DE69209594T2

DE69209594T2 - Verbesserungen an einem Wagen zum Zuführen eines zylindrischen Körpers in eine Wickelmaschine

Info

Publication number: DE69209594T2
Application number: DE69209594T
Authority: DE
Inventors: Vesa Jaeaeskelaeinen; Gustaf Linderoth
Original assignee: Nokia Maillefer Holdings SA
Current assignee: Mindset Holding SA
Priority date: 1991-09-03
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2012-08-28
Also published as: CN1070162A; DE530686T1; EP0530686A1; DE69209594D1; ES2088062T3; CN1031333C; EP0530686B1; FI914145A; FI88908B; FI88908C; FI914145A0; JPH05213526A; ATE136266T1

Description

Diese Erfindung betrifft einen Verlagerungswagen für eine Wickelmaschine zur Verlagerung eines zylindrischen Körpers, wie etwa einer Kabelspule, entlang einer Unterlagefläche zur Überführung zu Greifmitteln, wobei der Wagen umfaßt
- zwei parallele, mit Rädern versehene Trägerelemente, die zwischen sich einen Raum zum Aufnehmen eines zylindrischen Körpers definieren, wobei die Trägerelemente mittels eines Einstellmechanismus aufeinander zu und voneinander weg in einer Querrichtung der Trägerelemente einstellbar sind;
- Trägermittel, die in den Trägerelementen vorgesehen sind, um den zu verlagernden Körper zu tragen; und
- Mittel zum Anheben und Absenken der Trägermittel zum Anheben des zu verlagernden zylindrischen Körpers von der Unterlagefläche bzw. zum Absenken des Körpers auf die Fläche.
Obwohl die Erfindung unten hauptsächlich in Verbindung mit Kabelspulen beschrieben werden wird, ist bei dem Ausdruck "zylindrischer Körper" auch daran gedacht, sich auf andere zylindrische Gegenstände zu beziehen, so wie etwa Papierrollen, Seilhaspeln, Trommeln und dergleichen.
Bei der Herstellung eines elektrischen Kabels wird das fertiggestellte Kabel auf eine Kabelspule in einer speziellen Wickelmaschine gewickelt. Ein Beispiel einer solchen Wickelmaschine ist in der WO 90/15771, Nokia-Maillefer Holding S.A., offenbart. Die Wickelmaschine weist zwei passive Stützen auf, die in bezug aufeinander horizontal einstellbar sind und mittels eines oberen Balkens miteinander verbunden sind. Die Säulen stützen in vertikaler Richtung einstellbare Greifstifte, die in Mittellöcher in die Flansche der Spule eingreifen. Der Zweck ist es, die Kabelspule mittels der Greifstifte anzuheben, so daß die Spule um ihre Mittelachse gedreht werden kann. Diese Art der Maschine kann stark automatisiert werden, um alle Wickelarbeitsgänge, die Anhebe- und Absenkbewegung der Greifstifte und die Horizontaleinstellungen der Stifte aufeinander zu und voneinander weg für Spulen verschiedener Größen automatisch durchzuführen.
Es ist bekannt, Spulen von einem Lager für Spulen in eine Wickelmaschine mittels spezieller Verlagerungswagen zu verlagern. Ein Beispiel eines solchen Verlagerungswagens ist in der EP-A-407 162, Nokia-Maillefer Holding S.A., die den nächsten Stand der Technik darstellt, offenbart. Der Verlagerungswagen weist zwei mit Rädern versehene Trägerelemente auf, welche mit Trägermitteln zum Anheben einer Spule, die zwischen den Trägerelementen gehalten ist, von der Unterlagefläche angehoben wird, um die Spule zu transportieren. Diese Art des Verlagerungswagens kann stark automatisiert werden, um automatisch alle Verlagerungsbewegungen ebenso wie die Anhebe- und Absenkbewegungen der Spulen durchzuführen, wenn Spulen verschiedener Größen verlagert werden.
Um die Wicklungsstufen zu beschleunigen, ist es wichtig, daß die Größe einer spezifischen Spule, auf die gewickelt werden soll, d.h. ihre Breite und Durchmesser, vorab bekannt sind, so daß die Greifstifte der Wickelmaschine in einem wechselseitigen Abstand und in einer Höhe entsprechend der Größe der Spule voreingestellt werden können, wenn der Verlagerungswagen bereit ist, die nächste Spule, auf die in der Wickelmaschine gewickelt werden soll, zu liefern. Das automatische Zusammenwirken zwischen der Wickelmaschine und dem Verlagerungswagen ist effektiv, wenn der Verlagerungswagen Spulen von einem computergesteuerten Speicher für Spulen holt, da die Größe der Spulen an jedem speziellen Punkt des Speichers somit vorab bekannt ist. Schwierigkeiten treten auf, wenn der Verlagerungswagen Spulen z.B. von einer Gruppe von Spulen holt, die von einem Kunden geliefert worden sind, oder wenn die Spulen von Hand in dem Speicher getauscht worden sind, so daß sie leicht zufällig gemischt werden können. Um eine solche Gefahr für Fehler zu verhindern, muß ein Bediener üblicherweise selbst bei einer automatischen Wickeloperation zugegen sein, um die Verlagerung der Spulen zu überwachen und die Einstellung der Wickelmaschine falls erforderlich zu korrigieren.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für den Verlagerungswagen zur Verfügung zu stellen, die den oben genannten Nachteil vermeidet und mittels der der Verlagerungswagen selbst in der Lage ist, die Größe des zylindrischen Körpers zu identifizieren, der von ihm in die Wickelmaschine verlagert wird und entsprechende Information für die Einstellungsmaschinerie der Greifstifte der Wickelmaschine liefert.
