專(zhuān)利名稱(chēng)：旋度值發(fā)生器和圓工作機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋度值發(fā)生器，具有至少一個(gè)帶有脈沖序列的軌跡，用于產(chǎn)生信號(hào)脈沖；一個(gè)具有旋度值發(fā)生器的圓工作機(jī)器；還涉及與該旋度值發(fā)生器相關(guān)的兩種方法。
在用于瓶、罐、杯或類(lèi)似容器的例如貼標(biāo)簽機(jī)、沖壓機(jī)、檢驗(yàn)機(jī)、打磨機(jī)等圓工作機(jī)器中，在裝填此類(lèi)容器時(shí)、以及用于這類(lèi)容器的諸如沖洗器等清潔機(jī)器中，圓工作機(jī)器的位置必須以很高的精度來(lái)確定。
此類(lèi)圓工作機(jī)器通常具有多個(gè)相同的裝置，它們?cè)趫A工作機(jī)周?chē)凑仗囟ǖ慕嵌确植寂帕小?br> 因此，貼標(biāo)簽機(jī)例如可以具有多至60或70個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)，甚至更多，通過(guò)它們可以使要貼上標(biāo)簽的容器定位，從而保證標(biāo)簽貼到容器的合適位置上。
在裝填時(shí)，可以將相似數(shù)量的進(jìn)料閥門(mén)分布在圓工作機(jī)周?chē)?br> 在這種類(lèi)型的兩個(gè)相同裝置之間的角度間隔被稱(chēng)作機(jī)器間距。
為了在使用圓工作機(jī)器工作時(shí)達(dá)到盡可能精確的控制，必須了解圓工作機(jī)相對(duì)于機(jī)器間距的位置。這意味著，一臺(tái)具有例如10°機(jī)器間距的機(jī)器中，必須精確知道1/500°分辨率的角度范圍。
根據(jù)要求也可能要求更小或更高的分辨率。
為此，由現(xiàn)有技術(shù)，例如由DE 69411178T2中已知，在圓工作機(jī)的軸的驅(qū)動(dòng)輪上設(shè)計(jì)了一個(gè)與旋度值發(fā)生器相連接的傳感器齒輪。
實(shí)踐中已知，如此來(lái)調(diào)整傳感器齒輪和驅(qū)動(dòng)齒輪，使得圓工作機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)機(jī)器間距對(duì)應(yīng)于旋度值發(fā)生器旋轉(zhuǎn)一周。如果一個(gè)具有10°機(jī)器間距的圓工作機(jī)旋轉(zhuǎn)了10°，則傳感器齒輪一次旋轉(zhuǎn)360°。旋度值發(fā)生器可以產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)再現(xiàn)了在所希望的分辨率下旋轉(zhuǎn)整整一周時(shí)它的位置。
而這樣的缺點(diǎn)在于，必須為每個(gè)機(jī)器間距都分配一個(gè)自身的傳感器齒輪，以使得圓工作機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)機(jī)器間距都對(duì)應(yīng)于傳感器齒輪整整旋轉(zhuǎn)一周。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種旋度值發(fā)生器和一種圓工作機(jī)器，通過(guò)它們可以盡可能簡(jiǎn)單地構(gòu)建具有不同機(jī)器間距的機(jī)器。
該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1所述特征的旋度值發(fā)生器、具有權(quán)利要求12所述特征的圓工作機(jī)器、根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法以及根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中公開(kāi)。
在旋度值發(fā)生器中，可以有選擇性地抑制所產(chǎn)生的信號(hào)脈沖。也就是說(shuō)，不是給出例如所產(chǎn)生的10個(gè)信號(hào)脈沖，而是只給出1個(gè)信號(hào)脈沖。其對(duì)應(yīng)的抑制比為10∶1。
利用這樣的旋度值發(fā)生器，可以獲得在旋度值發(fā)生器與圓工作機(jī)器的一個(gè)軸直接耦合時(shí)關(guān)于圓工作機(jī)器的位置的必要信息。為此，要根據(jù)機(jī)器間距來(lái)選擇相應(yīng)的抑制比。此類(lèi)旋度值發(fā)生器從而可以被應(yīng)用于具有不同機(jī)器間距的不同機(jī)器中。
此外，并不需要機(jī)械傳動(dòng)，或者只需要一種能夠應(yīng)用于不同的機(jī)器間距的特定傳動(dòng)。
