DE3705994A1

DE3705994A1 - Device and measuring process for the contactless linear measurement of pipes or rods

Info

Publication number: DE3705994A1
Application number: DE19873705994
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Hellmund; Raymund Dipl Ing Peltzer
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1988-09-01

Abstract

The invention relates to a device for the contactless linear measuring of pipes or rods with the aid of sensors which are arranged at least in the region of the pipe ends at fixed intervals laterally next to the pipe or rod and which sense the position of the pipe or rod, and with the aid of a displacement-measuring device for sensing the distance of the end of the pipe or rod from at least one of the sensors alongside it and also with the aid of a computer for processing the measured values and signals to give a measurement result. To provide a simple and robust device, the accuracy and measuring speed of which is not impaired by the masses to be measured, it is proposed that the sensors (5, 6) be arranged on a crossmember (3) which extends over the length of the longest pipe (1) or rod to be measured and can be moved parallel to the pipe or rod by a displacing distance which can be sensed by the displacement-measuring device and corresponding to the interval between two neighbouring sensors (5, 6). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Meßverfahren zur berührungslosen Längenmessung von Rohren oder Stäben mit Hilfe von mindestens im Bereich der Rohrenden in festgelegten Abständen seitlich neben dem Rohr oder Stab angeordneten, die Lage des Rohres oder Stabes erfassenden Sensoren und einer Wegmeßeinrichtung zum Erfassen des Abstandes des Rohr- oder Stabendes von mindestens einem der ihm benachbarten Sensoren, sowie einen Rechner zur Verarbeitung der Meßwerte und Signale zu einem Meßergebnis.The invention relates to a device and measuring method for non-contact length measurement of pipes or rods with the help of at least in the area of the pipe ends at specified intervals The position of the pipe is arranged laterally next to the pipe or rod or rod detecting sensors and a path measuring device for Detect the distance of the pipe or rod end from at least one the neighboring sensors, as well as a computer for processing of the measured values and signals for a measurement result.

Die bekannte Einrichtung sieht vor, Lichtschranken im Bereich des Rollganges einer Meßlinie fest anzuordnen, und das Rohr an diesen Lichtschranken vorbeizufahren. Dazu wird das seitlich herantransportierte Rohr zunächst bündig gegen einen Anschlag eines Linearantriebes gefahren, der nach Bündigliegen das Rohr um einen kostanten Wert transportiert. Die während des Verschiebevorganges erfaßten Signale der Meßwertgeber werden erfaßt und bilden die Grundlage zur Längenwertbildung. Über die Anzahl der vom Rohr bedeckten Lichtschranken, deren Abstände definiert und somit addierbar sind, kann grob festgestellt werden, wie lang das Rohr etwa ist. Wird das Rohr nun weiter verschoben, bis es die nächste, in ihrer Lage bekannte Lichtschranke bedeckt, so ist der Verschiebeweg dem Abstand der zuvor bekannten Länge hinzuzuaddieren, um zur Gesamtlänge des gemessenen Rohres zu gelangen.The known device provides light barriers in the area of To arrange the roller table of a measuring line, and the pipe to this Passing light barriers. This will be on the side transported pipe first flush against a stop of a Linear drive driven, the pipe by one after lying flush transported valuable value. The during the move Detected signals from the sensors are recorded and form the Basis for length value formation. About the number of from the pipe covered light barriers, their distances defined and thus can be added, it can be roughly determined how long the pipe is about. If the tube is moved further until it is the next one, in their position known light barrier covered, so is the Add displacement distance to the distance of the previously known length, to get to the total length of the measured pipe.

Das bekannte System führt zu Meßungenauigkeiten, wenn große Massen zu bewegen sind. Außerdem ist auch die zur Bewegung aufzunehmende Energie umso größer, je größer die Masse des Objektes ist, was sich nachteilig auf die vorgegebenen Meßzeiten auswirkt. The known system leads to measurement inaccuracies when large masses are to be moved. In addition, the one to be recorded for movement The greater the mass of the object, the greater the energy adversely affects the specified measuring times.

