DE2602373A1

DE2602373A1 - Verfahren und vorrichtung zur laengenmessung von ausgedehnten werkstuecken

Info

Publication number: DE2602373A1
Application number: DE19762602373
Authority: DE
Inventors: Bronislaw Dipl Ing Chwila; Jerzy Hajman; Marian Strozik
Original assignee: HUTA IM GEN K SWIERCZEWSKIEGO
Current assignee: HUTA IM GEN K SWIERCZEWSKIEGO
Priority date: 1975-02-03
Filing date: 1976-01-22
Publication date: 1976-08-05
Also published as: FR2299623A1; FR2299623B3; GB1542286A

Description

27 657

Huta im. gen. K. Swierczewskiego, Zawadzkie / Polen

Verfahren und Vorrichtung zur Längenmessung von ausgedehnten
Werkstücken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Längenmessung von ausgedehnten Werkstücken, insbesondere von Rohren
und Stäben mit verschiedenartigen Profilen, sowie eine Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens.

Bekannt ist eine Anzahl von konstruktiven Lösungen für Längenmeßgeräte, sowie von Meßverfahren für verschiedenartige WaIz-
und Zieherzeugnisse. Meistens basieren diese Längenmeßgeräte
auf einer Meßrolle mit Impulssteuergerät, angetrieben durch das in Axialrichtung laufende Rohr, wie beispielsweise in der polnischen Patentschrift 6243 8 dargestellt ist.

Bekannt sind auch Längenmeßverfahren, bei welchen das Rohr quer zu seiner Achse verschoben wird und an längs der gesamten Rohrlänge in Abständen von 1 cm verteilten Fühlern vorbeikommt, was z.B. in der polnischen Patentschrift 158846 beschrieben ist.

609832/0627

Eine weitere Anzahl von Lösungen für Längenmeßvorrichtungen ist in dem Buch von Dr. Ing. Kazimierz Gol^biowski, "Photoelektrische Einrichtungen in Metallurgie", Slask-Verlag, 1973, dargestellt.

Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind eine lange Meßzeit, die proportional zur Werkstücklänge steigt und eine beträchtliche Anzahl von Bauteilen, was die Arbeitssicherheit und Betriebszuverlässigkeit negativ beeinflußt.

Weitere Nachteile sind die geringe Genauigkeit und die Störungsempfindlichkeit. Aus diesen Gründen werden diese Vorrichtungen praktisch nicht verwendet,und das Problem der genauen Längenmessung verlangt weiter nach einer vollkommeneren Lösung.

Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile und Unzulänglichkeiten bekannter Längenmeßverfahren und -vorrichtungen zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schnelle, einfache und genaue Längenmessung im berührungslosen Verfahren zu ermög-Ii chen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zu messende Werkstück um eine Strecke kleiner als oder gleich einer angenommenen Grundmaßeinheit der Länge nach axial verschoben wird und die Messung in den Zeitpunkten durchgeführt wird, zu denen ein fotoelektrischer erster Grundfühler in einem Meßkopf durch den Anfang des zu messenden Werkstücks abgedeckt wird und der letzte von abgedeckten anderen fotoelektrischen Fühlern längs des Werkstücks von dem Ende des zu messenden Werkstücks freigegeben wird.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Meßanordnung durch einen Steuerimpuls nur im Zeitpunkt der Messung entsperrt wird und während der übrigen Zeit des Meßzyklus gesperrt bleibt.

609832/0 6 27 "³

Eine erfindungsgemäße Langenmeßvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Meßkopf mit in Reihe angeordneten fotoelektrischen Fühlern aufweist, welche in der kürzesten Maßeinheit entsprechenden Abständen entlang der Bahn des zu messenden Werkstücks verteilt sind, und daß getrennte, in Reihe angeordnete fotoelektrische Fühler vorgesehen sind, welche in der Grundlängenmaßeinheit entsprechenden Abständen verteilt sind, wobei jeder fotoelektrische Fühler mit einer zugehörigen Registerzelle zusammenarbeitet.

Die Aufgabe der Erfindung wird also durch Verwendung von besonders scharf fokussierbaren fotoelektrischen Fühlern gelöst, wobei zur Durchführung der Längenmessung eine axiale Verschiebung des Rohrs um eine Strecke kürzer als oder gleich einem Meter unabhängig von der Länge des zu messenden Rohrs genügt. Ein Teil der Fühler ist in Meterabständen, ein anderer Teil in dem besonderen Meßkopf in Zentimeterabständen,verteilt angeordnet. Die Meterzahl der Rohrlänge ist durch die Anzahl der Meterfühler bestimmt, welche im Moment der Abdeckung des Grundfühlers durch den Anfang des axial verschobenen Rohrs abgedeckt sind, die Zentimeterzahl ist dagegen durch die Anzahl der fotoelektrischen Fühler bestimmt, welche im Moment der Freigabe durch das Rohrende des letzten der abgedeckten fotoelektrischen Meterfühler abgedeckt sind. Die Angabe über die Meter- und Zentimeterzahl wird im Moment der Messung in zugehörige Schieberegister eingeschrieben und daraus in einen Digitalzähler übertragen.

