DE1230578B

DE1230578B - Arrangement for determining the edge position of a continuously moving item

Info

Publication number: DE1230578B
Application number: DEL47571A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Hans Rehder
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-04-14
Filing date: 1964-04-14
Publication date: 1966-12-15

Description

Anordnung zur Bestimmung der Kantenlage eines fortlaufend bewegten Gutes Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Bestimmung der Kantenlage eines fortlaufend bewegten Gutes unter Verwendung einer Abtastvorrichtung zur Erzeugung einer der abgetasteten Kante des Gutes zugeordneten lichtelektrischen Impulsfolge und einer zum Vergleich dienenden Magnetimpulsfolge mittels eines mit aus magnetisch wirksamem Material bestehenden Fortsätzen versehenen Polygonspiegels.Arrangement for determining the edge position of a continuously moving Good The invention relates to an arrangement for determining the edge position a continuously moving item using a scanning device for generation a photoelectric pulse sequence assigned to the scanned edge of the item and a magnetic pulse train used for comparison by means of a magnetic pulse with Effective material existing extensions provided polygon mirror.

Diese Anordnung kann z. B. zur Ermittlung der Breite von bewegtem bandförmigem Gut in optisch strahlendem Zustand, beispielsweise warmen Blechbändern, verwendet werden. This arrangement can e.g. B. to determine the width of moving strip-shaped goods in a visually radiant state, for example warm sheet metal strips, be used.

Es ist ein Verfahren zur Breitenmessung bekannt geworden, bei welchem unter Voreinstellung der ungefähr bekannten Breite des zu messenden Gutes ein genau senkrecht über der abzutastenden ersten Kante angebrachter und ein zweiter, entsprechend der vermuteten Meßstrecke ebenfalls senkrecht montierter Taster Verwendung finden. Beide Taster sind dabei fest ausgerichtet und können nur über einen sehr kleinen Bereich von wenigen Winkelgraden Abweichungen der Kanten des Gutes von der Senkrechten hinreichend genau messen. A method for width measurement has become known in which with the presetting of the approximately known width of the item to be measured, an exact vertically above the first edge to be scanned and a second, correspondingly vertically mounted pushbuttons are also used for the presumed measuring section. Both buttons are firmly aligned and can only be accessed via a very small one Range of deviations of the edges of the goods from the vertical by a few degrees measure with sufficient accuracy.

Weiterhin ist eine Einrichtung bekannt, bei welcher zur Bestimmung des Volumens zylinderförmiger Gegenstände mittels eines Drehstrahltasters und einer von ihm in bekannter Weise gesteuerten Impulszähleinrichtung der Durchmesser bestimmt wird. Furthermore, a device is known in which to determine the volume of cylindrical objects by means of a rotary beam sensor and a determined by him in a known manner controlled pulse counter of the diameter will.

Der Nachteil dieser bekannten Anordnungen besteht darin, daß der Drehstrahltaster bei konstanter Winkelgeschwindigkeit in gleichen Zeiten gleiche Längen auf einem gedachten Kreisbogen abtastet, während bei fehlerfreier Messung in gleichen Zeiten gleiche Längen abgetastet werden müssen, die eine Ausdehnung in nur einer realen Ebene aufweisen. The disadvantage of these known arrangements is that the Rotary beam scanner at constant angular speed in the same times the same Lengths on an imaginary circular arc scanned, while with error-free measurement the same lengths have to be scanned at the same time, which is an extension in only one real plane.

Diese Anordnungen liefern daher hinreichend genaue Meßwerte nur in einem sehr kleinen Meßbereich, nämlich dann, wenn der Unterschied zwischen Bogen und Tangente des gedachten Kreisbogens innerhalb der gewünschten Genauigkeit bleibt. Der absolute Fehler einer solchen Messung ist die Differenz zwischen der Tangentenlänge und der Bogenlänge unter dem gleichen Drehwinkel (sagittaler Fehler).These arrangements therefore provide sufficiently accurate measured values only in a very small measuring range, namely when the difference between sheets and tangent of the imaginary circular arc remains within the desired accuracy. The absolute error of such a measurement is the difference between the tangent length and the arc length at the same angle of rotation (sagittal error).

Dieser Fehler wird bei der Anordnung zur Bestimmung der Kantenlage eines fortlaufend bewegten Gutes unter Verwendung eines Polygonspiegels als Abtastvorrichtung zur Erzeugung einer durch die abgetastete Kante des Gutes bestimmten lichtelektrischen Impulsfolge und einer zum Vergleich dienenden, mittels aus magnetisch wirksamem Material bestehenden Fortsätzen am Polygonspiegel erzeugten Magnetimpulsfolge nach der Erfindung dadurch vermieden, daß dem Magnetimpulserzeuger ein Sinusformer, eine Phasenbrücke, eine veränderbare Reaktanz und ein Zählfrequenzoszillator, der den ersten Eingang eines UNDiBliedes beaufschlagt, nachgeschaltet sind und daß der lichtelektrisch gesteuerte Impulserzeuger über einen Verstärker und bedarfsweise über einen Impulsformer den zweiten Eingang des Und-Gliedes, dessen Ausgang auf einen Zähler geführt ist, beaufschlagt und daß die Modulation der Impulsfolge des Oszillators in Abhängigkeit von der jeweiligen Winkellage des Polygonspiegels über die Phasenbrücke und die veränderbare Reaktanz fest vorgegeben ist. This error occurs in the arrangement for determining the edge position a continuously moving item using a polygon mirror as a scanning device to generate a photoelectric signal determined by the scanned edge of the item Pulse sequence and one used for comparison, by means of magnetically effective Material existing extensions on the polygon mirror generated magnetic pulse train the invention avoided in that the magnetic pulse generator a sinusoidal shaper, a Phase bridge, a changeable reactance and a counting frequency oscillator that controls the applied to the first input of an AND element, are connected downstream and that the photoelectric Controlled pulse generator via an amplifier and, if necessary, via a pulse shaper the second input of the AND element, the output of which is fed to a counter, applied and that the modulation of the pulse train of the oscillator as a function of the respective angular position of the polygon mirror over the phase bridge and the changeable reactance is fixed.

Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert. An embodiment of the arrangement according to the invention is shown on Hand of the figures explained in more detail.

Der in F i g. 1 dargestellte Drehstrahltaster 1 besteht aus einem Polygonspiegel 2, auf welchen das von der abzutastenden Blechkante kommende Lichtstrahlenbündel 3 fällt und zu einer fotoelektrischen Empfangsvorrichtung 4 geführt wird. Auf dem Polygonspiegel befinden sich speichenförmige Ausbildungen 5 zur Erzeugung von Vergleichsimpulsen in einem feststehenden Magnetsystem, zwischen diesen speichenförmigen Ausbildungen sind Spiegelflächen zur Umlenkung des Lichtstrahlenbündels 3 angeordnet. Das zu messende Blech befindet sich senkrecht zur Abtastrichtung im Vorschub. Der Empfänger 4 besteht aus einer relativ langbrennweitigen optischen Einrichtung und einem Fotowiderstand. Die hier erzeugten elektrischen Impulse werden über einen Verstärker 6 (F i g. 2) auf einen Impulsformer 7 geführt, der aus einer bistabilen Kippstufe bestehend, diese in Rechteckimpulse umformt. The in F i g. 1 shown rotary beam scanner 1 consists of a Polygon mirror 2 on which the bundle of light rays coming from the sheet metal edge to be scanned 3 falls and is led to a photoelectric receiving device 4. On the Polygon mirrors are spoke-shaped formations 5 for generating comparison pulses in a fixed magnet system, between these spoke-shaped formations mirror surfaces for deflecting the light beam 3 are arranged. That too measuring sheet is perpendicular to the scanning direction in the feed. The recipient 4 consists of a relatively long focal length optical device and a photoresistor. The electrical impulses generated here are transmitted via an amplifier 6 (FIG. 2) out on a pulse shaper 7, which consists of a bistable multivibrator, these are converted into square-wave pulses.

Die gleichzeitig vom Drehstrahltaster mittels elektromagnetischer Induktion gewonnenen Vergleichsimpulse werden in einem Sinusformer 8 in sinusför- mige Gestalt gebracht und verstärkt. Von dort gelangen sie über eine veränderbare Reaktanz 10 auf einen Zählfrequenzoszillator 11, welcher die Zählimpulse liefert. Die Wirkungsweise ist hierbei folgende: Mit der aus den Vergleichsimpulsen gebildeten Sinusspannung wird der Zähifrequenzoszillator 11 über die Reaktanz 10 in seiner Grundfrequenz periodisch so moduliert, daß gleichen Winkeleinheiten des optischen Abtaststrahles gleiche Wegeinheiten auf der'Tangente mit hinreichender Genauigkeit entsprechen. The same time from the rotary beam scanner by means of electromagnetic Induction obtained comparison pulses are in a sinusoidal shaper 8 in sinusoidal mige Formed and strengthened. From there they arrive via a variable reactance 10 to a counting frequency oscillator 11, which supplies the counting pulses. The mode of action is as follows: With the sinusoidal voltage formed from the comparison pulses the counter frequency oscillator 11 is via the reactance 10 in its fundamental frequency periodically modulated so that the same angle units of the optical scanning beam the same distance units on the tangent correspond with sufficient accuracy.

