FI76048C - Automatisk styranordning foer en upplindningsmaskin. - Google Patents

Description

76048

Kelauskoneen automaattinen ohjauslaite - Automatisk styran-ordning for en upplindningsmaskin Tämä keksintö kohdistuu kelauskoneen automaattiseen ohjauslaitteeseen , joka tuotanto- tai käsittelyIinjasta tulevasta kaapelista pystyy muodostamaan vyyhdin rummulle/ jolle kaapeli on kiinnitetty, joka kone käsittää rummun kannattimen, kaapeliohjaimen, käyttölaitteet rummun pyörimisliikkeen aikaansaamiseksi kannattimen varassa olevan akselinsa ympäri ja rummun kannattimen ja kaapeliohjaimen välisen suhteellisen liikkeen aikaansamiseksi samansuuntaisesti akselin kanssa, jolloin laite käsittää detektorilaitteen suhteellisen asennon määrittämiseksi mainitussa suunnassa, rummun kannattimen, kaapeliohjaimen ja vyyhdin uloimman kerroksen viimeisen kierroksen vapaan pään välillä, ja ohjausvälineet, jotka ovat yhteistoiminnassa detektorilaitteen kanssa ja lähettävät ohjaussignaaleja käyttölaitteiden ohjaamiseksi.

Termi "suuriläpimittainen kaapeli" on tarkoitettu merkitsemään eristettyä sähkökaapelia, jonka ulkohalkaisija on yli 10 mm. Yleensä kaapelin halkaisija ei kuitenkaan ylitä 60 mm:iä. Tällainen kaapeli valmistetaan tavallisesti niin pitkäksi kuin mahdollista ja kelataan rummuille, joiden halkaisija usein on jopa useita metrejä. Kelauskoneet, jotka kannattavat näitä rumpuja ja pyörittävät niitä, ovat massiivisia laitteistoja, joiden käyttämiseen tarvitaan suuria ja tehokkaita moottoreja.

Esimerkiksi tämän hakijan US-patentissa 1 498 462 kuvataan tämän tyyppistä kelauskonetta, jossa poikittaissiirtovau-nua kannattaa kisko, joka on yhdensuuntainen rummun kannattimen akselin kanssa, ja rummun kannatin itse muodostuu kahdesta toisistaan riippumattomasta pystysuorasta palkista, jotka voivat liikkua kiskoja pitkin, jotka samoin ovat tämän akselin kanssa samansuuntaisia. Siten on mahdollista suorittaa joko poikittaissiirtotoiminta, jossa poikittais-siirtovaunu ja vastaavasti kaapeliohjäin liikkuvat rummun akselin suuntaisesti koko sen pituudelta, tai toiminta, joka tunnetaan itsesiirtona, ja jossa poikitaissiirto- 2 76048 vaunu pysyy paikallaan, ja rummun kannatinrakenne aikaansaa siirtoliikkeen poikittaisslirtovaunun edessä.

Jo kauan on tiedetty, kuinka poikittaissiirtotoiminnat voidaan suorittaa pienillä kelauskoneilla, jotka on 5 tarkoitettu esimerkiksi puhelinlankakelojen valmistukseen, jolloin kelojen laipat ovat halkaisijaltaan 40 cm:iin asti. Tässä tapauksessa poikittaissiirtovaunu kulkee kelan-kannattimen edessä, ja sen käyttö on yhdistetty kelan käyttöön siten, että poikittaissiirtonopeus on 10 verrannollinen kelausnopeuteen.

Kun kyseessä on suurikokoisen kaapelin kelaaminen ei kuitenkaan ole mahdollista ohjata automaattista poikittais-siirtotoimintaa vain tekemällä poikittaisslirtovaunun nopeus verrannolliseksi rummun pyörimisnopeuteen; ja tähän 15 asti on koneenkäyttäjän ollut jatkuvasti valvottava poikittaissiirtotoimintaa.

Sen mekaanisen tilanteen havainnollistamiseksi, jossa kaapelin peräkkäiset kierrokset tuodaan rummun sydämelle, tarkastellaan ensin oheisten piirustusten kuvaa 1, jossa 20 kaaviomaisesti on esitetty rumpu 1, jolle kaapeli 2 tuodaan kierros kierrokselta. Rumpu 1 käsittää sylinteri-mäisen sydämen 3 ja kaksi levymäistä päätylaippaa 4 ja 5. Kaapelin 2 johtopää kiinnitetään reikään 6 rummun sydämessä 3. Rumpua 1 pyöritetään huolen A ilmaisemaan suuntaan, 25 jolloin ensimmäinen, laippaa 4 koskettavaa, kierros sijoittuu alas. Tämän ensimmäisen kierroksen lopussa on kaapelin 2 kuitenkin poikettava vasemmalle, kuten kuvassa 1 on esitetty, jolloin toinen kierros sijoittuu ensimmäisen kierroksen suuntaiseksi sitä sivuten. Siten kaapelin 30 kierrokset rummunsydämellä eivät muodosta peräkkäisiä, yhdensuuntaisia ympyräkehiä, vaan sensijaan ne muodostavat epäsäännöllisten käyrien sarjasta. Tavanomaisissa kelaus-koneissa, joissa toimintaa jatkuvasti valvoo koneenkäyttäjä, kaapelin tuleva osa, jota on merkitty 7:llä, pidetään 11 3 76048 sopivassa kulmassa, jota kutsutaan tulokulmaksi, ja joka on merkitty r:llä kuvassa 1. On ilmeistä, että kun täysi kerros kierroksia on kelattu, täytyy osuuden 7 kulmaa suhteessa rummun akseliin nähden kohtisuoraan tasoon muuttaa, ja kun kerroksen viimeinen kierros muodostetaan, tämä kulma on pienennettävä nollaan. Kun sitten seuraavan kerroksen ensimmäinen kierros on muodostettu, kaapelin osuus 7 on ohjattava siten, että tulokulma on käänteinen, sillä kun kerrosta muodostetaan vasemmalta oikealle, on tämän kulman oltava vastakkainen verrattuna sen arvoon muodostettaessa kerrosta oikealta vasemmalle.

