NO843012L - Fremgangsmaate for kontrollmaaling av forutbestemte dimensjoner langs en flate - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for bestemmelse

av anbringelsessteder og former for rillelinjer og kanter på flate pappkartongemner med det formål å bestemme deres nøyaktig-het, og mere spesielt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte hvor en stift eller sonde med styring fra et datamaskinprogram beveges hurtigover flatene mellom rillelinjer og åpninger og så langsom over slike rillelinjer eller kanter av åpninger hvorved det tilveiebringes et spenningssignal som er proporsjonalt til den vertikale forskyvning.

Det har inntil nå vært vanlig i praksis å benytte en trans-parent mal som plasseres på oversiden av et flatt kartongemne hvis rillelinje skal inspiseres eller kontrolleres hvorved det kan iakttas eventuelle rillelinjer eller deler av slike som ligger utenfor toleranseområdet, hvoretter disse deler kan mer-kes manuelt. Det er også kjent tannhjulsflanke-kontrollinnret-ninger hvor en målende føler eller sveiper er montert på en vogn med X og Y-koordinatskyvere som er bevegelige i retning av tannbredde og tanndybde respektivt, og som styres enten manuelt eller av en programstyrt datamaskin. Det vises i denne forbindelse til US patent 4 356 556.

Det er en hovedhensikt med den foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe en datamaskinprogramstyrt innretning for inspeksjon av anbringelsesstedene og forme til kuttekanter og rillelinjer på valgte flater, såsom flate pappkartongemner og for sammenligning av disse med ønskede fremstillingstoleranser.

Det er videre en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en slik datamaskinprogramstyrt kartongemneinspeksjonsinnretning hvor en vertikalt orientert stift eller sonde av den elektro-mekaniske transduktortype er montert på en trinnvis ført, motordrevet glidebanedel langs en akse, med sistnevnte glidebanedel på sin side montert på en andre trinnført, motordrevet glidebanedel for bevegelse langs en annen akse, for fremføring over valgte områder av emnet.

Det er videre en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en slik datamaskinprogramstyrt kartonemneinspeksjonsinnretning som i tillegg har en skriver for utskrivning av lineære avstander mellom rillelinjer på en uttegning av disse, og med en katodestråleskjerm for fremvisning av tverrsnittsformen på en

rillelinje som blir inspisert.

Det er dessuten en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en datamaskinprogramstyrt kartongemneinspeksjonsinnretning hvor de lineære avstander mellom rillerlinjer som sammenlignes med og finnes å ligge utenfor fremstillingstoleransene skrives ut på en uttegning av kartongemnet.

Disse hensikter oppnås ved en innretning som er kjenne-tegnet ved det som fremgår av kravene.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til et utførelseseksempel som er fremstilt på teg-ningen, som viser: fig. 1 et perspektivriss av en inspeksjonsinnretning i-følge oppfinnelsen for pappkartongemner,

fig. 2 i forstørret målestokk et tverrsnittsriss av en del av konstruksjonen på fig. 1,

fig. 3 et blokkdiagram som illusterer de enkelte kompo-nenter i konstruksjonen på fig. 1, og

fig. 4 et planriss av et typisk kartongemne som skal inspiseres .

Tegningens fig. 1-3 illustrerer en inspeksjonsinnretning 10 for flate pappkartongemner, innbefattende et stasjonært in-speks j onsbord 12, to motsatt plasserte glidebaneelementer 14 som er montert på innbyrdes motsatte kanter av bordet 12 for tilveiebringelse av en skyvebevegelse langs X-aksen, en bære-bjelke 16 som danner bro mellom de to glidebaneelementer, og et ytterligere glidebaneelement 18 som er montert på bærebjelken for skyvebevegelse langs Y-aksen. Trinnmotorer 20 og 22 er montert på inspeksjonsbordet 12, og er drivmessig forbundet til de respektive glidebaneelementer 14 og 18. En elektromekanisk transduktor 24 er montert på glidebaneelementet 18 og innbefatter en indre magnetkjerneanordning 26 som er plassert aksielt i en spoleanordning 28, samt en stift eller sonde 30 som står under belastning fra et fjærelement 31, og som utstrekker seg fra bunnen av transduktoren (fig. 2). Transduktoren 24 tilveiebringer et elektrisk utgangssignal som er proporsjonalt til forskyvningen av den bevegelige kjerne 26.

