DE1960073A1

DE1960073A1 - Device for determining an error in the positioning of a part

Info

Publication number: DE1960073A1
Application number: DE19691960073
Authority: DE
Inventors: Hine Stewart Charles; Bosher David Robert; Alan Wilkinson
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1968-11-30
Filing date: 1969-11-29
Publication date: 1970-07-30
Also published as: FR2024637A1

Description

Einrichtung zur Feststellung eines Fehlers bei der Positionierung eines TeilesDevice for determining an error in the positioning of a part

i)ie Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Feststelluag eJaea Fablers bei der Positionierung eines Teiles. Sie bezifcul· eich insbesondere jedoch nicht ausschließlich aiii eine Einrichtung zur Bestimmung von Stellungsfehlern von sogenannten Stapelkränen in Warenhäusern. i) The invention relates to a device for Feststelluag eJaea Fablers when positioning a part. she in particular but not exclusively aiii a device for determining positional errors of so-called stacking cranes in department stores.

He lagergerüste in Warenhäusern bestehen gewöhnlich aus einem Lagergestell aus einer Anzahl horizontaler und vertiicaler Teile, die eine zweidimensionale Matrix horizontal und vertikal ausgerichteter offener Lagerfächer bildes, ia die Lasten oder lasttragende Paletten eingesetzt oder aus denen Lasten oder lasttragende Paletten herausgenommen werkönnen, und zwar mit Hilfe von Stapelkränen, die dieHe racks in department stores usually consist of a rack made of a number of horizontal and vertical racks vertiical parts that form a two-dimensional matrix horizontally and vertically aligned open storage compartments, generally the loads or load-bearing pallets inserted or removed from which loads or load-bearing pallets can be removed, with the help of stacking cranes, which the

ä oder Paletten transportieren„ Ein Stapelkran besteht iüt wesentlichen aus einem vertikalen Mast, der horizontalä or transporting pallets “There is a stacking crane iüt essentially consists of a vertical mast that is horizontal

4J4O0 , »„Bit,4J4O0, »" Bit,

009831/0971009831/0971

Hannover 3^98321 · 0τ·κ1μτ Bank HonnowHanover 3 ^ 98321 · 0τ · κ1μτ Bank Honnow

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aa den Lagerfächern vorbeibewegt wird. Die Gabeln des Stapelkrans sind auf einer Plattform befestigt, die an dem Mast vertikal nacb oben und unten bewegt wird. Die Gabeln sind seitlich in die Lagerfächer ausfahrbar. Wird ein Warenhaus zur selbsttätigen Verarbeitung von lasten eingerichtet, so sind Mittel zur selbsttätigen Positionierung des Masten des Stapelkrans in horizontaler Richtung und der Plattform in vertikaler Richtung zur Auswahl eines Lagerfaebes vorgesehen. Die Einrichtung zur horizontalen Positionierung kann z.B. von der in der britischen Patentschrift 1 162 371 beschriebenes Art sein, und die Einrichtung zur vertikalen PositioEieruQg leans von der in der britischen Patentschrift 1 142 001 beschriebenen Art seia. Jede der zuvor genannten Einrichtungen zur Positionierung kann sehr genau arbeiten, jedoch treten besondere Schwierigkeiten in automatischen Warenhäusern aufgrund von üngenauigkeiten im Lagergestell auf» Dazu, sei z.B. die Einrichtung zur Positionierung gemäß der britischen Patentschrift 1 162 371 betrachtet. Diese Einrichtung weist einen Leiter mit "Richtig"- una ¹TaIscfr^Ä-briicken auf. Zur horizontalen Positionierung ist der Leiter entlang dem Boden vor dem Lagergestell ausgespannt, und die "Richtig"-Brücken, die die Haltpunkte bestimmen, sind so ein justiert, daß sie jeweils im Zentrum eines Lagerfaches der untersten Reihe liegen. Würden die Lagerfächer in Yertikalrichtung oränungsgemäS ausgerichtet Söia, so würde jede »»Richtig"-Brücke mit dem Zentrum jedes Lagerfaches in eineraa is moved past the storage compartments. The forks of the stacker crane are attached to a platform that is moved vertically up and down the mast. The forks can be extended laterally into the storage compartments. If a department store is set up for the automatic processing of loads, means are provided for automatic positioning of the mast of the stacking crane in the horizontal direction and the platform in the vertical direction for selecting a storage faebes. The device for horizontal positioning may be of the type described in British patent specification 1,162,371 and the device for vertical positioning may be of the type described in British patent specification 1,142,001. Each of the aforementioned positioning devices can work very precisely, but particular difficulties arise in automatic warehouses due to inaccuracies in the storage rack. This device has a conductor with "Right" - una ¹ TaIscfr ^Ä on -briicken. For horizontal positioning, the ladder is stretched out along the floor in front of the storage rack, and the "correct" bridges that determine the stops are adjusted so that they are each in the center of a storage compartment in the bottom row. If the storage compartments were to be aligned vertically in the vertical direction, each "correct" bridge would be in one with the center of each storage compartment

