DE2904567A1

DE2904567A1 - PHOTOELECTRIC DEVICE FOR SCANNING MARKINGS

Info

Publication number: DE2904567A1
Application number: DE19792904567
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: JAY ELECTRONIQUE LA TRONCHE
Current assignee: JAY ELECTRONIQUE LA TRONCHE
Priority date: 1978-02-13
Filing date: 1979-02-07
Publication date: 1979-08-16
Also published as: FR2417142B1; FR2417142A1; IT7919843A0; IT1110972B

Description

5.2.19795.2.1979

JAY ZiLCCTRO^IQUä LA TRCUC-i- (Isere) FRANKREICHJAY ZiLCCTRO ^ IQUä LA TRCUC-i- (Isere) FRANCE

Photoelektrischa Vorrichtung zun Abtasten von MarkierungenPhotoelectric device for scanning markings

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Die Erfindung "bezieht sich, auf eine photoelektrische Markiervorrichtung, die insbesondere bestimmt ist für die Wahrnehmung grafischer Markierungen oder aller Objekte, die einen optischen Kontrast gegenüber dem Betrachtungsgrund aufweisen. The invention "relates to a photoelectric Marking device, which is particularly intended for the perception of graphic markings or all objects, which have an optical contrast to the viewing ground.

Bekannte Vorrichtungen dieser Art, die oft in der Industrie für Automationszwecke eingesetzt werden, sind nach zwei Alternativen gebaut, von denen die eine eine Yisierachse aufweist, die senkrecht zur Achse des zum elektrischen Anschluß der Vorrichtung dienenden Verbinders liegt, während die andere eine parallel zur Achse des gleichen Verbinders liegende Visierachse hat.Known devices of this type, which are often used in industry for automation purposes, are built according to two alternatives, one of which has a Yisier axis perpendicular to the axis of the to electrical connection of the device serving connector lies, while the other one parallel to the axis of the same connector has a sight axis.

Diese bekannten Vorrichtungen haben deshalb insoweit einen großen Nachteil, als es erforderlich ist, die Apparate, die sie aufnehmen müssen, in allen Einzelheiten festzulegen, um die Stellung und Ausrichtung der einzurichtenden Markierungsvorrichtungen fixieren zu können.These known devices therefore have a major disadvantage in that it is necessary to use the apparatus, that they must include, to determine in great detail, in order to determine the position and orientation of those to be set up To be able to fix marking devices.

Darüber hinaus schaffen diese Vorrichtungen Komplikationen und stellen Fehlerquellen dar bei der Wahl des zu bevorratenden Materials etc.; zudem erhöhen sie den Selbstkostenpreis, weil für ein gleiches Objekt zwei Ausführungen hergestellt werden müssen.In addition, these devices create complications and are sources of error in the choice of the stockpiling material etc .; In addition, they increase the cost price, because two for the same object Executions must be made.

Diese Erfindung verfolgt insbesondere den Zweck, diesen Nachteilen abzuhelfen, und befaßt sich deshalb mit einer photoelektrischen Markierungsvorrichtung, die sich zusammensetzt aus einem Gehäuse und einer Linse, einer Lichtquelle (Emitter), einem Empfänger und einem halbtransparenten Element, das optisch zwischen Emitter und Empfänger einerseits und der linse andererseits angeordnet ist, um das von der Lichtquelle emittierte Strahlenbündel auf die Linse und das von der Linse empfangene Bündel auf den Empfänger zu richten, wobei diese Vorrichtung da-This invention is particularly aimed at overcoming these drawbacks and is therefore concerned with one photoelectric marking device, which is composed of a housing and a lens, a Light source (emitter), a receiver and a semi-transparent element that is optically between the emitter and Receiver on the one hand and the lens on the other hand is arranged to the beam emitted by the light source on the lens and the beam received by the lens to direct the recipient, with this device

