DE2601430A1 - Vorrichtung zur ueberwachung der position eines foerderbandes - Google Patents
Vorrichtung zur ueberwachung der position eines foerderbandesInfo
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Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K. Fincke
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11o5, Coleman Avenue San Jose, Californien USA
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Vorrichtung zur Überwachung der Position eines Förderbandes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Längsposition
eines sich bewegenden Förderbandes.
Angaben wie "längs" und"quer" beziehen sich im w>rliegenden Zusammenhang
auf die Laufrichtung des Förderbandes.
Im einzelnen betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Wenn beispielsweise spezielle Aufträge von Kunden erledigt werden,
die eine Auswahl einer begrenzten Anzahl von Produkten aus einer gn ßen Anzahl von verschiedenen verfügbaren Produkten erfordern,
ist es häufig zweckmäßig, die Aufträge durch komputergesteuerte
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Förderlinien zu erfüllen, wobei die verschiedenen Produkte in Abgabemagazinen an beiden Seiten der Förderlinie angeordnet
sind. Zum Beispiel kann eine Reihe λλοιι in Auftrag gegebenen
Produkten auf den Förderer gebracht werden, wobei die Aufträge durch vorbestimmte Flächenbereiche auf dem Förderer festgelegt
sind und die ausgewählten Produkte für jeden Auftrag auf die in geeigneter Weise aufgeteilten Flächen des Förderers
gebracht werden, während sich der Förderer entlang der Abgabestationen bewegt. Bei einer derartigen Anordnung ist
es wesentlich, daß die Längsbewegung des Förderers genau überwacht werden kann, so daß möglichst genau die Längsposition
zu jedem gegebenen Zeitpunkt bestimmt werden kann.
Eine Einrichtung zur Indexierung der Längsbewegung eines Bandförderers
umfaßt eine Lichtquelle und einen Fotodetektor-,^ wobei
die Sichtlinie zwischen dem Fotodetektor und der Lichtquelle senkrecht zu der Ebene des Förderbandes gerichtet ist. Daher
werden die dem Fotodetektor zugesandten Lichtstrahlen durch eine lineare Reihe von kleinen öffnungen in dem Förderband
gelenkt, oder sie werden v-on einer linearen Reihe von lichtreflektiereden
Bereichen auf dem Förderband reflektiert. Ein Problem, das sich bei dieser Anordnung ergibt, ist die
genaue Ausrichtung des Randes des Förderbandes in Bezug auf den Fotodetektor im Interesse einer genauen Ablesung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch die
Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es,daß die Lichtabt
asteinrichtung, d.h. der Fotodetektor, der Querbewegung
des Förderbandes folgt. Erfindungsgemäß ist allgemein eine Einrichtung zur Ausrichtung der Lichtabtasteinrichtungen in
Bezug auf eine lineare Reihe von lichtempfindlichen Bereichen angrenzend an den Rand eines sich bewegenden Förderbandes
vorgesehen, und diese Einrichtung urafaß.t die Lichttasteinrichtung.
Eine im wesentlichen zylindrische Rolle an jedem Rand des Förderbandes dreht sich um eine senkrechte Drehachse
entsprechend der Berührung mit dem sich bewegenden Förderband. Die Lichtabtasteinrichtung und die Rollen sind an
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einem Rahmen angebracht. Die Aufhängung des Rahmens gestattet eine Querbewegung entsprechend der Querbewegung des Förderbandes.
Auf diese Weise wird die Lichtabtasteinrichtung in Bezug auf eine lineare Reihe von lichtempfindlichen Bereichen angrenzend
an den Rand eines sich bewegenden Förderbandes ausgerichtet, so daß sie den seitlichen Bewegungen des Förderbandes
folgt und die Sichtlinie der Lichtabtasteinrichtung stets genau in Bezug auf die Reihe der lichtempfindlichen Bereiche
des Förderbandes ausgerichtet ist.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen Förderer, der
mit der erfindungsgemäßen Positionsüberwachungseinrichtung
versehen ist;
Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie 2 - 2 in Fig.1;
Fig. 3 ist eine isometrische Darstellung einer der seitlichen Anordnungen der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung,
wobei Teile des Förderbandes und der Rahmenkonstruktion zur Verdeutlichung fortgebrochen sind.
Im vorliegenden Zusammenhang wird der Ausdruck "lichtempfindlicher
Bereich" auf einem Förderband entweder verwendet für eine öffnung in dem Förderband, wie es in der erläuterten Ausführungsform
näher dargestellt wird,oder einen Punkt aus licht reflektierendem Material auf derselben Seite des Förderbandes
wie die Lichtquelle.
