DE2258261A1 - Geraet zum messen der schnittlaenge von werkstoffen - Google Patents

Geraet zum messen der schnittlaenge von werkstoffen

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DE2258261A1 DE19722258261 DE2258261A DE2258261A1 DE 2258261 A1 DE2258261 A1 DE 2258261A1 DE 19722258261 DE19722258261 DE 19722258261 DE 2258261 A DE2258261 A DE 2258261A DE 2258261 A1 DE2258261 A1 DE 2258261A1
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Description

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^ι-,Γιύ.ί., 2,].:Ί ... iv^....J./«if&?
vI/Mü-P/7327 8023 Pullach, den 27. November 1972
BRITISH STEEL CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Bestimmungen des "Iron & Steel Act I967", 33» Grosvenor Place, London S. W.I., England
Gerät zum Messen der Schnittlänge von Werkstoffen
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen der Bewegung eines ferromagnetischen Teiles. Sie ist besonders zum Messen der Bewegung von ferromagnetischen Werkstoffen (z.B. Bandstahlmaterial) geeignet, welche sich durch eine fliegende Schere bewegen.
Wenn man eine große Anzahl von Blechen mit einer bestimmten Größe oder Abmessung von einem durchgehenden Streifen schneidet, um einen Auftrag eines Kunden durchzuführen, so war es bisher üblich, jedes Blech mit geringer Übergröße zu schneiden, um sicherzustellen, daß die Forderungen des Kunden zufriedengestellt werden. Dies war aufgrund der Schwierigkeit schnell eine große Anzahl von Blechen genau zu messen erforderlich. Dieses System ist jedoch mit Nachteilen sowohl von der Sicht des Auftraggebers aus und ebenso von der Sicht des Herstellers aus behaftet. Wenn der Kunde oder Auftraggeber eine bestimmte Größe von Blechen angefordert hat und sie kommen dann mit einem Übermaß an, so bedeutet dies für ihn einen Extraarbeitsgang,um die Bleche auf die geforderte Größe zu trimmen; dies bedeutet eine ziemliche Zeitvergeudung und ebenso Materialvergeudung. Vom Standpunkt des Herstellers aus wird das überschüssige Material bei jedem Übermaß vergeudet und dieses überschüssige Material hätte sonst verkauft werden können. Bei der Aufstellung einer fliegenden Schere werden
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beträchtliche Mengen von ausgesprochen überbemessenen Blechen hergestellt, bevor die geforderte Abmessung erreicht ist, was zu weiterem Ausschuß führt.
Die vorliegende Erfindung schafft nun ein Gerät, welches dazu in der Lage ist, genau die Länge eines abgeschnittenen Bleches oder anderen Werkstoffes zu messen, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, die Bleche genau zu schneiden und eine schnellere Einstellung der Schere ermöglicht wird.
Die Erfindung betrifft demnach ein Gerät zum Bestimmen der Länge von Abschnitten, die von Werkstoffen abgeschnitten werden und dieses Gerät enthält einen Werkstoff-Impulsgenerator, der in geeigneter Weise auf die Bewegung des Werkstoffes an der Schneidvorrichtung vorbei anspricht und einen Werkstoff-Impulszug oder -Impulsfolge erzeugt, deren Folgefrequenz auf die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstoffs bezogen 1st; ein Schneid-Impulsgenerator spricht auf die Schneidvorrichtung an und erzeugt einen Schneid-Impulszug oder-Impulsfolge, deren Folge-frequenz auf die Frequenz des Schneidvorganges der Schneidvorrichtung bezogen ist, weiter ist ein Zähler zum Zählen der Impulse vorgesehen, die durch den Werkstoff-Impulsgenerator erzeugt werden; das Gerät ist welter mit Mitteln zum Starten des Zählers in Abhängigkeit von einem Schneidimpuls und zum Anhalten des Zählers nach einer vorbestimmten weiteren Anzahl von Schneidimpulsen ausgestattet, wobei die Anzahl der Werkstoff-Impulse, die dann durch den Zähler festgehalten wurde, kennzeichnend für die Länge der letzten η Abschnitte ist, welche von dem Werkstoff abgeschnitten wurden, wobei η eine vorbestimmte ganze Zahl ist, die größer als eins ist.
Der Schneid-Impulsgenerator kann einen Schneidimpuls für Jeden Schneidbetrieb der Schneidvorrichtung erzeugen.
