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Lichtelektrische Kontrolle und Messung der Bogenlage an den Anlegmarken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kontrolle und Messung
der Bogenlage an den Anlegmarken von bogenbe- und bogenverarbeitenden Maschinen
auf lichtelektrischem Wege.
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Es ist bekannt, beispielsweise durch die BRD-Patentschrift 835 749,
zur Kontrolle der Bogenlaee an den Anlegmarken von bogenbe- und bogenverarbeitenden
Maschinen eine lichtelektrische Einrichtung bestehend aus einem lichtelektrischen
Sender und einem licht elektrischen Empfänger, dem ein Meßverstärker zur Auslösung
von Anlegeschaltoperationen zugeordnet ist, zu verwenden.
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Des weiteren ist bekannt zur Erreichung einer größtmöglichen Kontrollgenauigkeit
die licht elektrische Einrichtung an eine spannungsstabilsierte Stromquelle anzuschließen.
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Nachteilig ist bei diesen Einrichtungen, daß durch Temperaturschwankungen,
Speisespannungsschwankungen, die selbst noch bei stabilisierten Stromquellen auftreten,
sowie Verschmutzung und Alterung von Empfänger und Sender die vom Empfänger abgegebenen
Werte, welche für die Auslösung von Anlegeschaltoperationen benötigt werden, bei
gleichen zu kontrollierenden Objekten strark schwanken. Aus diesem Grund kann mit
diesen Einrichtungen keine Messung der Bogenlage im Meßbereich, sondern nur eine
Kontrolle der Bogenlage, d. h. ob überhaupt ein Bogen an den Anlegmarken anliegt,
vorgenommen werden.
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Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung,
zur exakten Kontrolle und Messung der Bogenlage an den Anlegmarken.
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Aufgabe der Erfindung.ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur
exakten Kontrolle bzw. Messung der Bogenlage an den Anlegmarken von bogenbe- und
bogenverarbeitenden Maschinen unabhängig von Temperatureinflüssen, Verschmutzung
bzw. Alterungseinflüssen zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß von einem lichtelektrischen
Geber ein Lichtstrom ausgesendet, der Licht strom von zwei dicht nebeneinanderliegenden
lichtelektrischen Empfängern empfangen, in eine Meßspannung umgewandelt, die Meßspannung
des einen lichtelektrischen Empfängers einer Auswertschaltung für die Steuerung
der Maschine und die Meßspannung des anderen licht elektrischen Empfängers einer
weiteren Auswertschaltung zugeführt, mittels der weiteren Auswertschaltung eine
Differenzspannung zwischen der Meß- und einer Sollspannung gebildet, durch die Differenz
spannung der Lichtstrom des lichtelektrischen Gebers verändert und der Ausgangswert
der Meßspannung des lichtelektrischen Empfängers auf einen konstanten Betrag gebracht
wird.
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Die Erfindung wird auch dadurch gelöst, von einem lichtelektrisohen
Geber ein Lichtstrom ausgesendet, der Lichtstrom von einem lichtelektrischen Empfänger
empfangen, in eine Meßspannung umgewandelt, die Meßspannung zum Meßzeitpunkt einer
Auswertschaltung für die Steuerung der Maschine und außerhalb des Meßzeitpunktes
einer weiteren Auswertschaltung zugeftihrt, mittels der weiteren Auswertschaltung
eine
Differenzspannung zwischen der Meß- und einer Sollspannung
gebildet und durch die Differenzspannung der Lichtstrom des licht elektrischen Gebers
verändert und der Ausgangswert der Meßspannung des licht elektrischen Empfängers
auf einen konstanten Betrag gebracht wird.
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Die Einrichtung zur Durchführung des erstgenannten Verfahrens sieht
vor, daß drei Strompfade parallel zueinander an einer stabilisierten Spannungsquelle
liegen, wobei der erste Strompfad aus einer Reihenschaltung eines licht elektrischen
Empfängers und eines veränderbaren Widerstandes, dem der Eingang eines Meßverstärkers
parallel geschaltet ist, der zweite Strompfad aus der Reihenschaltung eines weiteren
lichtelektrischen Empfängers und eines wieteren veränderbaren Widerstandes und der
dritte Strompfad von einem Sollwertgeberwiderstand gebildet wird und zweschen dem
weiteren lichtelektrischen Empfänger und dem weiteren veränddrbaren Widerstand einerseits
und dem Sollwertgeberwiderstandab griff anderseits ein Regelverstärker liegt, dessen
Ausgang ein lichtelektrischer Geber fur die genannten lichtelektrischen Empfänger
nchgeordnet ist.
