DE2543246B2 - Verfahren zum schrittweisen abtasten von vorlagen nach einem abtastraster - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum schrittweisen Abtasten von Vorlagen, insbesondere für Textilmaschinen, nach einem Abtastraster, bei dem vor der Abtastung die Anzahl der Schritte pro Masche des Abtastrasters durch Quotientenbildung aus der auf eine Ausdehnung der Vorlage in Schrittrichtung entfallenden Anzahl von Schritten und der Anzahl der Maschen in Schrittrichtung gewonnen wird.

Das Verfahren findet unter anderem bei einem Patronen-Abtastgerät zur Gewinnung von Steuerdaten für Textilverarbeitungsmaschinen Anwendung.

In einem Beispiel sollen daher zunächst die Gewinnung der Steuerdaten für eine Webmaschine aus einem Webmusterentwurf, die Wirkungsweise eines Patronen-Abtastgerätes und die zu lösende Aufgabe erläutert werden.

Ein Gewebemuster kommt durch die unterschiedliche Farbgebung von Gewebezonen (Farbmuster) und/oder durch die Bindung des Gewebes, d. h. durch die Art der Verknüpfung von Kett- und Schußfäden (Bindungsmuster), zum Ausdruck.

Zunächst wird in einem ersten Verfahrensschritt von einem Künstler ein Musterentwurf angefertigt, der eine Aussage über Farbe und Bindung des herzustellenden Gewebemusters liefert. Während die Farbgebung erst bei dem Webprozeß durch Auswahl entsprechender Garne erfolgt, muß die Bindung bereits bei der Erstellung der Steuerdaten berücksichtigt werden. Das ausschließlich nach künstlerischen Gesichtspunkten entworfene Muster wird daher in ein webbares Muster umgewandelt, aus dem der bindungstechnische Aufbau eines Gewebes hervorgeht. Dazu wird in einem zweiten Verfahrensschritt von dem Musterentwurf eine technische Gewebezeichnung, auch Patrone genannt, angefertigt. Zeichnungsträger ist ein mit einem orthogonalen Rasternetz bedrucktes Patronenpapier.

Der Raum zwischen zwei horizontalen Rasterlinien heißt Schußlinie und zwischen zwei vertikalen Rasterlinien Kettlinie. In der Schußlinie verläuft im späteren Gewebe mindestens ein Schußfaden und in der Kettlinie mindestens ein Kettfaden. Jede Rastermasche (Musterelement) stellt einen Verkreuzungspunkt zwischen Kettiind Schußfaden dar. Der Abstand der Rasierlinien voneinander entspricht dem Kette/Schußverhältnis, einem Maß für die Feinheit des Gewebes.

In der Praxis wird meistens nicht der gesamte Musterentwurf, sondern lediglich ein Musterrapport in eine Patrone umgezeichnet, wobei unter Musterrapport das kleinste regelmäßig wiederkehrende Musterdetail zu verstehen ist.

Die Übertragung eines Musterrapports erfolgt durch Ausfüllen oder Freilassen von Musterelementen, wobei geschwungene Linien des Musterentwurfes durch webbare stufenförmige Konturen angenähert werden. Dabei werden zwei Ausführungsformen der Patrone unterschieden.

Bei der einen Ausführungsform handelt es sich um eine voll ausgezeichnete Patrone, bei der alle Fadenverkreuzungen von Kette und Schuß exakt in das Rasternetz eingezeichnet werden. Ein schwarz ausgefülltes Musterelement bedeutet z. B. eine Ketthebung und ein freies Musterelement eine Kettsenkune. Bei der

Abtastung einer solchen Patrone ist deshalb nur eine Schwarz-Weiß- Entscheidung zu treffen.

Die zweite Ausführungsform ist eine bindungslos gezeichnete Patrone, bei der alle zu einer Gewebezone mit demselben Bindungseffekt gehörigen Musterelemente durch eine Farbe (Patronierfarbe) gekennzeichnet werden. Dazu gehört die Angabe der jeder Patronierfarbe zugeordneten Bindungsinformation. Wenn in einem Gewebemuster verschiedene Bindungs effekte auftreten, enthält die Patrone verschiedene Patronierfarben, die bei der Abtastung der Patrone erkannt und ausgewertet werden müssen.

In einem dritten Verfahrensschritt werden mit Hilfe eines Patronen-Abtastgerätes Farbdaten gewonnen.

Bei einem bekannten selbsttätigen Patronen-Abtastgerät wird die aus einem Webmusterentwurf zu erarbeitende Patrone auf eine rotierende Abtasttrommel aufgespannt und von einem Lichtpunkt eines parallel zu der Abtasttrommel verschiebbaren Abtastorgans Musterelement für Musterelement abgetastet. Die Abtastung erfolgt auf kreisförmigen Umfangslinien der Abtasttrommel, die jeweils mittig zwischen zwei vertikalen Rasterlinien verlaufen. Nach der Abtastung einer Umfangslinie wird das Abtasiorgan um den Abstand zweier Umfangslinien in axialer Richtung verschoben und anschließend die nächste Umfangslinie abgetastet.

Das von der Patrone in das Abtastorgan reflektierte Licht wird dort optoelektronisch in Analogsignale umgewandelt, die einer Farberkennungsschaltung zügeführt werden. Die Farberkennungsschaltung setzt die aus jedem Musterelement gelesene Farbinformation in ein Farbsignal um, das durch Digitalisierung in Farbdaten für jedes Musterelement umgeformt wird. Die Farbdaten werden in einem Digitalspeicher abgelegt.

Bei einer voll ausgezeichneten Patrone bilden die abgespeicherten Daten bereits die Steuerdaten für den Webprozeß. Wurde dagegen eine bindungslos gezeichnete Patrone abgetastet, entstehen die Steuerdaten für den Webprozeß aus den abgetasteten Farbdaten und den separat abgespeicherten Bindungsinformationen. Die Steuerdaten werden auf Datenträger in Form von Lochstreifen, Jacquardkarten, Filmstreifen oder Magnetbändern bzw. Magnetplatten übertragen, die schließlich den Arbeitsablauf an der Webmaschine steuern.

Um bei der Abtastung einer Patrone mit Hilfe eines selbsttätig arbeitenden Patronen-Abtastgerätes eine hohe Erkennungssicherheit der Patronierfarbe eines Musterelementes zu erzielen, müssen die Konturen jedes Musterelementes sehr exakt mit Farbe ausgefüllt werden, damit die Abtastoptik an der Abtaststelle eine eindeutige Information entnehmen kann. Die Paironenzeichnung muß deshalb mit größter Sorgfalt ausgeführt werden. Dieses Verfahren ist daher sehr aufwendig und zeitraubend. Oft ist diese Forderung kaum zu erfüllen, wenn es sich bei sehr feinen Gewebemustern um Musterelemente mit einer Kantenlänge bis zu einem Millimeter handelt. m>

Die Sicherheit bei der Erkennung einer Patronierfarbe kann auch bei einer nicht exakt gezeichneten Patrone erhöht werden, wenn die Information von dem Abtastorgan jeweils im Zentrum eines Musterelementes abgefragt wird. An dieser Stelle ist der Farbauftrag mit hi Sicherheit vorhanden.

Bei einem selbsttätig arbeitenden Patronen-Abtastgerät, bei dem das Abtastorgan, wie beschrieben, äquidistante Vorschubschritte ausführt, kann eine mittige Abtastung der Musierelemente aber nur dann erreicht werden, wenn das auf das Patronenpapier aufgedruckte Rasternetz exakt ausgeführt und die Patrone maßhaltig ist.

Diese Forderungen sind in der Praxis nicht gegeben. Das aufgedruckte Rasternetz ist oft ungenau, und herkömmliches Patronenpapier ist nicht verzugsfrei. Sofern nicht in klimatisierten Räumen gearbeitet wird, führen Temperaturschwankung und Änderung der Luftfeuchtigkeit zu einer unerwünschten Längenänderung der Patrone, die bei einer durchaus üblichen Rapportlänge von einem Meter bis zu zehn Millimetern betragen kann. Wenn aber, wie bereits erwähnt, die Kantenlänge eines Musterelementes etwa einen Millimeter beträgt, erkennt man unschwer, daß eine mittige Abtastung jedes Musterelementes nicht gewährleistet ist. Hinzu kommt, daß sich das Patronenpapier auch durch unterschiedliche Feuchtigkeitsverteilung aufgrund eines ungleichmäßigen Auftrages der Patronierfarben bei der Patronenherstellung verzieht.

Außerdem sind oft dickere Markierungslinien additiv in das Rasternetz eingefügt, so daß keine äquidistanten Schnittpunkte vorliegen oder ein Rasternetz fehlt gänzlich. Die genannten Schwierigkeiten können teilweise durch die Verwendung einer teuren, aber maßhaltigeren Plastikfolie als Zeichnungsträger für die Patrone vermieden werden, so daß mit einer konstanten Schrittweite des Abtastorgans gearbeitet werden kann. Diese Plastikfolie bietet aber einen schlechten Haftgrund für die Patronierfarben, und ein gleichmäßiger Farbauftrag ist nur schwierig zu erzielen. Der erforderliche Zeitaufwand beim Patronieren auf einer derartigen Plastikfolie ist somit erheblich höher als bei normalem Patronenpapier. Um die Patronierzeit kurz zu halten und wirtschaftlich arbeiten zu können, besteht in der Praxis daher weiterhin der Wunsch, das billigere Patronenpapier zu verwenden, und die vorhandenen Nachteile durch geeignete Mittel zu vermeiden.

Es sind auch bereits Vorrichtungen bekannt geworden, die die Nachteile des herkömmlichen Patronenpapiers zu kompensieren suchen.

In der DT-OS 21 54 878 wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der neben dem die Information der Patrone lesenden Hauptabtastorgan ein Hilfsabtastor gan vorhanden ist. Das Hilfsabtastorgan tastet eine außerhalb der Patrone angeordnete Skala ab, deren Teilung jeweils mittig zu zwei vertikalen Rasterlinien der Patrone lieg«. Das Hilfsabtastorgan erzeugt bei entsprechender Ausrichtung beider Abtastorgane immer dann einen Steuerimpuls, wenn sich das Hauptabtastorgan im Zentrum eines Mustereiementes befindet. Zu diesem Zeitpunkt veranlaßt der Steuerimpuls das Hauptabtastorgan, eine Probe aus der Patrone zu entnehmen.

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß zusätzlich eine Skala mit einer an die Rasterweite der gerade abzutastenden Patrone angepaßten Teilung gezeichnet werden muß, wobei jeweils der Ver7ug des Patronenpapiers zu berücksichtigen ist.

Es wird ferner vorgeschlagen, mii dem Hilfsabtastorgan die vertikalen Rasterlinien der Patrone selbst abzutasten. Diese Methode setzt voraus, daß ein Rasternetz vorhanden und das vorhandene Rasternetz sehr gut ausgedruckt ist, damit eine Erkennung überhaupt möglich wird. Als Nachteile sind weiterhin anzusehen, daß mangelhaft ausgedruckte Rasterlinien nachgezeichnet werden müssen. Beide Abtastorgane

sind sorgfältig zueinander auszurichten, damit der Steuerimpuls genau zu dem gewünschten Zeitpunkt der Probenentnahme erscheint.

Aus der DT-OS 22 04 710 ist eine weitere Vorrichtung bekannt, die ebenfalls ein Hilfsabtastorgan zur Erzeugung eines Steuerimpuls durch Abtastung vertikaler Rasterlinien enthält. Um zu vermeiden, daß bei ungenügend ausgedruckten Rasterlinien ein Steuerimpuls ausbleibt, ist zusätzlich ein Taktgenerator vorgesehen, der von den Steuerimpulsen so synchronisiert wird, daß er taktgleich mit den Steuerimpulsen Hilfsimpulse erzeugt. Beim Ausbleiben eines Steuerimpulses aufgrund einer nicht erkannten Rasterlinie legt der Hilfsimpuls den Zeitpunkt der Abtastung fest.

In der DT-OS 20 23 607 wird ein weiteres Verfahren beschrieben, bei dem ein Längsstreifen der mit einem Rasternetz versehenen i'atrone von Farbeintragungen freigehalten und kurz vor der Abtastung von der Patrone abgetrennt und in eine Vorrichtung eingespannt wird. Dieser Längsstreifen wird dann ebenfalls zur Gewinnung von Steuerimpulsen von einem Hilfsabtastorgan abgetastet.

Anstelle von gedruckten Rasterlinien können auch Magnetlinien auf die Patrone aufgebracht und mit einer entsprechenden Abtastvorrichtung abgetastet werden.

Bei den zuvor genannten Verfahren wird ein Rasternetz vorausgesetzt, wobei alle Rasterlinien oder zumindest die Mehrzahl der Rasterlinien kräftig ausgedruckt sein müssen. Schwach sichtbare Linien sind von Hand nachzuzeichnen. Haupt- und Hilfsabtastorgan müssen genau justiert werden. Diese Arbeitsweisen bringen daher einen erheblichen Mehraufwand bei der Gewinnung von Steuerdaten mit sich. In der DT-OS 24 24 457 wird bereits ein Abtastverfahren angegeben, bei dem das Abtastorgan unabhängig von gedruckten Rasterlinien und von möglichen Maßschwankungen der Patrone selbsttätig in Kettenrichtung verstellt wird. Bei dem dort beschriebenen Abtastgerät ist die Patrone derart auf die Abtasttrommel aufgespannt, daß die Schußlinien in Umfangsrichtung und die Kettenlinien in Abtastrichtung verlaufen. Während der Abtastung rotiert die Abtasttrommel ständig, und das Abtastorgan führt eine schrittweise axiale Vorschubbewegung mittels eines Schrittmotors aus, wobei jeweils nach Abtastung einer Schußlinie eine Teilverstellung zur nächsten Schußlinie erfolgt. Zur Ermittlung der Größe in Teilverstellung wird vor der Abtastung der ganzzahlige Quotient aus der auf die Länge der Patrone in Kettenrichtung entfallenden Anzahl von Motortaklen und der Anzahl der Maschen in Schrittrichtung gebildet. Der ganzzahlige Quotient ist die Sollgröße für die Steuerung des Schrittmotors.

Die während der Vorschubbewegung des Abtastorgans tatsächlich abgegebenen Motortakte werden als Istgrößc gezählt und mit der Sollgröße verglichen, wobei bei Gleichheit die Teilverstellung und der Zählzyklus durch Rückstellen der Zähler beendet werden. Während jeder Teilverstellung läuft somit ein neuer Zählzyklus und ein erneuter Vergleich mit dem Quotienten ab. Da der Quotient ganzzahlig ist, entsteht bereits bei der Quotientenliildung durch Abrundung ein Fehler, der sich bei den einzelnen Tcilverstellungen laufend aufaddiert. Das Abtastorgan wird also mit einem von Tcilverstellung zu Tcilvcrstcllung wachsenden Fehler gegenüber seiner Sollstcllung positioniert, was in bezug auf die Erkcnnung.ssichcrheit einer Information innerhalb einer Masche als äußerst iiHcliieilig angesehen wird. Es hat sich nämlich in der Praxis herausgestellt, daß die mit dem vorgeschlagener Verfahren erzielbaren Genauigkeiten nicht ausreichenc sind, wenn sehr lange Patronen mit einer großen Anzah von Teilverstellungcn entsprechend einem großer ^r> Summenfehler oder Patronen mit sehr kleinen Mascher abgetastet werden müssen.

Ein weiterer Nachteil des vorgeschlagenen Abtastverfahrens besteht darin, daß eine von Rasterlinien unabhängige Teilverstellung nur in Kettenrichtung

ίο erfolgt. Maßschwankungen können daher nur in einet Ausdehnung der Patrone kompensiert werden. Außerdem ist das Kette-Schuß-Verhältnis nicht frei wählbar was ebenfalls sehr nachteilig ist.

Die vorangegangenen Erläuterungen bezogen sich auf ein Patronen-Abtastgerät zur Gewinnung von Steuerdaten für Textilverarbeitungsmaschinen.

Ähnliche Probleme ergeben sich aber auch bei der Abtastung von Vorlagen in der Reproduktionstechnik, z. B. bei der Herstellung von Farbauszügen. Dort kann

2i) die Erfindung immer dann mit Vorteil Anwendung finden, wenn die Abmessungen einer Reproduktion sehr genau eingehalten werden müssen, aber nur ungenaue und nicht maßhaltige Vorlagen zur Verfügung stehen.

Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Abtastverfahren anzugeben, mit dem eine größere Abtastgenauigkeit erzielt wird, und bei dem im Falle einer Patronen-Abtastung das Kette-Schuß-Verhältnis frei wählbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung stellen die Ausführungsbeispiele dar, die im folgenden beschrieben und in den Fig. 1 bis 7 dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild eines Patronen-Abtastgerätes,

Fig.2 eine ausführliche Teilschaltung des Horizontal-Rechenwerkes,

Fig. 3 eine ausführliche Schaltung des Befehlsrechners im Horizontal-Rechenwerk,
Fig.4 eine graphische Darstellung zur Verdeutlichung der Erfindung,

Fig.5 ein anderes Ausführungsbeispiel eines Patronen-Abtastgerätes,

Fig.6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Befehlsrechner,

F i g. 7 ein Ausführungsbeispiel einer Zählschaltung.

F i g. 1 zeigt ein prinzipielles Blockschaltbild zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine Patrone 1 ist auf den als Abtasttrommel 2 ausgebildeten Vorlagenträger eines nicht näher dargestellten Patronen-Abtastgerätes aufgespannt. Gegenüber einem ebenen Vorlagenträger bietet die Trommel den Vorteil, daß das Patronen-Ablastgerät kompakt gebaut werden kann.

