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Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Derartige optoelektronische Vorrichtungen werden üblicherweise
zur Identifikation von Gegenständen
eingesetzt. Die Gegenstände
sind jeweils mit einem Barcode gekennzeichnet und werden beispielsweise
auf einem Förderband
transportiert. Die optoelektronische Vorrichtung ist stationär am Förderband
so installiert, dass die einzelnen Barcodes nacheinander abgetastet
und dabei dekodiert werden, wodurch die einzelnen Gegenstände erfasst werden.
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Aus der
DE 199 10 933 A1 ist eine
Einrichtung bekannt, bei der derartige Vorrichtungen zur Positionierzwecken
eingesetzt werden.
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Diese Einrichtung dient zur Positionierung
eines Fahrzeugs an einem stationären
Gegenstand, wobei des Fahrzeug entlang einer vorgegebenen Bahn entlang
des Gegenstands verfahrbar ist. An den Gegenständen sind in vorgegebenen Abständen Kodierungen
aufweisende Marken angebracht, welche mittels der optoelektronischen
Vorrichtung am Fahrzeug erfassbar sind. Zur Absolutortsbestimmung
des Fahrzeuges werden während
einer Referenzart die Kodierungen der Marken nacheinander erfasst
und die dabei registrierten Messwerte als Referenzwerte abgespeichert.
Während
auf die Referenzfahrt folgender Fahrten des Fahrzeugs werden die
Kodierungen der Marken zur Grobpositionierung des Fahrzeugs erfasst
und mit den Referenzwerten verglichen. Zur Feinpositionierung des
Fahrzeugs wird mittels der optoelektronischen Vorrichtung deren Lage
relativ zu einer der Marken oder einer weiteren Zielmarke bestimmt.
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Eine wesentliche Anforderung an derartige optoelektronische
Vorrichtungen besteht darin, dass diese eine möglichst hohe Verfügbarkeit
aufweisen, um Ausfälle
der Anlagen, in welchen die optoelektronischen Vorrichtungen eingesetzt
werden, möglichst zu
vermeiden.
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Insbesondere beim Einsatz zur Positionierung
von Fahrzeugen, die typischerweise über große Zeiträume kontinuierlich betrieben
werden, ist es zur Vermeidung von Produktionsausfüllen erforderlich, dass
die eingesetzten optoelektronischen Vorrichtungen möglichst
geringe Ausfallwahrscheinlichkeiten aufweisen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
optoelektronische Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden,
dass diese eine möglichst
hohe Verfügbarkeit
aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die
Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen
und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung
zur Erfassung von Marken innerhalb eines Abtastbereichs mit einem
Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen
empfangenden Empfänger.
Die im Abtastbereich geführten
Sendelichtstrahlen werden als Empfangslichtstrahlen an den Marken
reflektiert und zum Empfänger
geführt.
In einer Auswerteeinheit sind zur Auswertung der am Ausgang des
Empfängers
anstehenden Empfangssignale Mittel zur Umschaltung zwischen einem
Normalbetrieb und einem Abtastbetrieb vorgesehen, wobei im Normalbetrieb
der Sender kontinuierlich aktiviert ist, und wobei im Abtastbetrieb
der Sender diskontinuierlich aktiviert ist.
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Durch die Umschaltung zwischen Normalbetrieb
und Abtastbetrieb wird erreicht, dass der Sender in den Zeitintervallen
des Abtastbetriebs nur kurzzeitig aktiviert ist. Die Einschaltdauer
des Senders wird damit erheblich verkürzt, wodurch letztlich dessen Lebensdauer
beträchtlich
erhöht
wird. Da der üblicherweise
als Laserdiode ausgebildete Sender das Element der optoelektronischen
Vorrichtung mit der höchsten
Ausfallwahrscheinlichkeit darstellt, wird durch die erfindungsgemäße Umschaltung
zwischen Normal- und Abtastbetrieb die Verfügbarkeit der gesamten optoelektronischen
Vorrichtung erhöht.
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Die erfindungsgemäße optoelektronische Vorrichtung
ist besonders vorteilhaft zu Positionierzwecken einsetzbar. Ein
typischer Anwendungsfall besteht dabei darin, ein Fahrzeug wie zum
Beispiel ein Regalbediengerät
oder eine Krananlage in geeigneter Weise positionieren. Hierzu ist
die optoelektronische Vorrichtung auf dem Fahrzeug montiert und
erfasst Positions-Marken eines stationär angeordneten Positionsmaßsystems.