FI-patenttijulkaisusta 66 326 tunnetaan kelauslaite, jossa detektori (13, 17) ilmaisee rummun akselin ja vyyhdin uloim-man kerroksen ulkosylinteripinnan välisen etäisyyden. Tämä säteensuuntainen etäisyys on merkitty viitenumerolla 14. Se muuttuu viitenumeroksi 14' kun uusi kerros alkaa, ja kun tämä uusi kerros on havaittu laite antaa määräyksen poikittais-siirtosuunnan muuttamiseksi.

FI-patenttijulkaisusta 66 327 tunnetaan taas laite, jossa tarvitaan kaksi erillistä detektoria (16 ja 13) rummun (tai sen laipan) sijainnin ja uloimman kerroksen viimeisen kierroksen vapaan pään sijainnin erilliseksi ilmaisemiseksi. Toisin sanoen tässä tunnetussa ratkaisussa TV-kameraa käytetään vain yhden parametrin määrittämiseksi, nimittäin vyyhdin uloimman sylinteripinnan säteensuuntaisen sijainnin tai vyyhdin viimeisen kierroksen vapaan pään aksiaalisen sijainnin määrittämiseksi.

Edellä esitetyissä ratkaisuissa ei myöskään ole selostettu miten TV-kamera pystyy suorittamaan tällaiset mittaukset. Lisäksi tässä tunnetussa laitteessa TV-kamera on kiinteästi asennettu ja sen täytyy "nähdä" vyyhdin koko säteensuuntainen korkeus.

4 76048 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada poikittaissiir-totoiminnan automaattiseksi ohjäämiseksi parannettu laite, joka sopii käytettäväksi suurissa kelauskoneissa, jotka voivat kannattaa ja pyörittää rumpuja, jotka on tarkoitettu vastaanottamaan huomattavan pitkiä kaapeleita, joiden halkaisija on yli 10 mm.

Tätä tarkoitusta varten parannus tämän keksinnön mukaisessa ohjauslaitteessa on siinä, että detektorilaite muodostuu vastaanottavasta pinnasta, tuntoelimenä toimivasta verkosta, joka on levitetty mainitulle pinnalle ja joka viritettynä pystyy kehittämään sähköpulsseja, projisointivälineista vyyhdin ennaltamäärätyn vyöhykkeen ääriviivakuvan muodostamiseksi verkolle, joka vyöhyke käsittää uloimman kerroksen vapaan pään, jolloin kyseinen kuva selektiivisesti virittää joukon mainituista tuntoelimistä vastaavan mallin mukaisesti, ja synnyttää mainitut pulssit ja välineestä näiden pulssien käsittelemiseksi ja ohjaussignaalien synnyttämiseksi tuloksena mainitun mallin mukaisesti viritettyjen tuntoelinten analyysista, jolloin selostettu detektorilaite on järjestetty yksinomaan vaikuttamaan mainittuihin ohjausvälineisiin suhteellisen siirtymän muutoksen ohjaamiseksi mainitun analyysin tuloksena ainakin jokaisen ulkokerroksen täyttyessä.

Seuraavaksi kuvataan keksinnön erästä suositeltua suoritusmuotoa yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuva 1, joka edellä on jo selitetty, on kaaviomainen kuvanto kelattavasta rummusta,

Kuva 2 on leikkaus kohtisuorassa tasossa rummun akseliin

It 5 76048 nähden kelauskoneesta, joka on varustettu ohjauslaitteen suositellulla suoritusmuodolla,

Kuva 3 on päällyskuvanto kuvassa 2 esitetystä kelaus-koneesta , 5 Kuva 4 on kaaviomainen kuvanto optisesta järjestelmästä, joka muodostaa osan ohjauslaitteesta,

Kuva 5 on mittakaavaltaan suurennettu kuvanto, joka esittää kuvattavassa ohjauslaitteessa käytettyjen valosähköisten elementtien verkkoa, 10 Kuva 6 on piirikaavio ohjauslaitteen olennaisista osista,ja Kuva 7 on ohjelmointia selvittävä vuokaavio

Ensiksi selitetään lyhyesti kuvissa 2 ja 3 esitettyä kelauslaitteistoa, jolloin edellä kuvan 1 yhteydessä mainittuja osia on tässä merkitty samoilla viitenumeroilla. 15 Kuvassa 2 on sydän 3 ja rummun 1 vasemmanpuoleinen laippa 5 esitetty leikkauksena, joka on otettu kohtisuorassa tasossa rummun 1 pyörimisakseliin nähden. Laippaa 5 kannattaa akselitappi 8 (kuva 3), jota vuorostaa kannattaa laakeri 9, joka on asennettu vasemmanpuoleiseen kelaus-20 koneen pystypalkkiin 10. Kelauskoneen ylempi poikittais-kappale 11 (kuva 2) ulottuu yhdensuuntaisena rummun 1 akselin kanssa ja ohjaa pystysuoraa palkkia 12, johon kuuluu laakeri 13, joka puolestaan ohjaa rummun 1 oikeanpuolista laippaa 4 kannattavaa akselitappia 14. Palkit 25 10 ja 12 sijaitsevat jalustoilla 15 ja 16, jotka on varustettu pyörillä 17, jotka kulkevat kahdella yhdensuuntaisella kiskolla 18, jolloin välineet (ei esitetty) rummun käyttämiseksi aikaansaavat toisen akselitapin 8 tai 14 pyörimisen, jotka on varustettu elementeillä niiden 30 kytkimiseksi vastaavaan rummun laippaan. Rummun käyttö- välineet voivat pyörittää rumpua sen akselin ympäri vakiota! muuttuvalla nopeudella olojen, jotka voidaan ennalta-määrätä, funktiona. Siten rumpua voidaan esimerkiksi käyttää vakiovääntövastuksella.