Die Patrone 1 enthält einen Musterrapport eines

vi Textilmusters und ist auf normalem, nicht verzugsfreiem Patronenpapier gezeichnet. Die von den Rasterlinien 3 eines orthogonalen Rasternetzes begrenzten Musterelementc 4 enthalten die bindungstechnische Information in Form einer Patronierfarbe, die mit Hilfe des

ι-" Patronen-Ablastgeriites zu erkennen ist. Der Übersichtlichkeit wegen sind nur wenige Mustcrelemente dargestellt. Zusätzlich ist ein Koordinatensystem in die Patrone 1 eingezeichnet, dessen X-Achse im Ausführungsbeispiel mit der den Musterrapport in einer

ι·'· Umfangsrichtung begrenzenden horizontalen Rastcrlinie 5 und dessen V-Achsc mit der den Musterrapport in einer axialen Richtung begrenzenden vertikalen Raslerlinie 6 zusammenfallen.

Dem Koordinatennullpunkt Po entspricht der untere Eckpunkt des ersten Musterelementes 4. Die Rapportlänge X] in Richtung der X-Achse wird durch die Punkte Po und P\ und die Rapporthöhe y\ in Richtung der V-Achse durch die Punkte P₀ und P₂ festgelegt. Ist kein Rasternetz in der Patrone vorhanden, bilden die Koordinaten-Achsen die Bezugskanten des Musterrapports.

Die Patrone 1 ist sorgfältig auf der Abtasttromme! 2 ausgerichtet derart, daß die .X-Achse sehr genau auf einer Mantellinie und die V-Achse auf einer Umfangslinie der Abtasttrommel 2 verlaufen.

Die Palrone 1 wird von einem axial an der Abtasttrommel 2 entlanggeführten Abtastorgan 7 zeilenweise Musterelement für Musterelement in Richtung des Pfeiles 8 abgetastet.

Bei der Abtastung wird das von der Patrone 1 reflektierte Abtastlicht optoelektronisch in Analogsignale umgewandelt, die einem Verstärker 9 und einer Farberkennungsschaltung 10 zugeführt werden. Die Farberkennungsschaltung 10 erzeugt aus den gelesenen Farbinformationen entsprechende Farbsignale die an einem Ausgang 11 der Farberkennungsschaltung 10 zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen.

Die Abtastzeilen, durch gestrichelte Linien 12 angedeutet, verlaufen jeweils mittig zwischen zwei horizontalen Rasterlinien. Die Anfänge der Abtastzeilen liegen auf der V-Achse.

Die Informationsentnahme aus den Musterelementen 4 soll immer dann erfolgen, wenn sich die optische Achse des Abtastorgans 7 etwa im Zentrum eines Musterelementes 4 befindet.

Die Axialverschiebung des Abtastorgans 7 wird durch einen Schrittmotor 13 bewirkt, der von einer Taktfolge T„ über einen Motorverstärker 14 und eine Motorsteuerstufe 15 gesteuert wird. Die Taktfolge T, wird in einem nicht näher dargestellten Zentral-Steuerwerk 16 erzeugt und gelangt bei der Vorschubbewegung des Abtastorgans 7 in Richtung des Pfeiles 8 über eine Leitung 17 und bei entgegengesetzter Vorschubbewegung über eine andere Leitung 17' auf die Motorsteuerstufe 15.

Die schrittweise Drehbewegung der Abtasttrommel 2 erfolgt mit Hilfe eines weiteren Schrittmotors 18, der von einer Taktfolge Tb über einen Motorverstärker 19 und eine Motorsteuerstufe 20 gesteuert wird. Die Taktfolge Tb, ebenfalls in dem Zentral-Steuerwerk 16 erzeugt, wird der Motorsteuerstufe 20 bei Drehung der Abtasttrommel 2 in Richtung des Pfeiles 21 über eine Leitung 22 und bei entgegengesetzter Drehbewegung «ι über eine Leitung 22' zugeführt.

Zur Einstellung des Patronen-Abtastgerätes können die Vorschubbewegung des Abtastorgans 7, die Drehbewegung der Abtasttrommel 2 und weitere noch zu beschreibende Funktionen manuell durch Betätigen v> entsprechender Tasten eines Tastenfeldes 24 gesteuert werden. Das Tastenfeld 24 sieht mit dem Zentral-Sleuerwerk 16 über Leitungen 25 in Wirkverbindung.

Wie bereits ausgeführt, ist die abzutastende Palrone 1 auf normalem, nicht maßhaltigem Patronenpapier <><> gezeichnet. Die Rapportlänge a< und die Rapportbreitc y\ mögen aufgrund von linearen Längenänderung von den Sollmaßen abweichen. Nach dem Erfindungsgedanken werden die Schrittmotoren und die Auswertung der Farbsignalc während der Abtastung so gesteuert, daß u^r> eine inittigc Informalion.scnlnahmc aus allen Musterclemcnlen gewährleistet ist und somit eine hohe lirkcnnungssichcrheit erreicht wird.

Zur Ermittlung der Steuerbefehle sind ein Horizontal-Rechenwerk 26a und ein Vertikal-Rechenwerk 26b vorgesehen. Das vor der Abtastung der Patrone 1 durchzuführende Verfahren zur Ermittlung der Steuerbefehle und die Wirkungsweise der Rechenwerke 26a und 26b sollen anhand des Blockschaltbildes der F i g. 1 im folgenden erläutert werden. Die Beschreibung wird sich zunächst auf das Horizontal-Rechenwerk 26a beschränken, da das Vertikal-Rechenwerk 26f> identisch aufgebaut ist.

Der erste Verfahrensschritt besteht im Ausmessen der von dem Sollmaß abweichenden Rapportlänge x\ mit Hilfe des Abtastorgans 7 unmittelbar vor Abtastung der Patrone 1. Zur Erfassung des Meßergebnisses ist dem Schrittmotor 13 ein Horizontalschrittzähler 27 zugeordnet, der als Vorwärts-Rückwärts-Zähler ausgebildet ist. Der Vorwärts-Zähleingang 28 ist mit der Leitung 17 und der Rückwärts-Zähleingang 28' mit der Leitung 17' verbunden.

Bei der Vorschubbewegung des Abtastorgans 7 in Richtung des Pfeiles 8 wird der Vorwärts-Zähleingang 28 mit der Taktfolge T, beaufschlagt, und der Horizontal-Schrittzähler 27 zählt die Anzahl der Vorschubschritte des Schrittmotors 13 ein. Bei entgegengesetzter Vorschubrichtung gelangt die Taktfolge T₁₁ an den Rückwärts-Zähleingang 28', und eine entsprechende Anzahl von Vorschubschritten wird ausgezählt. Der Zählerstand χ des Horizontal-Schrittzählers 27 kennzeichnet die Position des Abtastorgans 7 auf der X-Achse. Bei dem Zählerstand Null befindet sich das Abtastorgan 7 in dem Koordinatennullpunkt Po und bei dem Zählerstand *i im Punkte P\. In dem Ausführungsbeispiel entspricht eine Zähleinheit einem Vorschubschritt von 0,1 mm.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die tatsächlichen Abmessungen der Patrone 1 mit Hilfe des Abtastorgans 7 in dem Patronen-Abtastgerät selbst festzustellen. Da Messung und Abtastung mit derselben Einrichtung erfolgen, werden geräteeigene Fehler eliminiert.

Zur Ausmessung der Rapportlänge x\ werden Abtastorgan 7 und Abtasttrommel 2 mit Hilfe der Schrittmotoren 13 und 18 relativ so gegeneinander verschoben, daß die optische Achse des Abtastorgans 7 zunächst genau den Koordinatennullpunkt Po trifft. In dieser Position erfolgt die Rückstellung des Horizontal-Schrittzählers27.

Anschließend wird das Abtastorgan 7 durch eine Vorschubbewegung in Richtung des Pfeils 8 genau auf den Punkt P\ positioniert.

Die Vorschubsteuerung des Abtastorgans 7 und die Steuerung der Drehbewegung der Abtasltrommel 2 erfolgen durch Betätigen der Tasten 29 und 30 des Tastenfeldes 24 durch eine Bedienungsperson, wobei die Bewegungsrichtung durch entsprechende Symbole auf den Tasten angedeutet ist. Zur Feinpositionierung des Abtastorgans 7 auf die Punkte Po und Pi kann durch einen einmaligen Tastendruck ein Einzelschritt der Schrittmotore ausgeführt werden.

Zur weiteren Bedienungserleichterung könnte das Abtastorgan 7 mit einer Spicgelreflcxeinrichtung, bestehend aus einem F.inblickuibus, mit einer Mattscheibe, einer Lupe und einem Umlenkspiegel ausgerüstet sein. Befindet sich der Umlenkspiegel im Strahlengang, so wird der von der Abtastoptik erfaßte Bereich auf der Mattscheibe abgebildet und kann von der Bedienungsperson vergrößert durch clic Lupe betrachtet werden. Auf der Mattscheibe befindet sich z. B. ein Fadenkreuz als Bezugsmarke, in dem genau der Bildpunkt

abgebildet wird, der sich gerade in der optischen Achse des Abtastorgans 7 befindet.

