DE10206893B4

DE10206893B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Positionserfassung von fahrweggebundenen Transport- und/oder Manipulationsvorrichtungen

Info

Publication number: DE10206893B4
Application number: DE2002106893
Authority: DE
Inventors: Martin Greinwald
Original assignee: Martin Greinwald
Current assignee: MTRONIG GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2022-02-20
Also published as: DE10206893A1

Abstract

Verfahren zur Positionserfassung von fahrweggebundenen Transport- und Manipulationsvorrichtungen,
wobei zwei Abfragesysteme verwendet werden
und das erste Abfragesystem (76, 77, 78) den Fahrweg (65, 66) bzw. die Fahrbahn auf der jeweiligen Bewegungsachse schlupfbehaftet ermittelt,
das zweite Abfragesystem (70, 71, 72) den Fahrweg (65, 66) bzw. die Fahrbahn auf derselben Bewegungsachse schlupffrei ermittelt
und das zweite Abfragesystem (70, 71, 72) das erste Abfragesystem (76, 77, 78) korrigiert, wobei das zweite Abfragesystem (70, 71, 72) mindestens einen Abfragepunkt (70, 71, 72) aufweist, der beim Überfahren einen Beginn und ein Ende hat,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeweils dem Beginn und Ende des Abfragepunktes (70, 71, 72) ein absoluter Positionswert zugeordnet ist, wobei der in Bewegungsrichtung zuerst kommende Positionswert eines Abfragepunktes (70, 71, 72) als Sollwert zur Korrektur des ersten Abfragesystems (76, 77, 78) verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionserfassung von fahrweggebundenen Transport- und/oder Manipulationseinrichtungen.

Der nächstliegende Stand der Technik (Druckschriften) zeigt eine Transportvorrichtung mit einem schlupfbehafteten und einen absoluten Abfragesystem, wobei das schlupfbehaftete Abfragesystem durch das absolute Abfragesystem korrigiert wird.

Folgende Druckschriften zeigen solche Systeme:

Firmendruckschrift: „Kollisionsschutzanlage für Krane", Krupp Industrie- und Stahlbau, Kranbau Wilhelmshaven, Nov. 1994, Blatt 6-12, 16, 22-28 und Bilder 1, 8, 9, 10, 17;
DE 90 10 967 U1
DE 40 05 066 C2
DE 36 23 423 A1
DD 218 448 A1 .

Die Bemaßung einer Achse wird dazu verwendet, um die Positionsveränderung durch Verschiebung entlang dieser Achse zu erfassen. Das Messergebnis wird als aktueller Positionswert, d.h. Ist-Wert, in das Servokontrollsystem zurückgeführt.

Im Kranbau werden zur Positionsbestimmung des Arbeitsgeräts wie des Greifers, der über eine Laufkatze und eine Kranbrücke dreidimensional, d.h. entsprechend der x-y-z-Achse, verfahrbar ist, Endschalter oder Initiatoren, d.h. induktive Näherungsschalter, verwendet, welche an bestimmten Positionen dieser Achsen angeordnet sind. Auf dem Gebiet der Manipulationseinrichtungen, wie sie für die Bedienung von Hochregallager eingesetzt werden, finden zur Ansteuerung der Stellplätze Schrittmotoren Verwendung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige und exaktere Erfassung im Vergleich zum Stand der Technik des jeweiligen Betriebsstandortes von Transport- und Manipulationseinrichtungen zu ermöglichen.

Dieses Problem wird nach der Erfindung mit einem Verfahren, einer Vorrichtung und einem Blockschaltbild zur Positionserfassung von fahrweggebundenen Transport- und Manipulationsvorrichtungen gelöst. Das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung liegt bei Kran-, Hochregal-, Parkhaus- und Containereinrichtungen, insbesondere Lagerhäuser, Freilandhalden, Rohstoffbunker, Abfallhalden, Abfall- und Wertstoffcontainer sowie -bunker, Scheunen, Ställe usw.. In diesen Einrichtungen werden z.B. Feldfrüchte wie Rüben, Zuckerrüben, Kartoffel, Krautköpfe, Heu- und Strohballen sowie weitere Biomassen, Futtermittel, Getreide, Kohle, Koks, Erze, Zemente als Schüttgut oder in Brikettform oder in Säcken, Baumaterialien wie Rund- und Schnitthölzer, Sande, Kiese, Ziegel, Dachziegel, Klinkerprodukte, Fliesen udgl., Quetschprodukte, Isolierstoffe usw. sowie Lebensmittel, Arzneimittel, Drogerieerzeugnisse, Reformhausprodukte, die sich z.B. in Kisten, Packungen, Fässer, Flaschen, Träger, Behälter, Paletten usw. befinden, transportiert, positioniert und gelagert. Die Erfindung wird auch eingesetzt für Sortier-, Trenn- und Mischanlagen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden gleichzeitig zwei korrespondierende Abfragesysteme für mindestens einen im x-, y-, z-Koordinatensystem liegende Achse oder für mindestens einen im x-, y-, z-Koordinatensystem liegenden Fahrtweg verwendet, wobei jeweils mit dem ersten Abfragesystem der Schlupf des zweiten Abfragesystems korrigiert wird. Es können auch von den orthogonalen Raumachsen x, y und z abweichende, beliebig viele geneigte Achsen oder Fahrbahnen bei der Positionserfassung genutzt werden.

Im Rahmen des ersten Abfragesystems werden zunächst Abfragepunkte in ansteigender Nummerierung entlang einer jeden Achse oder eines jeden Fahrwegs festgelegt, die den passiven Teil dieses Abfragesystems bilden. Der aktive Teil des Abfragesystems sitzt jeweils am fahrbaren Teil des Manipulators. Die Abfragepunkte geben beim Überfahren mindestens einen Impuls ab. Deshalb handelt es sich hierbei um den aktiven Teil des Abfragesystems. Das erste Abfragesystem wird als Initiatorsystem für die Schlupfkorrektur verwendet.

Im Rahmen des zweiten Abfragesystems wird der Fahrweg in mindestens einen Impuls umgewandelt, der proportional zur zurückgelegten Wegstrecke ist und einen Zähler inkrementiert oder dekrementiert. Bei Fahrtrichtungswechsel wird der Positionszähler von Inkrementieren auf Dekrementieren umgeschaltet, oder umgekehrt. Bei der Schlupfkorrektur wird jeder Impuls des Initiatorsystems relativ zu dem aktuellen Zählerstand des Positionszählers ausgewertet und der Positionszähler mit einem neuen Wert geladen. Bei der Schlupfkorrektur wird die Nummer des Initiatorpunkts durch das Intervall bestimmt, in dem sich der Zählerstand während der Impulsabgabe des Initiatorsystems befindet. Der Positionszähler wird daraufhin mit einem festgelegten absoluten Wert geladen, der vorab durch Überfahren der Abfragepunkte manuell ermittelt wird. Das Initiatorsystem für die Schlupfkorrektur ist beim Überfahren für mehrere Zählschritte des Positionszählers aktiv. Die Impulse, die mit jedem Überfahren eines Initiatorpunkts einer bestimmten Wegstrecke abgegeben werden, signalisieren eine aus Beginn und Ende des Initiatorsystems gebildete Hysterese, die bei der Schlupfkorrektur verwendet wird. Die beiden, Beginn und Ende anzeigenden, absoluten Positionswerte pro Initiatorpunkt werden in den Positionszähler geladen. Diese gemessenen Impulse werden zur Positionsbestimmung der fahrweggebundenen Transport- und Manipulationsvorrichtungen verwendet. Diese Impulse dienen insbesondere der Längen- bzw. Wegmessung der fahrweggebundenen Vorrichtungen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden diese Messungen zur Positionsbestimmung von Krananlagen mit Transporteinrichtungen auf den Fahrwegen gemäß der x-, y- und/oder z-Achse verwendet. Diese Messungen werden zur Positionsbestimmung auch für solche Anlagen genutzt, deren Lineare längs eines festgelegten Wegs durch ein Tastrad in eine rotorische, dem Fahrweg proportionale Umdrehungszahl umgewandelt wird. Diese Positionsbestimmung ist auch für solche Anlagen verwendbar, die mit einer Antriebseinheit ausgestattet sind, deren mechanische Energieabgabe bereits rotorisch erfolgt. Sie ist auch einsetzbar für Anlagen, deren Bewegungseinheiten direkt mechanisch gekoppelt sind und mit Elektromotoren angetrieben werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient somit der Positionserfassung von fahrweggebundenen Transport- und Manipulationsvorrichtungen. Dabei werden zwei Abfragesysteme verwendet. Das erste Abfragesystem ermittelt schlupfbehaftet den Fahrweg auf der jeweiligen Bewegungsachse, während das zweite Abfragesystem den Fahrweg auf derselben Bewegungsachse schlupffrei ermittelt. Das zweite Abfragesystem korrigiert das erste Abfragesystem. Bei dem ersten Abfragesystem wird der Fahrweg in richtungsabhängige Impulse umgesetzt, wobei eine Doppelgabellichtschranke verwendet wird, die an einem Antriebselement oder an einem Tastrad angeordnet ist. Auf dem vorgesehenen Fahrweg bzw. der Fahrbahn werden durch die Doppelgabellichtschranke Impulse generiert, welche mittels eines geeigneten Übertragungsverfahren übertragen werden. Die Doppelgabellichtschranke kann auch durch zwei einzelne, zueinander angeordnete Lichtschranken aufgebaut werden. Auf der vorgesehenen Fahrbahn bzw. dem Fahrweg werden die Impulse für die Erfassung des Fahrwegs mittels Drehsensor erzeugt, während die Impulse für die Korrektur der Zählerketten von einem absoluten Messsystem wie Magnetschalter generiert werden. Hierzu wird je ein Drehsensor verwendet, der auf einer Bewegungsachse fahrtrichtungsabhängige Impulse erzeugt. Außerdem ist mindestens ein Triggerpunkt für das absolute Messsystem vorgesehen, wobei magnetische, optische, induktive oder kapazitive Näherungsschalter oder Reedkontakte auf der Bewegungsachse verwendet werden. Das Messsystem ist auf der Bewegungsachse oder dem Fahrweg positioniert und setzt den Fahrweg schlupfbehaftet in Zählerschritte um. Die Zählerschritte werden bei Vorwärtsfahrt inkrementiert und bei Rückwärtsfahrt dekrementiert oder umgekehrt. Das Messsystem wird an vorher auf dem Fahrweg lokal festgelegten Abfragepunkten korrigiert, wobei mindestens ein vorher festgelegter Sollwert in die Zählerkette geladen wird. Der Ladezeitpunkt für die Zählerkette wird durch die lokale Festlegung der Abfragepunkte definiert.

