DD267240A1

DD267240A1 - DEVICE AND METHOD FOR ADAPTING A EDGE SCANNER TO RAILWAY FLUID IMAGES TO THE MATERIAL PROPERTIES OF THE GOODS

Info

Publication number: DD267240A1
Application number: DD31135087A
Authority: DD
Inventors: Martin Schumann; Klaus Thieme; Dietrich Probst
Original assignee: Textima Veb K
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1989-04-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Anpassung eines Kantenabtasters fuer bahnfoermige Flaechengebilde an die Materialeigenschaften der Ware. Eine Anwendung ist ueberall dort moeglich, wo die Kanten warenbahnfoermiger Flaechengebilde mit unterschiedlichen Materialeigenschaften in ihrer Lage erkannt werden sollen. Entscheidendes Merkmal des Kantenabtasters ist, dass der Anpassungszustand signalisiert wird, wobei mit dieser Einrichtung, unter der Voraussetzung, dass das Messsignal von einem definierten, stets gleichgrossen Stueck der Warenbahn gewonnen wird, der Pegel des Ausgangssignales ueberprueft wird und er innerhalb eines bestimmten Toleranzfeldes liegen muss. Wesentliches Merkmal des Anpassungsverfahrens ist, dass die Anpassung bei stillstehender Warenbahn erfolgt. Dabei werden Abtastkopf und Warenbahn so zueinander positioniert, dass stets ein gleichgrosses Stueck Ware das Messsignal beeinflusst. Das unter dieser Bedingung gewonnene Ausgangssignal wird zur Eichung des Kantenabtasters genutzt.The invention relates to a device and a method for adapting an edge scanner for web-shaped surface structures to the material properties of the goods. An application is possible wherever the edges of web-shaped surface structures with different material properties are to be recognized in their position. Decisive feature of the edge scanner is that the adjustment state is signaled, with this device, provided that the measurement signal is obtained from a defined, always the same size piece of web, the level of the output signal is checked and it must be within a certain tolerance field , An essential feature of the adjustment procedure is that the adjustment takes place when the web is stationary. At the same time, the scanning head and the material web are positioned relative to one another in such a way that always an equally large piece of goods influences the measuring signal. The output signal obtained under this condition is used to calibrate the edge scanner.

Description

Hierz 1 Seite ZeichnungHierz 1 page drawing

Field of application of the invention Widening possibility arise everywhere where web-shaped Flächengobilde with different Material properties must be recognized in their position, such. In papermaking and processing, at de. ' Production of filmon and foils of all kinds as well as processing and processing machines of the textile industry. For exact web edge guidance of textile fabrics on tension-dry-fixer machines werdon optoeloktronischo Edge scanner used. This edge scanner detects the position of the web edge. This value is measured with anom Setpoint compared. The resulting control command is applied to an actuator that corrects the edge of the web

realisiert.realized.

Characteristic of the known technical solution

Es sind Kantenabtaster bekannt, die die Aufgabe haben, die Lage einer Warenbahnkante zu ernennen. So wird in WP G 05 D / 240240.4 eine Anordnung beschrieben, die derart funktioniert, daß auf die Warenkante ein Lichtstrahl projiziert wird, der einen Lichtfleck abbildet. Die L age der Bahnkante begrenzt die Größe der Fläche, von der das Licht reflektiert wird, wobei die xe beleuchtete Fläche der Warenbahn im folgenden als Meßfeld bezeichnet wird. Das von diesem MePfsld reflektierte Licht wird von einem Fotoempfänger erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Je nach Lage der Ba'inkante erfolgt eine unterschiedliche Reflexion und damit ein sich änderndes elektrisches Ausgangssignal. Somit bos'oht ein proportionaler Zusammenhang zwischen Lage der Warenkante und elektrischem Ausgangssignal.Edge scanners are known which have the task of appointing the position of a web edge. Thus, an arrangement is described in WP G 05 D / 240240.4, which works in such a way that on the web edge of a light beam is projected, which forms a light spot. The location of the web edge limits the size of the area from which the light is reflected, the xe illuminated area of the web being referred to hereinafter as the field of measurement. The reflected light from this sensor is detected by a photoreceiver and converted into an electrical signal. Depending on the position of the Ba'inkante takes place a different reflection and thus a changing electrical output signal. Thus, there is a proportional relationship between the position of the product edge and the electrical output signal.

