DE2022982A1 - Automatic width and height measuring device - Google Patents
Automatic width and height measuring deviceInfo
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Description
DIPL-INQ. DIETER K.SPEISER 2022982DIPL-INQ. DIETER K.SPEISER 2022982
rniTDAMY ΤΤΜΤΦΤ5Τ» TELEFON: (0421) 111·77rniTDAMY ΤΤΜΤΦΤ5Τ »TELEPHONE: (0421) 111 · 77
- BREMER BANIC 100*072- BREMER BANIC 100 * 072
POSTSCHECK HAMBURO 2SS»r UNS. ZEICHEN: D 84 x POSTSCHECK HAMBURO 2SS »r US. CHARACTERISTICS: D 84 x
datum: 11. Mai 1970Date: May 11, 1970
Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung sum Messen der externen Dimensionen eines Werkstückes, insbesondere der externen Dimensionen einer Spule aus Metallband.The invention relates to a measuring device for measuring the external dimensions of a workpiece, in particular the external dimensions of a coil made of metal strip.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Meövorrichtung sum Messen einer externen Dimension eines Werkstückes vorzuschlagen,, die charakterisiert ist durch Mittel, die eine fixierte, horizontale Auflagerfläche für das Werkstück bilden; durch ein oberhalb der Auflagerfläche angeordnetes Element; durch zwei von dem Element getragene Sonden, die unabhängig voneinander relativ sum Element entlang eines oder zweier parallÄr sich parallel sur Auflagerfläche erstreckender Wege bewegbar sind; durch Mittel, mit deren Hilfe sich die Sonden entlang des oder der Wege bewegen lassen, bis sie mit einander gegenüberliegenden Seiten eines auf der Auflagerfläche ruhenden Werkstückes in Berührung kommen; und dtcrch mit den Sonden verbundene Rechnermlttel sur Anzeige des Abstandes zwischen den die einander gegenüberlie-The object of the invention is to propose a measuring device for measuring an external dimension of a workpiece, which is characterized by means that have a fixed, horizontal support surface for the workpiece form; by an element arranged above the support surface; by two probes carried by the element, which are independently movable relative to the element along one or two parallel paths extending parallel to the support surface; by Means by which the probes can be moved along the path or paths until they have opposite sides of one on the support surface stationary workpiece come into contact; and dtcrch Computer equipment connected to the probes on the display the distance between the opposite
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gende Seiten des Werkstückes berührenden Sonden. Dadurch, daß das oberhalb der Auflagerfläche angeordnete Element in Richtung auf die Auflagerfläche hin- und herbewegbar gemacht wird und daß eine dritte Sonde an dem Element befestigt wird, läßt sich die erfindungsgemäße Meß vor- ·■ ' richtung zum Messen der externen Dimensionen eines Werk-Stückes in zwei zueinander senkrechten Richtungen einsetzen. Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ist dann charakterisiert durch Mittel, die eine fixiert©, horizontale Auflagerfläche für das Werkstück bilden; durch ein oberhalb der Auflagerfläche angeordnetes und in Richtung auf die Auflagerfläche hin- und herbewegbases Element; durch eine nach unten ragende vom El®ment getragene erste Sonde; durch Mittel zum Anheben und Absenken des Elementes» um die erste Sonde mit einem auf der Auflagerfläche ruhenden Werkstück in Berührung zu bringen; durch zwei weitere von dem Element auf einem niedrigeren Niveau als die erst© S'one getragen© 'Sonuen, die un- ■ abhängig voneinander relativ zuia Element entlang ©'ines oder zweier paralleler sich parallel stir" ÄMflagerflache erstreckender Wege bewegbar sind; durch Mittel Bit deren Hilfe sich die weiteren Sonden entlang des oder der Wvge bewegen lassen, bis sie mit einander 'gegenüberliegen-' de Seiten eines auf der Auf lagerifläetee■ τΐώβηδβη" Werk- " Stückes in Berührung kommest und. ctarefe. 