Gemäß der Erfindung wird ein Verlagerungswagen für eine Wickelmaschine zur Verfügung gestellt, zur Verlagerung eines zylindrischen Körpers, wie etwa einer Kabelspule, Papierrolle, Seilhaspel, Trommel oder dergleichen, entlang einer Unterlagefläche zur Überführung zu Greifmitteln, wobei der Wagen umfaßt
- zwei parallele, mit Rändern versehene Trägerelemente, die zwischen sich einen Raum zum Aufnehmen eines zylindrischen Körpers definieren, wobei die Trägerelemente mittels eines Einstellmechanismus aufeinander zu und voneinander weg in einer Querrichtung der Trägerelemente einstellbar sind;
- Trägermittel, die in den Trägerelementen vorgesehen sind, um den zu verlagernden Körper zu tragen; und
- Mittel zum Anheben und Absenken der Trägermittel zum Anheben des zu verlagernden zylindrischen Körpers von der Unterlagefläche bzw. zum Absenken des Körpers auf die Fläche;
dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen umfaßt
- Mittel zum Messen der axialen Breite und des Durchmessers des zu verlagernden zylindrischen Körpers, während der Körper von den Trägermitteln getragen wird; und
- Mittel zum übertragen der Meßergebnisse zur Wickelmaschine zum Einstellen ihrer Greifmittel.
Die Erfindung ermöglicht es, daß die Breite und der Durchmesser des zylindrischen Körpers mit einfachen Mitteln bestimmt werden, während der Körper in dem Verlagerungswagen angeordnet ist, so daß zuverlässige Information über die Größe des Körpers, der verlagert werden soll, erhalten wird. Da die Meßergebnisse der Wickelmaschine zugeführt werden, ist es sichergestellt, daß die Greifstifte der Wickelmaschine in einer Empfangsposition entsprechend dem Körper, der als nächstes bewickelt werden soll, sein werden. Auf diese Weise wird die Gefahr der Schädigung, verursacht durch eine falsche Position der Greifstifte, vermieden, die Wickelstufen werden beschleunigt und weniger Bedienungspersonal wird benötigt.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung in weiteren Einzelheiten mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:-
FIGUR 1 eine perspektivische Ansicht des Zusammenwirkens einer Wickelmaschine mit einem Verlagerungswagen ist;
FIGUREN 2 und 3 eine detailliertere Seiten- bzw. Draufsicht eines Verlagerungswagens sind, versehen mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; und
FIGUR 4 das Arbeitsprinzip der Durchmesser-Meßeinrichtung der Vorrichtung veranschaulicht.
Figur 1 der Zeichnungen zeigt eine Wickelmaschine 1 zum Wickeln eines Kabels auf eine Spule 2 oder zum Abwickeln desselben von der Spule und einen Verlagerungswagen 3 zum Transportieren der Kabelspule in die Wickelmaschine und aus ihr heraus. Bei der hierin beschriebenen Ausführungsform hat die Wickelmaschine die Struktur, die in der WO 90/15771 beschrieben ist, und der Verlagerungswagen hat die Struktur, die in der EP-A-407 162 beschrieben ist, und daher werden nur ihre hauptsächlichen Merkmale im folgenden beschrieben werden.
Die Wickelmaschine weist zwei Säulen 4 auf, die in bezug aufeinander mittels eines Einstellmechanismus 5 horizontal bewegbar sind. Die Säulen sind mit Greifstiften 6 versehen, die in vertikaler Richtung mittels eines Einstellmechanismus 7 bewegbar sind. Die Wickelmaschine ist mit einem Steuersystem 8 ausgestattet, mittels dem die Arbeit der Einstellmechanismen ebenso wie alle Wickeloperationen manuell und automatisch kontrolliert werden können.
Der Verlagerungswagen weist zwei parallele Trägerelemente 9 auf, die zwischen sich einen Raum für die Kabelspule definieren. Zwei wechselseitig beabstandete feste Anhebeplatten 10 sind an beiden Trägerelementen befestigt. Die Trägerelemente sind in Querrichtung aufeinander zu und voneinander weg mittels eines Einstellmechanismus 11 verlagerbar. Die Trägerelemente sind mit Rädern 12 versehen, die in einer vertikalen Ebene angehoben und abgesenkt werden können, um die Trägerelemente in eine Transportposition anzuheben oder sie in eine Belade- und/oder Entladeposition abzusenken.