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-3-, ΙΟόν.·¹,'»--3-, ΙΟόν. ¹ , '»-

Spalte ausgerichtet sein« Das ist Jedoch in des? Praxis aufgrund von üngenauigkeiten in der Konstruktion äes lagergestell* selten der Fall. Obwohl also der Stapelkran richtig sw. einer Brlicke ausgerichtet sein mag, so wird er doch nicht notwendigerweise richtig in bezug zu dem ausgewählten Lagerfach ausgerichtet sein. Die gleichen Betrachtungen gelten fttr die Einrichtung zur vertikalen Positionierung. In diesem Fall 1st der Leiter entlang dem Mast des Stapelkrane ausgespannt, und die Haltpunkte für die Plattform sind durch Anzapfpunkte entlang dem Leiter dargestellt, wie das in der britischen Patentschrift 1 1Φ2 001 beschrieben ist. Aufgrund von Üngenauigkeiten in dem Lagergestell sind jedoch alle Lagerfächer in einer horizontalen Reihe nicht notwendigerweise zu den entsprechenden Anzapfpunkt auf dem vertikalen Leiter ausgerichtet. Wären also die zuvor genannten Einrichtungen zur Positionierung die einzigen Mittel zur Steuerung der Stellung des Stapelkrans, so wäre es möglich, daß der Stapelkran richtig Ie bezug zu den ausgewählten Haltpunkten an den horizontalen und vertikalen Leitern ausgerichtet und j trotzdem in bezug zu dem ausgewählten Lagerfach fehl ausgerichtet ist. Die horizontale Fehlausrichtung kann darüber hinaus so groß sein, daß die Gabeία des Stapelkrans gegen eines der vertikalen Teile des Lagergestells stoßen, anstatt eich zwischen zwei vertikalen Teilen hindurchzubewegen. Ist die Fehlausrichtung in vertikaler Sichtung zu groß, so erge-Column to be aligned «That is however in des? This is rarely the case in practice due to inaccuracies in the construction of the storage rack *. Thus, although the stacker crane sw properly. A Brlicke may be aligned so it will be not necessarily aligned properly with respect to the selected storage compartment. The same considerations apply to the vertical positioning device. In this case the ladder is stretched out along the mast of the stacking crane and the points of support for the platform are represented by tapping points along the ladder, as described in British Patent 11,2001. However, due to inaccuracies in the storage rack, all of the storage compartments in a horizontal row are not necessarily aligned with the corresponding tap point on the vertical ladder. Thus, if the aforementioned positioning devices were the only means of controlling the position of the stacker crane, it would be possible that the stacker crane would be correctly aligned Ie with respect to the selected stops on the horizontal and vertical ladders and j nevertheless incorrectly with respect to the selected storage compartment is aligned. The horizontal misalignment can also be so great that the Gabeία of the stacker crane abut against one of the vertical parts of the storage rack, instead of moving between two vertical parts. If the misalignment is too great when viewed vertically, the result is

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bei ale?» iie folgenden Probleme, liegt -die Feblausricbtung in übt lufwärtBrichtuQg vor, eo werden die Gabeln beim Abs^tson der last auf die horizontalen Teile nicht ausreichend weit abgesenkt, so daß die Last auf den Gabeln verbleibt, während die Gabeln beim Entnehmen einer Last zu hoch liegen und gegen die Last auf den horizontalen Teilen stoßen, anstatt eich unter sie zu bewegen. Liegt die Fehlausricbtung in der Yorwärtsricbtung vor, ao wird beim Absetzen einer last diese gegen die horizontalen Teile stoßen, anstatt sich über sie binwegzubewegen, und beim Entnehmen einer Last sind die Gabeln nicht ausreichend angehoben, um die Last von den horizontalen Teilen anzuheben.at ale? " iie following problems lies in -the Feblausricbtung exerts lufwärtBrichtuQg before, eo are the forks at the para ^ tson the load is not lowered sufficiently far on the horizontal parts, so that the load remains on the forks, while the forks when removing a load too high lying and bumping against the load on the horizontal parts instead of moving under them. If the misalignment is in the forward direction, ao when a load is set down it will hit the horizontal parts instead of moving over it, and when a load is removed the forks are not raised enough to lift the load from the horizontal parts.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Peststellung von Stellungsfehlern zu schaffen, die besonders gut jedoch nicht ausschließlich für den oben genannten Anwendungsfall geeignet ist und durch die eine oder mehrere der oben genannten Schwierigkeiten vermieden sind.The invention is therefore based on the object of creating a device for the detection of positional errors, which is particularly well but not exclusively suitable for the above application and by the one or more of the difficulties mentioned above are avoided.

