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Die
Erfindung betrifft einen Lesekopf eines Linearmotors, insbesondere
ein Gerät
zur Erfassung der Einbaulage eines Lesekopfes.
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Zum
Rückführen des
von dem Rotor zurückgelegten
Verfahrenwegs wird ein Lesekopf A in einem herkömmlichen Linearmotor angeordnet,
während
ein Messlineal B im Stator eingebaut ist. Mittels des Lesekopfs
A und des Messlineals B ist der von dem Rotor zurückgelegten
Verfahrweg zu erfassen. In 1 ist die
Anordnung des Lesekopfes A in Verhältnis zu Messlineal B gezeigt.
Der Lesekopf A ist mit einem Induktionselement 10 und einem
Leuchtelement 20 ausgestattet, wobei das Induktionselement 10 mit
dem Leuchtelement 20 in Verbindung steht. Das Induktionselement 10 dient
der Induktion des Messlineals B und steuert das Leuchtelement 20 bei einem
geeigneten Induktionsabstand zwischen dem Induktionselement 10 und
dem Messlineal B zum Aufleuchten an, um den Benutzer zu informieren, dass
der Lesekopf A schon in einer geeigneten Lage richtig eingebaut
ist.
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Wie
aus 2 bzw. aus 3 ersichtlich, wenn
der Abstand wischen dem Induktionselement 10 des Lesekopfes
A und dem Messlineal B innerhalb eines geeigneten Induktionsabstands
liegt, liefert das Leuchtelement 20 durch Aufleuchten dem Benutzer
eine Information über
den angeblichen richtig fertig gestellten Einbau, obwohl der Lesekopf
nach vorne oder seitlich geneigt ist. Daraus resultierend können folgende
zwei Nachteile verursacht werden:
- 1. Aus der
Neigung des Lesekopfes A ergibt sich ein Messfehler beim Ermitteln
des Verfahrenwegs des Rotors mittels Lesekopf A und Messlineal B. Wäre es in
derzeitigem Fertigungsprozess mit hohen Präzisionsanforderungen eingesetzt,
könnte der
geringfügige
Fehler dazu führen,
dass das fertige Erzeugnis die Norm nicht entspricht oder die Spezifikation
verletzt. In manchen Fällen
geht das Vertrauen der Kunden aufgrund des Nichterreichens der befriedigenden
Kundenkriterien verloren, was zu dem ernsthaften Problem von Verringerung
der Kundenquelle führt.
- 2. Obwohl ein unbestimmungsmäßiger Einbau des
Lesekopfes A durch das Nichtleuchten des Leuchtelementes 20 dargestellt
worden ist, muss ein zwangsläufiger
Ausbau und Einbau zum Beurteilen vorgenommen werden, da der Techniker nicht
genau weiß,
wo bzw. welcher Winkel diesen unbestimmungsmäßigen Einbau verursacht. Angesichts
derzeitigen Kriteriums von Zeit ist Geld zählt der anfallende Zeitaufwand
bzw. die anfallende niedrige Effizienz zu einem beträchtlichen Nachteil
der Verschwendung der Personalkosten.
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Durch
die vorstehende Erläuterung
ist deutlich, dass die wesentlichen Probleme stammen aus dem Nachteil,
dass das Induktionselement 10 des Lesekopfes A den Neigungszustand
des Lesekopfes A nicht erfassen kann. Basiert auf den langjährigen Forschungserfahrungen
im Bereich des Linearmotors entwickelt der Erfinder ein Gerät zur vollständigen Erfassung
der Einbaulage eines Lesekopfes eines Messlineals, um das belästigende
Problem zu lösen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur Erfassung der Einbaulage
eines Lesekopfes zu schaffen, bei dem ein bestimmungsgemäßer Einbau
des Lesekopfes mittels wenigstens drei am Lesekopf angeordneter
Induktionselemente sicherzustellen ist, um die Genauigkeit der Induktion des
Lesekopfes zu dem Messlineal zu erhöhen.
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Die
Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
wenigstens drei Induktionselemente am Lesekopf angeordnet sind,
die sich auf der Sternseite des Lesekopfes zu dem Messlineal befinden
sowie deren Anordnungspositionen nicht in einer Gerade liegen.