Während des Meßvorgangs hat der Horizontal-Schrittzähler 27 die Anzahl *i der zum Durchfahren der Meßstrecke erforderlichen Vorschubschritte des Schrittmotors 13 als fünfstellige Dezimalzahl gezählt, und das Ergebnis erscheint als binär codierte Daten x\ an einem Ausgang 31 des Honzontal-Schrittzählers 27. Die Daten χι werden in einem Schieberegister 32 abgespeichert. Dazu ist der Ausgang 31 des Horizontal-Schrittzählers 27 über eine Leitung 33 mit einem ersten Dateneingang 34 des Schieberegisters 32 verbunden.

Die Bedienungsperson stellt außerdem an einem Ziffernschalter 35a die vorgegebene Anzahl X2 von Musterelementen 4 pro Abtastzeile bzw. von Rasterlinien des Abtastrasters, die auf die Rapportlänge x\ entfallen, als dreistellige Dezimalzahl ein. Die Anzahl wird ebenfalls als binär codierte Daten χι in dem Schieberegister 32 abgelegt. Dazu ist der Ziffernschalter 35a über eine Leitung 36 an einen Dateneingang 37 des Schieberegisters 32 angeschlossen.

Als nächster Verfahrensschritt wird die Anzahl der auszuführenden Vorschubschritte des Schrittmotors 13 pro Musterelemente 4 als Quotient q_x aus der gemessenen Rapportlänge X₁ der Patrone 1 und der vorgegebenen Anzahl xi von Musterelementen 4 ermittelt.

Der Quotient q_x = *i/*2 wird in einem Quotientenrechner 38 gebildet. Zur Durchführung der Rechenoperation, die durch Betätigung der Taste 39 »Quotientenbildung« des Tastenfeldes 24 eingeleitet wird, erfolgt der Transfer der Daten x\ als Dividend und anschließend der Transfer der Daten X2 als Divisor über den ersten Datenausgang 40 des Schieberegisters 32, eine Leitung 41 und über den Dateneingang 42 in den Quotientenrechner 38. Die gesamte Information des Schieberegisters 32 ist damit ausgelesen. Der ermittelte Quotient q_x wird über einen Datenausgang 43 des Quotientenrechners 38, eine Leitung 44 und über einen weiteren Dateneingang 45 in das Schieberegister 32 eingeschrieben.

Anschließend erfolgt das Ausmessen der Rapporthöhe y\ zwischen den Punkten P₀ und Pi mit Hilfe des Abtastorgans 7. Gleichzeitig stellt die Bedienungsperson an dem ^fernschalter 356 die Anzahl y₂ von Musterelemeri!<n 4 ein, die auf die Rapporthöhe v\ entfallen. Der Quotient Qy=y\ly2 wird in dem Vertikal-Rechenwerk 26i>gebildet. Damit ist die Ausmessung der Patrone 1 abgeschlossen, und es kann mit der eigentlichen Abtastung begonnen werden.

Dazu wird das Abtastorgan 7 durch Betätigen der Tastengruppen 29 und 30 des Tastenfeldes 24 auf den Anfang P'n der ersttn Abtastzeile gefahren und anschließend die Taste 46 »Abtasten« des Tastenfeldes 24 betätigt.

Zur Ermittlung der Steuerbefehle während der Abtastung der Patrone 1 ist ein Befehlsrcchner 47 vorgesehen.

Den Steuereingängen des Befehlsrechners 47 werden folgende Steuerinformationen zugeführt. Die Taktfolge Tu gelangt über eine Leitung 17 auf einen ersten Stcucreingang 48. Die Sollanzahl X2 von Musterelenicntcn 4 wird einem zweiten Steuereingang 49 über die Leitung 36 zugeführt. Ein dritter Steuereingang 50 des Bcfchlsrcchncrs 47 wird über die Leitung 33 mit dem laufenden Zählerstand χ des Horizontal-Schrittzählers 27 beaufschlagt. Der in dem Schieberegister 32 abgespeicherte Quotient «?< gelangt von einem /.weiten Datenausgang 51 des Schieberegisters 32 über eine Leitung 52 auf einen vierten Steuereingang 53 des Befehlsrechners 47.

Während der zeilenweisen Abtastung der Patrone 1 wird laufend die Sollanzahl von Vorschubschritten des Abtastorgans 7 vom Zeilenanfang bis zum Erreichen einer vertikalen Rasterlinie des Abtastrasters in dem Befehlsrechner 47 ermittelt, in dem jeweils nach

Überschreiten einer Rasterlinie durch das Abtastorgan

in 7 der Quotient <7* aufaddiert wird.

Das Ergebnis der Aufaddition wird fortlaufend mit dem Zählerstand χ des Horizontal-Schrittzählers 27 verglichen. Immer, wenn der Zählerstand χ dem Additionsergebnis entspricht, erzeugt der Befehlsrechner 47 einen Steuerbefehl »Abtastraster«, der von einem Ausgang 54 über eine Leitung 55 dem Zentral-Steuerwerk 16 zugeführt wird.

Dieser Steuerbefehl »Abtastraster« erscheint immer dann, wenn das Abtastorgan 7 während der axialen Vorschubbewegung ein Musterelement 4 abgetastet hat oder definiert ein »fiktives Abtastraster«, wenn anstelle einer gerasterten Patrone ein ungerasterter Musterentwurf abgetastet wird.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht somit darin, daß keine Rasterlinien auf der Patrone erforderlich sind, um dem Abtastorgan 7 genaue Abtastpositionen zu diktieren.

Der Befehlsrechner 47 erzeugt außerdem Steuerbefehle »Informationsentnahmt«, die die Zeitpunkte JO festlegen, zu denen den Musterelementen 4 Farbinformationen entnommen werden sollen. Die Steuerbefehle werden von einem weiteren Ausgang 56 des Befehlsrechners 47 über eine Leitung 57 der Farberkennungsschaltung 10 zugeführt. Da einerseits der Quotient q_x, der ein Maß für die exakte Länge eines Musterelements 4 darstellt, ein Dezimalbruch sein kann, andererseits aber die Länge eines Musterelementes 4 nur als Vielfaches eines Vorschubschrittes anzunähern ist, muß der dadurch entstehende Vorschubfehler durch Korrek-4ü turvorschubschritte kompensiert werden, wozu der Befehlsrechner 47 einen Steuerbefehl »Korrekturschritt« erzeugt, der dem Zentral-Steuerwerk 16 von einem dritten Ausgang 58 des Befehlsrechners 47 über eine Leitung 59 zugeführt wird.

Bei Erscheinen des Steuerbefehls »Korrekturschritt« wird nach Ablauf einer Anzahl von Takten der Taktfolge T₃, die dem ganzzahligen Teil des Quotienten q_x entspricht, vom Befehlsrechner 47 ein zusätzlicher Takt der Taktfolge T, an die Motorsteuerstufe 15 gegeben, wodurch der Schrittmotor 13 einen zusätzlichen korrigierenden Vorschubschritt ausführt. In diesem Falle wird das Steuersignal »Abtastraster« erst nach diesem Korrekturschritt ausgelöst, so daß das Abtastraster nach dem Erfindungsgedanken automatisch an die tatsächliche Rapportlänge der Patrone I angepaßt wird.

Aus einem Vergleich der vorgegebenen Anzahl X2 von Musterclenienten 4 pro Abtastzeile mit dem Ergebnis der laulend ausgeführten Mehrfachaddition des Quobo tienten q_x wird in dem Befehlsrechner 47 ein weiterer Steuerbefehl »Zeilenende« abgleitet der dem Zentral-Steuerwerk 16 von einem Ausgang 60 des Befehlsrechners 47 über eine Leitung 61 ?ugeleitct wird.

Der Steuerbefehl »Zeilenende« nach Abtastung des letzten Musterciemcntes der ersten Abtastzeile löst die Rückführung des Abtastorgans 7 auf den Anfang der /weiten Abtastzeile aus.

Dazu sind eine axiale Verschiebung des Abtastorgans

Il

7 entgegengesetzt der Richtung des Pfeiles 8 und ein Winkelschritt der Abtasttrommel 2 in Richtung des Pfeiles 21 notwendig.

Die Drehrichtungsumkehr des Schrittmotors 13 für die Axialverschiebung des Abtastorgans 7 wird dadurch herbeigeführt, daß die Taktfolge T_a anstatt über die Leitung 17 über die Leitung 17' auf die Motorsteuerstufe

15 gegeben wird.

Während des Rücklaufes des Abtastorgans 7 wird der Rüclvwärts-Zähleingang 28' des Horizontal-Schrittzählers 27 mit der Taktfolge T_a beaufschlagt und der Horizontal-Schrittzähler 27 leer gezählt.

Der Zählerstand χ wird in dem Befehlsrechner 47 auscodiert und beim Zählerstand Null gibt der Befehlsrechner 47 einen Steuerbefehl »Zeilenanfang« von einem weiteren Ausgang 62 des Befehlsrechners 47 über eine Leitung 63 an das Zentral-Steuerwerk 16 ab, der die Rückführung des Abtastorgans 7 beendet.

Zur Durchführung des Winkelschrittes der Abtasttrommel 2 gibt der Steuerbefehl »Zeilenende« die Taktfolge Tb frei, die den Schrittmotor 18 und den Vertikal-Schrittzähler des nicht näher dargestellten Vertikal-Rechenwerkes 26b startet.

Während der Schrittbewegung der Abtasttrommel 2 wird der zuvor errechnete Quotient q_y laufend mit dem Zählerstand des Vertikal-Schrittzählers verglichen. Bei Gleichheit wird ein Steuerbefehl »Halt« für den Schriitmotor 18 erzeugt, der dem Zentral-Steuerwerk

16 von einem Ausgang 64 des Vertikal-Rechenwerkes 2Sb über eine Leitung 65 zugeführt wird. jo

Wenn sowohl der Steuerbefehl »Zeilenanfang« als auch der Steuerbefehl »Halt« erscheinen, befindet sich das Abtastorgan 7 auf dem Anfang der zweiten Abtastzeile, und die Abtastung kann fortgesetzt werden.

Für weitere Winkelschritte der Abtasttrommel 2 jeweils nach Abtastung einer Zeile wird der errechnete Quotient q_x fortgesetzt aufaddiert und das Ergebnis mit dem Zählerstand y des Vertikal-Schrittzählers zur Gewinnung der Steuerbefehle »Halt« verglichen.

In dem Vertikal-Rechenwerk 26b wird außerdem die Anzahl ausgeführter Winkelschritte der Abtasttrommel 2 mit der Anzahl yi verglichen.

Bei Gleichheit erzeugt das Vertikal-Rechenwerk 26f> einen weiteren Steuerbefehl »Abtastende«, der über einen weiteren Ausgang 66 des Vertikal-Rechenwerkes 266 und über eine Leitung 67 dem Zentral-Steuerwerk 16 zugeführt wird. Bei Erscheinen des Befehls »Abtastende« ist auch die Farbinformation des letzten Musterelementes gewonnen und die Abtastung der gesamten Patrone 1 beendet. w

Fig. 2 zeigt eine ausführliche Darstellung eines Teils des Horizontal-Rechenwerks 26a mit dem Horizontal-Schrittzähler 27, dem Ziffernschalter 35a, dem Schieberegister 32 und dem Quotientenrechner 38.

Der Horizontal-Schrittzähler 27 ist aus fünf in Kaskade geschalteten Zählereinheiten 271 bis 275 aufgebaut, wobei den Zähleinheiten die Wertigkeiten 10° bis 10⁴ der fünfstelligen Dezimalzahl x\ zugeordnet sind. Eine Zählereinheit besteht z. B. aus Vorwärts-Rückwärts-Dezimalzählcrn von Typ 74 192 (Fa. Texas t>o Instruments). Diese und im folgenden Text genannten Bausteine sind im Handel erhältlich und dem Fachmann bekannt, so daß sich deren Beschreibung erübrigt.

Jede Zählereinheit arbeitet im 8421-BCD-Code und stellt jede eingezählte Ziffer zwischen »0« und »9« an bs ihrem Ausgang als vierstellige Dualzahl (Digit) dar. Bei Erscheinen der dezimalen »Zehn« erfolgt ein Übertrag auf die höherwertige Zählercinheit.

Bei dem Ziffernschalter 35a handelt es sich um einen Codierschalter, der dii: eingestellten Ziffern der Dezimalzahl X₂ ebenfalls nach dem 8421-BCD-Code in drei Dualzahlen έ 4 Bit umwandelt.

Das Schieberegister32 ist aus vier Bausteinen 321 bis 324 aufgebaut. Jeder Baustein ist z. B. ein 8-Bit-Rechts-Links-Schieberegister vom Typ 74 198 (Fa. Texas Instruments). Den Bausteinen 321 bis 324 sind die dualen Wertigkeiten 2° bis 2³ zugeordnet. Der Übersichtlichkeit halber ist die Zusammenschaltung der vier Bausteine 321 bis 324 zu dem Schieberegister 32 nur vereinfacht dargestellt. Ein Baustein hat acht Speicherplätze, wobei der Ausgang des ersten Speicherplatzes mit O₃ und der Ausgang des höchsten Speicherplatzes mit Qh bezeichnet ist. Alle Ausgänge Q₁ bilden den Ausgang 40 des Schieberegisters 32 und alle Ausgänge Qh den Ausgang 51. Die Eingänge der Bausteine für die Schieberichtung »Rechts« bilden den Eingang 45 des Schieberegisters 32. Jeder Ausgang Q_h ist mit dem zugeordneten seriellen Eingang für die Schieberichtung »Links« verbunden, so daß die über den Ausgang 51 herausgeschobene Information wieder über die seriellen Eingänge eingespeichert werden (Ringzähler). Jeweils gleichrangige Speicherplätze der vier Bausteine sind zu acht Speicherbereichen a bis h ii vier Bit (digit) zusammengefaßt, denen jeweils eine dezimale Wertigkeit zugeordnet ist. Die Zuordnung der Wertigkeiten geht aus der in Fig. 2 angegebenen Tabelle hervor. Durch einen parallelen Datentransfer werden die fünf Dekaden der Dezimalzahl αί über die Eingänge 34 des Schieberegisters 32 in den Speicherbereichen a bis e und die drei Dekaden der Dezimalzahl ,Y₂ über den Eingang 37 in die Speicherbereiche /"bis h abgelegt.

Der Quotientenrechner 38 besteht aus der eigentlichen Recheneinheit 381, einer Eingabeschaltung 382 und einer Anzeigeeinheil 383, an der der errechnete Quotient q_x angezeigt wiird. Bei der Recheneinheit 38 handelt es sich um einen DCD-Rechner, z. B. vom Typ TMS 0117 NT (Fa. Texas Instruments). Bei dieser Recheneinheit werden die Eingangsdaten seriell als Fünf-Bit-Worte über einen Dateneingang 68 eingegeben. Davon bilden vier Bit die Operanden für die auszuführende Rechenoperation oder einen Befehlscode. Das fünfte Bit bestimmt als »Steuerbit«, ob die Vier-Bit-Information als Operand oder Befehl zu interpretieren ist. Ein Operand kann eine bis zu zehnstellige Dezimalzahl sein.

Ist die Stellenzahl geringer, müssen entsprechende Nullen hinzugefügt werden. Im vorliegenden Falle ist eine Division auszuführen, wobei eine fünfstellige Dezimalzahl als Dividend, ein Divisionsbefehl und eine dreistellige Dezimalzahl als Divisor in die Recheneinheit 381 einzugeben sind. Der Dezimalpunkt ist zwischen den Dekaden 10° und 10~' festgelegt. Zum Transfer von Dividend und Divisor aus dem Schieberegister 32 in die Recheneinheit 381 sind die Ausgänge 40 des Schieberegisters 32 über die Leitung 41, ein ODER-Tor 69 und ein weiteres ODER-Tor 70 der Eingabeschaltiing 382 mit dem seriellen Dateneingang 68 der Recheneinheit 381 verbunden. Es wird zunächst die Dezimalzahl x\ als Dividend in die Recheneinheit 381 transferiert, indem Dekade für Dekade, beginnend mit den Daten der höchstwertigen Dekade und dem höchstwertigen Bit aus dem Schieberegister 32 in Richtung des Pfeiles 71 herausgeschoben und die lci/tcn fünf Dekaden als Nullen über eine Leitung 72 hinzugefügt werden.

Gleichzeitig wird auch die Dcziinalzuhl .vj in Richtun«

des Pfeils 71 verschoben und befindet sich nach Abschluß des Transfers der Dezimalzahl X] in die Recheneinheit 381 in den Speicherbereichen a bis cdes Schieberegisters 32.

Es folgt die Eingabe des Rechenbefehls »Division« über die Leitung 72, wobei ein entsprechendes Steuerbit zur Kennzeichnung des Befehls über eine Leitung 73 hinzugefügt wird.

Anschließend wird dann die Dezimalzahl X2 als Divisor aus dem Schieberegister 32 über die Leitung 41 ι ο in Richtung des Pfeils 71 herausgeschoben und in die Recheneinheit 381 eingespeichert. Dabei werden über die Leitung 72 zwei führende und fünf nachfolgende Nullen ergänzt. Nach Abschluß dieser Operation ist die gesamte Information aus dem Schieberegister 32 herausgeschoben.