Sie der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer Einrichtung zur Feststellung eines Fehlere bei der Positionierung in bezug zu einer Bezugsfläche eines Teiles, an dem die Einrichtung angebracht ist, gelöst durch eine ausgedehnte Lichtquelle zur gestreuten Beleuchtung einer der Lichtquelle gegenüberliegenden Bezugsfläche, durch wenigstens zwei fotoelektrische empfindliche Einrichtungen, die je we Ds in einer Einrichtung im Abstand zueinander liegende¹ The object on which the invention is based is achieved in a device for detecting an error in positioning in relation to a reference surface of a part to which the device is attached, by means of an extended light source for scattered illumination of a reference surface opposite the light source, by at least two photoelectric sensitive ones Facilities that each have ¹

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diskrete Bezirke auf der Bazugsfläche beobachten und durch Zusammenwirken mit der Bezugsfläche elektrische Ausgangssignale erzeugen, die für die von den Einrichtungen aufgenommene Beleuchtung repräsentativ sind, und durch Mittel zur Ableitung eines Stellungsfehlersignals in Abhängigkeit von den Differenzen zwischen den beiden Ausgangssignalen.observe discrete domains on the base surface and , in cooperation with the reference surface, generate electrical output signals representative of the illumination received by the devices and by means of deriving a position error signal as a function of the differences between the two output signals.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below using exemplary embodiments with the aid of the drawing.

fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Feststellung von Stellungsfehlern gemHß der Erfindung;fig. 1 shows an embodiment of a device for the detection of positional errors according to the invention;

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einesFig. 2 shows a schematic representation of a

Seiles der Einrichtung gemäß Fig. 1 zusammen mit einem Schaltbild der Einrichtung zur Feststellung eines Stellungsfehlersignals; Rope of the device according to FIG. 1 together with a circuit diagram of the device for determining a position error signal;

Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Feststellung von Stellungsfehlern gemäß der Erfindung und Fig. 3 is a further embodiment of a device for determining position errors according to the invention and

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einesFig. 4 shows a schematic representation of a

Teiles der Einrichtung gemäß Fig. 3 zusammen mit einem Schaltbild der Einrichtung zur Ableitung eines Stellungsfehlersignals.Part of the device according to FIG. 3 together with a circuit diagram of the device for derivation a position error signal.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zur Feststellung von Stellungsfehlern eines Stapelkrans. Die Einrichtung weist •in Gehäuse 1 auf, in dem sich in der Fähe der OberkanteFig. 1 shows a device for determining position errors of a stacker crane. The establishment shows • in housing 1, in which is near the top edge

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und der Unterkante der Frontplatte in Längsrichtung Ausnehmungen befinden. In diesen Ausnehmungen befinden sich polierte Reflektoren 2 und 3, vor denen Lampen 4 und 5 angeordnet sind, die auch anstelle der dargestellten Vertikalform eine gekrümmte Form haben können. Leuchtstofflampen sind aufgrund ihres geringen Leistungsbedarfs, ihrer geringen Wärmeerzeugung und aufgrund ihrer Fähigkeit zweckmäßig, den Lichtstrahl mit einer passenden Frequenz (^ 2 KHz)modulieren zu können. Auf der Frontplatte des Gehäuses 1 sind außerdem vier Fotozellen 6, 7, 8 und 9 befestigt. Die Fotozellen liegen in der dargestellten Weise auf den Ecken eines Quadrats mit horizontalen und vertikalen Diagonalen. In manchen Fällen kann das Quadrat jedoch durch einen Rhombus ersetzt werden, vorausgesetzt, daß sein® Diagonalen horizontal und vertikal liegen. Das Gehäuse 1 ist an der Plattform des Irans angebracht, es kann z.B. unter einer Längsseite der Gabeln angeordnet sein.. Bei jedem Lagerfaeh ist an dem Lagergestell ein Fleck 10 (Fig. 2) von unterschiedlicher Reflektionefähigkeit in bezug zu dem umgebenden Bereich vorgesehen. Jeder Fleck mag eine quadratische weiße Karte oder eine passende Farbe oder ein passendes Etikett usw. aufweisen, bei diesem Beispiel ist es eine weiße Karte. Jeder Fleck ist so angeordnet, daS bei ordnungsgemäßer Ausrichtung des Stapelkrans in bezug sii einem Lagerfach die Fotozellen 6, 7, 8 und 9 vier diskrete Bezirke auf der Kante des Fleckens abtasten. Gestrichelte Linienand the lower edge of the front panel recesses in the longitudinal direction are located. In these recesses there are polished reflectors 2 and 3, in front of which lamps 4 and 5 are arranged are, which can also have a curved shape instead of the vertical shape shown. Fluorescent lamps are appropriate due to their low power requirement, their low heat generation and their ability to modulate the light beam with a suitable frequency (^ 2 KHz) to be able to. Four photocells 6, 7, 8 and 9 are also attached to the front panel of the housing 1. The photocells are located on the corners as shown of a square with horizontal and vertical diagonals. In some cases, however, the square can be replaced by a rhombus be replaced, provided that its® diagonals lie horizontally and vertically. The housing 1 is attached to the platform of the Iran, it can e.g. Be arranged on the long side of the forks is on the storage rack a spot 10 (Fig. 2) of different reflectivity in relation to the surrounding area Area provided. Each blot like a square white card, or a matching color, or matching Label etc., in this example it is a white card. Each spot is arranged in such a way that when properly Alignment of the stacker crane in relation to a storage compartment photocells 6, 7, 8 and 9 scan four discrete areas on the edge of the patch. Dashed lines

