專利名稱：用于把股狀的卷繞物卷取到卷筒上的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于把股狀的卷繞物卷取到卷筒上的方法，其中，卷繞物被連續(xù)輸送，并且其中，卷繞物的位置通過至少一個(gè)電視攝象機(jī)被觀測(cè)并被記錄并且為此獲得的、關(guān)于繞層位置的數(shù)據(jù)被輸往一個(gè)計(jì)算單元，該計(jì)算單元使對(duì)卷繞物的輸送得到相應(yīng)的調(diào)整。
EP-B1 0 043 366公開了此種方法。一個(gè)做為用于觀測(cè)的第一測(cè)量裝置用的、大致是切向或徑向面對(duì)繞層的電視攝象機(jī)檢測(cè)被一個(gè)探照燈照明的卷層。屆時(shí)，借助該電視攝象機(jī)，最后被卷繞的匝的匝邊緣的位置被確定，并且該位置在位于距卷繞物的相遇點(diǎn)尚有一個(gè)確定的卷筒轉(zhuǎn)角的點(diǎn)上。此外，還設(shè)有一個(gè)用于檢測(cè)卷筒的相應(yīng)的變換位置的第二測(cè)量裝置和一個(gè)用于卷繞物的傳感器。從兩個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)中計(jì)算出相對(duì)位置，即卷筒和用于卷繞物的導(dǎo)向裝置在卷筒為了保持上升角旋轉(zhuǎn)前面提及的卷筒轉(zhuǎn)角后必須達(dá)到了的相對(duì)位置。一個(gè)控制裝置用于保持恒定的、用于在每個(gè)卷層內(nèi)敷設(shè)匝的上升角。
本發(fā)明的任務(wù)在于簡(jiǎn)單地確保誤差得到盡可能快和有效的修正。在本文開始所述種類的方法中，解決以上任務(wù)的技術(shù)方案在于，沿徑向看，以卷筒軸為基準(zhǔn)，分別為新繞層的至少兩個(gè)匝確定這些匝的頂點(diǎn)的位置，并且在這些頂點(diǎn)值相對(duì)于額定值有誤差情況下，減少該誤差的調(diào)整在輸送卷繞物時(shí)被進(jìn)行。
在卷繞過程中或許出現(xiàn)的誤差可如此簡(jiǎn)單和可靠地被斷定，因?yàn)轫旤c(diǎn)所提供的信息比在現(xiàn)有技術(shù)中所用的匝邊緣所提供的信息精確許多，并且也更能說明問題。
發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式在于。由于最后的匝的頂點(diǎn)值的在最后的匝升位時(shí)所產(chǎn)生的、相對(duì)于前一匝的頂點(diǎn)值的誤差，對(duì)輸送的調(diào)整以加大與前一匝的側(cè)部距離方式被實(shí)行。
發(fā)明的另一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式的特征在于，沿平行于卷筒軸的方向看，在相遇點(diǎn)的范圍內(nèi)分別為新繞層的至少兩個(gè)匝確定這些匝的頂點(diǎn)的間距并且由于在前一匝和最后的匝之間出現(xiàn)間隙時(shí)造成相鄰的頂點(diǎn)之間的距離有所增大，對(duì)輸送的調(diào)整以縮短最后的纜匝與前一纜匝之間的側(cè)部距離的方式被實(shí)行。
本發(fā)明還涉及一種用于把股狀的卷繞物卷取到卷筒上的設(shè)備，其中，卷繞物經(jīng)由一個(gè)導(dǎo)向裝置被輸送，該導(dǎo)向裝置使卷繞物在卷筒上的卷層如此地發(fā)生變化，在應(yīng)用一個(gè)用于檢測(cè)卷層的電視攝象機(jī)的情況下使卷繞盡可能均勻地進(jìn)行，所用的電視攝象機(jī)把被自己檢測(cè)到的、關(guān)于繞層的數(shù)據(jù)輸往一個(gè)計(jì)算單元，該計(jì)算單元使導(dǎo)向裝置得到相應(yīng)的調(diào)整，其中，設(shè)卷取設(shè)備的特征在于，設(shè)有一個(gè)產(chǎn)生至少對(duì)最后的卷層的各部進(jìn)行照明的光帶并且檢測(cè)用的電視攝象機(jī)是如此設(shè)置的，使電視攝象機(jī)大致在相遇點(diǎn)的部位(卷繞物觸及到位于其下方的卷層上的地方)上確定被照明的卷層的狀態(tài)。
本發(fā)明提供的可能性在于，通過相應(yīng)的照明，特別是光帶照明，匝和卷筒法蘭-在匝接近法蘭時(shí)-可同時(shí)被檢測(cè)并據(jù)此使當(dāng)前的匝距法蘭的瞬時(shí)距離實(shí)際上變得可被確定。
在從屬權(quán)利要求中描述了發(fā)明的實(shí)施形式。
下面借助附圖詳細(xì)說明本發(fā)明及其實(shí)施形式。附圖所示為

圖1用于實(shí)施發(fā)明的方法的設(shè)備的示意圖；圖2圖1所示的設(shè)備的一部分的立體圖；圖3用圖1和2所示的設(shè)備為確定的電纜分布得到的亮度分布；圖4卷層內(nèi)部的干擾或不均勻性的圖示；圖5拍攝到的攝象圖象-其中有卷層的確定的分布的分析評(píng)定窗；圖6屬于圖5的光強(qiáng)分布；圖7從光強(qiáng)變化中得出的、經(jīng)過濾光的輪廓曲線；圖8圖7所示的輪廓曲線及一個(gè)分析評(píng)定窗；圖9從圖8中得出的高度直方圖；圖10最大的象素值的分布與纜匝的位置的關(guān)系；圖11用于不同的纜匝的輪廓曲線；圖12用于圖11所示的不同的匝層的高度直方圖；圖13為不同的匝層找到高度水平；圖14接近法蘭時(shí)的輪廓曲線；圖15從圖14中推導(dǎo)出的、經(jīng)過變換的輪廓曲線；圖16從圖15中得出的位置直方圖；圖17繼續(xù)接近法蘭時(shí)的輪廓曲線；
