DD243339B1

DD243339B1 - Verfahren zur digitalen laengenmessung von durchlaufendem, biegsamen messgut

Info

Publication number: DD243339B1
Application number: DD28420285A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Bischoff; Manfred Milarczyk; Manfred Klimek
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1985-12-12
Filing date: 1985-12-12
Publication date: 1990-10-17
Also published as: DE3627244A1; CH673705A5; DD243339A1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung findet Anwendung in der kabel herstellenden Industrie, der Automatisierung von Fertigungslinien, d.h. der digitalen Längenmessung von ablaufendem oder abzuwickelndem biegsamen Meßgut, wie Drähte, Litzen, Adern, Kabel, Seile u. dgl., welches mit gleichbeibender oder sich kontinuierlich ändernder Geschwindigkeit bewegt wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In der Vielzahl von Produktionsprozessen besteht die Notwendigkeit, gefertigtes strang-, faden- oder flächenförmiges Material in der Fertigungslänge kontinuierlich zu messen, um somit eine ständige Aussage über die produzierte Länge zu erhalten oder in Abhängigkeit der gemessenen Länge einen bestimmten, auf das Meßgut bzw. auf die Steuerung der Fertigungslänge gerichteten Einfluß nehmen zu können.

Das ist zum Beispiel bei der Herstellung von Walzgut an Produktionslinien von Kabeln, Seilen, Draht und ähnlichem fadenförmigem Material der Fall. Dabei ist es erforderlich, relativ große Längen zu erfassen und somit Meßverfahren mit hohem Genauigkeitsgrad einzusetzen, um den absoluten Meßfehler gering zu halten. Eine dementsprechende Forderung ist damit, daß das Meßverfahren unabhängig vom Durchmesser des Meßgutes genaue und reproduzierbare Meßwerte liefert. Nachfolgende Verfahren und Vorrichtungen zur Längenmessung von sich bewegendem Meßgut sind bekannt, sind Stand der Technik.

In „Werkstofftechnik und Maschinenbautechnik" 6 (1975) H. 5, S. 78 wird eine Anordnung mit einer Meßrolle beschrieben, wobei die Meßrolle mit einem Impulsgeber verbunden ist und das Meßgut zwischen der Meßrolle und einer federnd gelagerten Gegenrolle hindurchläuft. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß bei höherer Geschwindigkeit die Gefahr des Schlupfes zwischen Meßrolle und Meßgut anwächst sowie die Andrückrolle zu Schwingungen neigt, was wiederum zum Schlupf zwischen Meßgut und Meßrolle führt.

In der Zeitschrift „Drahtwelt" 70 (1984) H. 10, S. 275-279, wird eine Anordnung zur Längenmessung aufgezeigt, bei der das Meßgut durch ein Raupenband hindurchläuft, das aus einem System von vier Rollen und zwei endlosen Bändern besteht, wobei eine Rolle mit einem Impulsgeber verbunden ist, dessen Impulszahl ein Maß für die gemessene Länge darstellt. Der Nachteil dieser Meßanordnung besteht darin, daß zum einen ein hoher mechanischer Aufwand notwendig ist und sich zum anderen das Meßsystem nicht in jedem Fall aus Platzgründen in eine Produktionslinie einordnen läßt. Des weiteren ist es zur Verminderung oder Beseitigung von Schlupf zwischen Meßgut und Raupenband erforderlich, das Raupenband aus weichem, möglichst griffigem Material herzustellen, was wiederum auf Grund der entstehenden Durchmesseränderungen an der Oberfläche des Systems Raupenband-Meßrolle zu Meßungenauigkeiten führt.