Bei der beschriebenen Ausführungsform weist der Einstellmechanismus 11 der Trägerelemente eine Einstellstange 13 auf, die in ein Trägerelement mittels einer linksgängigen Schraube und in das andere Trägerelement mittels einer rechtsgängigen Schraube eingreift. Die Einstellstange kann durch eine Treibwelle 16 gedreht werden, an die ein Codierer 15 zum Senden eines digitalen Signals 16 proportional zu der Anzahl von Drehungen der Treiberwelle an eine Rechenvorrichtung 17 angeschlossen ist. Wenn die Drehung der Treiberwelle die Trägerelemente näher aufeinander zu oder voneinander weg verlagert, liefert die Anzahl der Drehungen der Treiberwelle Information über den Abstand zwischen den Anhebeplatten der Trägerelemente, das heißt, Information über die Breite L der Spule, die von den Anhebeplatten getragen wird.
Der Verlagerungswagen ist auch mit einem Sensor 18 versehen, der in einer vorbestimmten Höhe in einer vertikalen Ebene angebracht ist, die sich durch die Anhebeplatten 10 eines Trägerelementes erstreckt. Der Sensor arbeitet nach dem Dreieck-Meßprinzip, wie es unten erläutert werden wird, und erzeugt ein Signal 19, das an die Rechenvorrichtung 17 geschickt wird. Der Sensor ist in enger Nachbarschaft eines Flansches 20 der Spule angeordnet, die von dem Verlagerungswagen getragen wird, und so mißt er eine Entfernung X zum Umfang des Flansches. Auf der Basis dieser Entfernung wird Information über den Durchmesser D der Spule erhalten.
Der Verlagerungswagen ist weiterhin mit einem Sensor 21 versehen, der mittwegs zwischen den Trägerelementen angebracht ist und auf eine Trommel 23 der Spule gerichtet ist. Der Sensor mißt die Entfernung zu der Trommel und erzeugt ein Signal 22, das zu der Recheneinrichtung 17 geschickt wird.
Diese Entfernung gibt an, ob die Spule leer oder voll ist.
Figur 6 veranschaulicht die Meßart des Sensors 18.
Die Position der Anhebeplatten 10 des Trägerelementes ist festgelegt, und die Entfernung von einer vertikalen Linie, die durch den Sensor läuft, ist M1 beziehungsweise M2. Der Sensor ist in einer Höhe H von einer horizontalen Ebene positioniert, die durch die Anhebeplatten läuft. Die Spule wird auf die festen Anhebeplatten gelegt, wenn die Trägerelemente in die Transportposition angehoben werden. Der Außenumfang des Flansches der Spule wird somit in einer horizontalen Entfernung X von dem Sensor positioniert. Wenn der Sensor die Entfernung X mißt, wird der Durchmesser D des Flansches der Spule wie folgt erhalten werden:
A = H² + (M2 - X)²
α = arctan H/M1 - X
D = A/sinα
Die Rechenvorrichtung 17 enthält erforderliche Rechner und Programmiereinrichtungen und einen Sender 24 zum Senden der Meßergebnisse an das Steuersystem 8 der Wickelmaschine. Die Meßergebnisse, die von den Sensoren 15 und 21 erhalten worden sind, werden auch von der Rechenvorrichtung mittels des Senders an das Steuersystem der Wickelmaschine geschickt, die die geforderten Impulse an die Einstellungsmaschinerien der Säulen und der Greifstifte zum Verlagern der Greifstifte in eine Entfernungsposition entsprechend der Größe der Spule sendet. Um die Durchmesser der Flansche der Spulen zu messen, wird nur der Sensor 18 benötigt.
Die Zeichnungen und die sich darauf beziehende Beschreibung sind nur dazu gedacht, die Idee der Erfindung zu veranschaulichen. In ihren Einzelheiten kann sich die Vorrichtung gemäß der Erfindung innerhalb des Rahmens der Ansprüche ändern. Anstelle des Pulssensors 15 kann die Messung der Breite der Spule mittels eines Drehpotentiometers oder eines linearen Potentiometers durchgeführt werden, die ein Analogsignal erzeugen. Das Messen der Breite kann auch durch Verwenden eines Ultraschall-, Infrarot- oder optischen Sensors durchgeführt werden, der an einem geeigneten Punkt in denjenigen Abschnitten des Verlagerungswagens angeordnet ist, die sich aufeinander zubewegen. Für die Entfernungsmessung kann der Sensor 18 eine Photozelle, Ultraschall, ein Laser oder dergleichen sein. Die Meßergebnisse können durch ein Funkgerät, einen Infrarotsender oder eine induktive Schleife gesendet werden, die in dem Boden vorgesehen sind. Die Entfernung zwischen den Trägerpunkten 10 der Spule, die von den Anhebeplatten getragen wird, kann sich leicht bei unterschiedlichen Spulengrößen ändern, jedoch kann dies kompensiert werden, indem die Rechenmittel des Sensors 18 für unterschiedliche Spulengrößenbereiche kalibriert werden.

Claims

1. Ein Verlagerungswagen (3) für eine Wickelmaschine (1), zur Verlagerung eines zylindrischen Körpers (2), wie etwa einer Kabelspule, Papierrolle, Seilhaspel, Trommel oder dergleichen, entlang einer Unterlagefläche zur Überführung zu Greifmitteln (6), wobei der Wagen umfaßt

- zwei parallele, mit Rädern versehene Trägerelemente (9), die zwischen sich einen Raum zum Aufnehmen eines zylindrischen Körpers definieren, wobei die Trägerelemente mittels eines Einstellmechanismus (11) aufeinander zu und voneinander weg in einer Querrichtung der Trägerelemente einstellbar sind;

- Trägermittel (10), die in den Trägerelemente vorgesehen ist, um den zu verlagernden Körper zu tragen; und

- Mittel (12) zum Anheben und Absenken der Trägermittel zum Anheben des zu verlagernden zylindrischen Körpers von der Unterlagefläche bzw. zum Absenken des Körpers auf die Fläche;

dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen umfaßt

- Mittel (15, 18) zum Messen der axialen Breite und des Durchmessers des zu verlagernden zylindrischen Körpers (2), während die Spule von den Trägermitteln (10) getragen wird; und

- Mittel (24) zum Übertragen der Meßergebnisse zur Wickelmaschine (1) zum Einstellen ihrer Greifmittel (6).

2. Ein Wagen nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Breitenmessung einen Sensor (15) umfassen, der die Operation des Einstellmechanismus (11) der Trägerelemente (9) erfaßt, wobei der Sensor die Entfernung mißt, über welche die Trägermittel (10) aufeinander zu und voneinander weg einstellbar sind, und der mit den Mitteln (24) zum Übertragen der Meßergebnisse verbunden ist.

3. Ein Wagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Durchmessermessung (18) mit einen Dreieck- Meßprinzip arbeitet.

4. Ein Wagen nach Anspruch 3, bei dem die Trägermittel für den zu verlagernden zylindrischen Körper (2) zwei feste Hubplatten (10) in beiden Trägerelementen (9) umfassen, wobei die Hubplatten in den Raum zwischen den Trägerelementen hineinragen und paarweise in einer festen Entfernung voneinander in der Längsrichtung der Trägerelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Durchmessermessung einen Entfernungsmesser (18), der in einer in Längsrichtung gelegenen vertikalen Ebene angebracht ist, die sich durch die Hubplatten (10) erstreckt, die durch eines der Trägerelemente (9) getragen werden, wobei der Entfernungsmesser die Entfernung zu einer Umfangskante (20) des zylindrischen Körpers (2) mißt, der von den Hubplatten angehoben wird; und eine Rechenvorrichtung (17) umfassen, die den Durchmesser des Körpers auf der Basis einer Entfernungsmessung berechnet und mit den Mitteln (24) zum Übertragen der Meßergebnisse verbunden ist.

5. Wagen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (24) zum Übertragen der Meßergebnisse einen Radioübertrager, einen Infrarotüberträger oder dergleichen umfassen.

6. Ein Wagen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlagerungswagen (3) mit Mitteln (21) zum Messen des Durchmessers eines Mittelabschnitts (23) des zylindrischen Körpers (2), der von den Hubplatten (10) getragen wird, versehen ist.

7. Ein Wagen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (21) zum Messen des Durchmessers des Mittelabschnittes einen Entfernungsmesser umfassen, der in dem Raum zwischen den Trägerelementen (9) angebracht ist, wobei der Entfernungsmesser mit den Mitteln (24) zur Übertragung der Meßergebnisse verbunden ist.