DE2544783C3 - Positionsregelung für eine sich bewegende Bahn - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Positionsregelung für eine sich bewegende Bahn nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Derartige Positionsregelungen werden verwendet, um die sich bewegende Bahn in einer vorgebenen Soll-Lage zu halten, wobei die Bahn bei Abweichungen möglichst rasch wieder in die Soll-Lage zurückgeführt wird. Die Abtastvorrichtung tastet dabei die Lage der seitlichen Bahnkante oder einer auf der Bahn angebrachten Führungslinie ab.

Bei einer bekannten Positionsregelung dieser Art (DE-AS 23 05 689) sind an dem beweglichen Führungsrahmen zwei Führungsstangen befestigt, auf denen die Abtastvorrichtung starr geführt wird, so daß die Abtastvorrichtung die Winkelbewegung des Führungsrahmens mitmacht, wenn der Führungsrahmen um seine senkrechte, im Abstand zur Führungsrolle der Bahn liegende Schwenkachse geschwenkt wird. Zur Festle- ^bU gung der Soll-Lage der abzutastenden Bahnkante bzw. der auf der Bahn angebrachten Führungslinie trägt der am ortsfesten Träger befestigte zweite Support ein auf einer Gleitstange verschiebbares Gelenk, das mit der Abtastvorrichtung verbunden ist und genau unter dem ^h' Abtastpunkt liegen muß. Mittels dieses Gelenkes wird der Abtastkopf bei der Schwenkbewegung des Führungsrahmens so geführt, daß der Abtastpunkt seine Soll-Lage beibehält In der Praxis hat sich gezeigt, daß diese Führung des Abtastkopfes gegenüber dem ortsfesten Träger zu Schwierigkeiten führt, weil die Übertragung der seitlichen Stützkraft für den Abtastkopf notwendigerweise über das verhältnismäßig labile Gelenk erfolgen muß. Dadurch kommt es zu ruckartigen Bewegungen des Abtastkopfes, die die Genauigkeit der Positionsregelung erheblich beeinflussen. Auch die seitliche Verstellung der Abtastvorrichtung ist verhältnismäßig schwierig und ungenau, weil eine Klemmbefestigung des zweiten Supports gelöst und in der vorgegebenen neuen Soll-Lage wieder festgelegt werden muß. Da bei der bekannten Vorrichtung nur der Abtastpunkt selbst in der vorgegebenen Soll-Lage gehalten wird, während die Längsachse der Abtastvorrichtung infolge der Schwenkbewegung des Führungsrahmens unterschiedliche Winkellagen zur Längsrichtung des ortsfesten Trägers einnimmt, hängt die Genauigkeit der Abtastung auch von der Einhaltung eines gleichbleibenden Abstands zwischen der Abtastvorrichtung und dem Abtastpunkt, d. h. der abzutastenden Bahnkante-, ab. Wenn sich dieser Abstand ändert, beispielsweise weil die sich bewegende Bahn ihren Abstand zur Abtastvorrichtung ändert, kommt es zu einem die Messung verfälschenden Winkelfehler.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Positionsregelung nach dem Oberbegriff so auszugestalten, daß eine genaue und unter allen Betriebsbedingungen sichere Festlegung der Soll-Lage der Bahn möglich ist Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Positionsregelung wird der die Abtastvorrichtung tragende Support in sehr stabiler Abstützung gegenüber dem ortsfesten Träger gehalten; alle an dieser Abstützung beteiligten Gleitführungen weisen zwei Gleitstangen auf, so daß Verkantungen ausgeschlossen sind. Die Abtastvorrichtung wird in gleichbleibender Winkellage zum ortsfesten Träger gehalten, wobei die Längsachse der Abtastvorrichtung, die die Soll-Lage der Bahn bestimmt, stets parallel zur Längsachse des ortsfesten Trägers bleibt. Bei der Schwenkbewegung des Führungsrahmens wird nur die Bewegungskomponente in Längsrichtung des ortsfesten Trägers auf den die Abtastvorrichtung tragenden Support übertragen, um diesen in gleichbleibendem Abstand zu der Ebene der Bahn zu halten. Gleichwohl sind Bewegungen der abzutastenden Bahnkante aus dieser Ebene heraus ohne Einfluß auf die Meßgenauigkeit der Abtastvorrichtung, weil die Soll-Lage der Bahnkante nicht durch einen Punkt, sondern durch die Längsachse der Abtastvorrichtung festgelegt ist. Dadurch tritt kein Winkelfehler auf, wenn sich die Bahnkante aus der vorgegebenen Bahnebene herausbewegt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist Gegenstand eines Unteranspruchs.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Darstellungsweise einen Teil einer Bahnführungseinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Positionsregelung für die Bahn und

F i g. 2 in auseinandergezogener, perspektivischer Darstellungsweise die beiden Supporte der Einrichtung nach Fig. 1.

