DE3129741C3

DE3129741C3 - Method for checking the function of a wheel balancing device

Info

Publication number: DE3129741C3
Application number: DE19813129741
Authority: DE
Inventors: Jerry Milton Hill; Joel Thomas Lipe
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: Snap On Inc
Priority date: 1980-07-28
Filing date: 1981-07-28
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2001-07-29
Also published as: DE3129741C2; DE3129741A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Funktions überprüfung bei einer Radauswuchtvorrichtung gemäß Ober begriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for function check with a wheel balancer according to Ober Concept of claim 1.

In der nicht vorveröffentlichten EP 00 32 413 A2 ist eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens beschrieben, bei der die Unwucht in einem rotierenden Körper gemessen und in einer oder zwei Ebenen senkrecht zur Drehachse des an einer rotierenden Welle befestigten Rades aufgelöst wird. Ein mit der Welle gekoppelter mechanischer Meßgeber erzeugt ein elektrisches Signal, das die während der Rotation durch die Unwucht am Rad erzeugte, am Meßgeber wirkende periodische Kraft anzeigt. Das elektrische Signal wird in einem Ana log/Digitalumsetzer in ein Digitalwort umgewandelt, das der augenblicklichen Größe der periodischen Kraft entspricht. Während jeder Umdrehung der Welle werden bei vorbestimmten Winkelstellungen diese Digitalwörter abgetastet. In einem Speicher sind jeweils diesen Winkelstellungen entsprechende digitale Sinus- und Kosinusgrößen gespeichert. Die bei den vorbestimmten Winkelstellungen erhaltenen Digitalwörter werden mit den entsprechenden Sinus- und Kosinusgrößen multipliziert und aufsummiert. Aus diesen Daten werden die Größe der Unwucht und deren winkelmäßige Lage bestimmt.In the unpublished EP 00 32 413 A2 a device for Implementation of such a method described in the the unbalance is measured in a rotating body and in one or two planes perpendicular to the axis of rotation of one rotating shaft attached wheel is dissolved. A with the shaft coupled mechanical encoder generates a electrical signal that the during rotation through the Periodic imbalance generated on the wheel and acting on the encoder Force indicates. The electrical signal is in an ana log / digital converter converted into a digital word that the current size corresponds to the periodic force. During each revolution of the shaft are at predetermined Angular positions sampled these digital words. In one Stores are corresponding to these angular positions digital sine and cosine quantities saved. The two digital words obtained at predetermined angular positions with the corresponding sine and cosine sizes multiplied and added up. From this data the Size of the unbalance and its angular position determined.

In der US-PS 40 63 461 und der US-PS 41 55 255 sind Aus wuchtverfahren zur genauen Bestimmung der Unwuchtposition beschrieben, um anschließend die geeigneten Auswuchtge wichte am richtigen Ort anbringen zu können. Bei der Er mittlung der Unwuchtposition werden Zwischenwerte in einem Speicher gespeichert und mit jeder Umdrehung aktualisiert, bis die Lokalisierung abgeschlossen ist.In US-PS 40 63 461 and US-PS 41 55 255 are off balancing procedure for the exact determination of the unbalance position described, then the appropriate Auswuchtge to be able to attach weights in the right place. At the Er averaging the unbalance position are intermediate values in one Memory saved and updated with each revolution, until the localization is complete.

Aus der DE-OS 26 43 692 ist eine weitere Maschine zum Auswuchten von Fahrzeugrädern bekannt. Mit der Welle dieser Auswuchtmaschine dreht sich eine Winkelkodierscheibe, die zwischen einer Lichtquelle und eine Reihe von Fotosensoren angeordnet ist. Längs eines Radius der Kodierscheibe ist der Winkelwert durch eine Hell-Dunkel-Verteilung binär kodiert. Diese Binärzahl wird durch 8 Fotosensoren laufend parallel ausgelesen. Auf einer zusätzlichen, außen liegenden Spur ist ein Taktsignal angelegt, dessen Markierungen um einen Phasenwinkel von π/2 gegenüber den Markierungen des binärkodierten Winkelwerts versetzt sind. Diese Steuerspur wird von einem in radialer Richtung versetzten Fotodetektor abgetastet und dient zur Gewinnung des Taktsignals, mit dem die binär kodierten Winkelwerte in einen Speicher eingelesen werden. Eine logische Verknüpfung der Bitfolgefrequenz der Steuerspur und der Bitfolgefrequenz der Informationsspuren findet nicht statt. Insbesondere stellt die bekannte Schaltung auch nicht fest, welche der beiden Bitfolgefrequenzen um π/2 voreilt und welche nacheilt. Es wird deshalb keine Funktionsüberprüfung vorgenommen, die eine Aussage über den richtigen Drehsinn der Welle treffen könnte.DE-OS 26 43 692 is another machine for balancing vehicle wheels known. One rotates with the shaft of this balancing machine Angle encoder between a light source and a number of photo sensors is arranged. The angular value is along a radius of the coding disk binary coded by a light-dark distribution. This binary number is represented by 8 Photo sensors continuously read out in parallel. On an additional, outside Track is applied a clock signal, the markings of which by a phase angle of π / 2 are offset from the markings of the binary-coded angle value. This control track is provided by a photo detector offset in the radial direction sampled and used to obtain the clock signal with which the binary coded Angle values can be read into a memory. A logical link of the Bit sequence frequency of the control track and the bit sequence frequency of the information tracks does not take place. In particular, the known circuit does not determine which of the two bit repetition frequencies leads by π / 2 and which lags. It will therefore no functional check was made that made a statement about the correct one Direction of rotation of the shaft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Funktionsüberprüfung bei einer Radauswuchtvorrichtung anzugeben.The invention has for its object a method of type mentioned at the outset to check the function of a Specify wheel balancing device.

Diese Aufgabe ist bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfin dungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is in a process according to the preamble of claim 1 by its characterizing features solved. Advantageous refinements of the inventions The inventive method are the subject of the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die den Öffnungen oder Markierungen einer Kodierscheibe entsprechende Winkel stellung abgespeichert und bei der Funktionsüberprüfung werden die abgespeicherten Werte fortlaufend ausgelesen und mit aktuellen Meßwerten bei Drehung der Welle verglichen. Wenn es zu einem Fehlen von Impulsen kommt, so ist dies ein Hinweis darauf, daß die elektrooptischen Teile der Meßgeber möglicherweise nicht vollständig oder defekt sind. Es kann festgestellt werden, ob die Winkelpositionierung korrekt ist, eines der Bauteile nicht korrekt arbeitet, eine der Öffnungen in der Kodierscheibe verschlossen ist, der Motor z. B. in der entgegengesetzten Richtung umläuft, die Drehzahl stabil ist, die Schaltung fehlerhaft arbeitet, etc. Auf diese Weise kann eine sichere Anzeige der Wellen drehung während Auswuchtmessungen erhalten werden.In the method according to the invention, the openings or markings of a coding disk corresponding angles position saved and during the function check the stored values are read out continuously and compared with current measured values when the shaft rotates. If there is a lack of impulses, it is an indication that the electro-optical parts of the Transducers may not be complete or defective. It can be determined whether the angular positioning is correct, one of the components is not working correctly, one of the openings in the coding disk is closed, the engine z. B. revolves in the opposite direction, the speed is stable, the circuit is working incorrectly, etc. In this way, a safe display of the waves rotation during balance measurements are obtained.

Zur Überwachung der Ausgangssignale werden bei einer Aus führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Aus gangssignale, d. h. Winkelstellungssignale, in einem Spei cher (RAM) gespeichert, der außerdem Sollwerte und Winkel daten enthält. Es wird eine vorbestimmte Anzahl von Aus gangssignalen zwischen Referenzwerten überwacht und die Drehrichtung angezeigt. Dreht sich die Welle kontinuierlich mit einer Drehzahl aus einem vorbestimmten Drehzahlbereich, wird ein Positionszähler im Speicher angeregt und der Zäh ler wird bei jeder Änderung der Winkeldaten um Eins erhöht.To monitor the output signals are switched off leadership form of the method according to the invention output signals, d. H. Angular position signals, in a Spei memory (RAM) which also stores setpoints and angles contains data. There will be a predetermined number of off monitored between reference values and the Direction of rotation displayed. The shaft rotates continuously at a speed from a predetermined speed range, a position counter in the memory is excited and the count Each time the angle data changes, it is increased by one.