Das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen wird in Krananlagen des Hoch- und Tiefbaus, Hochregallagern, Bibliotheken, Warenlagern, Postverteilanlagen, Lebensmittellagern, Getränkelagern, Baustofflagern, Pharmakonfektionierungsanlagen, Zigarettenverpackungsanlagen, Autoparkierungsanlagen, Distributorenlagern, Krananlagen für die Landwirtschaft usw. verwendet. Die erfindungsgemäße Methode ist folglich in beliebigen Industriekrananlagen für die Positionsbestimmung bzw. -erfassung einsetzbar, wobei die Transport- und/oder Manipulationseinrichtungen auf orthogonalen Achsen bzw. Fahrwegen, aber auch auf beliebigen Raumkurven oder Vektoren bewegt werden können.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst mindestens einen stationären Fahrweg oder eine stationäre Fahrbahn für eine Transport- und/oder Manipulationsvorrichtung. An der Fahrbahn oder dem Fahrweg ist mindestens ein lokal festgelegter Abfragepunkt vorgesehen. Ferner ist ein an der Transport- und/oder Manipulationsvorrichtung angeordnetes Messsystem vorgesehen, welches Drehgeschwindigkeiten in Impulsfrequenzen umwandelt.

Dabei wird zwischen Rechts- und Linkslauf unterschieden und richtungsabhängig eine Zählerkette je nach Fahrtrichtung inkrementiert oder dekrementiert. Außerdem ist mindestens ein Magnetkontakt wie Dauermagnet an dem Fahrweg oder der Fahrbahn vorgesehen. Das Magnetfeld des Magnetkontakts wird durch die sich daran vorbeibewegende Transport- und/oder Manipulationsvorrichtung verändert, wodurch der Magnetkontakt geschlossen wird. Dabei wird ein Impuls zur Korrektur des Zählers mit einem Sollwert ausgelöst. Der Fahrweg oder die Fahrbahn ist als Kranbahnschiene, Gleis, Rollgang oder Hängebahn ausgeführt. Den Abfragepunkt bildet bspw. ein magnetischer, optischer, induktiver oder kapazitiver Näherungsschalter. Das Messsystem für die Triggerung der Zählerketten ist als richtungserkennender Drehsensor mit Doppelgabellichtschranke ausgeführt.

In den Blockschaltbildern sind die wesentlichen Elemente zur Positionserfassung von Transport- und/oder Manipulationsvorrichtungen zusammengefasst. Danach ist eine übliche Rechnereinrichtung vorgesehen, die mit Daten aus dem schlupfbehafteten und schlupffreien Abfragesystem versorgt wird, wobei das schlupffreie Abfragesystem mindestens ein Bit pro Bewegungsachse steuert und das schlupfbehaftete Abfragesystem mindestens eine Zählerkette inkrementiert oder dekrementiert. Diese Daten werden über ein Bussystem der Rechnereinrichtung zur Verfügung gestellt. Nach dem Blockschaltbild ist ein Ursprung für die Positionserfassung mittels der beiden Messsysteme festgelegt, so dass wenn sämtliche Bezugsachsen der Transport- und/oder Manipulationsvorrichtung im Punkt des Ursprungs stehen, ein Bit für den Rechner gesetzt wird. Auf diese Weise erhält der Rechner die Mitteilung, dass alle Zählerketten der Bewegungsachsen auf den Wert des Ursprungs gestellt werden können. Anschließend erfolgt das Laden aller Zählerketten mit dem Ursprungswert. Damit sind alle Zählerketten des Abfragesystems mit gültigen Werten geladen. Das Abfragesystem ist somit geeicht und einsatzbereit.

Die Erfindung und deren Vorteile werden anhand der nachfolgenden 1–8 näher erläutert.
1 zeigt ein Blockschaltbild zur Positionserfassung fahrweggebundener Transport- und Manipulationseinrichtungen.
2 zeigt ein Flußdiagramm 1 zur Positionserfassung fahrweggebundener Transport- und Manipulationseinrichtungen.
3 zeigt ein Flußdiagramm 2 zur Positionserfassung fahrweggebundener Transport- und Manipulationseinrichtungen.
4 zeigt eine Durchsichtdarstellung einer zum Stand der Technik gehörenden Krananlage für einen landwirtschaftlichen Betrieb.
5 zeigt eine Durchsichtdarstellung einer erfindungsgemäßen Krananlage für einen landwirtschaftlichen Betrieb.
6 zeigt ein Blockschaltbild der gesamten Kranpositionsregelung.
7 zeigt den zeitlicher Verlauf eines Zählerstandes gemäß einer Soll- und Ist-Kurve 80 und 81 für eine Achse bei Triggerung 82/83.
8 zeigt den Transportverlauf für ein Paket mittels einer Manipulationsvorrichtung.
Die 1 zeigt das erfindungsgemäße Blockschaltbild mit den wesentlichen Komponenten. In dieser Darstellung bedeuten die Bezugszeichen folgende Komponenten:

101: Monitor für PC
102: Festplatte für PC
103: Keyboard für PC
104: Floppy-Laufwerk für PC
105: Personal Computer, IBM kompatibel
106: Schnittstelle bzw. Interface mit Zählerketten für PC
107: Passiver Teil des absoluten Abfragesystems
108: Bewegtes Bauteil wie Manipulator, je nach x-, y-, z-Achse auf beliebigen
: Raumkoordinaten in kreisförmigen u./o. geraden Bahnen
109: Aktiver Teil des absoluten Abfragesystems
110: Antriebselement mit rotatorischer Energieabgabe
111: Drehsensor mit Gabellichtschranken

Ferner bedeuten in dieser Darstellung die Bezugszeichen folgende Verbindungen:

a: = Signale zu Monitor
b: = AT-Bus zum Anschluss der Festplatte
c: = Tastaturschnittstelle
d: = FDD-Anschluss
e: = Übermittlung der Auslösung der Messeinrichtung
f: = Übermittlung der Impulse und Fahrtrichtung für die Zählerketten in 6
g: = Magnetische Einwirkung auf die aktive Messeinrichtung
h: = Mechanische Verbindung des rotatorischen Antriebselements (Motor) mit dem Drehsensor oder Übertragung mit Tastrad
i: = Bussystem zum PC

