DE3333148C2 - - Google Patents
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- DE3333148C2 DE3333148C2 DE19833333148 DE3333148A DE3333148C2 DE 3333148 C2 DE3333148 C2 DE 3333148C2 DE 19833333148 DE19833333148 DE 19833333148 DE 3333148 A DE3333148 A DE 3333148A DE 3333148 C2 DE3333148 C2 DE 3333148C2
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
In der Gummiindustrie werden optische Sensoren gebraucht,
die für Meßzwecke in einem bestimmten Meßabstand zu einer Gummifläche
positioniert werden müssen.
Eine Einrichtung, die die Positionierung
bzw. Ausrichtung einer Gummifläche relativ zu einem
optischen Sensor ermöglicht, ist z. B. aus der
US 41 26 943 bereits bekannt.
Mit dem optischen
Sensor wird z. B. die Oberflächenrauhigkeit des
Gummis gemessen. Ein anderer Anwendungsfall ist das
Lesen von Codes auf dem Gummi, z. B. eines Balkencodes
auf der Seitenfläche eines Reifens.
Der Balkencode kann in Form von Erhebungen,
ähnlich den Schriftzügen auf den Seitenflanken, vorgesehen
sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Einrichtung zu schaffen, mit der der optische
Sensor mit hoher Genauigkeit in einem Abstand zur
Gummifläche positioniert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1
gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird zusätzlich
zu dem optischen Sensor ein kapazitiver Meßkopf vorgesehen,
der zur Positionierung des optischen Sensors relativ zur
Gummifläche dient.
Diese Anordnung aus zwei ganz verschiedenartigen Sensoren
bietet besondere Vorteile. Die Sensoren arbeiten mit
unterschiedlichen Feldern bzw. Strahlen und beeinflussen
sich deshalb nicht gegenseitig. Der kapazitive Meßkopf
reagiert nicht auf unterschiedliche Oberflächeneigenschaften
des Gummis, sondern auf das Medium, das in
das elektrische Feld des Meßkopfes gelangt. In dem Genauigkeitsbereich,
der für die Positionierung interessant ist,
haben kapazitive Meßköpfe eine ausgezeichnete
Auflösung und Stabilität.
Ein optischer Sensor dagegen reagiert ausschließlich
auf die Eigenschaften der Oberfläche des Gummis.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung
erläutert.
Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung einer Ausführungsform
der Positionierungseinrichtung, und
Fig. 2 eine spezielle Form des vorgesehenen optischen
Sensors.
In Fig. 1 ist ein Reifen 14 auf einer Wechselfelge 15
aufgezogen, wie andeutungsweise im Schnitt
dargestellt. Es soll ein optisch lesbarer Balkencode
auf der Seitenflanke 13 des Reifens 14
abgetastet werden. Dazu dient ein optischer Sensor 16.
Dieser Sensor 16 ist seitlich an dem Gehäuse eines
kapazitiven Meßkopfes 12 befestigt.
Der kapazitive Meßkopf 12 hat eine
empfindliche Elektrodenanordnung an der dem
Reifen zugewandten Fläche seines Gehäuses. Der Kopf 12 ist
an einem Haltearm 1 angeordnet. Der Haltearm 1
kann über ein Spindelsystem 3 von einem Motor 4
in die Richtungen des Doppelpfeiles 2 verstellt werden,
wodurch die Distanz 10 des Meßkopfes 12 zur abzutastenden
Fläche 13 des Reifens 14 variiert werden kann.
Der Meßkopf 12 gibt an einer Ausgangsleitung 5
ein analoges Ausgangssignal Uk ab. Dieses ist über eine
Leitung 6 einem Auswertungsgerät 7 zugeführt.
Der optische Sensor 16 liefert ebenfalls ein Analogsignal Uo,
welches über eine Leitung 11 dem Auswertungsgerät 7
zugeführt ist.
In dem Auswertungsgerät 7 wird das Signal Uo analysiert
und der zu lesende Code abgeleitet.
Da die Weiterverarbeitung der Signale hier nicht näher
interessiert, wird auf das Auswertungsgerät 7 nicht
weiter eingegangen.
Das Signal Uk wird weiter einem Fensterdiskriminator
8 zugeführt. Am Ausgang des Fensterdiskriminators
8 erscheinen, je nach Lage des
Signals Uk im Ausgangssignalbereich des Meßkopfes
12, unterschiedliche Steuersignale. Diese Steuersignale
werden über eine Freigabeeinrichtung 9
dem Motor 4 zugeführt. Von den Steuersignalen
wird der Motor 4 so geregelt, daß der Meßkopf
12 und damit auch der optische Sensor 16 in die gewünschte
Position gebracht werden.
Ein solcher Regelmechanismus kann z. B. erreicht werden,
wenn ein Fensterdiskriminator 8 verwendet wird, der
in einem mittleren Bereich Signale abgibt, die den
Motor nicht verstellen, in dem darunterliegenden
Signalbereich Steuersignale, die den Motor in
der einen Richtung verstellen und im darüberliegenden
Signalbereich Steuersignale, die den
Motor in der anderen Richtung verstellen. Die
Ausgangssignale des Fensterdiskriminators 8 sind
dabei den Drehrichtungen des Motors 4 so zuzuordnen,
daß bei einer Störung in jedem Fall der mittlere Signalbereich
angelaufen wird.