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-7- '. .. 1980U73-7- '. .. 1980U73

11 und 12 deuten die zweckmäßigen Maximal- und Minimalgrööen des Fleckens an. Es ist ohne weiteres zu ersehen, äaß Flecken außerhalb dieser Grenzen zu Totbereichen in der Positionierungseinrichtung führen.11 and 12 indicate the appropriate maximum and minimum sizes of the stain. It can be seen without further ado, aaa Spots outside these limits lead to dead areas in the positioning device.

Wegen der ausgedehnten Natur der durch die Lampen 4 und 5 gebildeten Lichtquelle erfolgt die Beleuchtung des Fleckens mit Streulicht, und von dem Flecken reflektiertes Licht ist in gleicher Weise gestreut. Die Richtwirkung jeder Fotozelle muß aus diesem Grund so bemessen sein, daß sie im wesentlichen unempfindlich für Licht sind, das von einer " anderen als der im wesentlichen normalen Reflektion empfangen wird, so daß sie nur Licht von jeweils diskreten Bezirken empfangen können. Dadurch ergibt sich ein wesentlicher Vorteil, indem die Stellungsfehlerfeststellung im wesentlichen unempfindlich gegenüber Änderungen in der normalen Entfernung des Gehäuses 1 von den Lagergestellen ist.Because of the extensive nature of the lamps 4 and 5 light source formed, the spot is illuminated with scattered light and reflected light from the spot Light is scattered in the same way. For this reason, the directivity of each photocell must be such that it are essentially insensitive to light emitted by a " other than the essentially normal reflection received so that they can only receive light from discrete areas at a time. This results in an essential one Advantage in that the positional error detection is essentially insensitive to changes in the normal Removal of the housing 1 from the storage racks is.

Flg. 2 zeigt die den Fotozellen 6 und 7 zugeordnete Schaltung. In Fig. 2 1st ημΓ eine Lampe, die Lampe 4, dargestellt. In der Praxis ist nur eine Lampe erforderlich, je- j doch ist es zweckmäßig, zwei Lampen zur Sicherheit gegen Ausfall einer Lampe zu verwenden. Wird nur eine Lampe verwendet, so mag sie im Zentrum des durch die vier Fotozellen gebildeten Quadrats airgeordnet sein«= Der Speisestrom für die Lampe 4 ist alt der Ausgangespannung eines Oszillators 13 moduliert, der s.B. bei 2 KHz arbeiten mag. Die Modulationseinrichtung ist schematisch als Modulationstransfor-Flg. 2 shows the circuit associated with the photocells 6 and 7. In Fig. 2 ημΓ a lamp, the lamp 4, is shown. In practice, only one lamp is required, but it is advisable to use two lamps to protect against Failure of a lamp to use. If only one lamp is used, it may be in the center of the four photocells formed square be air-ordered «= The supply current for the lamp 4 is old the output voltage of an oscillator 13 modulated, the s.B. likes to work at 2 KHz. The modulation device is shown schematically as a modulation transformer

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mator 14 dargestellt, jedoch kann auch jede andere Art von. Hoeiulator verwendet werden. Die andere Klemme der lampe 4 ist mit einer Gleichstromvorspannungsquelle verbunden. Das modulierte Licht der Lampe 4 beleuchtet den Flecken 10, wenn sich die Plattform des Stapelkrans nahezu in der genauen Stellung befindet, und die Fotozellen 6 und 7 blicken auf diskrete Bezirke der Karte oder der umgebenden Fläche. Die modulierten Ausgangssignale der Fotozellen 6 und 7 sindmator 14 shown, but any other type of. Hoeiulator can be used. The other terminal of the lamp 4 is connected to a DC bias source. The modulated light of the lamp 4 illuminates the spot 10, when the platform of the stacker crane is almost in the exact position Position, and the photocells 6 and 7 look at discrete areas of the map or the surrounding area. The modulated output signals of the photocells 6 and 7 are

£ kapazitiv mit den Eingängen eines Differentialverstärkers£ capacitive with the inputs of a differential amplifier