Dieses Blockschaltbild nach 1 beinhaltet einen üblichen Personalcomputer 105, insbesondere einen IBM-kompatiblen Personalcomputer mit einem Monitor 101, einer Festplatte 102, einer Tastatur bzw. Keyboard 103 und einem Disketten- bzw. Floppylaufwerk 104. Der kompatible Personalcomputer 105 besitzt eine Schnittstelle bzw. Interface 106 mit Zählerketten. Die Messwerte des aktiven Teils 109 des absoluten Abfragesystems und des Drehsensors 111, der mit einer Gabellichtschranke zusammenwirkt, werden über die Schnittstelle von 106 nach 105 dem PC 105 übermittelt. Der passive Teil 107 des absoluten Abfragesystems befindet sich an der stationären Fahrbahn bzw. dem Fahrweg. Der aktive Teil 109 des absoluten Abfragesystems ist auf dem verfahrbaren Bauteil 108 der ausgewählten Achse angeordnet. Der Drehsensor mit der Gabellichtschranke 111 und das Antriebselement 110, das als Elektromotor ausgeführt sein kann, von dem die Rotationsenergie bezogen wird, befindet sich auf dem bewegten Bauteil 108, das beispielsweise als eine fahrweggebundene, bewegte Transport- und/oder Manipulationsvorrichtung ausgeführt ist.
Nach dem Blockschaltbild ist der IBM kompatible Personalcomputer 105 über einen AT-Bus b, eine Tastaturschnittstelle c und einen FDD-Bus d an die Festplatte 102 angeschlossen. Ein Magnet, der beispielsweise an dem passiven Teil 107 des absoluten Abfragesystems angeordnet ist, weist ein Magnetfeld auf, das von dem bewegten Bauteil 108 durch einen Näherungsschalter detektiert wird. Die Daten der magnetischen Veränderung g des magnetischen Feldes werden dem aktiven Teil 109 des absoluten Abfragesystems, der als magnetischer Näherungsschalter ausgeführt sein kann, übertragen, welcher sich auf dem bewegten Bauteil 108 befindet. Die Bewegung des Bauteils 108 kann auf einer der orthogonalen x-/y-/z-Achsen oder auf einer beliebigen im Raum angeordneten Fahrbahn erfolgen. Die Daten der magnetischen Veränderung g, die in dem aktiven Teil 109 des absoluten Abfragesystems gespeichert sind, werden über die Schnittstelle 106 ausgelesen. Das Antriebselement 110, das auf dem bewegten Bauteil 108 angeordnet ist und die rotorische Energieabgabe leistet, liefert mit Hilfe der Kombination aus Drehsensor und Gabellichtschranke die richtungsabhängigen Impulse f, die der Zählerkette in der Schnittstelle 106 übermittelt werden. Sämtliche Daten werden über ein Bussystem i dem kompatiblen PC 105 zugeleitet. Anstelle der Kombination aus Drehsensor und Gabellichtschranke können auch die Impulse f mit einem Tastrad erzeugt und dem Bussystem i auf den PC 105 übertragen werden.
In 2 ist das Flußdiagramm 1 zur Positionserfassung fahrweggebundener Transport- und Manipulationseinrichtungen dargestellt. In dieser Darstellung bedeuten die Bezugszeichen folgende Positionen:

21: Warten auf Auslösung der Messeinrichtung
22: Auslesen des aktuellen Positionszählerstandes bzw. der aktuellen
: Zählerkette der jeweiligen Achse
23a: Wert des aktuellen Positionszählerstandes bzw. der aktuellen Zählerkette
: ist in keinem Triggerintervall enthalten.
23b: Wert des aktuellen Positionszählerstandes bzw. der aktuellen Zählerkette
: ist in einem Triggerintervall enthalten.
24: Feststellen des Intervalls und Laden der dazugehörigen zwei Sollwerte
25: Inkrementierung oder Dekrementierung der aktuellen Zählerkette bzw. des
: aktuellen Positionszählerstandes der momentanen Bewegungsrichtung.
: (Inkrementierend = Vorwärtsfahrt; Dekrementierend = Rückwärtsfahrt)
26: Laden des oberen Sollwertes in das Zwischenregister
27: Laden des unteren Sollwertes in das Zwischenregister
28: Laden der Zählerkette der jeweiligen Achse mit dem Wert des
: Zwischenregisters
29: Laden der Zählerkette der jeweiligen Achse mit dem Wert des
: Zwischenregisters

Zunächst wird die Auslösung der Messeinrichtung 21 abgewartet. Nach der Auslösung des absoluten Messsystems wird der Zählerstand im Positionszähler der entsprechenden Achse ausgelesen 22. Die Tiggerintervalle errechnen sich aus den eingespeicherten Sollwerten. Es folgt ein Vergleich des ausgelesenen Zählerstands mit den errechneten Triggerintervallen. Durch die Auslösung des absoluten Messsystems liegt der Zählerstand grundsätzlich in einem Triggerintervall. Liegt nach Auslösung des absoluten Messsystems der Zählerstand außerhalb eines Triggerintervalls, so erfolgt eine Fehleranzeige und das System wird zwecks Überprüfung der absoluten Messeinrichtung angehalten 23a. Liegt der ausgelesene Zählerstand in einem Triggerintervall, dann befindet sich die Transport- und Manipulationseinrichtung in einem durch die Sollwerte definierten Triggerintervall auf der entsprechenden Achse 23b. Anschließend wird festgestellt, in welche Richtung sich das absolute Messsystem momentan auf der entsprechenden Achse bewegt 25. Wird die Zählerkette der entsprechenden Achse momentan inkrementiert, dann wird der untere Sollwert des Triggerintervalls in das Zwischenregister geladen 26. Wird die Zählerkette der entsprechenden Achse dekrementiert, dann wird der obere Sollwert des Triggerintervalls in das Zwischenregister geladen. In beiden Fällen wird daraufhin die Zählerkette der entsprechenden Achse mit dem geladenen Sollwert des Zwischenregisters überschrieben 28, 29.
Die 3 zeigt das Flußdiagramm 2 eines weiteren Ablaufplans zur Positionserfassung fahrweggebundener Transport- und Manipulationseinrichtungen. In dieser Darstellung bedeuten die Bezugszeichen folgende Positionen:

31: Auslesen der Zählerkette
32a: Wert der aktuellen Zählerkette bzw. des aktuellen Positionszählerstandes
: liegt in keinem Triggerintervall.
32b: Wert der aktuellen Zählerkette bzw. des aktuellen Positionszählerstandes
: liegt in einem Triggerintervall.
32c: Feststellen der Intervallnummer und der dazugehörigen zwei Sollwerte
33: Inkrementierung oder Dekrementierung der aktuellen Zählerkette bzw. des
: aktuellen Positionszählerstandes bei der momentanen Bewegungsrichtung
: (Inkrementierend = Vorwärtsfahrt; Dekrementierend = Rückwärtsfahrt)
34: Laden des oberen Sollwertes in das Zwischenregister
35: Laden des unteren Sollwertes in das Zwischenregister
36: Warten auf Auslösung der Messeinrichtung (im Fall Rückwärtsfahrt)
37: Warten auf Auslösung der Messeinrichtung (im Fall Vorwärtsfahrt)
38: Laden der Zählerkette der jeweiligen Achse mit dem Wert des
: Zwischenregisters
: (im Fall Rückwärtsfahrt)
39: Laden der Zählerkette der jeweiligen Achse mit dem Wert des
: Zwischenregisters
: (im Fall Vorwärtsfahrt)

Danach wird zunächst die Zählerkette der entsprechenden Bewegungsachse kontinuierlich ausgelesen 31 und mit den eingespeicherten Triggerintervallen verglichen. Liegt der Wert außerhalb der Triggerintervalle 32a, dann wird die Zählerkette der entsprechenden Achse erneut ausgelesen 31, mit allen Triggerintervallen verglichen und so lange fortgesetzt, bis der ausgelesene Wert in einem Triggerintervall liegt 32b. Liegt der Wert in einem Triggerintervall, so werden die beiden vorher einprogrammierten Sollwerte ermittelt 32c. Anschließend wird die momentane Bewegungsrichtung der Achse festgestellt 33. Wird die Zählerkette der jeweiligen Achse inkrementiert, so wird der untere Sollwert des Triggerintervalls in dem Zwischenregister bereitgestellt 35. Wird die Zählerkette der jeweiligen Achse dekrementiert, so wird der obere Sollwert des Triggerintervalls in dem Zwischenregister ebenfalls bereitgestellt 34. Das Zwischenregister ist eine Speichereinheit, welche genau einen ganzen Zählerketteninhalt zwischenspeichern kann z.B. 16 Bit. Diese Speichereinheit wartet nun auf die Auslösung des absoluten Abfragesystems 36 bzw. 37. Sobald der zu dem Triggerintervall gehörende Messpunkt eine Triggerung des absoluten Abfragesystems erzeugt hat, wird der Wert des Zwischenregisters in die Zählerkette geschrieben 38 bzw. 39. Der aktuelle Wert der Zählerkette wird somit mit dem Wert des Zwischenregisters überschrieben.
In 4 ist in räumlicher Durchsichtdarstellung eine zum Stand der Technik gehörende Krananlage für einen landwirtschaftlichen Betrieb veranschaulicht. In dieser Darstellung bedeuten die Bezugszeichen folgende Elemente:

40: x-Achse
41: y-Achse
42: z-Achse
43: Ursprung des Koordinatensystems
44: Abladegrube
45: Laufschiene für Portal- bzw. Brückenkran
46: Kranportal bzw. Kranbrücke mit Laufschiene für die Laufkatze
47: Fahrwerk des Kranportals
48: Laufkatze
49: Kranzange

Das Ausführungsbeispiel betrifft eine Krananlage mit einem Portal- bzw. Brückenkran 46, 47, 48, 49 der auf den Laufschienen 45 verfahrbar ist. Die Kranbrücke 46 ist mit Hilfe des Fahrwerks 47 auf der x-Achse 40, die den Laufschienen 45 entspricht verfahrbar. Die motorisch angetriebene Laufkatze 48 ist mit der Kranzange 49 auf der y-Achse 41, die der Laufschiene der Kranbrücke 46 entspricht, verfahrbar. Die Laufkatze 48 ist über die gesamte Kranbrücke 46 verfahrbar. An der Laufkatze 48 ist eine Kranzange 49 mit Hilfe einer Seilwinde entsprechend der z-Achse 42 heb- und senkbar angebracht.
In 5 wird die Erfindung am Ausführungsbeispiel einer Krananlage eines landwirtschaftlichen Betriebs näher erläutert. In dieser Darstellung bedeuten die Bezugszeichen folgende Elemente:

60: x-Achse
61: y-Achse
62: z-Achse
63: Ursprung des Koordinatensystems
64: Abladegrube
65: Laufschiene für Portal- bzw. Brückenkran
66: Kranportal bzw. Kranbrücke mit Laufschiene für Katze
67: Fahrwerk des Kranportals
68: Laufkatze mit Drehsensor und integrierten Gabellichtschranken
69: Kranzange
70: 1. Abfragepunkt, realisiert durch Magnetkontakt
71: 2. Abfragepunkt, realisiert durch Magnetkontakt
72: 3. Abfragepunkt, realisiert durch Magnetkontakt
73: 1. Triggerintervall
74: 2. Triggerintervall
75: 3. Triggerintervall
76: Messeinrichtung auf dem Kranportal 66
77: Messeinrichtung auf der Laufkatze 68
78: Hubmotor mit Drehsensor
79: Schlaffseilschalter mit Endabschalter