如果旋度值發(fā)生器例如具有包含1百萬(wàn)個(gè)脈沖序列的軌跡，則旋轉(zhuǎn)一周將會(huì)生成1百萬(wàn)個(gè)信號(hào)脈沖。在3.6°的機(jī)器間距情況下(即提供了100個(gè)相同的構(gòu)件組)，則可以用10000∶1的抑制比來(lái)達(dá)到每旋轉(zhuǎn)一個(gè)機(jī)器間距就產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)脈沖。
利用相應(yīng)的更小的抑制比可以產(chǎn)生能夠分辨一個(gè)機(jī)器間距內(nèi)的位置的信號(hào)脈沖。
如果例如上面的例子中的抑制比為2∶1，則輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)于在旋轉(zhuǎn)一周時(shí)輸出5000個(gè)脈沖序列的常規(guī)旋度值發(fā)生器的信號(hào)，該旋度值發(fā)生器與相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)相耦合，從而使該齒輪在機(jī)器旋轉(zhuǎn)一個(gè)機(jī)器間距時(shí)自身一次旋轉(zhuǎn)360°。
具有優(yōu)點(diǎn)的是，兩個(gè)軌跡之間有90°的相移，從而由這個(gè)相移可以確定旋轉(zhuǎn)方向。
此外具有優(yōu)點(diǎn)的是，可以有多個(gè)不同的、可自由編程的抑制比。由此可以模擬常規(guī)旋度值發(fā)生器的不同軌跡，如上面的例子中每周5000個(gè)脈沖和每周1個(gè)脈沖的軌跡。
為了選擇抑制比，具有優(yōu)點(diǎn)的是對(duì)旋度值發(fā)生器進(jìn)行編程。編程例如可借助于鍵盤(pán)、開(kāi)關(guān)、遙控器、計(jì)算機(jī)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
另外，旋度值發(fā)生器最好具有一個(gè)用于存儲(chǔ)抑制比信息的存儲(chǔ)器，從而不必每次都重新輸入或傳輸信息。
此外具有優(yōu)點(diǎn)的是，可以自由選擇抑制比的零點(diǎn)。也就是說(shuō)，例如設(shè)定了10000∶1的抑制比，每10000個(gè)脈沖將輸出一個(gè)單個(gè)的信號(hào)脈沖。從而不必進(jìn)行機(jī)械零點(diǎn)調(diào)節(jié)，即圓工作機(jī)相對(duì)于機(jī)器間距的某一特定位置不需要與零點(diǎn)標(biāo)記進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，因?yàn)檫@種調(diào)節(jié)可以通過(guò)選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)。
另外具有優(yōu)點(diǎn)的是，可以為不同的輸出、也即為不同的抑制比選擇不同的零點(diǎn)。
可選的抑制比最好處于2∶1到10000∶1之間的區(qū)間內(nèi)?？赡艿膮^(qū)間極限是3∶1、4∶1、5∶1、10∶1、20∶1、50∶1、100∶1、200∶1、500∶1、1000∶1、2000∶1或5000∶1。
根據(jù)本發(fā)明的圓工作機(jī)器設(shè)置有本發(fā)明所述的旋度值發(fā)生器。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式應(yīng)該借助附圖加以解釋。如圖所示

圖1圓工作機(jī)器的示意性截面圖，圖2圓工作機(jī)器的示意性俯視圖，圖3旋度值發(fā)生器的示意圖，圖4帶有旋度值發(fā)生器軌跡的盤(pán)片的示意圖。
圖1中示出了帶有一個(gè)中央軸2的圓工作機(jī)器1。在中央軸2處固定了一個(gè)轉(zhuǎn)子9。在轉(zhuǎn)子9的周邊例如是旋轉(zhuǎn)盤(pán)8，它可以通過(guò)伺服電機(jī)7來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種轉(zhuǎn)盤(pán)8例如可以被應(yīng)用在貼標(biāo)簽機(jī)中。
但圓工作機(jī)器也被用在填裝機(jī)、沖壓成型機(jī)、打磨機(jī)等當(dāng)中。
為了驅(qū)動(dòng)軸2，設(shè)置了齒輪4，一個(gè)齒輪5嚙合在齒輪4上，而齒輪5由一個(gè)電機(jī)6驅(qū)動(dòng)。
為了獲取軸2或轉(zhuǎn)子9的位置，在軸2上設(shè)置了一個(gè)旋度值發(fā)生器3。該旋度值發(fā)生器與軸2不借助位于其間的驅(qū)動(dòng)而直接連接。
