DE135494T1 - Kombination photodetektor aufstellung/maske positionierungsverfahren. - Google Patents

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Plazieren eines Gegenstandes innerhalb eines vorbestimmten Flächenbereiches, gekennzeichnet durch

eine ortsfest montierte Lichtquelle zum Beleuchten eines Teiles dieses Gegenstandes,

einen Satz von lichtempfindlichen Elementen, die einen Abstand von der Lichtquelle haben und elektrisch in mehrere lichtempfindliche Gruppen unterteilt sind, um mehrere elektric sehe Positionierungssignale für den Gegenstand zu erzeugen,

eine lichtschwächende, im allgemeinen opake Maske, die zwischen der Lichtquelle und dem Elementensatz angeordnet Ist, wobei die Gestalt der opaken Maske einen vorgegebenen Flächenbereich festlegt,

ein zwischen der Lichtquelle und dem lichtempfindlichen Elementensatz angeordnetes Auflager für den Gegenstand und
eine mit diesem Gegenstands-Auflager gekuppelte und auf die elektrischen Positionierungssignale ansprechende Einrichtung zum Bewegen des auf den lichtempfindlichen Elementensatz fallenden Schattens, der von dem dazwischen befindlichen beleuchteten Gegenstand erzeugt wird, in eine Ruheposition innerhalb des vorgegebenen Flächenbereiches.

2. Vorrichtung zum Positionieren eines Gegenstandes innerhalb eines vorbestimmten Flächenbereiches, gekennzeichnet durch

eine Lichtquelle,

ein Auflager zum Abstützen und Bewegen des Gegenstandes in der Auflagerebene innerhalb des Lichtstromes der Quelle, so daß von dem·Gegenstand ein Schattenbild vorgegebener Größe auf eine zweite Ebene geworfen wird, die im allgemeinen parallel zu der ersterwähnten Ebene ist,

eine lichtempfindliche Einrichtung zum Ermitteln der in verschiedenen Teilen einer Umfangszone in der zweiten Ebene aufgenommenen Lichtstromwerte unter Ausschluß eines ausgewählten Flächenbereiches, der hinsichtlich seiner Gestalt ähnlich dem Schattenbild, aber etwas größer als die vorgegebene Größe desselben ist, und

eine Steuereinrichtung zum Vergleichen der in verschiede-

nen Teilen der Umfangszone vor und nach dem Auflegen des Gegenstandes für den Schattenbildwurf ermittelten Lichtstromwerte und zum Steuern der Auflager- und Bewegungseinrichtung, um den Gegenstand in der ersten Ebene derart zu verschieben, daß die Differenz zwischen den vorhergehenden und nachfolgenden Lichtstromwerten in jedem der Zonenteile minimiert wird, so daß das Schattenbild innerhalb des ausgewählten Flächenbereiches der zweiten Ebene und der Gegenstand selbst in einem entsprechenden Flächenbereich der ersten Ebene positioniert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangszone eine Mehrzahl von vorgegebenen lichtempfindlichen Flächenbereichen aufweist, von denen jeder auf den Lichtstrom anspricht, den er in nicht konkurrierenden Teilen der Umfangszone aufnimmt, und so gestaltet ist, daß er einen Meßwert für den zugeordneten Flächenbereich liefert, und daß die Steuereinrichtung Mittel zum Abgleichen der Meßwerte aller Flächenbereiche vor dem Auflegen des Gegenstandes für den Schattenwurf auf die lichtempfindliche Einrichtung sowie eine Einrichtung enthält, mit welcher der Gegenstand, sobald er für den Schattenwurf aufgelegt worden ist, so bewegbar ist, daß die Meßwerte wieder auf den abgeglichenen Zustand zurückgeführt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Einrichtung eine Gruppe von lichtempfindlichen Elementen enthält, welche die Lichtstromwerte sowohl in den Flächenbereichen der Umfangszone als auch im ausgewählten Flächenbereich auswerten, und daß eine Einrichtung zum selektiven Unterdrücken des Lichtstromes von der Lichtquelle wenigstens zum Umriß des ausgewählten Flächenbereiches dieser Elementengruppe vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Unterdrücken des Lichtstromes eine Maske ist, die zumindest einen im wesentlichen opaken Flächenbereich hat, der ähnliche Gestalt wie das Gegenstandsbild hat und etwas größer als dieses ist, wobei sich dieser opake Flächenbereich in einer solchen Lage befindet, daß er den ausgewählten Flächenbereich der Elementengruppe abschattet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Maske ein transparentes Blatt ist, welches den opaken Flächenbereich trägt, und daß die Auflager- und Bewegungseinrichtung eine lichtdurchlässige Auflagerfläche hat.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementengruppe aus einer Vielzahl von lichtempfindlichen Elementen besteht, deren Ausgangssignale in ausgewählte Untergruppen zusammengefaßt sind, so daß sie eine in Segmente unterteilte Elementengruppe definieren, wobei jede Untergruppe ein Positionssignal liefert, das dem Lichtstromwert entspricht, der von jenem Teil der Elementengruppe aufgenommen wird, welcher der betreffenden Untergruppe zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung Mittel zum Vergleichen und Abgleichen der Positionssignale bei selektiver Unterdrückung des Lichtstromes vor dem Einbringen des Gegenstandes in den Lichtstrom sowie eine Einrichtung zum Bewegen des in den Lichtstrom eingebrachten Gegenstandes aufweist, um die Positionssignale jeder Untergruppe in den abgeglichenen Zustand zurückzuführen.

9. Verfahren zum Positionieren eines Gegenstandes innerhalb eines vorbestimmten Flächenbereiches, dadurch gekennzeichnet, daß

eine lichtempfindliche Gruppe definiert wird,
daß in Abhängigkeit vom Betrag des Lichtstromes, der in verschiedenen Teilen dieser Gruppe aufgenommen wird, Positionssignale erzeugt werden,

daß der Lichtstrom durch ein lichtdurchlässiges Auflager geleitet wird, so daß ein Schattenbild vorgegebener Größe von dem Gegenstand auf die Gruppe geworfen wird, wenn der Gegenstand auf dem Auflager angeordnet wird,

daß der Empfang des vom Auflager durchgelassenen Lichtstromes in einem ausgewählten Flächenbereich der Gruppe, der hinsichtlich seiner Gestalt ähnlich dem auf die Gruppe zu werfenden Schattenbild und etwas größer als dieses ist, durch eine Maske verhindert wird,

daß die Anfangswerte des in verschiedenen, den ausgewählten Flächenbereich umgebenden Teilen der Gruppe vor dem Auflegen des Gegenstandes auf das Auflager aufgenommenen Lichtstromes ermittelt werden,

daß der Gegenstand sodann derart auf das Auflager aufgelegt wird, daß er ein Schattenbild wirft,

daß die sich ergebenden Vergleichswerte des Lichtstromes ermittelt werden und

daß der Gegenstand auf dem Auflager in eine Position gebracht wird, in welcher die zuletzt ermittelten Lichtstromwerte im wesentlichen gleich den Anfangswerten sind, worauf sich das Schattenbild des Gegenstandes innerhalb des ausgewählten Flächenbereiches und der Gegenstand selbst in einem entsprechenden Flächenbereich des Auflagers befindet.

10. Vorrichtung (12) zum Plazieren eines Artikels (54) in eine Sollposition, gekennzeichnet durch

ein Auflager (46) zum Abstützen und Bewegen des Artikels (54) in einer Ebene,

eine Einrichtung (.68) zum Beleuchten des Artikels, um ein Schattenbild (90) desselben zu erzeugen,

eine Vielzahl von lichtempfindlichen Elementen (72, 76, 78, 80, 82, 84, 86), die so angeordnet sind, daß sie zumindest in Randteile des Schattenbildes (90) hineinragen,

eine zwischen der Beleuchtungseinrichtung (68) und den lichtempfindlichen Elementen (72 - 86) angeordnete Maske (60), die zumindest zwei Abschnitte verschiedener optischer Dichte aufweist, von denen einer (88) einen mit dem Schattenbild (90) kongruenten Umriß hat und mit diesem axial eingefluchtet ist, wenn sich der Artikel (54) in der Sollposition befindet,

wobei die Photozellen (72 - 86) erste Ausgangssignale

liefern, wenn das Schattenbild (90) und der Umriß (88) axial eingefluchtet sind, und zweite Ausgangssignale, wenn das Schattenbild (90) und der Umriß (88) nicht axial eingefluchtet sind,

und ejne Einrichtung (Fig. 8a), welche auf die zweiten Signale anspricht und die Bewegungseinrichtung (102) steuert, um den Artikel (54) zu bewegen und dessen Schattenbild (90) axial mit dem Umriß (88) einzufluchten.