DE4233687A1

DE4233687A1 - Embossing machine for applying typeface characters - has control circuit for positioning type wheel according to comparison of drive motor actual position

Info

Publication number: DE4233687A1
Application number: DE19924233687
Authority: DE
Inventors: Peter-Klaus Mattwe; Joerg Richter
Original assignee: MATTWE PETER KLAUS
Current assignee: MATTWE PETER KLAUS
Priority date: 1991-10-04
Filing date: 1992-10-02
Publication date: 1993-04-15

Abstract

The embossing machine has a control circuit (1) for positioning a type wheel with a drive motor (36) using actual value comparison (10) and an angle transducer connected to the drive. Mechanical reduction elements are connected between the drive motor and embossing wheel. The control circuit contains a circuit which feeds a control signal to the drive motor depending on the distance covered from the last position into the next one. A second circuit contg. digital control stages feeds a second control signal to the drive motor depending on a transducer output signal representing the wheel's angular position. USE/ADVANTAGE - For embossing typeface characters. Individual characters are more rapidly and precisely set.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prägemaschine der im Oberbe griff des Anspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to an embossing machine in the Oberbe handle of claim 1 specified type.

Eine bekannte Maschine zum Prägen von Typenkennzeichnungen weist zur Positionierung unter dem Prägekopf einen beweg lichen Tisch für eingespannte Typenschilder auf und ist zur Steuerung mit einem Rechner ausgerüstet, der mit einem Plattenspeicher, welcher für verschiedene Typenschildarten die zugehörigen Formatangaben und Prägefeldinformationen enthält (EP 00 91 579 A3). An den Rechner sind eingangs seitig ein Winkelgeber, ein Lichtschrankenempfänger und ein Tastenfeld sowie ausgangsseitig eine Schaltkupplung, ein Spaltenschrittmotor, ein Zeilenvorschubschrittmotor, ein Elektromotor des Magazines für ungeprägte Typenschil der und ein Bildschirm angeschlossen. Der Prägeräder ent haltende Prägekopf wird nach Ansteuerung der Schaltkupp lung betätigt, d. h. wenn die Lichtschranke auf eine Kante des zu prägenden Typenschildes angesprochen hat und die Schrittmotoren die Prägestelle unter den Prägekopf posi tioniert haben sowie der Winkelgeber ein dem zu prägendem Zeichen entsprechendes Ausgangssignal abgegeben hat. Ein Elektromotor positioniert über einen Riemenantrieb das Ty penrad, ist jedoch bei Verwendung eines Schrittmotors re lativ langsam.A well-known machine for embossing type markings has a movement for positioning under the embossing head and table for clamped nameplates equipped with a computer for control purposes Disk storage, which for different types of labels the associated format information and embossing field information contains (EP 00 91 579 A3). At the computer are input on the side an angle encoder, a light barrier receiver and a keypad and a clutch on the output side, a column stepper motor, a line feed stepper motor, an electric motor from the magazine for unprinted type plates the and connected a screen. The embossing wheels ent The embossing head is held after actuation of the clutch actuated, d. H. if the light barrier is on an edge of the type plate to be embossed and the Stepper motors the embossing point under the embossing head posi as well as the angle encoder Has given the corresponding output signal. A Electric motor positions the Ty via a belt drive pen wheel, but is right when using a stepper motor relatively slow.

Es ist weiterhin eine Prägevorrichtung mit austauschbare Typen aufweisendem Typenrad bekannt, wobei die Steuerung eines als Antriebsmotor eingesetzten Gleichstrommotors mit einer Steuerschaltung erfolgt (EP 03 13 509 A3). Hierbei ist der Ausgang eines Sollpositionsgebers mit einem Ein gang und der Ausgang eines mit dem Antriebsmotor mecha nisch verbundenen Winkelgebers mit einem zweiten Eingang einer Vergleicherstufe verbunden, an deren Ausgang eine Schaltstufe angeschlossen ist, welche zur Versorgung des Gleichstrommotors einen Strom erzeugt, dessen Polarität von der Richtung der Abweichung zwischen Soll- und Istpo sition abhängt und der Null ist, bei Übereinstimmung von Soll- und Istposition. Nachteilig ist hierbei die immer noch relativ lange Einstellzeit beim Übergang des Präge rads von der letzten Prägeposition in die nächste.It is also an embossing device with interchangeable Types of type wheel known, the control of a DC motor used as a drive motor a control circuit takes place (EP 03 13 509 A3). Here is the output of a target position encoder with an on gear and the output one with the drive motor mecha nisch connected angle encoder with a second input a comparator stage connected to the output of one Switching stage is connected, which supplies the DC motor generates a current whose polarity on the direction of the deviation between target and actual po sition depends and is zero, if Target and actual position. The disadvantage here is always relatively long response time when changing the embossing rads from the last embossing position to the next.

