DD243339B1 - METHOD FOR THE DIGITAL LENGTH MEASUREMENT OF CONTINUOUS, BENDING MEASUREMENT - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung findet Anwendung in der kabel herstellenden Industrie, der Automatisierung von Fertigungslinien, d.h. der digitalen Längenmessung von ablaufendem oder abzuwickelndem biegsamen Meßgut, wie Drähte, Litzen, Adern, Kabel, Seile u. dgl., welches mit gleichbeibender oder sich kontinuierlich ändernder Geschwindigkeit bewegt wird.The invention finds application in the cable manufacturing industry, the automation of production lines, i. the digital length measurement of running or abzuwickelndem flexible Meßgut, such as wires, strands, wires, cables, ropes u. Like., Which is moved with gleichbeibender or continuously changing speed.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

In der Vielzahl von Produktionsprozessen besteht die Notwendigkeit, gefertigtes strang-, faden- oder flächenförmiges Material in der Fertigungslänge kontinuierlich zu messen, um somit eine ständige Aussage über die produzierte Länge zu erhalten oder in Abhängigkeit der gemessenen Länge einen bestimmten, auf das Meßgut bzw. auf die Steuerung der Fertigungslänge gerichteten Einfluß nehmen zu können.In the large number of production processes, there is a need to continuously measure manufactured strand, thread or sheet material in the production length, so as to obtain a permanent statement about the length produced or depending on the measured length of a certain, on the test material or to be able to influence the production length control.

Das ist zum Beispiel bei der Herstellung von Walzgut an Produktionslinien von Kabeln, Seilen, Draht und ähnlichem fadenförmigem Material der Fall. Dabei ist es erforderlich, relativ große Längen zu erfassen und somit Meßverfahren mit hohem Genauigkeitsgrad einzusetzen, um den absoluten Meßfehler gering zu halten. Eine dementsprechende Forderung ist damit, daß das Meßverfahren unabhängig vom Durchmesser des Meßgutes genaue und reproduzierbare Meßwerte liefert. Nachfolgende Verfahren und Vorrichtungen zur Längenmessung von sich bewegendem Meßgut sind bekannt, sind Stand der Technik.This is the case, for example, in the production of rolling stock on production lines of cables, ropes, wire and similar filamentary material. It is necessary to detect relatively large lengths and thus to use measuring method with a high degree of accuracy in order to keep the absolute measurement error low. A corresponding requirement is that the measuring method provides accurate and reproducible readings regardless of the diameter of the measured material. The following methods and devices for measuring the length of moving material to be measured are known, are state of the art.

In „Werkstofftechnik und Maschinenbautechnik" 6 (1975) H. 5, S. 78 wird eine Anordnung mit einer Meßrolle beschrieben, wobei die Meßrolle mit einem Impulsgeber verbunden ist und das Meßgut zwischen der Meßrolle und einer federnd gelagerten Gegenrolle hindurchläuft. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß bei höherer Geschwindigkeit die Gefahr des Schlupfes zwischen Meßrolle und Meßgut anwächst sowie die Andrückrolle zu Schwingungen neigt, was wiederum zum Schlupf zwischen Meßgut und Meßrolle führt.An arrangement with a measuring roller is described in "Werkstofftechnik und Maschinenbautechnik" 6 (1975) H. 5, page 78, wherein the measuring roller is connected to a pulse generator and the material to be measured passes between the measuring roller and a spring-mounted counter-roller is that at higher speed, the risk of slippage between the measuring roller and the material to be measured increases and the pressure roller tends to vibrate, which in turn leads to slippage between Meßgut and measuring roller.

In der Zeitschrift „Drahtwelt" 70 (1984) H. 10, S. 275-279, wird eine Anordnung zur Längenmessung aufgezeigt, bei der das Meßgut durch ein Raupenband hindurchläuft, das aus einem System von vier Rollen und zwei endlosen Bändern besteht, wobei eine Rolle mit einem Impulsgeber verbunden ist, dessen Impulszahl ein Maß für die gemessene Länge darstellt. Der Nachteil dieser Meßanordnung besteht darin, daß zum einen ein hoher mechanischer Aufwand notwendig ist und sich zum anderen das Meßsystem nicht in jedem Fall aus Platzgründen in eine Produktionslinie einordnen läßt. Des weiteren ist es zur Verminderung oder Beseitigung von Schlupf zwischen Meßgut und Raupenband erforderlich, das Raupenband aus weichem, möglichst griffigem Material herzustellen, was wiederum auf Grund der entstehenden Durchmesseränderungen an der Oberfläche des Systems Raupenband-Meßrolle zu Meßungenauigkeiten führt.In the magazine "Drahtwelt" 70 (1984) H. 10, pp 275-279, a device for measuring length is shown in which the material to be measured passes through a crawler belt consisting of a system of four rollers and two endless belts The disadvantage of this measuring arrangement is that on the one hand a high mechanical complexity is necessary and on the other hand the measuring system does not always fit into a production line for reasons of space Furthermore, in order to reduce or eliminate slippage between the material to be measured and the crawler belt, it is necessary to produce the crawler belt from soft material which is as firm as possible, which in turn leads to measurement inaccuracies due to the resulting changes in diameter on the surface of the crawler belt measuring roller system.

In der DE-AS 2536082 wird eine Einrichtung zum kontinuierlichen Messen der Längen von linearem Material während des Aufspulens auf einen sich drehenden Kern beschrieben. Der Nachteil dieser Einrichtung besteht, neben dem relativ hohen mechanischen Aufwand, darin, daß der Durchmesser des Meßgutes das Meßergebnis unmittelbar beeinflußt sowie das Meßverfahren nur bei einer mechanischen Aufhaspelung des Meßgutes anwendbar ist.In DE-AS 2536082 a device for continuously measuring the lengths of linear material during winding onto a rotating core is described. The disadvantage of this device, in addition to the relatively high mechanical complexity, is that the diameter of the material to be measured directly affects the measurement result and the measuring method is only applicable to a mechanical coiling of the material to be measured.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur digitalen Längenmessung von durchlaufendem biegsamen Meßgut zu schaffen, das über eine hohe Meßgenauigkeit verfügt, eine kontinuierliche Messung bei Reproduzierbarkeit des Meßergebnisses gewährleistet und bei dem der variable Durchmesser des Meßgutes das Längenmeßergebnis nicht beeinflußt.The aim of the invention is to provide a method for digital length measurement of continuous flexible material to be measured, which has a high accuracy, a continuous measurement ensures reproducibility of the measurement result and in which the variable diameter of the material to be measured does not affect the length measurement.

-2- 243 339 Darlegung des Wesens der Erfindung-2- 243 339 Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur digitalen Längenmessung von durchlaufendem biegsamen Meßgut zu schaffen, welches mit hoher Meßgenauigkeit, vom Meßgutdurchmesser unabhängig arbeitet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die Impulse zweier im Durchmesser unterschiedlicher Meßrollen, über die das biegsame Meßgut geführt wird, daran gekoppelten Impulsgebern, getrennt aufsummiert werden und als Summe 1 und 2 zur Verfügung stehen, wobei zum Zeitpunkt, zu dem die Summe 2 einen fest vorgegebenen Vorwahlwert erreicht, die Differenz aus diesem festen Vorwahlwert und der Summe 1 meßrollenbewertet als variabler Vorwahlwert für die Summe 1 vorgegeben wird und zum Zeitpunkt, zu dem die Summe diesen variablen Vorwahlwert erreicht, zu einer Längensumme ein festes Längeninkrement addiert wird und gleichzeitig die Summen 1 und 2 gelöscht werden sowie ein erneuter Meßzyklus mit der Summierung der Impulse der zwei inkrementalen Impulsgeber erfolgt.The invention has for its object to provide a method for digital length measurement of continuous flexible material to be measured, which works with high accuracy, independent of Meßgutdurchmesser. According to the invention the object is achieved by the pulses of two different diameter measuring rollers over which the flexible material to be measured is guided, coupled thereto pulse generators are added up separately and are available as a sum 1 and 2, wherein at the time to which the sum of 2 reaches a fixed preset value, the difference from this fixed preset value and the sum 1 measured roll is given as a variable preset value for the sum 1 and at the time when the sum reaches this variable preset value, a fixed length increment is added to a length sum and simultaneously the Totals 1 and 2 are deleted and a new measuring cycle with the summation of the pulses of the two incremental pulse generator takes place.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutertThe invention will be explained below using an exemplary embodiment

Die Zeichnung zeigt das Blockschaltbild. The drawing shows the block diagram.

Das Meßgut (1) mit dem im Produktionsprozeß variablen Meßgutdurchmesser AD wird von einem nicht näher zu beschreibenden Maschinenteil abgezogen, über die drehbare Meßrolle D₁ (2) und die drehbare Meßrolle D₂ (3) schlupffrei von einem nicht näher bezeichneten Wickler aufgenommen und einem nicht näher bezeichneten und dargestellten Bearbeitungsprozeß zugeführt. Die Meßrollen D₁ (2) und D₂ (3) sind jeweils starr mit den inkrementalen Impulsgebern (6) und (7) verbunden. Die Durchmesser der Meßrollen D₁ (2) und D₂ (3) sind so ausgeführt, daß die Bedingung (D₁-D₂) · π = 0,5 m eingehalten wird, wo im Ausführungsbeispiel D₁ mit 318,31 mm und D₂ mit 159,15mm ausgeführt worden sind. Der inkrementale Impulsgeber (6) liefert über die Impulsleitung (14) eine wegproportionale bzw. längenproportionale Anzahl von Zählimpulsen an den Zählkanal (8), der über die Vorwahl leitung (15) einen Vorwahlwert erhält, wobei die Koinzidenz zwischen Vorwahlwert und eingezählter Impulszahl der Ausgang (12) des Zählkanals (8) einen Längenimpuls liefert, der dem Längenzähler (17) und der nachgeschalteten Anzeigeeinheit (18) zugeführt wird. Der inkrementale Impulsgeber (7) liefert über die Impulsleitung (13) dem Zählkanal (9), der einen festen Vorwahlwert (19) erhält, wiederum eine längenproportionale Anzahl von Impulsen, so daß bei Koinzidenz zwischen festem Vorwahlwert (19) und eingezählter Impulszahl die Steuerleitung (16) einen Impuls an das Tor (11) gibt. Weiterhin gelangen vom inkrementalen Impulsgeber (6) Zählimpulse in den Differenzbildner (10), der die Differenzimpulszahl ΔΖ = ΖΣ - Z_n · 2 ermittelt und diese über die Leitung (20) dem Tor (11 (zuführt. Wenn das Tor (11) über die Steuerleitung (16) freigeschaltet wird, wird die Information ΔΖ als Vorwahlwert in den Zählkanal (8) über die Vorwahlleitung (15) eingetragen. Die Wirkungsweise und der zeitliche Ablauf der Messung erfolgt auf die Art und Weise, daß mit Meßbeginn die Zählkanäle (8) und (9) auf Null gesetzt werden und danach von den inkrementalen Impulsgebern (6) und (7) solange Impulse in die Zählkanäle (8) und (9) eingezählt werden, bis der Zählerstand im Zählkanal (9) mit dem fest eingestellten Vorwahlwert (19) übereinstimmt. Hierbei ist es vorteilhaft, daß der feste Vorwahlwert (19) der Impulszahl der beiden in den technischen Parametern gleichartigen inkrementalen Impulsgeber (6) und (7) bei deren Umdrehung um den Winkel α = 2 · n (360⁰C) entspricht. Bei Koinzidenz zwischen dem Vorwahlwert (19) mit der eingezählten Impulszahl wird über die Steuerleitung (16) das Tor (11) kurzzeitig freigegeben und die im Differenzbildner (10) ermittelte Differenzimpulszahl ΔΖ wird als Vorwahlwert über die Vorwahlleitung (15) dem Zählkanal (8) übergeben. Im Zählkanal (8) werden weiterhin vom inkrementalen Impulsgeber (6) Zählimpulse eingezählt, bis der übergebene Vorwahlwert erreicht ist. Bei Koinzidenz zwischen Vorwahlwert ΔΖ und eingezähltem Wert liefert der Ausgang (12) des Zählkanals (8) einen Impuls, der vom Längenzähler (17) gezählt wird und ein Maß für proportionale Längenmessung des Meßgutes (1) ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht, auf Grund der gewählten Durchmesser der Meßrollen (2) und (3), jeder Impuls des Ausganges (12) des Zählkanals (8) einer Meßstrecke von 1 000 mm. Gleichzeitig wird mit diesem 1000-mm-Zählimpuls ein Nullsetzen der Zählkanäle (8) und (9) sowie ein Rücksetzen des Differenzzählers (10) vorgenommen und der nächste Meßzyklus vorbereitet.The material to be measured (1) with the Meßgutdurchmesser AD variable in the production process is subtracted from a machine part not to be described, on the rotatable measuring roller D ₁ (2) and the rotatable measuring roller D ₂ (3) without slipping taken by a winder unspecified and a supplied unspecified and shown processing process. The measuring rollers D ₁ (2) and D ₂ (3) are each rigidly connected to the incremental pulse generators (6) and (7). The diameter of the measuring rollers D ₁ (2) and D ₂ (3) are designed so that the condition (D ₁ -D ₂ ) · π = 0.5 m is maintained, where in the embodiment D ₁ with 318.31 mm and D ₂ have been executed with 159.15mm. The incremental pulse generator (6) provides via the impulse line (14) a wegproportionale or length proportional number of counts to the Zählkanal (8), the line via the preselection (15) receives a preset value, wherein the coincidence between the preset value and counted pulse number of the output (12) of the counting channel (8) provides a length pulse which is supplied to the length counter (17) and the downstream display unit (18). The incremental pulse generator (7) provides via the pulse line (13) the counting channel (9), which receives a fixed preset value (19), again a length proportional number of pulses, so that at coincidence between fixed preset value (19) and counted pulse number, the control line (16) gives a pulse to the gate (11). Furthermore, the incremental pulse generator (6) receives count pulses into the difference former (10), which determines the difference pulse number ΔΖ = ΖΣ-Z _n · 2 and feeds them via the line (20) to the gate (11) the control line (16) is released, the information ΔΖ is entered as a preset value in the counting channel (8) via the prefix line (15) ) and (9) are set to zero and then counted by the incremental encoders (6) and (7) pulses in the counting channels (8) and (9) until the count in the counting channel (9) with the fixed preset value In this case, it is advantageous that the fixed preselection value (19) of the number of pulses of the two incremental pulse generators (6) and (7), which are identical in the technical parameters, is rotated by the angle α = 2 * n (360 ^° C.) ) In the case of coincidence between the preset value (19) and the counted number of pulses, the gate (11) is released for a short time via the control line (16) and the differential pulse number ΔΖ determined in the difference former (10) is sent as a preset value via the pre-selection line (15) to the counting channel (15). 8). In the counting channel (8) count pulses are counted by the incremental pulse generator (6) until the transferred preset value is reached. If there is coincidence between the preset value ΔΖ and the counted value, the output (12) of the counting channel (8) delivers a pulse, which is counted by the length counter (17) and is a measure of proportional length measurement of the measured material (1). In the present embodiment corresponds, due to the selected diameter of the measuring rollers (2) and (3), each pulse of the output (12) of the counting channel (8) of a measuring path of 1000 mm. At the same time, zeroing of the counting channels (8) and (9) as well as resetting of the difference counter (10) is carried out with this 1000 mm counting pulse and the next measuring cycle is prepared.

Claims (1)

Verfahren zur digitalen Längenmessung von durchlaufendem biegsamen Meßgut, welches mit gleichbleibender oder kontinuierlich ändernder Geschwindigkeit bewegt wird und bei dem sich der Durchmesser des Meßgutes kontinuierlich oder diskontinuierlich ändern kann, das Meßgut schlupffrei über zwei drehbar gelagerte Meßrollen geführt wird, diese Meßrollen völlig oder teilweise vom Meßgut umschlungen werden und jeweils mit einem inkrementalen Impulsgeber starr gekoppelt werden, wobei die Durchmesser der Meßrollen in einem Verhältnis D₁ Φ D₂ ausgeführt werden, gekennzeichnet dadurch, daß die vom Meßgutdurchmesser verfälschten, längenproportionalen Impulse der inkrementalen Impulsgeber (6) und (7) getrennt aufsummiert werden, als Summe 1 und 2 zur Verfügung stehen, wobei zum Zeitpunkt, zu dem die Summe 2 einen fest vorgegebenen Vorwahlwert erreicht, die Differenz aus diesem festen Vorwahlwert und der Summe 1 meßrollenbewertet als variabler Vorwahlwert für die Summe 1 vorgegeben wird, und zum Zeitpunkt, zu dem die Summe 1 diesen variablen Vorwahlwert erreicht, zu einer Längensumme ein festes Längeninkrement addiert wird und gleichzeitig die Summen 1 und 2 gelöscht werden sowie ein erneuter Meßzyklus mit der Summierung der Impulse der inkrementalen Impulsgeber 6 und 7 erfolgt.Method for digital length measurement of continuous flexible material to be measured, which is moved at a constant or continuously changing speed and in which the diameter of the measured material can change continuously or discontinuously, the material to be measured is passed without slip over two rotatably mounted measuring rollers, these measuring rollers completely or partially from the material to be measured are entwined and each rigidly coupled with an incremental pulse generator, the diameter of the measuring rollers in a ratio D ₁ Φ D _{2 are} executed, characterized in that the Meßgutdurchmesser falsified, length-proportional pulses of the incremental pulse generator (6) and (7) separated summed up as sum 1 and 2 are available, wherein at the time at which the sum 2 reaches a fixed preset value, the difference between this fixed preset value and the sum 1 measured roll evaluated as a variable preset value for the sum 1 vorg is given, and at the time when the sum 1 reaches this variable preset value, a fixed length increment is added to a length sum and at the same time the sums 1 and 2 are deleted and a renewed measuring cycle takes place with the summation of the pulses of the incremental pulse generators 6 and 7 , Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing