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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strecken Messung in einer Kartonagenmaschine


Autor: tommy (Gast)
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Strecken Messung in einer Kartonagenmaschine

Hallo, ich habe ein Problem mit einem Auftrag den ich bekommen habe.
Ich soll an einer Maschine die Pappe schneidet, den weg messen den die 
Pappe zurück legt.
Die Maschine stanzt in Pappstreifen schlitze die Pappe wird also nicht 
auf der gesamten breite zerschnitten.

Im jetzigen Zustand befindet sich auf der Motorwelle ein Zahnrad mit 
einem Induktiven Sensor (Zahnabstand ca. 4mm sehr ungenau) der die 
Strecke erfasst. Nur durch diese Lösung ist die Maschinen sehr ungenau 
und von 100 Pappen kann man 20 in den Müll schmeißen.
Ein Wegmessung am Motor oder an den Transportwalzen halte ich nicht für 
Praktikabel da die Pappe einen gewissen schlupf hat. Die Frage ist nun 
wie kann man die Strecke am besten messen, was kann man das einsetzten. 
Zur Veranschaulichung habe ich eine Zeichnung hoch geladen. Was noch 
wichtig ist die Lichtschranke erkennt den 0 Punkt und zwischen messer 
und Walze sind ca. 9cm Platz.

Wäre und Ideen und Ratschläge sehr dankbar.

Autor: Jürgen Berger (hicom)
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z.B. mit optischer Längenmessung.
www.di-soric.de

Typ OBS 120 M 40..

Gruß
Jürgen

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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D.h es wird ein Pappstreifen erzeugt, der so aussieht:

,------,------,------,------,------,------,------,~~
|      |      |      |      |      |      |      |
|
'-------------------------------------------------~~

In welchen Abständen sind denn die Schlitze? Oder ist es das was Du 
steuern möchtest? (Präzisere Beschreibung, was Du machen möchtest, wäre 
ganz hilfreich)

Wie schnell bewegt sich die Pappe? Welche Genauigkeit benötigst Du? 
Bewegt sich die Pappe nur in eine Richtung? Hält die Maschine zum 
schneiden an?
In welcher Form benötigst Du das Ausgangssignal?

Welchen Zweck die Lichtschranke hat, erschiesst sich mir auch noch nicht 
so ganz.


Gruß

Jobst

Autor: tommy (Gast)
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Jobst M. schrieb:
> D.h es wird ein Pappstreifen erzeugt, der so aussieht:
>
> ,------,------,------,------,------,------,------,~~
> |      |      |      |      |      |      |      |
> |
> '-------------------------------------------------~~

Ja so soll es sein

>
> In welchen Abständen sind denn die Schlitze? Oder ist es das was Du
> steuern möchtest? (Präzisere Beschreibung, was Du machen möchtest, wäre
> ganz hilfreich)

Richtig der Kunde will die Abstände frei einstellen können

>
> Wie schnell bewegt sich die Pappe? Welche Genauigkeit benötigst Du?

+-1mm

> Bewegt sich die Pappe nur in eine Richtung? Hält die Maschine zum
> schneiden an?

Maschinen hält an und kann in beide Richtungen aber im normal fall nur 
in eine.

> In welcher Form benötigst Du das Ausgangssignal?

ist egal Steuerung steht noch nicht fest

>
> Welchen Zweck die Lichtschranke hat, erschiesst sich mir auch noch nicht
> so ganz.

Sie erkennt den anfang der Pappe, also die Pappe wird in die Maschinen 
eingeführt und die Lichtschranke erkennt den 0 Punkt.

So ist die Maaschine zurzeit aufgebaut, was kann man machen. Ich suche 
halt nach anderen Meinungen und Ideen

Autor: Markus Müller (mmvisual)
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Es gibt nur einen pragmatische Lösung:
- Lichtschranke so montieren, dass das Loch exakt eine oder zwei 
Kartonlängen vor dem Messer ist.
- Loch beginnt, Maschine im Schleichmodus laufen lassen
- Loch Endet, Maschine Stopp + Schneiden, dann wieder Start

- evt mehrere Lichtschranken erforderlich oder ein Raster mit dem die 
Lichtschranke fixiert werden kann. (nur wenn unterschiedliche Typen 
gefahren werden)

Denn: Keine nötige Längenmessung = kein Schlupfproblem.

Wenn diese Lösung nicht geht, bitte begründen.

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Markus Müller schrieb:
> Wenn diese Lösung nicht geht, bitte begründen.

Haha :-)

... welches Loch?
... was ist eine Kartonlänge?


tommy schrieb:
>> Wie schnell bewegt sich die Pappe? Welche Genauigkeit benötigst Du?
>
> +-1mm

Wie schnell bewegt sie sich? :-/


tommy schrieb:
> Sie erkennt den anfang der Pappe, also die Pappe wird in die Maschinen
> eingeführt und die Lichtschranke erkennt den 0 Punkt.

Also ab da soll gemessen werden?


Jürgen Berger schrieb:
> z.B. mit optischer Längenmessung.
> www.di-soric.de
>
> Typ OBS 120 M 40..
>
> Gruß
> Jürgen

Cooles Teil!


Gruß

Jobst

Autor: Markus Müller (mmvisual)
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Jobst M. schrieb:
> Haha :-)
>
> ... welches Loch?
> ... was ist eine Kartonlänge?
>
> tommy schrieb:
>> Sie erkennt den anfang der Pappe, also die Pappe wird in die Maschinen
>> eingeführt und die Lichtschranke erkennt den 0 Punkt.
>
> Also ab da soll gemessen werden?

Jo, somit muss ein Loch, eine Kante oder sonst was da sein. Da er in der 
Zeichnung
1. oben und unten die Lichtschranke gezeichnet hat (vor der Walze)
2. den Text "Lichtschranke" und nicht "Lichttaster" verwendet
muss da ein Loch (Aussparung) sein.

Ich habe schon vor vielen Jahren ähnliche Maschinen programmiert.

Autor: Kurt Harders (Firma: KHTronik) (kurtharders)
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Der empfohlene Wegmesser von di-soric ist anscheinend die optimale 
Lösung.
Die einzige Alternative wäre es, den Weg mechanisch sicherzustellen. 
Dafür müsste aber wahrscheinlich so viel umgebaut werden, dass die 
Kosten von 890,00€ für die Sensorik kein Problem sein sollten.
Bei der Lichtschranke solltest Du bedenken, dass Du nur mit Gleichlicht 
exakte Ergebnisse bekommst. Wir hatten in den 1970-ern mal eine 
Installation, bei der 50Hz-Lichtschranken zu einem systematischen Fehler 
von mehreren mm führten.

Autor: tommy (Gast)
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Also es muss auf jeden fall eine messung der länge erfolgen. Ich denke 
von disoric ist eine gute möglichkeit. ich habe auch schon an einen 
drehgeber gedacht der mit der pappe mit läuft.

Autor: Markus Müller (mmvisual)
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Dann bereite das ganze mal vor und mache am besten mit einem Vertreter 
von di-soric einen Vor-Ort-Termin um das ganze zu testen / die optimale 
Einstellung zu finden.
(Also nicht gleich kaufen!)

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Markus Müller schrieb:
> 2. den Text "Lichtschranke" und nicht "Lichttaster" verwendet
> muss da ein Loch (Aussparung) sein.

Nö. Wie der TO schreibt, wird damit nur der Anfang des Papiers 
festgestellt.


Gruß

Jobst

Autor: bingo (Gast)
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Das ist eigentlich ganz einfach, man braucht 2 Lichtschranken, der 
Abstand zwischen beiden ist der Abstand zwischen den zu schneidenden 
Schlitzen.

   L             L  O M
-------------------------------------
   L             L  O

L=Lichtschrnakne
O=Rollen
M=Messer
Der Karton bewegt sich von rechts nach links

Als Lichtschranken kann man z.B. so etwas nehmen
http://www.reichelt.de/?;ARTICLE=6682;
sie werden beweglich auf eine Metallschiene montiert, damit der Kunde 
den Abstand selbst einstellen kann.

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Und was sollen die Lichtschranken feststellen?


Gruß

Jobst

Autor: Markus Müller (mmvisual)
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Und wiso nicht mittels Laser-Lichttaster NACH der Walze, direckt an der 
Messerkante messen und stoppen?

z.B. Keyence, Modellreihe GV
http://www.keyence.de/dwn/gv_man_kd.pdf

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Markus Müller schrieb:
> Und wiso nicht mittels Laser-Lichttaster NACH der Walze, direckt an der
> Messerkante messen und stoppen?

WAS möchtest Du dort messen? Das das Messer herunter gekommen ist?


Gruß

Jobst

Autor: Floh (Gast)
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1. Das Messer kommt runter, macht Loch.
2. Band läuft weiter.
3. Lichtschranke im gewollten Stanzabstand zum Messer erkennt Stanzloch.
4. Band stoppen, stanzen.
5. Bei Punkt2 weitermachen.

So erreicht man gleichabständige Stanzlöcher.
:-)

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Es wird nur kein Loch, sondern nur ein Schnitt.

Was ist, wenn der Abstand genau dem von Walze und Messer entspricht?


Gruß

Jobst

Autor: Markus Müller (mmvisual)
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@Jobst
Wieso antwortest Du eigentlich immer und nicht tommy ???

Wir wissen ja nicht einmal ob die Pappe von links oder rechts durch die 
Walzen laufen, nur dass die im "Normalfall nur in eine Richtung läuft".

@ tommy
Liefere doch bitte eine detailiertere Beschreibung, denn sonst macht das 
auch noch der Jobst.

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Markus Müller schrieb:
> @Jobst
> Wieso antwortest Du eigentlich immer und nicht tommy ???

Ich scheine es begriffen zu haben ...

> Wir wissen ja nicht einmal ob die Pappe von links oder rechts durch die
> Walzen laufen, nur dass die im "Normalfall nur in eine Richtung läuft".

Doch, das ist nur logisch - es sei denn die Pappe wird nach dem 
Einspannen wieder aus der Maschine geschoben ... (Was nur einen einzigen 
Schnitt bedeuten würde)


Gruß

Jobst

Autor: Kurt Harders (Firma: KHTronik) (kurtharders)
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Das mit der Messrolle wird auch Schlupf haben. 890,00 für eine, nach 
Test :-), perfekte Lösung ist sehr preiswert. Das sind gerade mal 10 
Arbeitsstunden. Und der Softwareaufwand wird wahrscheinlich um 880,00 
geringer :-).

Autor: tommy (Gast)
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Danke an alle die mir geholfen haben. Aber bitte keine Ausführungen zu 
Lichtschranken mehr. Die Lichtschranke soll nur erkennen Anfang der 
Pappe und gut. Ich soll eine Kunden freundliche Anlage bauen da kann man 
keine Lichtschranken verschieben oder so. Ich brauche ein zuverlässiges 
messsystem damit ich die in der Steuerung eingegebenen Werte sicher 
erreiche.

Die Pappe kann natürlich nur von der Meerseite aus in die Maschinen 
gezogen werden.

Danke an alle aber es geht nur um das Messsystem da brauche ich eine 
Praktikabele Lösung.

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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tommy schrieb:
> Danke an alle aber es geht nur um das Messsystem da brauche ich eine
> Praktikabele Lösung.

Hallo,

ich hätte spontan eine optische Maus vorgeschlagen, aber der empfohlene 
Sensor funktioniert auf dieselbe Art und ist eine industrielle Lösung 
(wenn auch etwas teurer als eine Maus).

Ein aufliegendes Messrad hat übrigens praktisch keinen Schlupf, da es ja 
keine Kräfte überträgt.

Gruss Reinhard

Autor: Max Pirkl (max_p)
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Hallo
Ich hab jetzt nicht alle bereits gemachten Vorschläge gelesen, aber wie 
wäre es wenn die Bewegung der Pappe mit einer zweckentfremdeten 
Computermaus geschieht? Mit 600dpi sollten die geforderte Toleranz auf 
jeden Fall machbar sein.
Auf diese Idee bin ich beim durchstöbern der c#t-Bot Artikelserie 
gestoßen, ich kann also nicht 100%ig sagen ob es wirklich funktioniert, 
aber es dürfte sich recht kostengünstig ausprobieren lassen.

Gruß
Max

http://www.heise.de/ct/projekte/machmit/ctbot/wiki...
http://www.heise.de/ct/projekte/machmit/ctbot/wiki...

Autor: Max Pirkl (max_p)
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Ok... hat sich erledigt g
Ich solte nicht so langen nach den passenden Artikeln suche :)

Autor: Student (Gast)
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Reinhard Kern schrieb:
> Ein aufliegendes Messrad hat übrigens praktisch keinen Schlupf, da es ja
> keine Kräfte überträgt.

Das Gleiche hätte ich auch gesagt.
Wobei der Schlupf vermutlich von der Höhe der Anpresskraft der Rolle 
abhängt.

Probier es doch einfach mal aus. Du kennst ja warscheinlich die 
Gesamtlänge deiner Kartonagenwalze. Lass die Rolle einfach mal komplett 
die Länge mit Messen, dann bekommste ein Gefühl dafür, wie genau das 
Ganze ist.

Autor: tommy (Gast)
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Also ich denke, das ist nicht sehr Professionell wenn ich da mit einer 
umgebauten Maus ankomme. Die Idee ist ja gut aber lassen wir das. Ein 
Drehgeber ist auch noch eine Möglichkeit hat da jemand eine Idee.

Autor: Kurt Harders (Firma: KHTronik) (kurtharders)
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Da Du ja deutlich machst, dass Du eine sichere und professionelle Lösung 
suchst, würde ich zuerst die di-soric Version testen. Jede Reibradlösung 
hat Verschmutzungsprobleme. Ich kann mir vorstellen, dass eine 
Kartonagenfabrik nur bedingt staubarm ist :-). Damit benötigt ein 
Reibrad Wartung. Auch der Andruck muss recht genau eingehalten werden, 
um eventuelle Reibbeläge nicht einzudrücken, was ja wiederum Genauigkeit 
kostet.
Da am Ausgang des Sensors ein Quadratursignal liegt, hat Deine Software 
sehr direkte Information über die Bewegung. Die Auswertung sollte also 
sehr einfach sein, und damit der Softwareaufwand recht gering.

Autor: Markus Müller (mmvisual)
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Die bieten Drehgeber:

http://www.baumerelectric.com/be105.html

Auch für EX-Bereich und Edelstahl für Lebensmittelbereich.

Welcher Dir passt musst Du schon selbst auswählen g

Für die Siemens-SPS gibt es sogenannte Zählerkarten, da kann man die 
anschließen. Damit steht einem ein 32-Bit Zahlenwert zur Verfügung. 
(Beckhoff / Bachmann (z.B. ISI202) hat die auch)

1024 Striche sollten reichen, damit könnte man 0,3° auflösen, das müsste 
weniger als 1mm sein. (Selbst ausrechnen!)

Das einzige Problem ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit der SPS. Wenn 
diese eine Zykluszeit von 20ms hat, dann kannst Du anhand der 
Bandgeschwindigkeit den möglichen Fehler ausrechnen.
Notfalls muss man eine teure Bachmann M1 nehmen, die kann mehrere Tasks 
und 1ms Zyklus ist kein Problem.

Auch gibt es Zählerkarten mit Trigger-Eingang. Damit könnte man einen 
Zählwert triggern und dann gemütlich auslesen. Damit ist die Zykluszeit 
relativ egal, ausser man will wiederum den Motor exakt positionieren.
Wenn man für den Motor einen SEW Servoumrichter verwendet, so kann der 
auch diese Aufgabe der Positionierung übernehmen, dafür gibt es extra 
Module die über Profibus arbeiten (mit integrierter Rampen-Berechnung).

Kosten Steuerungstechnik, ca. 3-4000 Steine äääh Taler.

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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bingo schrieb:
> Als Lichtschranken kann man z.B. so etwas nehmen
> http://www.reichelt.de/?;ARTICLE=6682;

ehrlich - wenn mir jemand eine Maschine mit sowas liefern würde dann 
würde ich dem die Maschine wieder hinterherschmeißen =)
In einem Laserdrucker für 800€ würde ich sowas noch akzeptieren aber 
nicht bei einer professionellen Maschine zum Schneiden von Pappe xD

Autor: tommy (Gast)
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Lehrmann Michael schrieb:
> bingo schrieb:
>> Als Lichtschranken kann man z.B. so etwas nehmen
>> http://www.reichelt.de/?;ARTICLE=6682;
>
> ehrlich - wenn mir jemand eine Maschine mit sowas liefern würde dann
> würde ich dem die Maschine wieder hinterherschmeißen =)
> In einem Laserdrucker für 800€ würde ich sowas noch akzeptieren aber
> nicht bei einer professionellen Maschine zum Schneiden von Pappe xD

Richtig

Autor: tommy (Gast)
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Markus Müller schrieb:
> Die bieten Drehgeber:
>
> http://www.baumerelectric.com/be105.html
>
> Auch für EX-Bereich und Edelstahl für Lebensmittelbereich.
>
> Welcher Dir passt musst Du schon selbst auswählen g
>
> Für die Siemens-SPS gibt es sogenannte Zählerkarten, da kann man die
> anschließen. Damit steht einem ein 32-Bit Zahl.......

Danke an die Zykluszeit hatte ich noch garnicht gedacht.

Autor: oldmax (Gast)
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Hi
Es erstaunt mich doch immer wieder, das ein Maschinenbauer, der auf 
Professionalität bedacht ist, nicht in der Lage ist, bei den 
einschlägigen Herstellern in die Kataloge zu sehen. Geschweige denn, den 
Hörer zu nehmen und einfach mal einen Fachberater zu konsultieren. Dazu 
sind selbst unsere Industrieelektroniker in der Lage, und die haben 
nicht studiert....
Sorry, es scheint einfacher zu sein, in einem Forum nach den Lösungen zu 
suchen und gut gemeinte Bastellösungen abzuwerten.
da zitier ich mal:
> ehrlich - wenn mir jemand eine Maschine mit sowas liefern würde dann
> würde ich dem die Maschine wieder hinterherschmeißen
> In einem Laserdrucker für 800€ würde ich sowas noch akzeptieren aber
> nicht bei einer professionellen Maschine zum Schneiden von Pappe
 und mein Kommentar dazu ist nicht "richtig", sondern es ist vom OT ja 
herausgefordert worden. Profis wissen, welche Quellen da hilfreich sind. 
Und zur Not kommen auch schon mal Spezialisten ins Haus.
Gut, mein professioneller Rat:
Impulserfassung mittels entsprechender S5 / S7 Karte sowie Laufrad. 
Dürfte die geringsten Kosten verursachen, wobei ich jetzt nicht weiß, 
welche Steuerung von welchem Hersteller die Preiswerteste ist, aber da 
nehm ich mal an, das die Pappschneidemaschine ja eine Steuerung besitzt 
und die Auswahl dann  etwas eingegrenzt sein darf.
Gruß oldmax

Autor: Frank B. (frank501)
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oldmax schrieb:
> Dazu
> sind selbst unsere Industrieelektroniker in der Lage, und die haben
> nicht studiert....

Na eben deswegen sind sie ja dazu in der Lage. Hätten sie studiert, 
müssten sie erst jemanden fragen, der Ahnung hat.

Autor: tommy (Gast)
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oldmax schrieb:
> Hi
> Es erstaunt mich doch immer wieder, das ein Maschinenbauer, der auf
> Professionalität bedacht ist, nicht in der Lage ist, bei den
> einschlägigen Herstellern in die Kataloge zu sehen. Geschweige denn, den
> Hörer zu nehmen und einfach mal einen Fachberater zu konsultieren. Dazu
> sind selbst unsere Industrieelektroniker in der Lage, und die haben
> nicht studiert....

und mit diesen geistreichen worten beenden wir das thema

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