EP0989950B1 - Verfahren und einrichtung zum aufwickeln von strangförmigem wickelgut auf eine spule - Google Patents

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EP0989950B1
EP0989950B1 EP98936175A EP98936175A EP0989950B1 EP 0989950 B1 EP0989950 B1 EP 0989950B1 EP 98936175 A EP98936175 A EP 98936175A EP 98936175 A EP98936175 A EP 98936175A EP 0989950 B1 EP0989950 B1 EP 0989950B1
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EP
European Patent Office
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winding
turns
coil
turn
winding material
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98936175A
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English (en)
French (fr)
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EP0989950A1 (de
Inventor
Michael Grandauer
Dieter Spriegel
Reiner Schneider
Günter DOEMENS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Research and Development Corp
Original Assignee
CCS Technology Inc
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP0989950B1 publication Critical patent/EP0989950B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2848—Arrangements for aligned winding
    • B65H54/2854—Detection or control of aligned winding or reversal
    • B65H54/2869—Control of the rotating speed of the reel or the traversing speed for aligned winding
    • B65H54/2878—Control of the rotating speed of the reel or the traversing speed for aligned winding by detection of incorrect conditions on the wound surface, e.g. material climbing on the next layer, a gap between windings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
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    • B65H54/2869—Control of the rotating speed of the reel or the traversing speed for aligned winding
    • B65H54/2875—Control of the rotating speed of the reel or the traversing speed for aligned winding by detecting or following the already wound material, e.g. contour following
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2553/00—Sensing or detecting means
    • B65H2553/40—Sensing or detecting means using optical, e.g. photographic, elements
    • B65H2553/42—Cameras

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for winding strand-like winding material on a spool, wherein the winding material is continuously supplied, and wherein at least one Video camera observed the position of the winding material and is recorded and the data thus obtained on the Wrapping a computing unit to be fed, the one corresponding adjustment of the feed of the winding material causes.
  • a method of this kind is known from EP-B1 0 043 366.
  • Video camera detects the possibly of a headlight illuminated winding layer. By means of the video camera is doing the position of the winding flank of the last wound turn determined and at one to a certain Coil rotation angle in front of the contact point of the winding material distant point.
  • a second Measuring device for detecting the respective traversing position the coil and a sensor for the winding strand provided. Out the measured data of both measuring devices are those Calculates relative positions, which the coil and the Guide device for the strand after turning the coil to the aforementioned coil rotation angle for maintaining of the casserole angle must have reached.
  • a Control device is used to maintain a constant angle for laying the turns within each winding layer.
  • WO 94/13568 discloses a control system and a method for controlling a machine for winding a electrical cable and the like on a spool described.
  • a light source projects a band of light a cable section between the spool and a guide device for guiding the cable. At the intersection of Light band and the cable becomes a characteristic point determined, located near a casserole point of the cable located.
  • Drive means of the machine become dependent from the speed of movement of the characteristic Point regulated relative to an axis.
  • JP-A-4016464 discloses an arrangement for winding a cable described on a spool, from one in the direction the coil axis oscillating projection device a light spot is generated on a turn of the cable, the taken by a camera.
  • the projection device and the camera can be attached to a side flange surface of the Coil can be tilted.
  • the invention is based on the object in a simple manner a quick and efficient correction of deviations to ensure.
  • This task is at a Method of the type mentioned solved in that seen in the radial direction relative to the coil axis each for at least two turns of the new winding layer the location of the vertices of these turns is determined and that if these vertices deviate from one Setpoint a deviation-reducing adjustment at the supply of the winding material is performed.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is that due to a rise in the last turn resulting deviation of the size of the Peak value of the last turn of the size of the Peak value of a previous turn a Adjustment of the supply in the sense of increasing the lateral distance performed by the penultimate turn becomes.
  • Another particularly advantageous embodiment of Invention is characterized in that in parallel Direction to the coil axis seen in the area of Impact point of the winding material for at least two Windings of the new winding layer the distance of the vertices of these turns is determined and that due to a Occurrence of a gap between the penultimate and the last turn resulting enlargement of the distance an adjustment between the neighboring peaks the supply in the sense of a reduction of the lateral Distance of the last turn from the penultimate one Winding is performed.
  • the invention further relates to a device for Aufwikkeln of strand-shaped winding material on a spool according to claim 16th
  • the invention gives the possibility that by appropriate Lighting, in particular in the form of a light band, simultaneously turns and - at approach of turns the flange - the drum flange, can be detected and Thus, the current distance of the current turn of Flange is actually determined.
  • Figure 1 is transverse to a winding axis AX a coil or Drum SP shown in section, the inner cylinder with IZ is designated.
  • this coil SP is in one or preferably several layers wound a winding material WM, wherein it is desirable that this winding material as close as possible and applied uniformly, i. that neither between adjacent layers of columns arise, nor that about the Winding material rises, i. to an unfinished situation is wound up.
  • the winding material can be a thread, strand, Pipe or other, configuration and has preferably a circular cross-section. The following is assumed that as a winding WM (electric or optical) cable is applied.
  • the multi-wood coil (e.g., cable drum) SP generally has two lateral flanges, of which in the present example only the rear, namely FL1 is visible.
  • a Light source LS provided, which a, advantageous divergent, light band LB directed to the cable WM.
  • the Light band LB should be wider than the diameter or the width of the winding material WM and that at least the Be twice the width of the winding material, advantageous but at least four times that width.
  • Light source LS is preferably a laser used because of this way the light will be focused very sharply and accurately can.
  • the lighting in the area of the impact point AP so make sure that both the left and the right flange are always lit and of course all in between lying windings are detected with. That means that then the width of the light band is chosen slightly larger than the Coil width. In this case it is not necessary that Continuous line LB along the axis AX with the Impact point AP of the winding material WM to move. It is sufficient then a fixed arrangement of the light source LS, which with its wide beam always the entire width, including the flanges of the coil SP illuminated. If a fixed light source LS is used, then this is useful in about the middle of the coil SP position, i. that the distance to the left and to right flange of the coil is chosen approximately equal.
  • the management device FE which coupled with her light source LS and the video camera, be executed fixed when the traversing movement of the Drum is generated by the winding device itself. It will then only the described disorders in Winding course by corresponding fast Correcting movements of the guide device eliminated.
  • the Light source LS should definitely be outside the outermost edge of the respective flanges (e.g., FL1) may also be arranged to be one Flange detection with allow.
  • the two light sources can also be designed so that their light bands of of the same length and congruent to an area around the impact point AP of the cable will be projected.
  • This arrangement is advantageous when using a fixed guide device used. In the Switching the video cameras, depending on the direction of the traversing drum, the impact point AP remains Cable at the same image position.
  • each light source and video camera preferably at an angle of 5 ° inclined from the orthogonal to the flange. This can a possible partitioning of the light band on the flange be prevented.
  • the left flange side or with the left light source illuminates the right flange side.
  • three and more light sources are conceivable, in particular, when it comes to very wide coils. These several Light sources are suitably firmly positioned.
  • the casserole AP is a spatial coordinate system shown, wherein the z-direction of the tangent to the underlying layer WL1 corresponds, so in the circumferential direction runs.
  • the y-direction points relative to the axis of rotation AX in the radial outward direction, while the x-direction itself extends parallel to the axis of rotation AX.
  • the width of the Light band LB in the z-direction should be kept as small as possible to ensure optimal optical imaging. Preferred are band widths in the z direction, i. at the Impact of the light band LB on the upper contour of the Wickelgutes WM in the range between 0.5 mm and 5 mm, especially provided between 1 mm and 3 mm.
  • angle ⁇ between the beam axis of the light band LB. and the radial direction y is preferably not so large. Also for other reasons, angle values ⁇ are between 10 and 60 ° appropriate and values between 30 and 40 °, in particular around 35 °, particularly advantageous.
  • the beam direction of Align light source LS so that this substantially approximately in the radial direction, d. H. on the axis AX the drum is directed.
  • This is increasing Winding diameter, d. H. increasing number of angry Turns the impact point essentially on one continuous line.
  • This point of impact AP is generally a little further to the left than in the illustration of Figure 1, because the supplied winding WM is not tangential or horizontal but essentially rather obliquely from below is supplied.
  • the beam axis of the video camera VC should expediently extend in an angle range ⁇ between 0 ° and 60 °, wherein, owing to the better optical conditions, an angle of 0! Is used. In some cases, values between 30 ° and 40 °, in particular of 35 °, may also be used. In general, it is expedient if the angles ⁇ and ⁇ are not chosen to be equal, because then the evaluation is optically more favorable. The sum angle ( ⁇ + ⁇ ) is chosen such that values of about 10 to 60 °, in particular about 35 °, are obtained.
  • the one have very high resolution, especially so-called CCD cameras.
  • the light information provided by the video camera VC become from the video camera VC to a computing unit CU forwarded, in which the evaluation continuously is carried out and from the corresponding control signals be given to the guiding or laying device FE, in the sense of a control loop the optimal guidance of the Wikkelgutes To reach the World Cup.
  • FIG Referenced where in perspective the Conditions in the area of the contact point AP increased are shown.
  • the schematically indicated light band LB of the light source LS which in the z-direction of the Winding material has only a small extent, arise the turns WD21 to WD23 of the upper layer WL2 arcuate Height profile lines labeled LP23, LP22 and LP21 are.
  • the underlying winding layer WL1 with the turns WD11 to WD15 also gives two bright height profile lines, of which due to the perspective representation only the outermost partially visible and labeled LP15.
  • the light band LB results in the region of the flange FL1 is a substantially straight line LPF.
  • the associated gray scale image is shown for the xy plane of Figure 1, which in the evaluation the line scan of the video camera VC received becomes.
  • the line scan of the video camera itself takes place expedient in the x-direction and it will be for the Example according to FIG. 2 from the light height profile lines LP21, LP22 and LP23 of the uppermost layer WL2 the image signals BD21, BD22 and BD23 obtained according to FIG.
  • Underneath are the Picture signals BD14 and BD15 of the height profile lines LP14 and LP15 the turns WD14 and WD15 of the underlying layer WL1 recognizable.
  • the bright line BDF is detected, which corresponds to the course of the flange at this point and goes back to the bright light band LPF of Figure 2.
  • FIG. 4 shows in the representation of FIGS. 2 and 3 Possible errors when tumbling. It is included Assuming that the winding WD23 in an impermissibly large Distance from the adjacent turn WD22 runs, i. between the two turns is a gap, which with ⁇ x is designated. The winding layer is therefore no longer tight Open enough and it must be a controlled variable generated be, which as soon as possible this gap again eliminated. As can be seen, is for the outer, by thick black lines indicated height profile lines and the Resulting light or image sheets BD21 to BD23 of Value of ⁇ y each about (i.e. within the usual Diameter variations, etc.) are the same size, i. it comes here to no ascend.
  • the size .DELTA.F is shown, which is the distance indicates the last turn WD23 from the flange FL1. If this Distance ⁇ F is smaller than the diameter or the width of the winding material, then it may be in the next turn too come up, but that is not a mistake, because the flange FL1 is reached anyway.
  • the quantities ⁇ y and ⁇ F are continuously determined and related, i. it will be respectively examines whether it is within the outer layer to a permissible or impermissible change. Switched off is at the peak value of the light bands or Height profile lines, because it makes a simple and special exact position determination is possible.
  • Relative to the coil axis AX is in the radial direction seen for at least two turns, e.g. WD22, WD23 the new winding layer WL2 the location of the vertices of this Turns determined and a deviation of this Vertices from a setpoint one the deviation decreasing adjustment when feeding the winding material carried out.
  • a previous turn (e.g., WD22) becomes a Adjustment of the supply in the sense of increasing the lateral distance from the penultimate turn WD22 carried out and thereby the ascension withdrawn.
  • D as a cable diameter is advantageous in a Deviation of the vertex of the last turn WD23 in radial direction (y direction) from the previous one Winding WD22 beyond a tolerance value (preferably from about D / 20) by means of the central controller CU Adjustment signal generated, which advantageously proportional to Height difference of the vertices and the cable diameter D is as fast as possible to the measured deviation counteract.
  • FIG 5 is a corresponding to Figures 2 and 3 to a Cable layer focused camera image of a video camera through a dashed outline indicated and designated KB.
  • the Video camera is used to reduce the image evaluation time expediently provided a smaller evaluation window AF, the dotted is indicated.