圖2是圖1所示裝置的示意性俯視圖?？梢宰R(shí)別出帶有旋轉(zhuǎn)盤(pán)8的轉(zhuǎn)子9，所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)8分布在轉(zhuǎn)子9的周邊。轉(zhuǎn)子9具有12個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)8。在這種情況下其角度差α為30°。也就是說(shuō)，機(jī)器間距也是30°。
圖3示出了旋度值發(fā)生器3的示意圖，即它能夠怎樣安裝在軸2的下端。
旋度值發(fā)生器3包括一個(gè)裝置11，其中設(shè)置有帶有脈沖序列的軌跡，利用它可以產(chǎn)生信號(hào)脈沖。
所產(chǎn)生的信號(hào)脈沖通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)12和13被傳送到抑制器16。在導(dǎo)線(xiàn)12和13中傳輸?shù)男盘?hào)脈沖14、15有90°的相移，從而可以確定出裝置11中軌跡的旋轉(zhuǎn)方向。
在抑制器16中可以實(shí)現(xiàn)不同的抑制比。
如在輸出端17的最上端簡(jiǎn)要示出的，也可以出現(xiàn)1∶1的傳輸比。上面數(shù)第2個(gè)輸出端17的抑制比是2∶1，下一個(gè)輸出端的抑制比則為4∶1。
其它的輸出端可以由移相后的信號(hào)脈沖來(lái)占用，以計(jì)算出旋轉(zhuǎn)方向；或者也可以由不同的抑制比來(lái)占用。
也可以只相移輸出一個(gè)信號(hào)，以確定旋轉(zhuǎn)方向，例如具有最高頻率的信號(hào)脈沖。
還可以考慮高得多的抑制率，如100∶1、1000∶1、5000∶1或10000∶1。
輸出的信號(hào)脈沖可以和所產(chǎn)生的那些信號(hào)一樣長(zhǎng)。它們也可以比所產(chǎn)生的、如在圖3中的上面數(shù)第二和第三個(gè)信號(hào)輸出17所示出的信號(hào)要長(zhǎng)。因此，其高和低信號(hào)同樣長(zhǎng)的信號(hào)脈沖是具有優(yōu)點(diǎn)的。
抑制器16可通過(guò)輸入端18編程。該抑制器具有針對(duì)被編程的值的相應(yīng)存儲(chǔ)裝置。抑制器16被如此構(gòu)造，使得可以通過(guò)輸入端18直接輸入例如約5000∶1的抑制比。
一種實(shí)施方式是具有優(yōu)點(diǎn)的，其中不是抑制比系數(shù)被輸入或選擇，而是輸入機(jī)器間距的大小，如對(duì)應(yīng)于機(jī)器間距的度數(shù)，或者相同裝置的數(shù)量，如在機(jī)器間距為3.6°的情況下約為100。抑制器16自身根據(jù)這一設(shè)定計(jì)算出所需的抑制比系數(shù)。
通過(guò)這種構(gòu)造方式，使用者不需要知道軌跡的脈沖數(shù)。
圖4示出了包含一系列脈沖20的軌跡19的示意圖。軌跡19排列在盤(pán)片23上。機(jī)器間距的角度α如圖2一樣為30°。
在機(jī)器間距內(nèi)，軌跡19具有大量的脈沖20。
對(duì)于例如應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)以特定角度向機(jī)器間距對(duì)齊的信號(hào)的情況下，需要確定該信號(hào)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的零點(diǎn)。
對(duì)此的一個(gè)例子是信號(hào)序列，它在轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一個(gè)機(jī)器間距時(shí)恰好給出一個(gè)信號(hào)脈沖。
當(dāng)脈沖20經(jīng)過(guò)參照點(diǎn)24上的直線(xiàn)21a時(shí)，這可以在旋轉(zhuǎn)盤(pán)23旋轉(zhuǎn)時(shí)給出。當(dāng)脈沖20經(jīng)過(guò)參照點(diǎn)24上的直線(xiàn)21b時(shí)則產(chǎn)生另外一個(gè)信號(hào)脈沖。在直線(xiàn)21a和21b之間的夾角是一個(gè)與機(jī)器間距相對(duì)應(yīng)的角度α。
直線(xiàn)22a和22b之間的夾角也是一個(gè)與機(jī)器間距相對(duì)應(yīng)的角度α’，但是它具有另外一個(gè)零點(diǎn)。通過(guò)選擇相應(yīng)的零點(diǎn)，可以確定與機(jī)器間距具有正確相位關(guān)系的信號(hào)。
