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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren eines Schlittens
zum Be- oder Entladen einer
Wickelrolle nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus
der
DE 43 34 582 A1 ist
ein Rollenwechsler bekannt, bei welchem das Erreichen der Position
des die Wickelrolle tragenden Wagens mittels eines über der
Schiebebühne
angeordneten verfahrbaren Lasers ermittelt wird. Der Laser wird
dazu an die vom Rechner des Rollenwechslers für den Wagen berechnete Position
verfahren, wobei beim Erreichen der berechneten Position mittels
des Lasers die vorlaufende Kante des Wagens erfasst wird und gleichzeitig
ein Signal an den Rechner des Rollenwechslers gesendet wird, dass
der Wagen die berechnete Position erreicht hat.
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Der
Laser ist extern im Abstand vom Wagen angeordnet, so dass eine Ungenauigkeit
dieser optischen Positionsermittlung nicht ausgeschlossen werden
kann. Ein weiterer Nachteil ist, dass der Laser verfahrbar angeordnet
sein muss.
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Die
US 4 773 609 zeigt eine
Einrichtung zum automatischen Aufladen von Rollen auf Abwicklungsmaschinen
bei der die Naben der die Rolle aufnehmenden und haltenden Arme
an die Bohrung des Futters der Rolle derart positioniert werden,
dass zunächst
die Höhe
der Rolle mittels eines Tasters ermittelt wird, wobei die Höhe in Impulse
in einem Zentralrechner umgerechtet wird. Zum Positionieren der Arme
ist ein zweiter Impulszähler
vorgesehen, der beim Drehen dieser Arme entsprechende Impulse ausgibt,
wobei der Zentralrechner die Impulse der Höhe und die Impulse der Drehbewegung
vergleicht und bei einer Äquivalenz
zwischen den Ausgangssignalen der Zähler die Drehung der Arme stoppt,
wobei der zweite Zähler
die Drehbewegung der Arme und somit die Verschiebung der Arme mit
ihrer Nabe bis zur Übereinstimmung
dieser mit der Bohrung des Futters der Rolle steuert.
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Die
US 4 131 206 zeigt eine
Vorrichtung zum Positionieren eines mit einer Wickelrolle beladbaren Schlittens
an eine Soll-Position auf einer Transportvorrichtung mit mehreren
Initiatoren zur Ermittlung der Ist-Position des Schlittens auf der
Transportvorrichtung.
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Nachteil
des aufgezeigten Standes der Technik ist, dass während des Einfahrens des Wagens
in die Schiebebühne
keine Aussagen über
die aktuelle Position des Wagens getroffen werden können. Man weiß also nicht,
wo genau bzw. an welcher genauen Stelle sich der Wagen auf der Schiebebühne befindet.
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Die
vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine einfache
und trotzdem genaue Vorrichtung zum Positionieren eines Schlittens zum
Be- oder Entladen einer Wickelrolle zu schaffen, die außerdem Aussagen über die
aktuelle Position des Schlittens während des Einfahrens auf die
Transportvorrichtung zulässt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere Merkmale ergeben
sich aus den Unteransprüchen
in Verbindung mit der Beschreibung.
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Das
Ziel ist, dass zu jedem Zeitpunkt eine fehlerfreie Ermittlung der
exakten Position des Schlittens auf der Transportvorrichtung, beispielsweise eine
Schiebebühne,
möglich
ist.
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Ein
weiterer Aspekt ist die Unabhängigkeit von
der Breite der Wickelrolle bzw. des zu positionierenden Objekts.
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Bedeutungsvoll
ist, dass die Komponenten zur Positionserfassung, insbesondere Drehimpulsgeber
und Initiatoren, in der Transportvorrichtung integriert sind und
keine externen Komponenten zur Positionserfassung benötigt werden.
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Darüber hinaus
ist eine Kostenminimierung realisierbar, da ein geringerer Montageaufwand
nötig ist
bzw. kein externer Montageaufwand entsteht.
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Durch
den Einbau von Initiatoren, welche mittels eines Reizes, einer Reaktion
oder eines Vorganges aktiviert werden, sog. Trigger-Initiatoren, können Fehler
in der Wegmessung bzw. Wegerfassung minimiert werden. Der Drehimpulsgeber
kann als Multiturndrehgeber bzw. Multiturn-Absolutwertdrehgeber
ausgestaltet sein.
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Mit
der anmeldungsgemäßen Vorrichtung kann
eine Positionierung der auf einem Schlitten anordbaren Wickelrolle
zum Be- und Entladen dieser im Automatikbetrieb einer Rollenhandlingkomponente
bewerkstelligt werden. Darüber
hinaus kann damit eine Positionierung des auf dem Schlitten anordbaren
Hülsenkorb
zum Entladen einer Resthülse
oder Restwickelrolle im Automatikbetrieb der Rollenhandlingkomponente
bewerkstelligt werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung an Hand von einem Ausführungsbeispiel beschrieben:
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In
den Zeichnungen zeigt schematisch:
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1:
Eine Ansicht auf eine Transportvorrichtung und
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2:
eine Seitenansicht der Transportvorrichtung gemäß 1 mit einem
Schlitten und mit auf dem Schlitten angeordneter Wickelrolle.
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1 zeigt
eine Transportvorrichtung 1, beispielsweise eine Schiebebühne, welche
sich mittels von einem Motor 2 angetriebenen Laufrollen 3 in Richtung
des Doppelpfeiles 4 auf eine (hier nicht dargestellten)
Rollenhandlingkomponente, beispielsweise ein Rollenwechsler, zu-
oder von diesem wegbewegen läßt.
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Auf
die Transportvorrichtung 1 kann ein in Richtung des Doppelpfeiles 5 bewegbarer
Schlitten 6, auch Trolley genannt, gefahren werden (siehe 2).
Der Schlitten 6, der mit oder ohne einer Wickelrolle 7 beladen
ist, wird zunächst
mittels externen, beispielsweise Unterflur angeordneten, angetriebenen
ortsfesten Förderrollen 19; 20 an
die Transportvorrichtung 1 gefahren. Von den externen Förderrollen 19; 20 wird
der Schlitten 6 mittels von einem Motor 8 angetriebenen
Förderrollen 9,
welche an der Transportvorrichtung 1 angeordnet sind, auf
die Transportvorrichtung 1 gefahren, wobei die externen angetriebenen
Förderrollen 19; 20 das
Einfahren des Schlittens 6 auf die Transportvorrichtung 1 unterstützen, solange
der Schlitten 6 noch auf diesen Förderrollen 19; 20 aufliegt.
Die Förderrollen 9; 19; 20 drehen
sich bis zum vollständigen
Einfahren des Schlittens 6 auf die Transportvorrichtung 1 mit
der gleichen Geschwindigkeit. Ist der Schlitten 6 auf die
Transportvorrichtung 1 eingefahren und wird nur noch mittels dieser
angetriebenen Förderrollen 9 verfahren,
so kann zur exakteren Positionierung des Schlittens 6 auf
der Transportvorrichtung 1 die Geschwindigkeit der Förderrollen 9 reduziert
werden. Die Förderrollen 9; 19; 20 sind
auf einer gleichen Ebene angeordnet.
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Der
Schlitten 6 kann auch mit einem Hülsenkorb zur Aufnahme einer
von der Rollenhandlingkomponente zu entladenden Restwickelrolle
oder Resthülse
beladen sein. Die einzelnen Förderrollen 9 sind
mittels eines umlaufenden Antriebsmittels 12, beispielsweise
einer Kette oder eines Riemens, oder einer Antriebswelle miteinander
verbunden. Auch die ortsfesten Förderrollen 19; 20 sind
mittels eines umlaufenden Antriebsmittels 21; 22 miteinander
verbunden.
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Beim
Fahren des Schlittens 6 von den externen angetriebenen
ortsfesten Förderrollen 19; 20 auf die
Transportvorrichtung 1 wird ein eingangs der Transportvorrichtung 1 angeordneter
erster Initiator 13 aktiviert, welcher einen Zähler 14 startet,
wobei der Zähler 14 auf
Null gesetzt werden kann. Der Initiator 13 fungiert somit
als Startinitiator. Der Initiator 13 ist beispielsweise
ein Sensor, der auf Metall reagiert, oder ein Schalter, beispielsweise
ein Magnetschalter oder ein Endschalter. Der Initiator 13 wird
mittels einer berührungslosen
oder nicht berührungslosen
Abtastung aktiviert.
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Da
die externen angetriebenen ortsfesten Förderrollen 19; 20 an
beiden Seiten der Transportvorrichtung 1 angeordnet sein
können,
sind an beiden Eingangsbereichen der Transportvorrichtung 1 derartige
als Startinitiatoren fungierende Initiatoren 13 angeordnet.
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Bevor
der Schlitten 6 auf die Transportvorrichtung 1 gefahren
wird, wird zuvor die Rollenbreite und/oder die Lage der Wickelrolle 7,
die sich auf dem Schlitten 6 befindet, einer Rechen- und
Speichervorrichtung 15 übermittelt.
Die Rechen- und Speichervorrichtung 15 ist beispielsweise
der Rollenhandlingkomponente, dem Leitstand der Druckmaschine, der Maschinensteuerung
oder der Transportvorrichtung 1 zugeordnet. Aus diesen
Daten über
die Rollenbreite und/oder die Lage der Wickelrolle 7 wird
von der Rechen- und Speichervorrichtung 15 eine Soll-Position
S des Schlittens 6 berechnet, an welche der Schlitten 6 auf
der Transportvorrichtung 1 positioniert werden soll, wobei
diese Soll-Position S in eine entsprechende Anzahl von Schritten
bzw. Impulsen 1 umgerechnet wird.
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An
den angetriebenen Förderrollen 9 der Transportvorrichtung 1 ist
mindestens ein Drehimpulsgeber 16 angeordnet, der sich
bei Drehung der Förderrollen 9 gleichzeitig
mit diesen dreht und entsprechend der Anzahl der zurückgelegten
Umdrehungen eine entsprechende Anzahl an Impulsen X an den Zähler 14 übermittelt.
Wird die errechnete Soll-Position S des Schlittens 6 erreicht,
so muß die im
Zähler 14 gespeicherte
Anzahl von Impulsen X des Drehimpulsgebers 16 mit der von
der Rechen- und Speichervorrichtung 15 berechneten Anzahl
der Impulse 1 übereinstimmen.
Der Zähler 14 ist
mit der Rechen- und Speichervorrichtung 15 verbunden oder in
die Rechen- und Speichervorrichtung 15 integriert.
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Alternativ
kann der als Startinitiator fungierende Initiator 13 beim Überfahren
mit dem Schlitten 6 bewirken, dass eine Speicherung der
vom Drehimpulsgeber 16 ermittelten Anzahl an Impulsen X,
welche aus der Anzahl der Umdrehungen der Förderrollen 9 resultiert,
in der Rechen- und/oder Speichervorrichtung 15 gestartet
wird, so dass die Rechen- und Speichervorrichtung 15 als
Zähler
fungiert.
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Da
es sich jedoch beim Fahren bzw. beim Verbringen des Schlittens 6 auf
die Transportvorrichtung 1 mittels der angetriebenen Förderrollen 9 um einen
schlupfbehafteten Vorgang handelt, muß der zurückgelegte Verfahrweg bzw. die
Ist-Position des Schlittens 6 über mindestens
einen in Verfahrrichtung, d.h. in Richtung des Doppelpfeiles 5,
angeordneten weiteren Initiator 17 ermittelt und überwacht werden.
Dazu ist der Initiator 17 in einem definierten Abstand 18 vom
ersten Initiator 13 angeordnet.
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Der
Initiator 17 ist beispielsweise ein Sensor, der auf Metall
reagiert, oder ein Schalter, beispielsweise ein Magnetschalter oder
ein Endschalter. Der Initiator 17 wird mittels einer berührungslosen
oder nicht berührungslosen
Abtastung aktiviert.
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Der
Abstand 18, in welchem die Initiatoren 13; 17 voneinander
angeordnet sind, ist ein exakt eingestellter fester Wert. Dies bedeutet,
dass nach dem Überfahren
des Initiators 17 mit dem Schlitten 6 im Zähler 14 oder
in der Rechen- und/oder Speichervorrichtung 15 eine dem
vom Schlitten 6 zurückgelegten Abstand 18 entsprechende
definierte bzw. festgelegte Anzahl von Impulsen Y zugeführt wird.
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Somit
wird bei jedem überfahrenen
Initiator 13; 17 die Ist-Position des Schlittens 6 auf
der Transportvorrichtung 1 erfasst bzw. diese in eine festgelegte
Anzahl von Impulsen Y umgewandelte Ist-Position dem Zähler oder
der Rechen- und/oder Speichervorrichtung 15 zugeführt.
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Anhand
der Anzahl der im Zähler 14 oder
der in der Rechen- und/oder Speichervorrichtung 15 abgelegten
vom Drehimpulsgeber 16 im Zeitraum des zurückgelegten
Abstandes 18 übermittelten
Impulse X und der beim Überfahren
des Initiators 17 zugeführten
definierten Anzahl von Impulsen Y bzw. der Ist-Position kann ein
Wert K für
den Schlupf berechnet werden, aus dem erstens sich eine exakte zeitlich aktuelle
Position Z des Schlittens 6 ermitteln läßt und zweitens sich mittels
diesem Wert K der noch zur berechneten Soll-Position S zurückzulegende
Restweg W in Anzahl von Impulsen bzw. Anzahl von Umdrehungen von
der Rechen- und
Speichervorrichtung 15 bestimmen bzw. berechnen läßt.
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Fährt der
Schlitten 6 über
weitere an der Transportvorrichtung 1 im definierten Abstand 18 angebrachte
Initiatoren 17 so startet der Zähler 14 bei jedem überfahrenen
Initiator 17 neu. Dies bedeutet, dass bei jedem vom Schlitten 6 überfahrenen
Initiator 17 ein neuer Wert K berechnet wird. Somit wird
bei jedem vom Schlitten 6 überfahrenen Initiator 17 der Schlupf
neu berechnet.
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Der
zurückgelegte
Weg und damit die Position des Schlittens 6 auf der Transportvorrichtung 1 ergibt
sich aus einem mathematischen Zusammenhang zwischen der gespeicherten
Anzahl der Impulse X des Zählers 14 je
Millimeter Weg sowie der Anzahl der nachfolgend aktivierten Initiatoren 17 bzw. der
entsprechend sich aus den aktivierten Initiatoren 17 resultierende
Anzahl von Impulsen Y.
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Je
geringer der Abstand 18 zwischen den Initiatoren 13; 17 ist,
desto mehr Initiatoren 17 können im gesamten Verfahrweg
der Transportvorrichtung 1 angeordnet werden, desto mehr
Werte K werden ermittelt und desto fehlerfreier und genauer wird
die Positionierung des Schlittens 6 an der Soll-Position
S auf der Transportvorrichtung 1. Durch direkte Abtastung
des Schlittens 6 mittels des Drehimpulsgebers 16 und
der Initiatoren 17 geht der theoretische Fehler gegen Null.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist ein Schlitten 6 mit auf diesem angeordneter Wickelrolle 7 beliebiger
Rollenlage und Rollenbreite exakt auf der Transportvorrichtung 1 und
somit exakt zur Rollenhandlingkomponente positionierbar.
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Die
Vorrichtung soll sich nicht nur auf die Verwendung eines Schlittens
beschränken.
Mittels der Vorrichtung kann ein beliebig fahrbares oder bewegbares
Transportmittel, beispielsweise ein Wagen, beispielsweise auf einer
als Schiebebühne
ausgestalteten Transportvorrichtung positioniert werden.
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Alternativ
kann, nicht näher
dargestellt, nur ein Initiator 13 an der Schiebebühne 1 angeordnet sein,
der mit mindestens zwei am Schlitten 6 angeordneten zur
Erfassung der Ist-Position des Schlittens dienenden in einem definierten
Abstand voneinander beabstandeten Aktivatoren zusammenarbeitet.
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Alternativ
kann, nicht näher
dargestellt, die Transportvorrichtung als eine motorisch antreibbare Fahrschiene
ausgestaltet sein. Die Rollenhandlingkomponente kann, nicht näher dargestellt,
beispielsweise eine Vorrichtung zur Klebevorbereitung sein. Bei
einer Vorrichtung zur Klebevorbereitung mit automatischem Rollentransport
wird zusätzlich
auch der Schlitten gewechselt. Die Rolle, beispielsweise Wickelrolle
oder Bedruckstoffrolle, wird von einer Hubvorrichtung zum Klebevorgang
in der Vorrichtung zur Klebevorbereitung angehoben und während dieser Zeit
wird der Schlitten gewechselt. Dabei tritt das gleiche Problem auf,
dass der neue Schlitten unabhängig
von der Papierbreite mittig unter der Rolle positioniert werden
muss, wobei die Rollenbreite bekannt ist.
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- 1
- Transportvorrichtung
- 2
- Motor
- 3
- Laufrolle
- 4
- Richtung
- 5
- Richtung
- 6
- Schlitten
- 7
- Wickelrolle
- 8
- Motor
- 9
- Förderrolle
- 10
- Schiene
- 11
- Schiene
- 12
- Antriebsmittel
- 13
- Startinitiator
- 14
- Zähler
- 15
- Rechen-
und Speichervorrichtung
- 16
- Drehimpulsgeber
- 17
- Initiator
- 18
- Abstand
- 19
- Ortsfeste
Förderrolle
- 20
- Ortsfeste
Förderrolle
- 21
- Antriebsmittel
- 22
- Antriebsmittel
- 1
- Soll-Position
in Impulsen
- K
- Wert
für den
Schlupf
- S
- Soll-Position
- W
- Restweg
- X
- Impuls
Drehimpulsgeber
- Y
- Impuls
tatsächlicher
Abstand
- Z
- Exakte
zeitlich aktuelle Position