DE3417920A1

DE3417920A1 - Vorrichtung zum positionieren von teilen

Info

Publication number: DE3417920A1
Application number: DE19843417920
Authority: DE
Inventors: Lothar 5900 Siegen Haubrich; Rolf Dipl.-Ing. 5241 Freusburg Kirchhoff
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1984-05-15
Filing date: 1984-05-15
Publication date: 1985-11-21

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUlSG GHBH PHD 84-075

Vorrichtung zum Positionieren von Teilen

Für die Positionierung von Teilen, z.B. von Druckkopfen bei Druckern, werden elektrische Stellmotoren eingesetzt, die zu Beginn der Arbeiten gegen einen Anschlag gefahren werden, der die Nullposition bestimmt. Von diesem Anschlag ausgehend wird dann von der Anzahl der Umdrehungen des Motors und der Winkellage der Motorachse die Position des bewegten Teiles abgeleitet. Je genauer die Positionierung erfolgen muß, desto kleiner sind die Elemente zu wählen, die als Anzeige oder Signalgeber mit der Motorwelle verbunden sind. In vielen Fällen verbindet man mit der Motorwelle eine Scheibe, bei der auf einem Kreisring lichtdurchlässige Schlitze angeordnet sind, die dann über eine Lichtschranke und ein Zählwerk erfaßt werden. Muß die Positionierung sehr genau sein, dann wird jeder einzelne dieser Schlitze so dünn gemacht, daß sich beim Durchlaufen mit hoher Geschwindigkeit kein eindeutiges Signal mehr ergibt. Man hat deshalb über diese Schlitze in der umlaufenden Scheibe schon Blenden mit Schlitzen gleichen Abstandes und gleicher Breite angeordnet. Auf diese Weise bekommt man die Lichtdurchlässigkeit aus einer Vielzahl von Schlitzen gleichzeitig, also eine große Lichtausbeute für die Sensoren unter Erhaltung der gewünschten Feinheit der Teilung.

Bei der Positionierung von Teilen kommt es nicht nur darauf an, die genaue Lage von einem Ausgangspunkt zu kennen, man muß auch die genaue Lage bei Drehrichtungsänderung erfassen. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, ein Signal zu schaffen, aus dem sich die Drehrichtung ergibt. Auf diese Art und Weise kann jede beliebige

Position aus jeder beliebigen Richtung beliebig oft mit der gewünschten Genauigkeit angefahren werden. Zur Erfassung der Drehrichtung hat man die Schlitze in der Blende in zwei auf verschiedenen Radien angeordnete Reihen unterteilt und jeder dieser Reihen einen eigenen Sensor zugeordnet. Ist nun eine dieser Reihen gegenüber der anderen um ein Viertel der Schlitzteilung, also dem Schlitzabstand, versetzt angeordnet, so ergeben sich aus den beiden Sensoren elektrische Signale, die um 90° gegeneinander versetzt sind. Die Drehrichtung ergibt sich aus dem Vorlauf des einen Signales gegenüber dem anderen Signal. In einem für die Positionierung notwendigen Zählwerk kann dann je nach der Phasenlage der Signale addiert oder subtrahiert werden.

Sind die lichtdurchlässigen Schlitze sehr fein, so erfordert dies eine sehr große Genauigkeit bei der Versetzung der lichtdurchlässigen Schlitze in der Blende und vor allem bei der Justierung dieser Blende, denn die Schlitze der Blende müssen nicht nur gegeneinander um genau 1/4-Teilung versetzt sein, sie müssen, ebenso wie die Schlitze in der umlaufenden Scheibe, auch sehr genau radial ausgerichtet sein. Dies ergibt Probleme in der Fertigung, denn jede Abweichung führt letztlich zu Fehl-Signalen. Da bei der Montage des Blendenhalters auf dem Motor auch dessen Fertigungstoleranzen mit eingehen, ergibt sich trotz hoher Fertigungsgenauigkeit ein hoher Ausschuß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der beschriebenen Art derart zu gestalten, daß die Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit herabgesetzt, die Positionierung der Blende gegenüber der umlaufenden Scheibe verbessert und gegebenenfalls Abweichungen sogar noch beim Service ausgeglichen werden können.