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Bei derartigen Systemen wird erfindungsgemäß der Umstand
ausgenutzt, dass je nach Einsatzbedingungen nicht fortlaufend und
kontinuierlich Positionswerte zur Positionierung des Fahrzeugs vorliegen
müssen.
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Wird beispielsweise das Fahrzeug
in eine Sollposition eingefahren, werden zur Positionierung des
Fahrzeugs in kurzen Zeitabständen
möglichst viele
Positionswerte benötigt.
Dagegen werden bei Stillständen
oder freien Fahrten des Fahrzeugs beträchtlich weniger Positionswerte
benötigt.
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Demgemäß wird die optoelektronische
Vorrichtung wechselweise im Normalbetrieb und im Abtastbetrieb betrieben.
Dabei wird die optoelektronische Vorrichtung mit fortlaufend aktiviertem
Sender nur dann im Normalbetrieb betrieben, wenn zur Positionierung
des Fahrzeugs in kurzen regelmäßigen Abständen Positionswerte
geliefert werden müssen, die
durch die Abtastung der Positions-Marken mittels der Sendelichtstrahlen
der optoelektronischen Vorrichtung generiert werden. Während des
Abtastbetriebs wird entweder nur eine in großen Zeitabständen erfolgende
Grob-Positionierung oder überhaupt keine
Positionsbestimmung, falls auf diese verzichtet werden kann, durchgeführt.
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In jedem Fall ist entscheidend, dass
die Umschaltung zwischen Normal- und Abtastbetrieb zu geeigneten,
applikationsspezifisch angepassten Zeiten erfolgt, so dass gewährleistet
ist, dass die optoelektronische Vorrichtung jeweils genau dann im
Normalbetrieb betrieben wird, wenn mit dieser zur Erfüllung hoher
Genauigkeitsanforderungen bei der Positionierung eine große Anzahl
von Positionswerten geliefert werden soll.
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Die Umschaltung kann gemäß einer
ersten vorteilhaften Ausführungsform
durch eine Steuereinheit erfolgen, die das Fahrzeug steuert und
an welche die optoelektronische Vorrichtung angeschlossen ist. In
der Steuereinheit werden hierzu Steuerbefehle generiert, welche
die Auswerteeinheit der optoelektronischen Vorrichtung eingelesen
werden, wodurch die zeitliche Abfolge der Zeitintervalle des Normal-
und Abtastbetriebs festgelegt wird. Diese Variante ist dann vorteilhaft
einsetzbar, wenn der Fahrzeugbetrieb gemäß einer festgelegten und in
der Steuereinheit hinterlegten Abfolge abläuft.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Endung kann die Umschaltung zwischen Normal- und Abtastbetrieb
in der optoelektronischen Vorrichtung selbst erfolgen. Hierzu sind
in der Auswerteeinheit der optoelektronischen Vorrichtung geeignete Steuer-Parameter
abgespeichert, in Abhängigkeit derer
die Umschaltung erfolgt. In diesem Fall sind die Steuer-Parameter
an den Ablauf der Fahrzeugbewegung in geeigneter Weise angepasst.
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Schließlich kann gemäß einer
dritten vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung die Umschaltung zwischen Normal- und Abtastbetrieb
in Abhängigkeit
von Steuer-Marken erfolgen, welche von der optoelektronischen Vorrichtung
erfasst und dekodiert werden.
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Vorteilhaft bei dieser Variante ist,
dass der Ablauf der Fahrbewegung nicht vorab bekannt sein muss und
nicht in der Steuereinheit oder in der optoelektronischen Vorrichtung
hinterlegt werden muss. Vielmehr kann die Umschaltung flexibel durch
Anbringen der Steuer-Marken im Abtastbereich der optoelektro nischen
Vorrichtung vorgegeben werden. Entsprechend können durch eine Änderung
der Anordnung der Steuer-Marken die Längen der Zeitintervalle des
Normal- und Abtastbetriebs bedarfsweise variiert werden.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung
besteht darin, dass die Mittel zur Umschaltung vom Abtastbetrieb
in den Normalbetrieb einerseits und vom Normalbetrieb in den Abtastbetrieb
andererseits unabhängig
voneinander gewählt
werden können
und insbesondere verschiedenartig ausgebildet sein können.