Der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Prägema schine mit einer Motoransteuereinrichtung anzugeben, bei der einzelne Typen des Typenrades schneller und präziser einstellbar ist, so daß eine höhere Prägegeschwindigkeit erzielbar ist.The specified in the characterizing part of claim 1 Invention is the object of an embossing to specify machine with a motor control device at the individual types of the type wheel faster and more precisely is adjustable so that a higher embossing speed is achievable.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß insgesamt eine schnellere Positionierung erfolgen kann, wenn einer ersten Phase der Motor unmittelbar über eine an der Motor welle angreifende Rückführung angesteuert wird, wäh rend in einer zweiten Phase die Positionierung von einem direkt mit dem Prägerad verbundenen Aufnehmer beeinflußt wird, so daß das mechanische Spiel der Übertragungsmittel zwischen Motorwelle und Prägerad ausgeschaltet ist. Die in der ersten Phase wirkende Rückführung betrifft - nach Vor gabe eines für den zurückzulegenden Drehwinkel des Präge rades ausreichenden Motorstromimpulses als Sollwert - ins besondere die Motordrehzahl und den Strom.The invention is based on the finding that overall faster positioning can take place if one first phase of the engine immediately over to the engine wave attacking return is driven, wäh In a second phase, the positioning of one sensor directly connected to the embossing wheel is so that the mechanical play of the transmission means between the motor shaft and the embossing wheel is switched off. In the The first phase affects repatriation - afterwards gave one for the angle of rotation of the embossing to be covered Rades sufficient motor current pulse as a setpoint - ins especially the motor speed and the current.

Mindestens ein Motorstromimpuls wird in der ersten Phase für einen Gleichstrommotor erzeugt, der die für den ver mutlichen Beschleunigungs- und Bremsweg benötigte Dauer und Form aufweist. In der Nähe der zu erreichenden näch sten Prägeposition, wird ein digitaler Positionsgeber ab gefragt, der mechanisch mit dem Typenrad und/oder der Mo torwelle verbunden ist. Der digitale Positionsgeber ver bleibt in der ersten Phase in einem übersteuerten Bereich, so daß er erst in der Endphase der Annäherung einen we sentlichen Beitrag zum gesamten Regelverhalten leistet. Durch die digitalen Eigenschaften der in der zweiten Phase der Annäherung an die Prägeposition des Typenrades wirksa men Regelschleife ist eine hochpräzise Einstellung in kür zester Zeit möglich, so daß sich die Prägegeschwindigkei ten mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen gegenüber den her kömmlich angesteuerten Prägerädern nach dem Stand der Technik vervierfachen ließen.At least one motor current pulse is in the first phase generated for a DC motor that ver for presumable acceleration and braking distance required duration and has shape. Near the next to be reached most embossing position, a digital position encoder is used asked who mechanically with the type wheel and / or the Mo Torwelle is connected. The digital position encoder ver remains in an overdriven area in the first phase, so that he only a we in the final phase of rapprochement makes a significant contribution to the overall control behavior. Due to the digital properties of the second phase the approach to the embossing position of the type wheel The control loop is a highly precise setting in short possible zester time, so that the embossing speed ten compared with the measures according to the invention conventionally controlled embossing wheels according to the state of the Quadruple technology.

Der Motorstromimpuls wird durch Verfolgen der dynamisch erfolgenden Positionsabfrage so verändert, daß die genaue Zielposition erreicht wird und das Typenrad dort für den nächsten Prägevorgang anhält sowie daß der Prägevorgang optimal erfolgen kann.The motor current pulse is dynamic by tracking the Position query is changed so that the exact Target position is reached and the type wheel there for the next embossing process stops and that the embossing process can be done optimally.

Es wird also nicht auf ein Überschwingen gewartet, son dern bereits die Geschwindigkeit und Verzögerung bei der Annäherung innerhalb eines die zu erreichende Endposition einschließenden "Zeitfensters" berücksichtigt und der Mo torstromimpuls vorher angepaßt.So there is no waiting for overshoot, son the speed and deceleration at the Approach within an end position to be reached including "time window" and the Mo Gate current pulse adjusted beforehand.

