DK149669B - Fremgangsmaade og apparat til at vise resultatet af maaling af tykkelsen af en folie - Google Patents

Description

i 149669

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til at vise resultatet af en måling af tykkelsen af en rørformet folie, som forskydes i sin længderetning, idet et eller flere målehoveder monteres omkring den netop ekstruderede endnu opblæste folie og enten 5 bringes til at rotere omkring folien eller i tilfælde af flere på en cirkel anbragte målehoved aftastes successivt, og hvor de af målehovedet eller -hovederne frembragte signaler overføres til et antal signalbehandlende kredsløb, der via en databus og et interfacekredsløb står i forbindelse med en dataskærm.

10

Det er kendt at måle tykkelsen af en folie. Apparater til dette formål er blandt andet beskrevet i GB-paten tans øgning nr. 2.038.483 og DE-AS 2.157.570. Med disse apparater måles på en plan eller fladlagt folie, og den i DE-AS 2.157.570 beskrevne 15 metode giver kun en middelværdi af tykkelsen. Ved fremstillin gen af en rørformet folie strømmer denne med stor hastighed fra dysen af en ekstruder. For at sikre en folie af høj kvalitet og for at undgå unødigt spild er det væsentligt, at tykkelsesmålingen kan foretages umiddelbart efter ekstruderin-20 gen af folien. Det er ligeledes væsentligt, at der måles i hele foliens bredde, således at eventuelle variationer i tykkelsen på tværs af foliens fremføringsretning kan konstateres. Det er endvidere af stor betydning, at måleresultatet vises på en sådan måde, at en korrektion af ekstruderindstil-25 lingen kan foretages hurtigt og præcist til opnåelse af den ønskede folietykkelse. Fra tysk patentskrift nr. 956.104 kendes et apparat til at udføre en kontinuerlig vægtykkelsesmåling ved at anbringe en eller flere radioaktive kilder inden.-for en opblæst slangefolie og anbringe et eller flere måle-hoveder udenfor, hvorved der foretages én elektronisk kontrol af forholdet mellem slangediameter og vægtykkelse i et netop ekstruderet og kunstigt opblæst afsnit af en slangefolie, og hvorved den ønskede slangediameter med den ønskede vægtykkelse opnås ved at regulere dels lufttrykket og dels 35 materialetilførslen. Skriftet viser imidlertid ikke, under hvilken form måleresultaterne fremkommer eller registreres.

149669 2

Ved de kendte tykkelsesmålemetoder får operatøren kun et dårligt overblik over måleresultaterne, og korrektionen er derfor vanskelig.

5 Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilveje bringe en fremgangsmåde og et apparat, som viser resultatet af en måling af folietykkelsen umiddelbart efter ekstruderingen af denne på en hensigtsmæssig måde for at muliggøre en hurtig og korrekt justering af ekstruderen, iu

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at resultaterne af målingerne af tykkelsen af den rørformede folie vises på dataskærmen i hovedsagen i sand tid i en vinkeltro polær afbildning, og at de viste resultater fastholdes på skærmen i en tidsperiode 15 svarende til mindst ét 360°'a cmløb for målehovedet eller - i tilfælde af flere målehoveder- en fuldstændig 360°1 s målesekvens. Derved fås eh såkaldt excentricitetsmåling, dvs. en tilnærmet kurve, hvis afvigelser fra en ideel cirkel angiver variationer i tykkelsen, således at det ontrent cirkulære billede svarer til en vinkeltro gengivelse af et tværsnit af r)<*n 20 rørformede folie.

Operatøren kan derved lettere lokalisere det vinkelområde, inden for hvilket den ekstrudere folie er blevet for tynd, henholdsvis for tyk. Det er dermed gjort lettere for operatøren ^ at udvælge den bolt eller det justeringsorgan i ekstruder hovedet, der skal indstilles til justering af dysen.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er det en fordel, at de viste resultater fastholdes på skærmen i en tidsperiode svarende til to eller flere omløb for målehovedet, og at resul-30 taterne af målehovedets igangværende omløb vises med en sig-natur, såsom tegn eller farve, der afviger fra signaturen for det foregående omløb. Herved kan operatøren se, om folietykkelsen ændrer sig med tiden, og hvorledes en eventuel justering har påvirket folien.

35 » 149669 3

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan de signalbehandlende kredsløb udvides med et programlager for et brugerprogram og et datalager til indstillingsdata, angivet af bruqeren. idet brugerprogrammet og indstillingsdata kan anvendes af 5 de signalbehandlende kredsløb til evaluering af de målte data, og der kan endvidere være indrettet organer til indlæsning af program og data, såsom et tastatur og en magnetbåndisser. Herved kan brugeren i apparatet indlægge vigtige produktions-2Q data, såsom største tilladte folietykkelse, mindste tilladte folietykkelse, eller den ønskede folietykkelse og tolerancen, etc.