'mit &@n weiteren ■* Sonden verbundene Reehnersiittel. ssur Insselg© öee Abst&n-des zwischen den die einander fegfe des Werkstückes berührenden Senden«probes touching the opposite sides of the workpiece. The fact that the element arranged above the support surface can be moved back and forth in the direction of the support surface and that a third probe is attached to the element means that the measuring device according to the invention can be used to measure the external dimensions of a work piece. Insert the piece in two directions perpendicular to each other. The measuring device according to the invention is then characterized by means which form a fixed ©, horizontal support surface for the workpiece; by an element arranged above the bearing surface and moving back and forth in the direction of the bearing surface; by a downwardly projecting first probe carried by the El®ment; by means for raising and lowering the element »in order to bring the first probe into contact with a workpiece resting on the support surface; by two more carried by the element at a lower level than the first one, which can be moved independently of one another relative to the element along one or two parallel paths extending parallel to the bearing surface; by means Bit the help of which the further probes can be moved along the wagon (s) until they come into contact with 'opposite' sides of a "work" piece on the support surface and. Ctarefe. 'With & @ n further ■ * Probes connected receiver. Ssur Insselg © öee distance between the transmissions touching each other on the workpiece «
Die Erfindung' 1st nachstehend as^amiä '©ia©!5 i nungen dargestelltea AußfüJssiiagsfowa a«sfife? schrieben. Es zeigtsThe invention is hereinafter referred to as ^ amiä '© ia ©! 5 i calculations dargestelltea AußfüJssiiagsfowa a "sfife? wrote. It shows
Fig* 1 einen teilweise |pe@&mlt<!©m@& iffifriß- bSmqt Aus ' fühxungsf or®Fig * 1 a partial | pe @ & mlt < ! © m @ & iffifriß- bSmqt Aus' fühxungsf or®
ORIGINAL !NSPECtEDORIGINAL! NSPECtED
tung zum Messen des Durchmessers und der Höhe ' device for measuring diameter and height '
einer Spule aue Metallband vor dem Walzen in einem Band-Kaltwalzwerk;a reel of metal strip before rolling in a strip cold rolling mill;
Fig. 2 eine Ansicht II-II gemäß Pig. I; Fig. 3 einen Schnitt III-III gemäß Fig. Ij Fig. 4 einen Schnitt IV-IV gemäß Fig. 1.Fig. 2 is a view II-II according to Pig. I; 3 shows a section III-III according to FIG. Ij FIG. 4 shows a section IV-IV according to FIG. 1.
des Bandes in die Waisen automatisch. Es ist jedoch erforderlich den Durchmesser und die Breite jeder Metallband- spule zu kennen, damit die Spule korrekt in der Mittellinie der Walzenstraße und in der richtigen Höhe auf der Abspulspindel positioniert werden kann.of a tape in orphans automatically. It does, however, require the diameter and width of each metal band to know the coil so that the coil is correctly in the center line of the rolling mill and at the correct height on the Unwinding spindle can be positioned.
In Fig. 1 1st die maximale und die minimale Qröße einer Metallbandspule 12 dargestellt, die von der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung noch verarbeitet werden kann.In Fig. 1, the maximum and minimum sizes are one Metal tape reel 12 shown, which can still be processed by the measuring device according to the invention.
