EP0388937B1 - Positioniereinrichtung - Google Patents

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EP0388937B1
EP0388937B1 EP90105373A EP90105373A EP0388937B1 EP 0388937 B1 EP0388937 B1 EP 0388937B1 EP 90105373 A EP90105373 A EP 90105373A EP 90105373 A EP90105373 A EP 90105373A EP 0388937 B1 EP0388937 B1 EP 0388937B1
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EP
European Patent Office
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sensors
holes
positioning device
rail
markings
Prior art date
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EP90105373A
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Inventor
Werner Hartmeier
Giorgio Citterio
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Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/005Service carriages travelling along the machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/22Automatic winding machines, i.e. machines with servicing units for automatically performing end-finding, interconnecting of successive lengths of material, controlling and fault-detecting of the running material and replacing or removing of full or empty cores
    • B65H54/26Automatic winding machines, i.e. machines with servicing units for automatically performing end-finding, interconnecting of successive lengths of material, controlling and fault-detecting of the running material and replacing or removing of full or empty cores having one or more servicing units moving along a plurality of fixed winding units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the positioning device according to the aforementioned EP-A-0 219 017 is used to mark the spinning positions of a spinning machine, a corresponding number of magnets are required which have to be fastened to the machine and in which there is a risk of pre-opening.
  • the signals from the Hall effect sensors of EP-A-0 219 017 can be combined with one another in various ways in order to determine an aligned position between the respective magnet and the two Hall effect sensors. For example, a Differential signal generated and a difference value equal to zero is determined to define the desired position. In order to calibrate this system, however, it is necessary to compensate the output signals of the two Hall effect sensors by means of adjustable amplifiers, so that the zero value of the difference signal always defines an exact relative position between the magnet and the sensors.
  • optical sensors are known which are designed as light barriers and enable the precise alignment of the object with a counterpart, for example with a reflector.
  • Such light barrier arrangements work relatively precisely, but are relatively expensive in practice and, under certain circumstances, relatively sensitive to dirt.
  • the markings provided at the predetermined locations are each formed by two holes, the holes of the markings being arranged in a row, and that the sensors are inductive or capacitive sensors which are arranged in this way that positioning parallel to their active area, ie perpendicular to their longitudinal axes is reached.
  • a system of this type can be implemented, for example, using commercially available displacement transducers as sensors, for example in the form of the inductive displacement transducer IWA 18 U9011 from Baumer Elektrik, in contrast to the normal installation method, where the short relative movement takes place in the axial direction of the displacement transducer and can only be a few millimeters, now perpendicular to the Direction of travel can be installed and positioning tasks over unlimited distances, for example 50 m.
  • the markings in the form of holes have a very simple shape and are therefore inexpensive to manufacture.
  • the holes can be made in a metallic, preferably iron rail.
  • the holes are preferably made in the metal rail used for guiding the mobile unit. This means that only one rail is required. The double use of the rail also benefits the accuracy of the positioning.
  • the holes in each marking are preferably circular, the mutual distance between the circular holes in each marking being chosen to be different from the mutual distance between the two sensors in order to achieve a clear zero crossing.
  • the formation of the difference signal achieves extensive freedom from external influences, since such external influences will generally influence the sensors arranged close to one another evenly. Influences which are attributable to signs of aging of the sensors are largely compensated for by the difference formation according to the invention, so that the effects according to the invention Positioning device works reliably over a long period of time.
  • a sequence of movements of the operating robot along the rail 10 therefore proceeds as follows: We assume that the operating robot is initially at the extreme right end of the rail 10. At this point he receives an approval from the assigned ring spinning machine and starts a patrol movement to the left. He can stop at any spinning station and carry out work tasks there. For precise positioning, it orients itself on the basis of the signals from sensors 14 and 16 according to the middle position between the two holes of the pair of holes marking the relevant spinning position. He can also use the signals from the sensors to enumerate the individual spinning positions and number them for himself, which can also be done in passing without the operating robot actually stopping. As soon as it reaches the right end of the left elongated hole 22, this is detected by the sensor 12 and the operator robot is braked.
  • the operating robot corrects the thread breaks detected by it during its last run, i.e. it stops at the spinning positions where there are thread breaks, and it saves the spinning points in passing where new thread breaks have occurred since its last run. He then repairs these new thread breaks during the return run. At the same time, it saves the new thread breaks during the return run.