In der DE-AS 2536082 wird eine Einrichtung zum kontinuierlichen Messen der Längen von linearem Material während des Aufspulens auf einen sich drehenden Kern beschrieben. Der Nachteil dieser Einrichtung besteht, neben dem relativ hohen mechanischen Aufwand, darin, daß der Durchmesser des Meßgutes das Meßergebnis unmittelbar beeinflußt sowie das Meßverfahren nur bei einer mechanischen Aufhaspelung des Meßgutes anwendbar ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur digitalen Längenmessung von durchlaufendem biegsamen Meßgut zu schaffen, das über eine hohe Meßgenauigkeit verfügt, eine kontinuierliche Messung bei Reproduzierbarkeit des Meßergebnisses gewährleistet und bei dem der variable Durchmesser des Meßgutes das Längenmeßergebnis nicht beeinflußt.

-2- 243 339 Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur digitalen Längenmessung von durchlaufendem biegsamen Meßgut zu schaffen, welches mit hoher Meßgenauigkeit, vom Meßgutdurchmesser unabhängig arbeitet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die Impulse zweier im Durchmesser unterschiedlicher Meßrollen, über die das biegsame Meßgut geführt wird, daran gekoppelten Impulsgebern, getrennt aufsummiert werden und als Summe 1 und 2 zur Verfügung stehen, wobei zum Zeitpunkt, zu dem die Summe 2 einen fest vorgegebenen Vorwahlwert erreicht, die Differenz aus diesem festen Vorwahlwert und der Summe 1 meßrollenbewertet als variabler Vorwahlwert für die Summe 1 vorgegeben wird und zum Zeitpunkt, zu dem die Summe diesen variablen Vorwahlwert erreicht, zu einer Längensumme ein festes Längeninkrement addiert wird und gleichzeitig die Summen 1 und 2 gelöscht werden sowie ein erneuter Meßzyklus mit der Summierung der Impulse der zwei inkrementalen Impulsgeber erfolgt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert

Die Zeichnung zeigt das Blockschaltbild.