Der Zähler bleibt bei der nächsten Bezugsanzeige stehen und der erreichte Zählerstand kann mit der vorbestimmten Zahl von Zählungen verglichen werden, so daß Fehlfunktionen aufgrund optischer Schwächung, mechanischer Aberrationen und Schaltkreisfehler in Bauteilen festgestellt werden können. Des weiteren wird der Zustand eines Winkelstel lungssignals im Speicher abgespeichert und wird zum Erregen eines Zeitzählers benutzt. In diesem werden serielle Zeit zählungen so lange addiert, bis ein Zustand des Winkelein stellungssignals auftritt, der sich von dem gespeicherten Zustand unterscheidet. Die Zeitzählung wird für jede vor gesehene Winkelstellung während einer Wellenumdrehung durchgeführt und die größte und kleinste Zeitzählung werden gespeichert. Auf diese Weise werden die größten und klein sten Winkel festgestellt, die die Winkelstellungssignale trennen, und es kann eine korrekte Phaseneinstellung der Signale für die Kodierscheibe überwacht und erhalten wer den.The counter stops at the next reference display and the count reached can be with the predetermined number of counts are compared so that malfunctions due to optical weakening, mechanical aberrations and circuit faults in components can. Furthermore, the state of an angular position tion signal stored in memory and is used to excite of a time counter used. This will be serial time counting until a state of the angle is entered Position signal occurs, which is different from the stored Condition differs. The time count is made for everyone seen angular position during a shaft revolution be carried out and the largest and smallest time count saved. This way, the largest and smallest Most determined angle, the angular position signals disconnect, and there may be a correct phase adjustment of the Signals for the coding disk are monitored and received the.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung eingehender erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is based on the description and the drawing explained in more detail. In the drawing shows

(Der Sachverhalt, der die in der Figurenbeschreibung aufgeführten Funktionstests F50, F51 und F52 betrifft, wurde zum Gegenstand einer Teilanmeldung gemacht.)(The fact that the functional tests listed in the figure description F50, F51 and F52 has been made the subject of a divisional application.)

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Radauswucht vorrichtung, bei der das Ver fahren angewendet werden kann, Fig. 1 is a schematic representation of a wheel balancing apparatus, can be applied to the drive the Ver.

Fig. 2 eine Ansicht einer in der Vorrichtung von Fig. 1 enthaltenen Kodierscheibe in vergrößerter Dar stellung, bei der die Blickrichtung der Richtung der Pfeile 2 in Fig. 1 entspricht, Fig. 2 is a view of an encoder disk incorporated in the apparatus of FIG. 1 in an enlarged Dar position in which the direction of view of the direction of the arrows 2 in FIG. 1 corresponds,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Kodierscheibe von Fig. 1 in vergrößerter Darstellung gemäß dem Kreis 3 in Fig. 2, Fig. 3 shows a detail of the encoder of FIG. 1 in an enlarged view taken at circle 3 in Fig. 2,

Fig. 4 ein Schaltbild eines Teils der in der Vorrichtung von Fig. 1 verwendeten Schaltungsanordnung, Fig. 4 is a circuit diagram of part of the circuitry used in the device of Fig. 1,

Fig. 5 ein Zeitdiagramm, das Signale zeigt, die in dem elektrischen Schaltkreis von Fig. 4 erzeugt wer den, Fig. 5 is a timing diagram showing signals generated in the electrical circuit of Fig. 4, the who,

Fig. 6a und 6b ein Flußdiagramm, das die Schritte des Verfahrens zur Funktionsüber prüfung zeigt und Fig. 6a and 6b is a flowchart showing the steps of the method for function check and

Fig. 7 eine Blockdarstellung eines bei der Vorrichtung von Fig. 1 verwendeten Speichers (RAM). Fig. 7 is a block diagram of a memory (RAM) used in the device of Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine herkömmliche mechanische Vorrichtung zum Messen der Unwucht eines rotierenden Körpers, eine Radauswuchtvorrichtung, dargestellt. Die Unwucht erzeugt beim Drehen Unwuchtkräfte. Als rotierender Körper ist ein aus einer Felge 21 und einem aufgezogenen Reifen bestehendes Rad eines Kraft fahrzeuges dargestellt, das drehfest auf einer Welle 23 befestigt ist, wobei die Felge 21 gegen ein an einem Ende der Welle 23 vor gesehenes Schulterelement 22 geklemmt ist. Die Felge 21 weist das übliche zentrale Loch auf, in das das Ende der Welle 23 paßt. Die Felge 21 wird durch eine auf ein am Ende der Welle 23 vorgesehenes Gewinde schraubbare Radklemme 24 festgeklemmt. In einem fixierten starren Rahmen 28 sind ein Paar Lagergehäuse 26 und 27 elastisch gelagert. Die Welle 23 ist in innerhalb der Lager gehäuse 26 und 27 angeordneten inneren Lagerele menten gelagert und dadurch drehbar im Rahmen 28 angeordnet. Zwischen dem Rahmen 28 und den Lagergehäusen 26 und 27, sind jeweils ein linker bzw. rechter Meßgeber 29 bzw. 31 zur Kraftmessung angeordnet. Zwischen jedem Meßgeber 29 bzw. 31 und dem Rahmen 28 ist jeweils eine elastische Feder 32 angeordnet, die den zugeordneten Meßgeber 29 bzw. 31 in ständigem Kontakt mit dem zugeordneten Lager gehäuse 26 bzw. 27 hält.In Fig. 1, a conventional mechanical device for measuring the unbalance of a rotating body, a wheel balancer shown. The unbalance creates unbalance forces when turning. As a rotating body, a wheel of a motor vehicle consisting of a rim 21 and a mounted tire is shown, which is fixed in a rotationally fixed manner on a shaft 23 , the rim 21 being clamped against a shoulder element 22 seen at one end of the shaft 23 . The rim 21 has the usual central hole in which the end of the shaft 23 fits. The rim 21 is clamped by a wheel clamp 24 which can be screwed onto a thread provided at the end of the shaft 23 . A pair of bearing housings 26 and 27 are elastically supported in a fixed rigid frame 28 . The shaft 23 is mounted in the bearing housing 26 and 27 arranged inner Lagerele elements and thereby rotatably arranged in the frame 28 . Between the frame 28 and the bearing housings 26 and 27 , a left and right transducer 29 and 31 are arranged for force measurement. Between each sensor 29 and 31 and the frame 28 , an elastic spring 32 is arranged in each case, which keeps the associated sensor 29 or 31 in constant contact with the associated bearing housing 26 or 27 .

Am anderen Ende der Welle 23 ist drehfest mit ihr eine Kodierscheibe 33 mittels einer Mutter 34 be festigt. Auf dem Rahmen 28 ist ein Motor 36 be festigt, der die Welle 23 über einen Treibriemen 37 und eine drehfest mit der Welle 23 verbundene Riemenscheibe 38 antreibt.At the other end of the shaft 23 is rotatably fixed with it a coding disk 33 by means of a nut 34 be. On the frame 28 , a motor 36 is fastened, which drives the shaft 23 via a drive belt 37 and a non-rotatably connected pulley 38 connected to the shaft 23 .

In der Nähe des Randes der Kodierscheibe 33 ist eine Fotosensor- und Lichtquelleneinheit 39 auf dem Rahmen 28 befestigt. Von dieser Fotosensor- und Lichtquellen einheit 39 erzeugte Signale werden einer elektronischen Schaltung zugeführt, die in einer eine Frontplatte 42 aufweisende Konsole 41 enthalten ist. Die Fotosensor- und Lichtquelleneinheit 39 erzeugt drei Signale, die in der Fig. 1 mit Φ1, Φ2 und HOME bezeichnet sind. Die Meßgeber 29 und 31 und der Motor 36 sind ebenfalls mit der elektronischen Schaltung in der Konsole 41 verbunden. Die soweit beschriebene Vor richtung kann z. B. eine in der US-PS 40 46 017 be schriebene Vorrichtung sein.A photosensor and light source unit 39 is attached to the frame 28 near the edge of the coding disk 33 . Signals generated by this photosensor and light source unit 39 are fed to an electronic circuit which is contained in a console 41 having a front plate 42 . The photosensor and light source unit 39 generates three signals which are denoted by Φ1, Φ2 and HOME in FIG. 1. The sensors 29 and 31 and the motor 36 are also connected to the electronic circuit in the console 41 . The device described so far can z. B. be a device described in US-PS 40 46 017 be.