  • the characteristic curve 44 of the right position transducer 20 is shown in FIG. 4. It has the same shape as the characteristic curve of the left displacement sensor, but is shifted in time and laterally due to the distance between the two displacement sensors.
  • the sensor 12 the function of which has been described so far, is also constructed in accordance with the same displacement transducer, but additionally has a Schmitt trigger circuit which generates a binary output signal.
  • the holes 26, 28 have exactly the same design as the previously described holes 18, 20 and also the same distance. Hole 30 is, however, provided close to hole 28. This leads to the characteristic of the right sensor being in a position of the operating robot at the right end of the rail, i.e. at the end of his work area, takes a modified course, as indicated at 48 in FIG. 4. This modified course is recorded with a threshold level, i.e. by comparison with a reference voltage.
  • the resonant circuit of the transducer is designed as an LC resonant circuit
  • a capacitive version of the sensor is conceivable, in which a change in the capacitance and therefore the resonance of the resonant circuit by the markings, i.e. through the holes or the material of the rail is brought about.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine Positioniereinrichtung dieser Art ist aus der EP-A-0 219 017 bekannt. Bei der bekannten Positioniereinrichtung wird jede Markierung durch einen Magneten und die zwei Sensoren durch Hallsensoren realisiert.
  • Bei der fahrbaren Einheit der hier beanspruchten Art handelt es sich vorzugsweise um einen Bedienroboter, beispielsweise einen Bedienroboter, der zur Behebung von Fadenbrüchen an einer Ringspinnmaschine oder einer Offenendspinnmaschine eingesetzt wird, wobei der Bedienroboter an jeder Spinnstelle genau positioniert werden muß, um den Fadenansetzvorgang erfolgreich durchzuführen. Die fahrbare Einheit kann aber auch ohne weiteres ein Schlitten oder Wagen oder ein anderer Gegenstand sind, dessen genaue Positionierung erwünscht ist.
  • Benutzt man die Positioniereinrichtung nach der eingangs genannten EP-A-0 219 017 zur Markierung der Spinnstellen einer Spinnmaschine, so braucht man eine entsprechende Anzahl von Magneten, die an der Maschine befestigt werden müssen und bei denen die Gefahr des Vorlorengehens gegeben ist. Die Signale der Halleffektsensoren der EP-A-0 219 017 können auf verschiedene Art und Weise miteinander kombiniert werden, um eine ausgerichtete Lage zwischen dem jeweiligen Magneten und den beiden Halleffektsensoren zu ermitteln. Beispielsweise wird ein Differenzsignal erzeugt und ein Differenzwert gleich Null ermittelt, um die erwünschte Position zu definieren. Um dieses System zu kalibrieren, ist es jedoch erforderlich, die Ausgangssignale der beiden Halleffektsensoren mittels jeweiliger einstellbarer Verstärker auszugleichen, damit der Nullwert des Differenzsignals stets eine genaue relative Position zwischen dem Magneten und den Sensoren definiert. Auch ist diese Anordnung für Streufelder relativ empfindlich, was besonders dann zu erwarten ist, wenn im Bereich der Positionssensoren Elektromotoren anzutreffen sind. Solche Streufelder entstehen in einer Spinnmaschine, z.B. durch starke Elektromotoren, die im Maschinenkopf eingebaut sind und für den Antrieb der Ringspinnmaschine sorgen. Auch bei Einzelspindelantrieb ist für jede Spindel ein Motor vorgesehen, so daß auch unmittelbar dort, wo positioniert werden soll, mit Streufeldern gerechnet werden muß. Auch der Bedienroboter selbst enthält verschiedene Motoren und andere Komponenten, die Streufelder erzeugen können.
  • Es sind bereits eine Reihe von anderen Einrichtungen vorgeschlagen worden, die die genaue Positionierung von Gegenständen ermöglichen.
  • Beispielsweise sind optische Sensoren bekannt, die als Lichtschranken ausgebildet sind und die genaue Ausrichtung des Gegenstandes mit einem Gegenstück, beispielsweise mit einem Reflektor ermöglichen. Solche Lichtschrankenanordnungen arbeiten zwar relativ genau, sind jedoch in der Praxis relativ teuer und unter Umständen relativ schmutzempfindlich.
