(19)
(11) EP 0 555 856 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
22.05.1996  Patentblatt  1996/21

(21) Anmeldenummer: 93102165.3

(22) Anmeldetag:  11.02.1993
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6B65H 23/02

(54)

Verfahren zum Einstellen eines Fühlers bei einer Bahnlaufregeleinrichtung

Method for adjusting a sensor of a web run control installation

Méthode pour l'ajustage d'un capteur d'une installation de réglage de la course d'une bande


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE DK ES FR GB IT LI NL SE

(30) Priorität: 11.02.1992 DE 4203978

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
18.08.1993  Patentblatt  1993/33

(73) Patentinhaber: BST SERVO-TECHNIK GmbH
D-33507 Bielefeld (DE)

(72) Erfinder:
  • Schrauwen, Hans Joachim
    W-4901 Hiddenhausen 5 (DE)
  • Nacke, Theodor
    W-4817 Leopoldshöhe (DE)
  • Bettführ, Jürgen, Dipl.-Ing.
    W-4973 Vlotho (DE)

(74) Vertreter: Klingseisen, Franz, Dipl.-Ing. et al
Patentanwälte, Dr. F. Zumstein, Dipl.-Ing. F. Klingseisen, Bräuhausstrasse 4
D-80331 München
D-80331 München (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 243 756
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

    [0002] Bei einer Bahnlaufregeleinrichtung, wie sie aus EP-A-0 243 756 bekannt ist, bei der mittels eines die Bahnkante berührungsfrei erfassenden optischen Fühlers, der Bahnlauf geregelt wird, wird der Arbeitspunkt der Regelung auf die Fühlermitte festgelegt, so daß bei exakter Positionierung des Fühlers die eine Fühlerhälfte von der zu regelnden Bahn abgedeckt wird, während die andere Hälfte freiliegt. Dieser Arbeitspunkt ist in einem Speicher gespeichert und die Bahnlaufregelung ist auf diese Führungsgröße ausgelegt, sodaß bei einer Abweichung der Bahnkante von dem Arbeitspunkt die Bahnlaufregelung über ein Stellglied die Bahn so verstellt, daß die Bahnkante wieder auf den Arbeitspunkt bzw. die Fühlermitte zu liegen kommt.

    [0003] Während des Betriebs ist es wegen einer Verlagerung der Bahn gelegentlich erforderlich, den Arbeitspunkt der Regelung zu verstellen. Dies erfolgt in der Weise, daß über Korrekturtasten der Arbeitspunkt innerhalb des Meßbereichs des Fühlers, bspw. innerhalb des Durchmessers eines kreisrunden optischen Fühlers, verstellt wird, während die Bahnlaufregelung läuft. Diese Verstellung erfolgt in einer elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung, welche die Fühlersignale aufnimmt und für die Bahnlaufregelung verarbeitet. Die Arbeitspunktverlagerung kann durch die Korrekturtasten sehr feinfühlig vorgenommen werden, da diese Arbeitspunktverlagerung in der elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung erfolgt und nicht durch mechanische Verstellung des Fühlers. Allerdings ist eine solche Arbeitspunktverlagerung nur innerhalb des Meßbereichs des Fühlers möglich.

    [0004] Soll bei einem Fühler bspw. mit einem Durchmesser von 6 mm und damit einem Meßbereich von 3 mm beiderseits der Fühlermitte der Arbeitspunkt über den Meßbereich des Fühlers hinaus verlagert werden, so muß das Fühlerverstellgerät angesteuert werden, um den Fühler über einen entsprechenden Weg zu verstellen. Das Fühlerverstellgerät arbeitet relativ ungenau und hat einen gewissen Nachlauf, so daß bei dieser Fühlerverstellung dieser z.B. über die vorgesehene Stellung hinausbewegt wird. Hierauf muß mittels der Korrekturtasten der Arbeitspunkt wieder zurückgeführt und so korrigiert werden, daß er der gewünschten Stellung entspricht. Dieser Einstellvorgang bei einer Verstellung des Arbeitspunktes über den Meßbereich des Fühlers hinaus ist relativ umständlich.

    [0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß der Arbeitspunkt der Regelung über den Meßbereich des Fühlers hinaus einfach und schnell verstellt werden kann.