Auf der Frontplatte 42 sind Schalter und Anzeigen zum Einstellen und zur Überwachung der Unwuchtmessung vorgesehen. Mittels eines Drehstartschalters 45 wird eine Drehroutine für die Welle ausgelöst. Auf der Frontplatte 42 sind auch ein Maschinenmodenschalter 43 zur Auswahl einer von mehreren Betriebsweisen und ein Anzeigenmoden schalter 44 zur Auswahl einer von verschiedenen Ein heiten vorgesehen. Der Maschinenmodenschalter 43 kann auf einen Laufmodus, Eichmodus und auf einen Nullunwuchtsmodus für die Welle 23 eingestellt werden. Der Anzeigenmodenschalter 44 kann so ein gestellt werden, daß Unzen, abgerundete Unzen, Gramm oder abgerundete Gramm angezeigt werden. Die ausge wählten Einheiten werden in den drei Stellen der Anzeigefenster 46 und 47 für die Größe der linken bzw. rechten Unwucht angezeigt. Ein rechter und linker Positionsanzeiger 48 liefert eine Winkel information, die angibt, wo Gewichte an der Felge 21 oder am Rad zum Ausgleich der Unwucht angebracht werden sollten. An der Frontplatte 42 ist auch ein herkömmliches Abstandsmeßinstrument 49 vorgesehen, aus dem eine bequeme Ablesung der axialen Position der Felge 21 oder des Rades auf der Welle 23 erhal ten werden kann. Die physischen oder physikalischen Parameter des Rades werden über eine Tastatur 51 in das System eingegeben. Der axiale Abstand des Rades auf der Welle 23 von einer festen Stelle wird durch geeignete Wahl der auf der Frontplatte 42 gezeigten Schalter eingegeben und es werden dazu beispielsweise der Durchmesser und die Breite des Rades eingegeben. Der axiale Abstand des Rades ist in Fig. 1 durch den Abstand b angegeben. Die Breite des Rades ist durch den Abstand c der beiden Ebenen P1 und P2 in Fig. 1 gegeben, in denen die Ausgleichsgewichte an die Felge 21 bzw. das Rad angebracht werden können. Die ausgewählten Werte für den Durchmesser, die Breite und den axialen Abstand des Rades werden in den dreistelligen Anzeigen 52, 53 bzw. 54 angezeigt. Wie fest gestellt, ähnelt die beschriebene Vorrichtung einer bereits bekannten Vorrichtung insoweit, als Kräfte durch zwei Meßgeber gemessen werden, die alle Kräfte messen, die erforderlich sind, die Welle in einer in Fig. 1 veranschaulichten horizontalen Ebene zu halten. Die Kodierscheibe 33 und die Fotosensor- und Lichtquelleneinheit 39 bilden einen optischen Wellenkodierer für die Welle 23. Für die Rotation der Welle 23 wird für jede Umdrehung eine HOME-Position gemessen. Die HOME- Position liefert einen Bezugswinkel und lokalisiert rotationsmäßig eine Anzahl von Kalibrationskonstanten in Hinblick auf die Winkelstellung der Welle 23. Die Kalibrationskonstanten werden dazu benutzt, Fehler zu redu zieren, die in die Messung der Unwucht des rotieren den Körpers eingegangen sind. Die Unwuchtkräfte werden gemessen, wenn sich die Welle 23 bei Belastung mit einem bekannten Kalibrationsgewicht dreht, und auch, wenn sich die Welle 23 unbelastet dreht. Es werden Berech nungen durchgeführt, wie sie aus der eingangs erwähnten EP 00 32 413 A2 hervorgehen und die die Daten der Meßgeber kalibrierung und Nullunwucht miteinbeziehen. Die Ergebnisse werden für eine spätere Verwendung bei der Lösung der Unwuchtkräftegleichungen gespeichert, wenn ein Unwuchtkörper auf der Welle 23 befestigt ist und gedreht wird. Die Unwuchtkräftegleichungen befassen sich mit den Unwuchtvektoren und zugeordneten Kon stanten, die als frei von elektrischen oder mechani schen, keine Information tragenden Signalen ange nommen werden. Die Unwuchtvektoren repräsentieren deshalb nur die sinusförmig variierenden Komponenten der tatsächlichen Unwucht des rotierenden Körpers oder der Unwucht des Eichgewichts oder der Unwucht der unbelasteten Welle 23, wenn diese sich dreht. Die Annahme der Rauschfreiheit wird durch die fol gende Betrachtung gerechtfertigt. Die Unwucht kräftesignale aus den Meßgebern werden, wie später beschrieben, bei diskreten Winkelschritten bzw. Winkelstellungen der Welle digitalisiert und abgetastet, wie sie durch ein Muster von Öffnungen 79 in der Kodier scheibe 33 bestimmt sind. Das Abtasten der Daten und die Summierung der abgetasteten Daten scheidet bekannterweise nichtharmonisches Rauschen aus, welches Frequenzen aufweist, die größer als die durch die totale Abtastzeit bestimmte Frequenz sind. Harmoni sches Rauschen wird durch die Operationen ausge schieden, welche kombinierte Quantitäten erzeugen, die Sinus- und Kosinusfaktoren und die nachträgliche Addition enthalten. Das durchge führte Verfahren umfaßt die Ermittlung der Fourier reihenkoeffizienten für die fundamentalen Sinus- und Kosinuskomponenten in den verarbeiteten Datenaus gaben. Die verarbeiteten Daten werden dadurch er halten, daß bei den Ausgangssignalen aus den Meßgebern mit Zahlen operiert wird, die den Sinus und den Kosinus des im Augenblick der Signalausgabe vorhandenen Drehwinkels der Welle 23 entsprechen, um Größen zu erhalten, die Sinusfaktoren und die Kosinusfaktoren enthalten, und daß danach unabhängige Additionen (Integrationen) solcher Größen durchgeführt werden. Die Verarbeitung wird durch Digitalisierung der Ausgangssignale aus dem Meß geber und der den Sinus und den Kosinus des Dreh winkels darstellenden Größen und durch Ausfüh rung Verarbeitung der digitalisierten Aus gangssignale der Meßgeber bei vorbestimmten Winkel stellungen der Welle 23 ausgeführt. Die den Sinus und den Kosinus darstellenden Größen werden so gewählt, daß sie dazu neigen, den Beitrag der Har monischen zu den verarbeiteten Daten zu reduzieren. Folglich sind die verarbeiteten Daten in Form von Sinus- und Kosinusadditionen relativ frei von harmoni schem Anteil. Die Ableitung der Gleichungen für die Unwuchtmessung geht aus der erwähnten EP 00 32 413 A2 hervor.Switches and displays for setting and monitoring the unbalance measurement are provided on the front plate 42 . A rotary routine for the shaft is triggered by means of a rotary start switch 45 . On the front panel 42 , a machine mode switch 43 for selecting one of several modes of operation and a display mode switch 44 for selecting one of different units are also provided. The machine mode switch 43 can be set to a running mode, a calibration mode and a zero unbalance mode for the shaft 23 . The display mode switch 44 can be set to display ounces, rounded ounces, grams or rounded grams. The selected units are displayed in the three digits of the display window 46 and 47 for the size of the left and right unbalance. A right and left position indicator 48 provides an angle information indicating where weights should be attached to the rim 21 or the wheel to compensate for the imbalance. On the front panel 42 , a conventional distance measuring instrument 49 is also provided, from which a convenient reading of the axial position of the rim 21 or the wheel on the shaft 23 can be obtained. The physical or physical parameters of the wheel are entered into the system via a keyboard 51 . The axial distance of the wheel on the shaft 23 from a fixed point is entered by a suitable choice of the switches shown on the front plate 42 and for this purpose the diameter and the width of the wheel are entered. The axial distance of the wheel is indicated in Fig. 1 by the distance b. The width of the wheel is given by the distance c of the two planes P1 and P2 in Fig. 1, in which the counterweights can be attached to the rim 21 or the wheel. The selected values for the diameter, the width and the axial distance of the wheel are shown in the three-digit displays 52, 53 and 54 , respectively. As stated, the device described is similar to a previously known device in that forces are measured by two transducers which measure all the forces required to hold the shaft in a horizontal plane illustrated in FIG. 1. The encoder disk 33 and the photosensor and light source unit 39 form an optical wave encoder for the shaft 23 . For the rotation of the shaft 23 , a HOME position is measured for each revolution. The HOME position provides a reference angle and, in terms of rotation, localizes a number of calibration constants with regard to the angular position of the shaft 23 . The calibration constants are used to reduce errors that have gone into measuring the unbalance of the rotating body. The unbalance forces are measured when the shaft 23 rotates when loaded with a known calibration weight, and also when the shaft 23 rotates without load. Calculations are carried out as they emerge from the aforementioned EP 00 32 413 A2 and which include the data of the measuring transducer calibration and zero unbalance. The results are stored for later use in solving the unbalance force equations when an unbalance body is attached to the shaft 23 and rotated. The unbalance force equations deal with the unbalance vectors and associated constants, which are assumed to be free of electrical or mechanical signals that carry no information. The unbalance vectors therefore only represent the sinusoidally varying components of the actual unbalance of the rotating body or the unbalance of the calibration weight or the unbalance of the unloaded shaft 23 when it rotates. The assumption of freedom from noise is justified by the following consideration. The unbalance force signals from the sensors are, as described later, digitized and scanned at discrete angular steps or angular positions of the shaft, as they are determined by a pattern of openings 79 in the coding disk 33 . The sampling of the data and the summation of the sampled data are known to eliminate non-harmonic noise which has frequencies which are greater than the frequency determined by the total sampling time. Harmonic noise is eliminated by the operations that produce combined quantities that contain sine and cosine factors and the subsequent addition. The procedure carried out includes the determination of the Fourier series coefficients for the fundamental sine and cosine components in the processed data outputs. The processed data will be obtained by operating on the output signals from the sensors with numbers which correspond to the sine and cosine of the angle of rotation of the shaft 23 present at the moment the signal is output, in order to obtain variables which contain sine factors and cosine factors, and that independent additions (integrations) of such quantities are then carried out. The processing is carried out by digitizing the output signals from the transducer and the quantities representing the sine and cosine of the angle of rotation and by executing processing of the digitized output signals from the sensors at predetermined angular positions of the shaft 23 . The sizes representing the sine and cosine are chosen so that they tend to reduce the contribution of the harmonics to the processed data. As a result, the processed data in the form of sine and cosine additions are relatively free of harmonic components. The derivation of the equations for the unbalance measurement emerges from the aforementioned EP 00 32 413 A2.

Fig. 4 zeigt Ausschnitte aus der in der Konsole 41 enthaltenen Meßschaltung. Sie zeigt auch die Foto sensor- und Lichtquelleneinheit 39 gemäß Fig. 1. Die Fotosensor- und Lichtquelleneinheit 39 arbeitet so, daß eine die Drehwinkelzunahme abtastende Funktion erzeugt wird, die die Bereitstellung eines Impulses Φ2 zusammen mit einem gegen diesen Impuls Φ2 um 90° phasenverschobenen Impuls Φ1 umfaßt. Die Foto sensor- und Lichtquelleneinheit 39 erzeugt nach jeder Umdrehung der Welle 23 auch einen Impuls HOME. Jeder der Impulse HOME, Φ1 und Φ2 wird in Konditionie rungs-Schaltkreisabschnitten 56, 57 bzw. 58 so in Form gebracht oder konditioniert, daß diese Impulse geeignete Impulsformen und Amplituden aufweisen. Die konditionier ten Impulse HOME, Φ1 und Φ2 werden einem Schalt kreis 59 zur Feststellung der Position HOME zuge führt, der eine Referenzausgabe erzeugt, die einem Rechner 61 zugeführt wird. Die kon ditionierten Impulse Φ1 und Φ2 werden einem Schaltkreisabschnitt 62 für Vierfachmultiplikation zugeführt, der ein Rand- oder Positionsunterbrechungs signal erzeugt, das ebenfalls dem Rechner 61 zugeführt wird. Fig. 4 shows sections of the measuring circuit contained in the console 41 . It also shows the photo sensor and light source unit 39 according to FIG. 1. The photo sensor and light source unit 39 works in such a way that a function which senses the increase in the angle of rotation is generated, which provides the provision of a pulse zusammen2 together with one which is 90 ° out of phase with this pulse Φ2 Pulse Φ1 includes. The photo sensor and light source unit 39 also generates a pulse HOME after each revolution of the shaft 23 . Each of the HOME, Φ1 and Φ2 pulses is conditioned or conditioned in conditioning circuit sections 56, 57 and 58 , respectively, such that these pulses have suitable pulse shapes and amplitudes. The conditioned pulses HOME, Φ1 and Φ2 are supplied to a circuit 59 for determining the position HOME, which generates a reference output which is fed to a computer 61 . The conditioned pulses Φ1 and Φ2 are fed to a circuit section 62 for quadruple multiplication, which generates an edge or position interruption signal, which is also fed to the computer 61 .

Fig. 2 zeigt die Kodierscheibe 33, die in der Nähe ihres Umfangs und an vorbestimmten Winkelstellungen eine Anzahl Öffnungen 79 aufweist. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Öffnungen 79 äquidistant über den Umfang der Scheibe verteilt und es können beispielsweise 64 Öffnungen sein. Für den Impuls HOME ist eine einzige Öffnung 81 vorge sehen, die sich ebenfalls in der Nähe des Umfangs der Kodierscheibe 33 befindet. Sowohl die Reihe der die Drehwinkelzunahme bzw. Winkelstellung anzeigenden Öffnungen 79 und die Öffnung 81 für den Impuls HOME laufen an der Lichtquelle und den Fotosensoren der Foto sensor- und Lichtquelleneinheit 39 vorbei. Die Kodierscheibe 33 dreht sich normalerweise mit der Welle 23 in Richtung des Pfeils 82, also im Uhrzeigersinn, wenn sie mit Blickrichtung in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1 angesehen wird. Fig. 2, the encoder 33, the predetermined near its periphery and at angular positions shows a number of openings 79 having. In the embodiment shown, the openings 79 are distributed equidistantly over the circumference of the disk and there can be, for example, 64 openings. For the pulse HOME a single opening 81 is easily seen, which is also near the circumference of the encoder disk 33 . Both the row of the openings 79 indicating the increase in the angle of rotation or the angular position and the opening 81 for the pulse HOME run past the light source and the photo sensors of the photo sensor and light source unit 39 . The encoder disk 33 normally rotates with the shaft 23 in the direction of the arrow 82 , that is to say clockwise when viewed in the direction of the arrows 2-2 in FIG. 1.

In Fig. 3 ist ein kleiner Ausschnitt aus der Peripherie der Kodierscheibe 33 im einzelnen darge stellt. Zur besseren Erklärung der Positions beziehung zwischen den verschiedenen Öffnungen ist die Kodierscheibe geradlinig und nicht winkelmäßig dargestellt. Der Pfeil 82 zeigt die Bewegung der Peripherie der Kodierscheibe 33, die ihre Drehung im Uhrzeigersinn bei einer Anfangsposition zu einem Zeitpunkt t₀ beginnt. Zum Zeitpunkt t₀ gibt der führende Rand der Öffnung 81 einen Fotosensor 83 in der Fotosensor- und Lichtquelleneinheit 39 frei und erzeugt dadurch die Vorderflanke des Impulses HOME. Gleichzeitig gibt der führende Rand einer der Öffnungen 79 einen anderen Fotosensor 84 in der Fotosensor- und Lichtquelleneinheit 39 frei und erzeugt dadurch eine Vorderflanke des Impulses Φ2. Zum Zeitpunkt t₀ wird auch ein dritter Foto sensor 86 in der Fotosensor- und Lichtquelleneinheit 39 durch eine der Öffnungen 79 voll der Lichtquelle in der Einheit ausgesetzt und dadurch der Impuls Φ1 erzeugt. Es ist zu sehen, daß der Impuls Φ1 gegen den Impuls Φ2 um ein Viertel (π/2) der durch den Abstand zwischen be nachbarten Öffnungen 79 bestimmten Periode ver schoben ist und dem Impuls Φ2 vorausgeht. Der Fig. 3 ist auch entnehmbar, daß die Öffnung 81 für den Impuls HOME so breit ausgebildet ist, daß sie eine volle Periode zwischen benachbarten Öffnun gen 79 überdeckt, und zwar für einen Zweck, der in Verbindung mit dem Schaltbild gemäß Fig. 4 im folgenden erklärt wird.In Fig. 3 is a small section is from the periphery of the encoder 33 in detail Darge. For a better explanation of the positional relationship between the different openings, the encoder disk is shown in a straight line and not at an angle. The arrow 82 shows the movement of the periphery of the encoder disk 33 , which begins its clockwise rotation at an initial position at a time t₀. At time t₀, the leading edge of the opening 81 releases a photo sensor 83 in the photo sensor and light source unit 39 and thereby generates the leading edge of the HOME pulse. At the same time, the leading edge of one of the openings 79 releases another photosensor 84 in the photosensor and light source unit 39 and thereby generates a leading edge of the pulse Φ2. At time t₀, a third photo sensor 86 in the photosensor and light source unit 39 is also fully exposed to the light source in the unit through one of the openings 79 , and the pulse Φ1 is thereby generated. It can be seen that the pulse Φ1 is shifted against the pulse Φ2 by a quarter (π / 2) of the period determined by the distance between adjacent openings 79 and precedes the pulse Φ2. Fig. 3 can also be seen that the opening 81 for the pulse HOME is so wide that it covers a full period between neighboring openings 79 , for a purpose which in connection with the circuit diagram of FIG. 4 in following is explained.

Aus Fig. 4 ist zu entnehmen, daß die Fotosensor- und Lichtquelleneinheit 39 als Winkelstellungssensoren die Fotosensoren 83, 84 und 86 aufweist, die den Impuls HOME, den Impuls Φ2 bzw. den Impuls Φ1 erzeugen. In der hier beschrie benen Ausführungsform werden die Fotosensoren durch lichtemittierende Dioden 87, 88 und 89 angeregt. Ein Widerstände R25 und R26 aufweisender Spannungsteiler erzeugt an dem nicht invertierenden Eingang 7 des Verstärkers Z27 eine positive Spannung. Das am Aus gang 1 des Verstärkers Z27 entnehmbare Ausgangs signal dient als Bezugspegel und ist an die nicht invertierenden Eingänge 9, 11 und 5 von drei zu sätzlichen Verstärkerabschnitten von Z27 angelegt. Die drei zusätzlichen Verstärkerabschnitte von Z27 wirken deshalb als Spannungskomperatoren, welche die Impulse HOME, Φ2 und Φ1 an den invertierenden Eingängen 8, 10 bzw. 4 empfangen. In dieser Form werden die Signale aus den Fotosensoren rechteck förmig gemacht und bis zu einem gewissen Grad ver stärkt. Die rechteckförmigen und verstärkten Im pulse werden in den Inverterabschnitten Z10 inver tiert. Das Zeitdiagramm gemäß Fig. 5 zeigt wie die Impulse Φ1 in dem Eingangsvorverarbeiter 57 nach Fig. 4 in Form gebracht werden und wie sie am Ausgang 2 des Inverters Z10 erscheinen. Fig. 5 zeigt auch, wie die Impulse HOME und Φ2 in Schalt kreisabschnitten 58 und 56 in Fig. 4 in Form gebracht werden und wie sie an den Ausgängen 4 bzw. 6 der In verterabschnitte von Z10 in Fig. 4 erscheinen. Der Schaltkreis 57 für die Eingangsvorverarbeitung des Impulses Φ1 weist ein NAND-Glied Z15 auf, das die verstärkten Rechteckimpulse Φ1 erhält und einen Impuls erzeugt, der gegenüber dem Impuls Φ1 um 180° phasenverschoben ist. Die Impulse und Φ2 werden dem Rechner 61 zugeführt.It can be seen from FIG. 4 that the photosensor and light source unit 39 has, as angular position sensors, the photosensors 83, 84 and 86 which generate the pulse HOME, the pulse Φ2 and the pulse Φ1. In the embodiment described here, the photosensors are excited by light-emitting diodes 87, 88 and 89 . A voltage divider having resistors R25 and R26 generates a positive voltage at the non-inverting input 7 of the amplifier Z27. The output signal at the output 1 of the amplifier Z27 serves as a reference level and is applied to the non-inverting inputs 9, 11 and 5 of three additional amplifier sections of Z27. The three additional amplifier sections of Z27 therefore act as voltage comparators, which receive the pulses HOME, Φ2 and Φ1 at the inverting inputs 8, 10 and 4 , respectively. In this form, the signals from the photo sensors are made rectangular and amplified to a certain extent. The rectangular and amplified pulses are inverted in the inverter sections Z10. The timing diagram of FIG. 5 shows how the pulses Φ1 in the Eingangsvorverarbeiter 57 of FIG. 4 and are shaped as they appear at the output of the inverter Z10. 2 Fig. 5 also shows how the pulses HOME and Φ2 in circuit sections 58 and 56 in Fig. 4 are brought into shape and how they appear at the outputs 4 and 6 of the in verter sections of Z10 in Fig. 4. The circuit 57 for the input preprocessing of the pulse Φ1 has a NAND gate Z15 which receives the amplified rectangular pulses Φ1 and generates a pulse which is 180 ° out of phase with the pulse Φ1. The pulses and Φ2 are fed to the computer 61 .

Die Ausgaben aus den Schaltkreisen 56, 57 und 58 zur Eingangsverarbeitung, die in dem Zeitdiagramm in Fig. 5 als die Impulse Φ2, und HOME zu sehen sind, werden an Eingänge eines anderen NAND-Gliedes Z15 angelegt, das in der Fig. 4 als Schaltkreis 59 bezeichnet ist, der zur Positionsbestimmung HOME dient. Das NAND-Glied Z15 erzeugt an seinem Ausgang 12 ein ins Negative gehende Ausgangssignal, und zwar zu dem Zeitpunkt, wenn alle drei erwähnten Eingangssignale einen hohen Zustand aufweisen. In Fig. 5 ist dieses Ausgangssignal als Impuls HOME-POSITION darstellt. Die Vorderflanke des ins Negative gehenden Impulses HOME-POSITION bestimmt die winkelmäßige Bezugsposition für die sich drehende Welle 23 und der Impuls wird dem Rechner 61 zugeführt. Der Impuls HOME-POSITION wird vom Rechner dazu benutzt, die relative Phase der von den Meßgebern 29 und 31 abgetasteten Kraftvektoren zu berechnen.The outputs from the input processing circuits 56, 57 and 58 , which can be seen in the timing diagram in Fig. 5 as the pulses Φ2, and HOME, are applied to inputs of another NAND gate Z15, which in Fig. 4 as Circuit 59 is designated, which is used for determining the position HOME. The NAND gate Z15 generates a negative output signal at its output 12 , at the point in time when all three of the input signals mentioned are in a high state. In Fig. 5 this output signal is represented as a pulse HOME-POSITION. The leading edge of the negative HOME-POSITION pulse determines the angular reference position for the rotating shaft 23 and the pulse is fed to the computer 61 . The pulse HOME-POSITION is used by the computer to calculate the relative phase of the force vectors sensed by the sensors 29 and 31 .