Ifølge opfindelsen kan fremgangsmåden anvendes til styring af flere paralleltforløbende produktionslinier, der overvåges samtidigt, idet målesignaler fra hver produktionslinies må-15 lehoveder,placeret ved hvert produktionslinies ekstruder tilføres en fælles overvågningsdataskærm via et sammenkoblingskredsløb, der samler signalerne fra f.eks. fire ekstruderer til et enkelt fire-delt billede, der på én gang viser excentricitetsmålingerne for alle fire ekstruderer, og alternativt 2Q kan vise et skærmbillede af en enkelt excentricitetsmåling for en valgfri ekstruder.

Opfindelsen angår endvidere et apparat til udøvelse af fremgangsmåden, således som angivet i krav 5.

25

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en skitse af et skærmbillede ifølge opfindel-30 sen, fig. la viser et fotografi af et skærmbillede ifølge opfindelsen, 35 fig. 2 en udførelsesform for en måleopstilling med et apparatur ifølge opfindelsen, 149669 4 fig. 3 et blokdiagram af det elektriske styrekredsløb til apparatet ifølge opfindelsen, og fig. 4 et andet skærmbillede ifølge opfindelsen.

5

Det i fig. 1 viste skærmbillede indeholder på en enkelt og klar måde oplysninger om, hvorledes tykkelsen af den rørformede folie varierer. Skærmbilledet indeholder i højre henholdsvis venstre hjørne oplysninger om de tilladte øvre og nedre grænser 10 for folietykkelsen. Disse grænser er desuden indlagt grafisk, således at skærmen fremtræder med en speciel farve, f.eks. rød, i de forbudte områder, dvs. det indre cirkulære område 51 og det ydre omkredsende område 50. Imellem de to forbudte områder er der et ringformet, sædvanligvis sort område 52.

15 I dette område er der i figuren vist en tynd kurve 53, der grafisk fremstiller tykkelsen af den rørformede folie i en vinkeltro gengivelse svarende til et tværsnit af den rørformede folie. Dér, hvor kurven forløber midt i det tilladte område, 20 har folien den ønskede tykkelse. Dér, hvor kurven nærmer sig det inderste forbudte område 51, er folien noget tykkere, men uden at overskride den tilladte variation, og dér, hvor kurven nærmer sig det omgivende område 50, er folien noget tyndere, men stadigvæk inden for det tilladte område. Det 25 er klart for fagfolk, at det skitserede kurveforløb lige såvel kan inverteres således, at en for tynd folie viser sig ved, at kurven nærmer sig det indre område 51. I de nederste hjørner af skærmbilledet er angivet middelværdien og den tilstræbte værdi af målingerne. Endvidere er målingerne angivet med talvær-30 dier med 45°'s mellemrum. Sådanne talværdier kan naturligvis efter behov angives med en ønsket tæthed, f.eks. med 30o,s mellemrum eller med 90°'s mellemrum. Ved hjælp af dette skærmbillede er det let for operatøren at finde frem til de justeringer, der skal foretages på en ekstruder til opnåelse af 35 en så regelmæssig folie som mulig.

149669 5

Et sådant skærmbillede kan frembringes ved hjælp af den i fig. 2 viste måleopstilling. I figuren ses en ekstruder 60, der indgår i en folieproduktionslinie. Umiddelbart foran ekstruderens dyse er monteret en ring 62, som omgiver den ekstru-5 derede og endnu opblæste folie 64. På ringen 62 er monteret et målehoved 66, som kan rotere omkring folien styret af ringen. Målehovedet afgiver et signal, som tilføres blokken 68, som vil blive nærmere beskrevet i det følgende i forbindelse med fig. 3.

10

Et andet sted på folieproduktionslinien kan være monteret en føler 70, som måler foliens fremføringshastighed. Signalet fra føleren 70 kan også tilføres blokken 68. Den øvrige del af folieproduktionslinien er ikke vist på tegningen, 15 men kan f.eks. omfatte en fladlægning og en oprulning.

Det apparat, som tilvejebringer skærmbilledet, er opbygget af en strømforsyning 72, styrekonsolkreåsi^b'' 68, en billed-20 skærm 74, en skriver 76, en printer 78 og et alarmpanel 80.

De opgaver, som skal udføres af de enkelte enheden afhænger i høj grad af brugerens ønsker og kan indrettes efter brugerens behov. F.eks. kan skriveren løbende vise en middelværdi af folietykkelsen, mens printeren med faste intervaller 25 kan udskrive målte værdier for absolut maksimum, absolut mi nimum, middelværdi, spredning og lignende. Via alarmpanelet kan operatøren tilkaldes, hvis de tilladte grænseværdier overskrides .

I det følgende skal styrekonsolkredsløbet 68, beskrives nærmere i forbindelse med blokdiagrammet i fig. 3.

En mikrocomputer 11., der i det følgende vil blive omtalt som konsol-CPU'en, består af et datalager i en 3 1/4 K byte RAM 35 12, et programlager i en 32 K byte EAPROM 13, en taktgenerator 14 og en CPU 15 HJEEL 8085A, der er indbyrdes forbundne af en bus 101. Konsol CPU'en 11 står via en bus 102 i forbindelse med en 1 K byte EAPROM 16 til lagring af et brugerprogram og en anden 1 K byte EAPROM 17 til lagring af indstillings- 149669 6 værdier. Gennem en tredje bus 103 står konsol-CPU'en 11 i forbindelse med et drivkredsløb DDS til en dataskærm DS og et interfacekredsløb SPI til serie/parallel kommunikation med andre kredsløb. Endvidere er bussen tilknyttet en udgang 5 til en printer PDB og en udgang til et tastatur CDB. Via ta staturet kan nye data og ordrer indføres i systemet. Bussen er endvidere forbundet med et interfacekredsløb MAI, som via en forstærker er tilsluttet målehovedet 62 i fig. 2. Derudover kan bussen være tilknyttet forskellige andre organer 18, 19, 10 f.eks. et organ 70 (fig. 2), som måler foliens fremføringshas tighed.

En anden mikrocomputer 21, også kaldet kontrol -CPU'en, består på tilsvarende måde af et datalager i en RAM 22, et program-15 lager i en 1 K byte EAPROM 23, en taktgenerator 24 og en CPU

25, der er indbyrdes forbundne med en bus 201. Kontrol CPU'en 21 er via en bus 202 tilsluttet en 1 K byte EAPROM 26 til lagring af et brugerprogram og en 1 K byte EAPROM 27 til lagring af indstillingsværdier. Via endnu en bus 203 står kontrol 20 CPUren i forbindelse med businterfacekredsløbet BIF, som via optiske koblere er forbundet med to yderligere envejsbusser 204 og 205, hvoraf den ene bus 204 via en digital til analog kon- . verter er forbundet til to analoge udgange og endvidere har fire digitale udgange. Den anden bus 205 har dels 16 digi-25 tale indgange og dels 8 analoge indgange, der er forbundet til bussen via en analog til digital konverter.

Udover de her beskrevne indgange og udgange kan der være indrettet yderligere ind- og udgange via blokkene 28, 29, 30.

30 På blokdiagrammet fig. 3 er vist yderligere to CPU'er 31 og 41, der er beregnet til at samarbejde med ekstra udstyr, f.eks. til styring af andet apparatur på samme folieproduktionslinie, og derfor kaldes option-CPU'er.

Alle CPU-enhederne 11, 21, 31 og 41 er koblet til et fælles datalager i en 8 K byte C-RAM.

35 149669 7 I den hensigt at opnå den bedst mulige folie og den mindst mulige kassationsprocent er det en fordel at kunne måle og justere så hurtigt som muligt. Det er derfor fordelagtigt at anvende flere CPU'er, der kan arbejde parallelt med hver 5 sine opgaver. Fortrinsvis indgår fire CPU'er i apparatet.

Apparatet kan også være tilsluttet en overordnet CPU, således som det skal omtales nærmere på et senere sted i beskrivelsen.

Konsol-CPU'en 11 modtager målesignalerne fra det roterende 10 målehoved 66 og sørger for, at de løbende kan iagtages på data skærmen 74, såvel som på andre former for visningsorganer, der f.eks. kan omfatte en skriver 76, der løbende optegner en kurve over middelværdien af tykkelsen og en printer 78, der med jævne mellemrum udskriver karakteristiske måleresultater 15 og produktionsdataer.

Nye data kan indtastes direkte til konsol-CPU'en via tastaturet CDB. Konsol-CPU'en vil vurdere om de nyindtastede dataer kan anvendes, dvs. om de indtastede værdier er tilladte eller 20 ikke tilladte ud fra sammenligninger med de øvrige oplagrede data. Kontrol-CPU'en vil f.eks. via dataskærmen give besked, hvis de indtastede værdier ikke kan anvendes. Kontrol-CPU'en vil bevirke et alarmsignal, hvis der opstår en fejl eller en uregelmæssighed. Alarmsignalet kan enten fremkomme via 25 billedskærmen eller via alarmpanelet 80, f.eks. ved hjælp af en signallampe.

Konsol-CPU modtager som nævnt også et signal for fremførings-hastigheden af folien, og kan derudfra beregne den samlede 30 produktion, f.eks. målt i kg. Et sådant resultat kan trykkes ud på printeren.