    [0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Es wird innerhalb des Meßbereichs des Fühlers beiderseits der Fühlermitte bzw. des Arbeitspunktes eine Schwelle in der elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung vorgegeben, bei deren Erreichen durch den Arbeitspunkt während der üblichen Arbeitspunktverstellung mittels Korrekturtasten ein Signal abgegeben wird, durch das einerseits die bis dahin arbeitende Bahnlaufregelung ausgeschaltet bzw. blockiert wird, so daß die Bahnkante in der erreichten Stellung stehenbleibt, und andererseits das Fühlerverstellgerät so angesteuert wird, daß es einen Kantensuchvorgang durch Verstellen des Fühlers ausführt, wobei durch den genauen Kantensuchvorgang der Fühler mit seiner Mitte wieder auf die Bahnkante positioniert wird. Hierauf wird die Bahnlaufregelung wieder eingeschaltet und der gleiche Vorgang kann so lange wiederholt werden, bis sich der Arbeitspunkt der Regelung in der gewünschten Stellung befindet, die weit außerhalb des Meßbereichs des Fühlers in der ursprünglichen Stellung liegen kann, worauf in der neuen Stellung wiederum der Meßbereich des Fühlers für eine Arbeitspunktkorrektur zur Verfügung steht.

    [0007] Auf diese Weise kann ohne umständliche Einstellmaßnahmen der Arbeitspunkt der Regelung über den Meßbereich des Fühlers hinaus verstellt werden.

    [0008] Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    Fig. 1
    schematisch eine Anordnung von Fühlern beiderseits einer Materialbahn, und
    Fig. 2
    schematisch einen Fühler in seiner Position relativ zur Bahnkante in verschiedenen Stellungen.


    [0009] Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung kreisrunde optische Fühler 1 in einer U-förmigen, von einem Fühlerverstellgerät 5 verstellbaren Halterung 6 beiderseits einer Materialbahn 2, wobei in dieser Darstellung die Bahnkanten die Fühler 1 jeweils zur Hälfte abdecken. Bei 4 ist schematisch eine elektronische Signalverarbeitungs- und Steuereinrichtung dargestellt, welche die Fühlersignale aufnimmt und verarbeitet. Ferner werden durch diese Steuereinrichtung 4 die Fühlerverstellgeräte 5 zum Verstellen der Fühler 1 gesteuert.

    [0010] Mit 1 ist in Fig.2 ein kreisrunder optischer Fühler bezeichnet, der in der ersten Stellung a) mit der Fühlermitte auf die Kante 2 einer zu regelnden Materialbahn ausgerichtet ist, so daß die Materialbahn eine Fühlerhälfte abdeckt, wie dies durch eine Schraffur angedeutet ist. Die Fühlermitte ist als Arbeitspunkt W für die Bahnlaufregelung festgelegt, so daß bei einer Abweichung der Bahnkante 2 von der Führungsgröße W = 0 nach rechts oder links von der Fühlermitte die Signalverarbeitungseinrichtung 4, welche die Fühlersignale für die Bahnlaufregeung und für die Steuerung des Fühlerverstellgerätes 5 verarbeitet, ein Stellglied ansteuert, durch welches der Lauf der Materialbahn so beeinflußt wird, daß die Bahnkante 2 wieder auf die Fühlermitte bzw. den Arbeitspunkt W ausgerichtet wird.

    [0011] Wenn eine Verlagerung des Arbeitspunktes vorgenommen werden soll, so wird zunächst der Arbeitspunkt W des Fühlers innerhalb des Meßbereichs D des Fühlers 1 mittels Korrekturtasten nach links von der Stellung a) verstellt, während die Bahnlaufregelung eingeschaltet ist, so daß die Bahnkante 2 dem Arbeitspunkt folgend nach links innerhalb des Meßbereiches D verstellt wird, wie dies in der Stellung b) wiedergegeben ist.

    [0012] Noch innerhalb des Meßbereichs D des Fühlers wird bspw. bei 75 % der Fühlerabdeckung eine Schwelle 3 in der elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung vorgegeben. Erreicht der Arbeitspunkt bei der Verstellung in der Signalverarbeitungseinrichtung diesen Schwellenwert, dem das entsprechende Fühlersignal mit einem Dunkelwert von z.B. 75% der überdeckten Fühlerfläche entspricht, so wird ein Signal ausgelöst, das einerseits die Bahnregelung blockiert bzw. ausschaltet, so daß die Bahnkante 2 in der erreichten Position stehenbleibt, und andererseits wird durch dieses Signal das Fühlerverstellgerät angesteuert, um einen Suchvorgang des Fühlers 1 auszulösen, bei dem der Fühler 1 nach links bewegt wird, bis seine Mitte (W = 0) wieder mit der Bahnkante 2 ausgerichtet ist, wie dies Stellung c) zeigt. Wenn bei diesem Kantensuchvorgang der Fühler nicht genau mit seiner Mitte auf die Bahnkante positioniert werden kann, wird die erreichte Stellung des Fühlers relativ zur Bahnkante auf Soll gesetzt bzw. als W = 0 übernommen. Kommt beim Kantensuchvorgang die Fühlermitte z.B. bei W = 3 neben die Bahnkante zu liegen, so wird diese Stellung des Fühlers in der Signalverarbeitungseinrichtung als W = 0 übernommen bzw. auf Soll gesetzt, so daß die Bahnregelung mit dieser Führungsgröße weiterarbeitet. Es wird somit nicht der Fühler über den verbleibenden Restbetrag bewegt, sondern in der Signalverarbeitungseinrichtung die erreichte Stellung der Fühlermitte auf Soll gesetzt, so daß insgesamt eine genaue Positionierung erzielbar ist.

    [0013] Nach diesem Kantensuchvorgang wird die Bahnlaufregelung wieder eingeschaltet und der Arbeitspunkt des Fühlers wiederum mittels der Korrekturtasten innerhalb des Meßbereichs D nach links verstellt, wenn die Arbeitspunktverlagerung im ersten Schritt noch nicht ausreichend war. Wird hierbei die Schwelle 3 erreicht, so wird der gleiche Vorgang wiederholt, bis z.B. eine in der Stellung d) wiedergegebene Arbeitspunktverlagerung erreicht ist, die außerhalb des Meßbereichs D des Fühlers 1 in der ursprünglichen Stellung a) liegt.

    [0014] Bei dieser Verstellung des Arbeitspunktes wird zunächst der Arbeitspunkt relativ langsam innerhalb des Meßbereichs verlagert, worauf nach Erreichen der Schwelle 3 der Kantensuchvorgang durch das Fühlerverstellgerät mit erhöhter Stellgeschwindigkeit ausgeführt wird. Bei der beschriebenen Arbeitspunktverlagerung wird zunächst die Bahnkante in den Fühler hineinbewegt, worauf der Fühler der Bahnkante nachläuft. Bei einer Verlagerung des Arbeitspunktes in die Gegenrichtung wird zunächst die Bahnkante aus dem Fühler herausbewegt, worauf der Fühler der Bahnkante folgt und sich dieser schrittweise Vorgang wiederholt.

    [0015] Auf diese Weise kann mit einem kleinen Fühler mit entsprechend kleinem Meßbereich in einfacher Weise eine Arbeitspunktverlagerung über einen großen Stellbereich erfolgen, so daß kleine und damit billige Fühler auch dort eingesetzt werden können, wo bisher großflächige und damit teure Fühler wegen des größeren Bereichs der Arbeitspunktverlagerung verwendet wurden. Ein weiterer Vorteil ist, daß kleinere Fühler eine größere Auflösung haben, so daß zudem eine höhere Genauigkeit erreicht wird.

    [0016] Das erfindungsgemäße Verfahren der Arbeitspunktverlagerung über den vorgegebenen Meßbereich hinaus ist auch bei anderen als optischen Fühlern, bspw. pneumatischen Fühlern, in der gleichen Weise ausführbar.

    [0017] Die beschriebene Arbeitspunktverlagerung kann bei Kanten- und Mittenregelung vorgenommen werden, wobei jeweils unabhängig voneinander verstellbare Fühler verwendet werden.

    [0018] Da beim Kantensuchvorgang die Fühlermitte bzw. der Arbeitspunkt genau auf die Bahnkante ausgerichtet werden kann, kann man eine sehr genaue Fühlerposition bei diesem Verfahren erhalten, wobei zudem eine stufenlose Verstellung des Arbeitspunktes möglich ist auf Grund der Arbeitspunktverlagerung in der elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung, ohne daß die mechanische Fühlerverstellung einen Einfluß auf die Arbeitspunktpositionierung hat.

    [0019] Bei der Korrektur des Arbeitspunktes mittels Korrekturtasten wird der Arbeitspunkt langsam innerhalb des Meßbereichs verschoben, bspw. mit einer Änderungsgeschwindigkeit von 1 mm/sec, während bei dem Kantensuchvorgang der Fühler mit einer Verstellgeschwindigkeit von bspw. 30 mm/sec verstellt wird. Dabei kann der Arbeitspunkt der Regelung stufenlos über den gesamten Verstellbereich des Fühlerverstellgerätes verschoben werden, auch wenn das Fühlerverstellgerät nur eine rastenförmige Feineinstellung von z.B. 0,5 mm zuläßt. Diese Arbeitspunktverlagerung kann auch bei einer Bahnmittenregelung vorgenommen werden, die mit unabhängig voneinander verstellbaren Fühlern arbeitet.


    Ansprüche

    1. Verfahren zum Einstellen eines Fühlers bei einer Bahnlaufregeleinrichtung, wobei der Fühler durch ein Fühlerverstellgerät auf die Bahnkante zu und von dieser wegbewegt wird, das durch eine elektronische Signalverarbeitungseinrichtung gesteuert wird, in der die Fühlersignale verarbeitet werden, und wobei eine Korrektur des Arbeitspunktes der Regelung durch die Signalverarbeitungseinrichtung innerhalb des Meßbereichs des Fühlers durch Korrekturtasten möglich ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß innerhalb des Meßbereichs (D) des Fühlers (1) eine Schwelle (3) in der elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung vorgegeben wird, bei deren Erreichen durch den Arbeitspunkt bei einer Arbeitspunktverstellung die Bahnlaufregelung abgeschaltet und ein Kantensuchvorgang des Fühlers durch das Fühlerverstellgerät ausgelöst wird, um den Fühler mit seiner Meßbereichsmittel auf die veränderte Position der Bahnkante auszurichten, worauf die Bahnlaufregelung wieder eingeschaltet wird und die Arbeitspunktverstellung wiederholt wird, bis die erwünschte Arbeitspunktverlagerung erreicht ist.
     
    2. Verfahren nach dem Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schwelle (3) bei etwa 50% des halben Meßbereichs (D) des Fühlers (1) festgelegt wird.
     


    Claims

    1. Method for adjusting a sensor in a web control apparatus, wherein the sensor is moved by a sensor adjustment device towards the edge of the web and away from said edge, which device is controlled by an electronic signal processing means, in which the sensor signals are processed, and wherein a displacement of the working point of the control by the signal processing means within the measuring range of the sensor by correction keys is possible,
    characterized in that
    within the measuring range (D) of the sensor (1) a threshold (3) in the electronic signal processing means is provided; the web control is switched off and an edge scanning operation of the sensor is started by the sensor adjustment device, for aligning the sensor with the center of its measuring range towards the changed position of the web edge, when the threshold is reached by the working point in case of a working point displacement, whereupon the web control is switched on again and the working point displacement is repeated, until the desired working point displacement is accomplished.
     
    2. Device according to claim 1,
    characterized in that
    the threshold (3) is determined at about 50% of half of the measuring range (D) of the sensor (1).
     


    Revendications

    1. Procédé pour l'ajustage d'un capteur dans une installation de régulation de bande, le capteur étant agité par un dispositif de réglage de capteur vers le bord de bande et parti de cette bande, quel dispositif est commandé par une installation de traitement des signaux electronique, dans laquelle les signaux du capteur sont traités, une displacement du point d'operation de la régulation par l'installation de traitement des signaux dans le domaine de mesure du capteur par des touches de correction étant possible,
    caracterisé en ce que
    dans le domaine de mesure (D) du capteur (1) un seuil (3) est prédéterminé dans l'installation de traitement des signaux electronique, la régulation de la bande est mis 'hors circuit et une operation de tâcher le bord du capteur est lancée par le dispositif de réglage de capteur, pour aligner le capteur avec son centre du domaine de mesure vers la position changée du bord de la bande, lorsque le point d'operation y arrive dans le cas d'une déplacement du point d'operation, après quoi la régulation de bande est mis de nouveau dans le circuit et le displacement du point d'operation est repété jusque le displacement du point d'operation désiré est gagné.
     
    2. Procédé selon la revendication 1,
    caracterisé en ce que
    le seuil (3) est déterminé à environ 50 pour cent du demi domaine de mesure (D) du capteur (1).
     




    Zeichnung