DE3943089A1 - Einrichtung zum regeln der betriebsdrehzahl einer verarbeitungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln der Betriebs­ drehzahl einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere einer verket­ teten Maschine in der Verarbeitungstechnik, bei der der Maschinen­ takt von diskontinuierlich ankommenden Produkten angeglichen wer­ den muß.

Im Bereich der Verarbeitungstechnik bzw. der metallverarbeitenden Industrie sind zwei grundsätzliche technische Lösungen der Zufüh­ rung des Verarbeitungsgutes zu verketteten Verarbeitungsmaschinen bekannt:

• - im Maschinentakt gebundene Zuführung des Verarbeitungsgutes
• - diskontinuierliche Zuführung.

Bei diskontinuierlicher Zuführung kommen Staustrecken, Magazine oder ähnliche Taktsynchronisiereinrichtungen zur Anwendung. Der Produktvorrat in den Taktsynchronisiereinrichtungen beeinflußt in bekannten technischen Einrichtungen die Betriebsdrehzahl der Ver­ arbeitungsmaschine und regelt die Zuführung des Verarbeitungsgu­ tes.

Verarbeitungsmaschinen, die mit konstanter Drehzahl betrieben werden, führen bei Minderauslastung Leertakte aus oder müssen angehalten werden. Analog dazu kommt es bei Überproduktion der vorhergehenden Maschine zur Überbelegung der Staustrecke oder Magazine, was ein Abschalten der zuführenden Maschine bzw. die Umlenkung des Verarbeitungsgutes in Notauslagen zur Folge hat. Um der Nichtauslastung der Verarbeitungsmaschine entgegenzukommen, wird die Drehzahl höher gewählt als notwendig. Das führt z. B. bei Dreimesserschneidemaschinen zu einem zusätzlichen Messer- und Schneidleistenverschleiß infolge von Leertakten. Maschinen mit variabler Drehzahl werden in Abhängigkeit des Füllstandes von Vorratsspeichern bzw. Staustrecken drehzahlgeregelt. Bei schnell wechselnden Zyklen in der Produktzuführung sind jedoch auch hier Leertakte unvermeidbar.

Derartige Regelvorgänge nach den bekannten technischen Mitteln sind in der Praxis zu träge, so daß auch bei hochproduktiven Maschinen die obengenannten Nachteile auftreten.

Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Regeln der Be­ triebsdrehzahl einer Verarbeitungsmaschine zu schaffen, mit der die Produktivität derartiger Maschinen bei gleichbleibendem Ver­ schleiß erhöht wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Einrichtung so zu gestalten, daß sie reaktionsschnell und in kleinen Toleranz­ bereichen auf das diskontinuierlich zugeführte Verarbeitungsgut reagiert und dadurch eine optimale Betriebsdrehzahl einstellt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß einem ent­ lang der Zuförderbahn angeordneten und die Produkte erfassenden Sensor eine den Abstand der Produkte ermittelnde Zähleinrichtung nachgeordnet ist und daß die Zähleinrichtung mit einem EPROM verbunden ist, daß dem EPROM mindestens zwei vor der folgenden Verarbeitungsmaschine angeordnete und eine Unter- bzw. Überbele­ gung von Produkten innerhalb einer Transportstrecke erfassende Sensoren vorgeordnet sind sowie daß der Ausgang des EPROM's über ein Stellglied mit dem Antriebsmotor verbunden ist.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Regelung bestehen zum einen in der Vermeidung von Leertakten, zum anderen wird eine Überbelegung der vorgelagerten Staustrecke vermieden, wodurch kürzere Stau­ strecken realisiert werden können.

Die Regelung optimiert das Anlaufverhalten verketteter Maschinen und trägt zu einer Erhöhung der Produktivität und Zuverlässigkeit der Maschinen im Verkettungsverband bei.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Durch die in der Zeichnung dargestellte einzige Figur wird das Blockschaltbild der Erfindung gezeigt.

Die in der Figur dargestellten Verarbeitungsmaschinen 1, 2, bei­ spielsweise zur Verarbeitung von Büchern bzw. Buchblocks in indu­ striellen Buchbindereien, sind durch Transportbänder 3 miteinander verkettet. Am Ausgang von Verarbeitungsmaschine 1 ist ein Sensor 4 installiert; zwei weitere Sensoren 5 und 6 befinden sich an der Staustrecke 8 vor der Verarbeitungsmaschine 2.