5 76048 «

Sopivasti kelauskoneen eteen on sijoitettu poikittaissiirto-kannatin, joka käsittää jäykän pystypalkin 19, joka on varustettu ohjausvälineillä, joita piirustuksessa edustaa pystysuorassa kulkeva hauenleukaura 20, joka ohjaa vaaka-5 suoraa vartta 21, jota siten voidaan siirtää ylös ja alas pystypalkkia 19 pitkin. Kannatinvarren 21 päällä on myös ohjausaura 22, jossa poikittaissiirtovaunu 23 liukuu.

Vaunu 23 kannattaa kahta yhdensuuntaista, pystyakselista sylinterimäistä telaa 24, jotka ovat toisistaan välin 10 päässä siten, että kaapelin 2 tuleva osa 7 ohjautuu tarkasti telojen 24 välistä. Vaunua 23 voidaan siirtää edestakaisin käyttövälineillä (ei esitetty) yhdensuuntaisesti rummun 1 akselin kanssa jälkimmäisen edessä, kaapelin 2 osan 7 lisäksi ohjautuessa yläpuolelta ja alapuolelta 15 kahden vaakasuoran telan 25 väliin, jotka samaten on sijoitettu välin päähän toisistaan sovittumaan kaapelin 2 läpimittaan. Telat 25 on päistään tuettu pystypalkkeihin 26, jotka lepäävät kannatinvarren 21 muodostamalla alustalla. Käyttäen toista kannatinvartta 27, joka on kiinnitetty 20 vaaja-alustaan 21, voidaan tämän alustan yläpuolelle kiinnittää kamera. Kameran 28 optisen järjestelmän periaatteet on esitetty kaaviomaisesti kuvassa 4. Siinä on objektiivi 29, jonka optisen järjestelmän akseli on suunnattu vaakasuoraan ja kohtisuorassa rummun 1 akselin 25 suhteen, Koska varsi 27 on tuettu alustaan 21, jota voidaan siirtää pystysuorassa, objektiivin 29 akselin taso voidaan vapaasti valita; ja kuten myöhemmin nähdään, sitä säädetään siten, että tämä akseli on tangentiaalinen rummulle 1 muodostuneen kelauksen viimeiselle täydelli-30 selle kierrokselle. On selvää, että olosuhteista riippuen voidaan objektiivin 29 akselille äsken kuvatusta poiketen valita erilainen suunta, erityisesti hieman kalteva suunta, vaikkakin yleisenä sääntönä on tangenttisääntö viimeiselle täydelliselle kerrokselle.

Il 7 76048

Lopuksi kuvattuun kelauslaitteistoon kuuluu valorivistö 30, joka on sijoitettu pystysuorassa kameraan 28 päin mutta rummun toiselle puolelle, Valojen 30 tarkoitus on tietysti projisioida rummun 1 akselin suhteen kohtisuoraan suuntaan 5 kelauksen ääriviiivakuva, ts. kuva, joka saataisiin leikkaamalla muodostettava kelaus pitkin pystytasoa, joka kulkee rummun 1 akselin kautta.

Seuraavaksi kuvataan kameran 28 periaatetta. Se on sinänsä tunnetun tyyppinen optinen laite, erityisesti EG&G, Inc.:n, 10 Mass., tytäryhtiön Reticon Corporationin, Sunnydale, Calif, tavaramerkillä RETICON myymä. Tähän instrumenttiin, jota kutsutaan "kuvan ilmaisevaksi kameraksi", kuuluu zoom-objektiivi, jolla kameran polttoväliä ja suurennussuhdetta voidaan muuttaa. Objektiivin muodostama kuva heijastetaan 15 45°:een peilillä 31, ja projisioidaan todellisena kuvana vastaanottavalle pinnalle 33, joka muodoltaan on verkko 34, joka kuvattavassa suoritusmuodossa on neliömäinen ja koostuu valoilmaisinkennojen matriisista. Nämä kennot, esim. valodiodit, on yhdistetty piiriin, jona käytetään 20 mikroprosessori MP, esim.Intel SMC 80. Tässä suoritusmuodossa on havaittu, että verkolla 34, jonka muodostaa 1024 kennoa sivua kohti, päästään käyttöolosuhteiden kannalta riittävään hienoilmaisuun. Valorivistö 30 projisioi objektiiville 29 kelauksen ääriviivavarjon.

25 Objektiivi 29 itse tekee mahdolliseksi valita sen kelaus-vyöhykkeen koko, joka tulee projisioiduksi verkolle 34, ja erityisesti on havaittu, että sellainen suurennus, jossa verkolle 34 projisioitava kelausvyöhyke näyttää kuvassa 5 esitetyltä, on sopiva suurennus. Kuvassa 5 verkolla 34, 30 jonka muodostaa 1024 valoilmaisinkennoa, nähdään ääri- viivakuva osasta kelausta käsittäen neljä kaapelikierrosta A, B, C ja D, jotka muodostavat osan viimeistä rummulle kelattua täyttä kerrosta, ja kuva kahdesta viimeisestä muodostettavana olevan kerroksen kierroksesta E ja F, 8 76048 kierroksen F ollessa osittainen kierros, ja geometrisen järjestelyn ollessa sellainen, että se osa ääriviivakuvaa, jota on merkitty F:llä, edustaa paikkaa jossa kaapelin 2 osa 7 on juuri tuotu kelalle. Nähdään, että kennot on siten 5 säädetty, että niiden tila (johtava tai ei-johtava) muuttuu sen mukaan, ovatko ne valojen 30 valon kohteena, vai peittääkö kelaus valot 30 niiltä. Nämä 1024 kennoa ovat suositeltavasti jaettu sarjoihin, kunkin sarjan vastatessa riviä siten, että kytkemällä sähköpiiri MP sopivasti 10 voidaan pyyhkäisytoiminta suorittaa koska tahansa siten, että verkon 34 kaikki ilmaisinelementit tukitaan peräkkäin, esim. peräkkäisin rivein. Tämä tukiminen synnyttää sähkö-signaalin, joka muodostuu binaarikoodatusta pulssijonosta, joka osoittaa kullakin verkon 34 elementillä sen valaistun 15 tai varjotilan. Verkon 34 valodiodit tutkitaan suositeltavasti peräkkäisinä sarjoina, kunkin sarjan koostuessa saman rivin elementeistä.