Die Motoransteuereinrichtung garantiert nach mindestens einem zweistufigen Positionieren des Typenrades außerdem einen kontrollierten Start des Prägeantriebes.The motor control device guarantees at least a two-stage positioning of the type wheel also a controlled start of the embossing drive.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Advantageous developments of the invention are in the Un claims are identified below along with the description of the preferred embodiment the invention with reference to the figures. It demonstrate:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mo toransteuereinrichtung für eine Prägevorrichtung sowie Fig. 1 shows an embodiment of the motor Toransteuereinrichtung invention for an embossing device and

Fig. 2 Zeitdiagramme zur Erläuterung des Ausführungsbei spiels gemäß Fig. 1. FIG. 2 time diagrams for explaining the Ausführungsbei game of FIG. 1.

Bei der in Fig. 1 als Blockschaltbild dargestellten Steu erschaltung für den Antrieb der erfindungsgemäßen Prägevor richtung ist ein digitaler Teil mit 1 bezeichnet, während die Analogregler und der Leistungsteil für den Typenrad antrieb und den Prägeantrieb mit 2 bzw. 3 bezeichnet sind.In the control circuit shown in FIG. 1 as a block diagram for the drive of the embossing device according to the invention, a digital part is denoted by 1 , while the analog controller and the power section for the type wheel drive and the embossing drive are denoted by 2 and 3 respectively.

Durch einen Sollwertgeber für den Antrieb für die Präge radpositionierung wird zunächst von einem Sollwertgeber 12 ein Stromimpuls vorgegeben, welcher unter Berücksichti gung des zurückzulegenden Drehwinkels von der letzten zur nächsten Prägeposition einen Annäherungswert darstellt und den Antriebsmotor 4 mit maximaler Beschleunigung anfahren läßt. Ein erster analoger Regelkreis, der aus dem Summen punkt 23, einer Stromregelstufe 24 und einem nachgeschal teten Stromrichter 25 besteht, hält den Motorstrom in ei nem dem Impuls als Sollwert entsprechenden Bereich. Ein auf der Antriebswelle des Motors 4 befindlicher Tachogene rator 7 gibt eine geschwindigkeitsproportionale Tachospan nung ab, auf einen Vergleicher (Summenpunkt) 21 zurückge führt wird, dem eine Drehzahlregelstufe 22 nachgeschaltet ist, die deren Ausgang seinerseits mit einem weiteren Eingang des Vergleichers (Summenpunkts) 23 verbunden ist. By a setpoint generator for the drive for the embossing wheel positioning, a current pulse is first specified by a setpoint generator 12 , which, taking into account the rotation angle to be covered, represents an approximate value from the last to the next embossing position and allows the drive motor 4 to start up with maximum acceleration. A first analog control circuit, which consists of the sum point 23 , a current control stage 24 and a downstream converter 25 , keeps the motor current in a range corresponding to the pulse as the setpoint. A tachogenerator 7 located on the drive shaft of the motor 4 outputs a speed-proportional tachometer voltage to a comparator (sum point) 21 which is followed by a speed control stage 22 , the output of which is in turn connected to a further input of the comparator (sum point) 23 connected is.

Der Ausgang der Drehzahlregelstufe 22 bildet insoweit ei nen Sollwert für die nachgeschaltete Regelstufe 24. Auch die Regelstufe 22 arbeitet analog. Damit nähert sich das Prägerad seiner nächsten Prägeposition unter mit gere geltem Strom und geregelter Drehzahl - also in Bezug auf den Motor optimalen Einstellbedingungen, welche eine maxi male Einstellgeschwindigkeit des Prägerads sicherstellen.The output of the speed control stage 22 forms egg NEN setpoint for the downstream control stage 24 . Control stage 22 also works analogously. The embossing wheel thus approaches its next embossing position under controlled current and regulated speed - in other words, optimal setting conditions in relation to the motor, which ensure a maximum setting speed of the embossing wheel.

Ein dem Analogteil der Regelschaltung für den Antriebs motor des Prägerads vorangeschalteter digitaler Regelteil, bestehend aus dem Sollwertgeber 12, einem diesem nachge schalteten Vergleicher (Summenpunkt) 13, einen digitalen Positionsregler 14 und einem diesem nachgeschalteten Digital-Analog-Wandler 15, dessen Ausgangssignal ein Ein gangssignal für den Summenpunkt 21 des nachgeschalteten Analogregelteils bildet. Das über ein Getriebe 5 mit dem Motor 4 verbundene Prägerad 6 ist mechanisch unmittelbar mit einem Positionsgeber 8 verbunden, der ein von der Win kelposition des Prägerads abhängiges hochgenaues Signal abgibt.An upstream of the analog part of the control circuit for the drive motor of the embossing wheel digital control part, consisting of the setpoint generator 12 , a downstream comparator (sum point) 13 , a digital position controller 14 and a downstream digital-to-analog converter 15 , the output signal of which is an on forms the signal for the sum point 21 of the downstream analog control part. The embossing wheel 6 connected to the motor 4 via a transmission 5 is mechanically directly connected to a position transmitter 8 which emits a highly precise signal which is dependent on the kelp position of the embossing wheel.