Es kann auch in vorteilhafter Weise eine Anzeigevorrichtung vorgesehen werden, um den η'ten Teil der Anzahl der Werkstoffimpulse,
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die durch den Zähler aufgezeichnet wurden, darzustellen, um dadurch die Hauptlänge der genannten n-Abschnitte darzustellen.
Es können Maßnahmen getroffen sein, durch welche die Anzeigevorrichtung ihre Anzeige beibehält, während der Zähler die Werkstoffimpulse zählt, die für die nächsten η-Abschnitte kennzeichnend sind, die vom Werkstoff abgeschnitten werden, vrobei dann die An-zeige zurückgestellt wird.
Der Werkstoff-Impulsgenerat or kann einen Rotor aufweisen, e.ine Einrichtung um den Werkstoff in Berührung mit dem Rotor zu halten und eine Einrichtung zum Erzeugen der Werkstoff-Impulsfolge in Abhängigkeit von der Rotation des Rotors entsprechend der Bewegung des. Werkstoffs.
Wenn das Gerät in Verbindung mit einem ferromagnetisehen Wrkstoff verwendet wird, kann es mit einer Einrichtung ausgestattet sein , um den Werkstoff auf magnetischem Wege in Berührung mit dem Rotor zu halten.
Es können weiter Mittel zum Einstellen der Zählung der Werkstoff-Impulse oder eines Teiles derselben vorgesehen sein, um einen Fehler im Durehmeseer der Rotorfläche, welche den Werkstoff berührt, zu kompensieren.
Das Gerät kann mit einem Speicher ausgestattet sein, welcher in
oder
geeigneter Weise die Zählung der Werkstoff-Impulse/einen Teil dieser Impulse empfängt und kann weiter, mit einer Einrichtung ausgestattet sein, um algebraisch zu dieser Zählung oder Teilzählung eine vorbestimmte Menge zur Kompensation des genannten Fehlers zu addieren.
V/eitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sieh aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung:
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Es zeigt:
Pig. 1 eine Seitenansiht eines Teiles einer Fertigungsstraße, teilweise im Blockschaltbild^ um aus einem Bandmaterial Blechstücke herzustellen;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Werkstoff-Impulsgenerators für die Verwendung mit einem ferromagnetischen Streifen in dem System nach Figur 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Gerät, welches in Figur 2 gezeigt ist; und
Fig. h eine Schnittdarstellung nach der Linie A-A in Figur 3.
In Figur 1 ist ein Teil einer ferromagnetischen Bandstahl-Fertigungsstraße gezeigt, wobei das Band 12 durch eine fliegende Schere 10 in Bleche geschnitten wird und von dieser Schere aus zu einem Blecheinordnungsabschnitt 11 gelangen. Das Rand 12 wird mit Hilfe von Ausführungswalzen 13, I1* und Richtwalzen 20 angetrieben.
Ein Impulsgenerator 15, der mehr im einzelnen unter Hinweis auf Figur 2 beschrieben werden soll, ist in der Bahn des Bandes 12 angeordnet, um eine Folge von Ausgangsimpuleen ("Werkstoff-Impulsen") in Abhängigkeit von der Bewegung des Bandes 12 zu erzeugen. Der Impulsgenerator 15 erzeugt einen Impuls für alle 0,025 cm (0,010 inch) der Bewegung des Bandes 12. Wenn daher das Band 12 mit einer Geschwindigkeit von 300 m pro Minute (1000 Fuß pro Minute) vorgeschoben wird, erzeugt der Impulsgenerator 15 eine Folge von Ausgangsimpulsen mit einer Frequenz von 20 KHz. Ein sich drehender Impulsgenerator 17 spricht auf die Umdrehung der fliegenden Schere 10 an und erzeugt Impulse ("Schneid-Impulse") mit einer Folge von einem pro Schneidvorgang der Schere, Bei diesem Beispiel führt die Schere 10 einen Schnitt pro Umdrehung aus.
In den Figuren 2% 3 und k ist der Werkstoff-Impulsgenerator lr)
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im einzelnen-dargestellt. Der Impulsgenerator besteht aus einer Basiskonstruktion 21, welche eine Lagerfläche oder Messingfläche 22 abstützt, über welche das Band 12 geführt wird. Die vordere Kante 23 der Fläche 22 ist so geformt, daß schlecht geformtes Bandmaterial über die Fläche gelenkt·wird. Die Fläche 22 ist mit einem Spalt 24 ausgestattet, durch welchen ein Teil des Umfangs eines ferromagnetischen Rotors 26 ragt.
