DE2211343A1

DE2211343A1 - METHOD FOR DETERMINING THE DIAMETER OR THE HEIGHT OR WIDTH OF A LONG STRETCH

Info

Publication number: DE2211343A1
Application number: DE19722211343
Authority: DE
Inventors: Norbert Blindenhoefer; Herbert Langosch; Hermann Zehl
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1972-03-09
Filing date: 1972-03-09
Publication date: 1973-09-20

Description

Verfahren zur Bestimmung des Durchmessers bzw. der Höhe oder Breite von langgestrecktem Gut Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, welches zur Bestimmung des Durchmessers bzw. der Höhe oder Breite von langgestrecktem Gut verwendet werden soll.Procedure for determining the diameter or the height or width of elongated material The invention relates to a method which for Determination of the diameter or the height or width of elongated material used shall be.

Dieses Gut wird von einer Fertigungseinrichtung kontinuierlich abgezogen und auf eine Trommel aufgewickelt.This material is continuously withdrawn from a production facility and wound up on a drum.

Unter langgestrecktem Gut sind hier beispielsweise Drähte, Adern von elektrischen Kabeln, die Kabel selbst, Walzgut und Profile beliebiger Form zu verstehen.Elongated goods include, for example, wires, veins of to understand electrical cables, the cables themselves, rolling stock and profiles of any shape.

Ein Problem bei der Fertigung derartiger Gegenstände besteht darin, eine Maßgenauigkeit innerhalb vorgegebener Toleranzen einzuhalten, um das fertige Produkt den Wünschen der Kunden anpassen zu können. Es ist daher erforderlich, daß die Fertigung ständig überwacht wird, um für das fertige Produkt auch die notwendige Garantie übernehmen zu können. Bisher wird hierbei so vorgegangen, daß der die Maschine bedienende Arbeiter stichprobenweise mittels einer Mikrometerschraube die Einhaltung der Abmessungen kontrolliert. Abgesehen davon, daß bei diesem Kontrollvorgang die Zuverlässigkeit des Arbeiters gewährleistet sein muß, ist die Kontrolle nur stichprobenweise durchführbar, wobei im allgemeinen sogar der Fertigungsablauf unterbrochen werden muß. Das geschilderte bisher übliche Verfahren ist daher einerseits relativ aufwendig und garantiert andererseits nicht für das gesamte fertige Produkt die Einhaltung der vorgegebenen Toleranzen.A problem with the manufacture of such items is to maintain a dimensional accuracy within specified tolerances in order to produce the finished To be able to adapt the product to the wishes of the customers. It is therefore necessary that the production is constantly monitored to ensure that the finished product is also required To be able to take over guarantee. So far this has been done in such a way that the machine operating workers randomly using a micrometer screw to ensure compliance the dimensions controlled. Apart from the fact that in this control process the The reliability of the worker must be guaranteed, the control is only random feasible, whereby in general even the production process is interrupted got to. The previously described method is therefore relatively complex on the one hand and, on the other hand, does not guarantee compliance for the entire finished product the specified tolerances.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mittels dessen ständig und ohne Eingriffe in den Fertigungsablauf, die Abmessungen des zu fertigenden Gutes genauestens bestimmt werden können. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der zu messende Körper mittels Lichtquellen auf einer Matrix mit alternierender Hell-Dunkel-Markierung abgebildet wird und daß die Matrix vom Elektronenstrahl einer Fernsehkamera abgetastet wird, an welche ein die durch die Hell-Dunkel-Markierungen der Matrix erzeugten Impulse zählendes und anzeigendes Gerät angeschlossen ist.The invention is based on the object of specifying a method by means of this constantly and without interfering with the production process, the dimensions of the goods to be manufactured can be precisely determined. This task will solved with a method of the type described above according to the invention, that the body to be measured by means of light sources on a matrix with alternating Light-dark marking is imaged and that the matrix of the electron beam one TV camera is scanned, to which a by the light-dark markings a device that counts and displays the pulses generated in the matrix is connected.