Die reflektierte Lichtmengo hängt neben der Lageänderung der Kante, also neben der Größe der reflektierende/ Fläche, auch noch stark vom Reflexionsgrad der Ware ab, der durch eine breite Farbpalette und unterschiedliche Oborflächoi ibeschaffenheit großen Schwenkungen ur^trliegt. Zur Regelung der Bahnkante muß jedoch gewährleistet sein, daß die Größe des elektrischen Ausgangssignals bzw. dessen Pegel nur von der Größe der reflektierenden Fläche, also der Lage der Bahnkante, abhängt und nicht auch noch vom Reflexionsgrad der Ware.The reflected Lichtmengo depends in addition to the change in position of the edge, so in addition to the size of the reflective / surface, also strongly from the reflectance of the goods, the utrid through a wide color palette and ibeschaffenheit great swings ur ^ trliegt. To control the web edge, however, it must be ensured that the size of the electrical output signal or its level depends only on the size of the reflective surface, ie the position of the web edge, and not even on the reflectance of the product.

Um den Störfaktor Reflexionsgrad auszuschalten, besteht die Möglichkeit, mittels Drohknopf die Verstärkung des Meßsignals einzustellen, damit die o.g. Bedingung erfüllt wird. Bei laufender Ware wird die optimale Einstellung gesucht. Diese Einstellung ist äußerst diffizil, da der Abtastkopf, an dem sich der Drehknopf befindet, an der Verstelleinrichtung der Warenkante befestigt ist und sich damit ständig bewegt,In order to eliminate the disturbance factor reflectance, it is possible to set the amplification of the measuring signal by means of a threat knob so that the o.g. Condition is fulfilled. For running goods, the optimal setting is searched. This setting is extremely difficult since the scanning head, on which the rotary knob is located, is attached to the adjusting device of the web edge and thus moves constantly,

Der Mangel die»«.. Anpassungsverfahrens besteht darin, daß die Anpassung bei bewegter Ware vorgenommen werden muß, wodurch es während ''es Abgleichens zu schlecht geführter Warenkante und damit zu qualitütsgeminclortar Ware und somit ökonomischen Verluste, ι kommt. Der Anpassungspunkt ist nur bei bewegter Ware aus der Reduktion des Stellgliedes zur Korrektur der Bahnkante ersichtlich. Ein Mangel des Kantenabtasters besteht folglich darin, daß die Anpassung an den Reflexionsgrad nicht signalisiert wird, sondern nur die Auswirkung der Elnstellunr sichtbar ist.The shortcoming of the adjustment process is that the adjustment must be made to moving goods, whereby it comes to equilibrium with poorly-managed merchandise and thus with quality-wise goods and hence economic losses. The adjustment point is only visible for moving goods from the reduction of the actuator for correction of the web edge. A shortcoming of the edge scanner is therefore that the adjustment to the reflectance is not signaled, but only the impact of Elnstellunr is visible.

Auf ähnlichem Funktionsprinzip beruhen Abtastungen mittels Wechsellicht, Infrarot, Ultraschall und Pneumatik sowchl im Reflexions- als auch im Durchstrahlungsverfahren, bei denen sich die Unterschiede der Warenbahnen ebenfalls störend auswirken. Dementsprechend treten die oben aufgezeigten Mängel auch bei Bonutzung dieser Abtastsignale auf.On a similar functional principle based scans by means of alternating light, infrared, ultrasound and pneumatics sowchl in the reflection as well as in the transmission method, in which the differences in the webs also have a disturbing effect. Accordingly, the above-mentioned shortcomings also occur when using these scanning signals.

Ziel der Erfindung Ist, den Anpassungsvorgang zu vereinfachen und die vorgenannten ökonomischen Vorlus'.o zu vermeiden.The aim of the invention is to simplify the adaptation process and to avoid the aforementioned economic Vorlus'.o.

