DE3543852C2

DE3543852C2 -

Info

Publication number: DE3543852C2
Application number: DE19853543852
Authority: DE
Inventors: Hermann 5226 Reichshof De Klein; Harald 5910 Kreuztal De Wagner
Original assignee: Elektro-Mechanik 5963 Wenden De GmbH
Current assignee: Elektro-Mechanik 5963 Wenden De GmbH
Priority date: 1985-12-12
Filing date: 1985-12-12
Publication date: 1992-10-29
Also published as: DE3543852A1

Description

Die Erfindung betrifft eine photoelektrische Einrichtung zur Erfassung der Lage einer Bandkante eines über Rollen oder dergleichen laufenden und geführten Bandes, mit einer auf einer Seite des Bandes angeordneten, Wechsellicht abstrahlenden, langgestreckten Leuchtstofflampe, die sich nach beiden Seiten der Bandkante erstreckt, mit einem ersten und zweiten, auf der gegenüberliegenden Seite des Bandes etwa parallel zur Leuchtstofflampe derart positionierten, photoelektrischen Empfänger, daß sich deren optische Achsen an einer Stelle der Leuchtstofflampe schneiden und nur das Empfangslichtbündel des zweiten Empfängers von dem Band mindestens teilweise abgeschattet werden kann.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 24 56 766 bekannt. Durch Verwendung einer langgestreckten Lichtquelle, insbesondere einer Leuchtstofflampe, und die Anordnung der beiden photoelektrischen Empfänger werden Meßfehler weitgehend ausgeschaltet, die durch Intensitätsänderungen der Lichtquelle hervorgerufen werden, beispielsweise durch Spannungs- und Temperaturänderungen sowie durch Verschmutzung der Lichtquelle. Der erste photoelektrische Empfänger empfängt unabhängig von der Lage des Bandes eine bestimmte, von der Leuchtstofflampe ausgehende Strahlung und dient als Referenzempfänger. Der zweite photoelektrische Empfänger hingegen wird nur von dem nicht durch das Band abgeschatteten Teil eines Strahlenbündels beleuchtet. Zur Messung wird die Differenz der Ausgangssignale herangezogen, die jeweils an dem ersten und zweiten photoelektrischen Empfänger anstehen.

In der DE-AS 21 54 820 wird eine optoelektrische Meßeinrichtung beschrieben, bei der die Intensität einer Strahlung durch eine Meßgröße innerhalb einer von einer Strahlungsquelle und einem Photoempfänger gebildeten Meßstrecke veränderbar ist. Um den Einfluß von Fremdlicht zu kompensieren, wird unter anderem die ausgehende Strahlung vor dem Eintritt in die Meßstrecke in an sich bekannter Weise periodisch moduliert, wobei vorzugsweise eine Modulationsfrequenz von 1200 Hz verwendet wird.

Besondere Probleme treten bei der Messung in Räumen auf, die mit Leuchtstofflampen ausgeleuchtet werden. Für die Ausleuchtung von Werkshallen wurden in den letzten Jahren in zunehmendem Maße Gasentladungslampen, wie z. B. Quecksilberdampflampen, eingesetzt. Bei der Abtastung von blanken oder stark reflektierenden Bandmaterialien werden die von den Leuchtstofflampen stammenden Wechsellichtanteile mit ausgewertet und führen zu Fehlmessungen. Eine Abschirmung der abzutastenden Stellen auf dem Band ist oftmals nur sehr schwierig oder kostspielig zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs definierten Art zur Erfassung der Kantenlage eines Bandes verfügbar zu machen, bei welcher der Wechsellichtanteil der Leuchtstofflampen möglichst groß gemacht wird, so daß der von anderen Leuchtstofflampen herrührende Wechsellichtanteil bei der Erfassung der Kantenlage praktisch vollständig eliminiert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf der Sekundärseite eines primärseitig mit Rechteckimpulsen gespeisten Transformators in Reihe zu den Hauptanschlüssen der Leuchtstofflampe die Reihenschaltung eines RC-Gliedes angeordnet ist und daß die Leuchtstofflampe 2 bei einer Frequenz im Bereich von 1 bis 3 kHz betrieben wird.

Um auch einen relativ hohen Anteil von Fremdlicht zu eliminieren, wird der Wechsellichtanteil der Leuchtstofflampe durch eine Impulsformung des Stroms vergrößert. Während die Leuchtstofflampe ortsfest angeordnet ist, sind die beiden photoelektrischen Empfänger relativ zur Leuchtstofflampe verschiebbar, jedoch in gegenseitig festem Abstand angeordnet, um die Meßeinrichtung an die zu erfassende Bandkante heranfahren zu können.

Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Wesen der Erfindung soll anhand der Figur näher erläutert werden.

Die Figur zeigt in halbschematischer Darstel lung die Anordnung der Einrichtung und einen Teil der zugehörigen elektrischen Versorgungs- bzw. Auswerteein richtungen.

Die Leuchtstofflampe 2 ist so positioniert, daß sie sich zu beiden Seiten des Bandes 9 erstreckt. Der erste und zweite fotoelektrische Empfänger 4 und 5 sind so angeordnet, daß sich die optischen Achsen ihrer Empfangs einrichtungen auf der Leuchtstofflampe 2 schneiden. Der erste fotoelektrische Empfänger 4 empfängt unabhängig von der Lage des Bandes immer ein Strahlenbündel mit gleich bleibendem Querschnitt. Das von der Leuchtstofflampe 2 auf den zweiten optischen Empfänger 5 gerichtete Strahlenbündel wird durch das Band 9, das mit seiner Bandkante in das Strahlenbündel hineinragt, teilweise abgeschattet. Die Intensität des empfangenen Strahlenbündels hängt von der Lage der Bandkante ab, so daß sich ein davon abhängiges Ausgangssignal einstellt.

Die Leuchtstofflampe wird mittels einer Ver sorgungseinrichtung 1 betrieben. Um den von der Leucht stofflampe abgegebenen Wechsellichtanteil auf einem vor gegebenen Sollwert zu halten, wird sein Istwert entweder über den Meßaufnehmer 3 oder den fotoelektrischen Empfänger 4 erfaßt. Die Regelabweichung wird für die Spannungsrege lung der Leuchtstofflampe 2 benutzt, wobei das Ausgangs signal des Meßwertaufnehmers 3 oder des fotoelektrischen Empfängers 4 der Versorgungseinrichtung 1 zugeführt wer den.

Wenn der in unmittelbarer Nähe der Leucht stofflampe angeordnete Meßwertaufnehmer zur Erfassung des Istwertes herangezogen wird, stehen für die Messung der Bandkantenlage die beiden Empfänger 4 und 5 zur Verfügung. Als Meßsignal wird dann das Differenzsignal der beiden Ausgangssignale herangezogen. Bezüglich weiterer Einzel heiten wird auf die DE-PS 24 56 766 verwiesen.

Für den Fall daß auch die Verschmutzung der Leuchtstofflampe eliminiert werden soll, wird der Empfänger 4 als Referenzempfänger verwendet. In diesem Fall steht zur Messung der Bandkantenlage nur der zweite fotoelektri sche Empfänger 5 zur Verfügung. Der Empfänger 5 wird so abgeglichen, daß sich bei Halbabdeckung ein Ausgangssignal von 50% einstellt. Der Meßempfänger liefert dann ein Ausgangssignal, welches der Abschattung und damit der Bandkantenlage proportional ist und vom Störlicht über lagert sein kann. Mittels eines Bandpasses 6 wird der Wechsellichtanteil der Fremdbeleuchtung eliminiert und nur der höherfrequente Nutzwechselanteil ausgewertet, wobei das sich hinter dem Bandpaß ergebende Ausgangssignal über einen Verstärker 7 verstärkt und gleichgerichtet wird, so daß am Ausgang 8 ein Signal erhalten wird, das von der Abschattung und somit der Kantenlage abhängig ist. Die Einrichtung arbeitet deshalb besonders optimal, weil die Leuchtstofflampe 2 mit einer Frequenz im Bereich von 1 bis 3 kHz betrieben wird. Der Störlichteinfluß kann bis zu einem Faktor von 3000 vermindert werden. Um auch hohe Fremdlichtanteile zu eliminieren bzw. ein möglichst großes Nutzsignal am Ausgang 8 zu erhalten, wird der Wechsellichtanteil bei der Betriebsfre quenz der Leuchtstofflampe 2 durch elektrische Mittel erhöht. Hierzu wird ein mit der Betriebs frequenz der Leuchtstofflampe betriebener Impulsgenerator auf der Primärseite eines Transformators eingespeist. Auf der Sekundärseite des Transformators wird in Reihe zu den Hauptanschlüssen der Leuchtstofflampe die Reihen schaltung eines RC-Gliedes gelegt. Auf diese Weise läßt sich eine derartige Impulsformung erreichen, die zu einem hohen Wechsellichtanteil der Leuchtstofflampe führt.

Claims

1. Photoelektrische Einrichtung zur Erfassung der Lage einer Bandkante eines über Rollen oder dergleichen laufenden und geführten Bandes, mit einer auf einer Seite des Bandes angeordneten, Wechsellicht abstrahlenden, langgestreckten Leuchtstofflampe, die sich nach beiden Seiten der Bandkante erstreckt, mit einem ersten und zweiten, auf der gegenüberliegenden Seite des Bandes etwa parallel zur Leuchtstofflampe derart positionierten, photoelektrischen Empfänger, daß sich deren optische Achsen an einer Stelle der Leuchtstofflampe schneiden und nur das Empfangslichtbündel des zweiten Empfängers von dem Band mindestens teilweise abgeschattet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sekundärseite eines primärseitig mit Rechteckimpulsen gespeisten Transformators in Reihe zu den Hauptanschlüssen der Leuchtstofflampe die Reihenschaltung eines RC-Gliedes angeordnet ist und daß die Leuchtstofflampe (2) bei einer Frequenz im Bereich von 1 bis 3 kHz betrieben wird.

2. Photoelektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein photoelektrischer Referenzempfänger (3) in unmittelbarer Nähe der Leuchtstofflampe (2) angeordnet und dessen Ausgangssignal einer Stromversorgungseinrichtung (1) für die Leuchtstofflampe zugeführt ist, um die Lichtintensität der Leuchtstofflampe auf einen konstanten Wert zu regeln.

3. Photoelektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste photoelektrische Empfänger (4) als Referenzempfänger für die Intensitätsregelung der Leuchtstofflampe dient und sein Ausgangssignal einer Stromversorgungseinrichtung (1) für die Leuchtstofflampe (2) zugeführt ist.