  • This evaluation window AF should At least 2 turns of the outer layer and advantageous at least one, better at least two turns of the inner Location include, i. prefers a total of 4 turns of two different winding layers.
  • 3 or 4 turns per layer are detected, whereby the Expense slightly increases but also improves the accuracy can be.
  • the flange area should, if possible recognize an approach to the flange at an early stage expediently detected at least two turns of the lower layer become.
  • FIG. 5 three image sheets BD21, BD22 are analogous to FIG and BD23 of three illuminated turns WD21 to WD23 of one outer layer shown.
  • another is bright picture sheet BD15 and a part of a picture sheet BD14 of the Windings WD15 and WD14 of the underlying layer can be seen.
  • the ordinate of the diagram shown corresponds to the radial direction y with respect to the axis AX of Cable drum, while the x-direction parallel to Cable drum axis runs, d. H. in the direction in which the individual turns are strung together.
  • a disturbance ST3 occurs, e.g.
  • the intensity curve i of the pixels in the y direction, i. depending on the height h, which from the samples the video chamber is obtained is shown in FIG and for the position x3 according to the line in Maximum range (peak area) P23 of the winding WD23.
  • Intensity values HPS of the disturbance ST3 according to FIG greater height or distance h3 occurs the distribution of Intensity values HP23 on. That is, for the evaluation will be in the y-direction a column-wise viewing of the x-scan obtained intensity values.
  • the lines of the video camera correspond to the y direction according to FIG. 5, the columns correspond to the x-direction. Thereby Simplifies line by line scanning of the cable turns and the column-by-column evaluation of the intensity values FIG. 5.
  • the two intensity distributions HPS and HP23 differ distinct in their amplitudes, because the ST3 disorder is not from the light band, but is illuminated by the ambient light and thus weaker than the actual of the cable contour corresponding light reflexes BD21 to BD23 according to FIG Using a threshold iS can be ensured that Errors corresponding to HPS are hidden while the caused by the reflective cable surfaces Amplitude values corresponding to HP23 for further evaluation be available.
  • Figure 7 shows the adjusted (i.e., no interference) only the maxima e.g. HP23M of the respective pixels of the Arc cut off contour, with the height h here 5 shows the ordinate and the abscissa the respective distance values across the cable longitudinal axis.
  • the Point P23 with the height h3 has the distance x3 and was analyzed as described above by column analysis P23 obtained at the vertex of BD23.
  • FIGS. 5 to 7 thus show overall how disturbances are suppressed can and as shown in Figure 5 an adjusted, more precise (indicated by the thinner contour lines in FIG. 7) Contour curve is obtained according to Figure 7, the in largely trouble-free and thus clearer and clearer Make the outer contour lines of the detected Windungslagen reproduces.
  • the image or brightness sheets BD21 to BD23 in FIG. 5 do not spread over the course of the respective bow uniform, but at certain points, e.g. also due to printing or the like a stronger Reflection behavior and result in brighter light reflections. These are due to the widening on the right end of the Pictorial sheet indicated. These are undesirable Picture components can be advantageous through the use of a High pass filters are largely eliminated and before the further evaluation of the recorded height profile lines is carried out. By this prefiltering becomes an approximately obtain uniform image history, i. the broadening disappear in Figure 5. is shown, d. H. the additional disturbing shares such. B. BD23R are largely eliminated.
  • FIG. 8 shows the same distribution as FIG. 7, d. H. on the ordinate is the height h and the abscissa the distance x applied. Any remaining disturbances, d. H. those which by the measures according to Figure 6 still could not be completely eliminated, are schematic labeled ST81 and ST82. It is believed that that Sampling window, which continuously or stepwise over the contour is moved according to Figure 8, in Instant on which contour KT21 of the winding WD21 lies.
  • the Evaluation window AF1 is narrower (preferably approx. 0.3 - 0.7 D, advantageous 0.5 D) than the cable diameter D in the Contour course an evaluation related to the single turn to ensure.
  • the histogram HD15 is entered, which has a lower value of h, because it is the underlying position WL1 is assigned. This will become the Crest value x5 of the winding WD15 determined.
  • the maximum of the winding WD21 is designated PD21M and corresponds to FIG. 8, which has the same abscissa (x1).
  • ⁇ x12 and ⁇ x23 correspond to the cable diameter D, which is also advantageously stored in the central arithmetic and control unit CU and can be used for the evaluation.
  • the smaller value of PD14 is not relevant as the remainder of the contour KT14 of the winding WD14.
  • the values of the lower layer WL1 are clearly distinguishable from those of the layer WL2 by the different height values h1 and h2 (see Fig. 13). For determining the distance during the check on the winding nip, only the turns of the current winding layer, ie peak values of approximately the same height (h 2 ), are used.
  • this will be new histogram corresponding to Figure 9 from the last calculated histogram. This is the new Height value of the pixel at the end of the window in the histogram entered and the height value of the pixel at the beginning of the window removed from the histogram.
  • the storage of the amplitude values according to FIG. 9 takes place in a maximum list, ie the respective sum value n max and the associated height value h are stored together with the x values x1 to x5 or written into a register.
  • the positions of the individual turns can be separated from one another and determined precisely by comparing the maximum curve with an adjustable threshold nS in FIG.
  • the influence of the disturbances ST81 and ST82 (FIG. 8) or the resulting distributions ST82 * and ST81 * (FIG. 9) are suppressed by a threshold, for example, since their sum values n max are significantly smaller than the n max values of the turns.
  • n-values which exceed this threshold SW11 exceed, as for example by the height h1 indicated rectangle of the distribution HDH1 is the case.
  • n outgoing threshold (Plus threshold) is provided in the distribution HDH2 and denoted SW21. Accordingly, only this exceeds at the height h2 occurring rectangle of the distribution HDH2 this threshold SW21.
  • a minus threshold is provided, which in the Distribution HDH1 is labeled SW12.
  • the following Value n of the histogram must be below this threshold SW12 lie.
  • the same minus threshold SW22 occurs in the Distribution HDH2 and leaves only values for the others Evaluation to, in which the subsequent n-value is smaller as the predetermined threshold distance SW22. Because of the engagement said thresholds will thus be an exact separation of Height distributions and an accurate determination of Maximas ensured.
  • FIG. 14 shows the contour curve h as a function of x (ie after the processing of the steps according to FIGS. 5 and 6) when the outer layer approaches the flange FL1 of the take-up drum. It is assumed that in the outer layer over the preceding examples, a further winding has been applied, whose contour is designated KT24. In the lower layer, the previous turn WD15 is only partially visible (KT15) and therefore the adjacent, abutting the flange FL1 turn is detected with the contour KT16. The flange FL1 appears as an oblique line because of the projection under the observation angle. To increase the accuracy, the positions of all points of the contour curve are expediently transformed as a function of their height position.
  • the equation dx -m ⁇ h x is used, wherein the slope m of the flange contour in the image, based on the coordinate system (h, x) and h x is the height of the contour pixel at the position x represents.
  • the traversing process itself to stop. This stopping of the traversing process can already done at the last turn of the last layer and beyond reaching the flange led to the Completing the first turn will be continued. So it will be Advantageously, the traversing process in the vicinity of the approach to the flange and after a while afterwards stopped.
  • FIG. 17 shows the contour curve KT23 to KT26, wherein it is assumed that compared to Figure 14, a further turn (KT26) was applied in the outer layer. It is thus such a close approach to the flange has been achieved the gap is smaller than half the cable diameter. It must Thus, a new Windungslage be started what, as already described by stopping and then reversing the Travers réellesvorganges is initiated.
  • the "discontinuity point” marks the beginning of a new one Meander, during which the next following "Discontinuity” indicates the completion of a turn.
  • the "discontinuity point” marks the beginning of a new one Meander, during which the next following "Discontinuity” indicates the completion of a turn.
  • the exact, needed for a turn It is a good idea to be able to determine the time period as precisely as possible on, the number of pictures taken by the TV camera from such a "point of discontinuity” to to count the following next “discontinuity” and hold. Because within a situation the number of the pictures ever Rotation is practically constant, is a measured variable for Available, which allows to specify relatively precisely how each long takes the application of a turn.
  • This Period for applying a winding is special Advantage in reversing the traverse direction applicable, because here the "upgrade” is allowed and just the Traversing process is stopped for a certain time. This time, which varies from location to location according to the Change layer extent is, from the above winding time determined depending on the situation and as long as the traversing process stopped.
  • FIG 19 shows a schematic representation of the basic structure a cable installation device according to the invention.
  • the cable drum SP can be traversed between two Stops AS1 and AS2 are moved, where they simultaneously rotated about the axis AX (the corresponding Drive and adjustment as well as the control are here not shown).
  • AX the corresponding Drive and adjustment as well as the control are here not shown.
  • This type of installation has the advantage that with a largely in space fixed casserole of respective cable can be worked.
  • the regulation of Transverse displacement of the cable drum SP is from a central Control device CU performed from.
  • the mechanical Preload of the incoming cable, not shown here, is set by means of a dancer DSC whose tension also from the central controller CU ago can be influenced.
  • One or more video cameras VC will be over Control electronics CTE driven and they deliver her Video signal to the central control unit CU, in which the Evaluation carried out according to the figures of 5 to 19 becomes.
  • the control unit CU continues to control the various servo drives, z. B. for focusing the Laser / camera axis FCA and for the fine adjustment of the Guide device FE of the respective winding turn WM, to a uniform installation process or the departure from the Coil wall to perform on reaching the side flange.
  • This fine shift takes place for example by means of a Guide fork or a sleeve ("cable hand") in which the respective cable with its winding turn WM guided is, here only small, but very fast Shifts are to be carried out.
  • z. A video screen the respective state of the auf securedden Windungslage and / or the contour curves, according to FIGS. 5 to 18, shown.
  • the coil SP is in the form of a cable drum a frame RAA held slowly in accordance with the Winding direction is continuously shifted and that parallel to the drum axis AX.
  • the guide device is used FE, which in this case contains two roles RL1 and RL2, which the winding material WM finger-like between them Include and guide this exactly.
  • RL1 and RL2 which the winding material WM finger-like between them Include and guide this exactly.
  • the winding WM passes over various Umlenkrollen UR1 to UR3 and finally passes through the Guide device FE for take-up reel or reel SP.
  • the different pulleys UR1 to UR3 are on one Support SUP attached, which is essentially vertical Direction runs.
  • the guide arm is FAR provided, at its lower end via a boom AFE and a transverse arm FEA held the guide device FE is.
  • This guide FE causes the related 20 with the fine adjustment described by FIG Double arrow is indicated.
  • the boom AFE is over one Guide sleeve HLS2 held on the guide arm FAR and so can along its axis with increasing winding height upwards be moved so that the lead correction possible can be done quickly and accurately.
  • a boom ALA provided in a greater distance from the coil SP is arranged.
  • This Boom arm ALA is also in the longitudinal direction of the guide FAR slidably held by a guide sleeve HLS1 and carries the light source LS (laser light), which is its beam directed to the outer winding layer.
  • this cantilever ALA the video camera VC attached, whose Detection area on the reflex zones of not here directed visible light band.

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut auf eine Spule, wobei das Wickelgut fortlaufend zugeführt wird, und wobei durch mindestens eine Videokamera die Lage des Wickelgutes beobachtet und aufgezeichnet wird und die so erhaltenen Daten über die Bewicklung einer Recheneinheit zuleitet werden, die eine entsprechende Nachstellung der Zuführung des Wickelgutes veranlaßt.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der EP-B1 0 043 366 bekannt. Eine als erste Meßeinrichtung zur Überwachung eingesetzte, etwa tangential oder radial auf die Wickellage gerichtete Videokamera erfaßt die ggf. von einem Scheinwerfer beleuchtete Wickellage. Mittels der Videokamera wird dabei die Lage der Windungsflanke der zuletzt gewickelten Windung bestimmt und zwar an einer um einen bestimmten Spulendrehwinkel vor der Auflaufstelle des Wickelgutes entfernt liegenden Punkt. Weiterhin ist eine zweite Meßeinrichtung zur Erfassung der jeweiligen Changierposition der Spule und ein Fühler für den Wickelstrang vorgesehen. Aus den Meßdaten beider Meßeinrichtungen werden diejenigen Relativpositionen berechnet, welche die Spule und die Führungseinrichtung für den Strang nach dem Drehen der Spule um den vorerwähnten Spulendrehwinkel zur Aufrechterhaltung des Auflaufwinkels erreicht haben müssen. Eine Steuereinrichtung dient der Aufrechterhaltung eines konstanten Auflaufwinkels zur Verlegung der Windungen innerhalb jeder Wickellage.