  • Es ist auch aus der US-PS 4 703 617 bekannt, eine gegenseitige Positionierung eines Wartungsgerätes mit einer Offenend-Spinnmaschine mittels Lichtschranken zu bewerkstelligen, die Kippbewegungen eines Wagens erfassen, der über an den einzelnen Spinnstellen angeordnete, dachartige Positioniernocken fährt. Dieses System arbeitet zwar zuverlässig, ist jedoch relativ aufwendig in der Herstellung.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Positioniereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche zuverlässig arbeitet, sich preisgünstig herstellen läßt, nur einen einfachen Auswertungsschaltung fordert, aber dennoch eine genaue Positionierung der fahrbaren Einheit ermöglicht und relativ unempfindlich gegen Streufelder ist.
  • Um diese Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die an den vorgegebenen Orten vorgesehenen Markierungen jeweils durch zwei Löcher gebildet sind, wobei die Löcher der Markierungen in einer Reihe angeordnet sind, und daß die Sensoren induktive oder kapazitive Sensoren sind, die so angeordnet sind, daß eine Positionierung parallel zu deren aktiver Fläche, d.h. senkrecht zu ihren Längsachsen erreicht ist.
  • Der gegenseitige Abstand der beiden Sensoren im Hinblick auf die Form und Größe der Markierung soll so gewählt werden, daß das Differenzsignal einen eindeutigen Nulldurchgang aufweist. Dieser Nulldurchgang wird dann von einem Nulldurchgangsdetektor erfaßt und der Nulldurchgang signalisiert dann die genaue Positionierung an dem vorgegebenen Ort.
  • Ein System dieser Art läßt sich beispielsweise unter Verwendung von handelsüblichen Wegaufnehmern als Sensoren realisieren, bspw. in Form des induktiven Wegaufnehmers IWA 18 U9011 der Firma Baumer Elektrik, wobei diese im Gegensatz zu der normalen Einbauweise, wo die kurze Relativbewegung in Achsrichtung des Wegaufnehmers erfolgt und nur noch einige Millimeter betragen kann, nunmehr senkrecht zu der Fahrtrichtung eingebaut werden und Positionierungsaufgaben über unbeschränke Abstände, beispielsweise 50 m ermöglichen.
  • Auf diese Weise werden nur zwei Sensoren benötigt, um eine Positionierung an beliebig vielen Orten zu erreichen. Die Markierungen in Form von Löchern haben eine sehr einfache Form und sind deshalb preisgünstig herzustellen. Beispielsweise können die Löcher in einer metallischen, vorzugsweise eisernen Schiene eingebracht werden.
  • Jedes Loch ist vorzugsweise kreisrund oder länglich ausgebildet, im letzteren Fall vorzugsweise mit abgerundeten Endkanten. Solche Formen lassen sich beispielsweise durch Bohren oder Fräsen leicht herstellen und auch in genau vorgegebenen Abständen in der Schiene einbringen.
  • Die Löcher sind vorzugsweise in der Metallschiene angebracht, die für die Führung der fahrbaren Einheit benützt wird. Hierdurch wird nur eine Schiene benötigt. Die doppelte Benutzung der Schiene kommt auch der Genauigkeit der Positionierung zugute.
  • Die Löcher jeder Markierung sind vorzugsweise kreisrund, wobei der gegenseitige Abstand der kreisrunden Löcher jeder Markierung unterschiedlich vom gegenseitigen Abstand der beiden Sensoren gewählt sein soll, um einen klaren Nulldurchgang zu erreichen.
  • Durch die Bildung des Differenzsignals wird eine weitgehende Freiheit von Fremdeinflüssen erreicht, da solche Fremdeinflüsse im Regelfall die nahe aneinander angeordneten Sensoren gleichmäßig beeinflussen werden. Auch sind durch die erfindungsgemäße Differenzbildung Einflüsse, die auf Alterungserscheinungen der Sensoren zurückzuführen sind, weitgehend ausgeglichen, so daß die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung zuverlässig über einen langen Zeitraum arbeitet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in welcher zeigt:
  • Fig. 1
    eine Führungs- und Positionierungsschiene für einen Bedienroboter,
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung der Anordnung der Positionierungslöcher der Schiene der Fig. 1 im Vergleich zu den Sensoren der Bedienroboter,
    Fig. 3
    die Kennlinie des linken Sensors während einer Fahrt des Bedienroboters entlang der Schiene,
    Fig. 4
    die gleiche Kennlinie für den rechten Sensor, und
    Fig. 5
    die Differenz der beiden Sensorsignale.