這種用于在圓工作機(jī)器的旋度值發(fā)生器中選擇所輸出的信號(hào)脈沖的抑制比的方法通常應(yīng)用在圓工作機(jī)器的構(gòu)建或改造中。此時(shí)，相應(yīng)的旋度值發(fā)生器例如可以通過(guò)計(jì)算機(jī)等進(jìn)行編程。
在圓工作機(jī)器工作時(shí)，旋度值發(fā)生器的信號(hào)根據(jù)所選定的抑制比被抑制輸出。這樣就使得確定圓工作機(jī)器的位置成為可能，其中可達(dá)到一定的位置分辨率，也即分辨出在一定機(jī)器間距內(nèi)的位置。
權(quán)利要求
1.用于圓工作機(jī)器的旋度值發(fā)生器，具有至少一個(gè)帶有脈沖序列的軌跡，用于產(chǎn)生信號(hào)脈沖，其特征在于，對(duì)于輸出能夠有選擇地抑制信號(hào)脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的旋度值發(fā)生器，其特征在于，設(shè)置帶有相同脈沖序列、但例如具有90°相移的至少兩條軌跡(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的旋度值發(fā)生器，其特征在于，可選擇多個(gè)不同的、可自由編程的抑制比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的旋度值發(fā)生器，其特征在于，可以輸出經(jīng)過(guò)移相后的信號(hào)脈沖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的旋度值發(fā)生器，其特征在于，為了選擇抑制比，利用計(jì)算機(jī)、諸如鍵盤(pán)、開(kāi)關(guān)、遙控器的輸入設(shè)備進(jìn)行編程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的旋度值發(fā)生器，其特征在于，設(shè)置了用于存儲(chǔ)抑制比信息的存儲(chǔ)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的旋度值發(fā)生器，其特征在于，為了選擇抑制比，可以選擇機(jī)器間距的大小，如機(jī)器間距的度數(shù)或者限定了機(jī)器間距的相同裝置的數(shù)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的旋度值發(fā)生器，其特征在于，可以為了進(jìn)行抑制而選擇零點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的旋度值發(fā)生器，其特征在于，可以為不同的輸出(17)選擇不同的零點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的旋度值發(fā)生器，其特征在于，零點(diǎn)是可編程的和/或可存儲(chǔ)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的旋度值發(fā)生器，其特征在于，可選擇的抑制比位于2∶1到10000∶1的區(qū)間內(nèi)。
12.一種圓工作機(jī)器，具有機(jī)器間距和如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的旋度值發(fā)生器。
13.一種方法，其中在用于圓工作機(jī)器(1)的旋度值發(fā)生器中選擇要輸出的信號(hào)脈沖的抑制比。
14.一種方法，其中對(duì)應(yīng)于所選擇的抑制比抑制輸出圓工作機(jī)器(1)的旋度值發(fā)生器(3)的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于圓工作機(jī)器的旋度值發(fā)生器，具有至少一個(gè)帶有脈沖序列的軌跡，用于產(chǎn)生信號(hào)脈沖；其中對(duì)于輸出能夠有選擇地抑制信號(hào)脈沖。另外，本發(fā)明還涉及一種具有機(jī)器間距和上述旋度值發(fā)生器的圓工作機(jī)器。本發(fā)明還進(jìn)一步涉及一種可以在用于圓工作機(jī)器的旋度值發(fā)生器中選擇要輸出的信號(hào)脈沖的抑制比的方法，以及一種對(duì)應(yīng)于所選擇的抑制比抑制輸出圓工作機(jī)器的旋度值發(fā)生器的信號(hào)的方法。
文檔編號(hào)G01D5/244GK1906465SQ200580001702
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者哈特穆特·戴維森 申請(qǐng)人:克羅內(nèi)斯股份公司