem Schrittinkrement der Drehbewegung der Welle des Schrittmotors werden Schrittantwortsignale erzeugt. Die Schrittantwortsignale dienen zur Steuerung des Zählers von Taktimpulsen durch einen Zähler, was zur Erzeugung von gemessenen Zwischenschrittzeitdaten (T,) führt. Die Daten Tt werden mit einer Steuereinheit verknüpft, die eine der Gleichung

Dt = [2D,_] + (Tnom - Tt)]/2

entsprechende Wirkungsweise aufweist und Schrittverzögerungssteuerdaten Dt erzeugt, wobei die Daten Dt.t die Schrittverzögerungsteuerdaten des vorherigen Schrittes und die Daten Tnom vorgegebene Nenn-Zwischenschrittzeitdaten darstellen. Jeder neugebildete Datenwert Dt dient zur Voreinstellung eines Zählers, der die Abgabe des nächsten Motorschrittsteuerimpulses steuert, und dient als Datenwert Dt_] für die nächste Berechnung. Für die Drehrichtungen der Schrittmotorwelle in Uhrzeigerrichtung und Gegenuhrzeigerrichtung werden jeweils separate Daten Dt gebildet.

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2 Blatt Zeichn mgen

Claims (11)

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1. den Vergleich der gemessenen Zeitdaten Tt mit den Nennzeitdaten Tnom zur Ermittlung von Geschwindigkeitsfehlerwerten,

1. Regelungsvorrichtung zur Konstanthaltung der Umlaufgeschwindigkeit eines Schrittmotors, gekennzeichnet durch

A) eine an den Schrittmotor (21) angeschlossene Zeitmesseinrichtung (13,15) zur Erzeugung von Zeitdaten T^ die auf die zwischen Schrittinkrementen der Drehbewegung der Welle (29) des Schrittmotors vergangene Zeit bezogen sind,

B) eine Steuereinheit (17) mit einem Speicher zur Abspeicherung vorbestimmter Nenn-Zwischenschritt-Zeitdaten Tnom sowie Zeitverzögerungsdaten DHj die als Ergebnis eines unmittelbar vorangehenden Schrittinkrementes der Wellendrehbewegung erzeugt sind, wobei die Steuereinheit (17) an die Zeitmesseinrichtung (13,15) angeschlossen ist zur Aufnahme der gemessenen Zeitdaten Tt sowie zur Entwicklung neuer Zeitverzögerungsdaten Dt für jedes Schrittinkrement der Wellendrehbewegung des Schrittmotors durch:

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2. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitmesseinrichtung (13,15) eine Schrittsteuersignale erzeugende Einrichtung (13) aufweist, die dieDrehbe-wegung der Welle des Schrittmotors erfasstund Steuersignale abgibt, die auf während einer kontinuierlichen Drehbewegung der Welle des Schrittmotors auftretende Schrittinkremente der Drehbewegung bezogen sind, sowie eine mit der die Schrittsteuersignale erzeugende Einrichtung (13) verbundene Zeit-mess-Einheit (15) besitzt, die diese Steuersignale aufnimmt und die gemessene Zeitdaten erzeugt, welche auf die verstrichene Zwischenschrittzeit bezogen sind, während der die erfassten Schrittinkremente der Drehbewegung der Welle des Schrittmotors stattfinden.

2. Summierung der Zeitverzögerungsdaten D^, die aus dem unmittelbar vorangehenden Schrittinkrement der Wellendrehbewegung unter Berücksichtigung der Geschwindigkeitsfehlerwerte gebildet sind zur Erzeugung neuer Zeitverzögerungsdaten Dt sowie

3. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (17) zur Bildung der neuen Zeitverzögerungsdaten Dt eine der Gleichung

Dt = [2Dt.,+(Tnom-Tt)]/2

entsprechende Funktionsweise aufweist, wobei die Daten Dt_i die als Ergebnis eines unmittelbar vorangegangenen Schrittinkrementes der Drehbewegung der Welle erzeugten Zeitverzögerungsdaten, die Daten Tnom die Nenn-Zeitdaten und die Daten Tt die von der Zeitmess-Einheit (15) abgegebenen gemessenen Zeitdaten sind.

3. Speicherung dieser neuen Zeitverzögerungsdaten Dt für die nachfolgende Verwendung als Zeitverzögerungsdaten eines unmittelbar folgenden Schrittinkrementes der Wellendrehbewegung und

C) eine mit der Steuereinheit (17) verbundene Ausgangseinrichtung (19) zur Aufnahme der neuen Zeitverzögerungsdaten Dt und Erzeugung eines Motor-Schrittverzögerungsimpulses, der einer den Schrittmotor speisenden Motorantriebsschaltung (23) zugeführt wird.

4. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Schrittsteuersignale erzeugende Einrichtung (13) eine mit der Welle (29) des Schrittmotors (21) gekoppelte Messwertgebereinrichtung (31,33), die ein Ausgangssignal mit einem auf die Drehbewegung der Welle über vorgegebene Schrittinkremente bezogenen Parameter abgibt, und eine mit der Messwertgebereinrichtung verbundene Schaltungsanordnung (35, 37) aufweist, die eine Impulsfolge erzeugt, bei der jeweils ein Impuls auftritt, wenn sich die Welle (29) über eines der vorgegebenen Schrittinkremente bewegt.

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5. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (35,37) eine mit der Messwertgebereinrichtung (31,33) verbundene Signalaufberei-tungs- und -formerschaltung (35), die das Ausgangssignal der Messwertgebereinrichtung aufbereitet und in ein Rechtecksignal umformt, das derart ausgebildet ist, dass jeder Anstieg und Abfall des Rechtecksignals auf die Bewegung der Welle (29) über einen der vorgegebenen Schrittinkremente bezogen ist, und einen mit dem Ausgang der Signalaufbereitungs- und -formerschaltung (35) zur Bildung der Impulsfolge verbundenen Frequenzverdoppler (37) aufweist.

6. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitmess-Einheit (15) einen Taktimpulse erhaltenden Taktimpulszähler (43) enthält, der derart mit dem Frequenzverdoppler (37) verbunden ist, dass die Zählung der Taktimpulse durch den Taktimpulszähler von der durch den Frequenzverdoppler (37) erzeugten Impulsfolge gesteuert wird, und einen mit dem Ausgang des Taktimpulszählers (43) zur Abspeicherung des die gemessenen Zeitdaten bildenden Ausgangssignals des Taktimpulszählers verbundenen Tt-Zwi-schenspeicher (45) aufweist, der ausserdem derart mit dem Frequenzverdoppler (37) verbunden ist, dass die Freigabe des Tt-Zwischenspeichers zur Aufnahme und Abspeicherung des Ausgangssignals des Taktimpulszählers von der Impulsfolge gesteuert wird.

7. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenzierschaltung (39) zwischen den Ausgang des Frequenzverdopplers (37) und den Rückstelleingang (R) des Taktimpulszählers (43) geschaltet ist, und dass ein Nulldurchgangs-Zwischenspeicher (41) vorgesehen ist, dessen Setzeingang (S) mit dem Ausgang des Frequenzverdopplers (37) verbunden ist, so dass der Nulldurchgangs-Zwischenspei-cher (41) von den Impulsen der Impulsfolge gesetzt wird, und dessen Ausgang derart mit dem Freigabeeingang des Tt-Zwi-schenspeichers (45) verbunden ist, dass der Tt-Zwischenspei-cher freigegeben wird, wenn der Nulldurchgangs-Zwischen-speicher gesetzt ist.

8. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (17) derart mit dem Ausgang des Nulldurchgangs-Zwischenspeichers (41) verbunden ist, dass sie im gesetzten Zustand des Nulldurchgangs-Zwischenspei-chers zur Entfaltung einer Funktionsweise entsprechend der Gleichung

Dt = [2Dt-i + (Tnom - Tt)]/2

freigegeben wird.

9. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangs-Einheit (19) einen mit der Steuereinheit (17) zur Aufnahme der Dt-Daten verbundenen Zeitsteuer-Zwischenspeicher (53) und einen Motorsteuerzähler (55) aufweist, der derart mit dem Ausgang des Zeitsteuer-Zwi-schenspeichers (53) verbunden ist, dass er von dem Ausgangssignal des Zeitsteuer-Zwischenspeichers auf einen voreinstellbaren Zustand eingestellt wird, wobei der Motorsteuerzähler ausserdem mit einer Taktimpulsquelle zur Durchführung einer Zählung von dem voreingestellten Zustand bis zu einem vorgegebenen Wert verbunden ist und einen Schrittimpuls erzeugt, der der Motorantriebsschaltung (23) zur Erzielung einer Motorschrittbewegung zugeführt wird, wenn der vorgegebene Wert erreicht ist

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10. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwertgebereinrichtung eine für die Anbringung an der Welle (29) des Schrittmotors (21) geeignete Scheibe (31) und einen in der Nähe der Scheibe angebrachten Messkopf (33) aufweist, wobei der Messkopf die Drehbewegung der Scheibe erfasst und ein zugehöriges, im wesentlichen sinusförmiges Ausgangssignal abgibt

11. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (17) zur Bildung der neuen Zeitverzögerungsdaten eine der Gleichung

Dt = [2Dt_i + (Tnom - Tt)]/2

entsprechende Funktionsweise aufweist, wobei die Daten Dt-i die als Ergebnis eines unmittelbar vorangegangenen Schrittinkrementes der Drehbewegung der Welle erzeugten Zeitverzögerungsdaten, die Daten Tnom die Nenn-Zeitdaten und die Daten Tt die von der Zeitmesseinheit ( 15) abgegebenen gemessenen Zeitdaten sind.