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Im
Vergleich zu der herkömmlichen
Festlegung des Abstands zwischen Lesekopf und Messlineal, bei der
eine Festlegung punktweise durchzuführen ist, erfolgt die erfindungsgemäße Abstandfestlegung
mittels drei Induktionselemente über
eine von den drei Anordnungspositionen der Induktionselemente gebildete
Fläche,
nachdem die drei Induktionselemente auf diese Weise am Lesekopf
angeordnet worden sind. Neben der Festlegung auf die Richtigkeit
der Einbaulage des Lesekopfes lässt
sich der Neigungszustand des Lesekopfes gleichzeitig zu erfassen,
was die folgenden Vorteile bringt:
- 1. Neben
der Ermittelung des Abstands zwischen dem Einzelpunkt des Lesekopfs
und dem Messlineal ist der Neigungswinkel des ganzen Lesekopfes
zu dem Messlineal ebenfalls zu bestimmen, um die Einsatzpräzision zu
steigern. Beim Einsatz im Fertigungsprozess lässt sich die Genauigkeit der
fertigen Erzeugnisse ebenfalls erhöhen, was wiederum zu der Kundenzufriedenheit,
reduziertem Ausschussanteil, gesenkten Materialkosten sowie verbesserter
Konkurrenzfähigkeit
der Industrie beiträgt.
- 2. Nachdem der zuständige
Techniker die Information über
einen unsachgemäßen Einbau
des Lesekopfs erhalten hat, braucht er lediglich eine Überprüfung durchzuführen, ob
die jeweils von den Induktionselementen induzierten Abstände zwischen
den Induktionselementen und dem Messlineal innerhalb einer geeigneter
Distanz liegen. Auf diese Weise kann der Techniker die Lage der
den unsachgemäßen Aufbau
verursachten Neigung des Lesekopfes erfahren, was zu einer weiteren
Einsparung der Reparaturzeitdauer sowie einer Erhöhung der
Arbeitseffizienz führt.
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Darüber hinaus
kann der Lesekopf noch mit wenigstens einem Signalgeber ausgestattet
werden, der mit den jeweiligen Induktionselementen verbunden ist
und zum Aussenden des Signals dient, um darzustellen, ob die jeweils
von den Induktionselementen induzierten Abstände innerhalb einer geeigneten
Distanz liegen.
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Der
Ansatz, dass die Anzahl der benötigten Induktionselemente
mindestens drei ist, basiert jedoch auf dem Prinzip, dass drei Punkte
eine Fläche bilden.
Bei Bedarf ist der Einsatz von zusätzlichen Induktionselementen
möglich,
wobei die Anordnungspositionen aller Induktionselemente sich auf
einer Gerade befinden dürfen.
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Des
weiteren ist es bei der Auswahl der Anzahl des Signalgebers zu beachten,
dass beim Verwenden eines Signalgebers muss der Signalgeber gleichzeitig
die jeweils von den Induktionselementen induzierten Abstände zum
Messlineal anzeigen kann. Es ist auch denkbar, jedes Induktionselement entsprechend
jeweils an einen Signalgeber anzuschließen.
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Das
vom Signalgeber erzeugte Signal kann als Licht bzw. Ton ausgeführt sein,
die auf einem im Signalgeber integrierten Bildschirm angezeigt werden
könnte.
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Im
Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang
mit den Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines herkömmlichen Lesekopfes;
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2 eine
Seitenansicht eines herkömmlichen
Lesekopfes im geneigten Zustand;
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3 eine
Vorderansicht eines herkömmlichen
Lesekopfes im geneigten Zustand;
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4 eine
perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Lesekopfes;
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5 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Lesekopfes im bestimmungsgemäßen Einbauzustand;
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6 eine
Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Lesekopfes im bestimmungsgemäßen Einbauzustand;
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7 eine
schematische Darstellung des Aufleuchtens der Signalgeber, wobei
ein erfindungsgemäßer Lesekopf
im bestimmungsgemäßen Einbauzustand
ist;
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8 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Lesekopfes im geneigten
Zustand;
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9 eine
Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Lesekopfes im geneigten
Zustand; sowie
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10 eine
schematische Darstellung des Aufleuchtens der Signalgeber, wobei
ein erfindungsgemäßer Lesekopf
im geneigten Einbauzustand ist.