Die Meßvorrichtung zum Meseen des Durchmessers und der Breite einer Metallbandspule 12 besitzt einen Tisch, der eine fixierte, horizontale Auflagerfläche 13 bildet, |The measuring device for measuring the diameter and the Width of a metal tape reel 12 has a table which forms a fixed, horizontal support surface 13, |
und einen Rahmen 14» der gabelförmig oberhalb der Auflagerfläch· 13 angeordnet ist. Der Rahmen 14 besitzt ein Paar mit Abstand zueinander angeordneter und durch ein feststehendes Querhaupt 16 verbundener Säulen 15. Ein an seinen Enden von den Säulen 15 geführtes Element in Form eines Kastenträgere 17 ist oberhalb der Auflagerfläche 13 in vertikaler Richtung mit Hilfe von noch zu beschreibenden Mitteln hin-und herbewegbar angeordnet. Eine erste Sonde 18 ist mittig an der Unterseite des Trägers 17 befestigt und erstreckt sich von dem Träger 17 nach unten. Zwei weitere Sonden 20 und 21, dieand a frame 14 'which is arranged in the shape of a fork above the support surface 13. The frame 14 has a pair of spaced apart columns 15 connected by a fixed crosshead 16. An element in the form of a box girder 17 guided at its ends by the columns 15 is above the bearing surface 13 in the vertical direction with the aid of still Means to be described can be moved back and forth. A first probe 18 is centrally located on the underside of the carrier 17 and extends from the carrier 17 downwards. Two more probes 20 and 21 that
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unabhängig voneinander relativ zum Träger 17 entlang zur Auflagerfläche 13 paralleler Wege bewegbar sind, sind an einander gegenüberliegenden Seitenflächen 19 des Trägers 17 derart befestigt, daß die Sonden 20 und 21 unterhalb des Trägers 17 in einer unterhalb der Spitze der ersten Sonde liegenden Ebene miteinander fluchten.are movable independently of one another relative to the carrier 17 along paths parallel to the support surface 13 are on opposing side surfaces 19 of the carrier 17 attached so that the probes 20 and 21 below of the carrier 17 are aligned with one another in a plane lying below the tip of the first probe.
Die Säulen 15 besitzen weitgehend H- oder I-förmigen Querschnitt mit in der Ebene des Querhauptes 16 angeordneten Kanälen 25. Die Enden des Kastenträgers 17 sind in den einander zugekehrten Kanälen 25 der Säulen 15 angeordnet. Um die vertikale Bewegung des Kaetenträgers 17 zu ermöglichen, sind an den Enden des Trägers 17 und in den einander zugekehrten Kanälen 25 Führungsflächen 26 und 27 vorgesehen.The columns 15 have a largely H- or I-shaped cross-section arranged in the plane of the crosshead 16 Channels 25. The ends of the box girder 17 are arranged in the mutually facing channels 25 of the columns 15. In order to enable the vertical movement of the chain carrier 17, at the ends of the carrier 17 and in the mutually facing channels 25 guide surfaces 26 and 27 provided.
Die Mittel, die den Träger 17 vertikalbewegen, während sie ihn parallel zur Ebene der Auflagerfläche 13 halten, besitzen einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 30 mit einem Kolben. Der Hydraulikzylinder 30 ist gemäß Fig. 1 und 3 mit Zapfen 31 in einem nach außen gerichteten Kanal 25 der linken Säule 15 befestigt. TJm das Ende der Kolbenstange 32 des Hydraulikzylinders 30 in dem Kanal 25 zu halten, ist ein Gleitklotz 33 an dem Ende der Kolbenstange 32 befestigt. Gemäß Pig. 3 besitzt der Gleitklotz 33 an einer seiner Flächen eine Feder 34,die in einer Nut 35 des Kanals 25 gleitet. Am oberen Ende des Klotzes 33 sind zwei Ketten 36 und 37 befestigt. Die Ketten 36 und 37 laufen über zugeordnete Kettenräder 38, die gemäß Pig. 1 am oberen Ende der linken Säule 15 befestigt sind. Die Kette 36 ist gemäß Fig. 1 am linken Ende des Trägers 17 befestigt, während die Kette 37 über ein am oberen Ende der rechten Säule 15 befestigtes