Das Schaltbild in Fig. 4 zeigt auch, daß die Ausgangssignale Φ1 und Φ2 aus den Schaltkreisen 57 und 58 für die Eingangsvorverarbeitung an Eingänge eines exklusiven ODER-Gliedes Z11 in dem Schaltkreisabschnitt 62 gegeben werden. Ein exklusives ODER-Glied mit zwei Eingängen erzeugt ein Ausgangssignal mit niedrigem Zustand nur dann, wenn die beiden Eingangssignale den gleichen Zustand aufweisen, beispielsweise beide einen hohen Zustand. Das Ausgangssignal aus dem Ausgang 3 des ODER-Gliedes Z11 in Fig. 4 ist in Fig. 5 als Ausgangssignal X2 zu sehen. Das Ausgangssignal X2 wird sowohl dem Eingang 2 des Univibrators Z12 zur Erzeugung kurzzeitiger Impulse und dem Eingang 9 des anderen Abschnitts des Univibrators Z12 zugeführt. Der über dem Eingang 9 angeregte Univibrator erzeugt einen kurzen Ausgangsimpuls von etwa 150 ms Impulsbreite am Ausgang 5 des Univibrators Z12 bei der ins Negative gehenden Flanke der Ausgabe X2 am Ausgang 3 des ODER-Gliedes Z11. Der über den Eingang 2 angeregte Abschnitt des Univibrators Z12 erzeugt an seinem Ausgang 13 einen Impuls von 150 ms Breite, bei der ins Positive gehenden Flanke der Ausgabe X2 am Ausgang 3 des ODER-Gliedes Z11. Die alternatierenden Kurzzeitimpulse mit der Impulsdauer von 150 ms aus den Univibratorabschnitten werden getrennten Eingängen eines anderen Abschnitts des exklusiven ODER-Gliedes Z11 zugeführt. Das resultierende Ausgangssignal am Ausgang 6 des exklusiven ODER-Gliedes Z11 wird von jedem der alternierenden Kurzzeitimpulse auf einen hohen Zustand gebracht, wodurch am Ausgang 6 ein Ausgangssignal X4 erzeugt wird, das in Fig. 5 dargestellt ist. Ein anderer Abschnitt des exklusiven ODER-Gliedes Z11 wird als Inverter benutzt, dem an einem Eingang 9 das Ausgangssignal X4 zugeführt wird und bei dem der andere Eingang 10 auf einer positiven Spannung liegt. Die Folge davon ist, daß jeder ins Positive gehende Kurzzeitimpuls des am Eingang 9 des exklusiven ODER- Gliedes Z11 anliegenden Ausgangssignals einen ins Negative gehenden Kurzzeitimpuls am Ausgang 8 erzeugt. Wenn die Kodierscheibe 33 64 Öffnungen 79 aufweist, werden bei jeder Umdrehung der Welle 23 256 ins Negative gehende Kurzzeitimpulse erzeugt. Das invertierte Ausgangssignal X4 wird dem Rechner 61 als Flankenimpuls und als Positionsunterbrechungsimpuls zugeführt.The circuit diagram in FIG. 4 also shows that the output signals Φ1 and Φ2 from the circuits 57 and 58 for input preprocessing are given to inputs of an exclusive OR gate Z11 in the circuit section 62 . An exclusive OR gate with two inputs generates an output signal with a low state only if the two input signals have the same state, for example both a high state. The output signal from the output 3 of the OR gate Z11 in FIG. 4 can be seen in FIG. 5 as the output signal X2. The output signal X2 is supplied both to the input 2 of the univibrator Z12 for generating short-term pulses and to the input 9 of the other section of the univibrator Z12. The univibrator excited via input 9 generates a short output pulse of approximately 150 ms pulse width at output 5 of univibrator Z12 on the negative edge of output X2 at output 3 of OR gate Z11. The section of the univibrator Z12 excited via the input 2 generates a pulse of 150 ms width at its output 13 , with the positive edge of the output X2 at the output 3 of the OR gate Z11. The alternating short-term pulses with the pulse duration of 150 ms from the univibrator sections are fed to separate inputs of another section of the exclusive OR gate Z11. The resulting output signal at the output 6 of the exclusive OR gate Z11 is brought to a high state by each of the alternating short-term pulses, whereby an output signal X4 is generated at the output 6 , which is shown in FIG. 5. Another section of the exclusive OR gate Z11 is used as an inverter, to which the output signal X4 is fed at an input 9 and in which the other input 10 is at a positive voltage. The consequence of this is that each positive short-term pulse of the output signal present at input 9 of the exclusive OR gate Z11 generates a negative short-term pulse at output 8 . If the encoder disk 33 has 64 openings 79 , 256 negative short-term pulses are generated with each revolution of the shaft 23 . The inverted output signal X4 is fed to the computer 61 as an edge pulse and as a position interrupt pulse.

Anhand von Fig. 6a und 6b wird das Verfahren zur Funktionsüberprüfung, d. h. der Bestimmung der Kodiergenauigkeit der Vorrichtung, beschrieben. Es wird eine Tastaturabfrage durchgeführt, die einen seriellen "Blick" des Rechners 61 auf jede der an der Tastatur 51 in Fig. 1 auswählbaren Tastaturfunktionen erzeugt.The method for checking the function, ie determining the coding accuracy of the device, is described with reference to FIGS . 6a and 6b. A keyboard query is carried out, which generates a serial "look" of the computer 61 at each of the keyboard functions that can be selected on the keyboard 51 in FIG. 1.

Die in Fig. 6A erzeugten Funktionen sind mit willkürlichen Kodenummern bezeichnet und aus Dar stellungsgründen als sich nur vom Kode F1 bis zum Kode F60 erstreckend. Solche Kodes, die sich auf interessierende Tests beziehen, sind in dem Flußdiagramm gemäß den Fig. 6a und 6b mit durch gezogenen Linien verbunden, während die außerhalb des Interesses liegenden Kodes mit gestrichelten Linie verbunden dargestellt sind. In der folgenden Beschreibung stellen die HALT-Abfragen eine Unterbrechungsfunktion dar, die in jedem der beschrie benen Prozesse an jeder Stelle auftreten kann. Die HALT-Funktionen sind der Bequemlichkeit halber an einer Stelle der Verfahrensabfolge gezeigt, bei der ein Zyklus im Prozeß abgeschlossen ist und eine Entscheidung darüber gefällt wird, ob in einen ande ren Zyklus eingetreten oder der Prozeß beendet werden soll.The functions generated in FIG. 6A are designated with arbitrary code numbers and for the sake of illustration, they only extend from code F1 to code F60. Such codes, which relate to tests of interest, are connected in the flow diagram according to FIGS . 6a and 6b with solid lines, while the codes of interest are shown connected with dashed lines. In the following description, the STOP queries represent an interrupt function that can occur at any point in any of the processes described. The HALT functions are shown for convenience at a point in the process sequence where one cycle in the process is complete and a decision is made as to whether to enter another cycle or to end the process.

