DE3705994A1 - Vorrichtung und messverfahren zur beruehrungslosen laengenmessung von rohren oder staeben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Meßverfahren zur berührungslosen Längenmessung von Rohren oder Stäben mit Hilfe von mindestens im Bereich der Rohrenden in festgelegten Abständen seitlich neben dem Rohr oder Stab angeordneten, die Lage des Rohres oder Stabes erfassenden Sensoren und einer Wegmeßeinrichtung zum Erfassen des Abstandes des Rohr- oder Stabendes von mindestens einem der ihm benachbarten Sensoren, sowie einen Rechner zur Verarbeitung der Meßwerte und Signale zu einem Meßergebnis.

Die bekannte Einrichtung sieht vor, Lichtschranken im Bereich des Rollganges einer Meßlinie fest anzuordnen, und das Rohr an diesen Lichtschranken vorbeizufahren. Dazu wird das seitlich herantransportierte Rohr zunächst bündig gegen einen Anschlag eines Linearantriebes gefahren, der nach Bündigliegen das Rohr um einen kostanten Wert transportiert. Die während des Verschiebevorganges erfaßten Signale der Meßwertgeber werden erfaßt und bilden die Grundlage zur Längenwertbildung. Über die Anzahl der vom Rohr bedeckten Lichtschranken, deren Abstände definiert und somit addierbar sind, kann grob festgestellt werden, wie lang das Rohr etwa ist. Wird das Rohr nun weiter verschoben, bis es die nächste, in ihrer Lage bekannte Lichtschranke bedeckt, so ist der Verschiebeweg dem Abstand der zuvor bekannten Länge hinzuzuaddieren, um zur Gesamtlänge des gemessenen Rohres zu gelangen.

Das bekannte System führt zu Meßungenauigkeiten, wenn große Massen zu bewegen sind. Außerdem ist auch die zur Bewegung aufzunehmende Energie umso größer, je größer die Masse des Objektes ist, was sich nachteilig auf die vorgegebenen Meßzeiten auswirkt.

Da bekannte, sehr schnell arbeitende Meßmaschinen mit Tastern oder Fühlern im rauhen Walzwerksbetrieb nicht einsetzbar sind, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache und robu­ ste Vorrichtung zu schaffen, deren Genauigkeit und Meßgeschwindigkeit nicht durch die zu messenden Massen beeinträchtigt wird.

Zur Lösung der Aufgabe werden die Mittel und Maßnahmen des Patent­ anspruchs 1 vorgeschlagen. Eine günstige Ausgestaltung der Meßvor­ richtung ist im Patentanspruch 2 beschrieben.

Das Meßverfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im Pa­ tentanspruch 3 unter Schutz gestellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung nachfolgend beschrieben. In der Zeichnungsfigur ist mit 1 ein zu messendes Rohr bezeichnet, das bei 2 auf entsprechenden Auflagen ab­ gelegt ist. Seitlich neben dem Rohr 1 ist eine Traverse 3 längsver­ schiebbar auf Rollen 4 gelagert vorgesehen, deren Länge größer ist als die Länge des längsten zu messenden Rohres 1. Die Traverse ist in dem später noch zu beschreibenden Meßbereich mit einer Vielzahl von Lichtschranken 5 bestückt, deren Abstände genau festgelegt sind.

Am anderen Rohrende ist mindestens eine, im dargestellten Beispiel sind es drei Lichtschranken 6 gleicher Bauart angeordnet, deren Funktion nachfolgend noch beschrieben wird. Die Traverse 3 ist mit Hilfe eines Linearantriebes 7, beispielsweise einer Kolben-Zylinder- Einheit um einen Weg verschiebbar, der dem Abstand zweier benachbar­ ter Lichtschranken 5 entspricht. Gleichzeitig enthält der Linearan­ trieb 7 einen Impulsgeber, um den von der Traverse zurückgelegten Weg exakt zu erfassen. Lichtschranken und Impulsgeber sind mit einem nicht dargestellten Rechenwerk verbunden.

Das auf die Auflagen 2 abgelegte Rohr überdeckt im nicht ausgerichteten Zustand eine bestimmte Anzahl von Lichtschranken 5 und ggfs. 6. Durch Verschieben der Traverse mit Hilfe des Linearantriebes 7 wird zunächst eine der Lichtschranken 6 so weit verschoben, daß mit ihr der exakte Rohranfang feststellbar ist. Mit der Erfassung des Rohranfanges ist das System genullt. In dieser Relativstellung zwischen Traverse und Rohr ist eine bestimmte Anzahl von Lichtschrankn 5 vom Rohr überdeckt. Anhand der überdeckten Lichtschranken und der bekannten Abstände dieser Lichtschranken sowohl von der zur Nullung des Systemes verwendeten Lichtschranke 6 als auch untereinander ist läßt sich errechnen, welche Länge das Rohr mindestens hat. Da das Rohrende, wie in der Zeichnung links unten erkennbar, jedoch nicht mit einer Lichtschranke abschließt, sondern zwischen zwei Lichtschranken liegt, ist über den groben Meßwert hinaus noch festzustellen, wie weit das Ende des Rohres über die letzte überdeckte Lichtschranke hinausragt. Dies geschieht über den Linearantrieb 7, der die Traverse in Richtung des zu erfassenden Rohrendes verschiebt und gleichzeitig über den Impulsgeber den zurückgelegten Weg festhält. In dem Moment, wo die nächste bisher bedeckte Lichtschranke das Rohrende erreicht, wird diese aktiviert und gleichzeitig wird der zurückgelegte Verschiebeweg im Rechner festgehalten. Durch Addition des zurückgelegten Verschiebeweges mit dem durch Grobmessung zuvor festgelegten Wert läßt sich somit exakt die Länge des Rohres erfassen, ohne daß dasselbe verschoben werden muß.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht auch darin, daß sie in einfacher Weise und ohne konstruktiven Aufwand in bestehende Rohradjustagen nachträglich eingebaut werden kann.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum berührungslosen Längenmessen von Rohren oder Stäben mit Hilfe von mindestens im Bereich der Rohrenden in festgelegten Abständen seitlich neben dem Rohr oder Stab angeordneten, die Lage des Rohres oder Stabes erfassenden Sensoren und einer Wegmeßeinrichtung zum Erfassen des Abstandes des Rohr- oder Stabendes von mindestens einem der ihm benachbarten Sensoren sowie einem Rechner zur Verarbeitung der Meßwerte und Signale zu einem Meßergebnis, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (5, 6) an einer sich über die Länge des längsten zu messenen Rohres (1) oder Stabes erstreckenden Traverse (3) angeordnet sind, die parallel zum Rohr oder Stab um eine von der Wegmeßeinrichtung erfaßbare Wegstrecke verfahrbar ist, die dem Abstand zweier benachbarter Sensoren (5, 6) entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (5, 6) als Lichtschranken ausgeführt sind, von denen an einem Rohrende mindestens eine (5) das Ende erfassende und am anderen Rohrende eine Anzahl den Meßbereich der zu erwar­ tenden Rohrlängen in gleichen Abständen abdeckenden Lichtschran­ ken (6) vorgesehen sind und die Wegmeßeinrichtung als mit dem Längsverschiebeantrieb der Traverse (3) gekoppelter Impulsgeber (7) ausgebildet ist.

3. Meßverfahren mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu messende Rohr oder der Stab in eine Lage neben der Traverse gebracht und dort gehalten wird, das mit einem an einem Ende des Rohres oder Stabes vorgesehenen Sensor das Ende festgestellt und als Signal im Rechner abgelegt wird, das mit Hilfe der vom Rohr oder Stab überdeckten Sensoren die grobe Länge des Rohres oder Stabes anhand der festgelegten Abstände der Sensoren voneinander festgestellt und durch Verschieben der Traverse um einen von der Wegmeßeinrichtung erfaßten und dem Rechner zugeführten, dem Weg entsprechenden Meßwert der Abstand des Rohr- oder Stabendes vom nächsten benachbarten Sensor festgestellt wird, der durch Verschieben der Traverse vom Rohrende aktiviert wird, wobei die Summe der Abstände der vom Rohr oder Stab bedeckten Sensoren plus des vom Wegmeßgeber erfaßten Weges der Länge des Rohres entspricht.