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch den Einsatz der Matrix, bei welcher auf einer Länge von 10 mm etwa 10 000 Hell-Dunkel-Markierungen im Abstand von beispielsweise 1 Mm angeordnet sind, schon kleinste Abweichungen von dem zu messenden'Soll'wert des Körpers durch eine Änderung des Zählerergebnisses ermittelt und registriert bzw. zur Anzeige gebracht werden. Es ist so eine ständige genaue Registrierung der zu messenden Grösse gegeben und es besteht weiterhin die Möglichkeit, bei Vorgabe der zulässigen Toleranzen an das zählende und anzeigende Gerät ein Signal anzuschließen, welches bei Über- oder Unterschreiten der Toleranzen ausgelöst bzw.The advantage of the invention is to be seen in the fact that through the use the matrix, in which about 10,000 light-dark markings over a length of 10 mm are arranged at a distance of, for example, 1 mm, even the smallest deviations of the 'setpoint' of the body to be measured by changing the counter result determined and registered or brought to the display. It's such a constant the exact registration of the quantity to be measured is given and the Possibility of specifying the permissible tolerances on the counting and displaying Device to connect a signal, which when exceeding or falling below the tolerances triggered or

durch welches der Fertigungsablauf dann unterbrochen wird.by which the production process is then interrupted.

Die Matrix kann nun beispielsweise als Mikrometerstab ausgebildet sein, welcher von der Fernsehkamera aufgenommen wird; es ist jedoch auch möglich, die Matrix direkt in die Kamera hineinzuverlegen.The matrix can now be designed as a micrometer rod, for example which is picked up by the television camera; however, it is also possible move the matrix directly into the camera.

Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert.The method according to the invention is described below with reference to the drawings for example explained.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Vorrichtung und die Fig. 2 und 3 geben zwei erweiterte Varianten von Fig. 1 wieder.Fig. 1 shows a schematic representation according to the invention Method operating device and FIGS. 2 and 3 give two expanded variants from Fig. 1 again.

Mit 1 ist ein zu messender Körper, beispielsweise ein Kupferdraht, bezeichnet, welcher in Richtung vertikal zur Zeichenebene bewegt wird. Dieser Körper 1 wird von den Lichtquellen 2 und 3 angestrahlt und so der gesamte Raum um den Körper 1 stark erhellt. Auf der einen Seite des Körpers 1 ist eine Wand 4 angeordnet, welche einen Farbanstrich besitzt, der zur Farbe des Körpers 1 kontrastiert. Über die Optik 5 wird das Bild 1 des Körpers, welcher sich scharf von der Wand 4 abhebt, auf dem Mikrometerstab 6 abgebildet. Dieser Mikrometerstab ist mit einer großen Anzahl von Hell-Dunkel-Markierungen ausgerüstet, von welchen eine kleine Anzahl durch das Bild des Körpers 1 überdeckt wird.With 1 is a body to be measured, for example a copper wire, denotes which is moved in the direction vertical to the plane of the drawing. This body 1 is illuminated by light sources 2 and 3 and thus the entire space around the body 1 very bright. On one side of the body 1, a wall 4 is arranged, which has a paint that contrasts with the color of the body 1. About the optics 5 the image 1 of the body, which stands out sharply from the wall 4, on the Micrometer rod 6 shown. This micrometer rod comes with a large number of Chiaroscuro markings are fitted, a small number of which are indicated by the picture of the body 1 is covered.

Das Bild des Mikrometerstabes 6, beispielsweise ein Glasmikrometer, welches eine Anzahl der Hell-Dunkel-Markierungen abdeckt bzw. lichtundurchlässig macht, wird von einer Fernsehkamera 7 aufgenommen. Durch die Abtastung des Elektronenstrahls werden Impulse erzeugt, die in der Amplitude je nach Lichtintensität unterschiedliche Höhen aufweisen. Diese werden in der Elektronik 8 aufbereitet und zur Auswertung der Differenz-Impulse einem Auswerter 9 zugeführt und anschließend am Anzeigegerät 10 zur Anzeige gebracht.The image of the micrometer rod 6, for example a glass micrometer, which covers a number of the light-dark markings or is opaque makes is recorded by a television camera 7. By scanning the electron beam pulses are generated which vary in amplitude depending on the light intensity Have heights. These are processed in the electronics 8 and for evaluation the difference pulses fed to an evaluator 9 and then on the display device 10 brought to the display.