Da bekannte, sehr schnell arbeitende Meßmaschinen mit Tastern oder Fühlern im rauhen Walzwerksbetrieb nicht einsetzbar sind, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache und robu ste Vorrichtung zu schaffen, deren Genauigkeit und Meßgeschwindigkeit nicht durch die zu messenden Massen beeinträchtigt wird.Known, very fast-working measuring machines with buttons or The sensors cannot be used in rough rolling mill operation present invention the task of a simple and robu most device to create, its accuracy and measurement speed is not affected by the masses to be measured.

Zur Lösung der Aufgabe werden die Mittel und Maßnahmen des Patent anspruchs 1 vorgeschlagen. Eine günstige Ausgestaltung der Meßvor richtung ist im Patentanspruch 2 beschrieben.The means and measures of the patent are used to solve the problem claim 1 proposed. A favorable design of the measuring device direction is described in claim 2.

Das Meßverfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im Pa tentanspruch 3 unter Schutz gestellt.The measuring method with the device according to the invention is placed under protection in Pa tent Claim 3 .

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung nachfolgend beschrieben. In der Zeichnungsfigur ist mit 1 ein zu messendes Rohr bezeichnet, das bei 2 auf entsprechenden Auflagen ab gelegt ist. Seitlich neben dem Rohr 1 ist eine Traverse 3 längsver schiebbar auf Rollen 4 gelagert vorgesehen, deren Länge größer ist als die Länge des längsten zu messenden Rohres 1. Die Traverse ist in dem später noch zu beschreibenden Meßbereich mit einer Vielzahl von Lichtschranken 5 bestückt, deren Abstände genau festgelegt sind.An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. In the drawing figure, 1 denotes a pipe to be measured, which is placed at 2 on appropriate conditions. Laterally next to the tube 1 , a crossbar 3 is slidably mounted on rollers 4 , the length of which is greater than the length of the longest tube 1 to be measured. In the measuring range to be described later, the traverse is equipped with a large number of light barriers 5 , the distances of which are precisely defined.

Am anderen Rohrende ist mindestens eine, im dargestellten Beispiel sind es drei Lichtschranken 6 gleicher Bauart angeordnet, deren Funktion nachfolgend noch beschrieben wird. Die Traverse 3 ist mit Hilfe eines Linearantriebes 7, beispielsweise einer Kolben-Zylinder- Einheit um einen Weg verschiebbar, der dem Abstand zweier benachbar ter Lichtschranken 5 entspricht. Gleichzeitig enthält der Linearan trieb 7 einen Impulsgeber, um den von der Traverse zurückgelegten Weg exakt zu erfassen. Lichtschranken und Impulsgeber sind mit einem nicht dargestellten Rechenwerk verbunden. At the other tube end there is at least one, in the example shown there are three light barriers 6 of the same type, the function of which will be described below. The crossmember 3 is displaceable by means of a linear drive 7 , for example a piston-cylinder unit, by a path which corresponds to the distance between two adjacent light barriers 5 . At the same time, the linear drive 7 contains a pulse generator in order to precisely record the path covered by the crossmember. Light barriers and pulse generators are connected to an arithmetic unit, not shown.

Das auf die Auflagen 2 abgelegte Rohr überdeckt im nicht ausgerichteten Zustand eine bestimmte Anzahl von Lichtschranken 5 und ggfs. 6. Durch Verschieben der Traverse mit Hilfe des Linearantriebes 7 wird zunächst eine der Lichtschranken 6 so weit verschoben, daß mit ihr der exakte Rohranfang feststellbar ist. Mit der Erfassung des Rohranfanges ist das System genullt. In dieser Relativstellung zwischen Traverse und Rohr ist eine bestimmte Anzahl von Lichtschrankn 5 vom Rohr überdeckt. Anhand der überdeckten Lichtschranken und der bekannten Abstände dieser Lichtschranken sowohl von der zur Nullung des Systemes verwendeten Lichtschranke 6 als auch untereinander ist läßt sich errechnen, welche Länge das Rohr mindestens hat. Da das Rohrende, wie in der Zeichnung links unten erkennbar, jedoch nicht mit einer Lichtschranke abschließt, sondern zwischen zwei Lichtschranken liegt, ist über den groben Meßwert hinaus noch festzustellen, wie weit das Ende des Rohres über die letzte überdeckte Lichtschranke hinausragt. Dies geschieht über den Linearantrieb 7, der die Traverse in Richtung des zu erfassenden Rohrendes verschiebt und gleichzeitig über den Impulsgeber den zurückgelegten Weg festhält. In dem Moment, wo die nächste bisher bedeckte Lichtschranke das Rohrende erreicht, wird diese aktiviert und gleichzeitig wird der zurückgelegte Verschiebeweg im Rechner festgehalten. Durch Addition des zurückgelegten Verschiebeweges mit dem durch Grobmessung zuvor festgelegten Wert läßt sich somit exakt die Länge des Rohres erfassen, ohne daß dasselbe verschoben werden muß.The pipe deposited on the supports 2 covers a certain number of light barriers 5 and possibly 6 in the non-aligned state. By moving the traverse with the help of the linear drive 7 , one of the light barriers 6 is first shifted so far that the exact start of the pipe can be determined with it. The system is zeroed when the start of the pipe is detected. In this relative position between the crossbeam and the tube, a certain number of light barriers 5 are covered by the tube. On the basis of the covered light barriers and the known distances between these light barriers, both from the light barrier 6 used for zeroing the system and with one another, the length of the tube can be calculated at least. Since the pipe end, as can be seen in the drawing at the bottom left, does not end with a light barrier, but lies between two light barriers, it is necessary to determine, in addition to the rough measured value, how far the end of the tube extends beyond the last covered light barrier. This is done via the linear drive 7 , which shifts the traverse in the direction of the pipe end to be detected and at the same time holds the path covered via the pulse generator. As soon as the next light barrier that has been covered so far reaches the end of the tube, it is activated and at the same time the distance traveled is recorded in the computer. By adding the displacement path covered with the value previously determined by rough measurement, the length of the tube can thus be exactly ascertained without the same having to be displaced.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht auch darin, daß sie in einfacher Weise und ohne konstruktiven Aufwand in bestehende Rohradjustagen nachträglich eingebaut werden kann.An advantage of the device according to the invention is also that into existing ones in a simple manner and without any design effort Tube adjustment can be retrofitted.

Claims

1. Device for non-contact length measurement of pipes or rods with the help of at least in the region of the pipe ends at specified intervals arranged laterally next to the pipe or rod, the position of the pipe or rod sensors and a displacement measuring device for detecting the distance of the pipe or rod end at least one of the sensors adjacent to it and a computer for processing the measured values and signals for a measurement result, characterized in that the sensors ( 5 , 6 ) on a crossbar ( 3. ) which extends over the length of the longest pipe ( 1 ) or rod to be measured ) are arranged which can be moved parallel to the tube or rod by a distance which can be detected by the displacement measuring device and which corresponds to the distance between two adjacent sensors ( 5 , 6 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sensors ( 5 , 6 ) are designed as light barriers, of which at one pipe end at least one ( 5 ) detecting the end and at the other pipe end a number the measuring range of the pipe lengths to be expected in equal distances covering light barriers ( 6 ) are provided and the displacement measuring device is designed as a pulse generator ( 7 ) coupled to the longitudinal displacement drive of the crossmember ( 3 ).

3. Measuring method with a device according to claim 1 and 2, characterized, that the pipe or rod to be measured is in a position next to the Traverse brought and held there, with one on one End of the tube or rod provided sensor the end determined and stored as a signal in the computer that with Using the sensors covered by the pipe or rod, the rough length of the pipe or rod based on the specified distances of the Detected sensors from each other and by moving the Traverse around one of the position measuring device and the The measured value of the distance supplied to the computer the pipe or rod end from the next adjacent sensor is determined by moving the traverse from Tube end is activated, the sum of the distances from the Pipe or rod covered sensors plus that from the encoder detected path corresponds to the length of the tube.