In WO 94/13568 ist ein Steuerungssystem sowie ein Verfahren zur Steuerung einer Maschine für das Aufwickeln eines elektrischen Kabels und dergleichen auf eine Spule beschrieben. Eine Lichtquelle projiziert ein Lichtband auf einen Kabelabschnitt zwischen der Spule und einer Führungseinrichtung zur Führung des Kabels. Im Schnittpunkt des Lichtbandes und des Kabels wird ein charakteristischer Punkt bestimmt, der sich in der Nähe eines Auflaufpunktes des Kabels befindet. Es werden Antriebsmittel der Maschine abhängig von der Geschwindigkeit der Bewegung des charakteristischen Punktes relativ zu einer Achse geregelt.
In JP-A-4016464 ist eine Anordnung zum Aufwickeln eines Kabels auf eine Spule beschrieben, bei der von einer in Richtung der Spulenachse oszillierenden Projektionsvorrichtung ein Lichtpunkt auf einer Windung des Kabels erzeugt wird, der von einer Kamera aufgenommen wird. Die Projektionsvorrichtung und die Kamera können zu einer seitlichen Flanschfläche der Spule geneigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einfacher Weise eine möglichst schnelle und effiziente Korrektur von Abweichungen zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß bezogen auf die Spulenachse in radialer Richtung gesehen jeweils für mindestens zwei Windungen der neuen Wickellage die Lage der Scheitelpunkte dieser Windungen bestimmt wird, und daß bei einer Abweichung dieser Scheitelpunkte von einem Sollwert eine die Abweichung verringernde Nachstellung bei der Zuführung des Wickelgutes durchgeführt wird.
Ein etwa auftretender Fehler beim Wickelvorgang kann so einfach und zuverlässig festgestellt werden, weil der Scheitelpunkt eine wesentlich exaktere und aussagekräftigere Information liefert als die beim Stand der Technik herangezogene Windungsflanke.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß auf Grund einer beim Aufsteigen der letzten Windung sich ergebenden Abweichung der Größe des Scheitelwertes der letzten Windung von der Größe des Scheitelwertes einer vorangegangenen Windung eine Nachstellung der Zuführung im Sinne einer Vergrößerung des seitlichen Abstandes von der vorletzten Windung durchgeführt wird.
Eine weitere besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in paralleler Richtung zur Spulenachse gesehen im Bereich des Auftreffpunktes des Wickelgutes jeweils für mindestens zwei Windungen der neuen Wickellage der Abstand der Scheitelpunkte dieser Windungen bestimmt wird und daß auf Grund einer beim Auftreten eines Spaltes zwischen der vorletzten und der letzten Windung sich ergebenden Vergrößerung des Abstandes zwischen den benachbarten Scheitelwerten eine Nachstellung der Zuführung im Sinne einer Verkleinerung des seitlichen Abstandes der letzten Windung gegenüber der vorletzten Windung durchgeführt wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zum Aufwikkeln von strangförmigem Wickelgut auf eine Spule gemäß Patentanspruch 16.
Die Erfindung ergibt die Möglichkeit, daß durch entsprechende Beleuchtung, insbesondere in Form eines Lichtbandes, gleichzeitig die Windungen und - bei Annäherung der Windungen an den Flansch - der Trommelflansch, erfaßt werden können und somit auch der momentane Abstand der aktuellen Windung vom Flansch tatsächlich bestimmbar wird.
Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2
einen Teil der Einrichtung nach Figur 1 in perspektivischer Darstellung
Figur 3
die Helligkeitsverteilung welche mit einer Einrichtung nach Figuren 1 und 2 für eine bestimmte Kabelverteilung erhalten wird,
Figur 4
die Darstellung von Störungen oder Unregelmäßigkeiten innerhalb der Kabellagen,
Figur 5
ein aufgenommenes Kamerabild - Auswertefenster mit einer bestimmten Verteilung der Kabellagen,
Figur 6
den zu Figur 5 gehörenden Intensitätsverlauf,
Figur 7
den daraus erhaltenen, gefilterten Konturverlauf,
Figur 8
den Konturverlauf nach Figur 7 mit einem Auswertefenster,
Figur 9
ein aus Figur 8 erhaltenes Höhen-Histogramm,
Figur 10
den Verlauf maximaler Pixelwerte in Abhängigkeit von der Lage der Windungen,
Figur 11
den Konturverlauf für verschiedene Windungen,
Figur 12
ein Höhen-Histogramm für unterschiedliche Windungslagen nach Figur 11,
Figur 13
die für die verschiedenen Windungslagen gefundenen Höhenniveaus,
Figur 14
einen Konturverlauf bei Annäherung an den Flansch,
Figur 15
einen transformierten Konturverlauf abgeleitet aus Figur 14,
Figur 16
ein Positionshistogramm welches aus Figur 15 erhalten wird,
Figur 17
einen Konturverlauf bei weiterer Annäherung an den Flansch,
Figur 18
ein Positionshistogramm welches aus Figur 17 abgeleitet wird und
Figur 19
in schematischer Darstellung die Elemente einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 20
in Draufsicht das Auflaufen eines Kabels auf die Kabeltrommel mit einer Führungseinrichtung und
Figur 21
in perspektivischer Darstellung die Anordnung der Kamera, der Beleuchtungseinrichtung und der Führungseinrichtung bei der Kabelzuführung von der Seite her gesehen.
In Figur 1 ist quer zu einer Wickelachse AX eine Spule oder Trommel SP im Schnitt dargestellt, deren Innenzylinder mit IZ bezeichnet ist. Auf diese Spule SP wird in einer oder bevorzugt mehreren Lagen ein Wickelgut WM aufgewickelt, wobei es wünschenswert ist, daß dieses Wickelgut möglichst dicht und gleichmäßig aufgebracht wird, d.h. daß weder zwischen benachbarten Lagen Spalten entstehen, noch daß etwa das Wickelgut aufsteigt, d.h. auf eine noch nicht vollendete Lage aufgewickelt wird. Das Wickelgut kann eine Faden-, Strang-, Rohr- oder sonstige, Konfiguration aufweisen und hat bevorzugt einen kreisförmigem Querschnitt. Nachfolgend ist davon ausgegangen, daß als Wickelgut WM ein (elektrisches oder optisches) Kabel aufgebracht wird. Weiterhin ist hier angenommen, daß auf der Trommel TR bereits eine vollständige Wickellage (1. Wickellage) WL1 aufgebracht ist, während zur Zeit die zweite Lage WL2 fortlaufend mit dem Kabel WM als Wickelgut bewickelt wird. Das Kabel WM trifft in einem Punkt AP auf die darunterliegende erste Wickellage WL1 auf, welcher etwa der Tangente an die untere Lage WL1 des Kabels WM entspricht. In diesem Punkt (Auftreffpunkt) tritt also das über eine Führungseinrichtung FE zugeführte Wickelgut zum ersten Mal in Kontakt mit der bereits vorhandenen, darunterliegenden Wicklung WL1 oder bei einer ersten Lage mit dem Innenzylinder IZ.
Die vielfach aus Holz bestehende Spule (z.B. Kabeltrommel) SP weist im allgemeinen zwei seitliche Flansche auf, von denen im vorliegenden Beispiel nur der hintere, nämlich FL1 sichtbar ist. Oberhalb des Auftreffpunktes AP ist eine Lichtquelle LS vorgesehen, welche ein, vorteilhaft divergentes, Lichtband LB auf das Kabel WM richtet. Das Lichtband LB sollte breiter gewählt sein als der Durchmesser bzw. die Breite des Wickelgutes WM und zwar mindestens das zweifache der Breite des Wickelgutes betragen, vorteilhaft aber mindestens das vierfache dieser Breite ausmachen. Als Lichtquelle LS wird bevorzugt ein Laser verwendet, weil auf diese Weise das Licht sehr scharf und exakt gebündelt werden kann.
Es ist, insbesondere bei relativ schmalen Spulen, auch möglich, die Beleuchtung im Bereich des Auftreffpunktes AP so vorzunehmen, daß sowohl der linke als auch der rechte Flansch immer beleuchtet sind und natürlich auch alle dazwischen liegenden Wicklungen mit erfaßt werden. Das heißt, daß dann die Breite des Lichtbandes etwas größer gewählt wird als die Spulenbreite. In diesem Fall ist es nicht notwendig, das Lichtband LB fortlaufend längs der Achse AX mit dem Auftreffpunkt AP des Wickelgutes WM zu verschieben. Es genügt dann eine feststehende Anordnung der Lichtquelle LS, welche mit ihrem breiten Strahl stets die gesamte Breite, einschließlich der Flansche der Spule SP beleuchtet. Wenn eine feststehende Lichtquelle LS verwendet wird, dann wird man diese zweckmäßig etwa in der Mitte der Spule SP positionieren, d.h. daß der Abstand zum linken und zum rechten Flansch der Spule wird ungefähr gleich groß gewählt.
Wenn die Beleuchtung nur einen Teil der Windungen im Bereich des Auftreffpunktes AP umfaßt, dann ist eine fortlaufende Nachführung der Lichtquelle LS vorzunehmen, zweckmäßigerweise dadurch, daß diese Lichtquelle LS mechanisch mit der Führungseinrichtung FE gekoppelt wird, wie dies z.B. durch die strichpunktiert gezeichnete Stange HS angedeutete ist.
Auf diese Weise wird ohne großen Aufwand eine automatische Nachführung und die sichere Ausrichtung der Lichtquelle LS auf den Bereich des Auftreffpunktes AP gewährleistet. Dieser Bewegungsvorgang erfolgt im wesentlichen parallel zu der senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Trommelachse AX, so daß der Abstand zwischen der Lichtquelle LS und dem Auftreffpunkt AP im wesentlichen konstant gehalten wird.
Darüber hinaus kann im Falle der Beleuchtung eines Teilbereichs um den Auftreffpunkt AP auch, wie es in der Praxis üblicherweise realisiert ist, die Führungseinrichtung FE, die mit ihr gekoppelt Lichtquelle LS und die Videokamera, feststehend ausgeführt sein, wenn die Traversierbewegung der Trommel durch die Aufwickeleinrichtung selbst erzeugt wird. Es werden dann lediglich die beschriebenen Störungen im Wickelverlauf durch entsprechende schnelle Korrekturbewegungen der Führungseinrichtung beseitigt.
Wenn mehrere Wickellagen aufgebracht werden, dann verringert sich der Abstand zwischen dem Auftreffpunkt AP der Lichtquelle LS etwas. Bei ausreichend großer Entfernung der Lichtquelle LS vom Auftreffpunkt AP, vorzugsweise mindestens zwischen 1m und 2m, ist dies jedoch im allgemeinen ohne Belang. Bei zunehmendem Durchmesser des Kabelwickels, d.h. durch die steigende Lagenanzahl während des Aufwickelns, kann ggf. zusätzlich die Lichtquelle LS fortlaufend oder in Stufen entgegengesetzt der Strahlrichtung des Lichtbündels LB entsprechend der Zunahme der Wickellagen so nach außen verschoben werden, daß die Breite des Lichtflecks bzw. Lichtbandes und dessen Position im Kameragesichtsfeld im wesentlichen konstant gehalten werden. Die Lichtquelle LS sollte auf jeden Fall außerhalb des äußersten Randes der jeweiligen Flansche (z.B. FL1) angeordnet sein, um auch eine Flanscherfassung mit zu ermöglichen.
Es ist auch möglich, mehr als eine Lichtquelle vorzusehen, beispielsweise zwei derartige Lichtquellen, von denen die eine etwa die Hälfte der Wicklung (= halbe Spulenbreite) beleuchtet und dazu den einen Flansch, während die andere Lichtquelle die andere Hälfte der Wickellage und den gegenüberliegenden Flansch erfaßt. Die beiden Lichtquellen können auch so ausgeführt sein, daß ihre Lichtbänder von gleicher Länge sind und deckungsgleich auf einen Bereich um den Auftreffpunkt AP des Kabels projiziert werden. Besonders vorteilhaft kommt diese Anordnung bei der Verwendung einer feststehenden Führungseinrichtung zum Einsatz. Bei der Umschaltung der Videokameras, abhängig von der Richtung der traversierenden Trommel, bleibt der Auftreffpunkt AP des Kabels an derselben Bildposition.