In der eingangs beschriebenen ersten Phase der Einstellung des Prägerades, in der es lediglich auf eine zügige An näherung an die Prägeposition ankommt, ist die digitale Regelung im wesentlichen ohne Einfluß. Sie bleibt in einem Grenzzustand, der entweder durch eine Übersteuerung ge kennzeichnet ist oder aber durch Zeit- oder andere Krite rien in der Signalausgabe ausgeblendet ist.In the first phase of the adjustment described at the beginning of the embossing wheel, in which it is only on a brisk approach The digital stamp is closer to the embossing position Regulation essentially without influence. It stays in one Limit state, which is caused either by overdrive is characterized or by time or other criteria is hidden in the signal output.

Erst wenn sich das Prägerad in einer seiner nächsten Soll position angenäherten Position befindet, wird der digitale Regelkreis wirksam, wobei das Ausgangssignal des Positions gebers 9 auf den weiteren Eingang des Summenpunkts 13 vor dem Positionsregler 14 zurückgeführt ist. Sobald also der Annäherungsbereich an die Sollposition erreicht ist, wird der Sollwert des Sollwertgebers 12 durch das nunmehr in seinem Einfluß überwiegende Ausgangssignal des Posi tionsgebers 8 ersetzt, welches nunmehr die wesentliche Eingangsgröße der nachfolgenden Analogregler bildet. Nun mehr, daß es auf eine präzise Positionierung ankommt, wer den Strom- und Drehzahleinstellung des Antriebsmotors vollständig von dem Positionsgeber 8 kontrolliert, so daß die Endeinstellung mit größtmöglicher Geschwindigkeit und (digitaler) Genauigkeit erfolgt. Wegen der unmittelbaren Verbindung des Positionsgebers 8 mit dem Prägerad können sich Spiel- oder elastische Verformungen des Getriebes 5 nicht nachteilig auf den Einstellvorgang auswirken.Only when the embossing wheel is in a position approximated to its next target position, the digital control loop becomes effective, the output signal of the position transmitter 9 being fed back to the further input of the summation point 13 before the position controller 14 . As soon as the approach range to the desired position is reached, the desired value of the desired value transmitter 12 is replaced by the output signal of the position transmitter 8 , which now predominates in its influence, which now forms the essential input variable of the subsequent analog controller. Now more that it comes to a precise positioning, who controls the current and speed setting of the drive motor completely from the position sensor 8 , so that the final setting is made with the greatest possible speed and (digital) accuracy. Because of the direct connection of the position sensor 8 to the embossing wheel, play or elastic deformations of the gear 5 cannot have a disadvantageous effect on the adjustment process.

Die hochgenaue Einstellung des Prägeantriebs zum Betäti gen des die ausgewählte Type des Prägerads niederdrücken den Stößels erfolgt ganz entsprechend:The highly precise adjustment of the embossing drive to the actuator press the selected type of embossing wheel the plunger is done accordingly:

Der Vergleicher 10 stellt die Abweichung von der Zielposi tion fest. Bei einer definierten Maximalabweichung von ei ner Zielposition des Prägerads erfolgt die Sollwertfreiga be über den Sollwertgeber 17 durch den Controller 11 in Zusammenwirken mit einem Prozessor (CPU) 9.The comparator 10 determines the deviation from the target position. In the event of a defined maximum deviation from a target position of the embossing wheel, the setpoint release is carried out via the setpoint generator 17 by the controller 11 in cooperation with a processor (CPU) 9 .

Der Sollwertgeber 17 ist mit dem ersten Eingang eines dritten Vergleichers 16 verbunden. Der erste Eingang des dritten Vergleichers 16 bildet einen zweiten Eingang der digitalen Steuerungs- und Regelungsschaltung 1. The setpoint generator 17 is connected to the first input of a third comparator 16 . The first input of the third comparator 16 forms a second input of the digital control and regulation circuit 1 .