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Die genannten lichtelektrsichen Empfänger sind dabei unmittelbar nebeneinander
angeordnet.
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Die Einrichtung zur Durchführung des letztgenannten Verfahrens sieht
vor, daß drei Reihenschaltungen parallel zueinander an einer stabilisierten Spannungsquelle
liegen, wobei die erste Reihenschaltung aus einem lichtelektrischen Geber und einem
stellgliedbetätigten Widerstand, die zweite
Reihenschaltung aus
einem licht elektrischen Empfänger und einem Widerstand, die dritte Reihenschaltung
aus einem einstellbaren Widerstand und einem Sollwertgeberwiderstand besteht, zwischen
dem Widerstand und dem lichtelektrischen Empfänger einerseits und zwischen Sollwertgeberwiderstand
andererseits ein Eingang eines Meßverstärkers liegt, zu dessen Eingang ein durch
einen Takt schalt er trennbarer Eingang eines Regelverästärkers parallel geschaltet
ist und dem Ausgang des Regelverstärkers ein Stellglied flir einen Abgriff des einstellbaren
Widerstandes nachgeordnet ist.
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Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausfuhrungsbeispiel naher
erläutert werden.
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Zu den Zeichnungen zeigen Fig. 1 Einrichtung mit kontinuierlicher
Regelung Fig. 2 Anordnung des lichtelektrischen Gebers und der lichtelektrischen
Empfänger für kontinuierliche Regelung Fig. 3 Einrichtung für diskoninuierliche
Regelung Fig. 4 Anordnung des lichtelektrischen Gebers und des licht elektrischen
Empfängers für iskontinuierliche Regelung Fig. 5 Meßspannung in Abhängigkeit vom
Weg des Bogens im Strahlengang (kontinuierliche Regelung) Fig. 6 Meßspannung in
Abhängigkeit vom Weg des Bogens im Strahlengang (diskontinuierliche Regelung)
Die
Einrichtung mit kontinuierlicher Regelung besteht aus einem lichtelektrischen Geber
1 und zwei unmittelbar nebeneinander liegenden lichtelektrischen Empfängern 2, 3.
Der licht elektrische Empfänger 2 wird nur für die Messung, der weitere licht elektrische
Empfänger 3 nur für die Regelung benutzt; das zu messende Objekt, der Bogen, darf
deshalb nur den Strahelgangzwischen dem licht elektrischen Geber 1 und dem lichtelektrsichen
Empfänger 2 unterbrechen. Voraussetzung für eine stets richtige Messung sind gleiche
Temperatur und Verschmutzung der Empfänger 2, 3, dies ist durch die Anordnung im
geringen Abstand voneinander gewährleistet.
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Der licht elektrische Empfänger 2 ist mit einem veränderbaren Widerstand
4 in Reihenschaltung an einer stabilisierten Spannungsquelle 5 angeschlossen, parallel
zum Widerstand 4 ist der Eingang eines Meßverstärkers 6 geschaltet; an dem Meßverstärker
6 ist ein Grenzwert einstellbar. Bei über oder Unterschreitung dieses Grenzwertes
werden Schaltoperationen speziell Anlegeschaltoperationen ausgelöst. Parallel zu
diesem Strompfad, der aus dem lichtelektrischen Empfänger 2 und veränderbaren Widerstand
4 besteht, ist ein weiterer licht elektrischer Empfänger 3 in Reihenschaltung mit
einem wieteren veranderbaren Widerstand 7 angeordnet. Parallel zu diesen beiden
Strompfaden ist ein dritter Strompfad an der Spannungsquelle 5 angeschlossen. Dieser
Strompfad wird gebildet von einem Sollwertgeberwiderstand 8. Zwischen dem weiteren
licht elektrischen Empfänger 3 und dem weiteren veränderbaren Widerstand 7 einerseits
und dem Sollwertgeberwiderstandabgriff
9 andererseits ist ein Regelverstärker
10 angeordnet, dessen Ausgang der lichtelektrische Geber 1 nachgeordnet ist.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Eine Ånderung der
Werte des weiteren Empfängers 3 infolge Temperaturschwankungen, Verschmutzung oder
Alterung hat eine Anderung der Spannung Uist zur Folge. Da im Regelverstärker 10
die Differenz zwischen Uist und Usoll-anliegt, ändert sich auch die Ausgangsspannung
desselben d. h. die Spannung für den lichtelektrischen Geber 1. Durch den Regelkreis
wird nun über die veränderte Geberspannung der Lichtstrom soweit verändert, daß
der weitere lichtelektrische Empfänger 3 und damit die Spannung Uist den vorgeachriebenen
Wert UBol1 annimmt. Da die aufgetretene Störung in gleichem Maße auch auf die Werte
des licht elektrischen Empfängers 2 gewirkt haben, werden die Werte dieses Empfängers
durch den nachgeregelten Licht strom ebenfalls wieder auf den ursprünglichen Wert
gebracht, da. h. die Messung beginnt wieder bei dem gleichen Auagangswert.