Zur sicheren Flanscherkennung ist darauf hinzuweisen, daß die Flanschflächen, insbesondere von Holztrommeln, häufig nicht planparallel zur Drehachse verlaufen. Deshalb werden im vorliegenden Fall zweckmäßig jeweils paarweise Lichtquelle und Videokamera bevorzugt in einem Winkel von 5° abweichend von der Orthogonalen zur Flanschfläche geneigt. Dadurch kann eine eventuelle Abschottung des Lichtbandes am Flansch verhindert werden. Bei Sichtweise auf die Trommel wird mit der rechten Lichtquelle die linke Flanschseite bzw. mit der linken Lichtquelle die rechte Flanschseite beleuchtet. Auch drei und mehr Lichtquellen sind denkbar, insbesondere dann, wenn es sich um sehr breite Spulen handelt. Diese mehreren Lichtquellen sind zweckmäßig fest positioniert.
Im Auflaufpunkt AP ist ein räumliches Koordinatensystem dargestellt, wobei die z-Richtung der Tangente an die darunterliegende Lage WL1 entspricht, also in Umfangsrichtung verläuft. Die y-Richtung zeigt bezogen auf die Drehachse AX in radialer Richtung nach außen, während die x-Richtung sich parallel zur Drehachse AX erstreckt. Die Breite des Lichtbandes LB in z-Richtung sollte möglichst klein gehalten werden, um eine optimale optische Abbildung sicherzustellen. Bevorzugt werden Lichtband-Breiten in z-Richtung, d.h. beim Auftreffen des Lichtbandes LB auf die obere Kontur des Wickelgutes WM im Bereich zwischen 0,5 mm und 5 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 3 mm vorgesehen.
Da das Lichtband in z-Richtung möglichst schmal sein sollte, ist der Winkel α zwischen der Strahlachse des Lichtbandes LB und der Radialrichtung y bevorzugt nicht so groß zu wählen. Auch aus anderen Gründen sind Winkelwerte α zwischen 10 und 60° zweckmäßig und Werte zwischen 30 und 40°, insbesondere um 35°, besonders vorteilhaft.
In der Praxis ist es zweckmäßig, die Strahlrichtung der Lichtquelle LS so auszurichten, daß diese im wesentlichen etwa in radialer Richtung verläuft, d. h. auf die Achse AX der Trommel gerichtet ist. Dadurch liegt bei zunehmendem Wickeldurchmesser, d. h. zunehmender Zahl von aufgebrachten Windungen der Auftreffpunkt im wesentlichen auf einer durchgehenden Linie. Dadurch ist weiterhin erreicht, daß im wesentlichen stets der Auftreffpunkt AP beleuchtet und beobachtet wird. Dieser Auftreffpunkt AP liegt im allgemeinen etwas weiter links als in der Darstellung nach Figur 1, weil das zugeführte Wickelgut WM nicht tangential oder waagrecht zuläuft, sondern im wesentlichen eher schräg von unten zugeführt wird.
Durch das sich in x-Richtung erstreckende, in z-Richtung sehr schmale Lichtband werden auf der Oberfläche des Wickelgutes WM leuchtende bogenförmige Lichtflecke erzeugt, welche mit einer Fernsehkamera VC abgetastet werden können. Die durch eine Linse LE angedeutete Optik dieser Fernsehkamera VC ist so ausgerichtet, daß sie die vorstehend erwähnten bogenförmig hellen Linien, welches das Lichtband LB auf der Oberfläche des Wickelgutes WM ergibt, erfassen kann. Für die räumliche Anordnung der Fernsehkamera VC gelten ähnliche Überlegungen, wie sie vorstehend für die Lichtquelle LS angedeutet worden sind, d.h. die Videokamera kann feststehend angeordnet sein und muß in diesem Fall die ganze die Breite des Wickelgutes von einem Flansch zum anderen erfassen können. Es ist auch möglich, mehrere Videokameras feststehend nebeneinander anzuordnen, von denen jede nur einen entsprechenden Teilbereich innerhalb einer Wickellage erfaßt. Schließlich ist es auch möglich, eine nur einen Teilbereich erfassende Fernsehkamera vorzuschauen, die mechanisch ebenso verschoben wird, wie die Führungseinrichtung FE. Dies ist durch den von der Lichtquelle LS ausgehenden festen Haltearm HV angedeutet, welcher die fortlaufende mechanische Verschiebung der Fernsehkamera VC in der gleichen Weise vornimmt, wie der vorher erwähnte Halterarm HS für die Lichtquelle LS. Des weiteren kann die Videokamera auch mit der Lichtquelle feststehend ausgeführt sein, wenn die Trommel selbst traversiert.
Bezogen auf die Radialrichtung y sollte die Strahlachse der Videokamera VC zweckmäßig in einem Winkelbereich β zwischen 0° und 60° verlaufen, wobei aufgrund der besseren optischen Verhältnisse bevorzugt ein Winkel von 0! Verwendet wird.
Fallweise können auch Werte zwischen 30° und 40°bevorzugt, insbesondere von 35° verwendet werden. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, wenn die Winkel α und β nicht gleich groß gewählt werden, weil dann die Auswertung optisch günstiger wird. Es wird der Summenwinkel (α + β) so gewählt, daß Werte um etwa 10 bis 60°, insbesondere um 35° erhalten werden.
Als Videokameras werden bevorzugt solche verwendet, die eine sehr hohe Auflösung haben, insbesondere sogenannte CCD-Kameras. Die von der Videokamera VC gelieferten Lichtinformationen werden von der Videokamera VC zu einer Recheneinheit CU weitergeleitet, in welcher die Auswertung fortlaufend durchgeführt wird und von der aus entsprechende Steuersignale an die Führungs- oder Verlegeeinrichtung FE gegeben werden, um im Sinne eines Regelkreises die optimale Führung des Wikkelgutes WM zu erreichen.
Zur Verdeutlichung der Zusammenhänge wird auf die Figur 2 Bezug genommen, wo in perspektivischer Darstellung die Verhältnisse im Bereich des Auflaufpunktes AP vergrößert dargestellt sind. Durch das schematisch angedeutete Lichtband LB der Lichtquelle LS, welches in der z-Richtung des Wickelgutes nur eine geringe Ausdehnung hat, entstehen auf den Windungen WD21 bis WD23 der oberen Lage WL2 bogenförmige Höhenprofillinien, die mit LP23, LP22 und LP21 bezeichnet sind. Die darunterliegende Wickellage WL1 mit den Windungen WD11 bis WD15 ergibt ebenfalls zwei helle Höhenprofillinien, von denen infolge der perspektivischen Darstellung nur die äußerste teilweise sichtbar und mit LP15 bezeichnet ist. Weiterhin ergibt das Lichtband LB im Bereich des Flansches FL1 eine im wesentlichen gerade verlaufende Linie LPF. Die Lage und der Verlauf dieser Höhenprofillinien kann in der Recheneinheit CU nach Figur 1 ausgewertet werden und läßt sich für eine exakte Erfassung des Wickelzustandes und die Erzeugung einer entsprechenden Regelgröße in einfacher Weise heranziehen. Die in Figur 2 gezeichneten bogenförmigen Höhenprofillinien LP21 bis LP23, LP15 und LPF sind, obwohl in der Zeichnung dunkel dargestellt, in Wirklichkeit helle Lichtreflexflecken, also Zonen hoher Lichtintensität.
In Figur 3 ist das zugehörige Grauwertbild und zwar für die xy-Ebene von Figur 1 dargestellt, welches bei der Auswertung der zeilenförmigen Abtastung der Videokamera VC erhalten wird. Die zeilenförmige Abtastung der Videokamera selbst erfolgt zweckmäßig in der x-Richtung und es werden für das Beispiel nach Figur 2 aus den hellen Höhenprofillinien LP21, LP22 und LP23 der obersten Lage WL2 die Bildsignale BD21, BD22 und BD23 nach Figur 3 erhalten. Darunterliegend sind die Bildsignale BD14 und BD15 der Höhenprofillinien LP14 und LP15 der Windungen WD14 und WD15 der darunterliegenden Lage WL1 erkennbar. Darüber hinaus ist die helle Linie BDF erfaßt, welche dem Verlauf des Flansches an dieser Stelle entspricht und auf das helle Lichtband LPF nach Figur 2 zurückgeht.
Figur 4 zeigt in der Darstellungsart von Figur 2 und 3 Fehlermöglichkeiten beim Auftrommeln. Es ist dabei angenommen, daß die Windung WD23 in einem unzulässig großen Abstand von der benachbarten Windung WD22 verläuft, d.h. zwischen den beiden Windungen ist ein Spalt, welcher mit Δx bezeichnet ist. Die Wickellage ist somit nicht mehr dicht genug aufgeschlossen und es muß eine Regelgröße erzeugt werden, welche möglichst umgehend diesen Spalt wieder beseitigt. Wie ersichtlich, ist für die äußeren, durch dicke schwarze Striche angedeuteten Höhenprofillinien und die daraus resultierenden Licht- oder Bildbögen BD21 bis BD23 der Wert von Δy jeweils etwa (d.h. im Rahmen der üblichen Durchmesserschwankungen etc.) gleich groß, d.h. es kommt hier zu keinem Aufsteigen.
Wäre dagegen die Wicklung zu eng vorgenommen worden und wäre es zu einem Aufsteigen gekommen, dann würde die letzte Windung WD23 die strichpunktiert angedeutete Position WD23* annehmen und der zugehörige Lichtbogen entsprechend der Höhenprofillinie würde den Verlauf BD23* annehmen. Der zugehörige Höhenwert Δy* würde von dem Wert Δy für die Windungen WD22 und WD23 deutlich abweichen und somit eine Fehleranzeige geben, dahingehend, daß ein Aufsteigen stattgefunden hat bzw. gerade stattfindet. Durch einen schnellen Regelvorgang und z.B. einen entsprechenden Eingriff auf die Führungseinrichtung FE nach Figur 1 kann das Wickelgut WD23* aus der gestrichelt dargestellten Lage wieder nach unten in die Ebene der Lage der Wicklungen WD21 und WD22 gebracht werden, so daß dann auch hierfür wieder der Wert Δy dem vorgegebenen Wert entspricht und keine unzulässige y-Abweichung mehr vorhanden ist.
Weiterhin ist die Größe ΔF eingezeichnet, welche den Abstand der letzten Windung WD23 vom Flansch FL1 angibt. Wenn dieser Abstand ΔF kleiner ist als der Durchmesser bzw. die Breite des Wickelgutes, dann kann es in der nächsten Windung zu einem Aufsteigen kommen, das aber keinen Fehler darstellt, weil der Flansch FL1 ohnehin erreicht ist. Um festzustellen, ob es sich um ein zulässiges oder unzulässiges Aufsteigen handelt, werden fortlaufend die Größen Δy und ΔF bestimmt und miteinander in Beziehung gesetzt, d.h. es wird jeweils untersucht, ob es sich innerhalb der äußeren Lage um eine zulässige oder unzulässige Veränderung handelt. Abgestellt wird dabei auf den Scheitelwert der Lichtbänder oder Höhenprofillinien, weil dadurch eine einfache und besonders exakte Lagebestimmung möglich ist.
Bezogen auf die Spulenachse AX wird in radialer Richtung gesehen jeweils für mindestens zwei Windungen z.B. WD22, WD23 der neuen Wickellage WL2 die Lage der Scheitelpunkte dieser Windungen bestimmt und bei einer Abweichung dieser Scheitelpunkte von einem Sollwert eine die Abweichung verringernde Nachstellung bei der Zuführung des Wickelgutes durchgeführt.
Aufgrund einer beim Aufsteigen der letzten Windung sich ergebenden Abweichung der Größe des Scheitelwertes Δy* der letzten Windung WD23* von der Größe des Scheitelwertes Δy einer vorangegangenen Windung (z.B. WD22) wird eine Nachstellung der Zuführung im Sinne einer Vergrößerung des seitlichen Abstandes von der vorletzten Windung WD22 durchgeführt und dadurch das Aufsteigen zurückgenommen.