Die vom letzten Prägevorgang bestehende Ausgangsposition des Prägeantriebes wird von einem - in diesem Fall unmit telbar mit der Motorwelle mechanisch verbundenen - digita len Positionsgeber 41 über die Leitung 38 auf den ersten Eingang und der neue Sollwert vom Sollwertgeber 17 auf den zweiten Eingang des dritten Vergleichers 16 gegeben. Der Ausgang des Vergleichers ist mit einem digitalen Lagereg ler 18 verbunden, der gemäß der Abweichung entsprechende Drehzahlwerte für den Prägeantrieb vorgibt. Für die Ausga be eines entsprechenden Analogwertes ist ebenfalls ein Digital/Analog-Wandler 19 vorgesehen.The existing from the final stamping operation starting position of the embossing drive is driven by a - UNMIT telbar mechanically connected in this case to the motor shaft - digita len position encoder 41 via the line 38 to the first input and the new desired value from the desired value generator 17 to the second input of the third comparator 16 given. The output of the comparator is connected to a digital position controller 18 , which specifies corresponding speed values for the embossing drive in accordance with the deviation. A digital / analog converter 19 is also provided for the output of a corresponding analog value.

Die digitale Steuerungs- und Regelungsschaltung 1 ist mit ihrem zweiten Ausgang an den ersten Eingang einer Dreh zahlregelungsschaltung 31, 32 des zweiten Blocks 3 ge schaltet. Die Drehzahlregelungsschaltung 31, 32 ist ihrer seits ausgangsseitig an einer Schaltung 30, 33, 34 und 35 zur Erzeugung eines Motorstroms angeschlossen, die den Leistungsteil des Prägeantriebes bildet.The digital control circuit 1 is connected with its second output to the first input of a speed control circuit 31 , 32 of the second block 3 ge. The speed control circuit 31 , 32 is connected on the output side to a circuit 30 , 33 , 34 and 35 for generating a motor current, which forms the power part of the embossing drive.

Der Prägeantrieb erfolgt ebenfalls mit einem Gleichstrom motor 39. Auf der Motorwelle 39 sind jeweils ein Tachoge nerator 40 ein digitaler Positionsgeber 41 angeordnet. Der Ausgang des Tachogenerators 40 ist über eine Leitung 37 mit einem zweiten Eingang des zweiten Blocks 3 verbunden.The embossing drive is also carried out with a DC motor 39 . On the motor shaft 39 , a tachometer generator 40, a digital position transmitter 41 are arranged. The output of the tachometer generator 40 is connected via a line 37 to a second input of the second block 3 .

Das Prinzip des überlagerten digitalen Positionsregelkrei ses wird sowohl bei der Positionierung des Typenrades als auch beim Prägeantrieb angewandt. Kommen beispielsweise in einer Variante als digitale Sollwertgeber 12, 17 taktbe aufschlagte voreinstellbare Zähler, als digitale Verglei cher 13, 16 Vor-/Rückwärtszähler und digitale Lageregler 14, 18 zum Einsatz, so verbleibt nach dem Vorwärtszählen entsprechend dem voreingestellten Wert für die Sollposi tion und dem Rückwärtszählen entsprechend dem Wert für die Istposition ein Differenzwert, wobei jedem Differenzwert vom digitalem Positionsregler eine Solldrehzahl I_soll zu geordnet wird.The principle of the superimposed digital position control circuit is used both for positioning the type wheel and for the embossing drive. If, for example, a variant is used as digital setpoint generator 12 , 17 clocked presettable counters, as digital comparators 13 , 16 up / down counters and digital position controllers 14 , 18 , then after counting up, the preset value for the setpoint position and remains counting down according to the value of the actual position, a difference value, each difference value from the digital position controller, a target speed I _soll is arranged to.

Als digitale Positionsgeber 8 und 41 kommen insbesondere inkrementale Geber zum Einsatz. Jeweils die ersten und zweiten Eingänge der Blöcke 2, 3 sind mit einem Verglei cher 21, 31 des Drehzahlreglers verbunden. Jeder der bei den Blöcke 2 und 3 weist in seinem Leistungsteil einen Vergleicher 23, 33 vor einem Strom-Regler 24, 34 und einem Stromrichter 25, 35 auf, der auf einen der beiden Eingänge des Vergleichers über eine Leitung 20, 30 rückgekoppelt ist.Incremental sensors are used in particular as digital position sensors 8 and 41 . Each of the first and second inputs of blocks 2 , 3 are connected to a comparator 21 , 31 of the speed controller. Each of the blocks 2 and 3 has in its power section a comparator 23 , 33 in front of a current regulator 24 , 34 and a converter 25 , 35 , which is fed back to one of the two inputs of the comparator via a line 20 , 30 .