In Fig. 1 ist das obere Trum des Förderbandes 11 in einer etwa waagerechten Lage gezeigt. Das obere Trum des Förderbandes
wird von unten durch eine Stützanordnung 12 abgestützt, die
aus einer Metallplatte besteht, die dazu dient, das Band in
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einer etwa ebenen Lage zu halten. Ein Paar Lichtquellen 15
ist oberhalb des oberen Trums des Förderbandes angeordnet, und ein Paar Fotodetektoren 17 befindet sich unterhalb dieser
Ebene. Das Licht von den beiden Lichtquellen verläuft durch eine lineare Reihe wxi im Abstand liegenden öffnungen
19 (Fig.3) in-dem Förderband. Durch die entsprechenden Fotodetektoren
17 wird kein Licht aufgenommen, wenn nicht eine der öffnungen direkt unterhalb der Lichtquelle in der Sichtlinie
zwischen der Lichtquelle und dem Fotodetektor liegt.
Die überwachungsvorrichtung für die Längsposition des Förderbandes
gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Positions-Abtasteinrichtung an jeder Seitenkante des Bandes.
Jede Abtasteinrichtung weist einen Stift 25 auf, der in einer senkrechten Position durch einen Haltering 27 an jedem Ende
des Stiftes gehalten wird, der das obere Ende des Stiftes, an einem segmentförmigen Rahmenteil 3o und das untere Ende
des Stiftes an einer kurzen Trägerplatte 3oa festlegt. Eine im wesentlichen zylindrische Rolle 29 ist frei drehbar auf
jedem der Stifte 25 angeordnet, und die Rollen 25 werden in ihrer senkrechten Position in Bezug auf den Stift durch zusätzliche
Halteringe 32 festgelegt. Jede Rolle ist.im Mittelbereich
mit einer Nut 29a versehen, die konische Seitenflächen aufweist, und die Seitenränder des Förderbandes 11 werden
gem. Fig. 1 durch diese Nuten aufgenommen, wobei ein seitlicher Abstand zwischen den Rändern des Bandes und den
Rollen von etwa 1,5mm besteht. Es ist davon auszugehen, daß das sich in Längsrichtung bewegenden Band mit der einen oder
anderen Rolle während eines längeren Betriebes in Berührung kommt, da es die Tendenz aufweist, sich in Querrichtung zu
bewegen. Das Rahmenteil 3o gemäß Fig. 1 erstreckt sich quer über den Förderer und hält die Lichtquellen 15 oberhalb der
Seitenränder des Bandes. Jede der Trägerplatten 3oa stützt einen der Fotodetektoren 17 in einer Position direkt unterhalb
der entsprechenden Lichtquelle ab. Diese oberen und unteren Trägerglieder werden durch ein Paar Arme 28 vor und hinter den
Rollen 29 weiter versteift und zusammengehalten.
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-D-
Die Stützanordnung 12 (Fig. 1) ist mit großen öffnungen
33 an jeder Seite versehen, die die Rollen 22 aufnehmen und eine beträchtliche Querbewegung der Rollen in Bezug auf die
Stützanordnung, die ein Teil der feststehenden Rahmenkonstruktion
des Förderers darstellt, gestatten. Oberhalb des Förderbandes ist das Rahmenteil 3o über zwei Lagerböcke
34 mit einem Paar von .im Abstand liegenden, zylindrischen
Kugelbuchsen 35 verbunden, die gleitend auf einer quergerichteten Achse 3 7 angeordnet sind, die durch senkrechte
Seitenwände 31 getragen wird, die an der Stützanordnung befestigt sind. Oberhalb der Achse 3 7 und parallel zu dieser
ist eine Stange 39 mit im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt angeordnet, die durch die senkrechten Seitenwände
31 abgestützt wird. Auf der Oberseite jedes Lagerbocks 34 ist jeweils ein Paar Rollen 41 angeordnet. Diese
Rollen liegen angrenzend an und in Berührung mit der rechtwinkligen Stange 39, wobei jeweils eine Rolle eine
der Seiten der Stange 39 berührt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Jede der Rollen 41 ist durch eine koaxiale Achse 4o mit dem
zugehörigen Lagerbock 34 verbunden, so daß die Rollen die Gleitbewegung führen und die Orientierung der Kugelbuchse
35 auf der Achse 37 steuern. Eine Haube 43 umgibt die gesamte Positions-überwachungsvorrichtung und bildet ein Gehäuse
für diese.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt.
Gem. Fig. 3 läuft eine lineare Reihe von öffnungen 19 auf einer Seite des Förderbandes 11 zwischen der zugehörigen
Lichtquelle 15 und dem Fotodetektor 17 hindurch, so daß
intermittierend die Sichtlinie zwischen dem Fotodetektor der Lichtquelle unterbrochen wird. Während sich das Förderband
in Längsrichtung vorwärtsbewegt, gestatten die öffnungen daher intermittierend einen Lichtdurchgang von der
Lichtquelle 15 zu dem Fotodetektor 17, so daß eine Folge
von Impulssignalen durch den Fotodetektor erzeugt wird. Jeweils zwei aufeinanderfolgende Impulse entsprechen der Bewegung
des Förderbandes in Längsrichtung um eine η vorgegebenen Betrag, beispielsweise 15cm. Während sich das Förderband
11 vorwärtsbewegt, entwickelt es jedoch zugleich die Tendenz, sich in Querrichtung zu verschieben,wenn auch nur
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um geringe Beträge. Diese Wanderung in Querrichtung würde, """
wenn sie nicht ausgeglichen würde , zur Folge haben, daß sich die lineare Reihe von Öffnungen 19 insoweit in Querrichtung
verschieben, daß sie die Sichtlinie zwischen der Lichtquelle 15 und dem Fotodetektor 17 nicht mehr freigeben, so daß ein
Lichtsignalimpuls ausfallen kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
dagegen gestattet es, daß der Fotodetektor der Querbewegung des Förderbandes folgt, so daß die lineare Reihe
der Öffnungen stets die Sichtlinie zwischen der Lichtquelle und dem Fotodetektor unterbricht.
