DE3222654A1 - Verfahren und vorrichtung zur identifizierung einer rolle - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur identifizierung einer rolleInfo
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Description
Oy Wärtsilä Ab 16.06.1982
SF-00101 Helsinki 10 WA 41
Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung einer Rolle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Identifizierung von Rollen, insbesondere von großen Papierrollen,
mit Hilfe eines auf die Stirnfläche der Rolle aufgebrachten Code, der mehrere nebeneinanderliegende Zeichen
aufweist. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
In einer Papierfabrik werden große Papierrollen für verschiedene Lieferungen erzeugt, welche Rollen unterschiedliche
axiale Länge, unterschiedlichen Durchmesser und/oder unterschiedliches Gewicht haben können.
Rollen, die gleich bezüglich der gerade erwähnten Parameter sind, können unterschiedliche Papiergüten mit unterschiedlicher
Dichtigkeit und/oder Zusammensetzung aufweisen. Auch die Verpackungserfordernisse können variieren,
z.B. erfordert die Versendung von Rollen an Kunden in Übersee eine viel haltbarere Verpackung als sie erforderlich
ist bei Rollen, die an nahegelegene Kunden geliefert werden. Um Lieferverzögerungen zu vermeiden ist
es auch wichtig, eine Rolle einer besonderen Art schnell wiederbeschaffen zu können, wenn die ursprüngliche Rollenwicklung
mißraten ist oder wenn die Rolle beschädigt worden ist.
In einer automatisierten Papierrollenherstellung und Verpackungslinie werden z.B. das Rollengewicht und
der Rollendurchmesser gemessen und die gemessenen Werte
werden in die Steuerungs- und Datenverarbeitungseinheit der Linie eingegeben. Eine Etikettiereinheit erzeugt
einen Kennzettel für jede Rolle und bringt in auf der Stirnfläche der Rolle auf. Der Kennzettel gibt die gemessenen
Werte an und er enthält möglicherweise noch weitere Daten zur Identifizierung des Kunden und der Papiergüte
der Rolle. Alle Daten sind in Form eines Code ausgedrückt, der sich zum Lesen durch eine automatische
Leseeinheit eignet.
Es ist zweckmäßig, einen sogenannten Streifencode
zu benutzen, der von einer Reihe nebeneinanderliegender
Streifen gebildet wird. Der Code wird quer über die Streifen gelesen, indem der Wert der Codestreifen
einer nach dem anderen abgetastet wird. Um das Lesen des Code zu erleichtern, ist der Kennzettel gewöhnlich
auf die Mitte der Rollenstirnfläche aufgebracht. Nichtsdestotrotz ergeben sich Veränderungen in der vertikalen
Lage des Kennzettels, da die Rollendurchmesser beträchtlich
variieren können. Ein weiteres Problem besteht darln,
daß die Abtastebene der Leseeinheit in keiner Verbindung mit der zufälligen Ausrichtung des Kennzettels
steht. Es ist bekannt, dieses Problem dadurch auszuschalten, daß die Rolle gedreht wird, während der Code durch
Abtasten der gesamten Rollenstirnfläche mittels eines schmalen, gebündelten optischen Strahls gelesen wird.
Die Abtastbewegung des Strahls hat somit die gesamte
Stirnfläche der Rolle zu überdecken. Dies ist mühsam, zwitaufwendig und unwirtschaftlich. Überdies erfordert
die Rollendrehung Drehantriebe, die die Kosten erhöhen.
Die Drehung einer mehrere Tonnen wiegenden Rolle ist
langsam, was den gesamten Rollenhandhabungsvorgang verlangsamt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Identifizierung von Rollen zu schaffen, das
sich für eine automatisierte Rollenhandhabung eignet.
Außerdem soll mit der Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden, mit welcher
Vorrichtung die Identifizierung der Rollen rasch, genau und wirtschaftlich erfolgen kann.
Die gestellte Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch
9 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der Rollencode kann leicht durch Benutzen einer an sich bekannten kombinierten optischen Sende-Empfängereinheit,
vorzugsweise einer Lasereinheit, gelesen werden, welche Einheit in einer Ebene eine Abtastung über einen
begrenzten Winkel ausführt. Durch die lineare Bewegung des optischen Strahls kann eine gute Ausrichtung des
Strahls am Zettelcode erhalten werden. Alle Elemente des Code werden gelesen, indem die Abtastung sich leicht
über die Codebreite an beiden Enden erstreckt. Die für den Abtastvorgang benötigte Zeit wird wirtschaftlich genutzt,
da im wesentlichen nur die eine Information enthaltende Fläche überstrichen wird. Durch Drehen der Abtastebene
so, daß sie den gesamten Code überquert, können alle Elemente des Code leicht gelesen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Mittelpunkt des Abtastwinkels so eingestellt,
daß er zwischen das erste und das letzte Zeichen des Code fällt. Dann wird die Abtastebene jederzeit den
Code zumindest teilweise schneiden. Durch Einstellung der Größe des Abtastwinkels entsprechend etwa der zweifachen
Breite des Code wird die Abtastung sich mit Sicherheit über den gesamten Code erstrecken, ohne unnötig
weit über ihn hinauszugehen.
Zum Einstellen der Abtastung eines mittig auf eine Rollenstirnfläche aufgebrachten Kennzettels wird
die Sender-Empfängereinheit entsprechend dem gemessenen
Wert des Rollendurchmessers in vertikaler Richtung bewegt,
bis der Mittelpunkt der Abtastung nahe der Rollenachse liegt. Eine vorteilhafte Art zur Ausführung dieser Positionierung
besteht darin, in an sich bekannter Weise die Vertikalbewegungen der Sender-Empfängereinheit und der
Einrichtung zur Messung des Rollendurchmessers zu kombinieren, so daß die Bewegung der Sender-Empfängereinheit
etwa halb so groß ist wie die Bewegung der Meßeinrichtung. ' Die Einrichtung zur Messung des Rollendurchmessers kann
auch Korrektureinrichtungen um-fassen, die den von dem
Horizontalabstand zwischen den Rollenstützwalzen verursachten Einfluß auf die Lage des Rollenmittelpunkts berücksichtigen.
In einer automatischen Rollenbehandlungsanlage kann die Korrektur einbezogen werden, indem sie
berechnet und dem Steuerungszentrum der Anlage zwecks genauer Positionierung der Sender-Empfängereinheit zugeführt
wird.
Indem die Abtastebene mit einer Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, die wesentlich kleiner ist als die
Winkelgeschwindigkeit der Abtastung, bleibt die Codelesegenauigkeit unbeeinflußt von der Drehung der Abtastebene.
Das Verhältnis zwischen der Abtastwinkelgeschwindigkeit und der Drehgeschwindigkeit der Abtastebene sollte vorteilhaft
10 : 1 übersteigen. Damit wird sichergestellt, daß mehrere Abtastungen den gesamten Code, überstreichen.
Die Abtastung kann beendet werden, nachdem der Empfänger
eine Signalgruppe aufgenommen hat, die sowohl das erste als auch das letzte Zeichen des Code einschließt. Dies
zeigt an, daß die notwendige Information erhalten worden ist. Es können auch mehrere Lesevorgänge zur Bestätigung
dieser Information erfolgen.
Durch kontinuierliches Drehen der Abtastebene durch höchstens 180° wird zumindest einmal eine momentane
Ausrichtung der Ebene bezüglich des Code erhalten werden, bei der alle Zeichen des Code abgetastet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform
der Erfindung,und Fig. 2 ein Detail aus Fig. 1.
In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 1 eine große Papierrolle bezeichnet, an deren Stirnfläche 2 ein
Kennzettel 3 angebracht ist. Der Kennzettel 3 trägt zur Rollenidentifizierung einen Streifencode 4 aus parallelen
Streifen 5. Zur Kennzeichnung des vorderen und hinteren Endes des Code sind ein erster Streifen 5a und
ein letzter Streifen 5b besonderer Art vorgesehen. Zum Lesen des Code 4 dient eine optische Sender-Empfängereinheit
6, vorzugsweise eine Lasereinheit, die einen schmalen, gebündelten Strahl 7 aussendet. Der Strahl 7
streicht rasch in einer Ebene 8 über einen begrenzten Abtastwinkel a_. Der Auftreffpunkt 9 des Strahls 7 auf
der Rolle 1 bewegt sich längs einer Linie 10 auf der Rollenstirnfläche 2. Die Sender-Empfängereinheit 6 ist
drehbar in einem Traggestell 16 gehalten, so daß die Abtastebene 8 um eine in dieser Ebene liegende Achse
gedreht werden kann. Die Winkelgeschwindigkeit der Bewegung des Abtaststrahls kontinuierlich vor und zurück
ist wesentlich höher als die Drehgeschwindigkeit der Ebene 8 um die Achse 11.
In der Zeichnung sind schematisch eine Einrichtung 13 zum Messen des Rollendurchmessers und eine Einrichtung
15 für eine Vertikalbewegung 15a der Einrichtung 13 dargestellt. Die Durchmessermeßeinrichtung kann z.B. eine
mechanische Schiebelehre sein, deren starre Backe von einem Walzenpaar 12 zum Abstützen der Rolle 1 gebildet
wird. Der Abstand zwischen der starren Backe und der auf der Oberseite des Rollenmantels aufliegenden beweglichen
Backe wird elektrisch ermittelt und der gemessene Wert
wird in einen den Vorgang steuernden Rechner eingegeben. Die Sender-Empfängereinheit 6 wird in vertikaler Richtung
entsprechend dem gemessenen Durchmessermaß der Rolle 1 eingestellt, so daß der Mittelpunkt 10a des Abtastwinkels
in oder nahe der Längsachse der Rolle 1 zu liegen kommt. Zum vertikalen Bewegen der Meßeinrichtung 13 und der
Sender-Empfängereinheit 6 sind Verlagerungseinrichtungen
15 und 14 vorgesehen, wie z.B. Ketten- oder Bandantriebe. Diese können so miteinander verbunden sein, daß die Bewegung
14a der Sender-Empfängereinheit 6 etwa halb so groß ist wie die Bewegung 15a. Die Verbindungsglieder sind in
der Zeichnung nicht dargestellt. Es können übliche Einrichtungen hierfür verwendet werden.
Aufgrund der Drehung der Abtastebene 8 dreht sich die Abtastlinie 10 um einen Punt 10a, wie es durch Pfeile
18 in Fig. 2 dargestellt ist. Da die Vor- und Zurück-Abtastgeschwindigkeit des Strahls 7 beträchtlich höher ist
als die Drehgeschwindigkeit der Ebene 8, wird der Code mehrmals gelesen. Dabei erfolgt zumindest eine Lesung
so, daß der Code 4 in richtiger Reihenfolge gelesen wird,
beginnend beim ersten Streifen 5a, weiter über die Datastreifen 5, und endend beim letzten Streifen 5b.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel trifft der Strahl 7 im wesentlichen senkrecht auf den
Zettel 3 auf. Dies ist jedoch nicht zwangsnotwendig zur
Ausführung eines Lesevorgangs. Wenn der Kennzettel 3, der von einem an den Rollenkern befestigten Kopfteil 17 getragen
wird, Streifenmaterial mit retroreflektierenden Eigenschaften aufweist, d.h. mit einer Reflektion in
Richtung des einfallenden Strahls, so muß der Strahl 7 nicht senkrecht auf den Kennzettel 3 auftreffen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt, Abwandlungen sind innerhalb des
Rahmens der beigefügten Ansprüche möglich. Das Drehen der Abtastebene 8 um die Achse 11 kann beispielsweise
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auch durch Veränderung der Optik der Sender-Empfängereinheit
6 erfolgen.
Claims (10)
- Patentansprüche:(IJVerfahren zur Identifizierung von Rollen (1), insbesondere von großen Papierrollen, mit Hilfe eines auf die Stirnfläche (2) der Rolle (1) aufgebrachten Code (4), der mehrere nebeneinanderliegende Zeichen (5a,5,5b) aufweist, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Code (4) in an sich bekannter Weise durch eine kombinierte optische Sender-Empfängereinheit (6), vorzugsweise eine Lasereinheit, gelesen wird, indem ein optischer Strahl (7) in einer Ebene (8) einen begrenzten Abtastwinkel Ca) überstreicht, der so eingestellt wird, daß der optische Strahl leicht über die Endbegrenzungen (5a,5b) des Code an dessen beiden Enden hinausgeht, und daß die Abtastebene (8) gedreht wird, bis zumindest eine über den gesamten Code (4) hinweggehende Abtastung (10) erhalten wird.
- 2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung (10) eingestellt wird, daß ihre Mitte zwischen das erste und das letzte Zeichen (5a,5b) des Code (4) fällt, und daß der Abtastwinkel (a) höchsten zweimal der Breite des Code (4) entsprechend eingestellt wird.
- 3.Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender-Empfängereinheit (6) entsprechend dem gemessenen Rollendurchmesser in vertikaler Richtung bewegt wird, bis der Mittelpunkt (10a) des Abtastwinkels (a) nahe der Längsachse der Rolle (1) liegt.
- 4.Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß die Vertikalbewegung (14a) der Sender-Empfängereinheit (6) von der Vertikalbewegung (15a) einer Rollendurchmesser-Meßeinrichtung (13) gesteuert wird.
- 5.Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalbewegung (14a) der Sender-Empfängereinheit (6) auf etwa die Hälfte der Vertikalbewegung (15a) der Meßeinrichtung (13) eingestellt wird.
- 6.Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastebene (8) mit einer Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, die beträchtlich geringer ist als die Winkelgeschwindigkeit der Abtastung (10) des Strahls (7).
- 7.Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung fortgesetzt wird, bis die Sender-Empfängereinheit (6) zumindest eine sowohl das erste Zeichen (5a) wie auch das letzte Zeichen (5b) des Code (4) erfassende Lesung durchführt.
- 8.Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastebene (8) höchstens über 180° gedreht wird.
- 9.Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit Einrichtungen zum Messen und Identifizieren einer Rolle (1) mit Hilfe eines an der Stirnfläche (2) der Rolle angebrachten Code (4), der mehrere nebeneinanderliegende Zeichen(5a,5,5b) aufweist, gekennzeichnet durch eine kombinierte Sender-Empfängereinheit (6), vorzugsweise eine Lasereinheit, zum Abtasten und Lesen des Code (4), und durch Einrichtungen (14,15) zum Bewegen der Sender-Empfängereinheit (6) in vertikaler Richtung und zum Steuern der Vertikalbewegungen der Sender-Empfängereinheit (6) im Verhältnis zum Rollendurchmesser derart, daß die Sender-Empfängereinheit in oder nahe der Längsachse der Rolle (1) gehalten wird.
- 10.Vorrichtung nach Anspruch 9, g e k e η η zeichnet durch eine Einrichtung zum Drehen der Abtastebene (8) der Sender-Empfängereinheit (6), so daß die Abtastung (10) zumindest einmal den gesamten Code (4) überstreicht, und durch Einrichtungen zum Verarbeiten der Leseinformation und zum Beendigen des Abtastvorgangs bei Empfang einer Signalgruppe, die das erste und das letzte Zeichen (5a,5b) des Code (4) um-. faßt.
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