Zur Ansteuerung der Motoren 4 bzw. 36 wird ausgehend von der entsprechend des letzten Prägevorganges gespeicherten Ist-Position des Typenrads 6 bzw. der Welle des Motor 36 in der digitalen Steuerungs- und Regelungsschaltung 1, mindestens ein Abstand und die Bewegungsrichtung zur nach folgenden für das nächste zu prägende Zeichen einzustel lenden Position ermittelt. Dabei entspricht jeder Abstand einem zeitlichen Abstand, in der die Prägeradposition un ter Berücksichtigung der Drehzahl und Trägheit des Antrie bes erreicht wird. Jeder Abstand wird, um das einzustel lende Zeitfenster verkürzt, als Sollwert für die unterla gerte Regelung vorgegeben. To control the motors 4 and 36 , starting from the actual position of the type wheel 6 or the shaft of the motor 36 stored in the last embossing process in the digital control and regulation circuit 1 , at least one distance and the direction of movement to the following for the next character to be embossed position determined. Each distance corresponds to a time interval in which the embossing wheel position is reached taking into account the speed and inertia of the drive. Each interval is shortened by the time window to be set as the setpoint for the underlying control.

In den digitalen Positionsregelungen 14 bzw. 18 sind erfindungsgemäß die Beschleunigungs- und Bremsphasen, insbesondere für eine analoge Drehzahlregelung 22 bzw. 32 in den Blöcken 2 bzw. 3 berücksichtigt. Es ist je ein Lei stungsteil mit Stromregler 24 bzw. 34 und mit Stromrichter 25 bzw. 35 vorgesehen, das einen Motorstromimpuls für die Gleichstrommotoren 4 und 36 in einer ersten Stufe erzeugt, wobei der Impuls die für den vermutlichen Beschleunigungs- und Bremsweg benötigte Dauer und Form aufweist. Der vom Geber 12 in einer Zeit t₁ gelieferte Sollwert wird von der Schaltung 13, 14, 15 und 2 in positive oder negative Im pulse bis zur Erreichung eines Zeitpunktes t₂ vor der Zielposition umgesetzt. Solange wird die Wertausgabe durch den Sollwertgeber 17 durch den Controller 11 unterdrückt.According to the invention, the acceleration and braking phases are taken into account in the digital position controls 14 and 18 , in particular for an analog speed control 22 and 32 in blocks 2 and 3, respectively. There is a Lei stungteil with current controller 24 and 34 and with converter 25 and 35 , which generates a motor current pulse for the DC motors 4 and 36 in a first stage, the pulse required for the presumable acceleration and braking distance and duration Has shape. The setpoint value delivered by the transmitter 12 in a time t ₁ is converted by the circuits 13 , 14 , 15 and 2 into positive or negative pulses until reaching a time t ₂ before the target position. As long as the value output by the setpoint generator 17 is suppressed by the controller 11 .

Zum Zeitpunkt t₁ kann als zweiter Vergleicher 10 ein Vor-/Rückwärtszähler in der Zählrichtung umgeschaltet wer den. Zum Zeitpunkt t₂ erfolgt die Freigabe des Sollwertge bers 17 durch den Controller bei einem vorgegebenen Wert der Abweichung von der Zielposition des Typenrades 6. Sein Sollwert wird in den Vor-/Rückwärtszähler 16 eingelesen und ab Zeitpunkt t₃ erfolgt die Umschaltung der Zählrich tung, um am Ausgang des digitalen Positionsreglers 18 Drehzahl-Vorgaben zu den Zeitpunkten t₄, t₅ bzw. t₆ zu erzeugen.At time t ₁ , an up / down counter in the counting direction can be switched as the second comparator 10 . At time t ₂ , the setpoint sensor 17 is released by the controller at a predetermined value of the deviation from the target position of the type wheel 6 . Its setpoint is read into the up / down counter 16 and starting at time t ₃ , the counting direction is switched over in order to generate speed specifications at the outputs of the digital position controller 18 at times t ₄ , t ₅ and t ₆ .

In der Nähe des Zeitfensters zum Zeitpunkt t₃ wird die Schaltung 16, 18, 19 und 3 aktiviert und der Gleichstrom motor 36 des Prägeantriebes mit mindestens einem Impuls beaufschlagt, sowie ein digitaler Positionsgeber 41 abge fragt, der mechanisch mit der Motorwelle 39 verbunden ist. In the vicinity of the time window at time t ₃ , the circuit 16 , 18 , 19 and 3 is activated and the DC motor 36 of the embossing drive is acted on with at least one pulse, and a digital position sensor 41 is queried, which is mechanically connected to the motor shaft 39 .