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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Schlitzblende schwenkbeweglich derart befestigt ist, daß deren Schlitze auch unter einem von der Radialen der Scheibe abweichenden Winkel eingestellt werden können. 5

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht zum Teil im Schnitt, die Fig. 2 einen Grundriß der wesentlichen Elemente und die Fig. 3 Details der Schlitzblende und ihrer Justierung.

Auf einen Motor 1 ist ein zyliderförmiges Gehäuse 2 mit Hilfe eines Spannbandes 3 aufgesetzt. Mit der Antriebswelle 4 des Motors 1 ist eine umlaufende Scheibe 5 gekoppelt, die auf einem Kreisring radial angeordnete lichtdurchlässige Schlitze 6 trägt. Die Scheibe 5 ist mit Hilfe der Mutter 7 verdrehungssteif auf der Welle 4 und damit mit dem Rotor des Motors 1 verbunden. In das Gehäuse 2 ist radial ein Lampenhalter 8 mit Lampe eingesetzt. Oberhalb der Schlitze 6 ist die Schlitzblende 9 mit Hilfe des in das Gehäuse 2 eingreifenden Gelenkzapfens schwenkbeweglich gelagert. Mit Hilfe der Blattfeder 11 wird die Schlitzblende 9 reibschlüssig gegen das Gehäuse gepreßt, so daß diese mit Hilfe eines Stellwerkzeuges in verschiedene, aus Fig. 3 beispielhaft ersichtliche Winkellagen gebracht werden kann. Das Gehäuse 2 ist auf der dem Motor 1 abgelegenen Seite durch die elektrische Schaltung, z.B. eine Zählschaltung tragende Printplatte 13, abgedeckt. An der Printplatte 13 sind Fotozellen 14, 15 als Sensoren angeordnet. Die Schlitze in der Schlitzblende 9 sind in zwei Reihen angeordnet, wobei die eine Reihe 16 gegenüber der anderen Reihe 17 um ein Viertel der Schlitzteilung gegeneinander versetzt ist. Die aus Fig. 3 ersichtliche grundsätzliche Aufbauform ist

überhöht dargestellt; tatsächlich ist die Zahl der Schlitze wesentlich größer und die Schlitzbreite wesentlich kleiner.

Durch die erfindungsgemäße Aufbauform ist es möglich, die fertig montierte Vorrichtung mit Hilfe geeigneter Meßgeräte so zu justieren, daß die an den Sensoren 14, 15 gewonnenen elektrischen Signale gegeneinander um 90° in ihrer Phasenlage verschoben sind. Es ist ersichtlich, daß durch die Möglichkeit der Justierung nach der Montage die Fertigungsgenauigkeit wesentlich geringer sein kann und daß sich Ausschüsse, die sich etwa durch eine nicht genaue radiale Ausrichtung der Schlitze in der Blende ergeben, eliminieren lassen. Die justierte Schlitzblende kann durch geeignete Mittel, z.B. Kleber, festgelegt werden.

Patentansprüche;

- Leerseite -

Claims

PHD 84-075 / PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Positionieren von Teilen, insbesondere von Druckköpfen, unter Verwendung eines elektromotorischen Antriebes sowie einer mit dem Motor gekoppelten umlaufenden Scheibe, durch die die Anzahl der Umdrehungen und die Winkellage der Scheibe gegenüber einer Ausgangsposition mit Hilfe einer Lichtquelle über lichtdurchlässige, radial angeordnete Schlitze in der Scheibe von Sensoren und einem zugehörigen Zählwerk erfaßt werden, wobei den Sensoren eine dem Stator des Motors zugehörige Schlitzblende vorgeschaltet ist, deren Schlitze in zwei auf verschiedenen Radien liegenden Reihen derart gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß sich beim Lichtdurchgang in den jeder der Reihen zugeordneten Sensoren elektrische Signale mit um 90° verschobener Phasenlage ergeben, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schlitzblende schwenkbeweglich derart befestigt ist, daß deren Schlitze auch unter einem von der Radialen der Scheibe abweichenden Winkel eingestellt werden können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Feder, vorzugsweise eine Blattfeder, die vorgespannt die Schlitzblende unter Reibschluß gegen deren Träger preßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendenträger aus einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse besteht, das auf den Stator des Motors aufgesetzt, mit diesem winkelsteif verbunden werden kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine radiale Aufnahme für die Lichtquelle hat.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse auf der dem Motor abgelegenen Seite durch eine die elektrische Schaltung einschließlich die Sensoren tragende Platte abgedeckt ist.