DE4407318C1

DE4407318C1 - Verfahren zum Gewichtsabgleich eines Kamerawagens und Kamerawagen

Info

Publication number: DE4407318C1
Application number: DE19944407318
Authority: DE
Inventors: Karl Haberl; Wolfgang Dienersberger
Original assignee: MOVIETECH FILMGERAETE GmbH
Current assignee: MOVIETECH AG, 81673 MUENCHEN, DE
Priority date: 1994-03-04
Filing date: 1994-03-04
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2014-03-05

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewichtsabgleich eines Kamerawagens entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie Kamerawagen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Aus der DE 38 15 852 C2 ist ein Kamerawagen bekannt, der nachfolgend anhand der beiliegenden Fig. 3 näher erläutert wird.

Der Kamerawagen weist ein Fahrgestell 1 auf, an dem Räder 32 befestigt sind. Auf dem Fahrgestell 1 ist über eine Lagereinrichtung 20 eine vertikale Hubsäule 2 drehbar auf dem Fahrgestell 1 gelagert. Die Hubsäule 2 wiederum besteht aus Teleskopabschnitten 3, 4 und 5, die an ihrem oberen Ende ein Schwenklager 49 tragen, zwischen dessen Seitenplatten 48 ein Ausleger 44 um eine Schwenkachse 45 verschwenkbar gelagert ist.

Der Ausleger 44 ist zweiarmig ausgebildet und weist einen ersten Arm 56 und einen zweiten Arm 53 auf. Am ersten Arm 56 ist ein Halteelement 46 angelenkt, das über einen Träger 50 eine Plattform 51 mit darauf befindlichem Auflager 52 trägt. Das Halteelement 46 steht über eine Führungsstange 47 mit den Seitenplatten 48 derart in Verbindung, daß die Führungsstange 47 zusammen mit dem ersten Arm 56 ein Parallelogramm bildet, so daß beim Verschwenken des Auslegers 44 die Plattform 51 mit dem Auflager 52 horizontal gehalten wird.

Am Ende des zweiten Arms 53 sind manuell einsetzbare Aus gleichsgewichte 54 vorgesehen.

Weiterhin ist eine Verbindungsstange 55 zwischen dem zweiten Arm 53 und der Lagereinrichtung 20 angelenkt, so daß bei einem Ausfahren der Hubsäule 2 der Ausleger 44 nicht nur ins gesamt hochgehoben, sondern auch gleichzeitig verschwenkt wird.

Zum Antrieb der Hubsäule 2 dient ein Elektromotor 22. Darüber hinaus ist in der Hubsäule 2 eine (nicht gezeigte) Federein richtung vorgesehen, die eine beim Ausfahren der Hubsäule 2 vom Elektromotor 22 aufzubringende Kraft unterstützt.

Bei der bekannten Anordnung besteht nun das Problem, daß je nach Belastung des Auflagers 52 mit Kameraausstattung und ein oder zwei Kameraleuten (natürlich auch in Abhängigkeit vom individuellen Gewicht der Kameraleute) mehr oder weniger Aus gleichsgewichte 54 angebracht werden sollen. Befindet sich die Anordnung nicht im Gleichgewicht, so muß der Antriebs motor 22 ein zu hohes Antriebsmoment aufbringen. Dadurch werden sowohl der Antriebsmotor auf Dauer geschädigt als auch insbesondere die Leistungsdaten des Kamerawagens erheblich verschlechtert. Insbesondere kann es zu einem ruckartigen Lauf kommen, wenn der Antriebsmotor immer wieder in seinen Grenzbereichen läuft. Ein korrekter Gewichtsabgleich ist schwierig und zeitaufwendig. Bisher geht man hier im allge meinen "nach Augenmaß" vor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. einen Kamerawagen der eingangs genannten Art dahingehend aufzuzeigen, daß ein kor rekter Gewichtsausgleich in einfacher Weise durchführbar ist, sowie einen Kamerawagen aufzuzeigen, der einen solchen Gewichtsabgleich durchführen kann.

Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß das Antriebsmoment des Elektromotors während eines Meßlaufes unter Verschwenken des Auslegers gemessen und anhand des Meßergebnisses die zum Gewichtsausgleich notwendigen Ausgleichsgewichte angezeigt und angebracht werden.

Es wird also beim erfindungsgemäßen Verfahren gar nicht erst versucht, einen "statischen" Gewichtsausgleich herzustellen. Es wird vielmehr dort eingegriffen, wo ein mangelhafter Gewichtsausgleich in nachteiliger Weise zum Tragen kommt, nämlich beim Elektromotor. Aufgrund der bei den üblichen Kamerawagen dieser Art relativ unübersichtlichen statischen Verhältnisse müßte bei einem Gewichtsabgleich über Kraftmeß fühler (z. B. Dehn-Meßstreifen od. dgl.) eine Vielzahl von Meßorganen vorgesehen werden. Dies ist beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht der Fall.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Ausleger während des Meßlaufes in einander entgegen gesetzten Bewegungsrichtungen verschwenkt und als Meßergebnis eine Differenz während der einander entgegengesetzten Bewegungsrichtungen gemessener Antriebsmomente angezeigt. Es wird hier also davon ausgegangen, daß das Hochheben der Plattform dem Antriebsmotor dasselbe Antriebsmoment abverlangt wie das Absenken. Dadurch werden u. a. die Kraft- Beiträge der Federeinrichtung und der Reibungseinflüsse ohne gesonderte Maßnahmen mitberücksichtigt. In jedem Fall wird aber der Elektromotor insofern optimal ausgenützt, als Bewegungen in beiden Richtungen mit maximalen Beschleunigungen durchführbar sind.

Im Prinzip ist eine Anzeige der Differenz in Absolutwerten möglich. Dann hat aber die Hubhöhe der Hubsäule einen Einfluß auf das Meßergebnis, da das vom Elektromotor aufzubringende Antriebsmoment aufgrund der komplizierten geometrischen Ver hältnisse von dieser abhängt. Bei einer bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung wird darum die Differenz vor dem Anzeigen normiert. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Differenz auf das vom Motor aufbringbare maximale Antriebsmo ment normiert wird. Mit dieser Anzeige kann dann auch gleich zeitig festgestellt werden, welcher Prozentsatz der Antriebs leistung des Antriebsmotors beim Heben oder Senken ausgenutzt wird. Dies wiederum zeigt den Bedienungspersonen, mit welchem "Übertragungsverhalten" der Anordnung zu rechnen ist, welche Maximalbeschleunigungen oder Maximalgeschwindigkeiten beim Heben oder Senken also erzielbar sind.

Vorzugsweise wird der Meßlauf nur über einen Teil des größt möglichen Verschwenkwinkels durchgeführt, innerhalb dessen eine im wesentlichen lineare Beziehung zwischen Antriebsmo ment und Verschwenkwinkel besteht. Dadurch wird erreicht, daß das Inbeziehungsetzen der Werte beim Auf- oder Abbewegen des Auslegers insofern zu korrekteren Ergebnissen führt, als die Meßwerte unabhängig vom Zeitpunkt (oder Verschwenkwinkel) sind, zu dem sie gewonnen werden.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die Geschwindigkeit des Verschwenkens während des Meßlaufes im wesentlichen konstant gehalten. Es fallen also die durch Mas senbeschleunigungen auftretenden Kräfte aus dem Meßergebnis heraus.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Geschwindigkeit des Verschwenkens mit im wesentlichen kon stanter Rate zur Erzielung einer konstanten Beschleunigung geändert, so daß die gemessenen Drehmomentwerte beim Hochhe ben und Absenken entsprechend den konstanten Beschleunigungs werten direkt miteinander in Beziehung gesetzt werden können.

Besonders einfach kann die Messung des Antriebsmomentes über eine Messung des Motorstroms oder eine dazu proportionale Größe erfolgen. Vorzugsweise wird der P-Anteil eines Motor reglers gemessen, welcher dem Motorantriebsmoment proportio nal verläuft.