Der erfindungsgemäße Aufbau eines Längenmeßgeräts sowie die angewandte Meßmethode stellen eine hohe Betriebssicherheit, schnelle und leichte Messung, sowie große Unempfindlichkeit gegen industrielle Störungen sicher.

Die Unempfindlichkeit gegen industrielle Störungen ist von besonderer Bedeutung für die richtige Operation der Vorrichtung. Diese Unempfindlichkeit ergibt sich aus der Tatsache, daß die Meßanordnung während einer sehr kurzen Zeit entsperrt ist, und zwar im

609832/0627 - 4 -

-A-

Moment der Abdeckung des ersten Grund-Zentimeterfühlers, wenn der die Registrierung der Meterzahl des zu messenden Rohrs ermöglichende Steuerimpuls auftritt, und im Moment der Freigabe des letzten der abgedeckten Meterfühler, wenn der die Registrierung der genauen Zentimeterlänge des Rohrs ermöglichende Steuerimpuls auftritt. Während der übrigen Zeit des gesamten Zyklus der Längenmessung des Rohrs ist die Meßanordnung gesperrt und gegen industrielle Störungen unempfindlich. Das Längenmeßgerät und -verfahren kann unmittelbar im Herstellungszyklus von Rohren sowie in Lagerbereichen eingesetzt werden. Die Vorrichtung kann auch beim kontinuierlichen Durchlauf von Rohren eingesetzt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt das Blockschaltbild eines Längenmeßgeräts für Rohre.

Alle zum Zusammensetzen der Meßanordnung erforderlichen Untergruppen sind auf der Basis der Hybridelemente der Reihe E 1OOH aufgebaut. Meßköpfe 1 für die Zentimetermessung und Fühler 8 für die Metermessung sind' entlang eines Rollgangs, auf welchem die Messung erfolgt, angeordnet. Im Gehäuse des Meßkopfes 1 ist auch ein Zentimeterregister 2 untergebracht. Ein Meterregister 3 und eine Steuerschaltung 4 sind in einer KOD-Type-Kassette untergebracht. Diese Kassette sowie die übrigen Untergruppen der Meßanordnung, d.h. ein Digitalzähler für die Meter- und Zentimeterzahl, ein Stückzähler 6 und ein Drucker 7 sind in einem Steuerpult zusammengefaßt, in welchem darüber hinaus Einstellorgane zum Steuern mit Hilfseinrichtungen, d.h. dem Rohrzubringer und Rollgang, sowie Signalgabeelemente, welche die Bedienungsperson der Meßstation über den richtigen Betrieb der Vorrichtung informieren, untergebracht sind. Der Digitalzähler 5 wirkt auch auf die Steueranordnung des RohrZubringers und ermöglicht die selbständige Stillsetzung des RohrZubringers nach Abmessen der in dem Zähler programmierten Meterzahl von Rohren. Im Zusammenhang damit ist es auch möglich, die Rohre gemäß der nach einzelnen Bestellungen programmierten Meterzahl automatisch zu verpacken.

609832/0627 - 5 -

Die Vorrichtung ist mit einem Drucker 7 ausgerüstet, der auf einem Band eine Registrierung der Meterzahl und der Rohrstückzahl gestattet.

Nach dem Zubringen des Rohres auf den Rollgang vor der Messung wird das Rohr gegenüber dem. Meßkopf 1 verschoben. Im Moment der Abdeckung des ersten Meßkopfes 1 durch den Anfang des Rohrs wird ein Impuls erzeugt, der das Einschreiben der Meterzahl des Rohrs in das Meterregister 3 bewirkt. Die Meterzahl der Rohrlänge ist durch die Anzahl der in diesem Moment durch das Rohr in einer Stellung 9 abgedeckten Fühler 8 bestimmt.