Presentation of the Weson of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dia Warenkanto sofort mit Einschalton dar Maschine so zu führen, daß Qualitöteveriuste nicht auftreten und durch Ruhigstollen des Meßkopfes die Durchführung dos Anpaßvorfahrens wosontlich erleichtert wird.The invention is based on the object diene goods immediately with Einschalton the machine to lead so that Qualituteveriuste not occur and by Ruhigstollen the measuring head the implementation dos Anpaßvorfahrens is wosontlich facilitated.

Dio Aufgebe wird dadurch geltist, daß eine Einrichtung geschaffen wurde, die den Anpaßzustand des Kantenabtasters slgnallbiert, und unter Zuhilfenahme dieser Einrichtung ein Verfahren gofunden wurde, das die Anpassung bei Stillstand der War« und Stilletand des Bahnkantenstellgliedes ermöglicht.Dio Aufge is characterized by the fact that a device has been created, which slgnallbiert the Anpaßzustand the edge scanner, and with the aid of this device a method has been found, which allows the adjustment at standstill of war and Stilletand of the web edge actuator.

Erflndungsgemöß wird das elektrische Signal, das im Empfänger aus dom Meßsignal gobildot worden ist und im Verstärket verstärkt wurde und wie üblich der Kantenstelloinrichtung zugeführt wird zusätzlich noch an einen Vorgloicher, der parallel zur Kanienstolleinrichtung geschaltet ist, angelegt, Dieser gibt ein Ausgangssignal, das als Anpaßsignal genutzt wird, an oinen Wandler ab.According Erflndungsgemöß the electrical signal which has been gobildot dom in the receiver and was amplified in the amplifier and as usual the Kantenstelloinrichtung is additionally supplied to a Vorgloicher, which is connected in parallel to the Kanienstolleinrichtung, applied, this outputs an output signal as a matching signal is used, on oine converter from.

Der Vergleicht^ arbeitet als Fensterdiskrlminator. Durch die Üimencionlorung seiner inneron Schaltung sind zwoi Schaltschwollen festgelegt, Er vergleicht das gewandelte und verstärkte Moßsignal mit diesen beiden Schaltschwollon, Liegt der Signalpegel innerhalb der Schaltschwollen, so wird ein Signal an den Wandler abgegeben. Die Lage dor Schaltschwollon ist so festgelogt, daß Anpassung des Kantonabtastors an die Warenbahnoigonschaften bostoht, wenn das Moßsignal von oinor definierton Meßfeldgrößo gowonnon wird, d, h, wonn sich die Bahnkante in definierter Position zum Abtaster bofindet und das vom Verstärker unter dieser Bedingung abgogobona Signal innerhalb dor Schaltschwollen liegt. Sollte das uo gowonnone Vorstßrkerausgangsslgnal beim Anpaßvorgang nicht innerhalb dieser Schwollen llogon, so kann die Verstärkung so vorändort werden, bis Anpassung bestoht. EntsprochonH dor Konstruktion dos Abtasters kann eine Änderung des Ausgangsslgialpogols und damit eine Anpassung auch durch feste Verstärkung in Verbindung mit einem Heruntortoilon des Signales odor cinorComparing ^ works as a window discrete lens. By Üimencionlorung its inneron circuit zwoi swelling are set, He compares the converted and amplified Mosssignal with these two Schaltschwollon, If the signal level within the swelling, then a signal is delivered to the converter. The position of the switching swell is so tight that when the measuring signal of oinor is defined, the cantonal signal is applied to the web aorto gowonnon, d, h, the web edge can bofindet in a defined position to the sampler and that from the amplifier under this condition abgogobona signal within dor swollen lies. If the uo gowonnone preamplifier output signal is not within this swelling during fitting, then the gain may be drifted out until adaptation increases. However, the design of the sampler may involve a change in the output polarity, and thus an adjustment also by fixed amplification in conjunction with a down-tachoilon of the signal odor cinor

Änderung des Gaborsignalpegels vorgesehen soln.Change the Gaborsignalpegels provided soln.

Der Abstand der Schaltschwollon voneinander muß dabei günstigorweise dem Tolornn'.fold dos Anpaßzustandes entsprochen, odor er muß kleiner sein.The distance of Schaltschwollon each other must be suitably met the Tolornn'.fold dos Anpaßzustandes, odor he must be smaller.