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Generell kann die erfindungsgemäße Umschaltung
zwischen Normal- und Abtastbetrieb auch bei optoelektronischen Vorrichtungen
durchgeführt werden,
welche zum Lesen von Marken eingesetzt werden, welche zur Identifikation
von Gegenständen dienen.
Ein Beispiel hierfür
sind Gegenstände
wie Pakete und dergleichen, welche mit Barcodes gekennzeichnet sind
und welche auf einer Förderanlage
gefördert
werden. In diesem Fall kann beispielsweise über die Steuereinheit der Förderanlage
eine Umschaltung der stationär
an der Förderanlage
angeordneten optoelektronischen Vorrichtung erfolgen. Dabei befindet
sich die optoelektronische Vorrichtung vorzugsweise im Normalbetrieb,
wenn die Gegenstände
auf der Förderanlage
an der optoelektronischen Vorrichtung vorbeibewegt werden, so dass
die darauf angeordneten Barcodes fortlaufend erfasst werden können. Bei
Stillständen
der Förderanlage kann
dann die Umschaltung der optoelektronischen Vorrichtung in den Abtastbetrieb
erfolgen.
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Die Erfindung wird im Nachstehenden
anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1:
Schematische Darstellung des Aufbaus einer optoelektronischen Vorrichtung
zur Erfassung von Marken.
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2:
Anordnung einer Vorrichtung gemäß 1 auf einem Fahrzeug, welches
entlang einer Fahrbahnbegrenzung mit einem Positionsmaßsystem
verfahrbar ist.
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3:
Detaildarstellung des Positionsmaßsystems gemäß 2.
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In 1 ist
der prinzipielle Aufbau einer optoelektronischen Vorrichtung 1 zur
Erfassung von Marken dargestellt. Die optoelektronische Vorrichtung 1 ist
im vorliegenden Beispiel als Barcodelesegerät ausgebildet. Entsprechend
sind die Marken, die allgemein definierte Kontrastmuster aufweisen,
im vorliegenden Fall als Barcodes 2 ausgebildet, welche aus
einer Folge von dunklen und hellen Strichelementen definierter Länge und
Breite bestehen.
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Die optoelektronische Vorrichtung 1 besteht im
wesentlichen aus einer Sendeeinheit 3, einer Empfangseinheit 4 sowie
einer Auswerteeinheit 5.
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Die Sendeeinheit 3 besteht
aus einem Sender 6, vorzugsweise einer Laserdiode, sowie
aus einer dem Sender 6 vorgeordneten Sendeoptik 7.
Die Sendeoptik 7 dient zur Fokussierung der vom Sender 6 emittierten
Sendelichtstrahlen 8. Die fokussierten Sendelichtstrahlen 8 werden über einen
Umlenkspiegel 9 auf eine Ablenkeinheit 10, die
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
von einem rotierenden Polygonspiegelrad gebildet ist, geführt. Das
Polygonspiegelrad weist eine vorgegebene Anzahl von identisch ausgebildeten
Spiegelflächen 11 auf.
Die Sendelichtstrahlen 8 werden an den Spiegelflächen 11 abgelenkt
und von dort auf den zu detektierenden Barcode 2 geführt. Die
Drehachse des Polygonspiegelrads ist senkrecht zur in 1 dargestellten Äquatorialebene des
Polygonspiegelrads angeordnet.
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Die Sendelichtstrahlen 8 werden
am Barcode 2 reflektiert und als Empfangslichtstrahlen 12 über das
Polygonspiegelrad 11 zur Empfangseinheit 4 geführt. Die
Empfangseinheit 4 besteht aus einem Empfänger 13,
in der die Empfangslichtstrahlen 12 in ein elektrisches
Empfangssignal gewandelt werden. Der Empfänger 13 ist vorzugsweise
von einer Photodiode gebildet. Zur Verstärkung der Empfangssignale am
Ausgang des Empfängers 13 ist
ein Verstärker 14 vorgesehen.
Zur Fokussierung der Empfangslichtstrahlen 12 ist dem Empfänger 13 eine
Empfangsoptik 15 vorgeschaltet.
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Die am Ausgang des Empfängers 13 anstehende
Empfangssignale werden der Auswerteeinheit 5 zugeführt. Die
Auswerteeinheit 5 weist eine Schwellwerteinheit auf, mittels
derer die Empfangssignale in binäre
Signalfolgen gewandelt und anschließend zur Erfassung des Barcodes 2 dekodiert
werden.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist das Polygonspiegelrad 11 acht Spiegelflächen 11 auf.
Dementsprechend wird ein Öffnungswinkel
des Barcodelesegeräts
von 90° erhalten.
Während
einer Abtastperiode werden die Sendelichtstrahlen 8 innerhalb
des Öffnungswinkels
entlang einer Abtastebene geführt,
welche senkrecht zur Drehachse des Polygonspiegelrades 11 orientiert
ist. Der Öffnungswinkel ist
in 1 mit a bezeichnet.
Der Öffnungswinkel α definiert
den Abtastbereich A, der mit den Sendelichtstrahlen 8 periodisch überstrichen
wird.
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Mit der optoelektronischen Vorrichtung 1 wird
erfindungsgemäß ein Positionsmaßsystem 16 abgetastet,
womit diese ein Positionsmesssystem bildet.
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Ein typisches Anwendungsbeispiel
eines derartigen Positionsmaßsystems 16 ist
in 2 dargestellt. Die
optoelektronische Vorrichtung 1 ist auf einem Fahrzeug 17 montiert,
welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel
von einem spargeführten Verschiebewagen
gebildet ist. Alternativ kann das Fahrzeug 17 von einer
Hängebahn,
einem Regalbediengerät,
einem Kran oder dergleichen gebildet sein.
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Die Fahrbahn ist seitlich von einer
Fahrbahnbegrenzung 18 wie zum Beispiel einer Leitplanke
begrenzt. Das Positionsmaßsystem 16 ist
auf der der optoelektronischen Vorrichtung 1 zugewandten Frontseite
der Fahrbahnbegrenzung 18 aufgebracht.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Positionsmaßsystem 16 als
Maßband
ausgebildet, welches auf eine Unterlage aufgeklebt werden kann. Damit
kann bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2 das Positionsmaßsystem 16 auch
dann auf die Leitplanke aufgebracht werden, wenn diese in einer Kurve
längs einer
gekrümmten
Bahn verläuft.
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Wie insbesondere aus 3 ersichtlich, besteht das Maßband aus
einer Folge von in Längsrichtung
des Positionsmaßstabs 16 hintereinander
angeordneten Positions-Marken, welche als Barcodes 2 ausgebildet
sind. Jeder Barcode 2 ist auf ein separates Segment S des
Maßbandes
aufgebracht, wobei benachbarte Segmente S jeweils durch eine Schneidelücke L getrennt
sind. Die Segmente S weisen jeweils eine identische Breite auf.
Die Breiten der Schneidelücken
L zwischen den einzelnen Segmenten S sind ebenfalls konstant.
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Die einzelnen Segmente S bilden somit
identische Maßstabsmodule,
so dass eine vorgegebene Länge
des Maßbandes
durch die Anzahl der Segmente S multipliziert mit der Breite der
Segmente S und der Breite der jeweils anschließenden Schneidelücke L vorgegeben
ist. Die Segmente S innerhalb des Maßbandes sind fortlaufend nummeriert,
so dass jede Nummer eines Segmentes S die Position innerhalb des
Maßbandes
kodiert. Die Nummer eines Segments S ist in dem jeweiligen Barcode 2 kodiert und
zudem unterhalb des Barcodes 2 als Ziffernfolge Z unterhalb
des Barcodes 2 auf das Segment S aufgedruckt. Anhand der
Ziffernfolge Z kann die jeweilige Nummer eines Segments S von dem
Bedienpersonal abgelesen werden. Je nach Länge der Leitplanke wird das
Maßband
in der entsprechenden Länge
zugeschnitten und auf die Leitplanke aufgeklebt.