Die in dem Meterregister 3 gespeicherte Angabe über die Rohrlänge, in vollen Metern ausgedrückt, wird dann zum Digitalzähler 5 übertragen. Das vorgeschobene Rohr deckt die aufeinanderfolgenden Fühler des Meßkopfs 1 ab. Im Moment der Freigabe des vorher abgedeckten Fühlers 8 für die Metermessung durch das Ende des zu messenden Rohrs, das sich jetzt in einer Stellung 10 befindet, wird ein Impuls erzeugt, der das Eintragen der Angabe der Zentimeterzahl, welche das Rohr über die volle Meterzahl hinaus aufweist, in das Zentimeterregister 2 bewirkt. Die Zentimeterzahl wird durch die Fühler des Meßkopfs 1 bestimmt, welche durch das Rohr in der Stellung 10 im Moment des Auftretens dieses Impulses abgedeckt sind. Die im Zentimeterregister 2 gespeicherte Angabe der Zentimeterzahl wird dann nach der vorherigen Übertragung der vorher im Meterregister 3 gespeicherten Angabe der Meterzahl in den Digitalzähler 5 übertragen.

Nach erfolgter Längenmessung wird das Rohr zu einem Sammelbehälter überführt. Der Digitalzähler 5 zeigt die steigende Summe der Stückzahl von gemessenen Rohren an. Wird eine Meterzahl von Rohren gleich der im Digitalzähler 5 vorprogrammierten Zahl erreicht, so geht von diesem Digitalzähler ein Impuls zur Steuerung des RohrZubringers aus, und nach Beendigung des begonnenen Meßzyklus des letzten Rohrs wird der Zubringer stillgesetzt.

Kurz umrissen umfaßt die Erfindung ein Verfahren zur berührungslosen

609832/0627 " ⁶

Längenmessung von ausgedehnten Werkstücken durch axiale Verschiebung des zu messenden Werkstücks längs einer Reihe angeordneten elektrischen Fühlern um eine einen Meter nicht überschreitende Strecke und unabhängig von der wirklichen Länge des Rohrs. Im Moment der Abdeckung des ersten Fühlers des Zentimeter-Meßkopfs durch den Anfang des Rohrs wird die Rohrlänge in vollen Metern bestimmt, die Messung der Zentimeterzahl dagegen erfolgt im Moment der Freigabe des letzten vorher abgedeckten Meterfühlers durch das Rohrende. Die gespeicherte Angabe über die Rohrlänge wird in einen Digitalzähler übertragen, der die anwachsende Summe der Länge der gemessenen Rohre anzeigt.

Wird eine im Zähler vorprogrammierte Gesamtlänge der gemessenen Rohre erreicht, so wird die Vorrichtung stillgesetzt.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt kurz zusammengefaßt folgende elektronische Untergruppen: Zentimeter-Meßkopf 1, Zentimeterregister 2, Meterregister 3, Steuerschaltung 4, Digitalzähler 5 für die Länge, Stückzahlzähler 6, Drucker 7 und fotoelektrische Fühler 8 zur Metermessung. Der Zentimeter-Meßkopf und die fotoelektrischen Fühler zur Metermessung sind auf dem Rollgang installiert, wo die Messung der Rohre während deren Bewegung erfolgt. Das dem Rollgang zugeführte Rohr wird zum Zentimeter-Meßkopf hin geschoben.

- 7 609832/0627

Claims

Patentansprüche

ά 1.) Verfahren zur berührungslosen Längenmessung von

ausgedehnten Werkstücken, insbesondere von Rohren und Stäben mit verschiedenartigen Profilen, dadurch gekennzeichnet, daß das zu messende Werkstück um eine Strecke kleiner als oder gleich einer angenommenen Grundmaßeinheit der Länge nach axial verschoben wird und die Messung in den Zeitpunkten durchgeführt wird, zu denen ein fotoelektrischer erster Grundfühler in einem Meßkopf durch den Anfang des zu messenden Werkstücks abgedeckt wird und der letzte von abgedeckten anderen fotoelektrischen Fühlern längs des Werkstücks von dem Ende des zu messenden Werkstücks freigegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung durch einen Steuerimpuls nur im Zeitpunkt der Messung entsperrt wird und während der übrigen Zeit des Meßzyklus gesperrt bleibt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz ei chnet, daß sie einen Meßkopf (1) mit in Reihe angeordneten fotoelektrischen Fühlern aufweist, welche in der kürzesten Maßeinheit entsprechenden Abständen entlang der Bahn des zu messenden Werkstücks verteilt sind, und daß getrennte, in Reihe angeordnete fotoelektrische Fühler (8) vorgesehen sind, welche in der Grundlängenmaßeinheit entsprechenden Abständen verteilt sind, wobei jeder fotoelektrische Fühler mit einer zugehörigen Registerzelle zusammenarbeitet.

609832/0627

Leerseite