DE19652941A1 - Meßeinrichtung und Verfahren zur Ermittlung der Breite eines Profils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Er­ mittlung der Breite eines Profils, insbesondere ei­ nes Tür- oder Fensterrahmens aus Kunststoff, für eine Verputzmaschine mit einer Einzugsvorrichtung zum Transport des Profils in einen Bearbeitungsbe­ reich. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Ermittlung der Breites eines Profils.

Bei der Herstellung von Rahmen, insbesondere Tür- oder Fensterrahmen aus Kunststoff werden Verputzma­ schinen eingesetzt, die insbesondere die beim Schweißen der Profilstücke entstandenen Schweiß­ nähte säubern sollen. Einer solchen Verputzmaschine werden üblicherweise in ihren Abmessungen unter­ schiedliche Rahmen zugeführt, die jeweils unter­ schiedliche Bearbeitungsabläufe erfordern. Zur Ein­ stellung des Bearbeitungsprogramms sind neben der Höhe auch die Breite des Profils notwendig. Bisher hat man anhand dieser Werte und der Heranziehung einer Tabelle das entsprechende Programm manuell ausgewählt.

Zur Automatisierung der Bearbeitung in der Verputz­ maschine werden neuerdings die rahmenspezifischen Daten von einer vorgelagerten Schweißmaschine, die den Rahmen hergestellt hat, an die Verputzmaschine übertragen und dort zur Auswahl des Bearbeitungs­ programms herangezogen. Nachteilig dabei ist je­ doch, daß einerseits ein hoher Aufwand an Datenver­ arbeitung notwendig ist und andererseits die Flexi­ bilität der Bearbeitung verloren geht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Meßeinrichtung zur Ermittlung der Breite eines Profils anzugeben, die einfach aufgebaut und ko­ stengünstig ist, und die darüber hinaus eine hohen Meßgenauigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch eine Meßeinrichtung ge­ löst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Darüberhinaus wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, daß die Merkmale des Anspruchs 3 aufweist. Die erfindungsgemäße Meßeinrichtungen zeichnet sich dadurch aus, daß einem die Einzugsvorrichtung an­ treibenden Servomotor ein Positionsgeber zugeordnet ist, der die Ist-Position der Einzugsvorrichtung erfaßt und diese einer Steuereinrichtung zuführt, die diesen Wert mit einer berechneten Soll-Position vergleicht und bei Überschreiten einer bestimmten Abweichung den Servomotor anhält und anhand des Ist-Positionswerts die Breite berechnet. Dadurch läßt sich eine nur wenige Baugruppen umfassende Meßeinrichtung aufbauen, die folglich kostengünstig ist und dennoch eine hohe Meßgenauigkeit besitzt.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, als Positionsgeber einen sogenannten "Resolver" einzusetzen, der dem Servomotor beziehungsweise der Abtriebswelle zugeordnet ist und deren Drehzahl und Drehposition erfaßt.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbei­ spiels mit Bezug auf die einzige Figur näher be­ schrieben. Diese zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt einer Verputzmaschine.

In der Figur ist in Draufsicht ein Teil eines Transporttisches 1 zu erkennen, auf dem ein Rahmen 3, beispielsweise ein Fenster- oder Türrahmen aus Kunststoff liegend von einer der Verputzmaschine vorgelagerten Station in die Nähe eines Bearbei­ tungsbereichs 5, der gestrichelt angedeutet ist, transportiert wird. Der Rahmen 3 wird dabei so ge­ dreht, daß eine Rahmenecke in Richtung des Bearbei­ tungsbereichs 5 zeigt. Diese Stellung ist in der Figur mit I gekennzeichnet.

Zum Transport des Rahmens 3 in den Bearbeitungsbe­ reich 5 ist ein sogenannter Einzugsfinger 7 vorge­ sehen, der in zwei Richtungen verlagerbar angeord­ net ist. Einerseits ist der Einzugsfinger 7 senk­ recht zum Tisch 1 und andererseits in Richtung des Bearbeitungsbereichs 5 verfahrbar.

Der Antrieb des Einzugsfingers in y-Richtung er­ folgt mittels eines Servomotors 9, der von einer Steuereinrichtung 11 angesteuert wird. Zur Erfas­ sung der Position des Einzugsfingers 7 ist ein als Positionsgeber dienender Resolver 13 vorgesehen, der mit der Steuereinrichtung 11 verbunden ist. Bei dem Resolver handelt es sich um einen Positionsge­ ber, der keine aktiven Bauteile enthält. Er umfaßt im wesentlichen drei Spulen, wobei eine Spule auf einen Rotor und die anderen beiden um 90° versetz­ ten Spulen im Stator angebracht sind. Als Signal erhält die Steuereinrichtung 11 von den beiden dem Stator zugeordneten Spulen ein Sinus- und ein Kosi­ nus-Signal, aus dem sich die Winkellage der Motor­ welle und auch deren Drehzahl ermitteln lassen.

Der Ablauf der Profilbreitenmessung wird nun wie folgt durchgeführt:
Zunächst wird der Rahmen 3 von einem nichtdarge­ stellten Wendewagen in die Position I gebracht, so daß eine Ecke des Rahmens in Richtung des Bearbei­ tungsbereichs 5 zeigt. Anschließend wird der Ein­ zugsfinger senkrecht zum Tisch nach oben bewegt, so daß er in Höhe des Rahmens 3 liegt. Der Einzugs­ finger befindet sich nun in y-Richtung in seiner Ausgangslage y1.

Dann aktiviert die Steuereinrichtung 11 den Servo­ motor 9, so daß sich der Einzugsfinger 7 in Rich­ tung des Bearbeitungsbereichs 5 bewegt. Der Ein­ zugsfinger 7 kommt nach einer kurzen Strecke in Kontakt mit der Innenflächen des Rahmens 3 und transportiert diesen in den Bearbeitungsbereich 5. Zur Begrenzung der Bewegung in y-Richtung und zur Justierung des Rahmens 3 sind im Bearbeitungsbe­ reich 5 zwei in einem Winkel von 90° zueinander an­ geordnete Anschlagflächen 15 vorgesehen. Sobald der Rahmen 3 an diesen beiden Anschlagflächen 15 an­ schlägt (Position II) ist eine Weiterbewegung des Einzugsfingers 7 nicht mehr möglich. Der Servomotor muß deshalb deaktiviert werden. Dies erfolgt da­ durch, daß während der Bewegung des Einzugsfingers 7 in y-Richtung der Resolver 13 ständig die Ist-Po­ sition der Steuereinrichtung 11 übermittelt. Diese vergleicht den Ist-Positionswert mit einem berech­ neten Soll-Positionswert. Dieser Vergleich findet periodisch in sehr kurzen Zeitabständen statt. So­ lange sich der Einzugsfinger 7 zusammen mit dem Rahmen 3 in y-Richtung bewegt, stimmen Soll- und Ist-Positionswert annäherend überein. Sobald der Rahmen 3 jedoch die Position II erreicht, ent­ spricht der nächste Soll-Positionswert, der unter der Annahme einer Weiterbewegung berechnet wird, und der der Position II entsprechende Ist-Posi­ tionswert nicht mehr überein. Übersteigt diese Dif­ ferenz einen vorgegebenen Schwellenwert, ist das für die Steuereinrichtung 11 das Zeichen dafür, daß der Rahmen 3 seine Bearbeitungsposition II erreicht hat. Sie schaltet dann den Servomotor 9 ab.

Auf der Basis des der Position II entsprechenden Ist-Positionswerts y2 läßt sich nun die Breite B des Rahmens berechnen. Hierzu wird zunächst ein Re­ ferenzpunkt R festgelegt. Er entspricht beispiels­ weise dem y-Wert des Schnittpunkts der Längsachsen der beiden Anschlagflächen 15. Aus diesen beiden Werten R und y2 läßt sich durch einfache Subtrak­ tion die diagonale Erstreckung B′ berechnen. Die Breite B ergibt sich dann durch Division mit dem Wert √2.

Der erwähnte Positionswert R läßt sich beispiels­ weise dadurch ermitteln, daß der Einzugsfinger 7 ohne Transport eines Rahmens 3 in die gestrichelt angedeutete Position III gebracht wird. In diesem Fall schlägt der Einzugsfinger 7 an den Anschlag­ flächen 15 an, so daß in dieser Position der Servo­ motor abgeschaltet wird. Der vom Resolver 13 gelie­ ferte Ist-Positionswert entspricht dann dem Re­ ferenzpunkt R.

Es wird ersichtlich, daß dieses Meßverfahren zur Ermittlung der Profilbreite sehr einfach auszufüh­ ren ist und nur wenige zusätzliche Bauelemente benötigt.

Claims (3)

1. Meßeinrichtung zur Ermittlung der Breite eines Profils eines Rahmens, vorzugsweise eines Tür- oder Fensterrahmens aus Kunststoff, für eine Verputzma­ schine, mit einer Einzugsvorrichtung (7) zum Trans­ port des Profils (3) in einen Bearbeitungsbereich (5) der Verputzmaschine, und einen die Einzugsvor­ richtung antreibenden Servomotor (9), gekennzeich­ net durch einen dem Servomotor (9) zugeordneten Po­ sitionsgeber (13) zur Erfassung der Ist-Position der Einzugsvorrichtung (7), und eine Steuereinrich­ tung (11), die die Ist-Position mit einer berechne­ ten Soll-Position vergleicht und bei einer einen bestimmten Wert überschreitenden Differenz den Ser­ vomotor anhält und anhand der Ist-Position die Breite ermittelt.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Positionsgeber als Resolver (13) ausgebildet ist.

3. Verfahren zur Ermittlung der Profilbreite eines Rahmens, vorzugsweise eines Fenster- oder Türrah­ mens aus Kunststoff, mit folgenden Schritten:

• - Einziehen einer Ecke eines Rahmens (3) in einen Bearbeitungsbereich einer Verputzmaschine mittels einer Einzugsvorrichtung,
• - Vergleich der Ist-Position der Einzugsvorrichtung mit einer berechneten Soll-Position, wobei das Ein­ ziehen beendet wird, wenn die Differenz von Ist- und Soll-Wert einen bestimmten Wert überschreitet und
• - Berechnen der Breite des Profils anhand der Ist-Position.