CZ32862U1 - Zařízení ke kontrole linky k výrobě patkových lanek - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení ke kontrole linky k výrobě patkových lanek plášťů pneumatik, založené na principu měření délky drátu spotřebovaného při navíjení lanka a jejím porovnáním s délkou předepsanou pro příslušný typ lanka.

Dosavadní stav techniky

Patkové lanko tvoří pogumovaný ocelový drát navinutý do určitého průřezu, např. čtverce, obdélníku, pěti- nebo šestiúhelníku. Při navíjení a tvarování patkového lanka se používají různé konstrukce tvarovacích forem, které zajišťují tvarovou stálost a požadované rozměry navíjených lanek.

Ke kontrole vyrobených patkových lanek jsou známa různá zařízení založená hlavně na měření průměru patkových lanek kalibrem umístěným na samostatném zařízení, které není součástí linky na navíjení patkových lanek. Nevýhodou těchto zařízení je to, že informaci o výsledku kontroly zhotoveného patkového lanka poskytují až mimo výrobní zařízení a v automatické výrobě patkových lanek neumožňují kontrolovat každé vyrobené patkové lanko přímo v procesu navíjení. Doposud není známo zařízení ke kontrole každého vyrobeného patkového lanka průběžně v procesu jeho navíjení přímo na výrobní lince.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky a nevýhody odstraňuje zařízení ke kontrole linky k výrobě patkových lanek založené na principu měření délky drátu spotřebovaného při navíjení lanka a jejím s porovnáním s délkou předepsanou pro příslušný typ lanka.

Podstata řešení spočívá v tom, že zařízení obsahuje inkrementální snímač délky spotřebovaného drátu propojený s ovládacím blokem čítače ke generování intervalu měření odpovídajícímu minimálně času návinu jednoho celého závitu drátu a maximálně času návinu všech závitů drátu tvořících lanko. Inkrementální snímač je pak dále propojen s počítadlem impulzů a na něj navazujícím blokem komparátoru k porovnání naměřených hodnot s hodnotami limitními nastavenými v připojeném bloku limitních hodnot.

Při měření množství spotřebovaného drátu inkrementálním snímačem určuje interval měření ovládací blok čítače. Interval měření je s výhodou odvozen přímo nebo nepřímo od uhlového natočení hřídele navíjecí formy patkového lanka snímaného snímačem úhlového natočení a generuje se automaticky v procesu navíjení lanka tak, že představuje minimálně čas potřebný na navinutí jednoho celého závitu drátu a maximálně čas potřebný na navinutí všech závitů drátu.

V případě překročení limitních hodnot softwarové řízení výrobní linky patkových lanek generuje příslušnou akci a hlášení indikující potřebu zásahu operátora do procesu navíjení patkového lanka.

K počítadlu impulzů může být s výhodou připojena zobrazovací jednotka.

Komparátor může být vybaven přímým výstupem k ovladači linky a připojeným statistickým modulem.

- 1 CZ 32862 U1

Výhodou zařízení podle předloženého technického řešení proti dosavadnímu stavu je, že umožňuje provést kontrolu každého navinutého patkového lanka přímo na výrobní lince v procesu navíjení na rotující formu. Tím se předchází značným finančním ztrátám v důsledku nekvalitní výroby. Dále se odstraní operace kontroly patkového lanka mimo výrobní linku (např. měřením průměru patkového lanka na zvláštním zařízení), čímž se vyloučí potřeba takového zařízení a ušetří se podlahová plocha k jeho umístění.

Objasnění výkresů

K bližšímu objasnění podstaty technického řešení slouží přiložené výkresy, kde představuje:

obr. 1 - blokové schéma zařízení ke kontrole linky k výrobě patkových lanek, obr. 2 - schématické znázornění základného principu zařízení ke kontrole linky k výrobě patkových lanek plášťů pneumatik na základě měření délky drátu spotřebovaného při navíjení, obr. 3 - detail technické realizace inkrementálního snímače, obr. 4 - graficky znázorněné aritmetické průměry a 95% intervaly spolehlivosti stanovené Fisherovou metodou identifikace statisticky významných rozdílů (Least Significant Difference LSD) pro počet impulzů zaznamenaných při navinutí prvního závitu drátu na první a druhé navíjecí formě pro 15 vzorků z každé formy, obr. 5 - graficky znázorněné aritmetické průměry a 95% LSD intervaly spolehlivosti pro počet impulzů zaznamenaných při navinutí celého patkového lanka na první a druhé navíjecí formě pro 15 vzorků z každé formy, obr. 6 - graficky znázorněné aritmetické průměry a 95% LSD intervaly spolehlivosti pro vnitřní průměry patkových lanek navinutých na první a druhé navíjecí formě měřené na standardním rozpínacím měřícím kalibru pro 15 vzorků z každé formy, obr. 7 - graficky znázorněné aritmetické průměry a 95% LSD intervaly spolehlivosti pro celkové počty impulzů pro první a druhou navíjecí formu a pro různé rychlosti navíjení, obr. 8 - graficky znázorněné aritmetické průměry a 95% LSD intervaly spolehlivosti počtu impulzů zaznamenaných při navinutí prvního závitu patkového lanka pro první a druhou navíjecí formu a pro různé rychlosti navíjení.

