DE2456766B2 - PHOTOELECTRIC DEVICE FOR DETERMINING THE DESIRED POSITION OF A TAPE EDGE - Google Patents
PHOTOELECTRIC DEVICE FOR DETERMINING THE DESIRED POSITION OF A TAPE EDGEInfo
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Description
3535
Bei Bandkantenregelungen oder Bandmittenregelungen werden zur berührungslosen Abtastung der Bandkantenlage bekanntlich Lichtschranken mit analogem Ausgang benutztIn the case of strip edge controls or strip center controls, the Tape edge position is known to use light barriers with analog output
Man verwendet Lichtschranken, die aus Strahler und Empfänger bestehen, sowie Reflexlichtschranken mit Reflektoren, die nach dem Autokollimationsprinzip arbeiten. Letztere haben den Vorteil, daß sie wesentlich einfacher auszurichten sind.One uses light barriers, which consist of emitter and receiver, as well as reflex light barriers with Reflectors that work according to the autocollimation principle. The latter have the advantage that they are essential are easier to align.
Diese Lichtschranken mit analogem Ausgang werten die Intensitätsänderung aus, die durch mehr oder weniger Abdeckung des Strahlenganges durch das Band erfolgt Verschmutzungen des Reflektors und der Optik der Lichtschranke rufen ebenfalls eine Intensitätsänderung hervor, die einen Fehler der Bandkantenlage so vortäuscht Da die Verschmutzung meistens langsam erfolgt und bei Aufwickelregelungen das Aufwickeln eines Bandes nur sehr kurze Zeit in Anspruch nimmt wirkt sich eine langsame Verschiebung der Kantenlage nicht auf das Produkt aus. ssThese light barriers with an analog output evaluate the change in intensity caused by more or Less coverage of the beam path by the tape results in soiling of the reflector and the optics the light barrier also cause a change in intensity, which causes an error in the strip edge position Pretends that the soiling usually takes place slowly and, with winding regulations, the winding of a strip only takes a very short time to complete, the effect is a slow shift in the edge position not on the product. ss
Durch neue Technologien in der Schwerindustrie bedingt, wird nun verlangt, die Abstände zwischen Strahler und Empfänge/ wesentlich zu vergrößern (2 bis mm), so daß man bei seitlichem Verschieben der Lichtschranke, was bei Aufwickelregelungen erforderlieh ist, den Reflektor Ober eine mechanische Verbindung entsprechend der Lichtschranke mitverschieben muß. Da in vielen Fällen andere Maschinenteile dazwischenliegen, so daß nur der Sichtbereich der Lichtschranke frei ist, verwendet man in diesen Fällen >s entweder einen durchgehenden Reflektor mit der Länge des Verschiebeweges und ordnet nur die Reflexlichtschranke verschiebbar an. oder man verwendet an Stelle des Reflektors eine Leuchtstofflampe und verschiebt einen entsprechenden Fotoempfänger. Da die Reflexion über die Länge des Reflektors unterschiedlich ist ergeben sich entsprechende Fehler. Außerdem ist nicht gewährleistet daß die Verschmutzung gleichmäßig erfolgt, welches zusätzliche Fehler ergibt, da die Reflexlichtschranke während des Wickeins eines Bandes mit verschiedenen Stellen des Reflektors zusammenarbeiten muß. Bei Verwendung einer Leuchtstofflampe als Strahler gehen außer der Verschmutzung Intensitätsänderungen durch Spannungs- und Temperaturänderungen als Fehler in die Messung ein.Due to new technologies in heavy industry, it is now required that the distances between Radiators and receptions / to be enlarged significantly (2 to mm), so that when the light barrier is moved laterally, what is required for winding controls is to move the reflector via a mechanical connection according to the light barrier got to. Since in many cases other machine parts are in between, so that only the field of vision of the If the light barrier is free, use in these cases> s either a continuous reflector with the length of the displacement path and only arranges the reflex light barrier movable to. or you can use a fluorescent lamp instead of the reflector and move it an appropriate photo receiver. Because the reflection is different over the length of the reflector corresponding errors arise. In addition, there is no guarantee that the pollution will be uniform takes place, which results in additional errors, because the reflex light barrier during the winding of a tape must cooperate with different parts of the reflector. When using a fluorescent lamp as emitters, in addition to contamination, changes in intensity due to voltage and temperature changes occur as an error in the measurement.