Kuvassa 5 on esimerkkinä esitetty tällaisen tutkimisen tulos. Tässä piirustuskuvassa verkon 34 1024 valoilmaisin-20 elementtiä on esitetty linjoittain ja riveittäin numeroidun neliömatriisin muodossa, itse elementtejä on merkitty viitenumerolla 35. Kuvassa 5 näkyy selvästi kelauksen määrätyn vyöhykkeen ääriviivakuva sellaisena kuin se esiintyy verkolla 34. Viimeksi kelatun täyden kerroksen 25 kahden kierroksen A ja B ääriviivat ovat selvästi nähtävissä kuvan vasemmanpuoleisessa osassa yhdessä osan kierroksen C, joka kuuluu samaan kerrokseen, ääriviivaa kanssa. Viimeisen täyden kerroksen neljäs kierros D on kokonaan hautautunut kuvan siihen osaan, jossa elementit 30 ovat valolta piilossa. Tämän täyden kerroksen yläpuolelle nähdään ilmestyvän muodostettavana olevan kerroksen kaksi kierrosta E ja F. Kuten piirustuksessa on esitetty, tämä muodostettava kerros muodostuu peräkkäisistä oikealta vasemmalla kulkevista kierroksista, vaikkakin todelli- ii 9 76048 suudessa tämä voi vastata vasemmalta oikealle muodostettavaa kerrosta johtuen kuvan käänteisyydestä.

Muodostettava kelaus kätkee kennot 35, jotka sijaitsevat kuvassa 5 rajaviivan G oikealla puolella ja alla, tämän 5 viivan sulkiessa sisäänsä kierrosten A, B, C, F ja E profiilit, Analysoimalla viivan G viereisten kennojen tilat mikroprosessoriin MP syötetty ohjelmavaihe voi määrittää jokaisella annetulla hetkellä pisteen S viivalla G aseman verkolla 34 vastaten sisäänpäin olevan suoran 10 kulman kärkeä, jonka määrittelevät kierrosten B, C ja F profiilit, Ilmaistun kuvan olennaisia ominaispiirteitä esittävät siten pisteen S koordinaatit Y ja X verkolla 34.

Referenssikoordinaattien C1 ja C2 määrittäessä verkon 34 keskipisteen, ordinaatta esittää tasoa y-akselilla, jolla 15 kierroksien A, B, C ja D muodostaman kerroksen ylälinja sijaitsee, kun taas abskissa esittää kierroksen F kuvan vapaan kyljen sijaintia x-akselilla. Verrattuaan verkon 34 pyyhäisytulosta ennaltamäärättyyn referenssiarvoon C1 ja C2 elektroniikkapiiri voi lähettää ohjaussignaaleja, 20 jotka vaikuttavat eri käyttövälineisiin, joita laitteessa on, koordinaattien X ja Y määrittelemän pisteen S aseman korjaamiseksi sen saamiseksi yhtymään kuvan keskipisteeseen, ts. koordinaatteihin C1 ja C2.

Kuvassa 6 on esitetty täsmällisempi toimintakaavio edellä-25 kuvatusta ohjauslaitteesta, ja seuraavaksi selitetään, kuinka kullakin valodiodien 35 pyyhkäisyllä verkolle 34 muodostetun kuvan analyysitulosta käsitellään käyttö-välineisiin vaikuttamiseksi. Kuvassa 6 on esitetty mikroprosessori MP, joka vastaanottaa tiedot eri ilmaisin-30 välineistä ja lähettää käskyjä käyttövälineille. Ohjaus-pöytä 36 käsittää joukon säätöpainikkeita 37, joihin liittyy merkkilamput 38, joita käyttämällä laite voidaan asettaa tarpeelliseen valmiuteen, niin että erilaisia ohjausohjelmia voidaan käyttää. Lohkot 39, joita on 10 76048 merkitty x:llä, y:llä, z:llä ja !:llä, esittävät vastaavasti eri käyttövälineitä. !:llä merkitty lohko on hälytys-signaali, joka on tarkoitettu kiinnittämään valvonta-henkilökunnan huomio silloin, kun esiintyy tilanne, jota 5 missään ohjelmista ei ole ennakoitu. z:lla merkitty käyttöväline on moottori, joka vaikuttaa poikittaissiirto-vaunuun 23, jota jo edellä kuvan 2 yhteydessä on kuvattu. Tämä moottori voi esimerkiksi käyttää alusten 21 kannattamaan hammastankoon 41 kytkettyä hammaspyörää 40. Alusta 10 liikkuu pystysuoraan poikittaissiirtomekanismin pysty-palkissa 19. Kuvassa 6 on esitetty kamera 28, joka on tuettu vaakatasossa kiinteään asemaan mutta voi pystysuorassa liikkua alustan >21 kanssa. Säätömoottoria z käyttämällä kahta ohjaustelaa 24 voidaan siirtää vaaka-15 tasossa kameran 28 suhteen. Hammaspyörä-hammastankolaite 40, 41 on samoin varustettu paikkailmaisimella, joka linjaa 42 pitkin syöttää tietoja MP piirille telojen 24, joiden välistä kaapeli kulkee, hetkellisestä asemasta alustan 21 suhteen ja vastaavasti kameran suhteen.

20 Käyttömoottori y vaikuttaa alustaan 21, tavalla jota kuvassa 6 ei yksityiskohtaisesti ole esitetty, siirtäen sitä pystypalkkia 19 pitkin. Alustaan 21 on samoin liitetty ilmaisin 43, niin että tiedot alustan 21 ja vastaavasti kameran 28 korkeudesta voidaan linjaa 44 25 pitkin lähettää piiriin MP.

Lopuksi, moottori x vaikuttaa telinetyyppisen kelauskoneen jalustoihin 15 ja 16 ja säätää pyöriä 17 siten aiheuttaen koko kelauskoneen liikkeen kiskoja 18 pitkin. Paikan ilmaisin 45 ja pyörien 17 säätöön liitetty anturi tekevät 30 mahdolliseksi tietojen lähettämisen linjaa 46 pitkin piiriin MP kelauskoneen hetkellisestä asemasta kiskoilla 18.

Rumpua 1 pyörittävä moottori on esitetty kaaviomaisesti kuvassa 6, ja sitä on merkitty viitenumerolla 47. Tavaili- 11 11 76048 sesti moottoria 47 ei säädetä suoraan verkolla 34 olevaan kuvan analyysin tuloksena, koska sillä on muitakin käyttötarpeita. Esimerkiksi sen nopeutta säädetään kaapelin sillä linjalla, jolta se tulee, kohtaaman vastuksen 5 funktiona, ja mottori pyörittää rumpua esimerkiksi vakio-vääntövastuksella. Se voi myös toimia vakiopyörimis-nopeudella. Joka tapauksessa moottoriin 47 liittyy aseman ilmaisin, joka on kaaviomaisesti esitetty kuvassa 1.

Pyörä 48, joka pyörii samalla nopeudella kuin rumpu 1, 10 voidaan varustaa säännöllisin välein sijoitetuin nokin 49, niin että nämä lähettävät signaalin kulkiessaan paikkailmaisimen 50 vierestä, jolloin signaalit lähetetään linjalla 51 piiriin MP, jossa ne tulevat laskuriin, joka siten tallentaa rummun aseman kullakin hetkellä.

15 Vielä jää selitettäväksi, kuinka edellä kuvattu laite voidaan ohjelmoida säätämään kaapelin 2 tasaista kelautumista kierros kierrokselta ja kerros kerrokselta rummulle 1, vaikka verkolle 34 projisioitu kuva edustaa vain pienikokoista profiilivyöhykettä kelauksesta.

20 Ennen ohjauslaitteen käynnistystä kelaustoimintaa täytyy valmistella ensin kiinnittämällä kaapelin pää reikään 6 (kuva 1), joka sijaitsee rummun sydämen toisessa päässä joko oikealla tai vasemmalla, rummun ollessa siten asetettu, että reikä 6 on sydämen vaakasuoralla yläliikepinnalla.

25 Poikittaissiirtomekanismi, ts. tarkasti sanottuna alusta 21 sijoitetaan siten, että kamera 28, jonka objektiivin akseli on kiinteä, sijoittuu hyvin rummun 1 sydämen 3 yläpuolelle. Kuten piirustuksessa on esitetty, tämä akseli on suunnattu vaakasuoraan ja kohtisuorassa rummun 30 akseliin nähden, vaikkakin erilaiset akselit voidaan valita. Joka tapauksessa jokaisen kelauskoneen tai kameraa kannattavan alustan 21 liikkeen tulisi pitää tämä akseli samansuuntaisena itseensä, Toinen olennainen säätö, joka on tehtävä ennen laiteen käynnistämistä, on kameran 28 12 76048 optisen järjestelmän suurennussuhteen asettaminen kaapelin läpimitan funktiona. Juuri tätä tarkoitusta varten kamera 28 on varustettu zoom-objektiivilla 29. Suurennus-suhde säädetään siten niin, että verkolle 34 projisioitu 5 kuva vastaa pituudeltaan noin neljää kierrosta. Kuvassa 5 havainnollistetut olosuhteet vastaavat suunnilleen todellista tilannetta, ja nähdään että viiva G, joka muodostuu suorifemviivojen suorakulmaisista segmenteistä, jotka rajoittavat herätettyjä valodiodeja, kun niitä 10 verrataan toimimattomiin, muodostaa analogisen kuvan kelauksen profiilin todellisista ääriviivoista.

Jotta automaattinen ohjauslaite voidaan käynnistää, tulisi kamera 28 ensin alentaa, ja tulisi aloittaa ohjelma, joka tuo rummun sydämen ylemmän pyörimispinnan kuvan keskelle, 15 ts. ordinaatta Y saa saman arvon kuin referenssi C1.

Tämä tulos aikaansaadaan käyttämällä moottoria y, joka siirtää alustaa 21. Sitten kelauskonetta siirretään käyttämällä moottoria x siten, että kaapelin kiinnitys-paikan viereisen laipan kuva ilmestyy verkon keskelle, 20 ts. siten että abskissa X on sama kuin C2.