圖18從圖17中推導(dǎo)出的位置直方圖；圖19用于實(shí)施發(fā)明的方法的設(shè)備的構(gòu)成單元的示意圖；圖20電纜借助導(dǎo)向裝置上升到卷筒上的俯視圖；圖21在電纜從側(cè)部被輸送的情況下，攝象機(jī)、照明裝置和導(dǎo)向裝置的配置立體圖。
在圖1中，橫向于卷軸AX地示出了卷筒或滾筒SP的斷面圖，其中卷筒或滾筒SP的內(nèi)筒用標(biāo)號(hào)IZ表示。卷繞物WM單層地或最好多層地被卷取到卷筒SP上，其中，卷繞物盡可能貼緊地和均勻地被卷取到卷筒上，即在相鄰的層之間既不出現(xiàn)間隙，又不出現(xiàn)卷繞物升位現(xiàn)象是合乎人們的期望的。卷繞物可為線狀、股狀、管狀或其它形狀并具有圓形的斷面。以下的出發(fā)點(diǎn)是，作為卷繞物，電纜或光纜被卷取。此外，在本實(shí)施例中還假設(shè)，在滾筒TR上，已經(jīng)卷有一完整的卷層(第一卷層)WL1，而以電纜WM作為卷繞物，第二層WL2目前正被連續(xù)地卷繞。電纜WM在點(diǎn)AP處與位于其下方的第一卷層WL1相遇，點(diǎn)AP大致相當(dāng)于與由電纜WM構(gòu)成的下層WL1正切。就是說，在該點(diǎn)(相遇點(diǎn))處，經(jīng)由導(dǎo)向裝置FE被輸送的卷繞物第一次接觸到業(yè)已存在的位于下方的繞層WL1或在隔有第一層的情況下接觸到內(nèi)筒IZ。
往往由木材構(gòu)成的卷筒(譬如電纜滾筒)SP通常具有兩個(gè)側(cè)部法蘭，在本實(shí)施例中只能看到其中的后法蘭，即FL1。在相遇點(diǎn)AP的上方設(shè)有一個(gè)光源LS，該光源LS使一有利地輻散的光帶LB照明電纜WM。光帶LB應(yīng)被選得寬于卷繞物WM的直徑或者寬度并且至少等于卷繞物WM的寬度的兩倍，最好是至少等于卷繞物寬度的四倍。最好是把激光用作光源LS，因?yàn)檫@樣可使光聚成精確的高銳度光束。
特別是在卷筒比較窄的情況下還可做到的是照明在相遇點(diǎn)AP的范圍內(nèi)是如此進(jìn)行的，即左方的法蘭和右方的法蘭均一直得到照明，位于這兩個(gè)法蘭之間的纜匝當(dāng)然也得到照明。這就是說，光帶的寬度則被選擇得稍寬于卷筒的寬度。在該情況下，光帶LB連續(xù)地沿軸AX隨卷繞物WM的相遇點(diǎn)AP移動(dòng)是沒有必要的。固定地設(shè)置光源LS就夠了，該固定光源LS以其寬的光束一直對(duì)整個(gè)寬度，包括卷筒SP的兩個(gè)法蘭在內(nèi)進(jìn)行照明。如果一個(gè)固定的光源LS被采用，則該光源LS相宜地大致上位于卷筒SP的中央部位，這就是說，至卷筒的左方的法蘭的距離和至卷筒的右方的法蘭的距離被選得大致相同。
如果照明在相遇點(diǎn)AP的范圍內(nèi)只覆蓋纜匝的一部分，則光源LS可進(jìn)行連續(xù)跟蹤，相宜的跟蹤措施在于，該光源LS與導(dǎo)向裝置FE機(jī)械連接，譬如通過在圖中用點(diǎn)劃線表示的桿HS進(jìn)行連接。據(jù)此，在花費(fèi)不多的情況下可確保光源LS的自動(dòng)跟蹤并可確保光源可靠地對(duì)準(zhǔn)相遇點(diǎn)AP的范圍。該運(yùn)動(dòng)過程基本上平行于垂直于繪圖平面伸展的卷筒軸AX進(jìn)行，據(jù)此，光源LS與相遇點(diǎn)AP之間的距離基本上被保持恒定。
此外，在對(duì)相遇點(diǎn)AP周圍的部分區(qū)域進(jìn)行照明的情況下(如在實(shí)踐中通常所實(shí)現(xiàn)的那樣)，如果滾筒的橫貫運(yùn)動(dòng)通過卷取裝置本身被生成，則導(dǎo)向裝置FE、與導(dǎo)向裝置FE相連的光源LS和電視攝象機(jī)也可為固定結(jié)構(gòu)。那么，只有卷繞過程中的所述缺陷通過導(dǎo)向裝置的相應(yīng)的快速修正運(yùn)動(dòng)被消除。
如果若干卷層被卷取，則相遇點(diǎn)AP和光源LS之間的距離縮小一些。在光源LS距相遇點(diǎn)AP的距離足夠大，最好是至少1至2米的情況下，上述的距離縮短一般也就沒有什么意義。在電纜卷包的直徑隨卷層的增多不斷加大的情況下，光源LS或許附加地根據(jù)卷層的增多連續(xù)或分檔次地沿光束LB的照射方向的反向被向外移動(dòng)，使光點(diǎn)的或者光帶的寬度和其在攝象機(jī)視場(chǎng)中的位置基本上保持恒定。如使照明也能一并覆蓋法蘭，光源LS無論如何應(yīng)位于相應(yīng)的法蘭(譬如FL1)的最外緣之外。
也能設(shè)置一個(gè)以上的光源，譬如兩個(gè)光源，這兩個(gè)光源中的一個(gè)光源對(duì)繞層的大致一半(卷筒的一半寬度)外加一個(gè)法蘭進(jìn)行照明，而其中的另一個(gè)光源對(duì)卷層的另一半和對(duì)面的那個(gè)法蘭進(jìn)行照明。這兩個(gè)光源的結(jié)構(gòu)也可在于，這兩個(gè)光源的光帶具有相同的長度并且套合地被投射到電纜的相遇點(diǎn)AP的范圍上。在采用一個(gè)固定的導(dǎo)向裝置的情況下，可特別有利地采用上述雙光源結(jié)構(gòu)。在電視攝象機(jī)根據(jù)滾筒的橫貫運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)向時(shí)，電纜的相遇點(diǎn)AP保持在同一圖象位置上。
為了可靠地辯認(rèn)出法蘭，須指出的是，特別是木質(zhì)滾筒的法蘭面往往不是面平行于旋轉(zhuǎn)軸伸展的。因此，在本實(shí)施例中，光源和電視攝象機(jī)不是正交于法蘭面，而是相宜地分別成對(duì)地最好呈5°的傾斜角。據(jù)此，可防止光帶在法蘭處或許受到屏蔽。在看到滾筒的情況下，用右側(cè)的光源照明左法蘭側(cè)并用左側(cè)的光源照明右法蘭側(cè)。特別是如果卷筒具有很大的寬度，則設(shè)置三個(gè)和三個(gè)以上的光源也是可以想象的。這些光源是相宜地固定設(shè)置的。