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Wie aus 2 ersichtlich, verläuft die Längsachse des Maßbandes
auf der Leitplanke in horizontaler Richtung und damit in Fahrtrichtung
des Fahrzeuges
17. Die optoelektronische Vorrichtung 1 ist auf
dem Fahrzeug 17 in der Höhe des Fahrzeugs 17 so
montiert, so dass die Abtastebene auf der Höhe des Maßbandes liegt, wobei die optoelektronische Vorrichtung 1 so
ausgerichtet wird, dass die Abtastebene im wesentlichen in horizontaler
Richtung verläuft.
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Wie aus 3 ersichtlich, verläuft damit die Abtastebene der
Sendelichtstrahlen 8 senkrecht zu den Längsachsen der Strichelemente
der Barcodes 2 auf deren Maßstab. Abhängig von der Größe des Abtastbereichs
A und des Leseabstandes liegt eine bestimmte Anzahl von Barcodes 2 innerhalb
des Abtastbereichs A der optoelektronischen Vorrichtung 1.
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Zur aktuellen Positionsbestimmung
der optoelektronischen Vorrichtung 1 wird wenigstens einer der
im Abtastbereich A liegenden Barcodes 2 ausgewertet. Dabei
wird einerseits die Kodierung des Barcodes 2 erfasst, in
welcher die Position des dem Barcode 2 zugeordneten Segments
S innerhalb des Maßbandes
enthalten ist. Zudem wird die Lage des Barcodes 2 innerhalb
des Abtastbereichs A erfasst.
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Hierzu ist in der optoelektronischen
Vorrichtung 1 ein Referenzpunkt definiert, der im vorliegenden
Fall von der Mitte des Abtastbereiches A gebildet ist.
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Zur Positionsbestimmung wird insbesondere der
dem Referenzpunkt am nächsten
liegende Barcode 2 herangezogen. Dabei erfolgt zum einem
die Dekodierung dieses Barcodes 2 und zum anderen die Bestimmung
des Abstands des Barcodes 2 zum Referenzpunkt. Bei bekanntem
Leseabstand der optoelektronischen Vorrichtung 1 zum Maßband kann dieser
Abstand in einen Distanzwert umgerechnet werden, um welchen der
Barcode 2 versetzt zur Mittelachse des Abtastbereichs A
liegt. Damit ist die Position der optoelektronischen Vorrichtung 1 relativ zum
Maßband
exakt bestimmt.
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Der Leseabstand selbst wird vorzugsweise ebenfalls
während
der Abtastung des Maßbandes bestimmt.
Bei bekannten und als Parameterwerten in der optoelektronischen
Vorrichtung 1 abgespeicherten Geometriedaten des Maßbands,
insbesondere der Muster und Abmessungen der Barcodes 2 sowie der
Breiten der Segmente S, kann aus der Anzahl und den Lagen der Barcodes 2 innerhalb
des Abtastbereichs A über
trigonometrische Beziehungen der Leseabstand berechnet werden.
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Besonders vorteilhaft ist die optoelektronische
Vorrichtung 1 so justiert, dass die Abtastebene exakt in
Längsrichtung
des Maßbandes
verläuft. Hierzu
emittiert der Sender 6 zweckmäßigerweise Sendelichtstrahlen 8 im
sichtbaren Bereich, wodurch die Ausrichtung der optoelektronischen
Vorrichtung 1 erheblich vereinfacht wird.
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Die bei der Abtastung der Positions-Marken generierten
Positionswerte werden über
eine nicht dargestellte Schnittstelle der optoelektronischen Vorrichtung 1 als
Ausgangssignale ausgegeben.
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Diese Ausgangssignale werden in eine
externe Steuereinheit eingelesen, welche in dem Verschiebewagen
integriert ist.
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Anhand der Positionswerte erfolgt
die Steuerung des Verschiebewagens.
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Erfindungsgemäß sind der optoelektronischen
Vorrichtung 1 Mittel zum Umschalten zwischen einem Normalbetrieb
und einem Abtastbetrieb zugeordnet. Im Normalbetrieb ist der Sender 6 der
optoelektronischen Vorrichtung 1 fortlaufend aktiviert,
so dass mit den Sendelichtstrahlen 8 während der gesamten Dauer des
Normalbetriebs fortlaufend Marken erfasst werden können.