Ein Verfahren zur Beschreibung des Kodiererzustandes und der Winkelstellung mit Einleitung durch Wahl des Kodes F50 auf der Tastatur 51 in Fig. 1 ist in Fig. 6 dargestellt. Die Auswahl dieses Tests bewirkt zusammen mit der Betätigung des Drehschalters, daß die laufenden Kodiererzustände für die Impulse Φ1, Φ2 und HOME oder den Bezugsimpuls aus dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff zurückgerufen werden. Der Inhalt eines Zählregisters für den zunehmenden Drehwinkel (Winkelstellung), der auf die Bezugsposition bezogen ist, wird eben falls wiedergewonnen und in eine binär kodierte Dezimalzahl (BCD-Kode) umgewandelt. Die Umwandlung in den BCD-Kode ist mit den linken und rechten siebensegmentigen Anzeigen 46 und 47 auf der Front platte 42 kompatibel. Die Anzeige 46 erzeugt eine visuelle Anzeige des laufenden Signalzustandes (hoch oder niedrig) für jede Kodiererausgabe. Wenn das Signal sich in einem Zustand 1 befindet, wird das Segment G für die Ziffer in der Anzeige, an dem das Signal anliegt, beleuchtet. Die Anzeige 47 zeigt eine Zahl aus dem Bereich 0 bis 255 an, die auf die Position HOME bezogen ist. Die Zahlenanzeige zeigt die Anzahl der durch die Signale erzeugten Zählschritte an, um die sich die Kodierscheibe und folglich die Welle 23 von der Position HOME fortbe wegt hat. Zur Durchführung dieses Tests wird die Welle 23 von Hand gedreht. Der Test dient zur Aus richtung der Kodierscheibe 33 auf eine Position auf der Welle, an der ein Kalibriergewicht zur Kalibrierung der Meßgeber gemäß der EP 00 32 413 A2 angebracht ist. In der hier beschriebenen Ausführungsform beträgt der Zählerstand vorteilhafterweise 127, wenn der Punkt, an dem das Testgewicht anzubringen ist, sich ganz oben auf der Welle befindet und wenn der Kodierer mit einem Radausgleichsgewicht benutzt wird. Wenn der Zählerstand nicht erreicht wird, wird die Kodierscheibe 33 auf der Welle 23 gelöst und relativ zu der stehenden Welle so lange gedreht, bis der richtige Zählerstand in der rechten Anzeige 47 auf der Frontplatte 42 ange zeigt wird. Darüber hinaus liefert dieser Test eine Überprüfung, ob der elektrooptische Teil eines jeden Meßgebers vollständig ist. Falls -Impulse fehlen, beispielsweise aufgrund einer optischen Störung an dem Kodierer bzw. der Kodierscheibe 33, zeigt der Zählerstand in dieser Ausführungsform weniger als 255 an.A method for describing the encoder state and the angular position with introduction by selecting the code F50 on the keyboard 51 in FIG. 1 is shown in FIG. 6. The selection of this test together with the actuation of the rotary switch causes the current encoder states for the pulses Φ1, Φ2 and HOME or the reference pulse to be recalled from the random access memory. The content of a counting register for the increasing angle of rotation (angular position), which is related to the reference position, is also retrieved if necessary and converted into a binary-coded decimal number (BCD code). The conversion to the BCD code is compatible with the left and right seven-segment displays 46 and 47 on the front plate 42 . Display 46 provides a visual display of the current signal state (high or low) for each encoder output. If the signal is in a state 1, the segment G for the digit in the display to which the signal is present is illuminated. The display 47 shows a number from the range 0 to 255 which relates to the HOME position. The number display shows the number of counting steps generated by the signals, by which the coding disk and consequently the shaft 23 has moved from the HOME position. To perform this test, the shaft 23 is rotated by hand. The test is used to align the encoder disk 33 to a position on the shaft to which a calibration weight for calibrating the transducer according to EP 00 32 413 A2 is attached. In the embodiment described here, the counter reading is advantageously 127 if the point at which the test weight is to be attached is at the top of the shaft and if the encoder is used with a wheel balance weight. If the counter reading is not reached, the encoder disk 33 is released on the shaft 23 and rotated relative to the standing shaft until the correct counter reading is shown in the right display 47 on the front panel 42 . In addition, this test provides a check that the electro-optical part of each transducer is complete. If pulses are missing, for example due to an optical fault on the encoder or the encoder disk 33 , the counter reading in this embodiment indicates less than 255.

Der durch den Kode F51 angezeigte Prozeß der Selbst diagnose wird dadurch eingeleitet, daß auf der Tastatur gewählt wird, daß bei Verwendung des Kodierers mit dem Radausgleichsgewicht die Schutzhaube abgesenkt wird und daß der Drehschalter betätigt wird. Die Welle 23 beschleunigt auf eine relativ konstante Drehzahl innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereiches, in der hier beschrie benen Ausführungsform des Radausgleichers auf etwa 480 Umdrehungen pro Minute. Während sich die Welle kontinuierlich dreht, wird nach einem HOME- oder Bezugsimpuls gesucht. Wenn ein solcher Impuls gefunden worden ist, wird ein Kodiererzähler im Speicher mit wahlfreiem Zugriff auf 0 gesetzt. Wenn ein neuer Kodiererzustand gefunden wird, wird zum Zählerstand im Kodiererzähler eine Eins hinzu addiert. Wenn der nächste HOME-Impuls festgestellt wird, ist die Zählung im Kodiererzähler beendet und der Zählerstand wird in die binär kodierte Dezimalzahl umgewandelt. Das BCD-Signal wird der Anzeige 47 für das rechte Gewicht zugeführt und die Anzahl der Kodiererübergänge für eine Umdrehung der Welle 23 wird dadurch angezeigt. Wie vorstehend erwähnt, ist in der hier beschrie benen Ausführungsform die richtige Zahl, die an der Anzeige erscheinen sollte, 255. Der Zweck dieses Tests liegt darin, die den Meßgebern zugeordneten Komponenten auf Vollständigkeit hin zu überprüfen, und zwar bei der Betriebsdrehzahl der Vorrich tung. Wenn in der Anzeige eine Zahl erscheint, die von der richtigen Nummer verschieden ist, liegen mögliche Störungen vor, die mit optischen oder mechanischen Fehlern oder der Schaltung gemäß Fig. 4 in Zusammenhang stehen.The process of self-diagnosis indicated by code F51 is initiated by choosing on the keyboard that when using the encoder with the wheel balance weight the protective hood is lowered and that the rotary switch is actuated. The shaft 23 accelerates to a relatively constant speed within a predetermined speed range, in the embodiment of the wheel balancer described here to approximately 480 revolutions per minute. While the shaft rotates continuously, a HOME or reference pulse is searched for. When such a pulse is found, an encoder counter in the random access memory is set to 0. If a new encoder state is found, a one is added to the counter reading in the encoder counter. When the next HOME pulse is detected, the count in the encoder counter is ended and the counter reading is converted into the binary-coded decimal number. The BCD signal is applied to the right weight indicator 47 and the number of encoder transitions for one revolution of the shaft 23 is thereby indicated. As mentioned above, in the embodiment described here, the correct number that should appear on the display is 255. The purpose of this test is to check the completeness of the components associated with the transducers at the operating speed of the device . If a number appears on the display which is different from the correct number, there are possible faults which are related to optical or mechanical errors or the circuit according to FIG. 4.

Mit der Wahl des durch die Kodenummer F52 dargestellten Prozesses müssen sowohl der Schalter, der anzeigt, daß sich die Schutz- oder Radhaube in ihrer abgesenkten Sicherheitsstellung befindet, als auch der Schalter, der den Drehmodus auswählt, betätigt werden. Die Welle 23 wird auf die erwähnte Drehzahl aus dem vorbestimmten Drehzahlbereich be schleunigt, und in dem Speicher RAM mit wahlfreiem Zu griff wird eine Zahl für den maximalen Bezugswert auf eine niedrige Nummer gesetzt und eine andere Zahl für einen minimalen Bezugswert wird auf eine hohe Nummer gesetzt und zwar für Zwecke, die im fol genden klar werden. Ein Zähler für die Winkelstellung der Welle wird auf den Zählerstand 0 gesetzt und die laufende Winkelzunahme wird in den Speicher geschrie ben und gespeichert. Es wird auch ein zweiter Zeit geber in Betrieb gesetzt. Solange der gespeicherte Kodiererzustand sich nicht ändert, werden eine Reihe von Zeitimpulsen im zweiten Zähler gezählt, wodurch eine Zeitsummierung erzeugt wird. Die Summierung wird beendet, wenn sich der Kodiererzustand gegenüber dem vorher gespeicherten ändert. Die Anzeige des zunehmenden Drehwinkels vom Kodierer wird, wie schon beschrieben, aus einem Paar von Rechteckimpulsen erhalten, die um einen vorbestimmten Phasenwinkel relativ zueinander verschoben sind, in der hier beschriebenen Ausführungsform etwa um 90°. Diese Signale sind mit Φ1 und Φ2 bezeichnet und wählen in Kombination einen von vier kombinierten Zuständen aus. Sie können beide niedrig sein (Zustand 0-0), Φ1 kann niedrig und Φ2 kann hoch sein (Zustand 0-1), Φ1 und Φ2 können hoch sein (Zustand 1-1) oder Φ1 kann hoch und Φ2 kann niedrig sein (Zustand 1-0). Nach Beendigung der Zeitsummierung im zweiten Zähler wird der neue Kodierzustand gelesen und mit dem vorher gespeicherten Zustand verglichen. Der vorangegangenen Beschreibung der Zustandsfolge ist zu entnehmen, daß die Richtung der Wellendrehung dadurch bestimmt werden kann. Wenn die Drehrichtung als normal angesehen werden kann, wird die richtige Kodierfolge angezeigt. Wenn sie zur normalen entgegengesetzt ist, wird ein dieses anzeigendes Symbol in der Anzeige 46 für das linke Gewicht angezeigt.When selecting the process represented by code number F52, both the switch that indicates that the protective or wheel cover is in its lowered safety position and the switch that selects the rotary mode must be actuated. The shaft 23 is accelerated to the above-mentioned speed from the predetermined speed range, and in the random access memory RAM, a number for the maximum reference value is set to a low number and another number for a minimum reference value is set to a high number for purposes that will become clear below. A counter for the angular position of the shaft is set to the counter reading 0 and the current increase in angle is written into the memory and stored. A second timer is also put into operation. As long as the stored encoder state does not change, a series of time pulses are counted in the second counter, whereby a time summation is generated. The summation ends when the encoder state changes from that previously stored. As already described, the display of the increasing angle of rotation from the encoder is obtained from a pair of rectangular pulses which are shifted relative to one another by a predetermined phase angle, in the embodiment described here by approximately 90 °. These signals are labeled Φ1 and Φ2 and select one of four combined states in combination. They can both be low (state 0-0), Φ1 can be low and Φ2 can be high (state 0-1), Φ1 and Φ2 can be high (state 1-1) or Φ1 can be high and Φ2 can be low (state 1-0). After the end of the time summation in the second counter, the new coding state is read and compared with the previously stored state. The preceding description of the sequence of states shows that the direction of the shaft rotation can be determined thereby. If the direction of rotation can be considered normal, the correct coding sequence is displayed. If it is opposite to the normal one, an icon indicating this is displayed on the left weight display 46 .