Mit dem Befehl »Ergebnisbildung«, der über die Leitung 73 zu der Recheneinheit 381 gelangt, wird die Division eingeleitet. Der errechnete Quotient q_x ist eine achtstellige Dezimalzahl mit drei Stellen vor und fünf Stellen hinter dem Dezimalpunkt, die zunächst in dem Schieberegister 32 abgespeichert wird.

Die Ausgabe der errechneten Ergebnisses erfolgt seriell für jede Dekade, wobei jeweils das eine Dekade kennzeichnende Wort έ vier Bit an dem Datenausgang 43 der Recheneinheit 381 parallel anliegt, jedes Wort wird beginnend mit der höchstwertigen Dekade 10² des Quotienten q_x über den Eingang 45 in Richtung des Pfeils 71 in einen Speicherbereich des Schieberegisters 32 hineingeschoben. Dabei fallen die führenden Nullen heraus.

Nach Durchführung dieser Operation befindet sich die höchstwertige Dekade 10² des Quotienten q_x in dem Speicherbereich a und die niederwertigste Dekade ΙΟ-⁵ indem Speicherbereich Λ des Schieberegisters 32.

Damit ist die Quotientenbildung abgeschlossen, und die Abtastung der Patrone 1 kann beginnen. Während der Abtastung ermittelt der Befehlsrechner 47 die entsprechenden Steuerbefehle.

Dieser Vorgang soll im folgenden näher beschrieben ίο werden.

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Befehlsrechners 47.

Wie bereits erwähnt, wird der errechnete Quotient q_x jeweils nach Überfahren eines Musterelementes 4 der Patrone 1 durch das Abtastorgan 7 in Richtung des Pfeils 8 fortgesetzt aufaddiert.

Dazu ist in dem Befehlsrechner 47 ein weiteres Schieberegister 76 und eine Addierstufe 77 vorgesehen. Das Schieberegister 76 hat denselben Aufbau wie das w Schieberegister 32, so daß sich seine Beschreibung erübrigt.

Die Ausgänge 51 des Schieberegisters 32 sind über die Leitungen 52 und über den Eingang 53 des Befehlsrechners 47 mit einem ersten Eingang 78 der Addierstufe 77 verbunden. Der Summenausgang 79 der Addierstufe 77 ist an den seriellen Eingang 80 des Schieberegisters 75 angeschlossen. Der serielle Ausgang 81 des Schieberegisters 76 ist über eine Leitung 82 auf einen zweiten Eingang 83 der Addierstufe 77 zurückgeführt.

Zur Addition wird der Quotient q_x laufend Dekade für Dekade aus dem Schieberegister 32 in entgegengesetzter Richtung zu dem Pfeil 71 herausgeschoben und der Addierstufe 77 als erster Summand zugeführt. Da das « Schieberegister 76 bei Beginn der Aufaddition keine Information gespeichert hat, ist der an dem zweiten Eingang 83 der Addierstufe 77 anliegende zweite Summand gleich Null, und das Ergebnis der ersten Addition ist der Quotient q_x selbst.

Das Ergebnis der Addition wird Dekade für Dekade in Richtung des Pfeils 84 in das Schieberegister 76 eingeschrieben. Der Steuerbefehl »Abtastraster« leitet den zweiten Additionsvorgang ein. Dazu wird der Quotient q_x gleichzeitig aus dem Schieberegister 32 entgegen der Richtung des Pfeils 71 (Fig. 2) und aus dem Schieberegister 76 in Richtung des Pfeils 84 (Fig. 3)ausgelesen.

Da jetzt an beiden Eingängen 78 und 83 der Addierstufe 77 der Quotient q_x anliegt, ist das Ergebnis der zweiten Addition 2 q_x, das wiederum in dem Schieberegister 76 abgespeichert wird.

Während der Vorschubbewegung des Abtastorgans 7 in Richtung des Pfeils 8 wird der beschriebene Additionsvorgang laufend fortgesetzt.

Zum Vergleich des jeweiligen Additionsergebnisses mit dem laufenden Zählerstand χ des Horizontal-Schrittzählers 27 ist ein Vergleicher 85 vorgesehen, der z. B. aus zwei in Kaskade geschalteten Bausteinen vom Typ SN 7485 aufgebaut ist. Zur Feststellung der Gleichheit genügt es, jeweils nur die Dekaden mit den Wertigkeiten 10¹ und 10° der zu vergleichenden Größen auszuwerten. Dazu sind die parallelen Ausgänge 86 der Speicherbereiche b und c des Schieberegisters 76 über eine Leitung 87 mit den 4-Eingängen 88 und die zugeordneten gleichwertigen Ausgänge 31 des Horizonlal-Schrittzählers 27 (Fig. 2) über eine Leitung 89 mit den ß-Eingängen 90 des Vergleichers 85 verbunden. Bei Gleichheit der an den Eingängen des Vergleichers 85 anliegenden Information gelangt der Signalausgang 91 in den //-Bereich. In dem Befehlsrechner 47 ist ein weiterer Vergleicher 92 vorhanden, der prüft, ob die Dekade mit der Wertigkeit 10"' des abgespeicherten Additionsergebnisses größer oder gleich »5« ist. Dazu ist der Ausgang 93 des Speicherbereiches des Schieberegisters 76 über eine Leitung 94 mit dem /4-Eingang 95 des Vergleichers 92 verbunden, während an den B- Eingängen 96 die Zahl »5« ansteht. Ist die obige Bedingung erfüllt, erscheint an dem Signalausgang 97 //-Signal, das dem Steuerbefehl »Korrekturschritt« entspricht.

Der Signalausgang 97 des Vergleichers 92 ist mit einem Eingang eines UND-Tores 98 und über eine Inverter 99 mit einem Eingang eines weiteren UND-Tores 100 verbunden. Der Signaiausgang 91 des Vergleichers 85 ist an einen weiteren Eingang des UND-Tores 98 angeschlossen. Das UND-Tor 98 ist außerdem mit einer Hilfstaktfolge V beaufschlagt, die mit der Taktfolge T_a synchronisiert ist.

Die Ausgänge der UND-Tore 98 und 100 sind an ein ODER-Tor 101 geführt, an dessen Ausgang 54 das Steuersignal »Abtastraster« erscheint.

Bei L-Signal an dem Signalausgang 97 des Vergleichers 92 (kein Korrekturschritt) ist das UND-Tor 98 vorbereitet. Gelangt der Signalausgang 91 des Vergleichers 85 in den //-Bereich, so erscheint zeitgleich an dem Ausgang 54 der Steuerbefehl »Abtastraster«.

Bei //-Signal an dem Signalausgang 97 (Korrekturschritt) ist dagegen das UND-Tor 100 vorbereitet und der Steuerbefehl »Abtastraster« wird erst gegeben nachdem der Signalausgang 91 im //-Bereich liegt und ein Takt der Hilfstaktfolge V erscheint, d. h„ nachdem ein Korrekturschritt ausgeführt ist.

In dem Befehlsrechner 47 ist weiterhin eine Zählschaltung 102 zur Erzeugung des Steuerbefehls »Informationsentnahme« vorgesehen. Mit Hilfe dieser

Zählschaltung 102 können die Zeitpunkte bzw. die Orte der Entnahme einer Farbprobe aus den Musterelementen 4 durch Einstellung eines Schalterfeldes 103 festgelegt werden. Der Takteingang 104 der Zählschaltung 102 wird mit der Taktfolge T, beaufschlagt. Die Rückstellung der Zählschaltung 102 erfolgt durch den Steuerbefehl »Abtastraster« über den Rückstelleingang 105 der Zählschaltung 102.

Die Zählschaltung 102 wird ausführlich in Fig.6 beschrieben.

Der Steuerbefehl »Zeilenende« entsteht durch Vergleich der an dem Ziffernschalter 35a voreingestellten Anzahl X2 von Musterelementen mit der Anzahl der während der Abtastung einer Abtastzeile überfahrenen vertikalen Rasterlinien bzw. mit der Anzahl der pro Abtastzeile erzeugten Steuerbefehle »Abtastraster«. Die Anzahl der Steuerbefehle »Abtastraster« werden in einen Rasterlinien-Zähler 106 eingezählt, der z. B. aus drei kaskadierten Dezimalzählern vom Typ SN 7490 aufgebaut ist und somit eine Zählkapazität von drei Dekaden aufweist. Zur Zählung ist der Signalausgang 9t des Vergleichers 85 mit dem Takteingang 107 des Rasterlinien-Zählers 106 verbunden.

Die Ausgänge 108 des Rasterlinien-Zählers 106 stehen mit den /4-Eingängen 109 eines weiteren Vergleichers 110 in Verbindung, dessen ß-Eingänge 111 über die Leitung 36 an den Ziffernschalter 35a angeschlossen sind. Der Vergleicher 110 erzeugt an seinem Signalausgang 60 den Steuerbefehl »Zeilenende«.