在相遇點(diǎn)AP處示出了一個(gè)三維的座標(biāo)系，其中，Z方向相當(dāng)于與下層WL1正切，即沿圓周方向伸展。相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸AX，Y方向沿徑向向外伸展，而X方向平行于旋轉(zhuǎn)軸AX伸展。為了確保理想的光學(xué)成象，光帶LB的沿Z方向的寬度應(yīng)盡可能地小。光帶的沿Z方向的，即光帶LB觸及到卷繞物WM的上部輪廓時(shí)的寬度的范圍為0.5毫米和5毫米之間，特別為1毫米和3毫米之間。
因?yàn)檠豘方向的光帶應(yīng)盡可能地窄，所以光帶LB的光束軸和徑向Y之間的夾角α被選得最好不大。也因其它緣故，角度值α在10和60°之間是相宜的，該值在30和40°之間，特別是35°左右是特別有利的。
在實(shí)踐中，光源LS的照射方向是如此定位的，即照射方向基本上大致沿徑向伸展，即朝向滾筒的旋轉(zhuǎn)軸AX。據(jù)此，在電纜卷包直徑加大時(shí)，即在卷取的匝數(shù)增大時(shí)，相遇點(diǎn)基本上位于一條貫穿的線上。據(jù)此，還可達(dá)到如下結(jié)果，即相遇點(diǎn)AP基本上一直被照明并被檢測(cè)。該相遇點(diǎn)AP一般位于比圖1所示的位置更靠左一些，因?yàn)楸惠斔偷木砝@物WM不是切向或水平輸送的，而是基本上自下傾斜向上輸送的。
通過沿X方向伸展的、沿Z方向很窄的光帶，在卷繞物WM的表面上產(chǎn)生發(fā)光的弧狀的光點(diǎn)，這些光點(diǎn)可被一個(gè)電視攝象和VC掃描。該電視攝象機(jī)VC的通過一個(gè)透鏡LE表示的光學(xué)系統(tǒng)的取向準(zhǔn)則在于，該光學(xué)系統(tǒng)可檢測(cè)上述通過光帶LB在卷繞物WM的表面上產(chǎn)生的弧狀亮線。前面所述的、關(guān)于光源的設(shè)置準(zhǔn)則也適用于電視攝象機(jī)的設(shè)置，這就是說，電視攝象機(jī)可以是固定設(shè)置的并且在該情況下，必須能從一個(gè)法蘭至另一個(gè)法蘭檢測(cè)卷繞物的整個(gè)寬度。固定地并列設(shè)置多個(gè)電視攝象機(jī)也是可能的，在這些電視攝象機(jī)中，每個(gè)電視攝象機(jī)只檢測(cè)繞層內(nèi)的一個(gè)相應(yīng)的部分。最后，只設(shè)置一個(gè)只檢測(cè)卷層內(nèi)的一部分的電視攝象機(jī)也是可能的，該電視攝象機(jī)做與導(dǎo)向裝置FE同樣的移動(dòng)。這是通過從光源LS出發(fā)的、固定的支承臂HV實(shí)現(xiàn)的，支撐臂HV象前述帶動(dòng)光源LS的支撐臂HS那樣，帶動(dòng)電視攝象機(jī)做連續(xù)的機(jī)械移動(dòng)。此外，電視攝象機(jī)也可連同光源為固定結(jié)構(gòu)，其前提條件是，滾筒本身做橫貫運(yùn)動(dòng)。
涉及徑向Y，電視攝象機(jī)VC的光束軸應(yīng)相宜地呈0°和60°之間的角度范圍β伸展，其中，由于更好的光學(xué)特性，最好采用0°角。根據(jù)情況也可有利地選用30°和40°之間的角度值，特別是選用35°的角度值。在一般情況下，選擇的角度α和β不一樣大是相宜的，因?yàn)?，從光學(xué)角度看，這樣使分析評(píng)定變得更為順利。如此地選擇合計(jì)角度(α+β)，即有利地得到10至60°左右的，特別是35°左右的角度值是相宜的。
那些具有很高的分辨率的攝象機(jī)，特別是所謂的CCD攝象機(jī)被優(yōu)選地用作電視攝象機(jī)。電視攝象機(jī)VC所提供的光信息被電視攝象機(jī)VC輸送一個(gè)計(jì)算單元CU，分析評(píng)定在該計(jì)算單元中連續(xù)地進(jìn)行并從計(jì)算單元CU中把相應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)給導(dǎo)向裝置或布線裝置FE，以便在調(diào)整回路的意義上達(dá)到對(duì)卷繞物WM的最佳導(dǎo)向。
為了搞清各方面的關(guān)系，現(xiàn)參見圖2，在圖2中以立體的形式放大地示出了相遇點(diǎn)AP的范圍內(nèi)的關(guān)系。通過光源LS的示意表示的光帶LB(該光帶沿卷繞物的Z方向只有很窄的寬度)，在上卷層WL2的纜匝WD21至WD23上形成用標(biāo)號(hào)LP23、LP22和LP21表示的、弧形的高度輪廓線。具有纜匝WD11至WD15的下卷層WL1同樣產(chǎn)生兩條亮的高度輪廓線，由于是立體示圖，只能部分地看到最外的那條用標(biāo)號(hào)LP15表示的高度輪廓線。此外，光帶LB在法蘭FL1的范圍內(nèi)產(chǎn)生一條基本上直地伸展的線LPF。這些條高度輪廓線的位置和走向在圖1所示的計(jì)算單元CU中被分析評(píng)定并可簡(jiǎn)單地用于對(duì)卷包狀態(tài)進(jìn)行精確檢測(cè)并可簡(jiǎn)單地用于產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的調(diào)節(jié)參數(shù)。在圖2中所示的，弧形的高度輪廓線LP21至LP23、LP15和LDF(雖然在圖中是黑體示出的)實(shí)際上是亮的光反射點(diǎn)，即高光強(qiáng)的區(qū)域。