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Bei
einem erfindungsgemäßen Gerät zur Erfassung
der Einbaulage eines Lesekopfes ist ein Lesekopf A entsprechend
dem Messlineal B angeordnet, wobei der Lesekopf A sowie das Messlineal
B am Linearmotor anzuordnen sind. Wie aus 4 ersichtlich,
sind 4 Induktionselemente 10 sowie 4 Signalgeber 30 darin
enthalten:
Vier im Lesekopf A angeordnete Induktionselemente 10,
die sich auf einer Sternseite des Lesekopfes A zum Messlineal B
befinden, sind jeweils im vorne, im hinten, links sowie rechts um
den Lesekopf A herum verteilt. Darüber hinaus können die
Induktionselemente 10 als Erfassungssensoren ausgeführt werden
sein, die das Messlineal B gleichzeitig induzieren und messen können.
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Vier
im Lesekopf A angeordnete Signalgeber 40, die sich auf
einer Sternseite des Lesekopfes A zum Messlineal B befinden, sind
jeweils mit den vier Induktionselementen 10 verbunden.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind die vier Signalgeber 30 von vorne nach hinten jeweils
an das vorne, links, rechts und hinten angeordnete Induktionselement 10 angeschlossen.
Mittels Leuchtmelden geben die Signalgeber 30 die jeweils
von den Induktionselementen 10 induzierten Abstände zum
Messlineal B wieder. Außerdem
ist jeder Signalgeber 30 mit einem Leuchtmelder 31 für "zu weit", einem Leuchtmelder 32 für "richtig" sowie einem Leuchtmelder 33 für "zu nah" ausgestattet.
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Wie
aus 5 und 6 ersichtlich, liegen die jeweils
von den Induktionselementen induzierten Abstände zum Messlineal B beim bestimmungsgemäßen Einbau
des Lesekopfes A in geeigneter Distanz. Die Richtigkeit des Abstandes
sowie des Winkels des Einbaus des Lesekopfes A ist direkt abzulesen,
indem alle Leuchtmelder 32 der in 7 gezeigten
Signalgeber 30 aufleuchten.
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Im
Gegensatz, wie sich aus 8 und 9 ergibt,
befindet sich der Lesekopf A beim unsachgemäßen Einbau in einem geneigten
Zustand. Folglich sind die vorne sowie rechts befindlichen Induktionselemente 10 zu
nah zum Messlineal B, während
die hinten sowie rechts angeordneten Induktionselemente 10 zu
weit zum Messlineal B sind. In diesem Fall leuchten die Leuchtmelder 33 der
im vorne sowie rechts befindlichen Signalgeber 30 auf,
während
die Leuchtmelder 31 der im hinten sowie links angeordneten
Signalgeber 30 aktiviert sind. Dadurch ist der unsachgemäße Einbau
des Lesekopfes A ablesbar, und zwar seine Vorderseite und rechte
Seite zu nah zum Messlineal B und seine Hinterseite und linke Seite
zu weiter zum Messlineal B sind.
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Aufgrund
der vorstehenden Erläuterung
ist es klar, dass das Gerät
zur Erfassung der Einbaulage eines Lesekopfes sicherlich die Anzeige
zur Verfügung
stellen kann, ob der Lesekopf A bestimmungsgemäß eingebaut ist und an welcher
Stelle der Lesekopf A beim unsachgemäßen Einbau geneigt ist. Dadurch
lassen sich eine Erhöhung
der Präzision
sowie eine Reduzierung der Schwierigkeiten beim Reparieren bzw.
beim Einbauen erzielen.
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- A
- Lesekopf
- B
- Messlineal
- 10
- Induktionselement
- 20
- Leuchtelement
- A
- Lesekopf
- B
- Messlineal
- 10
- Induktionselement
- 30
- Signalgeber
- 31
- Leuchtmelder
für "zu weit"
- 32
- Leuchtmelder
für "richtig"
- 33
- Leuchtmelder
für "zu nah"