Da der Zählerstand x=0 des Horizontal-Schrittzählers 27 jeweils den Zeilenanfang signalisiert, wird der Steuerbefehl »Zeilenanfang« durch Auscodieren der Ausgänge 31 des Horizontal-Schrittzählers 27 mit Hilfe eines UN D-Tores 113 gebildet.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Zählerstände »Null« des Horizontal- und Vertikal-Schrittzählers zur Anzeige zu bringen, da die Anzeige der Bedienungsperson die Positionierung des Abtastorgans 7 auf den Startpunkt PO zu Beginn der Abtastung erleichtert.

Fig.4 zeigt in einer graphischen Darstellung die Arbeitsweise des Horizontal-Rechenwerkes 26a.

In A) ist ein Ausschnitt der abzutastenden Patrone 1 mit einigen Musterelementen 4 der ersten Abtastzeile 12 dargestellt.

Das Abtastorgan 7 bewegt sich während der Abtastung parallel zur X-Achse in Richtung des Pfeils 8 an der Patrone 1 entlang.

In B) ist der errechnete Quotient q_x aus der Rapportlänge x\ der Patrone 1 und der vorgegebenen Anzahl x₂ von Musterelementen 4 pro Rapportlänge aufgetragen. Der Quotient q_x entspricht der Sollanzahl von Vorschubschritten des Abtastorgans 7 in Richtung der X-Achse. In einem Beispiel möge der Quotient ς» = 20, 18 536 errechnet worden sein, der im Schiebe- si register 32 abgespeichert ist.

In C) ist das Ergebnis der fortgesetzten Aufaddition des Quotienten q_x aufgetragen, wobei der Additionsvorgang durch die Pfeile angedeutet ist. Das Additionsergebnis entspricht jeweils der Sollanzahl von zurückgelegten Vorschubschritten des Abtastorgans 7 von dem Anfang der Abtastzeile im Punkte Po bis zu der zugeordneten vertikalen Rasterlinie.

In D) ist die tatsächlich durchgeführte Anzahl von Vorschubschritten des Abtastorgans 7 von dem Anfang bs der Abtastzeile im Punkte P₀ bis zu der entsprechenden vertikalen Rasterlinie angegeben, wobei die Anzahl der Vorschubschritte dem laufenden Zählerstand χ des Horizontal-Schrittzählers 27 entspricht.

In E) ist die Anzahl der ausgeführten Vorschubschritte des Schrittmotors 13 bzw. des Abtastorgans 7 pro Musterelement 4 dargestellt.

Nach Abtastung des ersten Musterelementes hat das Abtastorgan 7 zwanzig Vorschubschritte ausgeführt und der Zählerstand des Horizontal-Schrittzählers 27 beträgt ebenfalls X= 20. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Sollanzahl aber 20,18536, so daß das Abtastorgan 7 gegenüber seiner Sollposition etwas zurückliegt.

Zur Abtastung des zweiten Musterelementes benötigl das Abtastorgan 7 wiederum zwanzig Vorschubschritte Am Ende des zweiten Musterelementes beträgt dei Zählerstand daher X= 40, die Sollanzahl von ausgeführten Vorschubschritten aber 4037072. Der Fehler hai sich somit vergrößert. Nach zwanzig weiteren Vorschubschritten beträgt der Zählerstand X= 60, und die Sollanzahl 60,55608. Der Fehler zwischen Ist- und Sollposition ist größer als 0,5, der Vergleicher 92 des Befehlsrechners 47 gibt den Steuerbefehl »Korrektur-Schritt« ab und das Abtastorgan 7 führt einen zusätzlichen Vorschubschritt aus. Die Anzahl der Vorschubschritte für das dritte Musterelement beträgl somit 21, und der Zählerstand zeigt X = 61.

Nachdem weitere 19 Vorschubschritte ausgeführt sind, beträgt der Zählerstand X= 80 und die errechnete Sollanzahl 80,77144. Es folgt erneut ein Korrekturschritt, der den Zählerstand auf X= 81 erhöht. Zur Abtastung des vierten Musterelementes werden dahei zwanzig Vorschubschritte benötigt.

Die graphische Darstellung zeigt, wie durch Einfüger von zusätzlichen Korrekturschritten Positionsfehlei vermieden und eine genaue Abtastung einer Patrone möglich wird, wobei sich die Positionsfehler daraus ergeben, daß das Abtastorgan jeweils nur eine ganze Anzahl von Vorschubschritten ausführen kann, wohingegen die aus den Längenfehlern der Patrone exaki errechnete Sollanzahl allgemein ein Dezimalbruch ist.

In den F i g. 5 und 6 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, die eine selbsttätige Messung der Rapportlänge *i und der Rapportlänge yi dei Patrone 1 vor der Abtastung ermöglicht.

Es soll wiederum nur der Meßvorgang für die Rapportlänge x\ näher beschrieben werden, da die Messung der Rapporthöhe y\ nahezu identisch ist.

F i g. 5 zeigt dazu den prinzipiellen Aufbau de! Patronen-Abtastgerätes als Blockschaltbild.

Vor Meßbeginn hat die Bedienungsperson da! Abtastorgan 7 lediglich mittels der in F i g. 1 dargestell ten Tastengruppen 29 und 30 des Tastenfeldes 24 in derr Koordinaten-Nullpunkt Po zu positionieren. Auf einer entsprechenden Befehl hin durchfährt das Abtastorgar 7 selbsttätig die durch die Punkte P₀ und P₁ begrenzte Meßstrecke, in diesem Falle außerhalb der von der Musterelementen bedeckten Fläche, aber innerhalb de; Rasterliniennetzes der Patrone 1. Während dei Vorschubbewegung des Abtastorgans 7 entlang einei Abtastzeile 12 wird die Anzahl der von den Abtastorgan 7 überfahrenen Musterelemente 4 bzw. die vertikalen Rasterlinien der Patrone 1 gezählt und mi der an dem Ziffernschalter 35a voreingestellten Anzah X2 von Musterelementen pro Rapportlänge verglichen Bei Gleichheit wird das Abtastorgan 7 selbsttätig gestoppt. Die erreichte Position des Abtastorgans ; entspricht dem Punkt Pi der Patrone 1.

Während des Vorschubs des Abtastorgans 7 hat dei Horizontal-Schrittzähler 27 des Horizontal-Rechen werkes 26a laufend die Anzahl der Vorschubschrittf

gezählt, und in der Position Pi des Abtastorgans 7 entspricht der Zählerstand der gesuchten Gesamtzahl x\ von Vorschubschritten pro Rapportlänge.

Es versteht sich von selbst, daß auch die Befehle zur Quotientenbildung in dem Quotientenrechner 38 und zur Rückführung des Abtastorgans 7 in den Startpunkt P'o der ersten Abtastzeile vor Abtastung der Patrone 1 automatisch gegeben werden können.

Beim Meßvorgang werden die vertikalen Rasterlinien durch das Abtastorgan 7 erfaßt, wobei an den Farben »Weiß« und »Schwarz« zugeordneten Ausgängen 11 der Farberkennungs-Schaltung 10 Farbsignale entstehen. Die Farbsignale werden einer Logik-Schaltung 116 zugeführt, die beim Abtasten der Rasterlinien an einem Ausgang 117 eine Raster-Taktfolge abgibt. Die Raster- '⁵ Taktfolge wird über eine Leitung 118 dem Eingang 119 des Befehlsrechners 47 zugeführt.

Schlecht ausgedruckte Rasterlinien aus der Patrone 1 stören den Meßvorgang nicht, da eine Schaltungseinheit 120 zur Erkennung von Unterbrechungen in den Rasterlinien vorgesehen ist. Diese Schaltungseinheit 120 enthält einen gesteuerten Generator der bei einem ausbleibenden Takt der Raster-Taktfolge an der betreffenden Stelle den fehlenden Takt einfügt.

In F i g. 6 ist die Schaltungsanordnung zur Weiterverarbeitung der von der Logik-Schaltung 116 erzeugten Raster-Taktfolge in dem Befehlsrechner 47 dargestellt.

Diese Schaltungsanordnung ist bis auf ein zusätzliches ODER-Tor 121, das dem Takteingang 107 des Rasterlinien-Zählers 106 vorgeschaltet ist, mit der in F i g. 3 gezeigten Anordnung identisch, so daß sich eine ausführliche Beschreibung erübrigt.

Der Eingang 119 des Befehlsrechners 47, an dem die Raster-Taktfolge ansteht, ist über das ODER-Tor 121 mit dem Takteingang 107 des Rasterlinien-Zählers 106 verbunden.

In dem Vergleicher HO wird die Anzahl der während des Meßvorganges erkannten Rasterlinien, die gleich der Anzahl der von dem Abtastorgan 7 überfahrenen Musterelemente ist, mit der voreingestellten Anzahl von Musterelementen pro Rapportlänge verglichen. Bei Gleichheit gibt der Vergleicher 110 über seinen Signalausgang 60 den Steuerbefehl »Zeilenende« ab, der den Meßvorgang beendet.