  • Die Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Schiene 10, hier in abgekürzter Form, die für die Führung und Positionierung eines Bedienroboters (nicht gezeigt) an einer Ringspinnmaschine gedacht ist. Der Bedienroboter, der hier nicht gezeigt ist, jedoch im einzelnen in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung mit der Bezeichnung "Verfahren zum Betrieb einer Ringspinnmaschine sowie Bedienroboter zur Durchführung des Verfahrens" (Anwaltsaktenzeichen: R 2742) beschrieben ist, weist Räder auf, die auf dem oberen Teil der Schiene laufen und trägt die drei Sensoren 12, 14 und 16, die in Fig. 1 gezeigt sind. Hiervon ist der Sensor 12 ein induktiver Näherungsschalter, die beiden Sensoren 14 und 16 stellen induktive Wegaufnehmer dar. In der Schiene selbst sind paarweise Löcher 18, 20 eingebracht, wobei jedes Lochpaar bei der Anbringung der Schiene an einer Ringspinnmaschine genau mit einer zugeordneten Spinnstelle der Ringspinnmaschine ausgerichtet ist. Aufgabe der Sensoren 14 und 16 ist es, diese Lochpaare 18, 20 zu erfassen, damit der Bedienroboter mit den erzeugten Signalen sich exakt gegenüber der Spinnstelle orientieren kann. Wie dies erfolgt wird etwas später näher erläutert. In der Tat sind nicht nur drei Lochpaare vorgesehen, sondern sehr viele solche Lochpaare entsprechend der Anzahl der Spinnstellen auf einer Seite der Ringspinnmaschine, beispielsweise 500 bis 600 solche Lochpaare. An dem linken und rechten Ende der Schiene 10 sind auch zwei Langlöcher 22, 24 vorgesehen, die in der Höhe des induktiven Näherungsschalters 12 angeordnet sind. Diese Langlöcher werden von dem induktiven Näherungsschalter beim Vorbeilaufen des Bedienroboters erfaßt und erzeugen ein Schaltsignal, das eine Mitteilung an den Bedienroboter darstellt, woraus er erkennen kann, daß er sich dem Ende seines Fahrbereiches nahert, und ein Bremsvorgang einzuleiten ist.
  • Es handelt sich bei dem Langloch 24 um ein Langloch am Ende des Arbeitsbereiches des Bedienroboters wobei das Ende dieses Arbeitsbereiches besonders durch die Anordnung der drei Löcher 26, 28 und 30 gekennzeichnet ist, die am extrem rechten Ende der Schiene 10 zu finden sind. Diese Löcher werden von den Sensoren 14, 16 erfaßt und stellen sicher, daß der Bedienroboter hier anhält und nicht weiter nach rechts fährt. Es handelt sich bei dieser Stellung um das Ende des Arbeitsbereiches des Bedienroboters, an dem er jedesmal anhält, bis er eine Freigabe erhält, eine weitere Patrouillierbewegung nach links durchzuführen.
  • Am linken Ende der Schiene befindet sich ein Langloch 32, am Ende des zur Bestimmung des Bremsweges des Bedienroboters vorgesehenen Langloches 22. Das Langloch 32 liegt ebenfalls in Höhe der Sensoren 14 und 16 und wird ebenfalls von diesen erkannt. Sie markieren eine Umkehrstelle für den Bedienroboter.
  • Ein Bewegungsablauf des Bedienroboters entlang der Schiene 10 läuft daher folgendermaßen ab: Wir gehen davon aus, daß sich der Bedienroboter zunächst am extrem rechten Ende der Schiene 10 befindet. An dieser Stelle erhält er eine Freigabe von der zugeordneten Ringspinnmaschine und fängt eine Patrouillierbewegung nach links an. Dabei kann er an jeder beliebigen Spinnstelle anhalten und dort Arbeitsaufgaben durchführen. Zur genauen Positionierung richtet er sich anhand der Signale der Sensoren 14 und 16 nach der Mittelstellung zwischen beiden Löchern des die betreffende Spinnstelle markierenden Lochpaares aus. Auch kann er anhand der Signale der Sensoren die einzelnen Spinnstellen aufzählen und für sich numerieren, was auch im Vorbeilaufen erfolgen kann, ohne daß der Bedienroboter tatsächlich anhält. Sobald er das rechte Ende des linken Langloches 22 erreicht, wird dies vom Sensor 12 erfaßt und eine Abbremsung des Bedienroboters herbeigeführt. Sobald die Sensoren 14 und 16 das Langloch 32 erfaßt haben, wird der Fahrantrieb des Bedienroboters umgeschaltet und er fährt nunmehr entlang der Schiene 10 nach rechts. Auch hier kann er an beliebigen Spinnstellen anhalten. Sobald der Sensor 12 das linke Ende des rechten Langloches 24 erfaßt hat, wird der Bedienroboter wieder abgebremst und er positioniert sich am rechten Ende der Schiene in seiner Ausgangslage, aufgrund der Signale der Sensoren 14 und 16. In dieser Lage kann er mit dem Maschinenkopf der Ringspinnmaschine beispielsweise kommunizieren. Eine weitere Patrouillierbewegung nach links erfolgt erst dann, wenn der Bedienroboter wieder ein Freigabesignal vom Maschinenkopf erhalten hat.
  • Entsprechend der oben erwähnten gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung behebt der Bedienroboter bei jedem Durchlauf die während seines letzten Durchlaufes von ihm festgestellten Fadenbrüche, d.h. er hält an den Spinnstellen an, wo Fadenbrüche sind, und er speichert im Vorbeilauf die Spinnstellen, wo seit seinem letzten Durchgang neue Fadenbrüche entstanden sind. Diese neu entstandenen Fadenbrüche repariert er dann beim Retourlauf. Gleichzeitig speichert er während des Retourlaufes die neu entstandenen Fadenbrüche.
  • Die Positioniereinrichtung, welche durch die Sensoren 14 und 16 und die Lochpaare 18 und 20 gebildet wird, wird nachfolgend anhand der Fig. 2 bis 5 näher erläutert.
  • Fig. 2 zeigt ein erstes Lochpaar 18, 20 und rechts daneben das nächste Lochpaar 18, 20. Die Löcher 18 und 20 sind als kreisförmige Löcher ausgebildet, und die Mittelstelle 34 zwischen den Mittelpunkten 36 und 38 der Löcher 18 bzw. 20 definiert die Stelle, an der der Bedienroboter anhalten soll und entspricht der Drehachse der Spindel der entsprechenden Spinnstelle der Ringspinnmaschine.
  • Die beiden Sensoren 14 und 16 sind ebenfalls in Fig. 2 gezeigt unter der Annahme, daß sich der Bedienroboter in Pfeilrichtung 40 bewegt. Es ist ersichtlich, daß die Sensoren einen etwas größeren Durchmesser aufweisen als die Löcher, und daß der Mittenabstand der beiden, kreisförmige Flächen aufweisenden Sensoren etwas größer ist als der Mittenabstand der Lochpaare 18 und 20.
  • Es handelt sich bei den Sensoren 14 und 16 um zwei induktive Wegaufnehmer der Firma Baumer Elektrik mit der Typenbezeichnung IWA 18 U9011. Diese Wegaufnehmer bestehen aus einem Oszillator mit einer Schwingkreisspule, der ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, das aus der aktiven kreisförmigen Fläche des Wegaufnehmers austritt. Nähert sich ein elektrisch leitendes Metall dem Wegaufnehmer, so wirkt dieses als Bedämpfungsstück und Wirbelströme werden in dem Metall induziert, die dem Oszillator Energie entziehen. Dadurch resultiert am Oszillatorausgang eine Pegeländerung, die erfaßt wird. Der Ausgangspegel ändert sich beispielsweise von 1 bis 9 Volt über einen Arbeitsbereich von 2 bis 5 mm.
  • Aus dieser Beschreibung sieht man, daß beim normalen Gebrauch der soeben beschriebenen induktiven Wegaufnehmer die Relativbewegung senkrecht zu dessen aktiver Fläche, d.h. in Achsrichtung des Wegaufnehmers erfolgt. Im vorliegenden Fall erfolgt aber die Relativbewegung zwischen Schiene und Wegaufnehmer parallel zu deren aktiven Flächen, d.h. senkrecht zu ihren Längsachsen.
  • Die Fig. 3 zeigt den Verlauf der Ausgangsspannung 42 des linken Sensors 18 bei der Bewegung von der linken Position in Fig. 3 bis zu der nächsten Position zwischen den Löchern des rechten Lochpaares 18, 20. Mit zunehmender Dämpfung aufgrund der steigenden Permeabilität zwischen den Löchern 18, 20 des linken Lochpaares steigt die Ausgangsspannung des linken Sensors von einem minimalen Wert bis zu einem maximalen Wert und fällt dann wieder ab, wenn der Sensor 14 in den Bereich des Loches 20 kommt. Auf der rechten Seite des Loches ist wieder eine volle Schiene vorgesehen, die Dämpfung steigt und damit die Ausgangsspannung des Wegaufnehmers 18. Dieser Verlauf setzt sich fort, bis man in den Bereich des Loches 18 des rechten Lochpaares kommt, hier sinkt die Spannung wieder ab, bis sie im Bereich zwischen den beiden Löchern 18, 20 des rechten Lochpaares wieder ansteigt.
  • Die Kennlinie 44 des rechten Wegaufnehmers 20 ist in Fig. 4 gezeigt. Sie weist die gleiche Form wie die Kennlinie des linken Wegaufnehmers auf, ist jedoch aufgrund des Abstandes zwischen den beiden Wegaufnehmern zeitlich und seitlich dazu verschoben.
  • Die beiden Ausgangssignale der beiden Aufnehmer werden nunmehr nach der Erfindung voneinander subtrahiert, d.h. das Signal des rechten Wegaufnehmers 20 wird von dem Signal des linken Wegaufnehmers 18 subtrahiert und es ergibt sich der Spannungsverlauf 46 der Fig. 5.
  • Man sieht, daß der Nulldurchgang der ansteigenden Flanke des Differenzsignals 46 mit den Mittenstellungen zwischen den Löchern der einzelnen Lochpaare ausgerichtet ist und daher diese Mittenstellung genau wiedergibt.
  • Mittels eines einfachen in der Technik bereits an sich bekannten Nulldurchgangsdetektors können daher die Mittenstellungen, beispielsweise 34 aus dem Differenzsignal genau ermittelt werden und zur Steuerung der Lage des Bedienroboters herangezogen werden.
  • Vorteilhaft ist, daß das Ausgangssignal des Nulldurchgangdetektors relativ steil ist. Dies ermöglicht nicht nur die Erkennung der Mittenstellung im Vorbeilauf, was für die Aufzählung der einzelnen Spinnstellen wichtig ist, sondern ermoglicht eine Ansteuerung des Bedienroboters so, daß er im Falle einer Überschreitung der erwünschten ausgerichteten Position mit hoher Genauigkeit wieder an die ausgerichtete Position zurückgeführt werden kann, und zwar auch bei sehr niedrigen Kriechgeschwindigkeiten des Bedienroboters.
  • Der Sensor 12, dessen Funktion bisher beschrieben worden ist, ist auch entsprechend demselben Wegaufnehmer konstruiert, weist aber zusätzlich eine Schmitt-Triggerschaltung auf, die ein binäres Ausgangssignal erzeugt.
  • Am rechten Ende der Schiene befindet sich die bisher angesprochene Dreilochanordnung 26, 28, 30. Dabei haben die Löcher 26, 28 genau die gleiche Ausbildung wie die bisher beschriebenen Löcher 18, 20 und auch den gleichen Abstand. Das Loch 30 ist aber unmittelbar nahe am Loch 28 vorgesehen. Dies führt dazu, daß die Kennlinie des rechten Sensors bei einer Position des Bedienroboters am rechten Ende der Schiene, d.h. am Ende seines Arbeitsbereiches, einen modifizierten Verlauf annimmt, wie bei 48 in der Fig. 4 gekennzeichnet. Dieser modifizierte Verlauf wird mit einer Schwellwertstufe erfaßt, d.h. durch Vergleich mit einer Bezugsspannung.
  • Am linken Ende der Schiene, d.h. an der Umkehrstelle befindet sich das Langloch 32 und dies führt dazu, daß die Kennlinie des linken Sensors 18 gestört wird, beispielsweise entsprechend der strichpunktierten Linie 50 der Fig. 3, was ebenfalls durch eine Schwellwertstufe F erfaßt und als Umkehrsignal für den Bedienroboter gewertet wird.