Wenn der Mikrometerstab 6 beispielsweise mit 10 000 Markierungen versehen ist, so würde die Kamera 7 ohne das Bild des Körpers 1 bei einem Hub des Elektronenabtaststrahls 10 000 Impulse abgeben. Soll nun der Körper 1 ein Bild auf dem Mikrometerstab 6 erzeugen, das bei den geforderten Abmessungen des Probekörpers 1 000 Hell-Dunkel-Markierungen des Mikrometerstabes 6 überdeckt, so würde die Kamera 7 bei einem Hub des Abtaststrahls nur noch 9 000 Impulse abgeben. Diese 9 000 Impulse entsprechen dem am Sollwertgeber 11 eingestellten Sollwert der Abmessungen des Körpers 1. Die Toleranzabweichungen des Körpers 1 könnten nun bei + 200 Impulsen angegeben werden1 so daß also die geforderte Genauigkeit der Abmessungen des Körpers 1 zwischen 8 800 und 9 200 Impulsen pro Hub des Abstrahls der Kamera 7 liegt. Infolge der großen Dichte der Markierungen auf dem Mikrometerstab 6 können mittels des Verfahrens nach der Erfindung schon kleinste Abweichungen vom Sollwert gemessen und registriert und für eine Korrektur der Fertigungsanlagen über den Regler 12 ausgewertet werden.For example, if the micrometer rod 6 is provided with 10,000 marks is, the camera 7 would be without the image of the body 1 during a stroke of the electron scanning beam Deliver 10,000 pulses. If the body 1 is now to have an image on the micrometer rod 6 generate 1,000 light-dark markings with the required dimensions of the test specimen of the micrometer rod 6 covered, the camera 7 would with a stroke of the scanning beam only emit 9,000 impulses. These 9,000 pulses correspond to those on the setpoint generator 11 set target value of the dimensions of the body 1. The tolerance deviations of the body 1 could now be specified at + 200 pulses1 so that the required Accuracy of the dimensions of the body 1 between 8 800 and 9 200 pulses per Hub of the radiation of the camera 7 is. As a result of the great density of the markings on the micrometer rod 6 can already by means of the method according to the invention Smallest deviations from the target value are measured and registered and for a correction of the production systems can be evaluated via the controller 12.

Da der Körper 1 nicht ständig in der gleichen Höhe geführt werden kann, sondern mehr oder weniger durchhängtf wird sich der Winkel, unter welchem sein Schatten atf die Optik 5 fällt, auch verändern. In gleichem Maße wird dadurch die Anzahl der überdeckten Markierunzen des Mikrometerstabes 6 verändert, ohne daß notwendig eine Abweichung der Abmessungen des Körpers 1 vom Sollwert gegeben sein muß. Um diese angebliche Fehl einstellung auszugleichen, ist ein Rechner 13 vorgesehen, in welchem die möglichen Abweichungen des Körpers 1 aus seiner Zentrallage gespeichert sind und durch welchen ber Zähler I4 so beeinflußt wird, daß er auch dan richtig zählt, wenn der Körper 1 ein nicht durch Abmessungsschwankungen hervorgerufenes größeres Bild auf dem Nikrometerstab 6 hervorruft.Because the body 1 is not constantly guided at the same height can, but more or less sags the angle at which its shadow atf the optics 5 falls, also change. In the same way it will the number of covered marking ounces of the micrometer rod 6 changed without a deviation of the dimensions of the body 1 from the nominal value must be given got to. In order to compensate for this alleged incorrect setting, a computer 13 is provided, in which the possible deviations of the body 1 from its central position are stored and by which counter I4 is influenced in such a way that it is correct counts when the body 1 is not affected by dimensional fluctuations caused larger image on the nicrometer rod 6 causes.