Automaattisen ohjauslaitteen toiminnan valmisteluohjelmaan kuuluu vaunun 23 lähtöaseman säätö. Tämän vaunun täytyy liikkua alustalla 21 moottorin z ohjaamana siten, että abskissa Z on nolla, tai toisin sanoen siten, että kahden 25 telan 24 välisen etäisyyden keskipiste yhtyy pystysuoraan referenssitasoon, mikä osoittaa kameran 28 ojbektiivin akseli. Tässä tilassa voidaan rumpua 1 käyttävä moottori 47 käynnistää. Ensimmäinen kierros sijoitetaan rummun sydämelle laippaa pitkin; ja noin kolmen neljännes-30 kierroksen jälkeen, mikä ilmaistaan ilmaisimella 48, 49, 50, siirretään poikittaissiirtovaunua 23 matka z = D/2 (D:n ollessa kaapelin halkaisija) tarkoituksena jatkaa kelauksen toisen kierroksen muodostamiseen. Tämän toisen kierroksen alkaminen ilmaistaan välittömästi verkolla 34,

It ,3 76048 koska abskissa X, joka osoittaa kelauksen viimeisen kierroksen (kierros F) vapaata kylkeä, eroaa arvosta C2. Koska verkko 34 pyyhkäistään toistuvin aikavälein, esim. joka 20 ms, tämä ilmaisu tapahtuu välittömästi; ja analyysi-5 tulosten mukaisesti lähetetään ohjaussignaalit jompaankumpaan moottoreista x tai z tai mahdollisesti heti kumpaankin moottoriin. Lisäksi myös moottoriin y voidaan lähettää signaalit yhdessä tai erikseen moottoreihin x ja z lähetettyjen kanssa.

10 Itse asiassa eräs kuvattava laitteen tärkeistä ominaispiirteistä on se, että riippuen sen kuvanmuutoksen laajuudesta tai nopeudesta, joka ilmaistaan vertailuna haluttuja olosuhteita vastaavaan referenssikuvaan, erotetut, joko moottoriin x tai moottoriin z vaikuttavat ohjaussignaalit 15 läheteään piirillä MP. Normaalisti poikittaissiirtovaunun 23 asema suhteessa objektiivin 29 akseliin, ts. koordinaatti Z säädetään vastaamaan referenssiarvoa, joka antaa halutun kulman r. Kun ensimmäinen kierros on asetettu, tämä kulma säädetään nollaan, sitten se saa lähestymiskulman 20 arvon, joka määräytyy kelausolojen mukaan seuraavien kierrosten tasaisen kerrostumisen varmistamiseksi toistensa viereen. Kuitenkin jos ilmaistaan epänormaali tila, tätä kulmaa voidaan väliaikaisesti muuttaa. Tätä tarkoitusta varten riittää, kun verkolle 34 projisioitua kuvaa 25 edustavien signaalien analyysi ohjelmoidaan siten, että lähetettävät ohjaussignaalit vaikuttavat moottoriin z.

Koska liikkuvalla yksiköllä 23, 24 on paljon pienempi inertia kuin rummulla ja sen kannattimellä, kulman r korjaukset voidaan tehdä nopeasti käyttämällä moottoria 30 z. Kuitenkin minkä tahansa epänormaalin poikkeaman jälkeen piirissä MP oleva ohjelma pyrkii uudelleensaattamaan optimikulman r vaikuttamalla moottoriin z ja samanaikaisesti moottoriin x, niin että koko rumpu asteettaan siirtyy kameran 28 objektiivin 29 eteen.

14 76048 Kääntöohjausohjelma käynnistyy aina automaattisesti, kun kierroksien A, B, C ja D muodostama kerros on lähes täysi. Kierrosten kerroksen päättyminen ilmaistaan siten, että aloituslaipan vastakkainen laippa, tai täsmällisesti 5 sanottuna tämän laipan sisäpinta ilmestyy verkolle 34 projisioituun kuvaan. On selvää, että tämä voidaan ilmaista sillä, että kaikki verkon yhden tai useamman loppurivin valodiodit ovat peitettyinä heti kun tämä laippa ilmestyy kuvaan. Tämä tilanne laukaisee ohjelman aloituksen siihen 10 kuuluessa seuraavat toiminnat: siirretään poikittaissiirtovaunua kulman r palauttamiseksi nollaan (uudelleenasetus), ilmaistaan uuden kerroksen ensimmäisen kierroksen ilmestyminen laipan viereen ja säädetään moottoria y siten, että 15 se nostaa alustaa 21 ja siten palauttaa ordinaatan Y arvoon C1, ilmaistaan rummun 1 noinkoliteneljäsosakierroksen pyöriminen, säädetään poikittaissiirtovaunua siirtämään kaapelia sivuttain matkan z = D/2, 20 säädetäään mottoreita z ja/tai x tuomaan kelattavan kierroksen vapaa kylki abskissaan C2, uudelleenasetetaan lähestymiskulma r, sen suuntauksen ollessa kuitenkin vastakkainen siihen nähden mitä se oli edellisessä kerroksessa.

25 Kun kääntöohjelma on suoritettu ja tarkistettu, ohjauslaite aloittaa automaattisesti uudelleen kelauksenohjaus-ohjelman, joka jatkuu kunnes uusi kerros on melkein täysi ja vastakkaisen laipan sisäpinta jälleen ilmestyy kuvaan.

Kaapelin peräkkäisten kierrosten asettumisessa rummun 30 sydämelle tai kelauksen kerroksille voi esiintyä lukuisia epäsäännöllisyyksiä, joten todellisen tilanteen ilmaiseminen ja normaalin tilanteen ja korjausta vaativan epänormaalin tilanteen erottaminen vaatii suurta tarkkuutta kelauksen ääriviivakuvan analyysissä, On kuitenkin havaittu,

II

,5 76048 että kameran ansiosta, joka muodostaa tämän ääriviivakuvan valölmaisinelementtien, kuten valodiodien verkolle, voidaan tunnetuilla laitteilla ratkaista tämä ongelma. Rajoittamalla ääriviivakuva ennaltamäärätyn kokoiselle kelausvyöhykkeelle, 5 ja valitsemalla kamera, jonka erotuskyky on suhteellisen pieni, on ollut mahdollista aikaansaada verkko, jonka valonilmaisuelementtien määrä ei ole liian suuri ja havaita kierrosten profiilikuva riittävällä tarkkuudella. Siten kuvattu laite mahdollistaa välittömän vaikuttamisen 10 ja epänormaalien poikkeamien korjaamisen ilman että esimerkiksi tarvittavien liitosten määrä ja pyyhkäisy-piirien monimutkaisuus saavuttaa hallitsemattomat suhteet. Siten on osoittautunut, että kolmekymmentäkaksi elementtiä pitkä ja kolmekymmentäkaksi elementtiä leveä verkko, 15 toisin sanoen 1024 elementtiä kaiken kaikkiaan, on riittävän hieno pystyäkseen ohjaamaan ja säätämään riittävän hyvin erilaisia hallintaa vaativia parametreja.