Med inspeksjonsbordet 12 er det forbundet en egnet data maskin 32 som innbefatter mikroprosessorer som er betegnet som 34 og 36, et tastatur 38, en skriver 40 og en katodestrålerør-skjerm 42. Prosessoren 34 kan tilpasses for opptak av innmatings-magnetplater 44 med et egnet program for inspeksjon av et valgt pappkartongemne 46 som er plassert i en spesiell stilling på inspeksjonsbordet 12 under inspeksjonsstiften 30.

Som antydet ovenfor tilveiebringer transduktoren 24 et spenningssignal som er proporsjonalt med den vertikale forskyvning av dens stift 30. En forsterker 48 er drivmessig forbundet med stiften, og videre er en omformer 50 drivmessig forbundet med forsterkere for omforming av et analogsignal fra forsterkeren til et digitalsignal og deretter videreføring av sistnevnte til mikroprosessoren 36. Hver trinnmotor 20 og 22 har en omkoder, 52 resp. 54, som er koblet dertil for tilveiebringelse av et tilbakeføringssignal til mikroprosessoren 36. Til-bakeføringssignalet blir kontinuerlig sammenlignet med utgangs-instruksjonene som sendes til trinnmotorene.

Begrensningsbrytere 56, 58, 60 og 62 er montert på inspeksjonsbordet 12 for å begrense bevegelsene langs X- og Y-aksene i begge retninger for begge.

Ved drift blir et valgt arbeidsstykke, såsom et pappkartongemne 46, som f.eks. kan være beregnet for å folde kartonger som skal inneholde 0,25 1, 0,5 1, 1 1, 2 1 eller lignende anbragt på inspeksjonsbordet 12 innenfor forutbestemte grenser, f.eks.^3,2 mm fra de forutbestemte X-Y-referanseakser. Magnet-platen 44 som bærer et ønsket program, innbefattende egnede modell- og banetabeller blir anbragt i datamaskinen 32. Program-met bevirker at enten bordet 12 og emnet 4 6 som er montert derpå beveges i forutbestemte retninger under en fast stift 30, eller stiften 30 beveges i forhold til et fast bord 12 og et dermed forbundet emne 46, alt avhengig av bordtype 12 og stifttype 30. Som illustrert på fig. 1 bringes stiften 30 og det tilhør-ende glidebaneelement 18 til å bevege seg i en stor Y-retning langs bærebjelken 16, mens glidebaneelementet 18 bringes til å bevege seg i X-retning langs glidebaneelementene 14. I begge tilfeller vil ved kommando via tastaturet 38 den relative bevegelse mellom stift 30 og emne 46 være programmert til å starte i en "utgangsstilling" med valgte X- og Y-koordinater lik null

og videre langs en bane slik som f.eks. illustrert på fig. 4,

som er forutbestemt av de data som er lagret i banetabellen. Disse data består av (1) en serie av X- og Y-koordinatstillinger mot og bort fra hvilke den relative bevegelse opptrer, og (2) forandringer i hastigheten fra høy hastighet til lav hastighet mellom inspeksjonspunktene hvor opprissdata blir samlet som skriver seg fra den vertikale forskyvning av kjernen 26 for stiften 30, forsterkningen til forsterkeren 48, omformingen til et digitalt signal ved hjelp av omformeren 50 og forbindel-sen til datamaskinen 32. Slike inspeksjonspunkter kan innbefatte rillelinjer og kanter som eksempelet, men er også anvendbar for kantene på separate lag som er festet til en øvre flate av arbeidsstykket.

Når stiften 30 beveges bort fra null-koordinatplasseringen ved begynnelsen av en utprøvning, bringes den til å passere over en måleblokk som er betegnet med 51, og som fordobler en kjent rillelinjehøyde. Det resulterende utgangssignal blir deretter kalibrert av programvaren til denne kjente måleblokkhøyde.

Når stiften 30 fortsetter langs den utpekte bane, vil omkoderne 52 og 54 tjene til å telle trinnmotorenes 20 og 22 pulser fra null-stilling. For eksempel kan motorene være slik at det anvendes 200 pulser eller trinn pr. omdreining. Hvis således bordets 12 ledeskrue innstilles med en stigning på 5 mm pr. omdreining, så vil hver puls eller trinn for motoren for-skyve bordet langs dets akse med 0,025 mm. Følgelig vil datamaskinen deretter kjenne stillingen for stiften i forhold til utgangspunktet og bli programmert til å samle høydedata mellom valgte punkter 5 mm på hver side av et antatt senter for hver rillelinje som skal kontrolleres, eller på hver side av en kutte-kant.

Når omkoderne fortsetter å sende posisjonssignaler til datamaskinen, vil stiften 30 sende høydedata til datamaskinen for hvert av de 400 mellomtrinn. Datamaskinen er så istand til å beregne det høyeste punkt eller sentrum for rillelinjen som en referanse for skrivning av den lineære avstand mellom rille-linjene på skriveren 40 og å beregne tverrsnittsformen for rillelinjen for fremvisning av denne på skjermen 42.

Når alle de ovennevnte data er blitt samlet som et resul tat av at stiften 30 har krysset hele banen rundt emnet 46 som vist på fig. 4, vil datamaskinen nå ha en serie punkter med hvilke den kan "tegne" et emne via skriveren 40, med alle hoved-elementer gradert nøyaktig i forhold til hverandre.

Programvaren er utformet slik at det ved begynnelsen av hver datasamlingsserie på et nytt emne 46 blir transduktoren 24 "nullet ut" i forhold til tykkelsen for det valgte emne i forhold til planet på bordet 12. Deretter vil under samleproses-sen de aktuelle sidedimensjoner og høydedimensjoner bli målt som antydet ovenfor og sammenlignet med de nominelle verdier eller blåkopiverdiene som er lagret i de egnede datalagrings-tabeller. Utskrivningsanordningen kan være slik at det bare er hvis variasjonen overskrider fremstillingstoleransen for hver spesiell dimensjon at dimensjonen vil bli skrevet ut, eller, hvis det er ønsket, kan enhver målt dimensjon bli skrevet ned.

I alle tilfelle vil formen for hver rillelinje ved krysnings-punktene bli vist på skjermen 42 såvel som skrevet ut av skriveren 40 etter operatørens valg.

Det skulle således være klart at det som et resultat av den ovennevnte inspeksjonsprosess er mulig å gjennomføre en nøyaktig punktkontroll og registrering periodisk under fremstil-lingsprosessen for kartonger og også for andre typer emner,

og egnede korreksjoner kan gjennomføres på kutte- og/eller bret-temerkingsverktøyene etter behov. Det skulle være klart at mange modifikasjoner er mulige innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for kontrollmåling av forutbestemte dimensjoner langs en flate på et arbeidsstykke, karakterisert ved at den innbefatter følgende trinn: a) at et arbeidsstykke som skal kontrolleres plasseres på et bord relativ til et X- og Y-koordinatreferanse-nullpunkt under en stift som drivmessig er forbundet med en elektromekanisk transduktor, b) at et egnet forutbestemt program anbringes i en egnet datamaskin for å bevirke at bordet og stiften beveges i X- og Y-retning i forhold til hverandre, c) at arbeidsstykkets øvre flate krysses med transduktoren på kontinuerlig måte langs en forutbestemt, programmert bane med en lav hastighet over inspeksjonsområdene mellom valgte punkter på motsatte sider av forutbestemte høye eller lave tilforminger på den øvre flate, og med en større hastighet utenfor de valgte punkter til det neste inspeksjonsområde, •d) at sideavstanden måles via trinnmotorer under den større hastighet og at sideavstanden og den vertikale forskyvning for stiften måles via transduktoren under den langsomme hastighet, og e) at sidedimensjoner langs den øvre flate som ligger utenfor toleranseområdet i forhold til de ønskede fremstillingstoleranser nedskrives.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at et omriss av arbeidsstykket og de høye og lave tilforminger skrives i forbindelse med sidedimensjonene utenfor toleranseområdet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved det trekk at det på en ka-todestrålerørskjerm vises et tverrsnittsriss mellom de valgte punkter på motsatte sider av hver tilforming som kontrolleres.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som arbeidsstykke benyttes et pappkartongemne.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tilformingene er rillelinjer .

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tilformingene er tilkut-tede kanter.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved målgivningsinnretninger i banen for stiften nær X- og Y-koordinatreferansepunktet for kali-brering av utgangssignalene for rillelinjehøydene i forhold til den kjente høyde for målgivningsinnretningen.