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Anordnung zur überwachung und/oder Steuerung eines Fertigungsprozesses
für Massengüter Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung und/oder Steuerung
eines Fertigungsprozesses für Massengüter mit einem ersten Drehwähler zum Zählen
einer vorgegebenen Anzahl der zu ermittelnden Meßwerte, dessen Kontaktarm bei jeder
Meßwerteingabe mittels eines Schaltkontaktes um einen der Kontakte auf seiner Kontaktbahn
fortschaltbar ist und bei der an die Kontakte eine Meßvorrichtung angeschlossen
ist, die einen zweiten Drehwähler enthält, dem eine der Meßwertzahl entsprechende
Anzahl von Impulsen über einen Impulskontakt zugeführt wird und dessen Kontaktarm.
um die der Impulszahl entsprechenden Kontakte vorrückt.
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Es ist bereits bekannt, einen aus dem Fertigungsergebnis gebildeten
Mittelwert mit einem Sollwert zu vergleichen und danach einen Steuervorgang einzuleiten,
der einen Unterschied zwischen Mittelwert und Sollwert vermindert bzw. wieder ausgleicht.
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Ferner ist es bekannt, durch gemeinsames Wägen einer Anzahl gleicher
Erzeugnisse den Mittelwert zu bilden und daraus einen Steuerimpuls abzuleiten.
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Weiterhin ist eine Kontrolleinrichtung bekannt, bei der eine Steuereinrichtung
betätigt wird, wenn das zu überwachende Qualitätsmerkmal bei aufeinanderfolgenden
Artikeln schwankt.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zur Überwachung und Steuerung
eines Fertigungsprozesses für Massengüter wird der aus der Fertigung mit Hilfe einer
eine vorgebbare Anzahl der zu ermittelnden Meßwerte zählenden und den Mittelwert
dieser Meßwerte bildenden Einrichtung eine Gruppe von Mittelwerten gewonnen und
werden die Abweichungen der Mittelwerte von einem Sollwert zur Steuerung der Fertigungseinrichtung
derart benutzt, daß die Abweichungen der Mittelwerte auf ein bestimmtes Maß vermindert
oder aufgehoben werden. Auch hierbei erfolgt eine Mittelwertbildung.
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Schließlich ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Materialzufuhr
zu einer Verarbeitungsmaschine bekannt, in der die Meßwerte jeweils einer Gruppe
von mehreren Fertigteilen entsprechend den Impulswerten einer Klasseneinteilung
im Meßwertgeber zur Mittelwertbildung bewertet werden.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zur Überwachung und/ oder Steuerung
eines Fertigungsprozesses zu schaffen, die erfindungsgemäß durch die Kombination
der folgenden Merkmale gekennzeichnet ist: Die Kontakte des zweiten Drehwählers
sind gruppenweise über jeweils eine gemeinsame Steuerleitung in den Stromkreis einer
zugeordneten Anzeige- und/oder Steuereinrichtung geschaltet; der erste Drehwähler
weist einen weiteren entsprechend der Anzahl der Meßwerte auf einer zweiten Kontaktbahn
fortschaltbaren Kontaktarm auf, der nach Eingabe des letzten Meßwertes den Stromkreis
der Anzeige- und/oder Steuereinrichtungen über die miteinander verbundenen Kontakte
der Kontaktbahn und einen weiteren Kontakt zu schließen gestattet; der weitere Kontakt
ist mit der Wählscheibe des ersten Drehwählers gekoppelt und nur in deren Ruhestellung
geschlossen; die Kontaktbahnen der Wähler tragen Ruhekontakte, über eine Kontrolleinrichtung
steuerbar ist. Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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Beim Verdrehen der Wählscheibe gegen eine Rück-,lauffeder#. wird ein
Umschaltkontakt S2 gteschlossen, der bei seinem erstmaligen Schließen den Kontaktarm
eines Drehwählers DM durch den Antrieb. AM auf den Kontakt 1 der Kontaktbahn
Dl dieses Drehwählers rückt. Dieser Kontakt (und die bei dem hier gewählten Beispiel
vier folgenden) ist mit dem noch offenen Impulskontakt S, verbunden, der beim Rücklauf
der Wählscheibe entsprechend der Klassenzahl
(hier 5mal) geschlossen
wird und den Antrieb AS
eines Impulssummenwählers DS veranlaßt, den Kontaktarm
dieses Summenwählers entsprechend der Impulszahl (hier 5 = Klassenzahl des Meßwertes
x1) auf der Kontaktbahn vorzurücken. Nach Beendigung des Rücklaufes der Wählscheibe
sind Kontakte S1 und SZ offen. Drehwähler D" s steht auf Kontakt 1, Summenwähler
DS auf 5. Eine Eingabe des Meßwertes x2 (Klasse 6) erfolgt W gleicher Weise: Drehwähler
Du rückt infolge erneuten Schließens des Umschaltkontaktes um einen Kontakt
weiter auf Kontakt 2, Summenwähler DS um sechs Kontakte weiter auf Kontakt 11: Im
Verlaufe der weiteren Eingabe der Meßwerte x3, x4, x5 bzw. zu Klassen 6, 2, 6 gehörend,
rückt der Drehwähler DM um je einen Kontakt auf die Kontakte 3,
4, 5 weiter, der Summenwähler D$ um 6, 2, 6 Kontakte auf die Kontakte 17,
19, 25. Damit ist durch den Wähler DM die Eingabe von N = 5 Meßwerten registriert,
durch den Summenwähler DS die Klassensumme der eingegebenen fünf Meßwerte, hier
gleich 25.
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Auf der Kontaktbahn des Summenwählers DS sind für das hier gewählte
Beispiel `bei N = 5 zu ermittelnden Meßwerten 50 Kontakte durch Ziffern angedeutet,
die in Gruppen zu 10 an je eine Ableitung gelegt sind. Da über fünf Meßwerte zu
ermitteln ist, kann man erkennen, daß bei diesem Beispiel die Meßwerte, die überhaupt
anfallen können und die in 10 Klassen eingeteilt sind, als maximale Summe für fünf
Wählvorgänge höchstens 50 Vorrückungen des Drehwählers DS ermöglichen können. Je
10 aufeinanderfolgende Kontakte 1 bis 10, 11 bis 20 ... liegen
an je einer Ableitung, die zu je einer die Zustellgröße bestimmenden Einrichtung
Z1 , ZZ ... ZS führt. Z1 .. . Z5 können .automatisch die Zustellgröße steuern,
etwa Z1, ZZ im positiven, Z4, ZS im negativen Sinne, Z3 als Bereich der tolerierten
Abweichung vom Sollwert wirkungslos sein und als Indikator für die richtige Lage
`des gemessenen Mittels dienen. Für den Fall, daß die Zustellgröße durch das Bedienungspersonal
eingestellt werden soll, können Z1 ... ZS als Indikatorlampen od. ä. ausgeführt
sein.
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Der Drehzähler DM besitzt noch eine zweite Kontaktbahn D2.
Auf dieser sind die Kontakte 1, 2, 3, 4 Leerkontakte ohne Ableitung; die Kontakte
5 und darüber besitzen eine gemeinsame Ableitung, die über einen Kontakt S3 mit
den Einrichtungen Z" Z2, Z3, Z4 und Z5 verbunden ist. Dieser Kontakt S3 ist während
des Wählvorganges offen und erst dann geschlossen, wenn die Wählscheibe zur Eingabe
des Meßwertes bzw. seiner Klasse in ihrer Ruhestellung, der Nullstellung, steht.
Nach s Eingabe des fünften Meßwertes (des N-ten) wird eine der Einrichtungen 2l
bis Z5 erregt, die Fertigungskorrektur setzt ein oder kann in ihrer Größe erkannt
und vorgenommen werden.
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Auf der Kontaktbahn des Summenwählers Ds ist noch ein Ruhekontakt
52 vorgesehen, auf der Kontaktbahn DZ des Drehwählers DM ein Ruhekontakt
12. Diese Kontakte schließen einen Stromkreis, in dem eine Kontrolleinrichtung K1
liegt, die anzeigt, daß die gesamte Einrichtung arbeitsfähig zur Auswertung bereitsteht,
etwa beispielsweise ein grünes Licht aufleuchten läßt, das während der Auswertung
erlischt.
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Auf der Kontaktbahn Dl des Drehwählers D" f sind weitere Kontakte
6 bis 11 angedeutet, die eine gemeinsame Ableitung haben und über eine Kontrolleinrichtung
KZ den angedeuteten Gleichrichterstromkreis schließen, wenn der Kontaktarm des Drehwählers
D" s auf einen dieser Kontakte gelangt. Das ist dann der Fall, wenn mehr als N Meßwerte
- hier 5 -über die Wählscheibe zur Auswertung eingegeben werden. Diese Kontrolleinrichtung
kann etwa als ein rotes Licht den Eingabefehler anzeigen.
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Werden die Meßwerte gemäß der Klasseneinteilung von Hand eingegeben,
so ist es möglich, daß bei der Eingabe ein Irrtum erfolgt, sei es durch Eingabe
einer falschen Klassenzahl oder durch überschreiten der vorgeschriebenen Anzahl
(N, hier gleich 5) der Meßwerte, oder aber es soll die gesamte Einrichtung in die
Ausgangsstellung zurückgeführt werden. Dazu ist eine Rücklauf- oder Irrtumstaste
R vorgesehen, bei deren Betätigung - hier durch Kontaktschluß -über die Rücklaufkontaktbahnen
RS und RM des Summenwählers DS bzw. des Drehwählers DM bei allen Stellungen
der zugehörenden Kontaktarme die Rücklaufantriebe wirksam werden, welche beide Wähler
in die Ausgangslage zurückführen.
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Die Energieversorgung der gesamten Einrichtung kann, wie in der Zeichnung
angedeutet - über Hauptschalter H, Sicherung und Transformator mit der Primärwicklung
T und den Sekundärwicklungen T2, T3, T und den Gleichrichtern G1 und
G2 in bekannter Weise erfolgen.
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Das in der Zeichnung niedergelegte Schema der Einrichtung ist für
die Bildung eines Mitte)Wertes aus jeweils 5 Meßwerten (N) aus je 10 Meßwertklassen
für das Feststellen oder das Einsetzen von fünf Zustellgrößen (Z) ausgelegt. Die
Abänderungen im Aufbau der Kontaktbahnen und die Zusammenfassung von Kontaktgruppen
brauchen nicht in besonderen Zeichnungen dargelegt zu werden. Sao wird z. B. für
N = 7 - also für eine Mittelwertbildung aus sieben Meßwerten - die erste Kontaktgruppe
der Kontaktbahn D1 nicht fünf, sondern sieben Kontakte, die zweite die Kontakte
8 und darüber umfassen; die Kontaktbahn DZ erhält sechs Leerkontakte, aber die Kontakte
7 und darüber sind zu einer Gruppe mit der Zuleitung zu den Anzeige- oder Steuereinrichtungen
Z zusammengefaßt. Die Kontaktbahn von DS erhält dann fünf Gruppen zu je 14 Kontakten,
insgesamt 70 Kontakte, wenn die fünf tinrichtungen Z beibehalten werden. Ihre Anzahl
Lichtet sich nicht nach der Anzahl N der zur Bilduni eines jeweiligen Mittelwertes
herangezogenen I@Ießvverte, sondern nach der Anzahl der geforderten und/oder benötigten
Anzeige- oder Steuerstufen fdr die Zustellgröße.
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Sollen nunmehr Mittelwerte aus einer laufenden Meßwertfolge x, in
Abhängigkeit von einem Parameter p gemäß der. Formel
gebildet werden, also mit einem ,gleitenden Intervall mit den Stufen p [wobei (p
-1) Meßwerte zwischen den aufeinanderfolgenden Surnmierungsanf"ä.ngen der zu summierenden
Meßwerte ausfallen], so kön#ö#n N Drehwähler Du für p = 1 vorgesehen
sein. Für p > 1 sind so viele Drehwähler DM vorzusehen, wie sich die Stufen
p in N einordnen lassen. Für ,p = 2 und N = 5 müssen dann z. B. drei Drehwähler
vorhanden sein, um etwa mit den Meßwerteü xi, x3, x5 die Mittelwertbildung beginnen
zu können.
Setzt man allgemein die Mittefwertbildung mit Meßwert
x9+1 ein, so beginnen die drei Drehwähler DM nacheinander mit den Meßwerten x9+1,
x9+3, x9+5 anfangend zu arbeiten. Jedem dieser Drehwähler ist ein Summenwähler DS
zugeordnet, der aus einer benötigten Zahl von Anzeige- und Steuervorrichtungen Z
für die Zustellgröße fallweise eine erregt, wenn der zugehörende Drehwähler
DM die Höchstzahl N der für die Mittelwertbildung herangezogenen Meßwerte
erreicht.
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Um bei gleitendem Intervall mit p < N denselben Meßwert
nicht mehrfach so oft wählen zu müssen, wie er von den ebenso mehrfach vorhandenen
Drehwählern DM benötigt wird, kann ein übliches Schrittschaltwerk vorgesehen
werden, dessen Schaltmittel vor Beginn des ersten Wählvorganges - der Eingabe des
ersten Meßwertes in die Einrichtung - den ersten Drehwähler Dm, anschaltet und nach
der Eingabe des N-ten Meßwertes von der Eingabe abschaltet. Ist p = 1, so wird sofort
nach der ersten Eingabe (x1) ein zweiter Drehwähler D,,2 dem ersten durch die Schaltmittel
des Schrittschaltwerkes so zugeschaltet, daß bei der zweiten Eingabe (x2) beide
Drehwähler um eine Einheit fortschalten, so daß für die folgenden Eingaben (x3,
x4, xs) bzw. nacheinander die Drehwähler DM3, DM4, DM5 angeschaltet sind. Bei N
= 5 kann bei der sechsten Eingabe Dm,
für eine neue Folge von zu ermittelnden
Meßwerten (x6 bis x1() bereitstehen. Wenn aber die durch den Drehwähler
Dm, über den zugeordneten Summenwähler DS angezeigte oder steuernde Zustellgröße
Z für eine gewisse Zeit gehalten werden muß, in der erneute Eingaben (etwa x6 und
x.,) erforderlich werden, weil diese Meßwerte in dieser Zeit anfallen, so müssen
weitere Drehwähler DM (und zugeordnete Summenwähler DS) angeschaltet werden, welche
die inzwischen anfallenden Meßwerte (etwa x6 und x.,) als Anfang je einer neuen
Mittelwertbildung übernehmen.
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Für p = 2 werden die Zuschaltungen weiterer Drehwähler DM zu
Dm, vor dem Anfallen der Meßwerte x3, x5 vorgenommen, so daß drei Drehwähler DM1,
DM2, DM3 (mit ihren Summenwählern DS) angeschaltet sind. Der nächste benötigte Drehwähler
DM
beginnt mit der Eingabe vom Meßwert x,. Er kann entfallen, wenn dis Zeit
zwischen der erfolgtest Eingabe des Meßwertes x5 und dem Beginn der Eingabe des
Meßwertes x-, ausreicht, das Ergebnis der ersten Mittelwertbildung von Dm, aus den
Meßwerten x1 bis x5 nutzbar zu machen.
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Für p = N wird neben dem allein vorhandenen Drehwähler Dm,
nur dann ein zweiter Drehwähler DM2 vorgesehen, wenn die Zeit zwischen Beendigung
der Eingabe des Meßwertes x5 und dem Beginn der Eingabe des Meßwertes .x, zu kurz
ist, um die Anzeige oder Steuerung durch das Mittel aus x1 bis x5 zu nutzen. Für
p > N genügt in der Regel ein Drehwähler DM.
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Es ist nach dem Vorangehenden leicht zu übersehen, welche Abänderungen
an der hier für N = 5 und p = 1,2 und >_ N im einzelnen beschriebenen Einrichtungen
zu treffen sind, wenn allgemein p und N je nach den vorhandenen Notwendigkeiten
anders gewählt werden müssen.