  • In Versuchen ist ermittelt worden, daß mit den genannten Wegaufnehmern eine Lochgröße von 12,5 mm und ein Lochabstand von 30 mm ideal ist. Der Abstand der beiden Wegaufnehmer 14, 16 soll vorzugsweise 36 mm betragen. Der Nominalabstand zwischen den aktiven Flächen der Wegaufnehmer und der Schiene betrug 2 mm. Mit diesem System ist eine Positionierung mit einer Genauigkeit besser als 1 mm ohne weiteres möglich. Es leuchtet ein, daß der Abstand zwischen einzelnen Lochpaaren anders sein muß als zwischen den Löchern der Lochpaare selbst, da sonst weitere Maßnahmen getroffen werden müßten, um die Eindeutigkeit der Positionierung zu erfassen.
  • Da der Schwingkreis des Aufnehmers als LC-Schwingkreis ausgebildet ist, ist eine kapazititve Ausführung des Sensors durchwegs vorstellbar, bei der eine Änderung der Kapazität und daher der Resonanz des Schwingkreises durch die Markierungen, d.h. durch die Löcher bzw. das Material der Schiene herbeigeführt wird.

Claims (8)

  1. Positioniereinrichtung für eine entlang einer Bahn fahrende Einheit, z.B. einen Bedienroboter, Schlitten oder Waggon, die an vorgegebenen Orten entlang der Bahn zu Positionieren ist, wobei zwei voneinander in Fahrtrichtung einen Abstand aufweisende Sensoren (14, 16) auf der Einheit vorgesehen sind, und die vorgegebenen Orte (34) durch, eine Veränderung der Permeabilität bzw. der Dielektrizitätskonstanten im Erfassungsbereich der Sensoren bewirkende Markierungen (18, 20) markiert sind, wobei jeder Sensor ein der Veränderung entsprechendes Analogsignal (42, 44) erzeugt, und die beiden Signale voneinander subtrahiert werden und aus dem Differenzsignal (46) ein Schaltsignal gewonnen wird, das dem Erreichen des vorgegebenen Ortes (34) entspricht, und wobei der gegenseitige Abstand der beiden Sensoren (14, 16) im Hinblick auf die Form und Größe der Markierung (18, 20) so gewählt ist, daß das Differenzsignal einen eindeutigen Nulldurchgang (52) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die an den vorgegebenen Orten vorgesehenen Markierungen jeweils durch zwei Löcher gebildet sind, wobei die Löcher der Markierungen in einer Reihe angeordnet sind, und daß die Sensoren induktive oder kapazitive Sensoren sind, die so angeordnet sind, daß eine Positionierung parallel zu deren aktiver Fläche, d.h. senkrecht zu ihren Längsachsen erreicht ist.
  2. Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Nulldurchgangsdetektor.
  3. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher in einer metallischen, vorzugsweise eisernen Schiene vorgesehen sind.
  4. Positioniereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher kreisrund oder länglich ausgebildet sind, im letzteren Fall vorzugsweise mit abgerundeten Endkanten.
  5. Positioniereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (18, 20) in einer Metallschiene (10) angebracht sind, die vorzugsweise auch für die Führung der fahrbaren Einheit benutzt wird.
  6. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der kreisrunden Löcher (18, 20) jeder Markierung unterschiedlich vom gegenseitigen Achsabstand der beiden Sensoren (14, 16) gewählt ist.
  7. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren handelsübliche Wegaufnehmer sind.
  8. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Markierungen (32 bzw. 26, 28, 30) am linken bzw. rechten Ende der Schiene (10) vorgesehen sind, und daß die Anwesenheit dieser unterschiedlichen Markierungen (32 bzw. 26, 28, 30) aus den jeweiligen Signalen der linken und rechten Sensoren (14, 16) ermittelt wird.
EP90105373A 1989-03-23 1990-03-21 Positioniereinrichtung Expired - Lifetime EP0388937B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3909745A DE3909745A1 (de) 1989-03-23 1989-03-23 Positioniereinrichtung
DE3909745 1989-03-23

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Publication Number Publication Date
EP0388937A1 EP0388937A1 (de) 1990-09-26
EP0388937B1 true EP0388937B1 (de) 1995-06-14

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EP90105373A Expired - Lifetime EP0388937B1 (de) 1989-03-23 1990-03-21 Positioniereinrichtung

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EP (1) EP0388937B1 (de)
JP (1) JPH0364538A (de)
DE (2) DE3909745A1 (de)

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