15 gekoppelt, ein Potentiometer 16 dient dazu, die Ausgangssignale von den Fotozellen 6 und 7 ins Gleichgewicht zu bringen. Das Auegangssignal von dem Differentialverstärker 15 wird zusammen mit einem Phasenbezugssignal von dem Oszillator 13 in einen Phasendetektor .17 eingespeist. Der phasenempfindlicbe Detektor 17 ist mit zwei Ausgangsklemmen JS und D verseben. 15 coupled, a potentiometer 16 is used to bring the output signals from the photocells 6 and 7 into equilibrium. The output signal from the differential amplifier 15 is fed into a phase detector 17 together with a phase reference signal from the oscillator 13. The phase-sensitive detector 17 is provided with two output terminals JS and D.

Die Schaltung gemäß Fig. 2 arbeitet wie folgt. Blicken die beiden Fotozellen 6 und 7 auf gleich helle Bezirke, an-The circuit of FIG. 2 operates as follows. Look the two photocells 6 and 7 on equally bright areas,

P gedeutet durch gestrichelte Linien 11 in Fig. 1, so sind die beiden Ausgangssignale ebenfalls gleich. Differentialverstärker 15 erzeugt kein Ausgangesignal und an keiner der Ausgangsklemmen des Phasendetektors 17 erscheint ein Ausgange- · signal. Blicken die Fotozellen 6 und 7 jedoch auf ungleich belle Bezirke, so erzeugt eine Zelle ein größeres Auegangssignal als die andere. Der Differentialverstärker 15 erzeugt dann als Ausgangesignal ein 2KHz-Signal, dessen Amplitude.P interpreted by dashed lines 11 in Fig. 1, so are the two output signals are also the same. Differential amplifier 15 produces no output signal and none of the An output signal appears at the output terminals of the phase detector 17. However, if the photocells 6 and 7 look different bright areas, one cell produces a larger output signal than the other. The differential amplifier 15 generates then the output signal is a 2KHz signal, its amplitude.

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<3er Differenz zwischen den Amplituden der Signale to®, del Fotozellen 6 und 7 proportional ist und. äessen Phase davon abhängt, welche der beiden Fotozellen das größere Ausgangssignal erzeugt. Der Phasendetektor 17 stellt fest, ob das Ausgangssignal von dem Differentialverstärker 15 in Phase oder in Gegenphase zu dem Bezugssignal von dem Oszillator 13 ist, und erzeugt ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Pbasenbeziebung an einer der Klemmen 17 oder D. Die Amplitude des Ausgangssignals ist proportional der Differeiis zwischen den Ausgangssignalen von den Fotozellen 6 uncü 7 und wird in irgendeiner passenden Weise dazu verwendet, die Plattform des Erans aufwärts (Ausgangssignal an der Klemme U) oder abwärts (Ausgangssignal an der Klemme D) zu steuern, bis die Ausgangssignale an den beiden Fotozellen gleich sind. Wie bereits erwähnt kann durch Veränderung der Größe des Mcbtflecks ein iotbereich in dem Stellsystem erzeugt werden* Torzugeweise wird der fotberelcb jedoch dadurch einjustiert, daß die Verstärkung in dem Differentialverstärker 15 einstellbar gemacht wird.<3 difference between the amplitudes of the signals to®, del photocells 6 and 7 is proportional and. The phase depends on which of the two photocells generates the larger output signal. The phase detector 17 determines whether the output signal from the differential amplifier 15 is in phase or in opposite phase to the reference signal from the oscillator 13, and generates an output signal depending on the Pbasenbezigung at one of the terminals 17 or D. The amplitude of the output signal is proportional the difference between the output signals from the photocells 6 and 7 and is used in any suitable way to control the platform of the crane upwards (output signal at terminal U) or downwards (output signal at terminal D), until the output signals at both Photocells are the same. As already mentioned, by changing the size of the Mcbtflecks an iot area can be generated in the setting system.

Die Positionierußgeeinrichtung gemäß Figo 2 kann als feinpositlonlerungseinriohtung in Verbindung mit einer örobpositionierungseinriuhtuttg verwendet werden« Es ist daher erforderlich Mittel vorzusehen, die feststellen, wann das Steuersignal für die Grobpositionierung sich null nähert, um dann das Grobeteuersignal von dem die Antriebseinrichtung steuernden Servoveretärker abzuschalten und dasThe Positionierußgeeinrichtung according to Figo 2 can be as Fine positioning device in connection with a örobpositionierungseinriuhtuttg to be used «It is therefore it is necessary to provide means which determine when the control signal for the coarse positioning approaches zero, to then the coarse control signal from the drive device turn off the controlling servo amplifier and that