Im Frequenzteiler 12 wird die Frequenz der Zählimpulsfolge auf die Frequenz der Vergleichsimpulsfolge untersetzt und zur -ex-akten -Synchronisation in Frequenz und Phase auf eine Phasenbrücke 9 zurückgef-ührt. Hier wird die - untersetzte Frequenz mit der Ursprungsfrequenz -glichen und bei Nichtereinstimmung an die nachgeschaltete Reaktanz 10 eine Gleichspannung gegeben, welche die Frequenz des ZählfrequenzoSzillators nahstimmt. Der Vergleich der untersetzten Zählfrequenz mit der Frequenz der Vergleichsimpulse in der Phasenbrücke 9 sorgt damit, ebenfalls über die Reaktanz 10, für ein starres Verhältnis der Zählfrequenz zur Vergleichsimpulsfrequenz, d. h. auch die Abtastfrequenz des optischen Strahles steht in einem festen synchronen Verhältnis zur mittleren- Zählfrequenz. Eine Anderung des synchronen Verhältnisses würde z. B. bei fehlender Nachstimmung dann auftreten, wenn die Winkelgeschwindigkeit des Polygonspiegels nicht konstant wäre, - da die Frequenz des'Zählfrequenzoszillators selbst unabhängig von der Frequenz der Vergleichsimpulsfolge ist. In the frequency divider 12, the frequency of the counting pulse train is set to Frequency of the comparison pulse train reduced and for -ex-act -synchronization traced back to a phase bridge 9 in frequency and phase. Here is the - stocky Frequency with the original frequency and, in the event of disagreement, with the downstream Reactance 10 given a DC voltage, which is the frequency of the counting frequency oscillator is close. The comparison of the reduced counting frequency with the frequency of the comparison pulses in the phase bridge 9 thus ensures, also via the reactance 10, for a rigid Ratio of the counting frequency to the comparison pulse frequency, d. H. also the sampling frequency of the optical beam is in a fixed synchronous relationship to the mean Counting frequency. A change in the synchronous ratio would, for. B. if missing Retuning then occur when the angular velocity of the polygon mirror would not be constant, - since the frequency of the counting frequency oscillator itself is independent on the frequency of the comparison pulse train.

Die vom Zählfrequenzoszillator erzeugte Impulsfolge gelangt über ein Tor 1:3 auf den Zähler 14. Das Tor wird von den eingangs erwähnten lichtelektrischen Rechteckimpulsen desDrehstrahltasters geöffnet bzw. geschlossen. Durch die zuerst abgetastete Kante des Bleches wird ein lichtelektrischer Impuls erzeugt, der über den Verstärker-6 und den Impulsformer 7 das Tor 13 öffnet. Während der Drehstrahltaster das Blech überstreicht, laufen in den Zähler die Impulse des Oszillators 11 ein. Durch die zweite Kante des zu messenden Bleches - wird von dem Drehstrahltaster der zweite lichtelektrische Impuls ausgelöst, der das Schließen des Toresl3 bewirkt Von dem elektronischen Zählwerk 14 erfolgt eine Weiterleitung der in der Zeit zwischen zwei lichtelektrischen Impulsen aufgenommenen Zählimpulse zü einer an sich bekannten Anzeige 15, welche lichtelektrisch oder elektromechanisch ausgeführt sein kann. The pulse train generated by the counting frequency oscillator passes over a goal 1: 3 on the counter 14. The goal is of the photoelectric mentioned above Rectangular pulses of the rotary beam sensor opened or closed. By that first scanned edge of the sheet, a photoelectric pulse is generated, which is over the amplifier 6 and the pulse shaper 7 opens the gate 13. During the rotary beam button sweeps over the sheet metal, the pulses from the oscillator 11 enter the counter. Through the second edge of the sheet to be measured - the rotary beam scanner the second photoelectric pulse triggered, which causes the gate to close The electronic counter 14 transmits the in the time between two photoelectric pulses recorded counting pulses to one known per se Display 15, which can be designed photoelectrically or electromechanically.

Die Zählimpulse können auch nach Erreichen einer voreingestellten Länge auf ein Stellglied gegeben werden, welches beispielsweise eine Breitenschere betätigt. The counting pulses can also be used after reaching a preset Length can be given to an actuator, which, for example, a width scissors actuated.

Nach der Erfassung und Verarbeitung des Zählerstandes wird dieser gelöscht, damit der Zähler für eine erneute Messung aufnahmefähig ist. Dies kann durch eine monostabile Kippstufe 16 geschehen, welche von den lichtelektrischen Impulsen beaufschlagt wird. After the meter reading has been recorded and processed, it will be cleared so that the meter is ready for a new measurement. This can done by a monostable trigger stage 16, which of the photoelectric Pulses is applied.

Claims

Claims: 1. Arrangement for determining the edge position of a continuously moving goods using a polygon mirror as a scanning device to generate a photoelectric determined by the scanned edge of the goods Pulse sequence and one used for comparison, by means of magnetically effective Material existing extensions on the polygon mirror generated magnetic pulse train, thereby gekennz e i c h n e t that the magnetic pulse generator is a sinusoidal shaper (8), a phase bridge (9), a variable reactance (10) and a counting frequency oscillator (11), the applied to the first input of an AND element (13), are connected downstream and that the photoelectrically controlled impulse generator via an amplifier (6) and if necessary a pulse shaper (7) the second input of the AND element (13), the output of which on a counter (14) is applied and that the modulation of the pulse train of the oscillator as a function of the respective angular position of the polygon mirror is fixed via the phase bridge and the changeable reactance.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that. indicates that for Stabilization of the ratio of the oscillator frequency to the frequency of the magnetic pulses the oscillator is followed by a frequency divider, the output of which to the phase bridge is led.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 203 479.