F i g. 1 zeigt eine Positionsregelung für eine sich bewegende Bahn mit einem Führungsrahmen 1. in welchem Führungsrollen 2 angeordnet sind, die sich

quer zum Bewegungsweg der Bahn erstrecken und beispielsweise mittels Lagern 3 in dem bewegbaren Führungsrahmen 1 so angebracht sind, daß sie eine Rotation um ihre Achse ausfuhren können. Der Führungsrahmen 1 ist auf einem ortsfesten Träger 4 angebracht, um die Führungsrollen 2 so zu tragen, daß sie eine kombinierte Quer- und Winkelbewegung relativ zu dem Weg der Bahnbewegung in einer Bewegungsbahn parallel zu den Rollenachsen ausführen können; die Bahnführungsvorrichtung ist so in dem Bahnbehandlungssystem angeordnet, daß die Bahn die Führungsrolle 2 am Austritt rechtwinklig zur Ebene der Bahn in dem Führungsrahmen 1 verläßt Eine Abtastvorrichtung 5 ist vorgesehen, um ein bestimmtes Längsmerkmal der Bahn zu erfassen, beispielsweise die Bahnkante oder eine auf der Bahn angebrachte Linie; eine Steuervorrichtung 6 ist mit der Abtastvorrichtung 5 verbunden und spricht auf die von dieser erzeugten Signalt an, um eine Antriebsvorrichtung 7 in Betrieb zu setzen, um den beweglichen Führungsrahmen 1 relativ zu dem ortsfesten Träger 4 in einer Richtung und mit einer Amplitude zu bewegen, um die Abweichung der Bahn von dem gewünschten Längsweg der Bahn zu korrigieren.

Verschiedene unterschiedliche Anordnungen können verwendet werden, um die Bahnführungsrollen 2 bei ihrer kombinierten Quer- und Winkelbewegung oder Schwenkbewegung relativ zu dem Weg der Bahnbewegung zu stützen. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der bewegliche Führungsrahmen auf dem ortsfesten Träger 4 so aufgenommen, daß während der Bewegung des beweglichen Führungsrahmens 1 die Bahnführungsrollen 2 im wesentlichen tangential zu einer bogenförmigen Bewegungsbahn angeordnet sind, deren Schwenkmittelachse 7a vor der Bahnführungsrolle 2 liegt

Die verwendete Antriebseinrichtung 7 arbeitet mit einem Hydraulik-Motor und weist einen Zylinder auf, der an dem einen Ende mit dem ortsfesten Träger 4 verbunden ist und eine Kolbenstange, die am anderen Ende mit dem beweglichen Führungsrahmen 1 verbunden ist, um den Führungsrahmen quer und im Winkel relativ zu dem ortsfesten Träger 4 um die Schwenkmittelachse Ta. zu bewegen.

Die Abtastvorrichtung 5 und die Steuervorrichtung 6 können von irgendeiner geeigneten Konstruktion sein, die ein Abtasten der seitlichen Abweichung des bestimmten Längsmerkmals der Bahn relativ zu dem Abtastkopf 5a der Abtastvorrichtung S ermöglichen; beispielsweise kann ein pneumatischer oder fotoelektrischer Bahnkantenfühler der Spaltbauart gewählt werden.

Es können ebenso fotoelektrische Abtastvorrichtungen der Reflektionsbauart verwendet werden, bei welchen sine Lichtquelle und die fotoelektrische Aufnahmevorrichtung jeweils gemeinsam im Abtastkopf 5a angeordnet sind.

Die Abtastvorrichtung 5 ist fest mit einem ersten Support 8 verbunden, welcher mittels Gleitrollen 9 mit einer Führungsstange 10 in Eingriff kommt Die Führungsstange 10 hat einen Vierkant-Querschnitt, wobei jeweils eine von zwei gegenüberliegenden Seiten mit dem Umfang der Gleitrollen in Berührung kommt Der erste Support 8 wird von einem zweiten Support 11 getragen, welcher auf zwei festen Gleitstangen 12 quer über die Breite der Führungsrollen 2 beweglich ist Der erste Support 8 ist mit dem zweiten Support 11 mittels zweier Gleitstangen 13 und zweier Gleitbuchsen 14 verbunden. Die Feineinstellung des zweiten Supportes 11 parallel zur Achse der Führungsrolle erfolgt mittels einer Spindel 15.