Der Rotor 26 ist auf der Welle eines fotoelektrischen Digitalisieres angeordnet, der 600 Impulse pro Umdrehung erzeugt. Der Nenndurchmesser des Rotors 26 beträgt 4,8511 cm (1,9099 inch), so daß der Digitalisierer einen Impuls für jeweils O,O25cm (0,010 inch) der Umfangsbewegung des Rotors 26 erzeugt. Der Rotor 26 ist hohl ausgeführt und paßt über das Ende des Digitalisierers 27, so daß die mit dem Bandmaterial in Berührung befindliche Fläche mit dem Wellenlager innerhalb dem Digitalisierer ausgerichtet ist, wodurch Biegemomente, die auf das Lager wirken, reduziert werden.
Der Digitalisierer 27 ist auf Drehzapfen 28 montiert, so daß/sich um eine horizontale Achse, senkrecht zu seiner Wellenachse schwanken lässt. Eine Feder 30 spannt den Digitalisierer 27 um seine Drehzapfenachse so vor, daß die Achse seiner Welle, welche den Rotor 26 trägt, parallel zur Fläche 22 verläuft. Die Zapfenlagerung und die Feder 30 erlauben jedoch, daß der Rotor und der Digitalisierer unter die Fläche 22 abgelenkt werden können, um eine Zerstörung zu vermeiden, wenn beispielsweise ein Arbeiter unbeabsichtigt darauf tritt.
Unterhalb der Fläche 22 ist eine Anzahl von Dauermagneten 32 um den Rotor angeordnet und zwar sowohl vor als auch hinter diesem in Bewegungsrichtung des Streifens oder Bandes. Die Magnete haben eine V-Form und die Polteile liegen direkt unter der Fläche Die Magnete ziehen das Bandmaterial hart nach unten auf die Fläche 22 und damit in Berührung mit dem Rotor 26. Das magnetische Feld der Magnete 32 gelangt ebenso durch den Rotor 26^ magnetisiert diesen, so daß dadurch das Bandmaterial direkt auf den
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Rotor 26 gezogen wird. Wenn sich daher das Bandmaterialbewegt, so wird der Rotor 26 gedreht, wobei alle 0,025 cm (0,010 inch) der Bandbewegung ein Impuls von dem fotoelektrischen Digitalisierer erzeugt wird. Da der Rotor 26 und der Digitalisierer eine sehr geringe Trägheit relativ zum Bandmaterial aufweisen, kann der Rotor genau und ohne jegliche Verzögerung Geschwindigkeitsübergängen des Bandmaterials folgen, welche manchmal auftreten können.
Es soll nun unter Hinweis auf Figur 1 die Verarbeitung der Werkstoff-Impulse und die Verarbeitung von anderen Impiisen beschrieben werden.
Die Schneid-Impulse und die Werkstoff-Impulse gelangen aus den Impulsgeneratoren 15> 17 durch jeweilige Impulsformernetzwerke 36 zu einem Steuerfunktiongenerator 38. Die Steuerfunktionen (die später beschrieben werden sollen) werden aus den Schneid-Impulsen erzeugt. Die Werkstoff-Impulse werden durch eine Gatterschaltung in dem Funktionsgenerator 3$ geleitet und gelangen zu einem Zähler HO. Der Funktionsgenerator steuert den Zähler mit Hilfe einer Start/Stopp-Funktion auf der Leitung *J2. Die Gatterschaltung stellt sicher, daß die Startfunktion nur synchron mit der Vorder-
flanke eines Werkstoff-Impulses erzeugt wird, um mögliche Zählungenauigkeiten zu vermeiden.
Der Funktionsgenerator startet die Zählung in Einklang mit der Vorderflanke eines Schneid-Impulses und er stoppt die Zählung in Einklang mit der Vorderflanke des zehnten folgenden Schneidimpulses. Die Anzahl der Werkstoff-Impulse, die durch den Zähler gezählt werden, stellt damit die gesamte Länge der letzten zehn hergestellten Schnittbleche dar.
Ebenso in Abhängigkeit von der Vorderflanke des zehnten Schneid-Impulses erzeugt der Funktionsgenerator ein "Entleerungs"-Signal auf der Leitung ^H, welches den Zähler 40 veranlasst, seine Inhalte in einen Speicher ^6 zu übertragen und erneut mit dem Zählen von
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Werkstoff-Impulsen zu beginnen. Der zehnte Schneidimpuls stellt natürlich den ersten der nächsten zehn folgendenSchneidlmpulse dar. Wenn die Werkstoff-Impulszählung in den Speicher übertragen wird, so teilt der Zähler durch Schlebe-Divislon durch zehn und er läßt das letztwertlge Zeichen fallen, so daß er das Resultat aufrundet oder abrundet, Je nach den Gegebenheiten.