在圖3中示出了，確切地說，是為了圖1所示的XY平面示出了所屬的灰度值圖象，該灰度值圖象是在對(duì)電視攝象機(jī)VC的行掃描進(jìn)行分析評(píng)定時(shí)得到的。電視攝象機(jī)的行掃描本身相宜地沿X方向進(jìn)行并且為了圖2所示的實(shí)施例，從上卷層WL2的亮的高度輪廓線LP21、LP22和LP23中得出圖3所示的圖象信號(hào)BD21、BD22和BD23。在其下方可看到下卷層WL1的纜匝WD14和WD15的高度輪廓線LP14和LP15的圖象信號(hào)BD14和BD15。此外，可見到被檢測(cè)到亮的線BDF，該亮的線BDF相當(dāng)于法蘭在該處的軌跡并歸根到圖2所示的亮的光帶LPF。
圖4以圖2和3的圖示方式示出了在卷取時(shí)的偏差可能性。其中，假設(shè)纜匝WD23以距相鄰的纜匝WD22不允許大的距離伸展，即在這兩個(gè)纜匝之間出現(xiàn)用ΔX表示的間隙。據(jù)此，卷層不再是靠緊的并且必須產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)量，該調(diào)節(jié)量盡可能立即重新消除該間隙。如圖所示，對(duì)靠外的、通過粗的黑劃線表示的高度輪廓線和從這些高度輪廓線中得出的光弧或圖象弧BD21至23而言，ΔY值分別是大致(即在一般的直徑波動(dòng)等等的范疇內(nèi))一樣大小的，就是說，在此不會(huì)出現(xiàn)升位現(xiàn)象。
如果萬一卷取得過密并出現(xiàn)升位現(xiàn)象，則最后的纜匝WD23就會(huì)接受用點(diǎn)劃線表示的位置WD23*并且所屬的、相當(dāng)于高度輪廓線的光弧就會(huì)接受曲線BD23*。所屬的高度值ΔY*相對(duì)于屬于纜匝WD22和WD23的高度值ΔY的誤差很大并據(jù)此給出一個(gè)缺陷顯示，至此，升位已經(jīng)發(fā)生或者正在發(fā)生。通過一個(gè)快的調(diào)整過程或者譬如通過對(duì)圖1所示的導(dǎo)向裝置FE的相應(yīng)干涉，纜匝WD23*可從用點(diǎn)劃線表示的位置重新向下被置入到纜匝WD21和WD22所處的平面上，使ΔY值重新相當(dāng)于預(yù)先給定的值并且不再存在不允許的Y偏差。
此外，在圖4中還示出了參數(shù)ΔF，該參數(shù)ΔF表示最后的纜匝WD23距法蘭FL1的距離。如果該距離ΔF小于卷繞物的直徑或者寬度，則在卷取下一纜匝時(shí)會(huì)出現(xiàn)升位，但該升位并不是偏差，因?yàn)榉ㄌmFL1反正已被達(dá)到。為了斷定這是允許的升位還是不允許的升位，須連續(xù)地確定參數(shù)ΔY和ΔF并且對(duì)這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行對(duì)照，這就是說，分別被分析的是，外繞層內(nèi)的變化是允許的，還是不允許的。判斷用的關(guān)鍵值在于光帶的或高度輪廓線的頂點(diǎn)，因?yàn)閾?jù)此，可對(duì)位置進(jìn)行簡(jiǎn)單的和特別精確的確定。
沿徑向看，以卷筒軸AX為基準(zhǔn)，分別為新的繞層WL2的至少兩個(gè)纜匝，譬如WD22、WD23確定這些纜匝的頂點(diǎn)的位置并且當(dāng)這些頂點(diǎn)相對(duì)于額定值有誤差時(shí)，在對(duì)卷繞物進(jìn)行輸送時(shí)進(jìn)行減少該誤差的調(diào)整。
由于在最后的纜匝升位時(shí)造成最后的纜匝WD23*的峰值的大小ΔY*相對(duì)于前一纜匝(譬如WD22)的峰值的大小ΔY的誤差，所以以加大距前一纜匝WD22的側(cè)部距離的方式對(duì)輸送進(jìn)行調(diào)整并據(jù)此收回升位。
如果沿平行于卷筒軸AX的方向(X方向)看，在卷繞物的相遇點(diǎn)的范圍內(nèi)分別為新繞層WL2的至少兩個(gè)纜匝WD22、WD23確定這些纜匝的頂點(diǎn)間的距離，則在前一纜匝(WD22)和最后的纜匝(WD23)之間出現(xiàn)間隙時(shí)，導(dǎo)致相鄰頂點(diǎn)間的距離擴(kuò)大。根據(jù)該信息，對(duì)輸送的調(diào)整以縮短最后的纜匝WD23距前一纜匝WD22的側(cè)部距離的形式被實(shí)行并且ΔX被縮小至零。
確定多個(gè)相鄰的纜匝，如WD21、WD22和WD23的頂點(diǎn)的位置并從中求得被用作額定值ΔY的平均值是相宜的。
用標(biāo)號(hào)D作為電纜直徑，在最后的纜匝WD23的頂點(diǎn)沿徑向(Y方向)相對(duì)于前一個(gè)纜匝WD22的頂點(diǎn)的誤差超過公差值(最好為電纜直徑D的1/20)時(shí)，為了盡快地抵消該誤差，借助中央控制裝置CU有利地生成一個(gè)調(diào)整信號(hào)，該調(diào)整信號(hào)有利地與頂點(diǎn)的高度差并與電纜直徑D成正比。
在最后的纜匝WD23的頂點(diǎn)距前一纜匝WD22的頂點(diǎn)(即沿X方向)的距離相對(duì)于額定值D(電纜的直徑)的誤差超過公差值(最好為D的約1/50)時(shí)，為了盡快地抵消該誤差，借助中央的控制裝置CU有利地生成一個(gè)調(diào)整信號(hào)，該調(diào)整信號(hào)有利地與測(cè)得的、相對(duì)于額定值的誤差并與直徑D成正比。