Toinen tärkeä kohta kuvatussa laitteessa on se, että johtuen zoom-objektiivin käytöstä, verkolle siirretyn 20 kuvan kenttää voidaan säätää vapaasti kaapelin läpimitan funktiona. Toisin sanoen kaapelin läpimitasta riippumatta voidaan verkolle 34 saada viiva G, joka ympäröi vakio-määrä muodostettuja tai muodostettavia kierroksia. Samaa ohjauslaitetta voidaan siten käyttää eriläpimittaisten 25 kaapelien kelauksessa, mikä merkitsee huomattavaa etua käytännössä laitetta käytettäessä.

Testit ovat osoittaneet, että kuvan 7 vuokaaviossa pääkohdittain esitettyä ohjelmaa käyttämällä on mahdollista valvoa ja automaattisesti säätää kaapelin kelausta läpi-30 mitaltaan useiden metrien ja painoltaan useiden tonnien rummuille, mikä yksinkertaistaa merkittävästi näiden toimintojen suoritusta.

Ohjelman peruselementti on se, että sillä hetkellä kun uusi kierros on muodostunut, piste S siirtyy suhteessa 16 7 6048 koordinaattien C1, C2 leikkauspisteeseen. Tämä säätö-poikkeama, jonka ilmaisee pimennettyjen kennojen 35 määrä, ilmaistaan mikroprosessorilla, ja yhteen säätömoottoreista lähetetään signaali ilmaistun poikkeaman korjaamiseksi.

5 Erityiset algoritmit ohjaavat automaattisesti kaapelin kelauksen aikana suoritettavia kolmea olennaista toimintoa: 1. Sijoita piste S koordinaattien C1, C2 leikkauspisteeseen.

2. Nosta alusta 21, käännä poikittaissiirtosuunta ja muuta kulma r sillä hetkellä kun kerrokset vaihtuvat.

10 3. Ilmaise, että viimeisen kerroksen kierrokset sijaitsevat rummun laippojen kehillä ja pysäytä kelaus tämän kerroksen lopussa.

On huomattava, että kaikki edellä kuvatut normaalitoiminnat voidaan suorittaa lähes yksinomaan viivaa G analysoitaessa 15 ilmaistun datan perusteella. Ainoa näihin toimintoihin tuleva ulkopuolinen informaatiolähde on kolmenneljäsosa-kierroksen pyörimisen mittaus kunkin kierroksen alusta kierroksen siirron valmistelemiseksi. Edellä kuvatut rajailmaisimet toimivat varmuuselementteinä.

20 Vaikka edelliseen kuvaukseen liittyykin kamera, jonka optiseen järjestelmään voi kuulua 3 χ 3 mm:n verkko 34, on selvää että projisiointivälineet jotka ovat sopivia kuvan muodostamiseen kelauksen määrätystä vyöhykkeestä vastaanottopinnalle, voisivat olla jonkin muun tyyppisiäkin, 25 käyttäen muuta säteilyä kuin näkyvän valon säteitä, esim. infrapunasäteilyä, tai tarpeen mukaan yliääniaaltoja.

Yleensä ottaen "projisiointivälineillä" tarkoitetaan mitä tahansa järjestelyä, joka vaikuttaa siten, että säteily katoaa osittain kelauksen profiilin tai hahmon vaikutuksesta 30 kelauspisteen läheisyydessä, ja tämän katoamisen käyttämistä kahden vyöhykkeen rajaamiseen vastaanottopinnalle, toisen edustaessa kelauksen profiilia ja toisen tämän

II

76048 17 profiilin ulkopuolista aluetta.

On havaittu, että erityisen edulliset projisiointivälineet käsittävät lampun, joka on kiinnitetty heti kameran objektiivin alle, ja joka ohjaa valokiilan pitkin objektii-5 vin akselin kanssa yhdensuuntaista akselia, ja tasaisen levyn, joka ominaisuuksiltaan on sellainen, että se pyrkii heijastamaan lampun valon, sen ollessa sijoitettu pystysuoraan rummun akselin suuntaisena valojen 30 paikalle näiden sijasta. Heijastavana levynä voidaan 10 käyttää mitä tahansa tasaista pintaa, joka on päällystetty ominaisuuksiltaan katadioptisella materiaalilla, esim. arkkimateriaalia, jota 3M Company myy rekisteröidyllä tavaramerkillä "Scotchlite". Tietyissä tapauksissa, esim. jos rumpu sijaitsee vaalean seinän tai kiiltävän pinnan 15 edessä, voidaan lamppu ja heijastava seinä jopa jättää pois, "projisiointivälineiden" käsittäessä tällöin seinän tai pinnan ja vallitsevan valon. Toisissa tapauksissa, esim. jos rummun ympäristö on pimeä, kameran alle sijoitettu lamppu voi aikaansaada riittävän kontrastin valaistessaan 20 rummun, jolloin rummun hahmo ilmestyy pimeään ympäristöön verrattuna vaaleana valoilmaisinverkon peittämälle vastaan-ottopinnalle.