F i g. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Zählschaltung 102 und des Schalterfeldes 103.

Die Zählschaltung 102 ist aus zwei 4-Bit-Binärzählern 1021 und 1022 z. B. vom Typ SN 7493 und aus zwei Datcnsclektoren 1023 und 1024 z. B. vom Typ SN 74 150 aufgebaut. -30

Der Takteingang 104 der Zählschaltung 102 ist mit dem Takteingang T des ersten Binärzählers 1021 identisch. Die Ausgänge Qa bis Qd des Binärzählers

1021 sind mit den Selektionseingängen A bis D der Datenselektoren 1023 und 1024 verbunden. Der Ausgang (?_Ddes ersten Binärzählers 1021 steht mit dem Tankteingang T des zweiten Binärzählers 1022 in Verbindung. Der Ausgang Qa des zweiten Binärzählers

1022 ist an den Strobeeingang des Datenselektors 1023 und über einen Inverter 1025 an den Strobeeingang des Datenselektors 1024 angeschlossen. Die Rückstellung des Binärzählers 1021 und 1022 erfolgt über den Rückstelleingang 105 der Zählschaltung 102. Die Ausgänge Q beider Datenselektoren 1023 und 1024 sind über ein UND-Tor 1026 zu dem Ausgang 56 der Zählschaltung 102 zusammengefaßt. Die Dateneingänge Eo bis Eis der Datenselektoren 1023 und 1024 können mit Hilfe von Schaltern des Schalterfeldes 103 entweder an Massepotential (L-Signal)oder über Widerstände an den positiven Pol einer Speisespannungsquelle (/V-Signal) angeschlossen werden. Die an den Dateneingängen Eo bis £15 der Datenselektoren gleichzeitig anliegenden Signale können über die Selektionseingänge A bis D binar ausgewählt werden und erscheinen an den Ausgängen ζ)invertiert in serieller Reihenfolge.

Die Zählschaltung 102 selektiert somit einen oder mehrere durch Betätigen der entsprechenden Schalter des Schalterfeldes 103 festgelegten Takte der an dem Takteingang 104 der Zählschaltung 102 anstehenden Taktfolge T₃. Soll z. B. der fünfte Takt der Taktfolge T₃ an dem Ausgang 56 erscheinen, so ist der Dateneingang Es des Datenselektors 1023 auf Massepotential zu legen.

Die Auswahl bis zum sechzehnten Takt der Taktfolge Ta erfolgt mit den dem Datenselektor 1023 zugeordneten Schaltern, während zur Auswahl der Takte siebzehn bis zweiunddreißig die dem Datenselektor 1024 zugeordneten Schalter des Schalterfeldes 103 vorgesehen sind.

Der ausgewählte Takt an dem Ausgang 56 der Zählschaltung 102 entspricht dem Steuerbefehl »Informationsentnahme«, bei dessen Erscheinen die Farberkennungsschaltung 10 eine Farbinformation aus einem gerade abgetasteten Musterelement 4 einer Abtastzeile auswertet.

Da jedem Takt der Taktfolge T₃ ein Vorschubschritt des Abtastorgans 7 entspricht, kann mit Hilfe der Zählschaltung 102 auch der Ort der Probenentnahme aus dem Musterelement 4 entlang einer Abtastzeile festgelegt werden.

Wie bereits beschrieben, wird die zum Überstreichen eines Musterelementes 4 durch das Abtastorgan 7 benötigte Anzahl von Vorschubschritten, die gleich dem Quotienten q_x ist, in einer Anzeigeeinheit 383 des Quotientenrechners 38 angezeigt.

Durch Auswertung dieser Anzeige und entsprechende Betätigung eines Schalters des Schalterfeldes 103 kann die Bedienungsperson den Ort der Entnahme einer Farbprobe etwa in die Mitte eines Musterelementes 4 legen. Ist z. B. der Quotient q_x = 20 angezeigt, so wird die Bedienungsperson den Dateneingang £10 des Datenselektors 1023 auf Massepotential legen.

Zur Erhöhung der Erkennungssicherheit einer Farbe bei der Abtastung einer Patrone hat es sich als zweckmäßig erwiesen, innerhalb eines Musterelementes 4 mehrere Farbproben zu entnehmen und diese in einer Logik-Schaltung auszuwerten, um fehlerhafte Farbaussagen zu eliminieren. Anzahl und Ort der Probenentnahme aus einem Musterelement 4 können in vorteilhafter Weise mit der Zählschaltung 102 eingestellt werden. In der Logik-Schaltung könnte aus den bei der Mehrfachabtastung gewonnenen Farbproben eine Mehrheitsentscheidung durchgeführt werden, d. h., die Farbe, die innerhalb eines Musterelements 4 am häufigsten erkannt wurde, gilt als die für das Musterelement 4 charakteristische Farbe. Es wäre auch denkbar, in der Logik-Schaltung eine Erkennungssicherheit vorzuwählen. In diesem Falle wird festgelegt, wie viele der entnommenen Farbproben dieselbe Farbe aufweisen müssen, um eine Farbentscheidung zu treffen. Werden z. B. einem Musterelement 4 zehn Farbproben entnommen und ist die Erkennungssicherheit mit »fünf« festgelegt, so müssen mindestens fünf Farbproben für eine Farbentscheidung übereinstimmen.

Das Verhältnis der Anzahl der Farbproben pro Musterelement 4 zu der vorgewählten Anzahl von Übereinstimmungen ist ein Maß für die Qualität der

geiner Patrone.

die Logik-Schaltung aus den Farbproben eines ementes 4 keine eindeutige Aussage liefert, ine Meldung »Farbe nicht erkannt« ausgegedie Vorschubbewegung des Abtastorgans 7

punktgenau gestoppt werden. In diesem Falle würde die Bedienungsperson durch Betrachtung der Patrone 1 des betreffenden Musterelements 4 die richtige Farbe bestimmen und diese durch Betätigen entsprechender Farbtanten in das Gerät manuell eingeben.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum schrittweisen Abtasten von Vorlagen, insbesondere für Textilmaschinen, nach einem Abtastraster, bei dem vor der Abtastung die ί Anzahl der Schritte pro Masche des Abtastrasters durch Quotientenbildung aus der auf eine Ausdehnung der Vorlage in Schrittrichtung entfallenden Anzahl von Schritten und der Anzahl der Maschen in Schrittrichtung gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Quotientenbildung für die eine und/oder die andere Ausdehnung der Vorlage durchgeführt wird, daß Vielfache der Quotienten gebildet werden, die jeweils der Sollanzahl von Schritten vom Abtastbeginn aus bis zu einer Linie des Abtastrasters entsprechen, daß während der Abtastung die ausgeführte Anzahl von Schritten in Richtung der einen und/oder der anderen Ausdehnung der Vorlage vom Abtastbeginn aus gezählt und mit der jeweiligen Sollanzahl von Schritien verglichen wird, daß bei Gleichheit oder bei einer Abweichung von einem vorgegebenen Bruchteil eines Schrittes ein Signal erzeugt wird, das den Anfang der nächsten Masche des Abtastrasters kennzeichnet und daß bei einer größeren als der vorgegebenen Abweichung das Signal erst nach einem weiteren Schritt gegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abtastung einer gerasterten Vorlage die Anzahl der Linien des Abtastrasters in Schrittrichtung durch Erkennen von Schwarz-Weiß-Übergängen mit Hilfe eines Abtastorgans und die Anzahl ausgeführter Schritte gezählt werden, daß die gezählte Anzahl Linien laufend mit der vorgegebenen Anzahl von auf die eine und/oder die js andere Ausdehnung der Vorlage entfallenden Linien verglichen wird und daß bei Gleichheit die Zählung der Schritte beendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Abtastung die Vielfachen der Quotienten ermittelt und gespeichert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Abtastung die Vielfachen der Quotienten durch fortgesetztes Aufaddieren gebildet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend vom jeweiligen Anfang einer Masche des Abtastrasters, der Zeitpunkt und die Anzahl der Abtastungen innerhalb dieser Masche einstellbar sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge einer Masche in Abtastrichtung in eine durch die Maximalanzahl von Abtastungen pro Masche vorgegebene Anzahl von Abtasttakten aufgeteilt wird, und daß die Abtasttakte auf eine Auswahlschaltung gegeben werden, um die Takte auszuwählen, bei denen eine Abtastung gewünscht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn- &o zeichnet, daß die Anzahl der Abtasttakte der Anzahl Schritte pro Masche in Abtastrichtung entspricht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Linien des Abtastrasters in Schrittrichtung gezählt wird und h■> daß ein das Abtastende kennzeichnendes Signal durch Vergleich der gezählten Anzahl mit der vorgegebenen Anzahl auf die eine und/oder die andere Ausdehnung der Vorlage entfallenden Linien erzeugt wird.