DE2915027C2

DE2915027C2 - Vorrichtung zum Einstellen einer Abtasteinrichtung für Codierscheiben

Info

Publication number: DE2915027C2
Application number: DE2915027A
Authority: DE
Inventors: Fred Ing.(Grad.) 2930 Varel Johannsen
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia AG
Priority date: 1979-04-12
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1985-02-28
Also published as: DE2915027A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen einer Abtasteinrichtung für Codierscheiben der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Codierscheiben mit durch Stellungsfühler abtastbaren Codiermarken werden als sogenannte Winkelcodierer in vielen Bereichen der Technik eingesetzt. Als Beispiele seien die Lagemessung an so unterschiedlichen Objekten wie an numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, Radarantennen, Radioteleskopen etc. Diese Codierscheiben können auch zur Kennzeichnung der Druckpositionen bei Druckwerken dienen, in dem am Umfang eine radial verlaufende Binärcodierung je Druckposition vorgesehen ist. Da die Anforderungen an Auflösung, Genauigkeit und Meßbereich des Meßsysteins gerade bei Werkzeugmaschinen und Druckern laufend weitersteigen, werden auch an die Signalübertragung immer höhere Anforderungen gestellt. Mit steigender Informationsdichte müssen daher auch die mechanischen Baugruppen, die ebenfalls für die Genauigkeit des Gerätes von besonderer Bedeutung sind, den höheren Anforderungen gewachsen sein. Daher ist bei von einem Schrittmotor angetriebenen Codierscheiben notwendig, daß die Codiermarkierungen exakt zu den Schrittpositionen des Schrittmotors zugeordnet werden. Somit muß der Stellungsfühler, der z. B. ein Optokoppler sein kann, bei haltebestromtem Schrittmotor zu der Codiermarkierungsspur eingestellt werden können, denn Abweichungen von geringen Winkelminuten verschlechtern bereits die Signalübertragung. Weiterhin ist durch DE-OS 25 25 314 eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, bei der der Stellungsfühler mittels einer Halterung auf einem Schwenkträger angeordnet ist. Dieser Schwenkträger ist zur Grobeinstellung um die Welle der Codierscheibe schwenk- und mittels Schrauben gestellfest arretierbar. Zum Ausrichten des Codierers müssen die Schrauben zunächst gelöst und dann wieder arretiert werden. Hierdurch wird die Justierung der Codierscheibe erschwert und immer nicht ganz genau.

Der Erfindung des nachgesuchten Patentes liegt die Aufgabe zugrunde, die Einstellgenauigkeit der Abtasteinrichtung für Codierscheiben derart zu erhöhen, daß die Signale selbst bei hohen Informationsdichten noch exakt übertragen werden. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht mit einfachen Mitteln eine schnelle und weitgehend spielfreie Einstellung der Abtasteinrichtung zu der Taktspur der Codierscheibe. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes nach Patentanspruch 2 werden die mechanischen Baugruppen, die für die Genauigkeit des Gerätes von besonderer Bedeutung sind, sehr vereinfacht und verbilligt. Es ist eine stufenlose Einstellung der Codierscheibe mit Hilfe einer Justierschraube möglich. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Fs zeigt

F i g. 1 eine schaubildliche Darstellung der Erfindung bei einem Drucker,

F i g. 2 eine Einzelheit aus F i g. 1 und
F i g. 3 eine Einzelheit aus Fig. 2.
In F i g. 1 ist ein Schrittmotor 1 dargestellt, auf dessen Antriebswelle 3 eine Seilrolle 5 und eine als Codemarkenträger ausgebildete Codierscheibe 7 fest angeordnet sind. Die Codierscheibe 7 besteht aus einem lichtdurchlässigen Material und weist Codemarken 9, 11, 13, 15 auf, die durch lichtundurchlässige und lichtdurchlässige Bereiche in bekannter Weise gebildet werden.

Anstelle der lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Marken können aber auch reflektierende und nichtreflektierende Marken verwendet werden. Die Abtastung kann durch induktive, kapazitive oder auch besonders durch optische Verfahren erfolgen. Im folgenden Ausführungsbeispiel wird das optische Verfahren berücksichtigt, da dieses aufgrund seiner Überlegenheit in Auflösungsvermögen und in der Genauigkeit die übrigen Verfahren immer mehr verdrängt.

Die Seiltrommel 5 ist von einem Seil 17 umschlungen.

dessen Enden 19, 21 über Umlenkrollen 23, 25, 27, 29, 31, 33 und 35 mit einem längs eines Aufzeichnungsträgers 37 beweglichen Schlitten 39 für einen Druckkopf 41 fest verbunden sind. Der Druckkopf 41 kann aus einer Typenkugel oder Typenscheibe oder auch ein Mosaikdruckkopf sein. Der Aufzeichnungsträger 37 ist über eine Transportwalze 43 transportierbar, welche über einen nicht dargestellten Schrittmotor oder einen anderen Antrieb antreibbar ist. Die Codemarken 9,11,13, 15