Die Inhalte des Speichers stellen somit die Hauptlänge der letzten zehn Schneidbleche dar.
Der Speicher 46 ist mit einer Einrichtung zum Einstellen der Werkstoff-Impulszählung ausgestattet, um Fehler Im Durchmesser des Rotors 26 zu kompensieren. Eine gelinge Herstellungstoleranz des Durchmessers des Rotors 1st unvermeidlich und darüberhinaus nutzt sich der Rotor durch den Gebrauch ab, wodurch dessen Durchmesser leicht verändert wird.
Die Fehlerkompensierschaltung besteht aus einer 9-BIt-Sehaltein~ richtung 48 in Verbindung mit einer"+"und"-"Auswahlschaltung50. entsprechend der Länge des geschnittenen Bleches und entsprechend dem genau bekannten tatsächlichen Durchmesser des Rotors 26 (dieser wird periodisch geprüft) wird die Schaltereinrichtung 48,50 dazu verwendet, In dem Speicher eine Falsch- oder Fehlnull (false zero) zwischen -15 und +15 Einheiten einzustellen. Wenn daher der Speicher nominell "entleert" Ist, so enthält er In Wirklichkeit diese Menge In seinem Register. Wenn dann die durch zehn geteilte Werkstoff-Impulszählung in den Speiher 46 eingespeist wird, wird die Falschnull-Menge algebraisch zu dieser dazuge zählt,. wodurch man eine korrekte Blechlänge erhält.
Die herabEeteile und eingestellte Werkstoff-lmpulszählung bleibt nur für eine kurze Zelt in dem Speieher 46. Die Hinterflanke des geformten zehnten SchneldimpuCtes initialisiert eine Funktion auf der Leitung 52 entsprechend einem· wieder auf den neuesten Stand bringen und initialisiert eine Spelcher-Entleerungsfunktlon auf
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der Leitung 5^.
In Abhängigkeit von diesen Punktionen überträgt der Speicher Ί6 seine Inhalte zu einer darstellenden Treibereinheit 56 und kehrt auf seine falsche Nulleinstellung zurück, um auf die nöchste herabgeteilte Werkstoff-Impulszählung zu warten. Die darstellende oder anzeigende Treibereinheit 56 sieht eine Sichtanzeige der Hauptblechlänge einer Schalttafel 58 vor und sieht ebenso eine binärkodierte dezimale Ausgangsgröße 60 für die Verwendung vor, wenn eine Zahnanzeige erforderlich ist. Die Anzeige wird aufrechterhalten, bis der Speicher **6 die Hauptimpulszählung für die nächsten 10 Bleche zur darstellenden Treibereinheit 56 überträgt, woraufhin die Areeige zurückgestellt wird.
Es wird somit die Hauptlänge von 10 Blechen dargestellt oder angezeigt. Dies ist eine sehr viel genauere Anzeige der Blechlänge als eine Anzeige der Länge eines einzigen Bleches, da ein bestehender Fehler in der Blechlänge einbehalten und einfach festgestellt werden kann, während dann, wenn die Länge von einzelnen Blechen willkürlich Überprüft wird, Übergangsschwankungen eine bestehende Neigung zu ausserhalb der Toleranz liegenden Fehlern überdecken. Wenn darüberhinaus relativ kurze Bleche beschnitten werden, so wird die Anzeige für eine ausreichend lange Zeit vorgesehen, damit sie durch das menschliche Auge erfasst werden kann. Die Geschwindigkeit der fliegenden Schere kann dann so eingestellt werden, um die Länge der geschnittenen Bleche auf der gewünschten Länge zu halten.
Es sei hervorgehoben, daß die Anzahl der Bleche, bei welcher die Gesamtlänge gemessen wird, in bestimmtem Ausmaß eine Geschmaclcsache ist. In AtHingigkeit von der L'inge der Bleche, der Bandgeschwindigkeit und der Genauigkeit des Generators 15, kann die Anzahl der Bleche z.B. fünf oder weniger betragen oder kann z.B. sehr viel mehr als zehn betragen. Es wurde jedoch festgestellt, daß zehn Bleche sehr zufriedenstellend sind, da die Häuptlinge
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der geschnittenen Bleche unmittelbar durch Schiebe-Division zwischen dem Zähler 44 und demSpeicher 46 unmittelbar zur Verfügung steht.