在圖5中，一個(gè)電視攝象機(jī)的一個(gè)如圖2和3所示的、針對(duì)電纜層的攝象機(jī)圖象是通過一個(gè)由劃線構(gòu)成的邊界KB表示的。為了縮短對(duì)圖象的分析評(píng)定時(shí)間，在電視攝象機(jī)的上述較大的攝象機(jī)圖象KB中相宜地規(guī)定了一個(gè)較小的、由劃線構(gòu)成的分析評(píng)定窗AF。該分析評(píng)定窗AF應(yīng)包括外繞層的至少兩個(gè)纜匝以及有利地包括內(nèi)繞層的至少一個(gè)，更好是至少兩個(gè)纜匝，即最好是包括兩個(gè)不同的匝層的共四個(gè)纜匝。也可有利地包括每一卷層中的三至四個(gè)纜匝，據(jù)此，投資費(fèi)用雖有些增加，但也可提高精確性。為了盡可能早地對(duì)接近法蘭做出辯認(rèn)，在法蘭范圍內(nèi)應(yīng)相宜地有下繞層的至少兩個(gè)纜匝被覆蓋。
與圖2一樣，在圖5中示出了外繞層的三個(gè)被照明的纜匝WD21至WD23的象弧BD21、BD22和BD23。此外，也可見到下繞層的纜匝WD15的亮的象弧BD15和纜匝WD14的象弧BD14的一部分。示圖的縱座標(biāo)相當(dāng)于相對(duì)于電纜滾筒軸AX的徑向Y，而X方向平行于電纜滾筒軸伸展，即沿各個(gè)纜匝沿其被并排的方向伸展。此外，還假設(shè)在纜匝WD23的范圍內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)以被置于電纜外皮上的標(biāo)記為其表現(xiàn)形式的干擾ST3，該干擾產(chǎn)生一個(gè)附加的光反射，該光反射被電視攝象機(jī)拍攝。在分析評(píng)定窗AF內(nèi)，沿Y方向看，高度HO假定為靠?jī)?nèi)的(較小的)徑向距離，而被分析評(píng)定窗AF覆蓋的部分的靠外的范圍用標(biāo)號(hào)hM表示。在其上出現(xiàn)干擾ST3的部位用標(biāo)號(hào)hS表示，而相當(dāng)于纜匝WD23的光反射的最大距離的距離值(等于峰值)用標(biāo)號(hào)h3表示。
在圖6中示出了，確切地說，為相當(dāng)于纜匝WD23的最大范圍(峰值范圍)中的線P23的位置X3示出了象點(diǎn)沿Y方向的光強(qiáng)度分布i與高度h的關(guān)系，所述的光強(qiáng)度分布i是從電視攝象機(jī)的掃描值中得到的。在距hO一定的距離hS時(shí)產(chǎn)生圖5所示的干擾ST3的光強(qiáng)度值HPS。在更大的高度或者距離h3時(shí)出現(xiàn)光強(qiáng)度值HP23的分布。這就是說，為了分析評(píng)定，沿Y方向?qū)腦向掃描中得出的光強(qiáng)度值進(jìn)行列觀測(cè)。
電視攝象機(jī)的行相當(dāng)于圖5所示的Y方向，列相當(dāng)于X方向。據(jù)此，對(duì)纜匝的行掃描和對(duì)圖5所示的光強(qiáng)度值的列分析評(píng)定得以簡(jiǎn)化。
就其幅度而言，兩個(gè)光強(qiáng)度分布HPS和HP23有很大的區(qū)別，因?yàn)楦蓴_ST3不是被光帶照明的，而是被周圍光照明的并據(jù)此，光強(qiáng)度弱于本來的、圖5所示的、相當(dāng)于電纜輪廓的光反射BD21至BD23。通過應(yīng)用一個(gè)門限iS，可確保相當(dāng)于HPS的干擾被選除，而通過反射的電纜表面導(dǎo)致的幅度值HP23供繼續(xù)分析評(píng)定之用。
圖7示出了經(jīng)過清理(即沒有缺陷)的、只限定于光弧的相應(yīng)的象點(diǎn)的最大值，如HP23M的輪廓曲線，其中，與圖5一樣，高度h是縱坐標(biāo)并且橫坐標(biāo)是相應(yīng)的、橫向于電纜縱軸的距離值。具有高度h3的點(diǎn)P23具有距離X3并如前所述，是通過對(duì)BD23的頂點(diǎn)中的列P23的分析得出的。據(jù)此，圖5連同圖7從整體上示出的是干擾可如何被遏制并且從圖5中如何得到一個(gè)圖7所示的、經(jīng)過清理的、更為精確的(通過圖7中的更細(xì)的輪廓線表示)輪廓曲線，該輪廓曲線幾乎完全沒有干擾地并從而清晰地和明確地反映被檢測(cè)的匝層的外輪廓線。
圖5中的象弧或亮弧BS21至BD23沿相應(yīng)的弧的軌跡的分布是不均勻的，而是在確定的部位處，譬如也因壓制或類似原因有更強(qiáng)的反射特性并據(jù)此產(chǎn)生更亮的光反射。這些更亮的光反射是通過象弧的右端部上的加寬表示的。這些本來不希望有的圖象構(gòu)成部分可有利地通過采用高通濾波器在很大程度上予以消除，確切地說，是在對(duì)拍攝的高度輪廓線繼續(xù)進(jìn)行分析評(píng)定之前予以消除。通過該事前濾波，得到大致均勻的象分布，就是說，圖5中的加寬消失，即附加的干擾成分，如BD23R幾乎完全被消除。通過特別是借助一個(gè)線性的高通濾波器對(duì)光強(qiáng)度值的事先濾波，可使尋找的輪廓的棱角過渡變得更加明顯并可在很大程度上消除在分別拍攝的圖象中的亮度波動(dòng)。據(jù)此，圖6中的譬如光強(qiáng)度分布HP23得到陡峭得多的邊沿并從而使對(duì)高度值，譬如h3的更加精確的確定成為可能。
現(xiàn)可從圖7所示的經(jīng)過清理的輪廓曲線中確定輪廓KT21至KT15中的每個(gè)輪廓的相應(yīng)的最大值(頂點(diǎn)的峰值)的精確位置。為此，可采用所有的、公開的、用于確定最大值的方法，如微分法、對(duì)相繼的測(cè)量點(diǎn)的差值的確定方法等等。下面描述用直方圖確定最大值的方法。
相應(yīng)的、相繼的輪廓點(diǎn)的在圖7中示出的相對(duì)高度被登在輪廓曲線的一個(gè)表中，就是說，在圖7中示出的、貫通的曲線實(shí)際是一個(gè)高度表中的分立的單個(gè)值序列并且這些分立的單個(gè)值分別與所屬的X值相關(guān)。