Wenn in paralleler Richtung zur Spulenachse AX (x-Richtung) gesehen im Bereich des Auftreffpunktes AP des Wickelgutes jeweils für mindestens zwei Windungen WD22, WD23 der neuen Wickellage WL2 der Abstand der Scheitelpunkte dieser Windungen bestimmt wird, dann ergibt sich beim Auftreten eines Spaltes zwischen der vorletzten (WD22) und der letzten Windung (WD23) eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den benachbarten Scheitelpunkten. Aus dieser Information wird eine Nachstellung der Zuführung im Sinne einer Verkleinerung des seitlichen Abstandes der letzten Windung WD23 gegenüber der vorletzten Windung WD22 durchgeführt und Δy gegen Null gebracht.
Es ist zweckmäßig, die Lage der Scheitelpunkte mehrerer benachbarter Windungen , z.B. WD21, WD22 und WD23 zu bestimmen und daraus ein Mittelwert zu bilden, der als Sollwert Δy benutzt wird.
Mit D als Kabeldurchmesser wird vorteilhaft bei einer Abweichung des Scheitelpunktes der letzten Windung WD23 in radialer Richtung (y-Richtung) von der vorangegangenen Windung WD22 jenseits eines Toleranzwertes (bevorzugt von etwa D/20) mittels der zentralen Steuereinrichtung CU ein Nachstellsignal erzeugt, welches vorteilhaft proportional zur Höhendifferenz der Scheitelpunkte und zum Kabeldurchmesser D ist, um der gemessenen Abweichung schnellstmöglich entgegenzuwirken.
Vorteilhaft wird bei einer Abweichung des Abstandes des Scheitelpunktes der letzten Windung WD23 vom Scheitelpunkt der vorangegangenen Windung WD22 (d.h. in x-Richtung) vom Sollwert D des Kabeldurchmessers jenseits eines Toleranzwertes (bevorzugt von etwa D/50) mittels der zentralen Steuereinrichtung CU ein Nachstellsignal erzeugt, welches vorteilhaft proportional zur gemessenen Abweichung vom Sollwert und zum Durchmesser D ist, um der Abweichung schnellstmöglich entgegenzuwirken.
In Figur 5 ist ein entsprechend den Figuren 2 und 3 auf eine Kabellage gerichtetes Kamerabild einer Videokamera durch eine gestrichelte Umrandung angedeutet und mit KB bezeichnet. Innerhalb dieses relativ großen Kamerabildes KB der Videokamera wird zur Verringerung der Bildauswertezeit zweckmäßig ein kleineres Auswertefenster AF vorgesehen, das punktiert angedeutet ist. Dieses Auswertefenster AF sollte mindestens 2 Windungen der äußeren Lage sowie vorteilhaft mindestens eine, besser mindestens zwei Windungen der inneren Lage umfassen, d.h. bevorzugt insgesamt 4 Windungen aus zwei unterschiedlichen Windungslagen. Vorteilhaft können auch 3 oder 4 Windungen je Lage erfaßt werden, wodurch zwar der Aufwand etwas steigt aber auch die Genauigkeit verbessert werden kann. Im Flanschbereich sollten, um möglichst frühzeitig eine Annäherung an den Flansch zu erkennen, zweckmäßig mindestens zwei Windungen der unteren Lage erfaßt werden.
In Figur 5 sind analog zu Figur 2 drei Bildbogen BD21, BD22 und BD23 von drei beleuchteten Windungen WD21 bis WD23 einer äußeren Lage dargestellt. Darüber hinaus ist ein weiterer heller Bildbogen BD15 und ein Teil eines Bildbogens BD14 der Windungen WD15 und WD14 der darunterliegenden Lage erkennbar. Die Ordinate des dargestellten Diagramms entspricht der radialen Richtung y bezogen auf die Achse AX der Kabeltrommel, während die x-Richtung parallel zur Kabeltrommelachse verläuft, d. h. in der Richtung, in der die einzelnen Windungen aneinandergereiht werden. Weiterhin ist angenommen, daß im Bereich der Windung WD23 eine Störung ST3 auftritt, z.B. in Form einer Markierung, die auf dem Kabelmantel aufgebracht ist und die einen zusätzlichen Lichtreflex erzeugt, der von der Videokamera aufgenommen wird. Innerhalb des Auswertefensters AF ist in der y-Richtung gesehen die Höhe hO als der innere (geringere) radiale Abstand angenommen, während der äußere Bereich des vom Auswertefenster AF erfaßten Teilausschnitts mit hM bezeichnet ist. Die Stelle, an welcher die Störung ST3 auftritt, ist mit hS bezeichnet, während der dem maximalen Abstand des Lichtreflexes der Windung WD23 entsprechende Entfernungswert (=Scheitelwert) mit h3 bezeichnet ist.
Der Intensitätsverlauf i der Bildpunkte in y- Richtung, d.h. in Abhängigkeit von der Höhe h, welcher aus den Abtastwerten der Videokammera erhalten wird, ist in Figur 6 dargestellt und zwar für die Position x3 entsprechend der Linie im Maximalbereich (Scheitelbereich) P23 der Windung WD23. In einer bestimmten Entfernung hS von h0 ergeben sich Intensitätswerte HPS der Störung ST3 nach Figur 5. In einer größeren Höhe bzw. Entfernung h3 tritt die Verteilung der Intensitätswerte HP23 auf. Das heißt, für die Auswertung wird in y-Richtung eine spaltenweise Betrachtung der aus der x-Abtastung erhaltenen Intensitätswerte durchgeführt.
Die Zeilen der Videokamera entsprechen der y-Richtung gemäß Figur 5, die Spalten entsprechen der x-Richtung. Dadurch vereinfacht sich das zeilenweise Abtasten der Kabelwindungen und die spaltenweise Auswertung der Intensitätswerte nach Figur 5.
Die beiden Intensitätsverteilungen HPS und HP23 unterscheiden sich in ihren Amplituden deutlich, weil die Störung ST3 nicht vom Lichtband, sondern vom Umgebungslicht beleuchtet wird und somit schwächer ist, als die eigentlichen der Kabelkontur entsprechenden Lichtreflexe BD21 bis BD23 nach Figur 5. Durch Einsatz einer Schwelle iS kann sichergestellt werden, daß Störungen entsprechend HPS ausgeblendet werden, während die durch die reflektierenden Kabeloberflächen hervorgerufen Amplitudenwerte entprechend HP23 für die weitere Auswertung zur Verfügung stehen.
Figur 7 zeigt den bereinigten (d.h. ohne Störungen) nur auf die Maxima z.B. HP23M der jeweiligen Bildpunkte der Lichtbogen abgestellten Konturverlauf, wobei die Höhe h hier analog Figur 5 die Ordinate darstellt und die Abszisse die jeweiligen Entfernungswerte quer zur Kabellängsachse. Der Punkt P23 mit der Höhe h3 weist die Entfernung x3 auf und wurde wie vorstehend beschrieben durch die Analyse der Spalte P23 im Scheitelpunkt von BD23 erhalten. Die Figuren 5 mit 7 zeigen somit insgesamt, wie Störungen unterdrückt werden können und wie aus Figur 5 ein bereinigter, exakterer (angedeutet durch die dünneren Konturlinien in Figur 7) Kontur-Kurvenverlauf entsprechend Figur 7 erhalten wird, der in weitgehend störungsfreier und damit klarer und eindeutiger Weise die äußeren Konturlinien der erfaßten Windungslagen wiedergibt.
Die Bild- oder Helligkeitsbogen BD21 bis BD23 in Figur 5 verteilen sich über den Verlauf des jeweiligen Bogens nicht gleichförmig, sondern weisen an bestimmten Stellen, z.B. auch infolge von Bedruckungen oder dergleichen ein stärkeres Reflexionsverhalten auf und ergeben so hellere Lichtreflexe. Diese sind durch die Verbreiterungen am rechten Ende der Bildbogen angedeutet. Diese an sich unerwünschten Bildbestandteile können vorteilhaft durch den Einsatz eines Hochpaßfilters weitgehend eliminiert werden und zwar bevor die weitere Auswertung der aufgenommenen Höhenprofillinien durchgeführt wird. Durch diese Vorfilterung wird ein etwa gleichmäßiger Bildverlauf erhalten, d.h. die Verbreiterungen in Figur 5 verschwinden. dargestellt ist, d. h. die zusätzlichen störenden Anteile wie z. B. BD23R sind weitgehend beseitigt. Durch diese Vorfilterung der Intensitätswerte, insbesondere mittels eines linearen Hochpaßfilters, können somit die Kantenübergänge der gesuchten Kontur verstärkt und Helligkeitsschwankungen im jeweils aufgenommenen Bild weitgehend eliminiert werden. Auf diese Weise erhält z. B. die Intensitätsverteilung HP23 in Figur 6 deutlich steilere Flanken und ermöglicht somit eine exaktere Bestimmung der Höhenwerte z.B. h3.
Aus dem (bereinigten) Konturverlauf nach Figur 7 ist nunmehr die exakte Position des jeweiligen Maximalwertes (=Scheitelwert des Scheitelpunktes) jeder der Konturen KT21 bis KT15 zu bestimmen. Hierfür können alle bekannten Verfahren zur Bestimmung von Maximalwerten eingesetzt werden, wie z. B. Differentiation, Differenzwertbestimmung aufeinanderfolgender Meßpunkte u.s.w. Nachfolgend wird diese Bestimmung des Maximalwertes unter Einsatz von Histogrammen beschrieben.
Die in Figur 7 dargestellte relative Höhe der jeweiligen aufeinanderfolgenden Konturpunkte wird in eine Liste des Konturverlaufs eingetragen, d. h. die in Figur 7 dargestellte durchgehende Kurve ist in Wirklichkeit eine Aufeinanderfolge diskreter Einzelwerte in einer Höhentabelle, und zwar jeweils korreliert mit dem zugehörigen x-Wert.
Nachdem der bereinigte Konturverlauf entsprechend Figur 7 erzeugt worden ist, wird ein kleineres Auswertefenster AF1 entsprechend Figur 8 über diesen Konturverlauf geschoben. Figur 8 zeigt die gleiche Verteilung wie Figur 7, d. h. auf der Ordinate ist die Höhe h und auf der Abszisse der Abstand x aufgetragen. Etwaige immer noch vorhandene Störungen, d. h. solche, welche durch die Maßnahmen entsprechend Figur 6 noch nicht vollständig beseitigt werden konnten, sind schematisch mit ST81 und ST82 bezeichnet. Es ist angenommen, daß das Abtastfenster, welches kontinuierlich oder schrittweise über den Konturverlauf entsprechend Figur 8 bewegt wird, im Augenblick, auf der Kontur KT21 der Windung WD21 liegt. Das Auswertefenster AF1 ist schmaler (bevorzugt ca. 0,3 - 0,7 D, vorteilhaft 0,5 D) als der Kabeldurchmesser D, um im Konturverlauf eine auf die Einzelwindung bezogene Auswertung zu gewährleisten.
Auf diese Weise wird ein Höhen-Histogramm erhalten, welches in Figur 9 dargestellt ist, wobei die Ordinate die Anzahl n der Punkte mit gleicher Höhe wiedergibt und auf der Abszisse die Höhe h aufgetragen ist. Aus der schrittweisen Abtastung des Konturverlaufes entsprechend Figur 8 ergibt sich bei der Windung WD21 die dargestellte Histogrammverteilung, die mit HD21 bezeichnet ist. Die Maxima dieser Verteilung der Höhenwerte entsprechend HD21M werden in eine Tabelle entsprechend Figur 10 eingeschrieben. Dort sind zur Verdeutlichung drei durch Kreuzchen angedeutete Maximalwerte gezeichnet, von denen der mittlere (durch Mittelwertbildung) als PD21M markiert wird und der Lage x1 des Maximuns (Scheitelpunkt der Windung WD21) entspricht. Dieser Wert x1 wird in das Diagramm entsprechend Figur 10 eingetragen bzw. in eine Tabelle eingeschrieben, wobei auf der Ordinate die Anzahl der Treffer dargestellt ist, während auf der x-Achse die entsprechenden Werte x1 bis x3 entsprechender Maxima eingetragen sind, also die Scheitelpunkte benachbarter Windungen.
Zusätzlich ist in Figur 9 für die Windung WD15 (Abtastfenster in der Position AF1*) das Histogramm HD15 eingetragen, welches aber einen niedrigeren Wert von h hat, weil es der darunterliegenden Lage WL1 zuzuordnen ist. Daraus wird der Scheitelwert x5 der Windung WD15 bestimmt.