loses Kettenrad 39 läuft und am rechten Ende des Trägers 17 befestigt ist. Wenn die Kolbenstange 32 auf-The means that move the carrier 17 vertically while they keep it parallel to the plane of the support surface 13, have a double-acting hydraulic cylinder 30 with a piston. The hydraulic cylinder 30 is according to 1 and 3 fastened with pin 31 in an outwardly directed channel 25 of the left column 15. TJm the end the piston rod 32 of the hydraulic cylinder 30 in the To hold channel 25, a slide block 33 is attached to the end of the piston rod 32. According to Pig. 3 owns the Slide block 33 has a tongue 34 on one of its surfaces which slides in a groove 35 of channel 25. At the upper end the block 33 two chains 36 and 37 are attached. The chains 36 and 37 run over assigned sprockets 38, according to Pig. 1 are attached to the upper end of the left column 15. The chain 36 is shown in FIG. 1 on the left Attached to the end of the beam 17, while the chain 37 is attached to the upper end of the right column 15 via a loose chain wheel 39 runs and is attached to the right end of the carrier 17. When the piston rod 32
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wärts bewegt wird, gleitet der !Träger 17 unter seinem Eigengewicht nach unten; wenn umgekehrt die Kolbenstange 32 abwärts bewegt wird, ziehen die Ketten 32 und 37 den Träger 17 nach oben.is moved downwards, the! carrier 17 slides under his Dead weight down; conversely, when the piston rod 32 is moved downward, the chains 32 and 37 pull the carrier 17 upwards.
Die Bewegungen und die Entfernungen des Trägers 17 relativ zur Auflagerfläche 13 werden von einem über ein Übersetzungsgetriebe 41 mit den Kettenrädern 38 verbundenen Drehmelder 40 !gemessen. Ein derThe movements and distances of the carrier 17 relative to the bearing surface 13 are from a transmission gear 41 connected to the chain wheels 38 resolver 40! Measured. One of the
ersten Sonde 18 geordneter Endschalter 42 ist an dem Träger 17 befestigt. Vetui die Sonde 18 eine auf der Auflagerfläche 13 ruhende Spule 12 berührt, wird der Endschalter 42 betätigt, um die Druckmediumveröorgung des Zylinders 30 zu unterbrechen und damit jede weitere Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 32 zu unterbinden. Um die Aufwärtsbewegung des Trägers 17 zu begrenzen, ist ein weiterer, an der Unterseite des Querhauptas 16 befestigter Endschalter 43 vorgesehen. Der Endschalter 43 besitzt einen Schwenkarm 44, in dessem freien Ende ein« mit dem Träger 17 zum Eingriff, kommende Rolls 45 gelagert ist. Wenn der Träger 17 aufwärts gezogen wird, berührt er die Rolle 45, so daß der Schwenkarm 44 den Endschalter 43 be-, tätigt und dadurch die Druckmediumzufuhr zu dem Zylinder * 30 unterbrochen wird. 'Limit switch 42, which is arranged in the first probe 18, is fastened to the carrier 17. If the probe 18 touches a coil 12 resting on the support surface 13, the limit switch 42 is actuated in order to interrupt the supply of pressure medium to the cylinder 30 and thus to prevent any further upward movement of the piston rod 32. In order to limit the upward movement of the carrier 17, a further limit switch 43 attached to the underside of the crosshead 16 is provided. The limit switch 43 has a swivel arm 44, in whose free end a roller 45 that comes into engagement with the carrier 17 is mounted. When the carrier 17 is pulled upward, it contacts the roller 45, so that the pivot arm 44 loading the limit switch 43, and thereby makes * 30 is interrupted, the pressure medium supply to the cylinder. '
Die zweite Sonde 20 und die dritte Sonde 21 sind einander gleichartig befestigt und werden gleichartig bewegt, daher wird nur eine Sonde im Detail beschrieben.The second probe 20 and the third probe 21 are each other similarly attached and moved similarly, therefore only one probe will be described in detail.