在圖7所示的經(jīng)過清理的輪廓曲線被建立之后，圖8所示的較小的分析評(píng)定窗AF1沿該輪廓曲線被移動(dòng)。圖8所示的分布狀況與圖7所示的相同，即縱坐標(biāo)指的是高度h，橫坐標(biāo)指的是距離X。或許一直尚存在的干擾，即那些通過涉及圖6所示的措施仍不能完全被消除的干擾用標(biāo)號(hào)ST81和ST82表示。假設(shè)沿圖8所示的輪廓曲線連續(xù)或步進(jìn)地被運(yùn)動(dòng)的掃描窗眼下正處在纜匝WD21的輪廓KT21上。為了在輪廓曲線中確保涉及單個(gè)纜匝的分析評(píng)定，分析評(píng)定窗AF1的寬度(其優(yōu)先選擇范圍為約0.3至0.7D，有利的為0.5D)窄于電纜直徑D。
據(jù)此得到一個(gè)在圖9中示出的高度直方圖，在圖9中，縱坐標(biāo)表示具有相同高度的點(diǎn)的數(shù)量n并且橫坐標(biāo)表示高度h。對(duì)纜匝WD21而言，從圖8所示的對(duì)輪廓曲線的步進(jìn)掃描中得出圖示的，用標(biāo)號(hào)HD21表示的直方圖分布。高度值的該分布的最大值HD21M被寫入一個(gè)相當(dāng)于圖10的表中。為清晰起見，在圖10中標(biāo)明了三個(gè)通過X表示的最大值，在這三個(gè)最大值中，平均值(通過求平均值)被標(biāo)為PD21M并相當(dāng)于最大值(纜匝WD21的頂點(diǎn))的位置X1。該值X1被標(biāo)入圖10或者被寫入一個(gè)表中，其中，縱坐標(biāo)表示相遇數(shù)，而在X軸上列入了相應(yīng)的最大值的相應(yīng)值X1至X3，即相鄰的纜匝的頂點(diǎn)。
在圖9中附加地為纜匝WD15(掃描窗位于位置AF1*中)標(biāo)繪了直方圖HD15，但該直方圖HD15具有一個(gè)較低的h值，因?yàn)樵撝狈綀D配屬于下卷層WL1。從中確定纜匝WD15的峰值X5。
據(jù)此，以示意圖的形式得出了相遇值nmax之和的曲線、經(jīng)過清理的、如在圖10中所示的輪廓曲線，其中，在縱坐標(biāo)上標(biāo)出了出自圖9的nmax值，而橫坐標(biāo)反映所屬的X值。纜匝WD21的最大值是用標(biāo)號(hào)PD21M標(biāo)示的并與具有相同的橫坐標(biāo)(X1)的圖8相對(duì)應(yīng)。同樣的情況適用于纜匝WD22和WD23，其中可看到，X1和X2(WD22的峰值)之間的距離ΔX12及X2和X3(WD23的峰值)之間的距離ΔX23是同樣大的，就是說，這些纜匝合乎規(guī)范地相互并排相互為鄰地處在一個(gè)繞層內(nèi)。此外，在正確地卷取時(shí)，ΔX12和ΔX23還相當(dāng)于電纜直徑D，電纜直徑D也有利地存儲(chǔ)在中央的計(jì)算和控制單元CU中并可一并供分析評(píng)定之用。
通過輪廓KT15(等于纜匝WD15)表示的下匝層雖如通過PD15表示的那樣為nmax提供一個(gè)類似的值，但位置X5與位置X3的差別很大，差了ΔX35，這就是說，ΔX35是與外匝層WL1內(nèi)部的相鄰的纜匝的位于前方的值ΔX12和ΔX23基本不同的。作為纜匝WD14的輪廓KT14的剩余，PD14的較小的值是不重要的。通過不同的高度值h1和h2(參見圖13)，可明顯地區(qū)別下匝層WL1的值和上匝層WL2的值。只有現(xiàn)實(shí)的卷層的纜匝，即具有大致相同的高度(h2)的峰值在檢查卷列的范疇內(nèi)用于確定距離。
為了縮短分析評(píng)定時(shí)間，從上一個(gè)被算出直方圖中確定分別是新的、圖9所示的直方圖。為此，位于掃描窗末端的象素的新的高度值被繪入直方圖并且位于掃描窗始端的象素的高度值從直方圖中消失。
對(duì)圖9所示的幅度值的存儲(chǔ)是在一個(gè)最大值表中進(jìn)行的，就是說，相應(yīng)的合計(jì)值nmax和所屬的高度值h連同X值X1至X5一起被存儲(chǔ)，或者被寫入一個(gè)寄存器中。
在分析評(píng)定窗AF1的位移過程中，通過最大值曲線與圖10中的一個(gè)可調(diào)的門限nS的比較，各個(gè)纜匝的位置(X1至X4)可被相互分離并可被精確確定。干擾ST81和ST82(圖8)的或者由此產(chǎn)生的分布ST81*和ST82*(圖9)的影響譬如通過一個(gè)門限受到遏制，因?yàn)樗鼈兊暮嫌?jì)值nmax大大小于纜匝的nmax值。
在圖11中再次示出了圖8所示的、經(jīng)過清理的輪廓曲線，其中，在縱坐標(biāo)上標(biāo)的是高度h并且在橫坐標(biāo)上標(biāo)的是距離X。
該輪廓曲線沿X方向被掃描并且各個(gè)高度值被列入一個(gè)直方圖。在圖12中反映了如此得到的高度直方圖，在圖12中，在橫坐標(biāo)上標(biāo)的是高度h并且在縱坐標(biāo)上標(biāo)的是同樣高的象點(diǎn)的數(shù)目n。除了由圖11所示的干擾ST82和ST81所產(chǎn)生的兩個(gè)分布ST82*和ST81*之外，還附加地出現(xiàn)了另外兩個(gè)用標(biāo)號(hào)HDH1和HDH2標(biāo)示的分布。在對(duì)各個(gè)分布HDH1和HDH2進(jìn)行分析評(píng)定時(shí)，為了分離高度分布并為了確定最大值，相宜地采用了門限，這些門限涉及分布的局部的最小值和最大值。在分布HDH1中示出了這些門限中的第一門限SW11，該第一門限SW11從值n＝0或從最低的n值出發(fā)。允許被繼續(xù)分析評(píng)定的只是那些超過該門限SW11(正門限)的n值，譬如分布HDH1在高度h1處出現(xiàn)的矩形就超過了門限SW11。在分布HDH2中規(guī)定了相同的、從最低的n值出發(fā)的、用標(biāo)號(hào)SW21標(biāo)示的門限(正門限)。與此相應(yīng)地，只有分布在高度h2處出現(xiàn)的矩形超過該門限SW21。