Das Meßgut (1) mit dem im Produktionsprozeß variablen Meßgutdurchmesser AD wird von einem nicht näher zu beschreibenden Maschinenteil abgezogen, über die drehbare Meßrolle D₁ (2) und die drehbare Meßrolle D₂ (3) schlupffrei von einem nicht näher bezeichneten Wickler aufgenommen und einem nicht näher bezeichneten und dargestellten Bearbeitungsprozeß zugeführt. Die Meßrollen D₁ (2) und D₂ (3) sind jeweils starr mit den inkrementalen Impulsgebern (6) und (7) verbunden. Die Durchmesser der Meßrollen D₁ (2) und D₂ (3) sind so ausgeführt, daß die Bedingung (D₁-D₂) · π = 0,5 m eingehalten wird, wo im Ausführungsbeispiel D₁ mit 318,31 mm und D₂ mit 159,15mm ausgeführt worden sind. Der inkrementale Impulsgeber (6) liefert über die Impulsleitung (14) eine wegproportionale bzw. längenproportionale Anzahl von Zählimpulsen an den Zählkanal (8), der über die Vorwahl leitung (15) einen Vorwahlwert erhält, wobei die Koinzidenz zwischen Vorwahlwert und eingezählter Impulszahl der Ausgang (12) des Zählkanals (8) einen Längenimpuls liefert, der dem Längenzähler (17) und der nachgeschalteten Anzeigeeinheit (18) zugeführt wird. Der inkrementale Impulsgeber (7) liefert über die Impulsleitung (13) dem Zählkanal (9), der einen festen Vorwahlwert (19) erhält, wiederum eine längenproportionale Anzahl von Impulsen, so daß bei Koinzidenz zwischen festem Vorwahlwert (19) und eingezählter Impulszahl die Steuerleitung (16) einen Impuls an das Tor (11) gibt. Weiterhin gelangen vom inkrementalen Impulsgeber (6) Zählimpulse in den Differenzbildner (10), der die Differenzimpulszahl ΔΖ = ΖΣ - Z_n · 2 ermittelt und diese über die Leitung (20) dem Tor (11 (zuführt. Wenn das Tor (11) über die Steuerleitung (16) freigeschaltet wird, wird die Information ΔΖ als Vorwahlwert in den Zählkanal (8) über die Vorwahlleitung (15) eingetragen. Die Wirkungsweise und der zeitliche Ablauf der Messung erfolgt auf die Art und Weise, daß mit Meßbeginn die Zählkanäle (8) und (9) auf Null gesetzt werden und danach von den inkrementalen Impulsgebern (6) und (7) solange Impulse in die Zählkanäle (8) und (9) eingezählt werden, bis der Zählerstand im Zählkanal (9) mit dem fest eingestellten Vorwahlwert (19) übereinstimmt. Hierbei ist es vorteilhaft, daß der feste Vorwahlwert (19) der Impulszahl der beiden in den technischen Parametern gleichartigen inkrementalen Impulsgeber (6) und (7) bei deren Umdrehung um den Winkel α = 2 · n (360⁰C) entspricht. Bei Koinzidenz zwischen dem Vorwahlwert (19) mit der eingezählten Impulszahl wird über die Steuerleitung (16) das Tor (11) kurzzeitig freigegeben und die im Differenzbildner (10) ermittelte Differenzimpulszahl ΔΖ wird als Vorwahlwert über die Vorwahlleitung (15) dem Zählkanal (8) übergeben. Im Zählkanal (8) werden weiterhin vom inkrementalen Impulsgeber (6) Zählimpulse eingezählt, bis der übergebene Vorwahlwert erreicht ist. Bei Koinzidenz zwischen Vorwahlwert ΔΖ und eingezähltem Wert liefert der Ausgang (12) des Zählkanals (8) einen Impuls, der vom Längenzähler (17) gezählt wird und ein Maß für proportionale Längenmessung des Meßgutes (1) ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht, auf Grund der gewählten Durchmesser der Meßrollen (2) und (3), jeder Impuls des Ausganges (12) des Zählkanals (8) einer Meßstrecke von 1 000 mm. Gleichzeitig wird mit diesem 1000-mm-Zählimpuls ein Nullsetzen der Zählkanäle (8) und (9) sowie ein Rücksetzen des Differenzzählers (10) vorgenommen und der nächste Meßzyklus vorbereitet.

Claims

Verfahren zur digitalen Längenmessung von durchlaufendem biegsamen Meßgut, welches mit gleichbleibender oder kontinuierlich ändernder Geschwindigkeit bewegt wird und bei dem sich der Durchmesser des Meßgutes kontinuierlich oder diskontinuierlich ändern kann, das Meßgut schlupffrei über zwei drehbar gelagerte Meßrollen geführt wird, diese Meßrollen völlig oder teilweise vom Meßgut umschlungen werden und jeweils mit einem inkrementalen Impulsgeber starr gekoppelt werden, wobei die Durchmesser der Meßrollen in einem Verhältnis D₁ Φ D₂ ausgeführt werden, gekennzeichnet dadurch, daß die vom Meßgutdurchmesser verfälschten, längenproportionalen Impulse der inkrementalen Impulsgeber (6) und (7) getrennt aufsummiert werden, als Summe 1 und 2 zur Verfügung stehen, wobei zum Zeitpunkt, zu dem die Summe 2 einen fest vorgegebenen Vorwahlwert erreicht, die Differenz aus diesem festen Vorwahlwert und der Summe 1 meßrollenbewertet als variabler Vorwahlwert für die Summe 1 vorgegeben wird, und zum Zeitpunkt, zu dem die Summe 1 diesen variablen Vorwahlwert erreicht, zu einer Längensumme ein festes Längeninkrement addiert wird und gleichzeitig die Summen 1 und 2 gelöscht werden sowie ein erneuter Meßzyklus mit der Summierung der Impulse der inkrementalen Impulsgeber 6 und 7 erfolgt.

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