In schematisierter Darstellung ergibt sich somit ein Verlauf der Summe der Trefferwerte nmax, bereinigter Kurvenverlauf, wie er in Figur 10 dargestellt ist, wobei auf der Ordinate die nmax-Werte aus Figur 9 aufgetragen sind, während die Abszisse die zugehörigen x-Werte wiedergibt. Das Maximum der Windung WD21 ist mit PD21M bezeichnet und korrespondiert mit Figur 8, welche die gleiche Abszisse (x1) aufweist. Gleiches gilt für die Windungen WD22 und WD23, wobei erkennbar ist, daß die Abstände Δx12 zwischen x1 und x2 (=Scheitelwert von WD22) sowie Δx23 zwischen x2 und x3 (=Scheitelwert von WD23) gleich groß sind, d.h. diese Windungen liegen vorschriftsmäßig aneinandergereiht nebeneinander innerhalb einer Lage. Δx12 und Δx23 entsprechen im übrigen bei korrekter Auftrommlung dem Kabeldurchmesser D, der in der zentralen Rechen- und Steuereinheit CU vorteilhaft ebenfalls gespeichert ist und mit zur Auswertung herangezogen werden kann.
Die darunterliegende Windungslage welche durch die Kontur KT15 (=Windung WD15) angedeutet ist, liefert zwar einen ähnlichen Wert für nmax, wie durch PD15 angedeutet ist, wobei jedoch die Position x5 sich deutlich um Δx35 von der Position x3 unterscheidet, d.h. Δx35 ist wesentlich anders als die vorhergehenden Werte Δx12 und Δx23 zwischen benachbarten Windungen innerhalb der äußeren Lage WL1. Der kleinere Wert von PD14 ist als Rest der Kontur KT14 der Windung WD14 nicht relevant. Die Werte der unteren Lage WL1 sind von denen der Lage WL2 durch die unterschiedlichen Höhenwerte h1 und h2 (vgl. Figur 13) klar unterscheidbar. Für die Abstandsbestimmung im Rahmen der Überprüfung auf Wickelspalte werden nur die Windungen der aktuellen Wickellage, d.h. Scheitelwerte mit etwa gleicher Höhe (h2), herangezogen.
Um eine kurze Auswertezeit zu erreichen, wird das jeweils neue Histogramm entsprechend Figur 9 aus dem zuletzt berechneten Histogramm bestimmt. Hierzu wird der neue Höhenwert des Pixels am Fensterende in das Histogramm eingetragen und der Höhenwert des Pixels am Fensteranfang aus dem Histogramm entfernt.
Die Speicherung der Amplitudenwerte entsprechend Figur 9 erfolgt in einer Maximum-Liste, d. h. der jeweilige Summenwert nmax und der zugehörige Höhenwert h werden zusammen mit den x-Werten x1 bis x5 gespeichert, bzw. in ein Register eingeschrieben.
Während des Verschiebens des Auswertefensters AF1 können durch den Vergleich des Maximumverlaufs mit einer einstellbaren Schwelle nS in Figur 10 die Positionen der einzelnen Windungen (x1 bis x4) voneinander getrennt und genau bestimmt werden. Der Einfluß der Störungen ST81 und ST82 (Figur 8) bzw. der daraus resultierenden Verteilungen ST82* und ST81* (Figur 9) werden z.B. durch eine Schwelle unterdrückt, da ihre Summenwerte nmax deutlich kleiner sind als die nmax-Werte der Windungen.
In Figur 11 ist der bereinigte Konturverlauf entsprechend Figur 8 nochmals dargestellt, wobei auf der Ordinate die Höhe h und auf der Abszisse die Entfernung x aufgetragen ist.
Dieser Konturverlauf wird in x-Richtung abgetastet und die einzelnen Höhenwerte in ein Histogramm eingetragen. Das so erhaltene Höhenhistogramm ist in Figur 12 wiedergegeben, wo auf der Abszisse die Höhe h und auf der Ordinate Anzahl n der Bildpunkte gleicher Höhe aufgetragen ist. Neben den beiden Verteilungen ST82* und ST81* für die in Figur 11 angedeuteten Störungen ST82 und ST81 entstehen zusätzlich zwei weitere Verteilungen die mit HDH1 und HDH2 bezeichnet sind. Bei der Auswertung der einzelnen Verteilungen HDH1 und HDH2 werden zweckmäßig zur Trennung der Höhenverteilungen und zur Maximumbestimmung Schwellen eingeführt, die auf die lokalen Minima und Maxima der Verteilungen bezogen sind. Die erste dieser Schwellen SW11, die bei der Verteilung HDH1 dargestellt ist, geht aus von dem Wert n = 0 oder einem Minimalwert für n. Zugelassen für die weitere Auswertung sind nur n-Werte, welche diese Schwelle SW11 (Plus-Schwelle) überschreiten, wie dies beispielsweise durch das bei der Höhe h1 angedeutete Rechteck der Verteilung HDH1 der Fall ist. Die gleiche, hier von einem Minimalwert von n ausgehende Schwelle (Plus-Schwelle) ist bei der Verteilung HDH2 vorgesehen und mit SW21 bezeichnet. Dementsprechend überschreitet nur das bei der Höhe h2 auftretende Rechteck der Verteilung HDH2 diese Schwelle SW21.
Weiterhin ist eine Minus-Schwelle vorgesehen, die bei der Verteilung HDH1 mit SW12 bezeichnet ist. Der nachfolgende Wert n des Histogramms muß unterhalb dieser Schwelle SW12 liegen. Analog tritt die gleiche Minus-Schwelle SW22 bei der Verteilung HDH2 auf und läßt nur Werte für die weitere Auswertung zu, bei denen der nachfolgende n-Wert kleiner ist als der vorgegebene Schwellenabstand SW22. Durch den Einsatz der genannten Schwellen wird somit eine exakte Trennung der Höhenverteilungen und eine genaue Bestimmung der Maximas sichergestellt.
Die so gefundenen Höhenniveaus h1 (für die untere Lage WL1) und h2 (für die äußere Lage WL2) sind in Figur 13 in Abhängigkeit von der Koordinate x nochmals dargestellt und decken sich im wesentlichen mit den Mittelwerten der Scheitelpunkte der jeweiligen, von dem Auswertefenster erfaßten Windungen.
Figur 14 zeigt den Konturverlauf h in Abhängigkeit von x (d.h. nach dem Abarbeiten der Schritte nach Figur 5 und 6) bei Annäherung der äußeren Lage an den Flansch FL1 der Aufwickeltrommel. Es ist angenommen, daß in der äußeren Lage gegenüber den vorangegangenen Beispielen eine weitere Windung aufgebracht wurde, deren Kontur mit KT24 bezeichnet ist. In der unteren Lage ist die bisherige Windung WD15 nur noch teilweise sichtbar (KT15) und dafür ist die benachbarte, an den Flansch FL1 anstoßende Windung mit der Kontur KT16 erfaßt. Der Flansch FL1 erscheint als schräge Linie und zwar wegen der Projektion unter dem Beobachtungwinkel. Zur Erhöhung der Genauigkeit werden zweckmäßig die Positionen aller Punkte des Konturverlaufs in Abhängigkeit von ihrer Höhenposition transformiert. Zur Berechnung der Verschiebung in der x-Richtung wird die Gleichung dx = -m·hx verwendet, wobei m die Steigung der Flanschkontur im Bild, bezogen auf das Koordinatensystem (h, x) und hx die Höhe des Konturpunkts an der Position x darstellt.
Nach dieser Transformation wird ein neuer Konturverlauf (transformierter Konturverlauf) erhalten, der in Figur 15 dargestellt ist und bei welcher der Flansch nunmehr als in h-Richtung verlaufend dargestellt ist und zur Unterscheidung gegenüber Figur 14 mit FL1* bezeichnet ist. Die ebenfalls transformierten Konturverläufe sind mit KT22* bis KT16* bezeichnet. Dieser transformierte Konturverlauf wird fortlaufend erzeugt, weil nicht bekannt ist, zu welchem Zeitpunkt der Flansch im Gesichtsfeld erscheint.
Entsprechend Figur 16 werden die in Figur 15 erhaltenen Positionen in ein Histogramm eingespeichert und man erhält so ein Positions-Histogramm, welches die Flanschposition xF darstellt, wobei diese durch das Maximum des Histogramms HF1* entsprechend der transformierten Linie FL1* nach Figur 15 erhalten wird.
Bei allmählich erfolgender Annäherung an den Flansch FL1 wird somit fortlaufend erneut die Flanschposition xF bestimmt und für die weitere Steuerung des Auftrommelvorganges herangezogen.
Wie sich aus Figur 14 und Figur 15 ergibt, ist der Abstand ΔxF zwischen x4 (Scheitelpunkt einer letzten Windung WD24 von WL2 mit der Kontur KT24*) und dem Flansch F11* noch größer als der Kabeldurchmesser D. Deshalb kann weiterhin aufgetrommelt werden und zwar so lange, bis der Abstand ΔxF kleiner wird als der halbe Kabeldurchmesser. In diesem Fall berührt die letzte Windung bereits den Flansch FL1. Wenn dieser Punkt erreicht wird, kommt es zu einem "Aufsteigen" der neuen Windung, die jedoch, weil jetzt eine neue Lage angefangen wird erwünscht ist. Es handelt sich also nicht um ein fehlerhaftes Aufsteigen, wie es im Zusammenhang mit Figur 4 erläutert wurde, sondern um das erwünschte Erreichen der Flanschposition.
Nachfolgend muß dann dafür gesorgt werden, daß die Wickelrichtung die in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen stets von links nach rechts verlaufend angenommen wurde, nunmehr von rechts nach links erfolgt, d.h. die Traversierrichtung muß gewechselt werden. Dies kann, je nach dem jeweiligen Verlege- bzw. Traversierverfahren entsprechend durchgeführt werden. Bei Verwendung eines Verlegearms oder einer Verlegehand wird diese nicht mehr wie bisher von links nach rechts bewegt sondern von rechts nach links. Wenn anstelle eines Verlegearmes mit einem als Ganzes traversierenden Aufwickler gearbeitet wird, dann muß nach dem erreichen des Flansches die Umschaltung der Traversierrichtung durchgeführt werden.
Da die erste Windung der neu angefangenen Lage zweckmäßig über die volle Länge am Flansch anliegen sollte, ist es zweckmäßig, für den Zeitraum, der benötigt wird, um diese erste Windung aufzubringen, den Traversiervorgang selbst anzuhalten. Dieses Anhalten des Traversiervorganges kann bereits bei der letzten Windung der letzten Lage erfolgen und über das Erreichen des Flansches hinausgeführt bis zum Vollenden der ersten Windung fortgesetzt werden. Es wird also vorteilhaft der Traversiervorgang im Bereich der Annäherung an den Flansch und noch eine gewisse Zeit nachher angehalten.
Figur 17 zeigt den Konturverlauf KT23 bis KT26, wobei angenommen ist, daß gegenüber Figur 14 eine weitere Windung (KT26) in der äußeren Lage aufgebracht wurde. Es ist somit eine so starke Annäherung an den Flansch erreicht worden, daß der Spalt kleiner ist als der halbe Kabeldurchmesser. Es muß somit eine neue Windungslage begonnen werden was, wie bereits beschrieben durch Anhalten und nachfolgendes Umkehren des Traversierungsvorganges eingeleitet wird.
Bei der Trommel oder Spule ergibt sich (bei gleichbleibend vorausgesetzter Fertigungsgeschwindigkeit des Kabels) je nach Lage der jeweiligen Windung bzw. des Wicklungdurchmessers eine bestimmt Anzahl von Bildern der Videokamera pro Umdrehung. Wenn der Wickeldurchmesser größer wird, wird diese Anzahl größer. Weiterhin ist zu beachten, daß durch den Einlaufpunkt des Kabels beim Durchtritt durch den Flansch (Einlaufschnecke) am Anfang des Wickelvorgangs eine Art "Unstetigkeitsstelle" erzeugt wird, die sich auch bei den weiteren Lagen - wenn auch geringfügig verflacht - zeigt. Diese "Unstetigkeitsstelle" bewirkt eine in kurzer Zeit auftretende Änderung der x-Koordinate, während sich x im üblichen Wickelbereich außerhalb dieser "Unstetigkeitsstelle" zeitlich nur sehr langsam ändert. Die Position des Kabels bzw. der jeweiligen Windung wird nach wie vor analog zu den Figuren 8-16 ermittelt, wobei Figur 18 die fortlaufende Annäherung an den Flansch zeigt. Auf der Abszisse ist der jeweilige Abstand d vom Flansch FL1 aufgetragen, d.h. bei der fortlaufenden Annäherung ergeben sich im Positionshistogramm die Verteilungen HP4 (=Aufbringen der Windung WD24), HP5 (=Aufbringen der Windung WD25) und HP6 (=Aufbringen der Windung WD24), deren Maxima jeweils um den Kabeldurchmesser D gegeneinander versetzt sind. Dabei nehmen die Abstandswerte d aufgrund der fortschreitenden Annäherung an den Flansch fortlaufend ab. Durch den Einsatz einer entsprechenden Schwelle Sp kann die Ermittlung des jeweiligen Maximums des Positionshistogramms sicher erfolgen, da durch die Schwelle Störungen unterdrückt werden.