Claims (11)

18 76048

1. Kelauskoneen automaattinen ohjauslaite joka tuotanto- tai käsittelylinjasta tulevasta kaapelista pystyy muodostamaan vyyhdin rummulle, jolle kaapeli on kiinnitetty, joka kone käsittää rummun kannattimen (15), kaapeliohjaimen (23), käyttölaitteet (47, 40, 17) rummun pyörimisliikkeen aikaansaamiseksi kannattimen varassa olevan akselinsa ympäri ja rummun kannattimen ja kaapeliohjaimen välisen suhteellisen liikkeen aikaansamiseksi samansuuntaisesti akselin kanssa, jolloin laite käsittää detektorilaitteen suhteellisen asennon määrittämiseksi mainitussa suunnassa, rummun kannattimen, kaapeli-ohjaimen ja vyyhdin uloimman kerroksen viimeisen kierroksen vapaan pään välillä, ja ohjausvälineet jotka ovat yhteistoiminnassa detektorilaitteen kanssa ja lähettävät ohjaussignaaleja käyttölaitteiden ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että detektorilaite muodostuu vastaanottavasta pinnasta (33), tuntoelimenä toimivasta verkosta (34), joka on levitetty mainitulle pinnalle ja joka viritettynä pystyy kehittämään sähköpulsseja, projisointivälineista (29, 30) vyyhdin ennaltamäärätyn vyöhykkeen ääriviivakuvan muodostamiseksi verkolle, joka vyöhyke käsittää uloinunan kerroksen vapaan pään, jolloin kyseinen kuva selektiivisesti virittää joukon mainituista tuntoelimistä vastaavan mallin mukaisesti, ja synnyttää mainitut pulssit ja välineestä (MP) näiden pulssien käsittelemiseksi ja ohjaussignaalien synnyttämiseksi tuloksena mainitun viritettyjen tuntoelinten muodostaman mallin analyysista, jolloin selostettu detektorilaite (33, 34, 29, 30, MP) on järjestetty yksinomaan vaikuttamaan mainittuihin ohjausvälineisiin suhteellisen siirtymän muutoksen ohjaamiseksi mainitun analyysin tuloksena ainakin jokaisen ulkokerroksen täyttyessä . II 19 760 4 8

2. Vaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että analysointivälineet (MP) on siten järjestetty, että kaa-peliohjaimen (23) ja rummun kannattimen (15) välisten suhteellisten liikkeiden vaikutuksesta tulokulma (r) pysyy vakiona .

3. Vaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että käyttölaitteisiin kuuluu ensimmäiset (40) ja toiset (17) käyttölaitteet kaapeliohjaimen (23) vastaavasti rummun kannattimen (15) siirtämiseksi toisistaan riippumatta yhdensuuntaisesti rummun (1) pyörimisakseliin nähden projisointi-välineiden (29, 30) ja vastaanottopinnan (34) suhteen, analysointivälineiden (MP) ollessa sovitettu käsittelemään ja lähettämään signaaleja, jotka ohjaavat kaapeliohjaimen (23) liikettä ja/tai signaaleja, jotka ohjaavat rummun kannattimen (15) liikettä analyysitulosten funktiona.

4. Vaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu välinet kaapeliohjaimen (23) ja rummun kannattimen (15) suhteellisten asemien ilmaisemiseksi suhteessa projisointivälineisiin (29, 30), analysointivälineiden (MP) ollessa siten suunniteltu, että ohjaussignaalien käsittelyssä käytetään suhteellisia paikkoja osoittavia il-maisusignaaleja.

5. Vaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että projisointivälineisiin (29, 30) kuuluu optinen järjestelmä, ja että tuntoelimeen kuuluu vastaanottopinnalle (33) sijoitettu valon ilmaisevien elementtien verkko (34), optisen järjestelmän ollessa siten suunniteltu, että ennaltamäärätty vyöhyke, josta kuva muodostetaan verkolle (34), muodostuu kierrosten ennaltamäärätyn määrän ja kerrosten ennaltamäärä-tyn määrän ääriviivakuvasta, määrän ollessa riippumaton kaapelin läpimitasta.

6. Vaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuva on suorakulmainen ja käsittää ääriviivakuvan vyyhdin 20 7 6 0 4 8 vyöhykkeestä, joka on pituudeltaan noin neljä kierrosta ja korkeudeltaan noin kaksi kerrosta.

7. Vaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että tuntoelimeen kuuluu pyyhkäisyvälineet, jotka toimivat jak-sottain ja muodostavat kunakin jaksona valoilmaisinelement-tien tilaa edustavan binaarikoodatun pulssijonon.

8. Vaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että käyttövälineisiin lisäksi kuuluu kolmannet käyttövälineet optisen järjestelmän ja valoilmaisinelementtien verkon (34) siirtämiseksi yhdessä suorassa kulmassa rummun pyörimisakseliin nähden, analysointivälineiden (MP) ollessa sovitettu muodostamaan ohjaussignaaleja, jotka voivat vaikuttaa kolmansiin käyttövälineisiin, jolloin vyyhdin viimeisen täydellisen kerroksen yläreunan kuvaan muodostama viiva pidetään siten, että se sijaitsee puolessavälissä verkkoa (34).

9. Vaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että analysointivälineet (MP) on siten suunniteltu, etä ohjaussignaalit vaikuttavat ensimmäisiin (40) ja toisiin (17) käyttövälineisiin vyyhdin ääriviivakuvan sen pisteen pitämiseksi verkon (34) keskellä, joka vastaa sen sisäkulman kärkeä, joka muodostuu muodostettavana olevan ylemmän kerroksen viimeisen kierroksen vapaan reunan ja vyyhdin viimeisen täydellisen kerroksen yläreunan välille.

10. Vaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että analysointivälineet (MP) on suunniteltu muodostamaan signaalit poikittaissiirron kääntämisen ohjaamiseksi, kun vyyhdin ennaltamäärätyn vyöhykkeen ääriviivakuvaan kuuluu rummun (1) sydämen pää.

11. Vaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu rummun (1) aseman ilmaisin (43) suhteessa referenssitasoon, joka sisältää rummun (1) pyöri- II 21 76048 misakselin, ilmaisimen lähettäessä asemasignaaleja, ja ase-masignaaleja käytettäessä ohjaamaan poikittaissiirron kääntöä.