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durch gekennzeichnet ist, daß die Linse am Gehäuse so angeordnet ist, daß sie mehrere Stellungen einnehmen kann.is characterized in that the lens on the housing so is arranged so that it can occupy several positions.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung setzt sich das Gehäuse aus einem Vorderteil und aus einem Körper zusammen, die in bezug zueinander "beweglich sind; dabei ist der Vorderteil mit der Linse versehen.According to another feature of the invention, the housing is composed of a front part and a body, which are "movable" with respect to one another; the front part is provided with the lens.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden Vorderteil und Körper des Gehäuses durch eine Verbindungsebene zusammengebaut, die mit Nasen zur winkeligen Einstellung dieses Vorderteils und dieses Körpers versehen ist.According to a further feature of the invention, the front part and body of the housing assembled by a connecting plane with lugs for angular adjustment this front part and this body is provided.

Die Erfindung ist als nicht begrenzendes Beispiel in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, in denen:The invention is illustrated, as a non-limiting example, in the accompanying drawings, in which:

- die Abbildungeni und 2 in Schnittansicht eine Ausführungsform der Markierungsvorrichtung in ihren beiden möglichen Betriebsstellungen darstellen.FIGS. 1 and 2 show an embodiment in sectional view represent the marking device in its two possible operating positions.

- Abbildung 3 ist eine perspektivische Darstellung des Gehäus ekörpers;- Figure 3 is a perspective view of the housing body;

- Abbildung 4 ist eine perspektivische Ansicht des Vorderteils des Gehäuses;Figure 4 is a perspective view of the front part the housing;

- Abbildungen 5 und 6 sind eine Ansicht bzw. eine Draufsicht der Abbildungen 1 und 2;Figures 5 and 6 are respectively a plan view and a plan view of Figures 1 and 2;

- Abbildung 7 ist die Formel, die die Verschiebung der Achse der lichtempfindlichen Elemente auf der Achse der Linse angibt.- Figure 7 is the formula representing the displacement of the axis of the photosensitive elements on the axis of the Lens indicates.

Zweck der Erfindung ist es demzufolge, eine photoelektrische Markiervorrichtung herzustellen, die sich schnell anpassen läßt, um die Visierachse auf die photoelektrisch wahrzunehmenden Markierungen zu richten, undThe purpose of the invention is therefore to produce a photoelectric marking device that can be adjusted quickly to direct the sighting axis to the photoelectrically perceivable markings, and

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zwar unabhängig von der Ausrichtung der an ihrer Unterstützung "befestigten Vorrichtung.regardless of the orientation of the device attached to its support.

Fach den beigefügten Zeichnungen ist a eine konvergente Linse, deren- Brennpunkt sich gleichzeitig auf dem Emitterelement b und dem Empfängerelement £ befindet; diese Zweiteilung wird sichergestellt durch ein halbtransparentes Element, das im dargestellten Beispiel gebildet wird durch einen Spiegel f, der auf der Bahn des konvergenten Bündels dieser Linse angeordnet ist. Dieser Spiegel kann durch jedes andere halbtransparente Element ersetzt werden, wie z. B.durch ein Halbreflektorprisma.In the accompanying drawings, a is a convergent lens whose focal point is at the same time the emitter element b and the receiver element £ is located; this dichotomy is ensured by a semi-transparent element, which is shown in the example is formed by a mirror f which is arranged on the path of the convergent beam of this lens. This Mirror can be replaced by any other semi-transparent element, such as e.g. B. by a half reflector prism.

Die Emitter- und Empfangerelemente b bzw. £ können nach dem dargestellten Beispiel in den Stellungen, die sie jeweils einnehmen, umgekehrt werden, ohne daß hierdurch ihre Funktion geändert wird.The emitter and receiver elements b and £ can after the example shown are reversed in the positions they occupy, without this their function is changed.

Abbildung 1 stellt den Markierungskopf in der Gestaltung dar, in der die optische Visierachse g senkrecht zur Achse h des Verbinders _i liegt, die nach dieser Beschreibung als Bezugsachse genommen wird.Figure 1 shows the marking head in the design in which the optical sighting axis g is perpendicular to the axis h of the connector _i, which is taken as the reference axis according to this description.