Wird also die Forderung gestellt eine Aufwickelregelung zu konzipieren, bei der die mechanische Verbindung zwischen Strahler und Empfänger oder Reflextaster und Reflektor nicht möglich ist weil andere Maschinenelemente in dieser Zone das verhindern, so muß man größere Ungenauigkeiten in Kauf nehmen.So if the requirement is made to design a winding control in which the mechanical connection between emitter and receiver or reflex scanner and reflector is not possible because others If machine elements in this zone prevent this, one must accept greater inaccuracies.
Bekannt ist auch eine Abtastung von Kanten leuchtender oder beleuchtbarer Gegenstände, die an einer Abtasteinrichtung vorbeibewegt werden. Über eine gemeinsame Optik werden eine Kante auf einem ersten und ein Wandabschnitt des Gegenstands und/oder ein Umgebungsbereich des Gegenstands auf weiteren Spalten mit nachgeschalteten fotoelektrischen Empfängern abgebildet und mittels der von den weiteren fotoelektrischen Empfängern abgegebenen Signak während der Abbildung der Kante auf dem ersten Spalt eine Schwellenspannung erzeugt deren Überschreiten durch vom ersten fotoelektrischen Empfänger abgegebene Signale als Kriterium für eine ausgewählte Lage der Kante vorgesehen ist. Bei den Gegenständen, die selbst leuchten oder beleuchtbar sind, stellt sich jedoch nicht das Problem von Fehlern in der Messung durch Verschmutzung der Lichtquelle oder durch Intensitätsänderungen der Lichtquelle aufgrund von Spannungs- oder Temperaturschwankungen.It is also known to scan edges of luminous or illuminable objects that are connected to a scanning device are moved past. An edge on a first and a wall section of the object and / or a surrounding area of the object mapped further columns with downstream photoelectric receivers and by means of the Further photoelectric receivers emitted Signak during the imaging of the edge on the first gap generates a threshold voltage, which is exceeded by the first photoelectric Receiver emitted signals is provided as a criterion for a selected position of the edge. Both Objects that light up themselves or can be illuminated, however, do not pose the problem of errors in the measurement due to contamination of the light source or due to changes in the intensity of the light source from voltage or temperature fluctuations.
Ferner ist es bekannt ein von einem Sender erzeugtes Strahlenbündel durch Reflexion an der unter 45° zur Strahlenaustrittsrichtung geneigten Spiegelfläche einer Verschiebeeinrichtung parallel zum Kantenrand umzulenken. Nach Umlenkung an der Spiegelfläche wird das Strahlenbünde! nicht vom Kantenrand geschnitten, sondern trifft zunächst auf einen Diffusor und von dort auf einen fotoelektrischen Wandler, dessen Ausgangsstrom zu einer Anzeigevorrichtung geführt wird. Auch bei dieser Vorrichtung treten keine Meßfehler auf durch Verschmutzung des vom Sender ausgehenden Lichtstrahles oder durch Intensitätsänderungen des Lichtstrahles durch Spannungs- oder Temperaturschwankungen. It is also known a beam generated by a transmitter by reflection at the below 45 ° to To deflect beam exit direction inclined mirror surface of a displacement device parallel to the edge edge. After deflection at the mirror surface, the beam becomes! not cut from the edge, it first encounters a diffuser and from there a photoelectric converter, its output current is led to a display device. With this device, too, no measurement errors occur Contamination of the light beam emanating from the transmitter or due to changes in the intensity of the light beam due to voltage or temperature fluctuations.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung für die Kantenlage von Bändern zu schaffen, bei der die Meßfehler, die durch Intensitätsänderungen der Lichtquelle hervorgerufen werden, beispielsweise durch Spannungs- und Temperaturänderungen sowie durch Verschmutzung der Lichtquelle, weitgehend ausgeschaltet werden.The invention is therefore based on the object of providing a measuring device for the edge position of strips in which the measurement errors caused by changes in the intensity of the light source for example due to voltage and temperature changes as well as contamination of the light source, largely switched off.