Die vom Sensor 4 gesendeten Signale werden über ein Monoflop 9 und einer Verzögerung 10 einem Zähler 11 zugestellt. Dieser Zähler 11 steht mit einem Taktgenerator 17 und Teiler 16 in Verbindung. Ausgangsseitig am Zähler 11 sind ein Speicher 13, Addierer 12 und ein erstes Schieberegister 14 angeordnet, die Führungsgrößen an einen EPROM 18 weitersenden, der unmittelbar über ein Stellglied 19 für drehzahlgeregelte Motoren mit dem Antriebsmotor 20 von Maschine 2 in Verbindung steht.

Neben der Verbindung des Zählers 11 mit dem Taktgenerator 17 ist dieser über einen Teiler 16 auch mit dem EPROM 18 verknüpft. Die an der Staustrecke 8 installierten Sensoren 5 und 6 stehen mit dem EPROM 18 in Verbindung.

Die von Maschine 1 kommenden Produkte 7 lösen an einer definierten Kante einen Impuls am Sensor 4 aus, der durch einen Monoflop 9 verkürzt wird und verzögert einen Zähler 11 schaltet. Damit werden die von einem Taktgenerator 17 ausgesandten Impulse gezählt und entsprechend der Folge der Produkte 7 digitale Meßwerte gebildet. Diese Meßwerte, die den Abstand der ankommenden Produkte 7 charak­ terisieren, werden zur Mittelwertbildung in bekannter Art einem Speicher 13, Addierer 12 und dem ersten Schieberegister 14 zuge­ führt.

Diese Mittelwertbildung dient der Erzeugung einer Führungsgröße, die trotz kurzzeitiger Schwankungen in der Folge der ankommenden Produkte 7 eine harmonische Drehzahlregelung garantiert. Denkbar sind neben der Mittelwertbildung auch andere mathematische Verfah­ ren, beispielsweise eine Trendanalyse zur Ermittlung der Führungs­ größe.

Die berechnete Führungsgröße wird einem EPROM 18 übergeben, der es gestattet, Korrekturen durchzuführen. Diese Korrekturen werden durch Impulse der Sensoren 5 und 6 ausgelöst, die in der Stau­ strecke 8 eine Unter- bzw. Überbelegung registrieren. Die Program­ mierung des EPROM 18 zur Korrektur der Führungsdrehzahl kann durch eine mathematische Gleichung oder durch eine binäre Tabelle erfol­ gen. Diese Führungsgröße beeinflußt das Stellglied 19 für drehzahl­ regelbare Motoren, beispielsweise Frequenzumrichter für Asynchronmaschinen oder Thyristorsteller für Gleichstromantriebe. Die Signalwerte von den Sensoren 4, 5 und 6 können auch direkt über einen Steuerrechner verarbeitet und dem Stellglied 19 zuge­ führt werden.

Bezugszeichen

1 Verarbeitungsmaschine
2 Verarbeitungsmaschine
3 Transportband
4 Sensor
5 Sensor
6 Sensor
7 Produkt
8 Staustrecke
9 Monoflop
10 Verzögerung
11 Zähler
12 Addierer
13 Speicher
14 Schieberregister
15 Schieberregister
16 Teiler
17 Taktgenerator
18 EPROM
19 Stellglied
20 Antriebsmotor

Claims (2)

1. Einrichtung zum Regeln der Betriebsdrehzahl einer Verarbei­ tungsmaschine, mit der die Zuführung des Verarbeitungsgutes durch eine stufenlose Regelung der Betriebsdrehzahl erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß einem entlang der Zuförderbahn angeordneten und die Produkte (7) erfassenden Sensor (4) eine den Abstand der Produkte (7) ermittelnde Zähleinrichtung nach­ geordnet ist und daß die Zähleinrichtung mit einem EPROM (18) verbunden ist, daß dem EPROM (18) mindestens zwei vor der folgenden Verarbeitungsmaschine (2) angeordnete und eine Unter- bzw. Überbelegung von Produkten (7) innerhalb einer Transport­ strecke erfassende Sensoren (5, 6) vorgeordnet sind sowie daß der Ausgang des EPROM's (18) über ein Stellglied (19) mit dem Antriebsmotor (20) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die die Verarbeitungsmaschine (1) verlassenden Produkte (7) erfassende Sensor (4) über einen Monoflop (9) und einem Verzö­ gerungsbaustein mit einem Zähler (11) verbunden ist, ein erster Ausgang des Zählers (11) über einen Addierer (12) mit einem Speicher (13) verbunden ist, daß der Addierer (12) über ein erstes Schieberegister (14) und einem nachfolgenden zweiten Schieberegister (15) sowie über einem mit dem zweiten Schiebe­ register (15) verbundenen Teiler (16) mit dem EPROM (18) ver­ bunden ist, daß die eine Unter- bzw. Überbelegung erfassenden Sensoren (5, 6) an den EPROM (18) geschaltet sind und daß der Teiler (16) mit einem Taktgenerator (17) verbunden ist.