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Im Abtastbetrieb ist der Sender 6 dagegen diskontinuierlich
aktiviert. Dies bedeutet, dass der Sender 6 innerhalb des
Abtastbetriebs während
vorgegebener Aktivierungsintervalle aktiviert ist und während darauffolgender
Pausen deaktiviert ist. Besonders vorteilhaft wird der Sender 6 in
periodischen Intervallen aktiviert und deaktiviert. Besonders vorteilhaft
sind dabei die Längen
der Pausen erheblich größer als
die Längen
der Aktivierungsintervalle. Damit wird die Lebensdauer des Senders 6 der
optoelektronischen Vorrichtung 1 gegenüber einem kontinuierlichen
Betrieb erheblich erhöht.
Die Längen
der Abtastintervalle und der darauf folgenden Pausen sind als einstellbare
Parameter in der Auswerteeinheit 5 der optoelektronischen
Vorrichtung 1 hinterlegt. Mittels der Auswerteeinheit 5 erfolgt
auch die Ansteuerung des Senders 6, insbesondere dessen Aktivierung
und Deaktivierung.
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Die Mittel zur Umschaltung zwischen
dem Normalbetrieb und dem Abtastbetrieb sind in einer ersten Ausführungsform
von Software-Modulen gebildet, welche in der Steuereinheit des Verschiebewagens
bzw. in der Auswerteeinheit 5 der optoelektronischen Vorrichtung 1 implementiert
sind.
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Im ersten Fall erfolgt die Umschaltung
zwischen Normalbetrieb und Abtastbetrieb über die Steuereinheit. Hierzu
werden mittels des Software-Moduls in der Steuereinheit Steuerbefehle
generiert, welche in die Auswerteeinheit 5 der optoelektronischen
Vorrichtung 1 eingelesen werden.
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Im zweiten Fall erfolgt die Umschaltung
zwischen Normalbetrieb und Abtastbetrieb direkt über das in der Auswerteeinheit 5 implementierte
Software-Modul.
Hierzu sind in der Auswerteeinheit 5 Steuer-Parameter hinterlegt,
in Abhängigkeit
derer die Umschaltung erfolgt.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind
als Mittel zur Umschaltung Steuer-Marken vorgesehen. Die Umschaltung zwischen
Normal- und Abtastbetrieb erfolgt, wenn mittels der optoelektronischen
Vorrichtung 1 die Kodierung einer Steuer-Marke erfasst
worden ist.
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Im vorliegenden Fall erfolgen die
Umschaltungen zwischen Normalbetrieb und Abtastbetrieb in einem
Zeittakt, der an den Betrieb des Verschiebewagens angepasst ist.
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Der Verschiebewagen wird zwischen
verschiedenen nicht dargestellten Stationen bewegt, wobei der Verschiebewagen
an den einzelnen Stationen zu Be- und
Entladevorgängen
angehalten wird. Zwischen den einzelnen Stationen wird der Verschiebewagen
mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit bewegt.
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Die Zeitintervalle der freien Fahrt
des Verschiebewagens einerseits und der Be- und Entladevorgänge an den Stationen andererseits
sind als Parameterwerte in der Steuereinheit und/oder in der Auswerteeinheit 5 der
optoelektronischen Vorrichtung 1 hinterlegt. Aus diesen
Parameterwerten werden die Steuerbefehle oder Steuer-Parameter zur Umschaltung
zwischen dem Normal- und Abtastbetrieb abgeleitet.
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Zur Positionierung des Verschiebewagens an
einer Station muss der Verschiebewagen an der Station mit hoher
Genauigkeit positioniert werden. Hierzu befindet sich die optoelektronische
Vorrichtung 1 während
des Positioniervorganges im Normalbetrieb, so dass fortlaufend die
Positions-Marken des Positionsmaßsystems 16 abgetastet
werden können. Anhand
der so erfassten Positionswerte wird der Verschiebewagen in die
Sollposition eingefahren und dort angehalten.
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Wie aus 2 ersichtlich, ist in dem Positions-Maßstab eine
der Positions-Marken
durch eine Steuer-Marke ersetzt, die als Barcode 2' ausgebildet ist,
deren Kodierung von den Barcodes 2 des Maßbandes
abweicht.
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Diese Steuer-Marke ist so angebracht,
dass diese gerade in den Abtastbereich A der optoelektronischen
Vorrichtung 1 fällt,
wenn der Verschiebewagen in einer Sollposition positioniert wurde.