Es sei auch hervorgehoben, daß dann, wenn eine ausreichende Speicherkapazität und Kapazität zur Darstellung zur Verfügung stehen, die gesamte Länge von 10 Schnittblechen angezeigt bzw. dargestellt werden kann. Um dies zu erreichen wird die Schiebeteilung oder Division zwischen dem Zähler 44 und dem Speicher 46'umgangen. Eine Darstellung oder Anzeige der Gesamtlänge kann dann bevorzugt werden, wenn die Bleche sehr kurz sind und wenn höchste Genauigkeit gefordert wird.
Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in der Zeichnung dargestellen technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.
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Claims (1)

  1. -ίο- 2253261
    Patentansprüche
    * IJ Gerät zum Messen der Schnittlängen von Werkstoffen, gekennzeichnet durch einen V/erkstoff-Impulsgenerator (50), der auf die Bewegung des Werkstoffes an einer Schneidvorrichtung (10) vorbei anspricht und eine Werkstoff-Impulsfolge erzeugt, deren Folgefrequenz auf die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstoffes bezogen ist; durch einen Schneidimpulsgenerator (17), der auf die Schneidvorrichtung anspricht und eine Schneid-Impulsfolge erzeugt,deren Polgefrequenz auf die Frequenz der Schneidoperationen der Schneidvorrichtung bezogen ist, durch einen Zähler (40) zum Zählen der durch den Werkstoff-Impulsgenerator erzeugten Impulse; durch eine Einrichtung (38) zum Starten des Zählers in Abhängigkeit von einem Schneidimpuls und zum Anhalten des Zählers nachdeneine vorherbestimmte weitere Anzahl von Schneid-Impulsen erzeugt wurde, wodurch dann die durch den Zähler aufgezeichnete Anzahl von Werkstoff-Impulsen kennzeichnend für die Länge der letzten η Abschnitte ist, die von dem Werkstoff abgeschnitten wurden, wobei η eine vorherbestimmte ganze Zahl, größer als eins,ist.
    2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneid-Impulsgenerator (17) einen Schneidimpuls für jeden Schneidvorgang der Schneidvorrichtung erzeugt.
    3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine darstellende oder anzeigende Vorrichtung (56,58) vorgesehen ist, die im wesentlichen den n-'ten Teil der Anzahl der durch den Zähler gezählten Werkstoff-Impulse anzeigt, um die durchschnittliche Länge der genannten ri-Abschnitte anzuzeigen bzw. darzustellen.
    H, Gerät nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch eine Einrichtung (38) zum Steuern der darstellenden oder anzeigenden Vorrichtung, um deren Darstellung oder Anzeige festzu-halten, während der Zähler die Werkstoff-Impulse zählt, welche die nächsten n-Abschnitte kennzeichnen, die vom Werkstoff abgeschnitten werden, worauf
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    dann die Darstellung oder Anzeige zurückstellbar ist.
    5. Gerät nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff-Impulsgenerator einen Rotor (26), eine Einrichtung (32) zur Aufrechterhaltung der Berührung des Werkstoffes mit dem Rotor (26), und eine Einrichtung (27) zum Erzeugen der Werkstoff-Impulsfolge in Abhängigkeit von der Umdrehung des Rotors, die in Abhängigkeit von der Bewegung des Werkstoffes erfolgt, aufweist.
    6. Gerät nach Anspruch 5» bei Verwendung mit einem ferromagnetischen Werkstoff, gekennzeichnet durch .eine Einrichtung (32) zum magnetischen Anziehen und Andrücken des Werkstoffs in Berührung mit dem Rotor (26).
    7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (48,50) zum Einstellen der Zählung der Werkstoff-Impulse oder eines Teiles dieser Impulse vorgesehen sind, um Fehler im Durchmesser der Rotorfläche, die an den Werkstoff angreift bzw. anliegt, zu kompensieren.
    8. Gerät nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch einen Speicher (46), der die Zählung der Werkstoff-Impulse oder eines Teiles dieser Impulse empfängt, und durch eine Einrichtung (49,50) um zur Kompensation der Fehler zu dieser Zählung eine bestimmte Größe algebraisch zu addieren.
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    ι Λί V
    Leerseite
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