Die Sonde 21 ist mit Hilfe eines Steges 50 an der Seitenfläche 19 des Trägers 17 befestigt. Eine Gleitschiene 51 erstreckt sich entlang ungefähr dar halben Länge der Seitenfläche 19 und endet vor der Mitte der Saitsnfläche .19. Der Steg 50 tat mit Hilfe eines mit elnmä Kolben ausgerüsteten Hy Iraulikzylinderu 32 bin- und har-The probe 21 is fastened to the side surface 19 of the carrier 17 with the aid of a web 50. A slide rail 51 extends along approximately half the length of the side surface 19 and ends in front of the center of the Saitsnfläche .19. The web 50 did with the help of a hydraulic cylinder equipped with internal pistons 32 bin and hard
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bewegbar. Der Hydraulikzylinder 52 ist mit Hilfe von Zapfen in einem an der gleichen Seitenfläche 19 wie die Schiene 51 befestigten Bügel 52 gelagert«, Auf der Oberseite des Trägers 17 ist derart eine Zahnstange 54 befestigt, daß sie mit einem Teil ihrer Breite Über die Seltenfläche 19 hinausragt. Ein an dem Steg 50 befestigtes Zahnritzel 55 kämmt mit der Zahnstange 54. Das Ritzel 55 ist über ein übersetzungsgetriebe 56, 57 mit einem Drehmelder ι 58 verbunden, dermoveable. The hydraulic cylinder 52 is supported by pins in a bracket 52 attached to the same side surface 19 as the rail 51 . A attached to the web 50 pinion 55 meshes with the rack 54. The pinion 55 is connected via a transmission gear 56, 57 ι with a resolver 58 which in
die Bewegungen des Steges 50 und damit der Sonde 21 mißt. Gemäß Pig. 1 ist an dem Steg 50 ein Bndschalter 60 befestigt. Der Endschalter 60 wird von der Sonde 21 betätigt, wenn sie einen externen feil einer auf der Auflagerfläche 13 ruhenden Bandspule 12 berührt. Durch die Betätigung des Schalters 60 wird die Druckmediumzufuhr zum Zylinder 52 unterbrochen und dadurch jede weitere Bewegung der Sonde 21 unterbunden» Ein weiterer Bandschalter 61 ist an der Unterseite das frägere 17 in der Nähe der Säule L5 befestigt, Der Endschalter 61 wird γοη dem Steg 50 betätigt, wenn er in seine äußerste Position am Tsäger 17 bewegt wird. Durch dia Betätigung des Bndachalter β 61 wird die Druckmediumzufuhr zum Zylinder 52 unterbrochen und damit jede v/eitere Bewegung des Stege» 50 unterbunden.the movements of the web 50 and thus the probe 21 measures. According to Pig. 1, a limit switch 60 is attached to the web 50. The limit switch 60 is actuated by the probe 21 when it touches an external part of a tape reel 12 resting on the support surface 13. By actuating the switch 60, the pressure medium supply to the cylinder 52 is interrupted and any further movement of the probe 21 is prevented actuated when it is moved to its extreme position on the Tsä ger 17. By actuating the belt roof switch 61, the supply of pressure medium to the cylinder 52 is interrupted and any further movement of the webs 50 is thus prevented.
Über die oben beschriebenen Funktionen der Endschalter 42, 43, 60 und 61 hinaus sind diese derart miteinander verbunden, das die Operafcionsfolge der MeSvörrichtung ohne manuelle Unterbrechungen abläuft, wenn ei® einmal eingeleitet worden ist. Die Start- und die Eadpoaitionen der Sonden 18, 20 und 21 sind in PIg8 1 dargestellt. In addition to the functions of the limit switches 42, 43, 60 and 61 described above, these are interconnected in such a way that the operational sequence of the measuring device runs without manual interruptions once ei® has been initiated. The start and end positions of probes 18, 20 and 21 are shown in PIg 8 1.
FunktionegemäS wird die Spule 12 z.B. ctoeh einen Für-. derbalken 65 (Pig. 1) auf die Auflagerflache 13 ge-Functionally, the coil 12 is e.g. derbalken 65 (Pig. 1) on the support surface 13
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bracht, so daß die Achse der Spule 12 horizontal unterhalb der Sonde 18 angeordnet ist. Danach wird entweder vonhand oder automatisch die Operationsfolge der Meßvorrichtung eingeleitet.brought so that the axis of the coil 12 is arranged horizontally below the probe 18. After that, either manually or automatically initiated the sequence of operations of the measuring device.
Der Träger 17-wird abgesenkt, bis die erste Sonde 18 die Spule 12 berührt. Dadurch wird die Sonde 18 nach oben gedrückt und betätigt den Endschalter 42, der die Bewegung des Trägers 17 beendet. In diesem Augenblick wird der Durchmesser der Spule 12, d.h. der Abstand zwischen der Spitze der Sonde 18 und der Auflagerfläche 13f der von · | dem Ausgang des Drehmelders 4 0 übertragen wird, registriert. The carrier 17 is lowered until the first probe 18 contacts the coil 12. As a result, the probe 18 is pushed upwards and actuates the limit switch 42, which ends the movement of the carrier 17. At this moment the diameter of the coil 12, ie the distance between the tip of the probe 18 and the bearing surface 13 f , becomes that of · | is transmitted to the output of the resolver 4 0, registered.
Die Betätigung des Endschalters 42 leitet die Bewegung der zweiten und dritten Sonde 20 und 21 in Richtung auf die Stirnseite der Spule 12 ein. Die Sonden 20 und 21 sind unabhängig voneinander bewegbar, so daß, wenn eine Spule 12 außermittig auf der Auflagerfläche 15 ruht, jede Sonde die zugeordnete Stirnseite der Spule 12 berühren kann. Wenn eine der Sonden 20 dder 21 die zugeordnete Stirnseite der Spule 12 berührt, wird sie aurückgedrückt, so daß sie den zugeordneten Endschalter 60 betätigt, wodurch jede weitere Bewegung dieser Sonde ver- f hindert wird. Wenn beide Sonden 20 und 21 zur Ruhe gekommen sind, wird mit Hilfe von Rechnermitteln die Breite der Spule 12 berechnet. Die von den Drehmeldern 58 übermittelten, gemessenen Abstände von jeder Kante der Spule 12 bis zur Mitte des Trägere 17 werden addiert. Ferner ergibt die Differenz dieser beiden geoeeöenen Dimensionen den außenmittigen Abstand der Spule relativ zur Mitte des Trägers 17.The actuation of the limit switch 42 initiates the movement of the second and third probes 20 and 21 in the direction of the end face of the coil 12. The probes 20 and 21 are independently movable so that when a Coil 12 rests eccentrically on the support surface 15, each probe touch the associated end face of the coil 12 can. When one of the probes 20 or 21 touches the associated face of the coil 12, it is pushed back, so that it actuates the associated limit switch 60, whereby any further movement of this probe is possible is prevented. When both probes 20 and 21 have come to rest, the width is determined with the aid of computer means the coil 12 is calculated. The measured distances from each edge of the Coil 12 up to the middle of the carrier 17 are added. Furthermore, the difference between these two geo-open dimensions results the off-center distance of the coil relative to the center of the carrier 17.
Nachdem jede Sonde 20 und 21 den zugeordneten Endschalter 60 betätigt hat, werden die Stege 51 zurückgefahren,After each probe 20 and 21 has actuated the associated limit switch 60, the webs 51 are moved back,
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bis sie die Endschalter 61 betätigen. Danach wird der Träger 17 aufwärts bewegt, bis der Endschalter 43 betätigt wird. Danach kann die Spule 12 aus.der Meßvorrichtung entfernt werden.until you activate the limit switch 61. After that, the Carrier 17 is moved upward until the limit switch 43 is actuated. The coil 12 can then be removed from the measuring device.
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