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Positionsbestimmung von fahrweggebundenen Transport- und Manipulationsvorrichtungen betrifft eine Krananlage mit einem Portal bzw. einem Brückenkran 66, 67, 68, 69, der auf den Laufschienen 65 verfahrbar ist. Die Kranbrücke 66 ist mit Hilfe des Fahrwerks 67 auf der x-Achse 60, die den Laufschienen 65 entspricht verfahrbar. Die motorisch angetriebene Laufkatze 68 ist mit der Kranzange 69 auf der y-Achse 61, die der Laufschiene der Kranbrücke 66 entspricht, verfahrbar. Die Laufkatze 68 ist über die gesamte Kranbrücke 66 verfahrbar. An der Laufkatze 68 ist eine Kranzange 69 mit Hilfe einer Seilwinde entsprechend der z-Achse 62 heb- und senkbar angebracht.
Die Laufkatze 68 ist mit einem Drehsensor ausgestattet, wobei der Drehsensor im Rahmen des ersten, schlupfbehafteten relativen Abfragesystems für die in aller Regel rotorisch inkrementale Wegmessung verwendet wird. Der Drehsensor ist zu diesem Zweck an einem Antriebsmotor des dazugehörigen Fahrwerks angekoppelt. Zu diesem Zweck ist beispielsweise eine Zahnriemenscheibe auf der Welle des Motors aufgeflanscht, die das Zahnriemenrad des Drehsensors antreibt. Als mechanische Kopplungsalternative kann auch eine Tachowelle hierfür verwendet werden. Der Drehsensor wandelt die Drehbewegung des Motors in definierte Impulse um. Zu diesem Zweck umfasst der Drehsensor eine Gabellichtschranke, durch die eine vom Motor angetriebene Schlitzscheibe mit einer bestimmten Anzahl an Schlitzen läuft. Der Lichtstrahl zwischen Sender und Empfänger der Gabellichtschranke, welche mit jedem Schlitz in der Scheibe ermöglicht wird, dient als Impuls für die Photodiode und wird zur Positionsmessung verwendet. Durch den symmetrischen Wechsel zwischen Schlitz und Scheibenfläche stellt sich am Empfänger der Gabellichtschranke eine zur Drehzahl proportionale Pulsfrequenz ein.
Für die Richtungserkennung des Drehsensors sind zwei Gabellichtschranken erforderlich. Beide Gabellichtschranken werden durch eine Logik im Drehsensor miteinander verglichen und daraus die Drehrichtung ermittelt. Die Drehrichtung wird zusammen mit den Impulsen einer der beiden Gabellichtschranken übertragen und triggert einen Zähler, der die Impulse längs der Bewegungsrichtung richtungsabhängig aufsummiert. Die aktuellen Zählerstände entsprechen den sich aus Inkrementierung und Dekrementierung ergebenden Bilanzen, die durch die richtungsabhängigen Impulse der Drehgeber auf den entsprechenden Achsen erzeugt werden. Auf diese Weise werden die aktuellen Positionen der Transport- und Manipulationseinrichtungen ermittelt. Ein Wechsel in der Bewegungsrichtung auf der Bewegungsachse, d.h. Richtungsumkehr, wird durch die Anordnung der weiten Gabellichtschranke an der Schlitzscheibe erzielt, so dass bei einem Richtungswechsel der Zähler nicht fortlaufend inkrementiert sondern dekrementiert wird, wodurch eine falsche Positionsmessung der bewegten Vorrichtungen auf der Bewegungsachse ausgeschlossen wird.
Die Antriebseinheiten von Krananlagen sind häufig schlupfbelastet, so dass die exakte Positionsbestimmung der bewegten Vorrichtungen auf der Bewegungsachse bzw. auf dem Fahrweg verfälscht wird. Außerdem können die Antriebsräder auf der Schiene beim Anfahren und Bremsen rutschen. Deshalb ist eine Schlupfkorrektur notwendig. Der Zählerstand wird auf diese Weise zyklisch korrigiert. Bei Schlupf besteht zwischen der Anzahl der Umdrehungen des Antriebsmotors und dem zurückgelegten Weg kein linearer Zusammenhang. Der Zählerstand muss daher durch Berücksichtigung des Schlupfes auf den tatsächlich abgefahrenen Streckenwert gebracht werden.
Diese Korrektur erfolgt mit dem zweiten, schlupffreien absoluten Abfragesystem. Danach ist ein Triggerintervall, d.h. ein Bereich entlang einer Bewegungsachse wie auf einer Laufschiene, mit einem Abfragepunkt vorgesehen. Pro Bewegungsachse muss mindestens ein Triggerintervall vorhanden sein, das regelmäßig überfahren werden kann. Da die absolute Abfrageeinrichtung in diesem Triggerintervall ab einer bestimmten Stelle bis zu einer bestimmten Stelle aktiv ist, erkennt der Steuerungsrechner anhand des aktuellen Zählerstandes, dass ein bestimmter Abfragepunkt vorliegt. Wird nun dieser Abfragepunkt von der bewegten Vorrichtung überfahren, dann aktualisiert der Steuerungscomputer den aktuellen Zählerstand durch den vorher manuell als absoluten Streckenwert ermittelten und gespeicherten Zählerstand. Die manuelle Ermittlung des absoluten Streckenwerts erfolgt möglichst schlupffrei, d.h. durch langsames Anfahren und Bremsen der bewegten Manipulations- und/oder Transportvorrichtung. Die dabei ermittelten, relativ exakten Zählerstände werden beim Auslösen der einzelnen Abfragepunkte notiert und in den Steuerungscomputer geladen. Die Ermittlung des Schlupfes erfolgt dadurch, dass eine definierte Wegstrecke bei einem Zählerstand des Positionszählers mit dem Wert Null vorwärts und rückwärts abgefahren wird. Der von der Anfangsnullstellung abweichende Zählerstand gibt den Schlupf für die zurückgelegte Wegstrecke an. Diese Erkenntnisse des Schlupfverhaltens sind bei der Ermittlung der Sollwerte von Bedeutung, zumal sich witterungsbedingte Änderungen wie Temperatur und Feuchtigkeit im Schlupf auswirken. Unabhängig davon kann experimentell nachgeprüft werden, ob die ermittelten Sollwerte mit einer möglichst schlupfarmen Fahrweise bestätigt werden. Ist dies der Fall, so können sie als obere und untere Messwerte für die absoluten Messeinrichtungen verwendet werden. Dabei ergibt sich der untere Messwert durch die Aktivierung der Messeinrichtung und der obere Messwert durch die Deaktivierung der Messeinrichtung.
Demzufolge müssen die beiden Abfragesysteme kombiniert werden, damit eine Schlupfkorrektur erreicht wird.
Das der Erläuterung dienende Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Krananlage, bestehend aus einer motorisch angetriebenen Kranbrücke 66, in der eine motorisch angetriebene Laufkatze 68 mit einer an einem Seilzug befestigten Kranzange 69 angeordnet ist. Die Kranbrücke 66 ist endseitig auf Laufschienen 65 in Richtung der x-Achse 60 verfahrbar. Die Laufkatze 68 ist auf einer Laufschiene der Kranbrücke 66 in Richtung der y-Achse 61 verfahrbar. Die Kranzange 69 ist mittels eines in der Laufkatze 68 angeordneten Hubmotors 78 für eine Seilwinde in Richtung der z-Achse 62 heb- und senkbar ausgeführt. Der Hubmotor 78 ist an einen Drehsensor als Messeinrichtung für die Seilfahrtstrecken gekoppelt. Der Fahrmotor der Laufkatze 68 ist an einen Drehsensor als Messeinrichtung für die Erfassung der Wegstrecke gekoppelt. An der Laufschiene für die Laufkatze 68 ist ein Abfragepunkt, der ein Magnetkontakt sein kann, in einem dritten Triggerintervall, das in der zeichnerischen Darstellung als drittes Triggerintervall bezeichnet ist, angeordnet. An einem der Fahrmotoren des Fahrwerks 67 der Kranbrücke 66 ist ein Drehsensor als Messeinrichtung für die Erfassung der Wegstrecke gekoppelt. An einer der beiden Laufschienen 65 für die Kranbrücke 66 sind beispielsweise zwei beabstandete Abfragepunkte, die in der zeichnerischen Darstellung als erster und zweiter Abfragepunkt bezeichnet und als Magnetkontakte ausgeführt sind, in entsprechend beabstandeten Triggerintervallen, die in der zeichnerischen Darstellung als erstes und zweites Triggerintervall bezeichnet sind, angeordnet. Die Abfragepunkte befinden sich jeweils in der Mitte der Triggerintervalle. Mit Hilfe der Drehsensoren wird die Rotation der Antriebsmotoren für die Fahrwerke in eine der jeweiligen Drehzahl proportionale Frequenz umgewandelt. Die entsprechende Anpassung der Drehzahl des Motors an die des Drehsensors kann mittels Zahnriementrieb erfolgen, der schlupffrei arbeitet. Zu diesem Zweck müssen das Primärzahnrad alias Motor und das Sekundärzahnrad alias Drehsensor entsprechend dimensioniert werden. Eine Schlitzscheibe mit bestimmter Schlitzzahl durchläuft die Gabellichtschranke. Die Schlitzscheibe befindet sich auf einer Welle, welche von dem Sekundärzahnrad angetrieben wird. Die Zahnräder werden miteinander mittels eines Zahnriemens verbunden. Dadurch stellt sich ein festes Übertragungsverhältnis ein.
Aus der Anzahl der Impulse des Drehsensors pro Umdrehung wird die maximale Drehzahl für das Sekundärzahnrad abgeleitet. Die maximale Drehzahl wird nur bei voller Fahrt erreicht, d.h. der Antriebsmotor der Kranbrücke, der Laufkatze bzw. des Hubwerks läuft mit Nenndrehzahl, die in keiner Betriebssituation überschritten wird. Der Drehsensor läuft mit einer zum Antriebsmotor proportionalen Drehzahl, da Drehsensor und Antriebsmotor mittels des Verhältnisses von Primärzahnrad zu Sekundärzahnrad miteinander fest verbunden sind. Das Primärzahnrad ist nach dem Ausführungsbeispiel in Verlängerung der Lüfterradbefestigung des Antriebsmotors auf der Welle des Antriebsmotors angebracht.
Neben der Anordnung der bewegten Manipulations- und Transportvorrichtungen im x-y-z-Koordinatensystem, für das ein Ursprung festzulegen ist, kommt es bei der Realisierung der Verbindung zwischen dem schlupfbehafteten, inkrementalen Abfragesystem mit dem schlupffreien, absoluten Abfragesystem auf die störungssichere Anordnung des schlupffreien, absoluten Abfragesystems zur Positionsbestimmung dieser Vorrichtungen an.
Dieses Teilproblem wird mit Magnetkontakten oder Initiatoren, die auf dem Fahrweg angeordnet sind, gelöst, in dem sie das Überfahren der Abfragepunkte registrieren. Diese Meldung wird durch das Aktivieren der Messeinrichtung mittels eines am Fahrweg angebrachten Gegenstückes erreicht. Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 umfasst die Messeinrichtung pro Fahrweg mindestens einen Magnetkontakt oder Initiator, der ein Reedkontakt oder ein Metallannäherungsmelder sein kann. Die Gegenstücke zu diesen Messeinrichtungen können Permanentmagnete bzw. Metallstücke sein, welche entlang des Fahrweges angebracht sind. Der aktive Teil der Messeinrichtung, der das Gegenstück detektiert, ist am Fahrwerk angeordnet. Der passive Teil, der stationär am Fahrweg angeordnet ist, legt die Triggerintervalle fest. Nur wenn sich diese beiden Teile gegenüberstehen, löst die Messeinrichtung aus. Durch die Reihenanordnung von mehreren Permanentmagneten wird die Detektionsreichweite von Magnetkontakten erhöht. Hierbei ist auf die richtige Polung der Permanentmagnete zu achten. Außerdem dürfen der Magnetkontakt und die Permanentmagnete nicht direkt an ferromagnetischem Material angebracht werden, weil andernfalls die Detektionsreichweite beeinträchtigt wird. Im Rahmen des absoluten Abfragesystems können Reedkontakte eingesetzt werden. Im Prinzip entsprechen sie in Glasröhrchen eingeschweißten Schaltern. Die beiden Kontaktenden dieses Schalters bestehen aus zwei kleinen Magneten, die sich abstoßen, da gleichnamige Pole gegenüberstehen. Wenn sich kein externes Magnetfeld in der Nähe des Magnetkontakts befindet, ist der Schaltkontakt offen bzw. der Reedkontakt befindet sich im Ruhezustand. Nähert sich hingegen ein externes Magnetfeld dem Magnetkontakt, werden die Magnetfelder der beiden Schaltkontakte davon beeinflusst, so dass die Anziehungskräfte zum externen Magnetfeld zunehmen und die gegenseitigen Abstoßungskräfte abnehmen. Die gegenseitigen Abstoßungskräfte der Schaltkontakte werden mit zunehmender Annäherung des externen Magnetfelds immer schwächer, bis sich schließlich die Kontakte, die durch Federkraft vorgespannt sind, schließen. Der Vorteil dieses Abfragesystems ist darin zu sehen, dass ein externes Magnetfeld detektiert werden kann. Fremdmetallmassen an einer Stahlhalle können damit nicht zu einer Fehlfunktion des absoluten Abfragesystems führen.
Die 6 zeigt das gesamte System nach einer Ausführungsform der Erfindung in einem Blockschaltbild. In dieser Darstellung bedeuten die Bezugszeichen folgende Elemente:

201: Führerstand mit Knüppelsteuerung
202: Blitzlicht-Warnsignal am Kran
203: Signalampel für die Freigabe der Positionierungsstelle wie
: Ablade-/Aufnahmeplatz
204: Relaisadapter mit Notausfunktion
205: Schaltflasche mit Notausfunktion
206: Schaltschrank
207: Sicherheitskarte
208: Multiplexer für Freigabe Hauptschütz Krananlage
209: Relaisadapter für Signalampel 3
210: Watchdog für Überwachung der Positionsregelung
211: 3 Kanal-Funkempfänger mit Notauskanal
212: IBM kompatibles Mainboard mit ISA-Bus
213: 32-Bit-I/O-Karte
214: PC-Watchdog
215: Interface mit Protoypenkarte
216: Graphikkarte
217: Tastatur
218: Monitor
219: Zusatzkarte mit Signalaufbereitung
220: NF-Verstärker
221: Notausschaltung
222: Druckkammer-Lautsprecher für Warnsignal am Kran
223: Meßeinrichtung für Abfragepunkte wie Magnetkontakt
224: Drehsensor mit Gabellichtschranke
225: Relais für Abfrage Schlaffseilschalter/Endabschalter
226: Schützbestückter Schaltschrank
227: Drehstrommotoren für die Antriebe der Transport- und/oder
: Manipulationsvorrichtung gemäß den x-, y- und/oder z-Fahrwegen
228: Mechanische starre Verbindung zwischen Drehstrommotor 227 und
: Messeinrichtung für Abfragepunkte 223 wie Magnetkontakt
229: Fahrwerksgestell für Drehstrommotor 227
230: Mechanische Kopplung mittels Riemenrad zwischen einem Drehsensor
: mit Gabellichtschranke 224 und dazugehörigem Drehstrommotor 227 der
: entsprechenden x-, y-, z-Bewegungsachse bzw. Fahrwegs