Die Erfassung dieser Steuer-Marke liefert in der Auswerteeinheit 5 das
Signal zur Umschaltung von dem Normalbetrieb in den Abtastbetrieb.
Die Umschaltung erfolgt zweckmäßigerweise
mit einer vorgesehenen zeitlichen Verzögerung, so dass gewährleistet
ist, dass die Um schaltung in den Abtastbetrieb erst dann erfolgt,
wenn die Positionierung abgeschlossen ist.
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Der Abtastbetrieb wird vorzugsweise
so lange aufrecht erhalten, wie der Verschiebewagen in der Sollposition
feststeht. Durch die zyklische Aktivierung des Senders 6 ist
gewährleistet,
dass die Einhaltung der Sollposition des Verschiebewagens in vorgegebenen
Zeitintervallen überprüft wird.
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Auch während der Wiederanfahrt des
Verschiebewagens kann die optoelektronische Vorrichtung 1 noch
im Abtastbetrieb betrieben werden, da bei freier Fahrt des Verschiebewagens
eine Positionsbestimmung innerhalb größerer Zeitintervalle ausreicht.
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Vor dem folgenden Positioniervorgang
des Verschiebewagens an der nächsten
Station erfolgt eine Umschaltung vom Abtastbetrieb zurück in den Normalbetrieb.
Diese Umschaltung erfolgt vorzugsweise zeitgesteuert über die
in der Steuereinheit bzw. in der Auswerteeinheit 5 implementierten
Software-Module.
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In einer besonders vorteilhaften
Ausführungsform
wird in der optoelektronischen Vorrichtung 1 die zeitliche Änderung
der erfassten Positions-Marken bestimmt. Dadurch wird eine Information über die Geschwindigkeit
erhalten, mit welcher der Verschiebewagen relativ zum Positionsmaßsystem 16 bewegt wird.
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Diese Informationen können zum
Umschalten zwischen dem Abtastbetrieb und dem Normalbetrieb verwendet
werden. Vorteilhaft erfolgt die Umschaltung vom Abtastbetrieb in
den Normalbetrieb, wenn die Änderung
der Positionswerte einen ersten Grenzwert überschreitet. Weiterhin erfolgt
die Umschaltung vom Normalbetrieb in den Abtastbetrieb, wenn die Änderung
der Positionswerte einen zweiten Grenzwert unterschreitet, welcher
kleiner oder gleich dem ersten Grenzwert ist. Dadurch wird erreicht, dass
bei hohen Geschwindigkeiten des Verschiebewagens im Normalbetrieb
eine fortlaufende Abtastung des Positionsmaßsystems 16 erfolgt,
dagegen ist bei geringeren Geschwindigkeiten innerhalb des Abtastbetriebs
der Sender 6 während
der Pausen deaktiviert. Die dadurch reduzierte, diskontinuierliche Abtastung
des Positionsmaßsystems 16 ist
jedoch unkritisch, da sich der Verschiebewagen nur langsam entlang
des Positionsmaßsystems 16 bewegt.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung kann die
Abtastrate innerhalb des Abtastbetriebs selbst auch veränderbar
ausgestaltet sein. Besonders vorteilhaft, sind die Pausen relativ
zu den Aktivierungsintervallen um so kürzer gewählt, je größer die erfassten Änderungen
der Positions-Masken sind.
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- (1)
- Optoelektronische
Vorrichtung
- (2)
- Barcode
- (2')
- Barcode
- (3)
- Sendeeinheit
- (4)
- Empfangseinheit
- (5)
- Auswerteeinheit
- (6)
- Sender
- (7)
- Sendeoptik
- (8)
- Sendelichtstrahlen
- (9)
- Umlenkspiegel
- (10)
- Ablenkeinheit
- (11)
- Spiegelflächen
- (12)
- Empfangslichtstrahlen
- (13)
- Empfänger
- (14)
- Verstärker
- (15)
- Empfangsoptik
- (16)
- Positionsmaßsystem
- (17)
- Fahrzeug
- (18)
- Fahrbahnbegrenzung
- A
- Abtastbereich
- S
- Segment
- L
- Schneidelücke
- Z
- Ziffernfolge