Dor Wandler diont der Umformung des Vergleicherausgangssignals in ein Signal, aas zur Meldung an oinen Dodlonor goeignot Ist, als;) vorzugsweise In ein optisches üder akustisches Signal, oder in ein Signal, das zur automatischem Verstärkungseinstellung Im Anpaßvorgang genutzt wird.The transducer converts the comparator output signal into a signal suitable for signaling to a Dodlonor, as;) preferably in an optical or acoustic signal, or in a signal used for automatic gain adjustment in the fitting process.

Das Anpaßverfahren besteht orf idun&sgemäß darin, daß noch vor Einschalten des Waronbahntransportes und des Bahnkantenstellgiisdes zunächst Abtastkopf und Warenbahnkante so zueinander positioniert werden, daß das Meßfold zu einem definiert großen Teil auf der Warenbahn liegt. Da dio erfiiidungsgomäße Einrichtung nun signalisiert, ob Anpassung besteht oder nicht, kann die Verstärkung manuell oder automatisch so vorändert werden, daß dor Anpos&ungszustand erroicht wird. Ist die Verstärkung dementsprechend eingestellt, darf sie im Betriebszustand nicht mehr vcrändart werden. Eine Neupositionierur.g von Abtastkopf und Warenbahnkante kann im nächsten Schritt zur Einstellung der Arboitsposition vorgenommen werden. Das ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, wenn beim Einschalten des Warontransportes und dos Bahnkantenslellgliedes die automatische Einregelung auf ArboitcnosKion so schnell ertolgt, daß keine Verluste durch schlecht Geführte Warenkante auftreten,The fitting method is orf idun & according to the fact that even before switching on the Waronbahntransportes and the Bahnkantenstellgiisdes first scanhead and web edge are positioned to each other so that the Meßfold lies to a defined large part of the web. Since the device according to the invention now signals whether adaptation exists or not, the amplification can be changed manually or automatically in such a way that the condition of loading is determined. If the gain is set accordingly, it must not be changed during operation. A repositioning of the scan head and web edge can be made in the next step for setting the arboit position. However, this is not absolutely necessary if, when switching on the Waron transport and the Bahnkantenslellgliedes the automatic adjustment on ArboitcnosKion so fast that no losses due to poorly guided edge of goods occur,

AusfflhrungsbolsplclAusfflhrungsbolsplcl

Im konkreten Fall wird die Knntensteuerung gemäß Figur 1 an einer Spann-Trocken-Fixiermaschine eingesoUt. Dor Sender 1 projiziert auf die Ware 11 einen Lichfleck, woboi dor beleuchtet«/ Teil der Ware als Moßfeld 8 bezeichnet wird. Das reflektierte Lichl wird vom Empfänger 2 erfaßt und als elektrisches Signal dem Verstärker 4 zugeführt. Mit Hilfe des Drohknopfes 3 kann die o/forderliche Verstärkung eingestellt werden. Da* Ausgangssignal des Vers'värkere 4 wird einer Kantenstelleinrichtung 6 zugeführt. Diese bewegt die Bahnkante je nach Lago in die Verstelleinrichtung 9 oder 10.In the specific case, the can control according to FIG. 1 is applied to a tension-drying fixing machine. Dor Sender 1 projects a spot on the goods 11, where the illuminated part / part of the goods is referred to as the field of measurement 8. The reflected light is detected by the receiver 2 and supplied to the amplifier 4 as an electrical signal. With the help of the threat button 3, the o / required gain can be adjusted. The output signal of the amplifier 4 is supplied to an edge adjusting device 6. This moves the web edge depending on the Lago in the adjustment 9 or 10th