lind durch eine Abtasteinrichtung 45 mit als Stellungsühler ausgebildeten Fototransistoren 47,49, welche mit iwei entsprechenden Lampen 51,53 zusammenwirken, äbtastbar. Das Gehäuse 54 für die Abtasteinrichtung ist auf Lagerbolzen 55,57 eines Lagerteiles 59 einer Halterung 61 gelagert Dieses Lagerteil 59 ist über zwei 3ieeelappen 63, 65, deren geometrische Verlängerungen sich im unverformten Zustand auf der geometrischen Mittellinie der Antriebswelle 3 schneiden, mit einem Basisteil 67 verbunden. Die Biegelappen 63, 65 weisen je zwei im gleichen Abstand angeordnete, scharnierartig ausgebildete Querschnittsverminderungen 67,69; 71,73 auf. Die Halterung 6s besteht aus einem Federbandstahl. Das Basisteil 67 der Halterung 61 ist mit einem Schwenkträger 75 über Ansatzschrauben 77, 79 fest verbunden. Der Schwenkträger 75 mit der Halterung 61 ist mittels der Ansatzschrauben 77, 79 in konzentrisch zu der Welle 3 und gestellfest angeordnete Langlöcher 81,83 verschiebbar gelagert Die Langlöchcr 81,83 sind in einem Lagerbock S5 für den Schrittmotor I fest angeordnet. Der Lagerbock 85 ist im Gestell einstellbar gelagert

Die Ansatzschrauben 77, 79 sind in eine hinter den Langlöchern 81, 83 des Lagerbockes 85 angeordnete Gewindeplatte 87 einschraub- und durch Kontermuttern 89, 91 arretierbar. Der Schwenkträger 75 mit der Halterung 61 ist mittels der Langlöcher 81,83 zur Grobeinstellung um die Welle 3 der Codierscheibe 7 schwenkbar gelagert. Der Schwenkträger 75 weist einen zu den Biegelappen 63, 65 parallel angeordneten Biegelappen 93 auf, welcher mit einem Gewinde 95 zur Aufnahme einer Justierschraube 97 versehen ist. Diese Justierschraube 97 hat einen Ansatz 99, welcher zur Verstellung des Lagerteiles 59 mit dem Biegelappen 65 der Halterung 61 zusammenwirkt. Die Querschnittsver-(Hinderungen 67,69; 71, 73 sind derart angeordnet, daß das Lagerteil 59 bei seiner Verstellung eine Kreisbahn um die Welle 3 beschreibt

Die Funktionsweise des Erfindungsgegenstandes ist folgende:

Durch Lösen der Ansatzschrauben 77, 79 wird der Schwenkträger 75 mit der Halterung 61 derart eingestellt, daß die beiden Markierungen 103, 105 zur Dekkung gebracht worden sind. Dies ist nur erforderlich, wenn Taktscheiben mit unterschiedlich breiten Feldern verwendet werden. Die Feineinstellung der Abtasteinrichtung 45 erfolgt über die Justierschraube 97. Durch Drehen der Justierschraube 97 drückt deren Ansatz 99 gegen den Biegelappen 65 der Halterung 61 derart, daß das Lagerteil 59 die in F i g. 3 in gestrichelter Darstellung gezeichnete Lage einnimmt. Durch die elastische Verformung der Halterung 61 erfolgt eine spielfreie Feinjustierung der Abtasteinrichtung 45, da die scharnierartig ausgebildeten Querschnittsverminderungen 67,69; 7t, 73 einstückig mit dem Lagerteil 59 der Halterung 6t ausgebildet sind. Der Schwenkträger 75 ist übrigens nach seiner Grobeinstellung durch Kontermuttern 89,91 arretierbar. Die aus wenigen mechanischen Teilen bestehende Abtasteinrichtung läßt sich also schnell exakt einstellen. Dieses ist besonders bei feingeteilten Codierscheiben mit hohen Informationsdichten erforderlich.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

65

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen einerAbtasteinrichtung für Codierscheiben mit einem die Codemarken abfühlenden Stellungsfühler zur Abgabe von Signalen an eine Auswerteschaltung, insbesondere zur Lagesteuerung eines motorgetriebenen Abtriebsteiles, z. B. eines Wagens mit einem Druckwerk, wobei die Codierscheibe mit einer vom Motor getriebenen Welle fest verbunden ist und der Steliungsfühler mittels einer Halterung auf einem Schwenkträger, der zur Grobeinstellung um die Welle der Codierscheibe schwenk- und gestellfest arretierbar ist, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (61) ein mit dem Schwenkträger (75) fest verbindbarss Basisteil (67) und ein Lagerteil (59) für den Stellungsfühler aufweist, welches (59) zur Feineinstellung des Stellungsfühlers durch eine Justiervorrichtung (93,95,97,99) gegenüber dem Basisteil (67) elastisch verform- und um die Welle (3) verschwenkbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (67) und das Lagerteil (59) über zwei Biegelappen (63,65), deren geometrische Verlängerungen sich im unverformten Zustand auf der geometrischen Mittellinie der Welle (3) schneiden, miteinander verbunden sind, und daß die Biegelappen (63,65) je zwei im gleichen Abstand angeordnete, scharnierartig ausgebildete Querschnittsverminderungen (67, 69; 71, 73) aufweisen, derart, daß das Lagerteil (59) bei seiner Verstellung eine Kreisbahn um die Welle (3) beschreibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (61) aus Federbandstahl besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der S:hwenkträger (75) einen zu den Biegelappen (63, 65) parallel angeordneten Biegelappen (93) aufweist, welcher ein Gewinde (95) zur Aufnahme einer Justierschraube (97) hat, und daß die Justierschraube (97) einen Ansatz (99) aufweist, welche zur Verstellung des Lagerteiles (59) mit dem Biegelappen (63) zusammenwirkt.