Kontrol-CPU'en 21 behandler alle målesignaler, sorterer, kalibrerer, danner middelværdi, sammenligner, lineariserer, korrigerer for 35 temperatur etc. Scm det fremgår af diagrammet i fig. 3, kan kontrol CPU'en via bussen 203, interfacekredsløbet BIF og busserne 204 og 205 være koblet direkte til den maskine, der skal styres og dels modtage analoge eller digitale signaler direkte fra maskinen og dels afgive analoge eller digitale styresignaler til maskinen.

H9699 8 Målehovedet 66, der er vist skematisk i fig. 2, er fortrinsvis monteret på en ring i. forbindelse med et drev, således at målehovedet kan rotere omkring den rørformede folie. Alternativt kan et vist antal målehoveder være placeret fast 5 med mellemrum rundt omkring folien. Målehovedet er fortrins vist et såkaldt β-hoved med en β-strålingskilde, fortrinsvis strontium 90, og målehovedet arbejder efter refleksionsprincippet, idet en detektor, en såkaldt scintillations-de-tektor, tæller antallet af reflekterede β-partikler, dvs.

10 elektroner, som ved sammenstød med atomerne i plastfolien er blevet kastet tilbage imod målehovedet. I scintillations-detektoren fremkalder partiklerne små lysglimt i et krystal, og disse lysglimt omsættes til elektriske impulser i et fotomultiplikatorrør. De elektriske impulser tilføres sig-.15 nalbehandlingsudstyret evt. via forstærkerkredsløb eller interfacekredsløb. Den her beskrevne detektor er særlig fordelagtig i forbindelse med de tykkelser, der er typiske for plastfolier, men i princippet kan det beskrevne apparat anvendes i forbindelse med mange forskellige målehoveder og 20 med forskellige former for stråling, f.eks. infrarødt lys eller røntgenstråler.

I det følgende skal virkningen af udstyret ifølge opfindelsen kort beskrives. Målesignalet fra målehovedet består af en 25 række impulser, flere impulser jo tykkere folien er. Antallet af impulser i et givet tidsinterval er derfor et mål for tykkelsen, og dette antal tilføres konsol-CPU'en. Konsol-CPU'en modtager også et signal, der viser målehovedets stilling under dets rotation omkring folien. Ved hjælp af i og for sig kendt 30 programmeringsteknik foretages i konsol-CPU'en en sådan sig nalbehandling, at tykkelsen af folien gengives i en vinkeltro afbildning af et tværsnit af folien, hvor tykkelsen på skærmen kan aflæses som given minimalværdi plus afstand fra indercirklen til målecirklen, målt i en given skala.

Det beskrevne udstyr kan kombineres således at en overordnet CPU er tilsluttet et antal underordnet kontrol-CPU'er, evt. med tilhørende underordnede konsol-CPU for hver sin produk- \ 35

Claims (3)

149669 tionslinie. Med den tilhørende overordnede konsol kan en kontroloperatør på en billedskærm danne sig et overblik over samtlige produktionslinier, f.eks. fire linier som vist i fig. 4. 5 Selve programmeringen af CPU-enhederne er velkendt teknik for fagfolk og vil derfor ikke blive omtalt nærmere. Patentkrav. 10

1. Fremgangsmåde til at vise resultatet af en måling af tykkelsen af en rørformet folie, som forskydes i sin længderetning, idet et eller flere målehoveder (66) monteres omkring den netop ekstruderede, endnu opblæste folie (64) og enten bringes 15 til at rotere omkring folien (64) eller - i tilfælde af flere på en cirkel anbragte målehoveder - aftastes successivt, og hvor de af målehovedet eller -hovederne (66) frembragte signaler tilføres et antal signalbehandlede kredsløb (11,20), der via en databus (103) og et interfacekredsløb (DS) står i forbin-20 delse med en dataskærm, kendetegnet ved, at resul taterne af målingerne af tykkelsen af den rørformede folie vises på dataskærmen i hovedsagen i sand tid i en vinkeltro polær afbildning, og at de viste resultater fastholdes på skærmen i en tidsperiode svarende til mindst ét 360°'s omløb for målehovedet eller - i tilfælde af flere målehoveder -25 o en fuldstændig 360 's målesékvens.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de viste resultater fastholdes på skærmen i en tidsperiode svarende til to eller flere omløb for målehovedet, og at re-30 sultaterne af målehovedets igangværende omløb vises med en signatur, såsom tegn eller farve, der afviger fra signaturen for det foregående omløb.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at der er tilvejebragt et programlager (16) til et brugerprogram og et datalager (17) til indstillingsdata, angivet af brugeren, hvilket brugerprogram og hvilke indstillingsdata anvendes af de signalbehandlende kredsløb (11, 20) til evaluering af de målte data, og at der endvidere er tilveje-