Die "Unstetigkeitsstelle" markiert den Beginn einer neuen Windung, während dessen die nächstfolgende "Unstetigkeitsstelle" die Beendigung einer Windung angibt. Um nun unabhängig vom jeweiligen Durchmesser der jeweils aufgetragenen Lage den genauen, für eine Umdrehung benötigten Zeitraum möglichst exakt ermitteln zu können, bietet es sich an, die Anzahl der von der Fernsehkamera aufgenommenen Bilder von einer derartigen "Unstetigkeitsstelle" bis zur nachfolgenden nächsten "Unstetigkeitsstelle" zu zählen und festzuhalten. Da innerhalb einer Lage die Zahl der Bilder je Umdrehung praktisch konstant ist, steht eine Meßgröße zur Verfügung, die es erlaubt, relativ genau festzulegen, wie lange jeweils das Aufbringen einer Windung dauert. Dieser Zeitraum für das Aufbringen einer Windung ist mit besonderem Vorteil bei der Umkehrung der Traversierrichtung anwendbar, weil hier das "Aufsteigen" zugelassen wird und einfach der Traversiervorgang für eine bestimmte Zeit angehalten wird. Diese Zeit, die sich von Lage zu Lage entsprechend des Lagenumfangs ändert, wird aus der vorstehenden Wicklungszeit je Lage bestimmt und solange der Traversiervorgang angehalten.
Bei Annäherung an den Flansch kann aus der bekannten Umdrehungszeit je Windung im voraus ermittelt werden, wann die jeweils laufende Windung nicht mehr vollständig in den verbleibenden Spalt hineinpaßt, d.h. wann es zu einem gewissen zugelassenen "Aufsteigen" kommt.
Wenn der Restabstand noch relativ groß ist, z.B. bei 0,8D liegt, dann wird die nächstfolgende Windung nur sehr wenig höher liegen, als die bisherige Windungslage. Es bildet sich also dann eine erste Windung aus, die nur z. B. um etwa 0,5D höher liegt als die bisherige Lage. Infolge der sich so ausbildenden Vertiefungen würde es zu nicht mehr gleichmäßigen Wickelaufbauten im Flanschbereich kommen und es kann deshalb erforderlich sein, auf die vorhandene entsprechend abgesenkt verlaufende erste Windung eine zweite Windung aufzusetzen, um derartige Vertiefungen zu vermeiden. Die Entscheidung, ob als erste Windung bei stillstehender Traversierung nur eine Windung oder zwei Windungen aufgebracht werden, ergibt sich aus dem Zustand der letzten Wickellage im Moment der Rest-Spaltverkleinerung unter D.
Das Positionshistogramm entsprechend Figur 18, welches den Abstand der jeweiligen Windung zum Flansch zeigt, ermöglicht in einfacher Weise die Vorherbestimmung der vorstehend beschriebenen Aufsteige-Problematik im Flanschbereich.
Wenn in Figur 17 somit der Flansch im Auswertefenster entsprechend AF1 in Figur 8 mehrfach hintereinander erkannt wird, so ist klar, daß eine Annäherung an den Flansch erfolgt und ab diesem Zeitpunkt wird der Abstand des auflaufenden Kabels zum Flansch in ein Positionshistogramm nach Figur 18 eingetragen. Wenn der Abstand des auflaufenden Kabels zur Position der Flansches FL1 gleich wird dem Durchmesser des Kabels, dann kommt es zu einer Berührung zwischen dem auflaufenden Kabel und dem Flansch.
Wenn der aus Figur 18 leicht zu bestimmende Abstand d vom Flansch kleiner wird als der Kabeldurchmesser D, dann kommt es zu einer Umkehrung des Verlegevorgangs, d. h. die nächste Lage wird in der umgekehrten Richtung auf die vorangegangene aufgelegt. Gleichzeitig verändern sich die Werte von h in entsprechender Weise und der vorstehend beschriebene Prozeß entsprechend den Figuren 5 bis 18 wird erneut durchlaufen.
Figur 19 zeigt in schematischer Darstellung den Grundaufbau einer Kabelverlege-Einrichtung entsprechend der Erfindung. Die Kabeltrommel SP kann zur Traversierung zwischen zwei Anschlägen AS1 und AS2 verschoben werden, wobei sie gleichzeitig um die Achse AX rotiert (die entsprechenden Antriebs- und Verstellmittel sowie die Steuerung sind hier nicht dargestellt). Hierfür werden handelsübliche Aufwickeleinrichtungen in der Fertigung eingesetzt, die auch nachträglich entsprechend der Erfindung aufgerüstet werden können. Diese Art der Verlegung hat den Vorteil, daß mit einem weitgehend im Raum feststehenden Auflaufpunkt des jeweiligen Kabels gearbeitet werden kann. Die Regelung der Querverschiebung der Kabeltrommel SP wird von einer zentralen Steuereinrichtung CU aus durchgeführt. Die mechanisch Vorspannung des auflaufenden, hier nicht dargestellten Kabel, wird mittels eines Tänzers DSC eingestellt, dessen Spannung ebenfalls von der zentralen Steuereinrichtung CU her beeinflußt werden kann.
Die Beleuchtung des jeweiligen Auflaufpunktes erfolgt durch das Licht eines Lasers LSA, dessen Ausrichtung ebenfalls von der Zentralen Steuereinheit CU gesteuert wird. Weiterhin ist eine zentrale Stromversorgung PSU vorgesehen, welche die einzelnen Teile mit der notwendigen Versorgungsspannung bedient, wobei von einem Steuerpanel STP aus die Steuerung der verschiedenen Abläufe durchgeführt werden kann.
Eine oder mehrere Videokameras VC werden über ein Steuerelektronik CTE angesteuert und sie liefern ihr Videosignal an die Zentrale Steuereinheit CU, in welcher die Auswertung entsprechend den Figuren von 5 bis 19 durchgeführt wird. Die Steuereinheit CU steuert weiterhin die verschiedenen Servoantriebe, z. B. für die Fokussierung der Laser-/Kamera-Achse FCA und für die Feinverstellung der Führungseinrichtung FE der jeweils auflaufenden Windung WM, um einen gleichmäßigen Verlegevorgang bzw. die Abkehr von der Spulenwand bei Erreichung des Seitenflansches durchzuführen. Diese Feinverschiebung erfolgt beispielsweise mittels einer Führungsgabel oder einer Hülse ("Kabelhand") in welcher das jeweilige Kabel mit seiner auflaufenden Windung WM geführt ist, wobei hier nur kleine, jedoch sehr schnelle Verschiebungen durchzuführen sind. Auf einer Anzeigeeinrichtung LCD, z. B. einem Videobildschirm, werden der jeweilige Zustand der auflaufenden Windungslage und/oder die Konturverläufe, entsprechend den Figuren 5 bis 18, dargestellt.
In Figur 20 ist die Spule SP in Form einer Kabeltrommel an einem Rahmen RAA gehalten, der langsam entsprechend der Wickelrichtung fortlaufend verschoben wird und zwar parallel zur Trommelachse AX. Weiterhin ist auf der Oberfläche der Windungen das schmale, vorzugsweise farbige, Lichtband LBD zu erkennen, wobei im vorliegenden Beispiel angenommen ist, daß die gesamte Breite der Spule SP von einem entsprechenden schmalen Lichtband beleuchtet wird. Bei der gerade auflaufenden Windung ist, wie aus dem Verlauf des Lichtbandes LBD erkenntlich ist gerade ein Fehler aufgetreten (= Spalt ΔX zur benachbarten Windung), was einen entsprechenden Korrekturvorgang auslösen soll. Da der Rahmen RAA mit der gesamten Kabeltrommel SE in einer gleichmäßigen Geschwindigkeit längs der Achse AX bewegt wird, ist dieser nicht geeignet, kurzfristige und schnelle Änderungen beim Legevorgang vorzunehmen. Hierzu dient die Führungseinrichtung FE, die im vorliegenden Fall zwei Rollen RL1 und RL2 enthält, welche das Wickelgut WM fingerartig zwischen sich einschließen und dieses exakt führen. Durch eine rasche Bewegung entsprechend dem Pfeil PE1 kann der Anschluß zwischen der letzten Windung und der gerade aufzubringenden Windung soweit wieder hergestellt werden, daß der Spalt ΔX wieder verschwindet. Vom Auftreten eines Fehlers bis zu dessen Korrektur durch die Nachstellung des Wickelgutes mittels der Feinverschiebung sollte zweckmäßig nur einen Drehwinkelbereich von unter 20 Grad, vorzugsweise unter 5 Grad durchlaufen worden sein.
Würde es zu einem Aufsteigen kommen (vgl. Figur 4), dann würde die Führungseinrichtung FE in Richtung des Pfeiles PE1 bewegt und dadurch das Aufsteigen wieder beseitigt. Die Führungseinrichtung FE arbeitet also sehr schnell, so daß nur geringe Umlaufwinkel in Richtung des Wickelumfanges durchlaufen werden, bevor die Führungseinrichtung FE korrigierend eingreift.
In Figur 21 läuft das Wickelgut WM über verschiedene Umlenkrollen UR1 bis UR3 zu und gelangt schließlich über die Führungseinrichtung FE zur Aufwickeltrommel bzw. -spule SP. Die verschiedenen Umlenkrollen UR1 bis UR3 sind an einem Support SUP befestigt, der im wesentlichen in vertikaler Richtung verläuft. Schräg hierzu ist Führungsarm FAR vorgesehen, an dessen unterem Ende über einen Ausleger AFE und einen Querarm FEA die Führungseinrichtung FE gehalten ist. Diese Führungseinrichtung FE bewirkt die in Zusammenhang mit Figur 20 beschriebene Feineinstellung, wie durch den Doppelpfeil angedeutet ist. Der Ausleger AFE ist über eine Führungshülse HLS2 am Führungsarm FAR gehalten und kann so längs dessen Achse bei zunehmender Wickelhöhe nach oben verschoben werden, damit die Führungskorrektur möglichst schnell und exakt durchgeführt werden kann. Weiterhin ist an dem Führungsarm FAR ein Ausleger ALA vorgesehen, der in einem größeren Abstand von der Spule SP angeordnet ist. Dieser Auslegerarm ALA ist ebenfalls in Längsrichtung der Führung FAR durch eine Führungshülse HLS1 verschiebbar gehalten und trägt die Lichtquelle LS (Laserlicht), welche ihren Strahl auf die äußere Windungslage richtet. Weiterhin ist am Ende dieses Auslegerarmes ALA die Videokamera VC angebracht, deren Erfassungsbereich auf die Reflexzonen des hier nicht sichtbaren Lichtbandes gerichtet ist.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut (WM) auf eine Spule (SP), wobei das Wickelgut (WM) fortlaufend zugeführt wird, und wobei durch mindestens eine Videokamera (VC) die Lage des Wickelgutes (WM) beobachtet und aufgezeichnet wird und die so erhaltenen Daten über die Bewicklung einer Recheneinheit (CU) zuleitet werden, die eine entsprechende Nachstellung der Zuführung des Wickelgutes veranlaßt,
    dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf die Spulenachse (AX) in radialer Richtung gesehen jeweils für mindestens zwei Windungen (WD22, WD23) der neuen Wickellage (WL2) die Lage der Scheitelpunkte dieser Windungen bestimmt wird und daß bei einer Abweichung dieser Scheitelpunkte von einem Sollwert eine die Abweichung (ΔX; Δy) verringernde Nachstellung bei der Zuführung des Wickelgutes durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf Grund einer beim Aufsteigen der letzten Windung in radialer Richtung bezogen auf die Spulenachse (AX) sich ergebenden Abweichung der Größe des Scheitelwertes der letzten Windung (WD23) in radialer Richtung bezogen auf die Spulenachse (AX) von der entsprechenden Größe des Scheitelwertes einer vorangegangenen Windung (WD22) eine Nachstellung der Zuführung im Sinne einer Vergrößerung des seitlichen Abstandes von der vorletzten Windung (WD22) durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß in paralleler Richtung zur Spulenachse (AX) gesehen im Bereich des Auftreffpunktes (AP) des Wickelgutes jeweils für mindestens zwei Windungen (WD22, WD23) der neuen Wickellage (WL2) der Abstand der Scheitelpunkte dieser Windungen bestimmt wird und daß auf Grund einer beim Auftreten eines Spaltes (ΔX) zwischen der vorletzten (WD22) und der letzten Windung (WD23) sich ergebenden Vergrößerung des Abstandes zwischen den benachbarten Scheitelwerten eine Nachstellung der Zuführung im Sinne einer Verkleinerung des seitlichen Abstandes der letzten Windung (WD23) gegenüber der vorletzten Windung (WD22) durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß durch die der Beobachtung dienende Videokamera (VC) der Zustand der Lage des wickelgutes im Bereich des Auftreffpunktes (AP) bestimmt wird, wo das Wickelgut (WM) auf die darunterliegende Wickellage (WL1) trifft.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß vom Auftreten eines Fehlers bis zu dessen Korrektur durch die Nachstellung vom Wickelgut (WM) ein Winkelbereich von unter 20 Grad, vorzugsweise unter 5 Grad durchlaufen worden ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellung mittels einer das Wickelgut erfassenden Führungseinrichtung (FE) durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Wickelgut (WM) im Bereich des Auftreffpunktes (AP) durch ein, vorzugsweise quer zur Aufwickelrichtung verlaufendes, Lichtband (LB) beleuchtet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß Störungen im Oberflächenbereich der Windungen durch Filter und/oder Schwellen bei der Signalauswertung ausgeblendet werden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß durch eine spaltenmäßige verarbeitung der zeilenmäßig gewonnenen Abtastwerte ein bereinigter, den Oberflächenverlauf der Windungen entsprechender Konturverlauf gewonnen wird (Fig. 7).