此外，還規(guī)定了一個(gè)在分布HDH1處用標(biāo)號(hào)SW12標(biāo)示的負(fù)門限。直方圖的隨后的值n必須位于該門限SW12的下方。相同的負(fù)門限SW22也出現(xiàn)在分布HDH2中并且只許那些其隨后的n值小于預(yù)定給定的門限距離SW22的值被繼續(xù)分析評(píng)定。據(jù)此，通過采用所述的門限，可確保對(duì)高度分布的精確分離并可確保對(duì)最大值的精確確定。
在圖13中再次示出了如此找到高度h1(為下層WL1)和h2(為外層WL2)與坐標(biāo)X的關(guān)系并且這些高度h1和h2與相應(yīng)的、被分析評(píng)定窗掃描的纜匝的頂點(diǎn)的平均值基本一致。
圖14示出在外層接近卷取滾筒的法蘭FL1時(shí)的輪廓分布h與距離X的關(guān)系(即在進(jìn)行完圖5和圖6所示的步驟之后)。假設(shè)相對(duì)于以前的實(shí)施例，在外層中又有一其輪廓用標(biāo)號(hào)KT24標(biāo)示的纜匝曾被卷取。在下層中，前一纜匝SD15只尚有部分是可見的(KT15)，而與之相鄰的、觸及到法蘭FL1上的、具有輪廓KT16的纜匝則是被掃描了的。法蘭FL1作為斜線出現(xiàn)并且其原因是在觀測(cè)角F投影的結(jié)果。為了提高精確性，輪廓曲線的所有點(diǎn)的位置根據(jù)其高度位置有利地被轉(zhuǎn)換。方程式dx＝-m·hx被用于計(jì)算沿X方向的位移，式中，m是在以坐標(biāo)系(h、x)為基準(zhǔn)的情況下法蘭輪廓的斜率并且hx是輪廓點(diǎn)在位置X處的高度。
在此轉(zhuǎn)換后，得到一個(gè)新的輪廓曲線(經(jīng)過轉(zhuǎn)換的輪廓曲線)，在圖15中示出了這一新的輪廓曲線，其中，法蘭現(xiàn)在是作為沿h方向伸展地示出的并且為了與圖14區(qū)別，用標(biāo)號(hào)FL1*標(biāo)示。同樣被轉(zhuǎn)換了的輪廓曲線用標(biāo)號(hào)KT22*至KT16*標(biāo)示。該被轉(zhuǎn)換了的輪廓曲線不斷地被建立，因?yàn)椴恢婪ㄌm何時(shí)出現(xiàn)在視場(chǎng)中。
按照?qǐng)D16，在圖15中得到的位置被存入一個(gè)直方圖并據(jù)此得到一個(gè)示出了法蘭位置XF的位置直方圖，其中，法蘭位置xF是根據(jù)圖15所示的經(jīng)過轉(zhuǎn)換的線FL1*通過直方圖的最大值HF1*得到的。
據(jù)此，在逐漸接近法蘭FL1的過程中，法蘭位置xF不斷地重新被確定并被用于繼續(xù)控制卷取過程。
如從圖14和圖15所得出的那樣，X4(外層WL2的最后的、具有輪廓KT24*的纜匝WD24的頂點(diǎn))和法蘭FL1*之間的距離ΔXF尚大于電纜直徑D。因此，可繼續(xù)卷取，直至該距離ΔXF小于電纜直徑D的一半。在該實(shí)施例中，最后的纜匝已經(jīng)接觸法蘭FL1。如果達(dá)到該點(diǎn)，則造成新的纜匝的“升位”，但對(duì)新的纜匝而言，這是符合人們希望的，因?yàn)楝F(xiàn)在開始卷取新的匝層。就是說，如結(jié)合圖4所述，這不是錯(cuò)誤的升位，而是按人們希望達(dá)到法蘭位置。
下面須考慮的是，在上述各實(shí)施例中總是被假定自左向右伸展的卷繞方向現(xiàn)在自右向左伸展，就是說，橫貫方向必須被變換。這可根據(jù)具體的敷設(shè)方法或者橫貫方法相應(yīng)地被實(shí)行。在采用敷設(shè)臂或敷設(shè)手的情況下，該敷設(shè)臂或敷設(shè)手不再象以往那樣被自左向右運(yùn)動(dòng)，而是被自右向左運(yùn)動(dòng)。如果用一個(gè)作為整體做橫貫運(yùn)動(dòng)的卷取機(jī)替代敷設(shè)臂工作，則須在達(dá)到法蘭后對(duì)橫貫運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行變換。
由于新開始的匝層的第一纜匝應(yīng)相宜地沿整個(gè)長度貼靠法蘭，所以在卷取該第一纜匝所需的時(shí)間內(nèi)，中止橫貫過程本身是相宜的。中止橫貫過程可在卷取以前的一層的最后的纜匝時(shí)開始，經(jīng)過達(dá)到法蘭，一直延續(xù)到卷完新匝層的第一纜區(qū)。就是說，橫貫過程在接近法蘭的范圍內(nèi)被中止并且該中止要延續(xù)此后的一定時(shí)間。
圖17示出了輪廓曲線KT23至KT26，其中，假設(shè)與圖14相對(duì)照，在外層中曾多卷取了一個(gè)纜匝(KT26)。據(jù)此，更接近了法蘭，使間隙小于電纜直徑的一半。據(jù)此，必須開始新的匝層，如前所述，開始新的匝層是通過中止橫貫過程和隨后變換橫貫運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)動(dòng)的。