Die Schaltung ermittelt nun einen entsprechenden Wert zur Erzeugung des Motorstromes, der zur Prägung benötigt wird.The circuit now determines a corresponding value Generation of the motor current that is required for the embossing.

Die Motoransteuerung gestattet eine überschwingungsfreie Erreichung der Zielposition des Typenrades und des Präge antriebes, aus dem Verlauf der Annäherung an den Zielpunkt während und/oder nach der Bremsphase.The motor control permits overshoot-free Reaching the target position of the type wheel and the embossing drive, from the course of the approach to the target point during and / or after the braking phase.

Der Motorstromimpuls wird durch Verfolgen der dynamisch erfolgenden Positionsabfrage so verändert, daß die genaue Zielposition erreicht wird und das Prägerad dort für den nächsten Prägevorgang anhält.The motor current pulse is dynamic by tracking the Position query is changed so that the exact Target position is reached and the embossing wheel there for the next embossing process stops.

Die verschiedenen Zeitdiagramme a) für den Verlauf des Mo torstromes, b) für die Annäherung des jeweilig angewählten Prägeelements bzw. -Typs an die Zielposition und c) für die Auslösung der Stößelsteuerung sind aus der Fig. 2 ersichtlich.The various time diagrams a) for the course of the motor current, b) for the approach of the respectively selected embossing element or type to the target position and c) for the triggering of the tappet control are shown in FIG. 2.

Es wird also in der ersten Phase vor der eigentlichen Po sition eine (Fast-) Position erreicht, wobei aber die Ge schwindigkeit und Verzögerung bei der Annäherung innerhalb eines die zu erreichende Endposition einschließenden "Zeitfensters" überwacht und der Motorstromimpuls vorher angepaßt wird. Dann wird in einer zweiten Phase mindestens ein Motorstromimpuls für den Gleichstrommotor erzeugt, der die für die genaue Positionierung ohne Überschwingen benö tigte Dauer und Form aufweist. Die Annäherung des Typenra des an den Zielpunkt erfolgt somit ohne ein Überschwingen.So it will be in the first phase before the actual buttocks sition reaches a (fast) position, but the Ge speed and delay in approaching within one including the end position to be reached "Time window" monitors and the motor current pulse beforehand is adjusted. Then at least in a second phase generates a motor current pulse for the DC motor that which are required for precise positioning without overshoot duration and shape. The Approach of the Typra of the target point is thus carried out without overshoot.

In einer weiteren nicht näher beschriebenen Variante wer den Analogregler und Leistungsstufe in den Blöcken 2 und 3 über D/A- Wandler einer Steuerungs- und Regelungsschaltung 1 angesteuert, in der mittels der CPU 9 alle Steuerungs- und Regelungsvorgänge über ein spezielles Programm aus führbar sind.In a further variant, which is not described in detail, who controls the analog controller and power stage in blocks 2 and 3 via D / A converters of a control and regulation circuit 1 , in which all control and regulation processes can be carried out by means of the CPU 9 using a special program .

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The invention is not restricted in its implementation to the preferred embodiment given above game. Rather, a number of variants are conceivable which of the solution shown also in principle makes use of different types.

Claims

1. embossing machine with a control circuit for positioning the type wheel by means of a drive motor by means of a target / actual value comparison by means of an angle encoder connected to the drive, with mechanical links forming intermediate links between drive motor and embossing wheel, characterized in that the control circuit comprises:
first switching means which supply the drive motor for the embossing wheel with a first control signal as a function of the path to be covered from the last to the next embossing position, and
second circuit means containing digital control stages which, depending on an output signal representing the angular position of the embossing wheel, supply a second control signal to the drive motor for the embossing wheel with a part of the position sensor which is directly connected to the embossing wheel.

2. Embossing machine according to claim 1, characterized ge indicates that the first circuit means also form a control loop.

3. Embossing machine according to claim 2, characterized ge indicates that the first circuit means have analog modules.

4. embossing machine according to one of the preceding claims, characterized in that a Enable circuit for the drive of the embossing plunger see, which is triggered when the next pre the desired position of the embossing wheel itself from the position reached by less than one given distinguish ne angular deviation.

5. embossing machine according to claim 4, characterized in that the control circuit has at least one controller ( 11 ) and a comparator ( 10 ) for checking the absolute position of the type wheel and for releasing a control and / or regulation of the embossing drive motor ( 36 ) .

6. Embossing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the digital control circuit ( 1 ) contains a first comparator ( 13 ), at the first input of which the output signal of a setpoint generator ( 12 ) is present, that the first comparator ( 13 ) on the output side a first a position controller for the type wheel forming digital control stage ( 14 ) is connected.