Der Sender 1, Empfänger 2, Drehknopf 3 und Verstärker 4 sind in einem Gehäuse untergebracht, aas an eier maschine über der Bahnkante angeordnet lot und in seiner Einheit den Kantenabtaster darstellt. Zum exakten Führen dor Warenbahn muß er in oinor definierten Position zur Warenaufnahme stehen. Als Sonder 1 kommt eine Lichtwurflampe und als Empfänger 2 ein Fototransistor zum Einsatz. Wie bereits erwähnt, kann mittels Drehknopf 3 dl* Verstärkung und damit die Anpassung an dio Eigenschaften der Ware eingestellt werden. Diese Einstellung war jedoch nur bei bewegter Ware unter Beobachtung der Bahnkante möglich.The transmitter 1, receiver 2, knob 3 and amplifier 4 are housed in a housing, aas arranged on eggs machine over the web edge lot and represents the edge scanner in its unit. For exact guidance dor web he must stand in oinor defined position for receiving goods. As special 1 is a Lichtwurflampe and receiver 2, a phototransistor is used. As already mentioned, 3 dl * gain and thus the adjustment to dio properties of the product can be adjusted by means of a knob. However, this adjustment was only possible with moving goods under observation of the web edge.

Der Erfindung entsprechend wird das Ausgangssignal des Verstärkers 4 einem Vergleichen 5 zugeführt und dosson Ausgnngssignal dem Wandler 7 aufgeschaltet. Vergleicher 5 und Wandler 7 sind zusätzlich im Kantenabtaster untergebracht. Bei dem Vergleicher 5 handelt es sich um einon Fensterdiskriminator, der aus zwei jeweils als Komparator geschalteten Operationsverstärkern besteht. Beiden Komparatoren wird parallel das Abtastkopfausgangssignal als Eingangssignal zugeführt, und zwar bei einem Operationsverctärker auf den negierten und beim anderen auf den nichtnogierten Eingang. Der andere Eingang des einen Komparator« liegt auf dem festen Pegel, der o'er unteren Toleranzgrenze des Anpassungsbereiches entspricht, der zweite Eingang des andoren Komparator liegt auf dem festen Pogol dor oberen Toleranzgrenze. Die Ausgänge dor Komparatoren sind ODER-verknüpft, so daß nur dann oin Signal abgegeben wird, wenn keiner der Operationsverstärker anspricht, Das ist bei ninem Eingangssignalpegel zwischen den beiden Schaltschwellen der Fall, da beide Operationsverstärker aufgrund der in ihrer Bedeutung unterschiedlichen Nutzung von invertierendem und nichtinvertierendem Eingang in entgegengesetzter Ausgangspolarität arbeiten.According to the invention, the output signal of the amplifier 4 is supplied to a comparator 5 and switched dosson Ausgnngssignal the converter 7. Comparator 5 and converter 7 are additionally accommodated in the edge scanner. The comparator 5 is a window discriminator consisting of two operational amplifiers each connected as a comparator. Both comparators are supplied in parallel with the Abtastkopfausgangssignal as an input signal, namely at a Operationsverctärker on the negated and the other on the non-zeroed input. The other input of the one comparator is at the fixed level which corresponds to the lower tolerance limit of the adjustment range, the second input of the other comparator is on the fixed pogol of the upper tolerance limit. The outputs of the comparators are ORed so that only one signal is asserted when none of the operational amplifiers responds. This is the case at an input signal level between the two switching thresholds because both operational amplifiers are different in meaning from inverting and noninverting Working input in opposite output polarity.

Im vorliegenden Fall besteht der Wandlor 7 im Wesentlichen aus einer Leuchtdiode und ihrer Ansteuerung. Die Leuchtdiodo wird durch das Vergleicherausgangssignal zum Leuchten gebracht und zeigt damit im Zusammenwirken mit dem Vergleichor 5 domIn the present case, the Wandlor 7 consists essentially of a light emitting diode and its control. The LED is lit by the comparator output signal and thus shows in cooperation with the comparator 5 dom