Das Blockschaltbild gemäß 6 umfaßt einen üblichen Personal-Computer 212, 213, 214, 215, 216 mit einem Monitor 218 und einer Tastatur 217. Im Schaltschrank 206 sind die Sicherheitskarte 207 mit dem Watchdog 210 für die Überwachung der Positionsregelung und der Multiplexer 208 für die Freigabe des Hauptschützes der Krananlage angeordnet, wobei die Schaltung so erfolgt, daß bei Watchdogtriggerung sämtliche Steuerleitungen vom Führerstand 201 auf die 32 Bit-I/O-Karte umgeschaltet wird. Bei Nicht-Watchdogtriggerung sind die Steuerleitungen auf den Führerstand 201 geschaltet. Dadurch wird vermieden, dass Führerstand 201 und PC 212–216 gleichzeitig auf den Kran zugreifen können. Im Schaltschrank 206 sind ferner die Zusatzkarte mit der Signalaufbereitung 219 mit den daraufangeordneten Komponenten 220, 221 sowie der Relaisadapter für die Ampel 209 und der 3-Kanal-Funkempfänger mit Notauskanal 211 untergebracht. Im peripheren Bereich des Schaltschrankes 206 sind der Führerstand 201 mit der Knüppelsteuerung, das optische Blitzlicht-Warnsignal 202 am Kran, das Ampelsignal zur Freigabe des Abladeplatzes 203, die Schaltflasche mit Notausfunktion 205, der Relaisadapter mit Notausfunktion 204, der schützbestückte Schaltschrank 226 mit den Relais 225, und der Druckkammerlautsprecher 222 für das akustische Kranwarnsignal, welches aktiv ist, wenn der Kran mit dem PC gesteuert wird, angeordnet. Der Kran ist mit drei Drehstrommotoren 227 für die x-, y-, z-Fahrwege ausgestattet, die einerseits jeweils an einen Drehsensor mit Gabellichtschranke 224 und andererseits über den Korpus 229 der jeweiligen Achsen an die entsprechende Messeinrichtung 223 auf den x-, y-, z-Achsen für die Abfragepunkte mechanisch gekoppelt sind. Die Kopplung zwischen Drehstrommotor 227 und Drehsensor 224 erfolgt im Ausführungsbeispiel mittels Riementrieb an dem jeweiligen Drehsensor mit Gabellichtschranke 224 und andererseits an dem entsprechenden Drehstrommotor 227 der jeweiligen Bewegungsachse bzw. des Fahrwegs wie x-, y-, z-Achse.
Die Kranpositionsregelung erfolgt mit dem Rechner 212–216, der beispielsweise ein Personal Computer mit einer Taktfrequenz des Prozessors von 16 MHZ ist und einen Arbeitsspeicher von 4 MB aufweist. Als Betriebssystem dient beispielsweise MS-DOS 6.22. Die Speicherkapazität der Festplatte beträgt 10 MB. Das auf dem Motherboard verwendete Bussystem ist der ISA-Bus mit 16 Bit. Mit dieser Bus-Schnittstelle werden sämtliche Einsteckkarten auf dem Motherboard der Kransteuerung bedient.
Die Baugruppen 215, 219 und 207 betreffen die Kranpositionsregelung. Die Baugruppe 215 ist auf einer ISA-Bus-Prototypenkarte aufgebaut. Die Eingangsimpulse dieser Karte werden von der Zusatzkarte gemäss Baugruppe 219 geliefert. Die Zusatzkarte 219 dient dazu, die Störungen auf den Datenleitungen vom Drehsensor 224 und von der absoluten Messeinrichtung 223 zum Schaltschrank 206 zu beseitigen. Sämtliche auf der Prototypenkarte 215 benötigten Signale werden durch die Zusatzkarte 219 aufbereitet. Die Ansteuerung der Schütze 226, welche den Kran in Bewegung setzen, erfolgt durch eine separate 32-Bit-I/O-Karte 213. Alle Ein- und Ausgaben, die nicht die Kranpositionsbestimmung betreffen, werden über diese Karte abgewickelt.
Das ISA-Bussystem 212 greift lesend bzw. schreibend auf die Zählerketten zu. Zum Aufbau der Zählerketten werden Auf-/Abwärtszähler verwendet, um die Direktionssignale der Achsen verarbeiten zu können. Das Direktionssignal führt die Impulse der Drehsensoren 224 einmal inkrementierend und einmal dekrementierend auf die Zählerketten der entsprechenden x-y-z-Achsen. Die Zählerketten müssen in einem Takt ladbar sein, um in Echtzeit den Wert der Zählerketten beim Überfahren eines Abfragepunktes mit dem Sollwert zu aktualisieren. Der Sollwert wird aus diesem Grunde vorher in einem Zwischenregister, welches Bestandteil der Prototypenkarte 215 ist, abgelegt. Schließlich muss der Zählerbaustein kaskadierbar sein. Für die Breite des Zählers ist die längste Bewegungsachse mit der höchsten Zählerkapazität (Bit) maßgebend, wobei die längste Achse die Zählerkapazität für die jeweiligen x-, y-, z-Koordinatenachsen festlegt. Mit dieser Maßnahme werden unterschiedlich lange Zählerketten vermieden. Dadurch wird die Herstellung der Baugruppe 215, welche die Zählerketten beinhaltet, vereinfacht. Alle drei Koordinatenachsen x, y, z sind identisch auf der Prototypenkarte 215 realisiert. Die längste Bewegungsachse ist nach dem Ausführungsbeispiel die Kranbrücke. Die Anzahl der Impulse errechnet sich aus dem Verhältnis von Länge der Bewegungsachse zu Wegstrecke pro Impuls. Zur Bereitstellung einer größeren Zählerkapazität ist die Kaskadierung von Bausteinen auf der Prototypenkarte 215 erforderlich. Die Bits für x-Trigger, y-Trigger und z-Trigger melden jeweils den Triggerimpuls der absoluten Abfragepunkte. Für die volle Funktionalität ist noch ein weiteres Bit erforderlich. Dieses Bit meldet die Startfreigabe. Dieses Signal signalisiert dem Steuerungsrechner 212–216, dass die Krananlage eine definierte Grundposition erreicht hat. Dies ist das Signal, welches dem Steuerungsrechner 212–216 mitteilt, dass alle Achsen der Transport- bzw. Manipulationseinrichtung in ihrer mechanisch begrenzten Ausgangs- bzw. Start- bzw. Ursprungsposition stehen.
Das Signal wird im konkreten Ausführungsbeispiel durch die Serienschaltung von drei Magnetkontakten aktiv geschaltet, welche an der Ausgangsposition aller Achsen angebracht sind. Sobald alle Bewegungsachsen eine bestimmte Position, welche die Ursprungsposition ist, eingenommen haben, stehen die Magnete auf allen drei Achsen den Magnetkontakten gegenüber. Diese Magnetkontakte bilden ein eigenes Abfragesystem und sind von den Abfragepunkten der Triggerimpulse unabhängig. Die Und-Verknüpfung der Magnetkontakte wird durch eine Reihenschaltung realisiert. Sind alle Kontakte der drei Fahrwerke der entsprechenden Achsen in der Reihenschaltung geschlossen, wird ein Eingang am Steuerungsrechner 212–216 gesetzt. Dieser Eingang bildet die Startfreigabe für den Steuerungscomputer 212–216 in der Kranhalle. Ist dieses Signal aktiv, so werden alle Zählerketten der entsprechenden Fahrwege durch den Steuerungsrechner 212–216 auf einen definierten Wert gesetzt. Damit wird der Kranpositionsregelung mitgeteilt, dass ab jetzt der Kran zur vollautomatischen Steuerung bereit ist. Die Ausgangsposition bzw. der Ursprung muss vorab so festgelegt werden, dass alle Bewegungsachsen in ihr einen Endzustand erreichen, d.h., dass alle Zähler ab der Ausgangsposition nur noch aufwärts zählen. Der Kran muss vor der Aktivierung der Kranpositionsregelung durch den Bediener mittels Schaltflasche 205 bzw. Führerstand 201 manuell in die mechanisch beispielsweise durch Puffer begrenzte Ausgangsposition gefahren werden.
In 7 ist der zeitliche Verlauf t des Zählerstandes gemäß einer Soll- und Ist-Kurve 80 und 81 für eine x-, y- oder z-Achse bei Triggerung 82/83 dargestellt. Der Triggerwert n ist bei 83 in das System als Sollwert eingegeben. Sobald die Messeinrichtung bei Zählerstand 82 auslöst, überprüft das System welcher Sollwert zur Korrektur verwendet werden muß. In diesem Falle wird der alte Zählerstand 82 mit dem entsprechenden Sollwert des Zählerstandes 83 überschrieben. Der Verlauf der Ist-Kurve 81 ist von zahlreichen Parametern wie Temperatur, Trägheit der Achse, Bremseinwirkungen auf der Achse, Schwankungen in der Versorgungsspannung der Antriebe, Verschleiß an den Feststellbremsen der Antriebe usw. abhängig.