Ausgehend von einer fotoelektrischen Einrichtung zur Erfassung der Sollage einer Kante einer gegenüber ihrer Umgebung kontrastierenden Fläche in Form eines undurchsichtigen Bandes, mit einer die Kante und deren Umgebung beleuchtenden Lichtquelle und zwei außer· halb auf einer Seite von der undurchsichtigen Fläche in festem Abstand voneinander und in fester räumlicher Orientierung zueinander angeordneten fotoelektrischen Empfängern, die auf zwei unterschiedliche Bereiche einer die undurchsichtige Fläche enthaltenden EbeneStarting from a photoelectric device for detecting the nominal position of an edge opposite one another its surroundings contrasting surface in the form of an opaque band, with one the edge and its Surrounding area illuminating light source and two outside · on one side of the opaque surface in fixed distance from one another and in a fixed spatial orientation to one another arranged photoelectric Receivers on two different areas of a plane containing the opaque surface
<■/<■ /
gerichtet sind und bei der durch ein vorgebbares Verhältnis zwischen den Ausgangssignalen der fotoelektrischen Empfanger die Sollage der Kante festlegbar Verhältnis zwischen den Ausgangssignalen der fotoelektrischen Empfänger die Sollage der Kante festlegbar S ist, besteht die Erfindung darin, daß die Lichtquelle langgestreckt ist und die in festem Abstand voneinander angeordneten fotoelektrischen Empfänger derart parallel zur Längsrichtung der Lichtquelle sowie zur Lichtquelle selbst verschiebbar und ausgerichtet sind, daß sich einerseits die wirksamen Empfangsrichtungen beider futoelektrischer Empfänger am Ort der Lichtquelle schneiden, und daß andererseits das Band mit der Kante nur in das Empfangslichtbündel eines der beiden fotoelektrischen Empfänger hineinragen kann. Die Verwendung von langgestreckten Lichtquellen in fotoelektrischen Einrichtungen ist an sich bekannt (US-PS 31 83499). Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus dem Anspruch 2.are directed and in which the target position of the edge can be determined by a predeterminable ratio between the output signals of the photoelectric receiver Ratio between the output signals of the photoelectric receiver, the nominal position of the edge can be determined S is, the invention consists in that the light source is elongated and the photoelectric receiver arranged at a fixed distance from one another in such a way parallel are displaceable and aligned to the longitudinal direction of the light source and to the light source itself, that on the one hand the effective reception directions of both futoelectric receivers at the location of the light source cut, and that on the other hand the band with the edge only in the received light beam of one of the two Photoelectric receiver can protrude. The use of elongated light sources in photoelectric devices is known per se (US-PS 31 83499). An advantageous development of the Invention emerges from claim 2.
Anhand der Zeichnung wird ein Auriührungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung mti Differenzmessung erläutert.Based on the drawing, an example is provided a device according to the invention with differential measurement explained.
Zwei gleichartige Wedisellichtempfänger 1 und 2 mit möglichst parallelem Strahlengang für den Sichtbereich werden so auf eine Leuchtstofflampe 3 ausgerichtet, daß Empfänger 1 zur Messung der Bandkante des Bandes 4 benutzt wird, während Empfänger 2 so angeordnet wird, daß sein Sichtbereich durch das Band 4 nicht beeinflußt werden kann und daß beide Empfänger die gleiche Stelle der Leuchtstofflampe 3 betrachten. Empfänger 1 und Empfänger 2 sind z.B. über eine Stange 5 miteinander verbunden, so daß bei einer Verschiebung der Meßeinrichtung entlang der Leuchtstofflampe 3 beide Empfänger immer auf die gleiche Stelle der Leuchtstofflampe ausgerichtet sind.Two similar Wedisellichtempfänger 1 and 2 with As parallel as possible beam path for the field of vision are aligned on a fluorescent lamp 3 that Receiver 1 is used to measure the tape edge of tape 4, while receiver 2 is arranged so that that its field of view cannot be influenced by the band 4 and that both receivers are the same Look at the position of the fluorescent lamp 3. Receiver 1 and receiver 2 are e.g. via a rod 5 connected to one another, so that when the measuring device is displaced along the fluorescent lamp 3 Both receivers are always aimed at the same point on the fluorescent lamp.
Den Empfänger 1 stellt man so ein, daß er ohne Abdeckung des Sichtbereiches durch das Band 4 ein Ausgangssignal von 100 % abgibtThe receiver 1 is set in such a way that it is set without the band 4 covering the field of view Emits an output signal of 100%
Empfänger 2 wird bei freiem Sichtbereich auf 50 % Ausgangssignal abgeglichen. Somit ergibt sich bei Halbabdeckung von Empfänger 1 ein Ausgangssignal von 50%. Wertet man nun die Differenz der Ausgangssignale zwischen Empfänger 1 und 2 aus, so erhält man einen Meßwert, der nach Größe und Richtung ein Maß für die Verschiebung der Bandkante 6 von der Sollage (Halbabdeckung vom Empfänger i) darstelltReceiver 2 is adjusted to 50% output signal when the field of view is clear. This results in Half coverage of receiver 1 an output signal of 50%. If you now value the difference in Output signals between receivers 1 and 2, a measured value is obtained, which according to size and Direction a measure of the displacement of the strip edge 6 from the target position (half coverage from receiver i) represents
Dieses Signal wird nun benutzt, um eine nicht dargestellte Regeleinrichtung zu beaufschlagen, die ihrerseits dafür sorgt, daß die Bandkante 6 in die Sollage zurückgeführt wird. Würde nun die Lampenhelligkeit auf 80% absinken, so geht das Ausgangssignal des Empfängers 1 auch auf 80 % zurück. Bei Halbabdekkung von Lichtempfänger 1 (Sollage) gibt Empfänger 1 also nur 40% des Ausgangssignals ab. Da bei Empfänger 2 die Ausgangssignale auch um 20% absinken, ergibt sich hier ebenfalls ein Ausgangssignal von 40%. Die Differenz der Ausgangssignale von Empfänger 1 und 2 ist somit ausgeglichen, d. h. Null.This signal is now used to act on a control device, not shown, which in turn ensures that the strip edge 6 is returned to the desired position. Would now the lamp brightness drop to 80%, the output signal of receiver 1 also goes back to 80%. With half cover from light receiver 1 (target position) receiver 1 emits only 40% of the output signal. Included Receiver 2, the output signals also drop by 20%, this also results in an output signal of 40%. The difference in the output signals from receivers 1 and 2 is thus balanced, i. H. Zero.
Schwankungen der Lampenhelligkeit durch Netzspannungsschwankungen und Temperaturänderungen hervorgerufen sowie Verschmutzungen der Lampenoberfläche haben also keine Auswirkungen auf die Sollage des Bandes. Lediglich die Steilheit der Messung ändert sich mit der Helligkeitsänderung der Lichtquelle und verändert somit geringfügig die Ausregelzeit Die Sollage des Bandes bleibt jedoch unbeeinflußt Wollte man die Steilheitsänderung ausschließen, müßte man eine Quotientenbildung von Signal 1 und 2 durchführen, die aber, da sie für diese Anwendung nicht erforderlich ist eine unnötige Verteuerung der Einrichtung zur Folge hätte.Fluctuations in lamp brightness due to mains voltage fluctuations and temperature changes caused as well as soiling of the lamp surface have no effect on the Target position of the tape. Only the slope of the measurement changes with the change in brightness of the light source and thus slightly changes the settling time. However, the desired position of the belt remains unaffected to exclude the change in slope, one would have to calculate the quotient of signals 1 and 2, which, however, since it is not required for this application, makes the device unnecessarily expensive Consequence would have.
Um die Messung gegen Fremdlicht möglichst unempfindlich zu machen, wird nur der Wechsellichtanteil der Leuchtstofflampe ausgewertetIn order to make the measurement as insensitive as possible to extraneous light, only the alternating light component is used the fluorescent lamp evaluated
Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742456766 DE2456766C3 (en) | 1974-11-30 | Photoelectric device for detecting the nominal position of a strip edge | |
| FR7536382A FR2292957A1 (en) | 1974-11-30 | 1975-11-27 | Light barrier with analogue output - has movable detector system and fixed light source for strip material edge detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742456766 DE2456766C3 (en) | 1974-11-30 | Photoelectric device for detecting the nominal position of a strip edge |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2456766A1 DE2456766A1 (en) | 1976-08-12 |
| DE2456766B2 true DE2456766B2 (en) | 1977-03-31 |
| DE2456766C3 DE2456766C3 (en) | 1977-11-17 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3543852A1 (en) * | 1985-12-12 | 1987-06-19 | Elmeg | Photoelectric device for detecting the position of a tape edge |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3543852A1 (en) * | 1985-12-12 | 1987-06-19 | Elmeg | Photoelectric device for detecting the position of a tape edge |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2292957A1 (en) | 1976-06-25 |
| FR2292957B3 (en) | 1978-09-01 |
| DE2456766A1 (en) | 1976-08-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |