Verfahren zum Messen der Länge von Gegenständen die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen der Länge von durchaufenden Gegenständen
Wenn die Länge eines Gegenstandes, zum Beispiel eines elektrischen Kabels, gemessen werden soll, indem man diesen bei seinem Durchgang durch eine Druckmaschine in Abständen markiert und die Anzahl der durchgelaufenen Markierungen zählt, so ergeben sich, bedingt durch ungleichmässige Abstände zwischen den Markierunhgen, Ungenauigkeiten. Die Unterschiede der Abstände zwischen zwei Markie- rungen können sich aus der Unfähigkeit der Druckmachine ergeben, in gleichmässigen Abständen Markierungen auf einem gegenstand anzubrinhgen, dessen Geschwindigkeit sich während des Durchlaufes än- dert.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass man am zu messenden Gegenstand eine Reihe beabstandeter Markierungen anbringt, dass man die Anzahl der durchlaufenden Markierungen zählt, dass man den Abstand von ausgewählten Mar- kierungen mit einem Sollabstand vergleicht und dass man Abweichungen vom Sollabstand unter Berück- sichtigung ihres Vorzeichens misst und speichert.
Das Verfahren wird nachfolgend unter Zuhilfe- nahme der Zeichnung beispielswise erklärt. In dieser zeigt die :
Fig. 1 das Schema einer elektrischen Messeinrichtung zum Messen von Kabellängen,
Fig. 2 das Schema einer zu jener der Fig. 1 unterschiedlichen Ausführung der Messeinrichtung.
Die Fig. 1 zeigt einen Teil eines elektrischen Kabels 6, auf dem sich Markierungen 4. und 5 be- finden. Weiter isind drei Photozellen A, B und C vorhanden, oberhalb welchen Lichtquellen 1, 2 und 3 angeordnet sind. Die Photozellen A und B sind unter sich um den Sollabstand der Markierungen 4 und 5 voneinander distanziert, wie er sich ergibt, wenn keine Ungenauigkeiten während der Markie- rung des Kabels 6 auftreten. Die Lichtquellen 1, 2 und 3 beleuchten die Photozellen A, B, C mit von den Markierungen 4 und 5 zurückgeworfenem Licht, wenn die letzteren an den Photozaellen A, B und C vorbeilaufen. Das Kabel 6 besitzt auf seiner Länge gleichartige und gleich beabstandete Markierungen.
Ein Spill 7 ist mit. einem Generator 8 verbunden und zieht das Kabel in der Richtung des Pfeiles X.
Die ausgänge der photoelektrishcen Zellen A, B und C sind durch einen Stromkreis, welcher aus den bistabilen Elementen 9 und 10, den Und-Tonen 11, 12 und 14 und einem Oder-Tor 13 besteht, mit , einem umkehrbaren Zähler 15 verbunden. Der Aus- gang der photoelektrischen Zelle A ist ausserdem mit einem Impulszähler 16 verbunden, und, der gang des Generators 8 ist mit idem Und-Tor 14 ver bunden.
Im Betrieb wird das Kabel durch das Spill 7 in Richtung des Pfeiles X gezogen, dabei wird ebenfalls der Generator 8 angetrieben, so dass dieser elektrische Impulse mit einer Frequenz erzeugt, welche von der Geschwindigkeit des Spills abhängig ist.
Im allgemeinen bewirkt ; die photoelektrische Zelle A, dass der Zähler 16 die Anzahl, der Markierungen zählt, welche an der photoelektrischen Zelle A vor beigehen, und die photoelektrischen Zellen A und B zusammen werden verwendet, um irgendwelche Abweichungen der Abstände zwischen den Markierungen 4 und 5 vom Sollabstand zwischen den photoelektrischen Zellen A und B zu messen. Diese Ab- weichungen werden durch den Zähler 15 in der Form einer Anzahl von durch den Generator 8 erzeugten Impulse gemessen.
Wenn das Kabel 6, das an den photoelektrisohen Zellen A, und B vorbeiläuft, seine Markierungen im richtigen Abstand hat, werden die photoelektrischen Zellen A und B gleichzeitig angeleuchtet, während ungenaue Abstände bewirken, dass eine der photoelektui- schen Zellen A oder B angeleuchtet wird, bevor die andere Licht erhält. Dadurch wind der Fohler, wel ohen der Abstan zwischen zwei Markierungen aufweist, durch die Zählung der Impulse gemessen, welche durch den Generator 8 währenddes Inter- valles erzeugt werden, das zwischen der Belichtung der einen und der Belichtung der. anderen der Zellen A und B abläuft.
Wenn keine Markierungen wahrgenommen werden, legen die bistabilen Elemente 9 und 10 ein konstantes Potential an die Und-Tore 12 bzw. 11.
Sollte der Abstand zwischen den Markierungen 4 und 5 kleiner sein als der Sollabstand, wird die Zelle A beleuchtet, um die Markierung 4 wahrzeuehmen, bevor die Zelle B die Markierung 5 feststellt, und dadurch wird ein elektrischer Impuls von der Zelle A an den Zähler 16 gegeben. Dieser ist ausgebildet, um die Anzahl der Längeneinheiten des Kabels 6, das vor der Zelle A durchläuft, zu zählen, und zwar zählt sie die Anzahl der Markierungen, welche an ihr vorbeilaufen. Ein elektrischer Impuls wird ebenfalls an deas bistabile Element 9 abgegeben. Dadurch schaltet dieses Element 9 seinen Ausgang um, so dass nicht länger ein Potential an das Und-Tor 12 gegeben wird, sondern dieses an das Und-Tor 11 angelegt wird, sowie an den umkehrbaren Zähler 15.
Das Potential zum Zähler 15 veranlasst diesen, den Fehler als eine Minusmenge zu zählen. Das Potential am Und-Tor 11 öffnet dieses zusammen mit idem Potential vom bistabilen Element 10, so dass ein Potential über das Oder-Tor 13 an das Und-Tor 14 ., angelegt wird. Unter diesen Umständen werden die Impulse vom Tacho-Generator 8 über, das Und-Tor 14 an den Zähler 15 gegeben und von diesem gezählt.
Wenn die Markierung 5 zur photo. elektrischen Zelle B gelangt, schaltet ein elektrischer Impuls von dieser Zelle B das bistabile Element um, so dass'des- sen Ausgang nicht länger ein Potential an das UndL Tor 11 legt, sondern an das Und-Tor 12. Au des Weise erhalten. die Und-Tore 11 und 12 nur ein Eingangspotential, und es glangt kein Potential über das oder-Tor 13 an das Und-Tor 14. Dadurch wird der Zähler 15 daran gehindert, weitere Impulse vom Generator 8 zu zählen.
Die Impulse des Generators 8, welche gezählt wonden sind, können in edne lineare Messung der Abweichung der Abstände zwischen den Markierungen 4 und 5 vom Abstand der Photozellen A und B umgewertet werden/
Die fortlaufende Bewegung des Kabels 6 in der angezeigten Richtung veranlasst idie photoelektrische Zelle C, die Markierung 4 festzustellen, so tdass ein elektrischer Impuls von dieser Zelle C die bistabilen Elemente 9 und 10 zurückstellt, wodurch sie ein kon stantes Potential an die Und-Tore 12 bzw. 11 legen.
Dadurch wird. die Schaltung mit den photoelektrischen Zellen A und B zurückgestellt, um die Mar kierung 4 in Verbindung mit der Markierung, welche ihr unmittelbar folgt, wahrzunehmen.
Sollten die Zellen A und B dann zwei Markierungen feststellen, welche den Sollabstand aufweisen, nehmen sie diese gleichzeitig wahr und der Zähler 15 zählt keinen Impuls vom Gener, ator 8. Der zähler 16 zählt weiter die elektrischen Impulse der Zelle A.
Wenn nun die Zelle B zuerst eine Markierung feststellt, weil die beiden Markierungen einen grösse- ren Abstand als den Soltabstand aufweisen, wird das bistabile Element 10. umgeschaltet und der Zähler
15 wird in der zuvor beschriebenen Weise betätigt, wie als die Zelle A die erste Markierung feststellte, mit der Ausnahme, dass der Zähler 15 die Impulse vom Generator 8 nun positiv zählt, bis die Zelle A eine Markierun feststellt. und den Zähler 16 betätigt.
In allen Fällen, stellt die Zelle C die bistabilen Elemente 9 und 10 zurück.
Wenn die letzte Markierung am Kabel 6 an der Zelle C vorbeigegangen ist, wird der Stromkreis abgeschaltet. Der Zäler 16 zeigt, wie viele Längen- einheiten des Kabels, gemessen in Abständen zwischen zwei Markierungen, durchgelaufen sind, und der Zähler 15 zeigt das Total der Fehler in den distanzen zwischen diesen Markierungen an, und zwar in der Form von Impulse des Generators 8.
In der Fig. 2, in welcher gleicartige Bauteile, wie solche der Fig. l, dieselben Bezugsnummern aufweisen, ersetzen zwei Blöcke photoelektrischer Zellen
17 und 18 den Tacho-Generator 8. der Fng. 1. Der Einfachheit halber sind nur die Enden der Blöcke 17 und 18 gezeigt. Der Rest ist strichpunktiert, angedeutet. Die Lichtquelle 3 besteht aus einer Anzahl Einheiten, welche jade der Photozellen in den Blök- ken 17 und 18 anleuchtet, wenn eine Markierung. an ihnen vorbeigeht.
Die Blöcke der Photozellen 17 und 18 sind mit . ihren Ausgängen mit Blöcken bistabiler Elemente 19 und 20 verbunden. Die Photozelle C ist an die Eingänge der Blöcke 19 und 20 sowie an die Ausgänge der bistabilen Elemente 9 und 10 angeschlossen. Die Ausgänge der bistabilen Elemente der Blöcke 19 und 20 sind mit einem Oder-Tor 21 verbunden.
In der Figur liegt die Markierung 4 zwischen den photozellen A und C und das Kabel 6 bewegt sich in. der richtung des Pfeilesd Y.
Es sei. angenommen, dass der Abstand zwischen den Markierungen 4 und 5 kleiner sai als der Soll abstand. Dann erreicht die Markierung 4 die Zelle A, bevor die MArkierung 5 die Zelle B erreicht. Wie im m Beispiel der Fig. 1 legen die bistabilen Elemente 9 . und 10 ein konstantes Potential an die Und-Tore 12 und 11. Wenn die Photozelle A die Markierung 4 feststellt, gibt sie einen elektrischen Impuls zum bistabilen Element 9 und veranlasst dieses, ein Po tentilal an das Und-Tor 11 zu legen und das Und-Tor
14 über das Oder-Tor 13 zu erregen. Dieser Teil der Schaltf. unktionen verläuft gleich wie die der ent= sprechenden Stromkreise im Beispiel nach Fig. 1.
Der umkehrbare Zähler 15 wind ebenfalls durch jedes der bistabilen Elemente 9 oder 10 erregt, um negativ oder positiv zu zählen, wie zuvor beschrieben.
Wenn die Markierung 5 am Block photoelek- trisoher Zellen 17 vorbeigeht, nimmt jede dieser Zel- len die Markierung 5 wahr und gibt einen elektri- schen Impuls ab, um. das ihr zugesellte bistabile Ele- ment, im Block 19 einzustellen. Diese Einstellung der Elemente des Blockes 19 bewirkt, dass Impulse zum Oder-Tor 21 gegeben werden, welches für jade Markierung nur einen Impuls von jeder Einstellung eines bistabilen Elementes zum Und-Tor 14 durchlässt.
Da das bistabile Element 9 ein Konstantes Potential an das Oder-Tor 14 gibt, werden, die Impulse vom Block 19'der bistabilen Elemente zum Zähler 15 geführt. Wenn die Markierung 5 die photoelektrische Zelle B erreicht, wird das Potential vom bistabilen Element 10 vom Und-Tor 11 an das Und-Tor 12 gelegt, wodurch weitere Impulse daran gehindert werden, zum Zähler 15 zu gehen. Diese Sperrung erfolgt durch das Und-Tor 14, wie zuvor beschrieben. Wenn die Markierung 4 von der Zelle C wahr- genommen wird, werden die bistabilen Elemente 9 und 10, wie zuvor beschrieben, zurückgestellt. Auch die bistabilen Elemente in den Blöcken 19 und 20 werden zurückgestellt. Die photoelektrische zelle C muss weiter von der Zelle A entfernt sein, als die Länge irgendeiner Differenz ; im Abstand zwischen den Zellen a und b und jedem Paar von Markierungen 4 und 5.
Sollte das Kabel rückwärts gleiten, wodurch eine Zelle veranlasst würde, eine Markierung doppelt festzustellen, wünde das entsprechende bistabile Element,, das bereits, durch den ersten Durchgang der Markierung eingestllt ist, keine Impulse mehr abgeben, bis es durch die Zelle C zurückgestellt, wird, so dass ein Unterschied im Abstand zwischen den Markierungen 4 und 5 und den Zellen A und B nur einmal festgestellt werden kann.
Wenn die Markierungen 4 und 5 richtig vonein- ander beabstandet sind, fliesst, wie im vorangehenden Beispiel beschrieben, keine Spannung vom Oder-Tor 13 zum Und-Tor 14, und es geht kein Impuls zum Zähler 15.
Wenn die Markierungen 4 und 5 einen grösseren Abstand aufweisen als den Sollabstand, stellt die Zelle B die Markierung 5 {est und bewirkt, I (lass das Und-Tor 12 zwei Potentiale erhält, und zwar von den bistabilen Elementen 9 und 10, um das Und-Tor 14 zu erregen. Durch die ebenfalls erfolgende Einstellung des bistabilen Elementes 10 wird der Zähler 15 veranlsst, positiv zu zählen, die Mar kierung 5 wird durch jede der Zellen 18 festgestellt, wodurch h die entsprechenden bistabilen Eloemente im Block 20 veranlasst werden, einen Impuls zum Zähler 15 zu geben.
Wenn die Photozelle A die Markierung 4 wahrnimmt, erhalten, wie zuvor, die Und-Tore 11 und 12 ein Potential, wodurch das Und-Tor 14 gesperrt wird und verhindert wird, dass weitere Impulse von den bistailen Elementen des Blockes 20 zum Zähler 15 gegeben werden. Der Stromkreis wird dann durch die Photozelle C zurückgestellt, wenn dieser die Markierung 4 wahrnimmt.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden beidseits der Markierungen 4 und 5 und quer, dazu versetzt, nahe nebeneinander liegende Markierungen gruppiert und durch weitere Photozellen festgestellt, wenn der Abstand zwischen zwei Markierungen nicht dem Sollabstand entspricht und die Impulse werden, wie in den vorangehenden Aus- führungsbeispielen, zur Betätigung des umkehrbaren Zählers 15 verwendet.
Die Markierungen 4 und 5 können beispielsweise wirkliche Markierungen am kabel 6 sein, oder sie können die vorderen Kanten von Papierstreifen sein, welche am Kabel angebracht sind. Am Kabel 6 kön- nen auch magnetische Markierungen angebracht sein, bei deren Anwendung die photozellen durch ma gnetische Detektoren zu ersetzen sind.
Wenn, die Markierungen so anfallen, dass sie alle entweder in einem kleineren oder grösseren Abstand als dem Sollabstand auseinanderliegen, sind alle Fehler entweder positiv oder nevativ. Dementsprechend kann in diesem Fall der umkehrbare Zähler 15 durch einen nicht umkehrbaren ersetzt werden.
Die Anzahl der durchgelaufenen Markierungen 4 und 5 kann entweder durch die Photozellen A und B, oder wenn es erwünscht ist, durch eine weitere Photozelle gezählt werden.
Anstelle von Photozellen können auch andere lichtempfindliche Einrichtungen, wie Phototransisto- cen oder Cadmiumsulfatzellen zur Wahrnehmung der Markierungen verwendet werden.