DE3143270A1

DE3143270A1 - Method for contactless measurement of the length of moved objects

Info

Publication number: DE3143270A1
Application number: DE19813143270
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Dipl.-Ing. 5030 Hürth Nakata; Reinhard Ing.(grad.) 5205 St Augustin Prause
Original assignee: Krautkraemer GmbH and Co; Krautkraemer GmbH
Current assignee: Krautkraemer GmbH
Priority date: 1981-10-31
Filing date: 1981-10-31
Publication date: 1983-05-19
Also published as: JPS5885107A; DE3143270C2

Abstract

A method is described for the contactless measurement of the length (L) of moving objects with the aid of optoelectric sensors which are arranged at a distance from one another which has a specific length unit. For this purpose, an approximate value (LO) of the length of the object is firstly determined in a way known per se by determining the number of sensors (2 to 6) covered by the object (1) once the beginning (11) of the object (1) has reached a starting sensor (2). The residual length (L1 = L-LO) is then determined with the aid of time measurements (T1, T2) from the relationship <IMAGE> T1 signifying the time between reaching the beginning (11) of the object (1) in the case of a starting sensor (2) and reaching the end (12) of the object (1) in the case of the last sensor (4) still covered in the direction of movement, T2 the time between reaching the end (12) of the object (1) at this sensor (4) and reaching the beginning (11) of the object (1) at a reference sensor (7), and L2 the distance between the starting sensor (2) and the reference sensor (7). <IMAGE>

Description

VERFAHREN ZUM KONTAKTLOSEN MESSEN DER METHOD FOR CONTACTLESS MEASUREMENT OF

LAGE VON BEWEGTEN GEGENSTÄNDEN Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontaktlosen Messen der LängelL,von bewegten Gegenständen mit Hilfe von Sensoren, die voneinander im Abstand einer bestimmten Längeneinheit angeordnet sind, und bei dem ein NäherungswertlLO der LängefLdes Gegenstandes dadurch ermittelt wird, daß beim Erreichen des Anfanges des Gegenstandes an einem Startsensor die Anzahl der vom Gegenstand überdeckten Sensoren bestimmt wird. LOCATION OF MOVING OBJECTS The invention relates to a Method for non-contact measurement of the length of moving objects with the help of of sensors, which are arranged from each other at a distance of a certain length unit are, and in which an approximate value ILO of the length of the object is thereby determined is that when reaching the beginning of the object at a start sensor the Number of sensors covered by the object is determined.

Ein derartiges Verfahren wird beispielsweise in der GB-PS 1.542.286 beschrieben. In dieser Patentschrift wird vorgeschlagen, daß zur Ermittlung der Restlänge L-LO der Gegenstand an einer zweiten Gruppe von Sensoren vorbei geführt wird, deren Abstand einen Bruchteil der obenerwähnten Längeneinheit beträgt. Eine derartige bekannte Anordnung ist relativ aufwendig, da eine große Anzahl von Sensoren erforderlich ist, wenn die Längenbestimmung mit einer ausreichenden Genauigkeit erfolgen soll.Such a method is described, for example, in GB-PS 1,542,286 described. In this patent it is proposed that to determine the Remaining length L-LO the object passed a second group of sensors whose distance is a fraction of the unit of length mentioned above. One Such a known arrangement is relatively complex, since a large number of sensors is necessary if the length determination with sufficient accuracy should take place.

Aus der DE-OS 23 31 545 ist ferner ein Verfahren zur Bestimmung der Länge von Stapelfasern bekannt. Dabei wird eine erste Zeitdauer gemessen, die ein Faserende benötigt, um sich an zwei der in einem bekannten Abstand voneinander angeordneten Detektoren vorbeizubewegen.From DE-OS 23 31 545 a method for determining the Length of staple fibers known. A first period of time is measured, which is a Fiber end needed to join two of the spaced apart at a known distance Move detectors past.

Aus diesem Zeitwert wird dann die Geschwindigkeit der Faser bestimmt, indem der Abstand durch die erste Zeitdauer dividiert wird. Aus einer zweiten Zeitdauer, die die entgegengesetzten Enden der Faser benötigen, um sich an einem der Detektoren vorbeizubewegen, wird die Länge der Faser bestimmt, indem die Geschwindigkeit mit dieser zweiten Zeitdauer multipliziert wird. Besonders nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß Geschwindigkeitsänderungen der Faser die Genauigkeit der Messung stark beeinflussen können.The speed is then derived from this time value the Fiber determined by dividing the distance by the first time period. the end a second amount of time it takes the opposite ends of the fiber to to move past one of the detectors, the length of the fiber is determined, by multiplying the speed by this second period of time. Particularly The disadvantage of this method is that changes in the speed of the fiber Can strongly influence the accuracy of the measurement.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art so weiterzuentwickeln, daß die Zahl der erforderlichen Sensoren trotz Erhöhung der Meßgenauigkeit gering gehalten werden kann. Außerdem sollen Geschwindigkeitsänderungen der Gegenstände einen möglichst geringen Einfluß auf die Genauigkeit der Längenmessung besitzen.The present invention was therefore based on the object of a method of the type mentioned above so that the number of required Sensors can be kept low despite increasing the measurement accuracy. aside from that speed changes of the objects should have as little influence as possible on the accuracy of the length measurement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruches gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing part of the claim solved.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren beschrieben.Further advantages and details of the invention are set out below described on the basis of exemplary embodiments with the aid of figures.

Es zeigt: Fig.1 einen zu messenden Gegenstand in seiner Ausgangsstellung für die Messung; Fig.2 die Stellung des Gegenstandes bei der ersten Zeitmessung, und Fig.3 die Stellung des Gegenstandes bei der zweiten Zeitmessung.It shows: FIG. 1 an object to be measured in its starting position for measurement; Fig. 2 the position of the object during the first time measurement, and FIG. 3 shows the position of the object during the second time measurement.

In Fig.1 ist mit 1 der Gegenstand bezeichnet, dessen Länge L ermittelt werden soll. Beispielsweise kann es sich bei diesem Gegenstand um ein über einenRollgang bewegtes Rohr handeln (der Rollgang wurde aus Ubersichtlichkeitsgründen weggelassen).In FIG. 1, 1 denotes the object whose length L is determined shall be. For example, this item can be an over a roller table handle moving pipe (the roller table has been omitted for reasons of clarity).

Der Gegenstand besitzt den Anfang 11 und das Ende 12 und bewegt sich in der mit 13 bezeichneten Pfeilrichtung an den Sensoren 2 bis 7 vorbei. Bei den Sensoren handelt es sich vorteilhafterweise um an sich bekannte Lichtschranken. Jeder der Sensoren enthält eine Lichtquelle und eine Fotozelle. Der Gegenstand 1 wirkt als Reflektor, so daß in die Fotozellen immer dann Licht gelangt, wenn sich der Gegenstand an ihnen vorbei bewegt.The object has the beginning 11 and the end 12 and moves past sensors 2 to 7 in the direction of the arrow marked 13. Both Sensors are advantageously light barriers known per se. Each of the sensors contains a light source and a photocell. The item 1 acts as a reflector, so that light always gets into the photocells when the object moves past them.

Die Sensoren 2 bis 7 sind über Leitungen 21 bis 26 mit einer elektronischen Steuer- und Empfangseinheit 14, die einen Rechner 141 enthält, verbunden. Die in dieser Einheit ermittelte Länge des Gegenstandes wird in einer Anzeigeeinheit 15 dargestellt.The sensors 2 to 7 are connected to an electronic one via lines 21 to 26 Control and receiving unit 14, which contains a computer 141, connected. In the The length of the object determined by this unit is displayed in a display unit 15 shown.

Wie aus Fig.1 zu entnehmen ist, hat der Anfang 11 des Gegenstandes 1 gerade den als Startsensor verwendeten Sensor 2 erreicht. Die Sensoren 3 und 4 geben über die Leitungen 22 und 23 entsprechende Signale an die Einheit 14 ab und zeigen damit an, daß sich über ihnen der Gegenstand 1 befindet. Die Einheit 14 kann damit die Näherungslänge LO bestimmen.As can be seen from Figure 1, the beginning 11 of the object 1 has just reached sensor 2 used as the start sensor. The sensors 3 and 4 emit corresponding signals to the unit 14 via the lines 22 and 23 and thus indicate that the object 1 is above them. The unit 14 can thus determine the approximate length LO.

Zur Ermittlung der Restlänge L1 = L-LO wird die Zeit T1 gemessen, die zwischen dem Erreichen des Anfanges 11 des Gegenstandes 1 beim Startsensor 2 und dem Erreichen des Endes 12 des Gegenstandes 1 bei dem Sensor 4 vergeht (Fig.2). Diese Messung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß ein in der Einheit 14 enthaltener Zähler (nicht dargestellt) gestartet wird, wenn der Startsensot 2 das Eintreffen des Gegenstandes 1 festgestellt. Der Zähler wird dann wieder gestoppt in dem Augenblick, in dem der Sensor 4 das Ende des Gegenstandes feststellt (die entsprechende Fotozelle empfängt kein Licht mehr).To determine the remaining length L1 = L-LO, the time T1 is measured, that between reaching the beginning 11 of the object 1 at the start sensor 2 and the reaching of the end 12 of the object 1 at the sensor 4 passes (FIG. 2). This measurement can take place, for example, in that a contained in the unit 14 Counter (not shown) is started when the start sensor 2 arrives of the item 1 determined. The counter is then stopped again at the moment in which the sensor 4 detects the end of the object (the corresponding photocell no longer receives light).

Mit T1 = v wobei v die Geschwindigkeit des Gegenstandes bedeutet, ergibt sich L1 = v x T1 (1) Mißt man nun beispielsweise mit einem zweiten Zähler (ebenfalls nicht dargestellt) die Zeit T2, die zwischen dem Erreichen des Endes 12 des Gegenstandes 1 bei dem Sensor 4 (Start des 2. Zählers) und dem Erreichen des Anfanges 11 des Gegenstandes 1 ein Bezugsensor 7 (Stopp des zweiten Zählers) vergeht (Fig.3), so kann aus der Beziehung T2 = (L2-L1) v die Geschwindigkeit v = (L2-L1) (2) T2 ermittelt werden, wobei mit L2 der Abstand zwischen dem Start-und dem Bezugsensor bezeichnet wurde.With T1 = v where v is the speed of the object, the result is L1 = v x T1 (1) If one measures now, for example, with a second counter (also not shown) the time T2 that elapses between the reaching of the end 12 of the object 1 at the sensor 4 (start of the 2nd counter) and when it is reached of the beginning 11 of the object 1 a reference sensor 7 (stop of the second counter) passes (Fig.3), then from the relationship T2 = (L2-L1) v the speed v = (L2-L1) (2) T2 can be determined, with L2 being the distance between the start and the reference sensor.

Setzt man Gleichung 2 in Gleichung 1 ein und löst diese Gleichung nach 111 auf, so ergibt sich für die Restlänge: T1 L1 = L2 x T1 (3) T1+T2 Die Lösung dieser Gleichung erfolgt beispielsweise mit Hilfe des in Fig.1 mit 141 bezeichneten Rechners.Inserting equation 2 into equation 1 and solving that equation after 111, the remaining length is: T1 L1 = L2 x T1 (3) T1 + T2 The solution this equation is carried out, for example, with the aid of that designated by 141 in FIG Calculator.

Die vorstehend beschriebene Erfindung hat sich zwar besonders bei der Längenmessung von ohren bewährt, sie kann aber auch in Verbindung mit anderen Gegenständen wie Blechen oder Stangen verwendet werden.The invention described above has been particularly useful in proven to measure the length of ears, but it can also be used in conjunction with other Objects such as sheet metal or rods are used.

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Claims

Patentanspruch: Verfahren zum kontaktlosen Messen der Länge,Lvon bewegten Gegenständen mit Hilfe von Sensoren, die voneinander im Abstand einer bestimmten Längeneinheit angeordnet sind und bei dem ein NäherungswertlLOder Länge L des Gegenstandes dadurch ermittelt wird, daß beim Erreichen des Anfanges des Gegenstandes an einem Startsensor die Anzahl der vom Gegenstand überdeckten Sensoren bestimmt wird, d a d u r c h g e k e n n -zeichnet, - daß zur Ermittlung der RestlängelL1 = L - LOZ zunächst die Zeit, T1, gemessen wird, die zwischen dem Erreichen des Anfanges (11) des Gegenstandes (1) beim Startsensor (2) und dem Erreichen des Endes (12) des Gegenstandes (1) bei dem in Bewegungsrichtung letzten noch vom Gegenstand (1) überdeckten Sensor (4) vergeht; -- daß anschließend die Zeit, T2, gemessen wird, die zwischen dem Erreichen des Endes (12) des Gegenstandes (1) an diesem Sensor (4) und dem Erreichen des Anfanges (11) des Gegenstandes (1) an einem Bezugsensor (7) vergeht, wobei der Bezugsensor (7) in Bewegungsrichtung des Gegenstandes nachdem Startsensor (2) angeordnet ist und von diesem einen festen Abstand, L2, besitzt; und -- die Restlänge, L1, dann aus der Beziehung Ti L1 = L2 x Ti + T2 bestimmt wird, und - daß die derart ermittelte Restlänge, L1, zu dem Näherungswert, LO, addiert wird. Claim: Method for contactless measurement of length, Lvon moving objects with the help of sensors that are spaced from each other at a certain distance Unit of length are arranged and at which an approximate value 10 of the length L of the object is determined by the fact that when you reach the beginning of the object on one Start sensor the number of sensors covered by the object is determined, d a d u r c h e k e n n - that to determine the remaining length L1 = L - LOZ first the time, T1, is measured, which elapses between reaching the beginning (11) of the object (1) at the start sensor (2) and reaching the end (12) of the object (1) for the last sensor in the direction of movement that is still covered by object (1) (4) passes; - That then the time, T2, is measured between the reaching of the end (12) of the object (1) at this sensor (4) and the reaching of the beginning (11) of the object (1) passes a reference sensor (7), the reference sensor (7) in the direction of movement of the object after the start sensor (2) is arranged and is at a fixed distance, L2, therefrom; and - the remaining length, L1, then from the relationship Ti L1 = L2 x Ti + T2 is determined, and - that the such Determined remaining length, L1, to which the approximate value, LO, is added.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß als Sensoren (2 bis 7) Lichtschranken verwendet werden.2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h Not that light barriers are used as sensors (2 to 7).