Ein oder zwei Eichstrahler 15 bzw. 16 dienen dazu, das System in gewissen Zeitabständen zu überprüfen.One or two calibration radiators 15 or 16 serve to improve the system in certain To check time intervals.

Neben der Möglichkeit, wie sie aus Fig. 1 hervorgeht, den Körper 1 über eine Optik 5 auf dem Mikrometerstab 6 abzubilden, kann eine Abbildung desselben auch mittels parallel einfallenden Lichtes vorgenommen werden. Hierbei sind die Lichtquellen auf der Seite des Körpers 1 anzuordnen, auf welcher sich in Fig. 1 die Wand 4 befindet. Der Mikrometerstab 6 wäre dann möglichst nahe am Körper 1 anzuordnen, damit keine Streuung des einfallenden Lichtes das Meßergebnis verfälschen kann.In addition to the possibility, as can be seen from FIG. 1, the body 1 An image of the same can be imaged on the micrometer rod 6 via optics 5 can also be carried out by means of parallel incident light. Here are the To arrange light sources on the side of the body 1 on which in FIG. 1 the wall 4 is located. The micrometer rod 6 would then have to be arranged as close as possible to the body 1, so that no scattering of the incident light can falsify the measurement result.

Bei Körpern, die von der Kreisform im Querschnitt abweichen, beispielsweise bei quadratischen oder rechteckigen Körpern, müßte ein zweites System aus Optik 5 und Mikrometerstab 6 in einer zweiten Ebene vorgesehen werden. Es ist auf diese Weise möglich, auch komplizierter geformte Körper jederzeit so zu erfassen, daß ihre Maße ständig kontrolliert werden können, wobei selbst verständlich auch mehr als zwei Systeme eingesetzt werden können In einer gegenüber der Darstellung in Fig. i vereinfachten Ausführungsform können die Optik 5 und der Mikrometerstab 6 auch fortgelassen werden, wenn die Matrix mit den Hell-Dunkel-Markierungen direkt in die Fernsehkamera 7 hineingelegt wird. Dies kann so vorgenommen werden, daß die lichtempfindliche Platte der Kamera mit entsprechenden Mikrometermarkierungen versehen wird. Hierbei tastet der Elektronenstrahl der Kamera dann diese Scheibe direkt ab. Die Aufgabe der Optik 5 wird dabei von der Optik der Fernsehkamera 7 übernommen.For bodies that deviate from the circular shape in cross-section, for example in the case of square or rectangular bodies, a second system of optics would have to be used 5 and micrometer rod 6 are provided in a second plane. It's on this Way possible to capture even more complex shaped bodies at any time in such a way that their dimensions can be constantly checked, and of course more Can be used as two systems In one opposite the representation in In a simplified embodiment, the optics 5 and the micrometer rod 6 can be shown in FIG can also be omitted if the matrix with the light-dark markings is direct is placed in the television camera 7. This can be done so will, that the photosensitive plate of the camera with corresponding micrometer markings is provided. The electron beam from the camera then scans this pane straight off. The task of the optics 5 is performed by the optics of the television camera 7 accepted.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. Q und 3 ist in der Darstellung die vereinfachte Ausführung zur Abtastung des zu messenden Körpers gewählt worden. Bei größerer Ausdehnung des zu messenden Körpers 1, wie er beispielsweise in den Fig. 2 und 3 wiedergegeben ist, reicht es aus, wenn dessen Randzonen erfaßt werden. Hierzu werden dann zwei Fernsehkameras 7 eingesetzt, von denen mindestens eine in ihrer Position verstellbar ist, um unterschiedliche Längen bzw.In the embodiments according to FIGS. Q and 3 is shown in the illustration the simplified version has been chosen for scanning the body to be measured. When the body to be measured 1 is larger, as it is, for example, in the Fig. 2 and 3 is shown, it is sufficient if the edge zones are detected. For this purpose, two television cameras 7 are then used, of which at least one in their position is adjustable to different lengths or

Breiten der zu messenden Körper erfassen zu können.To be able to detect widths of the body to be measured.

Es ist jedoch auch möglich, beide Kameras 7 verstellbar anzuordnen. Für die Verstellung ist der Einsatz einer Mikrometerspindel 17 möglich, welche mittels einer Skala eine extrem genaue Einstellung gewährleistet. Die Ausgangsgrößen der beiden Fernsehkameras werden dann wiederum gemeinsam auf die Elektronik 8 gegeben und von dort aus in der bereits für Fig. 1 beschriebenen Weise weiter behandelt.However, it is also possible to arrange both cameras 7 so as to be adjustable. For the adjustment, the use of a micrometer spindle 17 is possible, which by means of a scale ensures an extremely precise setting. The output variables of the Both television cameras are then again given jointly to the electronics 8 and from there treated further in the manner already described for FIG.

Gemäß Fig. 3 ist es nun auch möglich, die beiden Fernsehkameras 7 unabhängig voneinander über eigene Mikrometerspindeln 17 zu verstellen, die von Elektromotoren 18 angetrieben werden. An jeder Kamera ist dabei zusätzlich je ein Wegmesser 20 bzw. 21 angebracht. Der Weg der Kameras bei ihrer Verstellung durch die Elektron motoren 18 wird über einen weiteren Mikrometerstab i') gemessen und zur direkten Anzeige bzw. Auswertung gebracht.According to FIG. 3, it is now also possible to use the two television cameras 7 to be adjusted independently of one another via their own micrometer spindles 17, which of Electric motors 18 are driven. There is also one on each camera Odometer 20 or 21 attached. The way the cameras move through the electron motors 18 is via another micrometer rod i ') measured and brought to direct display or evaluation.

Eine automatische Regeleinrichtung 22 für die beiden Kameras 7 sorgt dafür, daß die Mittellage jeder Kamera als Sollwert erfaßt wird und langzeitliche Abweichungen in den Abmessungen des zu messenden Körpers beide Kameras so beeinflussen, daß sie durch die Elektromotoren 18 verstellt und in die richtige Position gefracht werden. Auf diese Weise ist eine automatische Einstellung der Kameras möglich und die Abmessungen des zu messenden Körpers können bei entsprechender Eichung am elektronischen Zähler 14 direkt abgelesen werden.An automatic control device 22 for the two cameras 7 provides that the central position of each camera is recorded as a target value and long-term Deviations in the dimensions of the body to be measured affect both cameras in such a way that that it is adjusted by the electric motors 18 and loaded into the correct position will. In this way an automatic setting of the cameras is possible and the dimensions of the body to be measured can with appropriate calibration on the electronic Counter 14 can be read directly.

Alle Messungen können beim Einsatz geeigneter Kameras in einem großen elektromagnetischen Wellenbereich erfolgen. Es besteht somit auch die Möglichkeit, im infraroten Bereich oder im Röntgenbereich zu messen.All measurements can be carried out in one large if suitable cameras are used electromagnetic wave range. It is therefore also possible to to measure in the infrared range or in the X-ray range.

Claims

Procedure for determining the diameter or the height or width of elongated material, which is continuously produced by a manufacturing facility is withdrawn and wound onto a drum, characterized in that the body to be measured (1) by means of light sources (2,3) on a matrix with alternating Light-dark marking shown and that the matrix of the electron beam one TV camera (7) is scanned to which a through the light-dark markings the matrix generated pulses counting and displaying device (10) connected is.

2. The method according to claim 1, characterized in that as a matrix a micrometer rod (6) is used, the image of which is recorded by the television camera (7) will.

3. The method according to claim 1, characterized in that as a matrix the light-sensitive plate appropriately provided with light-dark markings the television camera (7) is used.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that with large dimensions of the body to be measured (1) several television cameras (7) to detect the edge zones of the body (1) are used, of which at least one is adjustable in position.

5. The method according to claim 4, characterized in that for adjustment the television camera (7) a micrometer spindle (15,17) is used.

6. The method according to claim 5, characterized in that for operation the micrometer spindle (15,17) an electric motor (16,18) is used. Blank page