Die 8 zeigt den Transportverlauf 90, 91, 92 eines Paketes mittels einer im Detail nicht dargestellten rechnergesteuerten Manipulationsvorrichtung. Als Manipulationsvorrichtung dient beispielsweise ein auf Schienen verfahrbarer Stapelturm mit Ausleger. Das Paket wird von einem Ausgangspunkt in eine Facheinteilung eines Regals transportiert. Dabei erfolgt die erfindungsgemäße Schlupfkorrektur.
Die erfindungsgemäße Kranpositionsregelung ermöglicht je nach Dimensionierung der Schlitzscheiben im Drehsensor bzw. dem Übertragungsverhältnis von Motor zu Drehsensor eine Positionsbestimmung von ≤ 3 cm. Durch den Einsatz von Drehsensoren, die in der beschriebenen Ausführung preiswert sind, werden kostengünstige Positionsregelungen ermöglicht. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass sich die beiden Abfragesysteme gegenseitig kontrollieren, so dass Ausfall und Fehlfunktion eines der beiden Abfragesysteme sofort erkennbar sind. Auf diese Weise wird eine sichere Kranfahrt und Positionserkennung erreicht. Wird ein Triggerintervall durchfahren, ohne dass die absolute Messeinrichtung ausgelöst hat, so ist diese Messeinrichtung beschädigt. Wird außerhalb eines Triggerintervalls die absolute Messeinrichtung ausgelöst, dann können ein Kontaktfehler im absoluten Abfragesystem oder ein Drahtbruch bzw. Drehsensorfehler im inkrementalen Abfragesystem vorliegen. In diesen Fällen wird die Kranfahrt gestoppt und eine Fehlermeldung ausgegeben.
Das Echtzeitverhalten wird in der Technik wie folgt festgelegt:
Bei dem Begriff Echtzeit ist die Zeit gemeint, die das System benötigt, um auf ein bestimmtes Ereignis zu reagieren. Diese relevanten Ereignisse werden von den echten, realen Prozessen diktiert; diese Prozesse werden üblicherweise externe Prozesse genannt. Auf ein relevantes Ereignis echt zu reagieren, heißt dann, mit einer vorhersagbaren Zeit zu reagieren, die sich ausschließlich aus der für dieses Ereignis geplanten Zeit ergibt. Das erfindungsgemäße System stellt sicher, daß eine bestimmte maximale Reaktionszeit bei Eingang eines Triggerimpulses von einer Meßeinrichtung in keinem Fall durch zusätzliche Programmaktionen oder Eingaben überschritten wird. Dieses Kriterium klassifiziert Echtzeit-Systeme.
Die Erfindung der Positionsregelung, die am Beispiel einer Kranpositionsregelung auf die möglichen Raumachsen bezogen ist, ermöglicht eine Echtzeitsteuerung unter Verwendung der digitalen Eingaben unter Einsatz eines IBM-kompatiblen Rechners. Bei vergleichbaren Steuerungsaufgaben im Maschinenbau wird normalerweise eine Speicher-Programmierbare-Steuerung (SPS) eingesetzt. Diese SPS besitzen in der Regel ein Betriebssystem, welches zusätzliche Rechenleistung benötigt. Nach der Erfindung ist grundsätzlich eine zusätzliche Rechenleistung für das Betriebssystem nicht erforderlich. Diese wird nur dann benötigt, wenn spezielle Programme für die Fernwartung des Systems gestartet werden.
Für die Geschwindigkeit einer Steuerung ist das Verhältnis von der Rechenleistung des Prozessors zu der aufgenommenen Rechenleistung des Betriebssystems grundsätzlich von Bedeutung. Bei der im Versuchsaufbau realisierten Steuerung wurde als Betriebssystem DOS 6.2 eingesetzt. Dieses Betriebsystem benötigt in der erfindungsgemäßen Konfiguration keine zusätzliche nennenswerte Rechenleistung. Nach der Erfindung ist das Verhältnis von Rechenleistung des Prozessors zu der aufgenommen Rechenleistung des Betriebssystems wesentlich günstiger als bei einer preislich vergleichbaren SPS-Lösung.
Bei dem Versuchsaufbau nach der Erfindung wurde mit einem 386SX16 mit 4 MB RAM eine Programmlaufzeit von ca. 400 Mikrosekunden festgestellt. Eine derartige Programmlaufzeit wäre nur mit einem sehr teuren SPS-System zu realisieren. Auf der Basis des 386SX16-System ist bereits zu erkennen, daß das System spätestens nach 800 Mikrosekunden einen Triggerimpuls, welcher von der Meßeinrichtung eines Abfragepunktes einer Bewegungsachse ausgelöst wird, abgearbeitet und die dazugehörige Zählerkette mit dem entsprechenden Wert geladen hat. Die Periodendauer der Impulse einer Bewegungsachse bei Vollfahrt wurde im Versuchsaufbau mit 32 ms ermittelt. Wird nun zwischen diesen Impulsen eine Triggerung ausgelöst, so wird die Triggerung mit einer Geschwindigkeit abgearbeitet, die ca. 80 mal schneller ist als die Impulsfolge selbst. Es kann somit ausgeschlossen werden, dass der Zähler während des Ladens der Zählerkette mit einem Triggerwert sich selbst währenddessen verändert. Dies gilt auch für den Fall, daß mehrere Bewegungsachsen gleichzeitig verfahren werden, weil sich die Periodendauer des zyklisch ausgeführten Hauptprogrammes nur unwesentlich während des Betriebes verändert. Das erfindungsgemäße System funktioniert auch dann korrekt, wenn eine Änderung des Zählerwertes während der Schlupfkorrektur um einen Schritt eintritt; denn die Impulse der Meßeinrichtungen und der Drehgeber sind als zeitlich unabhängige Ereignisse zu betrachten. Die Impulse des Drehsensors werden zeitlich völlig unabhängig von den Impulsen der Abfragepunkte emittiert. Es ist somit möglich, daß kurz vor Ablauf der 32 ms ein Triggerimpuls eintrifft und erkannt wird. Bevor jedoch der Steuerungsrechner den dazugehörigen Zähler laden kann, erhält dieser bereits seinen nächsten Zählimpuls, da die 32 ms bereits abgelaufen sind. Dieser Fall wirkt sich nicht auf die Genauigkeit des Meßsystems aus und ist daher vernachlässigbar. Das benutzte 386SX16-System kann ohne Aufwand durch ein leistungsfähigeres System wie ein Pentium-System ersetzt werden, wodurch das Echtzeitverhalten wesentlich verbessert werden kann.
Die vorhersagbare maximale Reaktionszeit auf einen Triggerimpuls im Testsystem beträgt damit ca. 800 Mikrosekunden. Während des ersten Programmdurchlaufes wird der Triggerimpuls erkannt, nach maximal zwei Programmzykluszeiten abgearbeitet und währenddessen die dazugehörige Zählerkette neu geladen. Somit steht dem Ereignis von 32 ms eine Reaktion von 800 μs gegenüber. Somit schließt das System die Nichtberücksichtigung von Impulsen der Drehgeber aus, zumal keine Impulse von den Drehgebern verloren gehen können; denn das System reagiert wesentlich schneller als die Impulsdauer der Drehgeber bei Vollfahrt. Außerdem reagiert das System zuverlässig in einer vorhersagbaren Zeit. Auf Grund der schnellen Reaktionszeit des Systems ist auszuschließen, daß ein Trigger-Impuls von einer der Meßeinrichtungen bzw. ein Impuls von einem der Drehgeber vom Rechnersystem zur Schlupfkorrektur nicht entsprechend verarbeitet wird. In der Praxis wird die Schlupfkorrektur über die Interrupteingänge des Prozessors realisiert. Hierbei wird der Programmablauf des Zentralrechners durch das Auslösen einer Meßeinrichtung unterbrochen und durch ein spezielles Unterprogramm die Korrektur des jeweiligen Zählerstandes der jeweiligen Achse sofort durchgeführt.
Der Hauptvorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass eine zuverlässige Positionserkennung der Transport- und Manipulationseinrichtungen erreicht wird. Damit wird ein geschlossener Regelkreis geschaffen, welcher es dem Steuerungsrechner ermöglicht, seine eigenen Fahrbefehle zu kontrollieren und den Kran sicher auf vorher definierte Positionen zu steuern. Die Transport- und Manipulationseinrichtungen können somit vollautomatisch betrieben werden. Die zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind eingangs bereits beschrieben.