Hinsichtlich des Kamerawagens wird die eingangs genannte Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Kamerawagen dadurch gelöst, daß eine Meßeinrichtung zum Messen eines vom Elektromo tor beim Verschwenken des Auslegers aufgebrachten Schwenkmomentes, eine Stelleinrichtung zum Vorgeben eines Meßlaufes und eine Recheneinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung vorgesehen sind, um die zum Gewichtsausgleich notwendigen Ausgleichsgewichte zu errechnen und anzuzeigen.

Die Ansteuerung des Elektromotors zur Durchführung des Meß laufes kann mittels eines bei den bekannten Kamerawagen ohne hin vorgesehenen Fahrtreglers erfolgen. Es ist jedoch von Vorteil, wenn zur Vorgabe der Sollwerte für einen solchen Meßlauf eine gesonderte Vorrichtung vorgesehen ist. Diese kann beispielsweise innerhalb eines Mikroprozessors bzw. Mikrocomputers vorgesehen sein.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 Diagramme des Bewegungsablaufes und

Fig. 3 eine schematisierte Darstellung eines an sich bekannten Kamerawagens.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Blockschaltbild ist die anhand von Fig. 3 bereits beschriebene Hubsäule 2 mit einer Spindel versinnbildlicht, die vom Elektromotor 22 angetrieben wird. Die Bewegung der Spindel 2 wird von einem Istwertgeber 16 abgetastet, dessen Ausgangssignal mit einem Sollwert vergli chen wird, der entweder aus einem als Potentiometer 15 darge stellten Soll-Wertregler oder (über einen Schalter S einstellbar) aus einem D/A-Wandler 13 kommt. Das Vergleichsergebnis wird über einen Regler 14 auf den Eingang eines Verstärkers V gegeben, dessen Ausgangsstrom I dem Elektromotor 22 zugeführt wird.

Die Steuer- und Regeleinrichtung 10 umfaßt weiterhin einen Mikrocomputer 11, der den D/A-Wandler 13 sowie eine (LED/LCD) Anzeigeeinheit 17 ansteuert. Ein A/D-Wandler 12 ist ebenfalls am Mikrocomputer 11 angeschlossen. Der Eingang des A/D-Wand lers 12 wird von einer der Signalleitungen a, b oder c in Fig. 1 gebildet, so daß entweder der dem Regler 14 zugeführte Vergleichswert, der Ausgangswert des Reglers 14 oder ein dem Ausgangsstrom I des Verstärkers V proportionaler Wert im Mikrocomputer 11 zur Verfügung steht.

Um einen Gewichtsabgleich durchzuführen, kann man mittels des von Hand einstellbaren Fahrtreglers 15 den Ausleger 44 mit seiner Betriebslast bewegen, so daß das vom Motor 22 aufzubrin gende Drehmoment ermittelbar ist. Wenn man nun die Regelab weichung bzw. eine zu ihr proportionale Größe bei einem vor gegebenen Sollwert betrachtet, so ergibt sich bereits ein Maß für den notwendigen Gewichtsabgleich. Eine konstante Auslenk geschwindigkeit vorausgesetzt, ist nämlich bei höheren Fehl gewichten eine höhere Regelabweichung zu erwarten als bei niedrigeren. Noch leichter einsehbar ist das Meßergebnis dann, wenn man die Differenzen zwischen einer Regelabweichung bei einem Ausfahren der Hubsäule 2 und der Regelabweichung beim Herablassen der Hubsäule 2 mißt. Aus der Differenz, also der Unsymmetrie der für die beiden Bewegungsrichtungen not wendigen Drehmomente läßt sich direkt auf die zum vollständi gen Gewichtsabgleich anzubringenden oder vor zunehmenden Aus gleichsgewichte 54 schließen.

Vorteilhafterweise wird vom Mikrocomputer 11 ein Sollwert vorgegeben, wie er in Fig. 2 schematisiert dargestellt ist. Hierbei wird der Motor 22 (und damit die Hubsäule 2 bzw. der Ausleger 44) zunächst beschleunigt, um dann mit konstanter Geschwindigkeit eine bestimmte Zeitlang weitergefahren zu werden. Nach einer bestimmten Hubhöhe h wird dann der Elek tromotor 22 abgebremst und in der umgekehrten Richtung betrieben, so daß zunächst eine negative Beschleunigung auf tritt, bis die Geschwindigkeit denselben Betrag, aber die umgekehrte Richtung wie bei der vorherigen Bewegung aufweist. Abschließend wird die Bewegung wieder zum Anhalten gebracht. Hierbei wird darauf geachtet, daß sich die Hubsäule 2 nur über einen relativ geringen Höhenbetrag h hebt und senkt, damit sich die Bewegungsgeometrie nur möglichst geringfügig ändert, so daß das Motormoment bei konstanter Geschwindigkeit konstant bleibt.

Es ist auch möglich, bei der in Fig. 2 gezeigten Beschleuni gungskurve in den Bereichen Abtastwerte zu gewinnen, in denen die Beschleunigung (in beiden Richtungen) konstant ist und aus diesen Werten die für den Gewichtsabgleich notwendigen Meßwerte zu gewinnen.

Bezugszeichenliste

1 Fahrgestell
2 Hubsäule
3 Teleskopabschnitt
4 Teleskopabschnitt
5 Teleskopabschnitt
10 Steuer- und Regeleinrichtung
11 Mikrocomputer
12 A/D-Wandler
13 D/A-Wandler
14 Regler
15 Fahrtregler
16 Istwertgeber
17 Anzeige
20 Lagereinrichtung
22 Elektromotor
32 Räder
44 Ausleger
45 Schwenkachse
46 Halteelement
47 Führungsstange
48 Seitenplatten
49 Schwenklager
50 Träger
51 Plattform
52 Auflager
53 2. Arm
54 Ausgleichsgewicht
55 Verbindungsstange
56 1. Arm

Claims

1. Verfahren zum Gewichtsabgleich eines Kamerawagens, der einen mittels eines Elektromotors verschwenkbaren dop pelarmigen Ausleger aufweist, an dessen einem Arm eine Haltevorrichtung für eine Kamera mit mindestens einem Kameramann und an dessen anderem Arm Ausgleichsgewichte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmoment des Elektromotors während eines Meßlaufes unter Verschwenken des Auslegers gemessen und anhand des Meßergebnisses die zum Gewichtsabgleich not wendigen Ausgleichsgewichte angezeigt und angebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger während des Meßlaufes in einander ent gegengesetzten Bewegungsrichtungen verschwenkt und als Meßergebnis eine Differenz während der einander entge gengesetzten Bewegungsrichtung gemessener Antriebsmo mente angezeigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz vor der Anzeige normiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz auf das maximale Antriebsmoment nor miert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßlauf nur über einen Teil des größtmöglichen Verschwenkwinkels durchgeführt wird, innerhalb dessen eine im wesentlichen lineare Beziehung zwischen An triebsmoment und Verschwenkwinkel besteht.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Verschwenkens während des Meßlaufes im wesentlichen konstant gehalten wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Verschwenkens mit konstanter Rate zur Erzielung einer konstanten Beschleunigung geän dert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmoment über eine Messung des Motorstroms oder eine dazu proportionale Größe, vorzugsweise den P-Anteil eines Motorreglers, gemessen wird.

9. Kamerawagen mit einem Fahrgestell (1), einem doppelarmi gen Ausleger (44), an dessen einem Arm (56) eine Halte vorrichtung (50-52) für eine Kamera und mindestens einen Kameramann und an dessen anderem Arm (53) Ausgleichsge wichte (54) vorgesehen sind, wobei der Ausleger (44) mittels einer Antriebseinrichtung (2, 45, 55) ver schwenkbar ist, die einen Elektromotor (22) umfaßt, der über eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (10) zum Verschwenken des Auslegers (44) ansteuerbar ist, gekennzeichnet
durch eine Meßeinrichtung (12) zum Messen eines vom Elektromotor (22) beim Verschwenken des Auslegers (44) aufgebrachten Schwenkmomentes,
eine Stelleinrichtung (13, 15) zum Vorgeben eines Meß laufs, und
eine Recheneinrichtung (11) mit einer Anzeigeeinrichtung (17) zum Errechnen und Anzeigen der zum Gewichtsabgleich notwendigen Ausgleichsgewichte (54).