Als Fensterdiskriminator 8 eignet sich beispielsweise
die bekannte integrierte Schaltung TCA 965
des Herstellers Siemens. Selbstverständlich kann
eine solche Fensterdiskriminator-Wirkung auch
erreicht werden, wenn für die Steuerung ein
Mikrocomputer verwendet wird.
Es ist möglich, den beschriebenen Einstellmechanismus
einmal nach dem Aufziehen des Reifens
und vor Beginn der Messung auszulösen und anschließend
wieder zu verriegeln.
Der Meßkopf 12 arbeitet mit einem hochfrequenten
Wechselfeld.
Das Gummi hat für das von dem Meßkopf 12
gebildete elektrische Wechselfeld die Eigenschaften
eines elektrisch leitfähigen Körpers.
Ein Beispiel für einen geeigneten Meßkopf ist in der
DE-OS 31 34 342 beschrieben.
Der kapazitive Meßkopf 12 tastet den Reifen 14 auf einer
Fläche von beispielsweise 3 cm² ab, wobei
ein mittlerer Abstand dieser Fläche gemessen wird.
Der kapazitive Meßkopf 12 ist für eine
fein auflösende Abtastung
der Reifenoberfläche nicht geeignet. Für die Abstandserfassung
ist er jedoch hervorragend geeignet, da die
Oberflächenbeschaffenheit (hell, dunkel, rauh, glänzend
usw.) in die Messung nicht eingeht.
Der optische Sensor 16 tastet im Gegensatz zu dem Meßkopf
12 den Reifen nur auf einer kleinen Fläche ab, dafür erreicht
dieser Sensor eine wesentlich größere Auflösung bei der
Erfassung der Eigenschaften der zu untersuchenden
Fläche.
In Fig. 2 ist der Strahlengang eines solchen optischen
Sensors 16 dargestellt.
Über Lichtleitfasern 19 und 20 wird Licht,
z. B. Infrarotlicht, in einem Winkel 17 auf die Reifenoberfläche
gestrahlt. Die Faseroptik 18 stellt den
Empfänger dar.
Es soll mit dem Sensor 16 ein Codebalken 22 auf der
Reihenoberfläche 23 erfaßt werden.
Der Öffnungswinkel der Faseroptik 18 ist so
klein gewählt, daß die Reifenoberfläche in einem Bereich
abgetastet wird, dessen Abmessung in Bewegungsrichtung
in der Größenordnung der Breite des Codebalkens
liegt oder kleiner ist. Der Abtastwinkel ist so
gewählt, daß die zum Erkennen des Balkens erforderliche
Auflösung noch erhalten wird.
Im dargestellten Beispiel ist der Abtaststreifen
deutlich schmaler als der Codebalken.
Die beschriebenen Öffnungswinkel der Faseroptik
lassen sich mit den heute zur Verfügung stehenden
Lichtleitern unter Zuhilfenahme von Lichtleitern mit
Linsenwirkung erreichen.
Am besten richtet man die Empfängeroptik so aus, daß
auf einer zu den Balken parallelen Linie abgetastet wird.
Diese Optik kann, wie in Fig. 2 dargestellt,
z. B. aus mehreren in einer Linie angeordneten Lichtleitfasern,
die auf einem gemeinsamen optischen
Empfängerelement enden, aufgebaut werden.
Der optische Sensor tastet beispielsweise einen
Streifen auf der Oberfläche des Reifens ab mit den
Abmessungen 1 mm mal 5 mm ab.
Mit Vorteil werden der optische Sensor und der kapazitive
Meßkopf bei der erfindungsgemäßen Einrichtung starr
miteinander verbunden, so daß sie in einem Einrichtvorgang
auf die Gummifläche ausgerichtet werden können.
Die beiden verschiedenen Sensoren können auch
in einem gemeinsamen Gehäuse vereinigt werden, so
daß ein Hybridsensor entsteht.
Claims (3)
1. Einrichtung zur Positionierung eines optischen
Sensors (16) auf einen Abstand zu einer Gummifläche (13)
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Positionierung ein kapazitiver Meßkopf
(12) verwendet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der optische Sensor (16) und der kapazitive
Meßkopf (12) mechanisch so miteinander gekoppelt sind,
daß sie gemeinsam auf die Gummifläche (13)
ausgerichtet werden können.
3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der optische Sensor (16) mit dem kapazitiven Meßkopf
(12) eine bauliche Einheit bildet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833333148 DE3333148A1 (de) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | Einrichung zur positionierung eines optischen sensors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833333148 DE3333148A1 (de) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | Einrichung zur positionierung eines optischen sensors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3333148A1 DE3333148A1 (de) | 1985-03-28 |
DE3333148C2 true DE3333148C2 (de) | 1992-07-16 |
Family
ID=6209042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833333148 Granted DE3333148A1 (de) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | Einrichung zur positionierung eines optischen sensors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3333148A1 (de) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2407065C2 (de) * | 1974-02-14 | 1984-10-18 | Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt | Einrichtung zur kapazitiven Abstandsmessung |
US4126943A (en) * | 1977-05-20 | 1978-11-28 | Hunter Engineering Company | Wheel alignment apparatus and method |
DE3134342A1 (de) * | 1981-08-31 | 1983-03-10 | Ingenieure Block + Seichter, 3000 Hannover | Elektronischer kapazitiver messkopf fuer distanzmessungen |
-
1983
- 1983-09-14 DE DE19833333148 patent/DE3333148A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3333148A1 (de) | 1985-03-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SEICHTER GMBH, 3000 HANNOVER, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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