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    auch der Scheitelpunkt mindestens einer Windungen der darunterliegenden Lage (WL1) bestimmt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Scheitelpunkte mehrerer benachbarter Windungen (WD21,WD22,WD23) bestimmt und daraus ein Mittelwert gebildet wird, der als Sollwert benutzt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Abweichung des Scheitelpunktes der letzten Windung (WD23) in radialer Richtung (y-Richtung) um mehr als einen Toleranzwert, vorzugsweise um mehr als D/20, vom Sollwert mittels der zentralen Steuereinrichtung (CU) ein Nachstellsignal erzeugt wird, welches der gemessenen Abweichung vom Sollwert entgegenwirkt.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Abweichung des seitlichen Abstandes des Scheitelpunktes der letzten Windung (WD23) vom Scheitelpunkt der vorangegangenen Windung (x-Richtung) um mehr als einen Toleranzwert, vorzugsweise um mehr als D/50, vom Sollwert D des Kabeldurchmessers mittels der zentralen Steuereinrichtung (CU) ein Nachstellsignal erzeugt wird, welches der gemessenen Abweichung vom Sollwert entgegenwirkt.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtung auch im Flanschbereich (FL) durchgeführt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei Annäherung an den Flansch (FL) der Abstand (ΔXF) der letzten Windung (WD24) vom Flansch (FL) fortlaufend bestimmt wird.
  16. Einrichtung zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut (WM) auf eine Spule (SP), bei der das Wickelgut (WM) über eine Führungseinrichtung (FE) zugeführt wird, welche die Wikkellage des Wickelgutes (WM) auf der Spule (SP) so verändert, daß eine möglichst gleichmäßige Bewicklung stattfindet unter Verwendung einer Videokamera (VC) für die Beobachtung der Wickellage, welche die von ihr ermittelten Daten über die Lage der Wicklung einer Recheneinheit (CU) zuführt, welche eine entsprechende Nachstellung der Führungseinrichtung (FE) veranlaßt,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtquelle (LS) vorgesehen ist, die ein Lichtband zumindest auf Teilen der letzten Wickellage (WL2) erzeugt und
    daß die der Beobachtung dienende Videokamera (VC) so angeordnet ist, daß sie den Zustand der beleuchteten Wickellage etwa im Bereich des Auftreffpunktes (AP) bestimmt, wo das Wickelgut (WM) auf die darunterliegende Wickellage (WL1) trifft, und die Recheneinheit (CU) derart ausgebildet ist, daß durch die Recheneinheit jeweils für mindestens zwei Windungen (WD22, WD23) der neuen Wickellage (WL2) eine Auswertung hinsichtlich der Lage der Scheitelpunkte dieser Windungen in radialer Richtung der Spule gesehen durchgeführt wird und bei einer Abweichung dieser Scheitelpunkte von einem Sollwert eine die Abweichung (ΔX; Δy) verringernde Nachstellung der Führungseinrichtung (FE) veranlaßt wird.
  17. Einrichtung nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine Strahlachse der Videokamera (VC) in einem ersten in Umfangsrichtung der Spule angeordneten Winkel (β) zu einer radialen Richtung der Spule (y) und eine Strahlachse der Lichtquelle (LS) in einem zweiten in Umfangsrichtung der Spule angeordneten Winkel (α) zu der radialen Richtung der Spule (y) angeordnet sind und der erste und zweite Winkel einen Summenwinkel (α + β) bilden, der Werte um 10° bis 60° annimmt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018117687A1 (de) * 2018-07-21 2020-01-23 Dr. Brandt Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum optischen Überwachen der Anordnung wenigstens eines Zugmittels sowie Verwendung
EP4480886A4 (de) * 2022-02-15 2025-06-04 Tadano Ltd. Vorrichtung zur erkennung von falschwicklungsfehlern und verfahren zur erkennung von falschwicklungsfehlern

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7290476B1 (en) 1998-10-20 2007-11-06 Control Products, Inc. Precision sensor for a hydraulic cylinder
DE19950285A1 (de) * 1999-10-19 2001-04-26 Rieter Ag Maschf Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens auf eine Spule
DE19954072A1 (de) 1999-11-10 2001-05-17 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln von Kabeln auf eine Kabeltrommel
US7093361B2 (en) * 2002-01-23 2006-08-22 Control Products, Inc. Method of assembling an actuator with an internal sensor
US7197974B2 (en) * 2004-01-15 2007-04-03 Control Products Inc. Position sensor
US7609055B2 (en) * 2004-07-21 2009-10-27 Control Products, Inc. Position sensing device and method
DE102005028231A1 (de) * 2005-06-17 2006-12-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Konzept zum Überwachen der Herstellung von aus mehreren Materiallagen bestehenden Objekten
DE102006018428B8 (de) * 2006-04-20 2015-12-17 Maschinenfabrik Niehoff Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Verlegen von langgestrecktem Wickelgut
WO2009047719A2 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Herbert Schmitz A method, apparatus and system for monitoring the winding of rope about a drum
DE102008038316A1 (de) 2008-08-19 2010-03-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines Abstandsmaßes an aufgewickelten Materialien
US8147163B2 (en) * 2009-01-15 2012-04-03 Exponent, Inc. Tire rapid entanglement and arresting device
ITTO20110550A1 (it) * 2011-06-23 2012-12-24 Cometo S N C Stratificatore per macchina bobinatrice
NO339902B1 (no) * 2012-11-02 2017-02-13 Rolls Royce Marine As System for å regulere av- eller pålessing av en kabel eller lignende på en trommel
US9302872B2 (en) 2013-07-30 2016-04-05 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Diameter measurement of a roll of material in a winding system
DE102014001058B4 (de) * 2014-01-28 2021-01-07 Gabo Systemtechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts
ITUB20154968A1 (it) * 2015-10-16 2017-04-16 Danieli Automation Spa Dispositivo di gestione per apparato bobinatore e relativo metodo
CN106348091A (zh) * 2016-09-22 2017-01-25 苏州赛历新材料科技股份有限公司 一种快速镀锡收料用自动排线及补偿装置
CN108328416A (zh) * 2018-04-11 2018-07-27 成都九系机器人科技有限公司 自动排线装置
BE1026139B1 (de) * 2018-07-25 2019-10-18 Dr Brandt Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum optischen Überwachen der Anordnung wenigstens eines Zugmittels sowie Verwendung
DE102019126699A1 (de) 2019-08-02 2021-02-04 Liebherr-Components Biberach Gmbh Seilwinde sowie Hubvorrichtung mit einer solchen Seilwinde
CN112938629B (zh) * 2021-03-19 2024-08-23 福建迈可博电子科技集团股份有限公司 一种电缆盘线机
CN113800320A (zh) * 2021-09-23 2021-12-17 山东兰海新材料科技有限公司 金属微细线精密排线方法及装置
CN113932716B (zh) * 2021-11-11 2023-04-28 四川九洲电器集团有限责任公司 一种大型电机线圈检测装置及检测方法
CN115496774A (zh) * 2022-10-12 2022-12-20 国器智眸(重庆)科技有限公司 电缆线排线间距自动调整方法、装置以及电子设备
CN115893107B (zh) * 2022-12-12 2025-07-04 井冈山市吉达金属股份有限公司 一种铜包钢用镀铜滚筒装置
US12540059B2 (en) * 2022-12-19 2026-02-03 TAIT Global LLC CV camera cable wrap sensor
CN116281393A (zh) * 2022-12-30 2023-06-23 上海兰宝传感科技股份有限公司 一种线缆卷线排布实时检测装置和方法
EP4510156A4 (de) * 2023-06-27 2025-06-25 NITTOKU Co., Ltd. Drahtwickelvorrichtung und drahtwickelverfahren
DE102024112998A1 (de) * 2024-05-08 2025-11-13 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Seilwinde

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3319070A (en) * 1964-04-02 1967-05-09 Western Electric Co Photoelectric device for distributing strands on a reel
DE3024094A1 (de) * 1980-06-27 1982-01-21 Rosendahl Industrie-Handels AG, Schönenwerd Wickelmaschine zum aufwickeln von strangfoermigem wickelgut auf eine spule
DE3024095A1 (de) * 1980-06-27 1982-01-21 Rosendahl Industrie-Handels AG, Schönenwerd Wickelmaschine zum aufwickeln von strangfoermigem wickelgut auf eine spule
CH653654A5 (fr) * 1983-06-24 1986-01-15 Maillefer Sa Dispositif de commande automatique d'une operation de trancanage.
JPH01203174A (ja) * 1987-10-20 1989-08-15 Furukawa Electric Co Ltd:The 線状体の巻取方法
IT1219381B (it) * 1988-06-16 1990-05-11 Ceat Cavi Spa Macchina bobinatrice automatica per cavi elettrici e simili comprendente un sistema di visione artificiale per il controllo della stratificazione delle spire e procedimento di controllo per tale macchina
US4928904A (en) * 1988-10-05 1990-05-29 The Boeing Company Gap, overwind, and lead angle sensor for fiber optic bobbins
JPH0416464A (ja) * 1990-05-11 1992-01-21 Fujikura Ltd ケーブルの整列巻き方法
DE4036370A1 (de) * 1990-11-15 1992-05-21 Rheinmetall Gmbh Verfahren und vorrichtung zur kontrolle des wicklungsverlaufes orthozyklisch gewickelter spulen
IT1257931B (it) * 1992-12-14 1996-02-19 Ceat Cavi Ind Srl Sistema di controllo per una macchina bobinatrice per cavi elettrici e simili, comprendente un sistema di visione artificiale per il controllo della stratificazione delle spire, e procedimento di controllo di tale macchina
DE19507020A1 (de) * 1995-03-01 1996-09-05 Peter Dr Boll Optische Verlegeeinheit zum Bewickeln von Flanschspulen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018117687A1 (de) * 2018-07-21 2020-01-23 Dr. Brandt Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum optischen Überwachen der Anordnung wenigstens eines Zugmittels sowie Verwendung
EP4480886A4 (de) * 2022-02-15 2025-06-04 Tadano Ltd. Vorrichtung zur erkennung von falschwicklungsfehlern und verfahren zur erkennung von falschwicklungsfehlern

Also Published As

Publication number Publication date
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