Příklad uskutečnění technického řešení

Zařízení ke kontrole linky k výrobě patkových lanek založené na principu měření délky drátu spotřebovaného při navíjení lanka podle předloženého technického řešení (viz blokové schéma na obr. 1) obsahuje inkrementální snímač 1. délky spotřebovaného drátu 9 (obr. 2) propojený s ovládacím blokem čítače 8 ke generování intervalu měření odpovídajícímu minimálně času návinu jednoho celého závitu drátu a maximálně času návinu všech závitů drátu tvořících lanko. Inkrementální snímač 1 je dále propojen s počítadlem impulzů 2 a na něj navazujícím blokem komparátoru 5 k porovnání naměřených hodnot s hodnotami limitními nastavenými v připojeném bloku limitních hodnot 3.

K automatickému generování intervalu měření je blok čítače 8 propojen se snímačem 10 úhlového natočení hřídele navíjecí formy 11 patkového lanka (viz obr. 2).

K počítadlu impulzů 2 je připojena zobrazovací jednotka 4.

-2CZ 32862 U1

Komparátor 5 je vybaven výstupem k ovladači 6 linky a připojeným statistickým modulem 7.

Kontrola navinutých patkových lanek v procesu navíjení na rotující navíjecí formu 11 se realizuje, jak již bylo uvedeno, měřením délky drátu 9 spotřebovaného na navinutí jednoho až všech závitů tvořících patkové lanko, při čemž délka spotřebovaného drátu se porovnává s délkou předepsanou pro příslušný typ lanka. Délka navinutého drátu se měří inkrementálním snímačem 1, kde interval měření určuje ovládací blok čítače 8. Interval měření je odvozen přímo nebo nepřímo od úhlového natočení hřídele navíjecí formy 11 patkového lanka snímaného snímačem 10 úhlového natočení hřídele navíjecí formy 11 (viz obr. 2) a generuje se automaticky v procesu navíjení lanka tak, že představuje minimálně čas potřebný na navinutí jednoho celého závitu drátu a maximálně čas potřebný na navinutí všech závitů drátu tvořících lanko.

Impulzy z inkrementálního snímače _l_ umístěného nad podpěrnou kladkou 12 (viz obr. 2 a 3) se přivádějí na vstup počítadla impulzů 2, při čemž výsledný počet impulzů procesu se softwarovým komparátorem 5 porovnává s limitními hodnotami, které jsou přiřazeny každému typu patkového lanka. Požadované limitní hodnoty určuje pro každý typ patkového lanka blok limitních hodnot 3. V případě překročení limitních hodnot softwarové řízení výrobní linky patkových lanek generuje příslušnou akci a hlášení indikující potřebu zásahu operátora do procesu navíjení patkového lanka.

Skutečné naměřené hodnoty počtu impulzů, délky spotřebovaného drátu a průměru patkového lanka vypočítaného z délky drátu spotřebovaného na navinutí prvního závitu drátu se zobrazují na zobrazovací jednotce 4.

Výstup k ovladači 6 linky se používá k vyhlášení alarmu nebo zastavení výrobního zařízení. Naměřené údaje se shromažďují ve statistickém modulu 7 a následně využívají pro statistiku výrobního procesu.

K ověření zařízení ke kontrole linky k výrobě patkových lanek byl uskutečněn experiment na lince k současnému navíjení dvou jednodrátových patkových lanek. Uspořádání navíjecího ústrojí linky s měřícím ústrojím délky navinutého drátu použitého při experimentu je znázorněno na obr. 2 a 3, kde je v detailu patrno uspořádání podpěrné kladky 12, snímače 10 úhlového natočení hřídele navíjecí formy 11 i umístění inkrementálního snímače 1 délky spotřebovaného drátu 9.

Na obr. 4 až 8 jsou pak uvedeny některé výsledky analýzy údajů získaných při měření délky navinutého drátu pomocí inkrementálního snímače L

Na obr. 4 jsou graficky znázorněny aritmetické průměry počtu impulzů zaznamenaných při navinutí prvního závitu drátu (tj. při otočení navíjecí formy o 360°) pro 15 vzorků navinutých na první a druhé navíjecí formě s vyznačením 95% intervalů spolehlivosti stanovených Fisherovou metodou identifikace statisticky významných rozdílů (Least Significant Difference - LSD). Z obrázku vyplývá, že na druhé navíjecí formě byl zaznamenán vyšší počet impulzů než na první formě, při čemž tento rozdíl je na hranici spolehlivosti 95% statisticky významný, protože se jednotlivé intervaly spolehlivosti nepřekrývají.