Abbildung 2 stellt dm gleichen Markierungskopf in der Gestaltung dar, in der die optische Visierachse g parallel zur Achse h dieses Verbinders _i liegt.Figure 2 shows the same marking head in the design in which the optical sighting axis g is parallel to the axis h of this connector _i lies.

TJm von einer Visierart auf die andere überzuwechseln, genügt es, -wie aus dm Abbildungen 1 und2 deutlich hervorgeht, einfach die Schraube j_ zu lösen, die den Vorderteil k mit dem Körper z_ des Gehäuses verbindet und eine Drehachse für diesen Vorderteil darstellt, den Vorderteil k wegzuziehen, ihn um 180° verdreht wieder auf die Schraubenachse zu bringen, wieder gegen den Körper z_ zu halten und die Schraube jj_ wieder anzuziehen.TJm to switch from one type of visor to the other, it is sufficient, - as can be clearly seen from Figures 1 and 2, simply loosen the screw j_ that is holding the front part k connects to the body z_ of the housing and represents an axis of rotation for this front part, the front part pull k away, turn it 180 ° to bring it back onto the screw axis, again against the body z_ to hold and tighten the screw jj_ again.

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-ν--ν-

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Nach der in Abbildung 1 dargestellten Stellung strahlt das Emitterelement b seine Energie zur Linse a durch Spiegelung am halbtransparenten Spiegel f; was das EmpfängeiELement £ anlangt, so empfängt dieses die von der Linse a eingefa-ngene Energie nach deren Durchgang durch den halbtransparenten Spiegel f.After the position shown in Figure 1, the emitter element b radiates its energy through to lens a Reflection on the semi-transparent mirror f; as far as the receiving element is concerned, it receives that of The energy captured by the lens a after it has passed through the semitransparent mirror f.

Nach der in Abbildung 2 dargestellten Stellung strahlt das Emitterelement b seine Energie zur Linse a im Durchgang durch den halbtransparenten Spiegel f; was das Empfängerelement £ anlangt, so empfängt dieses die von cer Linse a eingefangene Energie durch Reflektion am halbtransparenten Spiegel f.After the position shown in Figure 2 radiates the emitter element b its energy to the lens a in the passage through the semitransparent mirror f; What the receiving element £ arrives, this receives the Energy captured by the lens a by reflection on the semi-transparent mirror f.

Es findet somit eine Umkehr der Art der Strahlungsübertragung statt, ohne das Ergebnis am Emitterelement und Empfängerelement optisch zu ändern.There is thus a reversal of the type of radiation transmission, without the result at the emitter element and optically change the receiver element.

Die Abbildungen 1, 2, 3, 4, 5 und 6 zeigen in ihrer Gesamtheit die für die Ausführung dieses Markierungskopfes gewählte praktische Anordnung. Die Abbildungen zeigen zudem bei 53 den Körper der Vorrichtung, bei 1 den Verbinder mit Achsea für den elektrischen Anschluß, bei b das Lichtgeberelement, bei £ das Lichtempfängerelement, bei m die gedruckte Schaltung zum Verbinden der drei letzteren, d. h. des Verbinders, des Emitters und des Empfängers, bei j_ die Verbindungsschraube zwischen Körper z_ und Vorderteil k der Vorrichtung, bei £ die Mutter, in die sich der Schraubenbolzen j_ schraubt. Diese Mutter, die die Form eines rechtwinkligen Parallelepipedons haben kann, hat an ihren Enden zwei kleine Zapfen für ihre Verankerung in den Lappen p_, die an der Rückseite des Vorderteils k angearbeitet sind. Diese Mutter dient gleichzeitig als Strahlungstrenner zwischen den Fotoelementen b und £ und zur Halterung des halbtransparenten Spiegels f, der in zwei seitlichenFigures 1, 2, 3, 4, 5 and 6 show in their entirety the practical arrangement chosen for the execution of this marking head. The figures also show at 53 the body of the device, at 1 the connector with axisea for the electrical connection, at b the light transmitter element, at £ the light receiver element, at m the printed circuit for connecting the latter three, ie the connector, the emitter and of the receiver, at j_ the connecting screw between the body z_ and the front part k of the device, at £ the nut into which the screw bolt j_ screws. This nut, which can have the shape of a right-angled parallelepiped, has two small pins at its ends for anchoring it in the tabs p_, which are worked on the back of the front part k. This nut also serves as a radiation separator between the photo elements b and £ and to hold the semi-transparent mirror f, which is in two lateral

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seitlichen Nuten gleitet, die ihm als Führung ins Innere des Vorderteils h dienen.side grooves that guide him inside of the front part h serve.