7. embossing machine according to claim 6, characterized in that the digital control stage ( 14 ) forming a position controller is followed by a digital-to-analog converter.

8. embossing machine according to one of the preceding claims, characterized in that he Most circuit means have a control loop, which the current of the drive motor via one in the motor circuit arranged ammeter as a current regulator and / or the Speed of the drive motor via one with the motor shaft connected tachometer as a speed controller sen, in particular the output signal of the speed controller a setpoint value as an input signal for the Current regulator forms.

9. embossing machine according to claim 8, characterized ge indicates that the output signal is digital Analog converter of the second circuit means a target value as input signal for the first circuit tel forms.

10. embossing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the Re Gel circuit for the embossing drive according to the rule Circuit built for the positioning of the type wheel is.

11. Embossing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the re gel circuit contains a first comparator ( 13 ), at its first input the existing position of the type wheel ( 6 ) from the last embossing process and at its second input the next target position as the output signal of the setpoint generator ( 12 ) that the first comparator ( 13 ) is connected on the output side to the first control stage ( 14 ), that in the first control stage ( 14 ) a time window is set in a first phase and in block ( 2 ) minde least a motor current pulse is generated, which has a duration and shape required for the acceleration and braking distance, whereby an approximate position is reached by the type wheel ( 6 ), and that in a drive motor to control the ( 4 ) for the exact positioning of the type rads ( 6 ) required second phase in the vicinity of the next embossing position to be reached or in the set time window of Position encoder ( 8 ) queried and the Mo torstromimpuls is changed by tracking the dynamically occurring position query so that the exact target position is reached and the type wheel ( 6 ) stops there for the next embossing process.

12. Embossing machine according to claims 11, characterized in that the control circuit egg nen with the controller ( 11 ) in connection with the processor (CPU 9 ) and two position control stages ( 14 , 18 ) with associated setpoint generator ( 12 , 17 ), the second position control stage ( 18 ) with associated setpoint transmitter ( 17 ) can be activated via the controller ( 11 ) in the vicinity of the next embossing position to be reached and forms a second superimposed position control circuit that with the embossing drive motor ( 36 ) a second position transmitter ( 41 ) is mechanically coupled directly, the output of which is connected via a line ( 38 ) and a second input of the digital control and regulating circuit ( 1 ) to a third comparator ( 16 ) of the second superimposed position control circuit.

13. Embossing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the position control stage ( 14 , 18 ) with associated setpoint sensors ( 12 , 17 ) and position transmitter ( 8 , 41 ) and the first, two and third comparators ( 13 , 10 and 16 ) are designed as digital modules and that in each case a D / A converter ( 15 , 19 ) is connected between the outputs of the digital position control stage ( 14 , 18 ) and the first input of the blocks ( 2 ) and ( 3 ).

14. Embossing machine according to claim 13, characterized in that on the respective second input of each of the blocks ( 2 , 3 ) via a line ( 27 , 37 ) the output of a mechanically coupled with the respective motor ( 4 , 36 ) is actual The speed sensor ( 7 , 40 ) is switched and that the first and second inputs of the blocks ( 2 , 3 ) each lead to a first comparator ( 21 , 31 ) of a speed control circuit ( 22 , 32 ), which on the output side is connected to a circuit ( 20 , 23 , 24 and 25 ) or ( 30 , 33 , 34 and 35 ) are connected to generate a motor current, which forms the power part of the drive motor for the type wheel or embossing drive.

15. embossing machine according to claim 14, characterized in that the circuit for generating a motor current, a comparator ( 23 , 33 ) and current control stage ( 24 , 34 ) with connected converter ( 25 , 35 ) and a line ( 20 , 30 ) for feedback from the converter to the comparator.

16. Embossing machine according to one of the preceding claims, characterized in that tachogenerators (T), as motors ( 4 , 36 ), DC motors (M) and analog controllers are provided in the blocks ( 2 , 3 ) as actual speed sensors ( 7 , 40 ) .

17. Embossing machine according to claim 13, characterized in that an incremental encoder ( 8 , 41 ) is seen as a digital position sensor, which is mechanically connected to the type wheel and / or the motor shaft.

18. Embossing machine according to claim 13, characterized ge indicates that a switchable Up / down counter provided as a digital comparator is.

19. Embossing machine according to claim 12, characterized in that the circuit ( 1 ) contains D / A converter and that the control and regulating processes can be carried out via a program by means of the processor ( 9 ).