Na obr. 5 jsou graficky znázorněné aritmetické průměry počtu impulzů zaznamenaných při navinutí celého patkového lanka a 95% LSD intervaly spolehlivosti pro 15 vzorků na první a druhé navíjecí formě. Podobně jako v případě 1. závitu (obr. 3), z obrázku vyplývá, že na druhé navíjecí formě byl zaznamenán vyšší počet impulzů než na první formě, při čemž tento rozdíl je na hranici spolehlivosti 95% statisticky významný, protože se jednotlivé intervaly spolehlivosti nepřekrývají.

-3 CZ 32862 U1

Na obr. 6 jsou graficky znázorněné aritmetické průměry a 95% LSD intervaly spolehlivosti pro vnitřní průměry patkových lanek navinutých na první a druhé navíjecí formě měřené na standardním rozpínacím měřícím kalibru pro 15 vzorků z každé formy. Při měření na standardním rozpínacím měřícím kalibru se patkové lanko nasadí na příslušný kalibr, kalibr se rozepne definovanou silou a vnitřní průměr lanka se stanoví na základě velikosti posunu segmentů kalibru.

Z obr. 6 vyplývá, že na lanka navinutá na druhé navíjecí formě měla při měření na rozpínacím měřícím kalibru menší vnitřní průměr než lanka navíjená na první formě, při čemž tento rozdíl vnitřních průměrů je statisticky významný.

Skutečnost, že patková lanka navinutá na druhé navíjecí formě vykazovala při měření vnitřního průměru na standardním rozpínacím měřícím kalibru menší vnitřní průměr než lanka navinutá na první navíjecí formě je možné vysvětlit tak, že při navíjení lanek na druhé navíjecí hlavě se na navinutí lanka spotřebovalo více drátu a z tohoto důvodu měla navinutá lanka vyšší tuhost než lanka navinutá na první navíjecí hlavě. V důsledku vyšší tuhosti se při měření na standardním rozpínacím měřícím kalibru segmenty kalibru posunuly méně než u lanek navinutých na druhé navíjecí hlavě a vnitřní průměr lanka byl vyhodnocen jako menší.

Na obr. 7 jsou graficky znázorněné aritmetické průměry a 95% LSD intervaly spolehlivosti celkového počtu impulzů při navinutí patkového lanka na první a druhé navíjecí formě (F-l/F-2) a pro různé rychlosti navíjení v otáčkách za minutu. Zatím co u první navíjecí formy je zřejmá silná negativní korelace počtu impulzů a rychlosti otáčení navíjecí formy, u druhé navíjecí formy se korelace počtu impulzů a rychlosti otáčení navíjecí formy neprokázala.

Na obr. 8 jsou graficky znázorněné aritmetické průměry a 95% LSD intervaly spolehlivosti počtu impulzů zaznamenaných při navinutí prvního závitu patkového lanka pro první a druhou navíjecí formu (F-l / F-2) a pro různé rychlosti navíjení v otáčkách za minutu.

U první navíjecí formy se opět objevuje negativní korelace počtu impulzů a rychlosti otáčení navíjecí formy, i když není tak výrazná, jako u celkového počtu impulzů. U druhé navíjecí formy se korelace počtu impulzů a rychlosti otáčení navíjecí formy neprokázala.

Průmyslová využitelnost

Předložené technické řešení se týká gumárenského a je možné jej využívat při výrobě navíjených patkových lanek plášťů pneumatik.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (5)

1. Zařízení ke kontrole linky k výrobě patkových lanek, založené na principu měření délky drátu spotřebovaného při navíjení lanka a jejím s porovnáním s délkou předepsanou pro příslušný typ lanka, vyznačující se tím, že obsahuje inkrementální snímač (1) délky spotřebovaného drátu (9) propojený s ovládacím blokem čítače (8) ke generování intervalu měření odpovídajícímu minimálně času návinu jednoho celého závitu drátu a maximálně času návinu všech závitů drátu tvořících lanko s tím, že inkrementální snímač (1) je dále propojen s počítadlem impulzů (2) a na něj navazujícím blokem komparátoru (5) k porovnání naměřených hodnot s hodnotami limitními nastavenými v připojeném bloku limitních hodnot (3).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že k automatickému generování intervalu měření je blok čítače (8) propojen se snímačem (10) úhlového natočení hřídele navíjecí formy (11) patkového lanka.

-4CZ 32862 U1

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že k počítadlu impulzů (2) je připojena zobrazovací jednotka (

4).

5 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že komparátor (5) je vybaven výstupem k ovladači (6) linky.

5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ke komparátoru (5) je připojen statistický modul (7).