Bei £ ist vorgesehen das runde Loch zum Befestigen des Markierungskopfes durch eine Schraubverbindung (oder jedes "beliebige andere Mittel), bei r ein weiteres, jedoch längliches Loch, das das Loch £ in seiner Befestigungsrolle ergänzt und dabei ein leichtes Absenken zum Einstellen des Markierungskopfes ermöglicht, während bei s_ eine Dichtung in Form eines elastischen Rahmens aus Gummi oder jedem beliebigen Kunststoff eingesetzt ist.At £ the round hole is provided for attaching the Marking head by a screw connection (or any "any other means), at r another, however elongated hole that the hole £ in its fastening roller supplemented while allowing a slight lowering to adjust the marking head while at s_ a seal in the form of an elastic frame made of rubber or any plastic is used.

Die Winkelstellung des Vorderteils k in bezug auf den Körper _z ist sichergestellt durch Einpaßnasen, die bestehen einerseits aus den Lappen £ und andererseits aus den Querrippen v, die über die Verbindungsebene der beiden Teile vorstehen.The angular position of the front part k with respect to the body _z is ensured by fitting noses that exist on the one hand from the lobes £ and on the other hand from the transverse ribs v, which over the connecting plane of the two parts protrude.

Um einen leichteren Einbau der Phtoelemente (Emitter b und Empfänger c_) zu ermöglichen, sind diese jeweils für den Einbau in ein kleines parallelflaches Rechteckt i: und u vorgesehen, die im Körper %_ des Kopfes durch kleine Gleitbahnen an Ort und Stelle gehalten werden, die an jeder Seite der Halterungselemente Jb und u eingearbeitet sind. Der den Körper jz, den Vorderteil k sowie die Halterungselemente ^ und u bildende Stoff ist vorzugsweise isolierend und formbar, doch kann für den Körper z_ und den Vorderteil k auch ein formbarer leitender Stoff benutzt werden. Der halbtransparente Spiegel f wird vorzugsweise parallel zur Achse der Schraube jj_ eingebaut und seine halbtransparente Schicht in Richtung Linse a gedreht.To enable easier installation of the phto elements (emitter b and receiver c_), these are each intended for installation in a small parallelepiped rectangle i: and u, which are held in place in the body % _ of the head by small slideways, which are incorporated on each side of the support elements Jb and u. The material forming the body jz, the front part k and the holding elements ^ and u is preferably insulating and malleable, but a malleable conductive material can also be used for the body z_ and the front part k. The semitransparent mirror f is preferably installed parallel to the axis of the screw jj_ and its semitransparent layer is rotated in the direction of lens a.

In diesem Fall kann der Abstand zwischen der halbtransparenten Schicht des Spiegels f und der Achse der Schraube jj_ durch Anwendung der in Abbildung 7 dargestelltenIn this case, the distance between the semi-transparent layer of the mirror f and the axis of the Screw jj_ by applying that shown in Figure 7

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Formel errechnet werden, in der d ist gleich zu errechnende Entfernung, e_ ist gleich Dicke des Spiegels f und η ist gleich Brechungskoeffizient dieses Spiegels.Formula to be calculated in which d is equal to be calculated Distance, e_ is equal to the thickness of the mirror f and η is equal to the refractive index of this mirror.