Nachstehend wird die Verwendung der Erfindung in Verbindung mit einem Seriendrucker beschrieben, wobei jedoch davon ausgegangen wird, dass es insbesondere für den Fachmann ersichtlich ist, dass die Erfindung auch auf anderen Gebieten vorteilhaft einsetzbar ist, wenn Schrittmotoren zur Bewegung oder Steuerung der Position einer mechanischen Vorrichtung oder mechanischer Vorrichtungen Verwendung finden.

Die im Folgenden verwendete Bezeichnung Seriendrucker bezieht sich auf einen Drucker, bei dem ein Schreib- oder Druckkopf während eines Druckvorganges über ein den Abdruck aufnehmendes Medium (Papier) entweder in einer Richtung oder in zwei Richtungen versetzt oder bewegt wird. Wenn der Schreib- oder Druckkopf in Kontakt mit dem den Abdruck aufnehmenden Medium gebracht wird (entweder direkt oder über ein Farbband), kann jeweils entweder ein ganzes Zeichen ausgebildet werden oder, wie im Falle eines Seriendruckers, der Matrix- oder Mosaikrasterbauart lediglich ein Teil eines Zeichens.

Eines der Probleme, die bei der Verwendung von Schrittmotoren zur Bewegung eines mechanischen Gegenstandes wie etwa des Druckkopfes eines Seriendruckers auftreten, besteht darin, die Bewegungsgeschwindigkeit des Gegenstandes genau konstant zu halten. Wie dem Fachmann bekannt ist, wird hierzu einem Schrittmotor eine Folge von Motorschrittimpulsen zugeführt, so dass die Motorwelle auf eine von der Impulsfrequenz abhängige Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit beschleunigt wird. Solange die Frequenz der Motorschrittimpulse konstant bleibt, dreht sich die Motorwelle mit einer konstanten Durchschnittsdrehzahl bzw. einer konstanten mittleren Umlaufgeschwindigkeit weiter. Wenn sich die Frequenz ändert, ändert sich auch entsprechend die Umlaufgeschwindigkeit der Motorwelle. Das Problem tritt deshalb auf, weil trotz Konstanthaltens der mittleren Umlaufgeschwindigkeit die Momentan-Umlaufgeschwindigkeit sich leicht ändert und aufgrund unterschiedlicher Faktoren, von denen die wichtigsten Belastungsschwankungen, d. h. Schwankungen der Belastung des zu bewegenden Gegenstandes sind, die mittlere Umlaufgeschwindigkeit über- und unterschreitet. Im Falle eines Druckkopfes werden die Belastungsschwankungen durch den Druckvorgang hervorgerufen. Andere Faktoren wie etwa Reibung, Motoreigenschaften usw. haben ebenfalls Auswirkungen auf die Momentan-Umlaufgeschwindigkeit der Schrittmotorwelle, auch wenn die mittlere Umlaufgeschwindigkeit konstant bleibt. Wenn daher die Momentan-Umlaufgeschwindigkeit nicht konstant oder nur annähernd konstant ist, sind zusammengehörige Funktionen nicht exakt wiederholbar und können nicht genau zu demjenigen Zeitpunkt bzw. an der sie auftreten sollen.

Damit z. B. ein Matrix- oder Mosaikraster-Seriendrucker Darstellungen in der gewünschten deutlichen Form erzeugt, muss jede Rasterpunktspalte an genau vorgegebenen Stellen ausge621 022

druckt werden. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Darstellung entsprechend dem Ausmass, in dem eine oder mehrere Rasterpunktspalten versetzt bzw. falsch angeordnet sind, mehr oder minder undeutlich.

Dieser Nachteil wirkt sich insbesondere dann sehr schwerwiegend aus, wenn der Seriendrucker nicht nur in einer Richtung, sondern in zwei Richtungen druckt. Bei einer solchen Ausführungsform eines Seriendruckers kann dann ein Zeichen in einer bestimmten Zeile in einer Richtung versetzt sein, während benachbarte Zeichen in der nächsten Zeile in der anderen Richtung versetzt ist, was somit zu einem nicht verwertbaren Druck führt.