«10-009831/0971 «10- 009831/0971

Feinsteuereignal anzuscblieSen. Da solche Einrichtungen bei Grob/Feinstellsystemen allgemein bekannt sind, werden sie hier nicht weiter beschrieben. Werden die &robateuereignale in Abhängigkeit von der Richtung des Stellungsfehlers in der Phase moduliert, so kann das Schalten vor dem Phasendetektor durchgeführt werden, der sowohl für die Grob— als auch für die Feinstellungsfeblersignale verwendet wird. Sas Schalten kann auch nach dem Phasendetektor erfolgen.Connect the fine control signal. Since such facilities at Coarse / fine adjustment systems are well known, they will not further described here. Will the & robot signals depending on the direction of the position error in the phase is modulated, the switching can take place before the phase detector be carried out for both the coarse and the is also used for the fine adjustment signals. Sas Switching can also take place after the phase detector.

Ba die den Lampen 3 und 9 zugeordneten Schaltungen mit denen in der Fig. 2 dargestellten übereinstimmen» brauchen sie nicht beschrieben zu werden. Die Lampe 4» der Oszillator 13 und der Modulator (Modulationstransformator 14} brauchen natürlich nicht doppelt vorhanden zu sein.Ba the circuits assigned to lamps 3 and 9 with correspond to those shown in FIG. 2 »need they not to be described. The lamp 4 »the oscillator 13 and the modulator (modulation transformer 14} do not, of course, need to be present twice.

Die Verwendung einer modulierten Lichtquelle ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Würde die Modulation nicht verwendet werden, so würden die Fehlersignale von Änderungen der Umgebungshelligkeit abhängen, die die Amplitude der Fehlersignale beeinflussen würden, und was noch wichtiger ist, die Fotozellen ungleichmäßig beeinflussen könnet*.. Mit Modulation ist eine Modulation mit einer anderen als der Hauptfrequenz gemeint.Using a modulated light source is one essential feature of the invention. If the modulation were not used, the error signals would be of changes the ambient brightness depend on the amplitude which would affect error signals, and more importantly is that can affect the photocells unevenly * .. With modulation there is a modulation with another than the main frequency meant.

Bei einigen Arten von Stapelkranen mu8 die Plattform an zwei vertikalen Stellungen an jedem Lagerfach anhalten. Das bedeutet, daS die Plattform beim Aufnehmen einer Last zuerst in eine Stellung unterhalb der Last oder der PaletteSome types of stacker cranes require the platform to stop in two vertical positions on each storage compartment. This means that when a load is picked up, the platform first moves to a position below the load or the pallet

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f.f.

gebracht wird, dann die Gabeln ausgefahren werden und darauf die Plattform bis zu einer zweiten vertikalen Stellung angehoben wird, damit die Gabeln die last anheben können. Das gleiche gilt bein Absetzen einer Last, wobei die Plattform zunächst in eine hohe Lage gebracht wird, die Gabeln ausgefahren werden und dann die Plattform in eine niedrigere Stellung abgesenkt wird. Wird die Erfindung in solchen Stapelkranen verwendet, so ist es erforderlich, eine weitere Anordnung von Fotosellen 6^f und 7¹ unterhalb der ersten An-Ordnung vorzusehen. Es ist Jedoch nicht erforderlich, die Lampen und ihre zugehörigen Schaltkreise oder den Differentialverstärker und die Phasendetektoren zu verdoppeln. Stattdessen können Schaltaittel verwendet werden, um selektiv den Differentialveretärker 15 einmal mit den Fotozellen 6 und 7 oder alt den Fotosellen 6* und 7' zu verbinden. Die PrograwDsteueralttel für den Stapelkran erzeugen gewöhnlich ein Signal, das anzeigt, ob sich die Plattform des Stapelkrans in lbrer oberen oder in ihrer unteren Stellung befinden soll, und dieses Signal kanu dazu verwendet werden, die Schaltung durchzuführen. Somit veranlaßt ein Signal, das anzeigt, daß die Plattform in ihre oberen Stellung gebracht werden auß, daB die Fotozellen 6, 7, 3 und 9 mit ihren Differentialverstärkern 15 verbunden werden, während ein Signal, das anzeigt, daß die Plattform in ihre untere Stellung gebracht werden muß, die Verbindung der Fotozellen 6', 7^f, 8 und 9 «it den Differentialverstärkern 15 ver-is brought, then the forks are extended and then the platform is raised to a second vertical position so that the forks can lift the load. The same applies when a load is set down, whereby the platform is first brought to a high position, the forks are extended and then the platform is lowered to a lower position. If the invention is used in such stacking cranes, it is necessary to provide a further arrangement of photo cells 6 ^f and 7 ¹ below the first order. However, it is not necessary to duplicate the lamps and their associated circuitry or the differential amplifier and phase detectors. Instead, switching means can be used to selectively connect the differential amplifier 15 once to the photocells 6 and 7 or old to the photocells 6 * and 7 '. The stacker crane programming controls usually generate a signal indicating whether the stacker crane platform should be in its upper or lower position, and this signal can be used to perform the shift. Thus, a signal indicating that the platform should be brought to its upper position will cause photocells 6, 7, 3 and 9 to be connected to their differential amplifiers 15, while a signal indicating that the platform will be brought to its lower position must be brought, the connection of the photocells 6 ', 7 ^f , 8 and 9 «with the differential amplifiers 15 aalaßt.eels.

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DIe Hg« 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausfübrungsbeispiel einer Einrichtung gemäß der Erfindung, in der nur zwei Fotosellen verwendet sind und nur horizontale Stellungsfehler festgestellt werden. HG "3 and 4 show another Ausfübrungsbeispiel a device according to the invention are used in only two photo Sellen and only horizontal position errors are detected.

In der Ausnehmung befinden sich in der zuvor beschriebenen Weise ein polierter Reflektor 19 und eine Lampe 20. Aus Betriebssicherheitsgründen können auch mehr als eine lampe verwendet werden. Auf der Frontplatte eines Gehäuses 18 sind zwei Fotozellen jeweils hinter Linsen 26 und 27 und zwei Schirme 23 und 24- angeordnet. Das Gehäuse 18 ist in der zuvor beschriebenen Weise an der Plattform des Stapelkrans angebracht. In Fig. 4 ist mit der Bezugsziffer 25 das Querteil eines Lagergestelles im Bereich eines Lagerfaches bezeichnet. Die den Fotozellen, jetzt mit den Bezugsziffern 21 und 22 versehen, gegenüberliegende Fläche des Querteils 25 wirkt als Reflektor für Licht von der Lampe 20, die den gesamten Bereich zwischen der Einrichtung und dem Querteil 25 ausleuchtet, so daß dann, wenn der Stapelkran ordnungsgemäß in bezug zu dem Lagerfach ausgerichtet ist, die Fotozellen 21 und 22 auf jeweils diskrete Bezirke an den vertikalen Kanten des Querteils 25 blicken. Die Schirme 23 und 24dienen dazu, die Fotozellen 21 und 22 gegenüber ausgesandtem Licht abzuschirmen, während die Linsen 26 und 27 für eine Richtwirkung jeder Fotozelle sorgen. Anstelle einer Fläche auf dem Querteil 25 als Reflektor kann auch eine weiße Karte, eine passende Farbe oder ein ' passendes Etikett verwendet werden.A polished reflector 19 and a lamp 20 are located in the recess in the manner described above. For operational safety reasons, more than one lamp can be used. On the front plate of a housing 18 there are two photocells behind lenses 26 and 27 and two screens 23 and 24- arranged. The housing 18 is in the manner described above on the platform of the stacker crane appropriate. In Fig. 4, the reference numeral 25 is the transverse part of a storage rack in the area of a storage compartment designated. The face opposite the photocells, now numbered 21 and 22 of the transverse part 25 acts as a reflector for light from the lamp 20, which illuminates the entire area between the device and the transverse part 25, so that when the stacker crane is properly aligned with respect to the storage compartment, the photocells 21 and 22 to each discrete districts look at the vertical edges of the cross member 25. The screens 23 and 24 serve to screen the photocells 21 and 22 from emitted light, while the lenses 26 and 27 ensure that each photocell has a directivity. Instead of a surface on the transverse part 25 as a reflector a white card, matching color or label can also be used.

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Pig. 4 zeigt außerdem die den Fotozellen. 21 und 22 zugeordnete Schaltung. Der Speisegleichstrom von Klemmen 32 und 33 für die Lampe 20 wird durch das Ausgangssignal eines Oszillators 35 moduliert, der z.B. bei 2 EHz arbeiten mag. Das Auegangssignal des Oszillators 35 wird in einem Verstärker 34 verstärkt. Die Modulationseinrichtung ist schematisch als Modulationstransformator dargestellt, jedoch kann auch jede andere Art von Modulator verwendet werden. Das modulierte licht von der Lampe 20 wird durch das Querteil 25 reflektiert und durch die Fotozellen 21 und 22 aufgefangen. Die modulierten Ausgangssignale von den Fotozellen 21 und 22 werden jeweils in die Eingänge von Verstärkern 28 und 29 eingespeist, deren Ausgangssignale zusammen mit einem Pbasenbezugssignal von dem Oszillator 35 in einen Phasendetektor 30 gelangen. Der Phasendetektor 30 ist mit drei Ausgangsklemmen 36, 37 und 38 versehen.Pig. 4 also shows the photocells. 21 and 22 assigned Circuit. The DC supply current from terminals 32 and 33 for the lamp 20 is through the output of a Oscillator 35 modulates, which e.g. may work at 2 EHz. The output signal of the oscillator 35 is in an amplifier 34 reinforced. The modulation device is shown schematically as a modulation transformer, however any other type of modulator can also be used. The modulated light from lamp 20 is through the cross member 25 reflected and captured by the photocells 21 and 22. The modulated output signals from the photocells 21 and 22 are fed into the inputs of amplifiers 28 and 29, their output signals together get into a phase detector 30 with a P base reference signal from the oscillator 35. The phase detector 30 is with three output terminals 36, 37 and 38 are provided.