Claims

Verfahren zur Positionserfassung von fahrweggebundenen Transport- und Manipulationsvorrichtungen, wobei zwei Abfragesysteme verwendet werden und das erste Abfragesystem (76, 77, 78) den Fahrweg (65, 66) bzw. die Fahrbahn auf der jeweiligen Bewegungsachse schlupfbehaftet ermittelt, das zweite Abfragesystem (70, 71, 72) den Fahrweg (65, 66) bzw. die Fahrbahn auf derselben Bewegungsachse schlupffrei ermittelt und das zweite Abfragesystem (70, 71, 72) das erste Abfragesystem (76, 77, 78) korrigiert, wobei das zweite Abfragesystem (70, 71, 72) mindestens einen Abfragepunkt (70, 71, 72) aufweist, der beim Überfahren einen Beginn und ein Ende hat, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils dem Beginn und Ende des Abfragepunktes (70, 71, 72) ein absoluter Positionswert zugeordnet ist, wobei der in Bewegungsrichtung zuerst kommende Positionswert eines Abfragepunktes (70, 71, 72) als Sollwert zur Korrektur des ersten Abfragesystems (76, 77, 78) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transport und Manipulationseinrichtung vor Start der Positionserfassung in eine definierte Ursprungsposition (63) gefahren wird, welche durch ein separates Abfragesystem in allen Bewegungsachsen überprüft wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Bewegungsachse mindestens ein Triggerintervall (73, 74, 75) regelmäßig überfahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem ersten Abfragesystem (76, 77, 78) der Fahrweg (65, 66) bzw. die Fahrbahn unter Verwendung beliebiger Sensoren in fahrtrichtungsabhängige Impulse umgesetzt wird, die an einem Antriebselement oder an einem Tastrad angeordnet sind, und mit dem zweiten Abfragesystem (70, 71, 72) unter Verwendung beliebiger Sensoren der Fahrweg (65, 66) bzw. die Fahrbahn durch Abfragepunkte (70, 71, 72) erfasst wird, wobei jeder der Abfragepunkte (70, 71, 72) eine räumliche Ausdehnung hat und somit für das absolute Abfragesystem (76, 77, 78) einen Beginn und ein Ende der Auslösung festgelegt wird, wobei bei schlupfarmer Fahrt dem Beginn und dem Ende diskrete Inkrementalwerte zugeordnet werden und dem System als Sollwerte mitgeteilt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale auf dem vorgesehenen Fahrweg (65, 66) bzw. der Fahrbahn auf einer Leitung für die Richtungsumschaltung zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt und die Impulse einer der beiden Gabellichtschranken auf einer davon separaten Leitung zur Triggerung der Positionszähler über die zurückgelegte Wegstrecke an den Steuerungscomputer übermittelt werden, oder die Impulse der beiden Lichtschranken auf separaten Leitungen übertragen werden und das Direktionssignal zur Umschaltung des Positionszählers zwischen Inkrementieren und Dekrementieren erst am Steuerungsrechner erzeugt wird, oder die oben angeführten fahrwegspezifischen Daten auf beliebigen Nachrichtenübermittlungskanälen zum Steuerungsrechner weitergeleitet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem vorgesehenen Fahrweg (65, 66) bzw. der Fahrbahn die Impulse für die Erfassung des Fahrwegs mittels Drehsensoren erzeugt werden, und die Impulse für die Korrektur der Zählerketten von einem absoluten Messsystem wie Magnetschalter oder Näherungsmelder beliebiger Bauform erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Drehsensor auf einer Bewegungsachse fahrtrichtungsabhängige Impulse erzeugt, und mindestens ein Triggerpunkt für das absolute Messsystem pro Bewegungsachse vorgesehen ist, wobei magnetische, optische, induktive oder kapazitive Näherungsschalter oder Reedkontakte auf der Bewegungsachse verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf der Bewegungsachse oder dem Fahrweg (65, 66) bzw. der Fahrbahn positioniertes Messsystem verwendet wird, das den Fahrweg bzw. die Fahrbahn schlupfbehaftet in Zählerschritte umsetzt, wobei der Zählerstand bei Vorwärtsfahrt inkrementiert und bei Rückwärtsfahrt dekrementiert wird oder umgekehrt, und das Messsystem an vorher auf dem Fahrweg (65, 66) bzw. der Fahrbahn lokal festgelegten Abfragepunkten (70, 71; 72) korrigiert wird, in dem mindestens ein vorher festgelegter Sollwert in die Zählerkette geladen wird, wobei der Ladezeitpunkt der Zählerkette bzw. des Sollwerts durch die lokale Festlegung der Abfragepunkte definiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Krananlagen des Hoch- und Tiefbaus verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Hochregallagern verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Bibliotheken verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Warenlagern verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Postverteilanlagen verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Lebensmittellagern verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Getränkelagern verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Baustofflagern verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Pharmakonfektionierungsanlagen verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Zigarettenverpackungsanlagen verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Autoparkierungsanlagen verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Distributorenlagern verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Verteilungs- und Sortieranlagen für Zeitschriften verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Verteilungs- und Sortieranlagen für Zeitungen verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Verteilungs- und Sortieranlagen für Bücher verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Verteiler- und Sortieranlagen für Bekleidungsstücke verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Textil-Reinigungsanlagen verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Krananlagen für die Landwirtschaft verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Krananlagen für die Beschickung von Verbrennungsanlagen jeglicher Art, insbesondere für Müllverbrennungsanlagen, für Feststoffverbrennungsanlagen und Fernwärmeheizanlagen, verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Krananlagen für die Verladung von Container jeglicher Bauform, insbesondere in Hafenanlagen und Eisenbahnanlagen, verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem zur Positionserfassung von Transport- und Manipulationsvorrichtungen in Krananlagen für die Verladung und Mischung von Schüttgut jeglicher Art, insbesondere in Hafen- und Eisenbahnanlagen sowie Anlagen der Zement- und Betonindustrie, verwendet wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 29, wobei mindestens ein stationärer Fahrweg oder eine stationäre Fahrbahn (65) vorgesehen ist, eine Transport- und/oder Manipulationsvorrichtung (66, 67, 68, 69) vorgesehen ist, mindestens ein absolutes Abfragesystem (70, 71, 72), das einen Magnetkontakt und mindestens einen Permanentmagnet umfaßt, an dem Fahrweg bzw. der Fahrbahn (65) und/oder an der Laufschiene der Kranbrücke (66) vorgesehen ist, ein relatives Abfragesystem (76, 77, 78), das einen Drehsensor mit Gabellichtschranken und der mechanischen Motorankopplung umfaßt, an der Transport- und/oder Manipulationsvorrichtung (66, 67, 68, 69) zur Umwandlung von Drehgeschwindigkeiten in Impulsfrequenzen vorgesehen ist, wobei zwischen Rechts- und Linkslauf unterschieden wird, sowie richtungsabhängig durch eine Steuerung eine Zählerkette je nach Fahrtrichtung inkrementiert oder dekrementiert wird, und das absolute Abfragesystem (70, 71, 72) mindestens einen Abfragepunkt aufweist, der beim Überfahren einen Beginn und ein Ende hat und die Veränderung des Magnetfeldes mit dem Magnetkontakt, welcher auf der sich vorbeibewegenden Transport- und/oder Manipulationsvorrichtung (66, 67, 68, 69) angeordnet ist, detektiert dadurch gekennzeichnet dass, in der Steuerung jeweils dem Beginn und dem Ende des Abfragepunktes (70, 71, 72) ein absoluter Positionswert zugeordnet ist, wobei der in Bewegungsrichtung zuerst kommende absolute Positionswert als Sollwert zu Korrektur des ersten Abfragesystems (76, 77, 78) verwendet wird und das absolute Abfragesystem (70, 71, 72) einen Befehl zum Überschreiben der Zählerkette der entsprechenden Achse (60, 61, 62) mit dem richtungsabhängigen Sollwert des durchfahrenen Intervalls (73, 74, 75) auslöst.
Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrweg bzw. die Fahrbahn (65) als Kranbahnschiene, Gleis oder Hängebahn oder als Laufschiene für die Katze der Kranbrücke (66) ausgeführt ist, der Abfragepunkt (70, 71, 72) als magnetischer, optischer, induktiver oder kapazitiver Näherungsschalter ausgeführt ist, und das absolute Abfragesystem (76, 77, 78) als richtungserkennender Drehsensor mit Doppelgabellichtschranke ausgeführt ist.