Bediener an, daß das Abtastkonfausgangsslgnal innerhalb der Toleranzgrenzon des Anpaßzuetandes liegt. Zum Anpassen dos Abtastkopfes an den Reflexionsgrad der Warenbahn 11 zieht der Bodisnor die Textilbahn so unter den Abtastkopf, daß der volle Lichtkegel auf die Ware fällt. Es Ist auch möglich, den Abtastkopf über die Warenbahn zu stellen, sofern die Textilbahn nicht elastisch genug ist. Damit hat das Meßfeld 8 die maximale Größo, da das Gnbersignal von der größtmöglichen Fläche reflektiert wlrdg, Das Abtastkopfausgangssignal muß nun einen maximalen Wert nnnohmon, darf ihn jedoch nicht übersteigen. Da die Schaltschwellen des Vergleichers 5 so dimensioniert sind, daß sie dom Toleranzfeld dos Anpaßzustandes entsprochen, kann der Bedienor mit dem Drehknopf 3 die Verstärkung s > einstellen und damit die Größo dos Abtastkopfauegangsslgnalos so beeinflussen, daß Anpassung bestoht. Erkennbar ist dio'j am Leuchten dor Louchtdiode. Wurde der Abtastkopf zur Anpassung in seiner Position verändert, so muß er nun in Arbeitsposition zurückgestellt werdon, da sonst die Warenbahn um den Versatz Arboitsposition-Abgleichposition falsch geführt würde, Danach können Warentransport und Kantenstelleinrichtung 6 zugeschaltet werden.Operator that the Abtastkonfausgangsslgnal is within the tolerance limit of the Anpaßzuetandes. To adapt dos Abtastkopfes to the reflectance of the web 11 of Bodisnor pulls the textile web so under the scanning that the full beam of light falls on the goods. It is also possible to put the scanning head over the web, if the textile web is not elastic enough. Thus, the measuring field 8 has the maximum size, since the Gnbersignal from the largest possible surface reflected wlrdg, The Abtastkopfausgangssignal must now be a maximum value nnnohmon, but must not exceed. Since the switching thresholds of the comparator 5 are dimensioned so that they comply dom tolerance field dos Anpaßzustandes, the operator with the knob 3, the gain s > set and thus the size doso Abtastkopfauegangsslgnalos influence so that adaptation bestoht. Visible is dio'j on the lights dor light diode. If the scanning head has been changed in position for adaptation, it must now be returned to working position, otherwise the web would be misdirected by the offset arboit position adjustment position. Thereafter, goods transport and edge adjustment device 6 can be switched on.

Da die Anpassung bei Stillstand der Ware und dp.- Kantenstelleinrichtung 6 vorgenommen wird, wird während des Anpaßvorgangos keine Ware schlecht geführt transportiert. Es treten keine Qualitätsverluste an der Ware auf. Durch Stillstand des Kantenstellgliedes wird eine Ruhigstellung dos Abtastkopfes und des daran befindlichen Drehknopfes 3 erreicht. Damit isi die ohnehin empfindliche Einstellung des Drohknopfes 3 einfacher, als wenn sich dieser auch noch bewegt.Since the adjustment is made at standstill of the product and dp.- edge adjusting device 6, no goods is badly transported during the matching process. There are no quality losses on the goods. Standstill of the edge actuator an immobilization dos Abtastkopfes and the rotary knob 3 located thereon is achieved. Thus isi the already sensitive setting of the threat button 3 easier than if this still moves.

Claims

1. A device for adapting an edge scanner for web-shaped sheets to the material properties of the goods, in which a transmitter signal is projected onto the material web edge to be detected in its position and this encoder signal by reflection or absorption by the web changed as a measurement signal to a receiver passes on it generates an electrical signal which is amplified by an amplifier which is gain-adjustable or influenced by other circuits, such as voltage dividers, in magnitude and this signal is passed as a scanning head output to an edge actuator, characterized in that this scanning head output signal is a comparator (5). is supplied, which outputs an output signal when the Abtastkopfausgangssignal is within two swelling, which are given by the dimensioning of the comparator (5) and dimensioned so that when the measuring field (8) to a defined large part a On the product (11) and the Abtastkopfausgangssignal so obtained is within these switching thresholds, adaptation of the Kantenobtaster ^ to the material properties of the product (11) consists.

2. A method for adapting a Kantontibtasters for web-shaped fabrics to the material properties of the goods by changing the size of the Abtastkopfausgangssignals, characterized in that Kantenabtastkopf and goods (11) at standstill of the goods transport and the edge adjusting device (6) are positioned to each other so that the measurement signal is obtained from a defined large measuring field (8) on the product (11) and that thereafter the Abtastkopfaucgangssignal obtained under this condition is changed in size until an adjustment is signaled.