Die Schaltung gemäß Pig. 4 arbeitet in gleicher Weise wie die Schaltung gemäß Pig. 2. Fällt der reflektierte Lichtfleck gleichmäßig auf die beiden Fotozellen, so er- i scheint ein Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 37» und sind sie ungleich, so erscheint ein Ausgangssignal an einer der Ausgangsklemmen 38 oder 36, so daß die Welle veranlaßt wird, entweder nach links (z.B.) oder nach rechts bewegt zu werden, bis sie sich in der genauen Stellung befindet. Die Fotozellen sind wieder lediglich gegenüber Licht empfindlich, das entlang einem im wesentlichen parallelenThe circuit according to Pig. 4 works in the same way as the circuit according to Pig. 2. If the reflected light spot evenly on the two photocells, so ER i appears an output signal at the output terminal 37 "and they are not equal, an output signal appears 38 or 36, so that the shaft is made on one of the output terminals, either to be moved left (e.g.) or right until it is in the exact position. The photocells are again only sensitive to light that travels along an essentially parallel

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Pfad einfällt, vorausgesetzt, da3 die Flutbeleucbtung des Querteils 25 so erfolgt, daß die Beleuchtungsintensität des Querteils 25 (oder der weißen Karte usw.) nicht rapide mit zunehmender Entfernung abfällt, so daß die Einrichtung im wesentlichen unempfindlich gegenüber Entfernungsänderungen ist. Würden darüber hinaus die Beleuchtung gerichtet und die Fotozellen ungerichtet sein, dann müßte der Ausrichtung eine große Aufmerksamkeit gewidmet werden, was immer als reflektierender Gegenstand verwendet wurde. Das ist nicht bei der vorliegenden Erfindung der Fall.Path, provided that the flood lighting of the Transverse part 25 takes place so that the lighting intensity of the Cross part 25 (or the white card, etc.) does not move rapidly decreases with increasing distance, so that the device is essentially insensitive to changes in distance is. In addition, if the lighting were directed and the photocells were non-directional, then the alignment would have to be a great deal of attention should be paid to whatever has been used as a reflective object. This is not is the case with the present invention.

Wenn auch dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung in bezug zu der horizontalen Ausrichtung beschrieben worden ist, so liegt doch auf der Hand, daß eine Anwendung bei vertikaler Ausrichtung in gleicher Weise möglich ist; dies wird ganz einfach dadurch erzielt, daß die beschriebene Abtasteinrichtung um 90° gedreht wird.Even if this embodiment of the invention in has been described in relation to the horizontal orientation, it is obvious that an application is included vertical alignment is possible in the same way; this is achieved quite simply by the fact that the described Scanning device is rotated by 90 °.

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Claims

Patent claims e

1 .J Device for detecting an error in positioning in relation to a reference surface of a part to which the device is attached, characterized by an extended light source for scattered illumination of a reference surface opposite the light source, by at least two photoelectric sensitive devices, each in a device to observe discrete areas at a distance from one another on the reference surface and, by interacting with the reference surface, generate electrical output signals representative of the illumination received by the devices, and by means for deriving a position error signal as a function of the differences between the two output signals.

2. Device according to claim 1, characterized by means for modulating the light from the light source at a frequency which is high in relation to the main frequency, the means for deriving the position error signal means for selecting and selecting components of the output signals of said devices with respect to the modulation.

3. Device according to claim 2, characterized in that

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that the means for obtaining the position error signal Comprises means for obtaining a signal intended to represent the error signal having a magnitude equal to the amplitude of the difference of said components depends and a polarity that depends on the phase of said Difference depends.

4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the light source consists of one or more elongated fluorescent lamps.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized by two further photoelectric devices which each look at discrete areas on the reference surface, which are arranged in a second direction perpendicular to the first at a distance from one another, and by a further device for obtaining a position error signal , which depends on the difference between the output signals of the two other photosensitive devices mentioned.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized by an adjusting device which adjusts the part carrying the device as a function of said error signal or each error signal.

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7. Eiarictatuug according to one of the preceding claims, characterized in that the device cooperates with an automatically operating department store system which has one or more racks with storage locations and mechanical processing devices for setting down or removing from the storage locations, the device for error detection by the mechanical processing devices is held, and wherein a reflective area representing the reference surface is provided in the vicinity of each storage location, which cooperates with the means for error detection.

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