Die Rollen 29, die dazu dienen, die seitliche Bewegung des Förderbandes abzutasten, bewirken zugleich eine Reduzierung
des Verschleißes oder eine anderweite Zerstörung der Bandränder. Wenn sich das Band seitlich bewegt, berühren seine
Ränder die Rollen an der jeweiligen Seite, so daß eine quergerichtete Kraft auf die Rolle und den zugeordneten
Stift 25 ausgeübt wird, die über das Rahmenteil 3o auf die beiden Lagerböcke 34 übertragen wird. Daraufhin gleiten
die zugeordneten Kugelbuchsen 35 in Querrichtung entlang der Achse 37 in Richtung der Bewegung des Bandes und etwa
über dieselbe Strecke wie das Band. Nur wenn das Band nicht seitlich bewegt wird, wird keiner der Rollen an den Rändern
des Bandes eine Querkraft erteilt. In diesem Falle liegen die Ränder des Bandes zwischen den Rollen in sehr dichtem
Abstand von beiden Rollen 29.
Es ist möglich, eine Lichtquelle 15 und einen Fotodetektor 17 nur an einem Rand des Förderbandes, oder alternativ gem.
der Darstellung an beiden Rändern des Förderbandes anzuordnen. Wenn die Lichtquelle 15 und der Fotodetektor 17 an beiden
Rändern des Bandes vorgesehen sind, kann die Lage der linearen Reihe der Öffnungen an den Rändern versetzt sein,
so daß eine genauere Bestimmung der Längsposition des Bandes ermöglicht wird. Beispielsweise kann eine Reihe von Öffnungen
in Längspostionen von 15,3o,45,6ocm an einem Rand und
die andere Reihe der Öffnungen in Längspositionen von 7,5, 22,5, 37,5, 52,5cm angeordnet sein. Bei dieser Anordnung
empfängt einer der Fotodetektoren 17 jeweils einen Lichtimpuls,
wenn sich das Band in Längsrichtung um 7,5cm bewegt,
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so daß eine feinere Bestimmung der Langsposition des Bandes
möglich ist.
- Patentansprüche -
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Claims (6)
- PatentansprücheVorrichtung zur überwachung der Längsposition eines Förderbandes , das eine in Längsrichtung angeordnete Reihe von im Abstand liegenden, lichtempfindlichen Bereichen aufweist, gekennzeichnet durch einen quer zu dem Förderband (11) angeordneten Rahmen (3o,28,3oa), ein Paar in Querrichtung ausgerichteter Rollen (29) an beiden Seiten des Förderbandes, die drehbar auf sankrechten, an dem Rahmen befestigten Stiften (.25) angeordnet sind, einen an dem Rahmen befestigten Fotodetektor (17), der in Bezug auf das Förderband derart angeordnet ist, daß er Licht von den lichtempfindlichen Bereichen (19) aufnimmt, wenn er senkrecht mit diesen ausgerichtet ist, und eine Einrichtung (34,35,37) zur quergerichteten Bewegung des Rahmens bei Berührung der Rollen (29) durch das Förderband.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (29) eine zylindrische Oberfläche mit umlaufenden Nuten im Mittelbereich aufweisen, in die die seitlichen Ränder des Förderbandes (11) eintreten.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor (17) auf der der Lichtquelle (15) gegenüberliegenden Seite des Förderbandes (11) angeordnet ist, und daß die lichtempfindlichen Bereiche durch öffnungen (19) in dem Förderband gebildet sind, die einen Durchgang des Lichtes von der Lichtquelle zu dem Fotodetektor gestatten.
- 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (34,35,37) zur quergerichteten Bewegung des Rahmens (3o,28,3oa) eine feststehenden Halterung (31,39) oberhalb des Rahmens umfaßt, in die der Rahmen seitlich verschiebbar eingehängt ist.609&82/0707
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeich ne t, daß die feststehende Halterung eine quergerichtete Achse (37) oberhalb des Rahmens und parallel zu dem Rahmen umfaßt, auf der der Rahmen in im Abstand liegenden Buchsen (35) seitlich verschiebbar gelagert ist.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung eine Führungs-Stange (39) angrenzend an die quergerichtete Achse (37) umfaßt, und daß dem Rahmen Führungs-Rollen (41) an gegenüberliegenden Seiten der Führungsstange zuge-■ ordnet sind.609&82/0707
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