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Der eigentliche Meßvorgang zwischen lichtelejtrischem Geber 1 und
licht elektrischem Empfänger 2 verandert die Werte desselben, die sich ebenfalls
in einer Veränderung der Spannung über dem veränderbaren Widerstand 4 bemerkbar
machen. Diese Spannungsänderung wird über den Meßverstärker 6 zur weiteren Steuerung
benutzt.
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Bei der Einrichtung mit diskontinuierlicher Regelung wird ein lichtelektrischer
Geber 1' und ein lichtelektrischer Empfänger 2' benutzt; drei Reihenschaltungen
liegen dabei
parallel an einer stabilisierten Spannungsquelle 5'.
Die erste Reihenschaltung wird gebildet von dem lichtelektrischen Geber 1 t und
einem stellgliedgetätigten Widerstand 11. Die zweite Reihenschaltung wird gebildet
von dem lichtelektrischen Empfänger 2' und einen Widerstand 12. Die dritte Reihenschaltung
besteht aus einem einstellbaren Widerstand 13 und einem Sollwertgeberwiderstand
8t. Zwischen dem einstellbaren Widerstand 13 und dem Sollwertgeberwiderstand 8'
einerseits und dem lichdiektrischen Geber 2' und dem Widerstand 12 andererseits
liegt ein Meßverstärker 6' mit einstellbarem Grenzwert.
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Zum Eingang des Meßverstärkers 6' ist ein durch einen Taktschalter
14 trennbaren Eingang eines Regelverstärkers 10' parallelgeschaltet. Dem Ausgang
des Regelverstärkers 10' ist ein Stellglied 15 für einen Abgriff 16 des stelltliedbetätigten
Widerstandes 11 nachgeordnet. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Nach
Beendigung der Messung der Bogenlage wird der Regelkreis mit dem Taktr schalter
14 geschlossen. Jetzt wirkt wieder die eventuell vorhandene Differenz zwischen Uist
und Usoll auf den Eingang des Regelverstärkers 10', wodurch das Stellglied 15 den
Abgriff 16 des stellgliedbetätigten Widerstandes 11 solange verstellt, bis die Differenz
zwischen Uist und Usoll Null ist; der konstand geregelte Ausgangswert für die nachfolgende
Messung ist in diesem Fall Null.
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Kurz vor Beginn der Messung wird der Regelkreis unterbrochen, so daß
die mit dem Meßobjekt veränderlichen Werte des Empfängers 2' über den Meßverstärker
6' ausgewertet werden können.
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Beide Lösungen haben gemeinsam, daß auf Grund der Regelung der Auagangspunkt
der Messung konstant bleibt. Bei der erstgenannten Ausftiiirungsform wird die Meßspannung
von einem maximalen Wert auf Null (Fig. 5) und bei der 8vtiteren Ausführungsformen
von Null auf einen maximalen Wert (Fig. 6) mit Einlauf des Meßobjektes in den Strahlengang
verändert.
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Durch den eingesetzten Meßverstärker 6, 6' mit Grenzwertausgang kann
bei einer beliebig einstellbaren Spannung zwischen Null und dem maximalen Wert ein
Signal abgegeben werden. Durch Eichung kann dieser Signalgabe eindeutig ein Abstand
der Bodenkante von der Sollage, zugeordnet werden.
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Da der Grenzwert einstellbar ist, kann auch eine gewünschte Anlegetoleranz
eingestellt werden. Durch die verwendeten Regelkreise ist die Messung sehr genau.