Die im zweiten Zähler summierte Zeit wird mit der niedrigen Nummer verglichen, die anfänglich in den Speicher mit wahlfreiem Zugriff gesetzt worden ist und wenn sie größer ist, wird die neu erhaltene Zeit als ein Maximum im Speicher aufgezeichnet. Wenn sie andererseits kleiner ist als die bei der hohen Nummer als minimaler Wert aufgezeichnete Vergleichs zahl, wird sie als Minimum eingespeichert. Dem Inhalt des Positionszählregisters für die Welle wird eine 1 hinzuaddiert und wenn der Zählerstand für die Wellenposition kleiner als 256 ist, wird der letzte Kodiererzustand gespeichert und der Zeitzähler wird reinitialisiert. Die Zeitimpulse werden im Zeitzähler noch einmal summiert, bis der nächste neue Kodiererzustand erscheint und die Maximum- und Minimumvergleiche werden mit den vorher erhaltenen maximalen und minimalen Zeitzählungen durchgeführt. Bei Vervollständigung von 256 solchen Zählungen und Vergleichen werden die maximalen und minimalen Zählun gen in binär kodierte Zahlen umgewandelt und in den Anzeigen 46 und 47 für das linke bzw. rechte Gewicht auf der Frontplatte angezeigt. Um die maximalen und minimalen Zeiten in Millisekunden zwischen den zwei die Winkelzunahme anzeigenden Signalen zu erhalten, wird der Prozeß wiederholt. Wenn auf diese Weise die Zeitspanne zwischen der maximalen und minimalen Zeit die Signale für die Winkelwerte zu nahe zusammen bringt, so daß sie sich in einer fehlerhaften Phasen beziehung befinden, wobei die Folge dieser Signale richtig sein kann, kann eine Einstellung der beiden Signale beispielsweise durch Bewegen der Fotosensoren 84 und 86 durchgeführt werden, um sie näher an den 90°-Abstand heranzubringen. Der Prozeß wird durch Wahl der HALT-Funktion, die den Prozeß zur Tastaturabtastung zurückbringt, beendet.The time summed in the second counter is compared to the low number that was initially placed in the random access memory, and if it is larger, the newly obtained time is recorded as a maximum in the memory. On the other hand, if it is smaller than the comparison number recorded as the minimum value in the high number, it is stored as the minimum. A 1 is added to the content of the position count register for the shaft and if the count for the shaft position is less than 256, the last encoder state is saved and the time counter is reinitialized. The time pulses are summed up again in the time counter until the next new encoder state appears and the maximum and minimum comparisons are carried out with the previously obtained maximum and minimum time counts. Upon completion of 256 such counts and comparisons, the maximum and minimum counts are converted to binary coded numbers and displayed in the left and right weight displays 46 and 47 on the front panel. The process is repeated to obtain the maximum and minimum times in milliseconds between the two signals indicating the increase in angle. In this way, if the period between the maximum and minimum times brings the signals for the angle values too close together so that they are in a faulty phase relationship, the sequence of these signals being correct, the two signals can be set, for example, by Moving the photo sensors 84 and 86 are performed to bring them closer to the 90 ° distance. The process is terminated by selecting the HALT function, which returns the keyboard scan process.

Wenn die durch den Kode F53 repräsentierte Methode der Selbstdiagnose gewählt wird und die Schutzhaube und Drehschalter betätigt werden, wird die Welle 23 noch einmal auf eine Drehzahl aus dem erwähnten vorbestimmten Drehzahlbereich beschleunigt. Im Speicher mit wahlfreiem Zugriff wird ein Zeit zähler initialisiert und nach einem HOME-Impuls gesucht. Wenn der Prozeß ausgewählt wird, kann er nur gestartet werden, wenn kein HOME-Impuls gefunden wird. Wenn ein HOME-Impuls teilweise durchgeht, wenn der Prozeß einge führt, wird dieser HOME-Impuls ignoriert, weil es wünschenswert ist, den Prozeß bei der abfallenden Vor derflanke des HOME-Impulses zu beginnen. Wenn einmal ein Übergang vom Nichtvorhandensein eines HOME-Impulses zum Vorhandensein eines HOME-Impulses abgetastet wird, wird eine Reihe von Zeitimpulsen dem Zeitzähler zur Summierung zugeführt. Der nächste HOME-Impuls beendet die Zeitzählung und der Zählerstand oder das Zähler gebnis wird in eine binär kodierte Dezimalzahl umge wandelt und in der Anzeige 47 für das rechte Gewicht in Millisekunden angezeigt. Danach wird, wenn die Routine nicht durch Handwahl gestoppt und zurück zur Tastaturabtastung gebracht wird, wie es vorstehend beschrieben worden ist, die Vorderflanke eines folgenden HOME-Impulses gesucht, ermittelt, die Zeitsummierung, die Beendigung der Zeitzählung durch den nächstfolgenden HOME-Impuls, und die Zeit wieder in Millisekunden ange zeigt. Auf diese Weise kann die Stabilität der Wellen drehzahl überwacht werden, wenn die Zeit zur Vervoll ständigung einer einzigen Umdrehung der Welle konstant überwacht und angezeigt wird, wenn die Welle sich kontinuierlich dreht.If the method of self-diagnosis represented by the code F53 is selected and the protective hood and rotary switch are actuated, the shaft 23 is accelerated again to a speed from the aforementioned predetermined speed range. A time counter is initialized in the random access memory and a HOME pulse is searched. If the process is selected, it can only be started if no HOME pulse is found. If a HOME pulse goes through partially when the process is initiated, that HOME pulse is ignored because it is desirable to start the process on the falling leading edge of the HOME pulse. Once a transition from the absence of a HOME pulse to the presence of a HOME pulse is sensed, a series of time pulses are applied to the time counter for summation. The next HOME pulse ends the time counting and the meter reading or meter result is converted into a binary-coded decimal number and displayed in the display 47 for the right weight in milliseconds. Thereafter, if the routine is not stopped by manual selection and brought back to keyboard scanning as described above, the leading edge of a subsequent HOME pulse is searched, determined, the time total, the end of time counting by the next HOME pulse, and the time is displayed again in milliseconds. In this way, the stability of the shaft speed can be monitored when the time to complete a single revolution of the shaft is constantly monitored and displayed when the shaft is continuously rotating.

In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel eines bei der Vorrichtung von Fig. 1 verwendeten Speichers mit wahlfreiem Zugriff (RAM) in Blockdarstellung veran schaulicht. FIG. 7 illustrates an exemplary embodiment of a random access memory (RAM) used in the device of FIG. 1 in block form.

Claims

1. Method for checking the function of a wheel balancing device with a first angular position sensor arranged on a shaft for delivering first binary angular position signals and a second angular position sensor arranged angularly offset on the shaft with respect to the first angular position sensor for delivering second binary angular position signals, wherein the current first and An output signal is derived from the second angular position signals, characterized in that the sequence of the binary output signals is ascertained during the function test and compared with a target order and that the result of this comparison is displayed.

2. The method according to claim 1 or the preamble of claim 1, characterized in that the minimum and the maximum time interval between successive output signals to Comparison with target time intervals can be determined.

3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the corresponding Detection is carried out during several shaft revolutions.