Dis Achse der Elemente Photoemitter b und Photoempfänger £ ist in "bezug auf die Achse der Linse a leicht versdDben. Diese auf die Brechung der Strahlen im Spiegel zurückzuführende Verschiebung ist gleich dem Abstand d., berechnet anhand der in Abbildung 7 dargestellten Formel, multipliziert mit der Quadratwurzel aus 2„The axis of the elements photo emitter b and photo receiver £ is slightly different with respect to the axis of the lens a. This shift, which is due to the refraction of the rays in the mirror, is equal to the distance d., Calculated using the formula shown in Figure 7, multiplied by the square root of 2 "

Die Abbildungen 3 inid 4 zeigen in perspektivischer Darstellung den Körper z_ bzw. den Vorderteil k des Markierkopfes. Figures 3 and 4 show a perspective view the body z_ or the front part k of the marking head.

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ΊΟΊΟ

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Claims

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A IT SPRÜCHEA IT SAYINGS

^r1.) Photoelektrische Markiervorrichtung., bestehend aus einem Gehäuse mit einer Linse, einem Emitter, einem Empfänger und einem halbtransparenten Element, das optisch zwischen Emitter und Empfänger einerseits und der Linse andererseits angeordnet ist, um das vom Emitter abgegebene Lichtstrahlenbündel auf die Linse und das von der Linse empfangene Bündel auf den Empfänger zu richten, eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Linse am Gehäuse so angeordnet ist, daß sie mehrere Stellungen einnehmen kann. ^r 1.) Photoelectric marking device., consisting of a housing with a lens, an emitter, a receiver and a semitransparent element, which is optically arranged between the emitter and receiver on the one hand and the lens on the other hand, around the light beam emitted by the emitter on the lens and directing the beam received by the lens towards the receiver, a device which is characterized in that the lens is arranged on the housing so that it can assume several positions.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse sich zusammensetzt aus einem Vorderteil und einem Körper, die in bezug zueinander beweglich sind, wobei der Vorderteil mit der Linse versehen ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the housing is composed of a front part and a body movable with respect to each other, the front part being provided with the lens.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderteil und der Körper des Gehäuses zusammengebaut werden über eine Verbindungsebene, die mit Nasen zum winkeligen Einstellen dieses Vorderteils und dieses Körpers versehen ist.5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the front part and the body of the housing are assembled are connected via a connection plane with noses for angular adjustment of this front part and this body is provided.

4. Vorrichtung gemäß einem beliebigen der voraufgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das halbtransparente Element am Vorderteil fixiert und damit beweglich ist.4. Apparatus according to any of the foregoing Claims, characterized in that the semi-transparent element is fixed on the front part and thus movable is.

5. Vorrichtung gemäß einem beliebigen der voraufgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das halbtransparente Element aus einem Spiegel besteht. 5. Apparatus according to any of the foregoing Claims, characterized in that the semi-transparent element consists of a mirror.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse am Gehäuse so angeordnet ist, daß sie zv/ei Stellungen einnehmen kann.6. Device according to claim 1, characterized in that that the lens is arranged on the housing so that it can assume two positions.

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7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Linse für eine dieser Stellungen parallel zur Achse des Emitters und für die andere dieser Stellungen parallel zur Achse des Empfängers liegt.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the axis of the lens for one of these positions is parallel to the axis of the emitter and for the other of these positions is parallel to the axis of the receiver.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderteil und der Körper mit Hilfe einer Schraube und einer -Mutter zusammengebaut sind, deren Achse eine Drehachse für den Vorderteil darstellt.8. Apparatus according to claim 4, characterized in that the front part and the body by means of a screw and a nut are assembled, the axis of which represents an axis of rotation for the front part.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter mittels Zapfen am Vorderteil montiert ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the nut is mounted on the front part by means of pins.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei mit dem Körper zusammengebautem Vorderteil die Mutter zwischen Emitter und Empfänger angeordnet ist.10. The device according to claim 9, characterized in that when assembled with the body the front part Mother is arranged between the emitter and receiver.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das halbtransparente Element am Vorderteil mit Hilfe der Schraube zum Zusammenbau dieses Vorderteils mit dem Körper gehalten wird.11. The device according to claim 8, characterized in that the semi-transparent element on the front part with the help the screw for assembling this front part to the body.

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