Der Abgriff der Schwenkbewegung des Führungsrahmens 1 und der damit erfolgten Verschiebung der Führungsrollen 2 in Längsrichtung relativ zum ortsfesten Träger 4 erfolgt von der parallel zur Achse der Führungsrolle und senkrecht zur Ebene der Material bahn angeordneten, am beweglichen Führungsrahmen 1 befestigten Führungsstange 10. Der Abgriff erfolgt mittels der beiden Gleitrollen 9, welche als Kugellager ausgeführt sein können. Die Mittellinie der Kugellager und somit auch der Berührungspunkt zwischen den Kugellagern und der Führungsstange 10 und der Abtastkopf 5a befinden sich auf einer Linie, die immer parallel zur Mittellinie des ortsfesten Trägers 4 verläuft und der Sollage der Materialbahn entspricht.

Der zweite Support 11 ist mittels zweier Gleitbuchsen

16 auf den zwei festen Gleitstangen 12 verschiebbar angeordnet An den Support 11 ist ein Bock 17 mit einem Innengewinde befestigt.

In dem Innengewinde läuft die Spindel 15 mit Außengewinde. Die Spindel 15 ist drehbar, aber axial nicht verschiebbar, auf der einen Seite im ortsfesten

Träger 4 und auf der anderen Seite in einer zwischen

den festen Gleitstangen 12 befestigten Lagerkonsole 19 gelagert.

Die Spindel 15 ist mit einem Handrad 18 fest

verbunden. Durch Drehen des Handrades 18 und somit der Spindel 15 im Innengewinde des Bocks 17 wird der mit dem Bock 17 verbundene zweite Support 11 axial auf den festen Gleitstangen 12 parallel zur Längsachse der Führungsrolle 2 in Mittelstellung, verschoben. Dabei wird auch der auf dem Support 11 angeordnete erste

Support 8 mit dem darauf montierten Abtastkopf

parallel zur Längsachse der Führungsrolle 2 in

Mittelstellung verschoben. Somit wird durch Drehen des Handrades 18 die

so Sollage der Materialbahn verschoben bzw. der Abtastkopf der Sollage der Materialbahn oder der Materialbahnbreite mit höchster Genauigkeit angepaßt.

Der Feinheitsgrad der Verstellung kann durch die Gewindesteigung des Außengewindes der Spindel 15 bestimmt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Positionsregelung für eine sich bewegende Bahn, mit einer Führungsrolle, die in einem Führungsrahmen angeordnet ist, der in einem ortsfesten Träger beweglich ist, mit einer Abtastvorrichtung und einem von der Abtastvorrichtung gesteuerten Antrieb, wobei die Abtastvorrichtung in einer Position auf der axialen Mantellinie der Führungsrolle, an der die Bahn von der Führungsrolle abläuft, angeordnet ist, sowie einer am beweglichen Führungsrahmen fest angeordneten Führungsstange, die sich parallel und im Abstand zur Achse der Führungsrolle und zur Ebene der Bahn erstreck!, <5 mit einem ersten Support, der die Abtastvorrichtung trägt uiid der eine erste Gleiteinrichtung aufweist; die mit der Führungsstange in Eingriff ist, und einem zweiten Support, der auf einer festen Gleitführung über die Breite der Führungsrolle verschiebbar ist, M wobei der erste Support mit dem zweiten Support mittels einer anderen Gleitführung, auf der eine Gleitbuchse gleitet, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gleiteinrichtung aus zwei Gleitrollen (9) besteht, die auf gegenüberliegenden Seiten der Führungsstange (10) angeordnet sind, und daß der die Abtastvorrichtung (5) tragende erste Support (8) mittels zweier Gleitstangen (13), die die andere Gleitführung bilden, parallel zur Längsrichtung des ortsfesten Trägers (4) und mittels zweier Gleitstangen (12) und zweier Gleitbuchsen (16), die die feste Gleitführung bilden, quer zur Längsrichtung des ortsfesten Trägers (4) geführt wird.

2. Positionsregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Support (11) mittels einer Spindel (15) auf den Gleitstangen (12) der festen Gleitführung verschiebbar ist.