在用滾筒或卷軸時(shí)(在電纜的制作速度穩(wěn)定不變的前提下)，根據(jù)相應(yīng)的匝的或者卷包直徑的位置，得出每轉(zhuǎn)一圈攝象機(jī)所攝圖象的確定的數(shù)量。如果卷包直徑變大，則圖象的數(shù)量也隨之變大。此外還須注意的是，在卷繞過程開始時(shí)，通過電纜渡越法蘭時(shí)的導(dǎo)入點(diǎn)造成一種“不連續(xù)點(diǎn)”，在其它的匝層上，雖然變得稍有平緩，但也存在此種情況。該“不連續(xù)點(diǎn)”導(dǎo)致X坐標(biāo)在短的時(shí)間之后出現(xiàn)變化，而X座標(biāo)在這“不連續(xù)點(diǎn)”之外的普通的卷繞范圍內(nèi)只是很緩慢地發(fā)生變化。電纜的或者相應(yīng)的纜匝的位置仍與圖8-16一樣地被檢測(cè)，其中，圖18示出了繼續(xù)接近法蘭的狀況。在橫坐標(biāo)上標(biāo)明的是距法蘭FL1的相應(yīng)距離d，這就是說，在繼續(xù)接近時(shí)，在位置直方圖中產(chǎn)生分布HP4(＝卷取纜匝WD24)、HP5(＝卷取纜匝WD25)和HP6(＝卷取纜匝WD26)，其最大值間的距離分別為電纜直徑D。其中，由于繼續(xù)接近法蘭，距離值d連續(xù)縮小。通過采用一個(gè)相應(yīng)的門限SP，能可靠地對(duì)位置直方圖的相應(yīng)的最大值進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)橥ㄟ^該門限可抑制干擾。
“不連續(xù)點(diǎn)”標(biāo)志著新的纜匝的開始，而其下一個(gè)“不連續(xù)點(diǎn)”表示一個(gè)纜匝的結(jié)束。那么，為能在與分別卷取的層的相應(yīng)直徑無關(guān)的情況下盡可能精確地查明精確的、每轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，可從那種“不連續(xù)點(diǎn)”至下一個(gè)“不連續(xù)點(diǎn)”被電視攝象機(jī)攝制的圖象的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)和記錄。因?yàn)樵谝粚觾?nèi)，每轉(zhuǎn)的圖象數(shù)實(shí)際上是恒定的，所以提供了一個(gè)測(cè)量值，該測(cè)量值可相對(duì)精確地確定卷取一匝需多長時(shí)間。該卷取一匝所需的時(shí)間可特別有利地用在橫貫方向的轉(zhuǎn)換中，因?yàn)樵诖藢?shí)施例中“升位”是被允許的并且橫貫過程干脆被中止一個(gè)確定的時(shí)間。根據(jù)各層的相應(yīng)的周長變化的該時(shí)間從每層的上述卷繞時(shí)間中被確定并且在該確定的時(shí)間內(nèi)橫貫過程被中止。
在接近法蘭時(shí)，可從每匝的公開的轉(zhuǎn)一周時(shí)間中預(yù)先查明，剩余的間隙何時(shí)不再能完全容納分別正被卷繞的纜匝，這就是說，何時(shí)進(jìn)行肯定允許的“升位”。
如果剩余的距離仍較大，譬如為0.8D，則下一個(gè)纜匝只稍高于前一個(gè)匝層。就是說，為此形成的第一纜匝只比前一纜層高出譬如約0.5D。由于如此形成的下陷會(huì)導(dǎo)致在法蘭區(qū)域出現(xiàn)不再均勻的卷繞結(jié)構(gòu)并且因此，為了避免此下陷，可要求把第二纜匝卷取到存在的、相應(yīng)下陷伸展的第一纜匝上。在橫貫過程中止時(shí)，作為第一纜匝，是只卷取一個(gè)纜匝還是卷取兩個(gè)纜匝，該決定取決于前一繞層在剩余距離小于D時(shí)的狀況。
圖18所示的位置直方圖示出了相應(yīng)的纜匝的距法蘭的距離，該位置直方圖可對(duì)上述在法蘭區(qū)域的升位疑難簡(jiǎn)單地預(yù)先做出決定。
如果據(jù)此在圖17中，法蘭在圖8所示的分析評(píng)定窗AF1中經(jīng)先后多次掃描被辯認(rèn)，則表明纜匝正接近法蘭并從該時(shí)刻起，上升的電纜距法蘭的距離被列入圖18所示的位置直方圖中。如果上升的電纜距法蘭FL1的距離等于電纜的直徑，則導(dǎo)致上升的電纜與法蘭接觸。
如果從圖18中可簡(jiǎn)單確定的、距法蘭的距離d小于電纜直徑D，則導(dǎo)致橫貫過程轉(zhuǎn)向，即隨后的卷層沿相反的方向被敷設(shè)到前一卷層上。同時(shí)，h值也發(fā)生相應(yīng)的變化并且結(jié)合圖5至18的前述過程重新進(jìn)行。
圖19以示意圖的形式示出了發(fā)明的電纜敷設(shè)設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)。電纜滾筒SP可在兩個(gè)止擋AS1和AS2之間進(jìn)行橫貫運(yùn)動(dòng)，其中，電纜滾筒SP繞軸AX旋轉(zhuǎn)(在圖中沒有示出相應(yīng)的傳動(dòng)和調(diào)整裝置以及控制裝置)。為此，在生產(chǎn)中可采用市場(chǎng)上通用的卷取裝置，該卷取裝置也可根據(jù)發(fā)明事后被設(shè)置。這種電纜敷設(shè)方式的優(yōu)點(diǎn)在于，能以相應(yīng)的電纜的在很大程度上在空間中固定的上升點(diǎn)工作。對(duì)電纜滾筒SP的橫向移動(dòng)的調(diào)節(jié)由中央控制裝置CU進(jìn)行。對(duì)上升的、在圖中沒有示出的電纜的機(jī)械予緊借助輕緊調(diào)節(jié)輥被調(diào)節(jié)，輕緊調(diào)節(jié)輥的張力也可被中央控制裝置CU影響。
對(duì)相應(yīng)的上升點(diǎn)的照明是通過激光器LSA的光進(jìn)行的，其中，光的取向也是被中央控制單元CU控制的。此外，設(shè)有中央供電裝置PSU，該供電裝置PSU向各個(gè)設(shè)備部分供以必要的供電電壓，其中，從一個(gè)控制板STP出發(fā)，可對(duì)不同的流程進(jìn)行控制。
一個(gè)或多個(gè)電視攝象機(jī)VC經(jīng)由一個(gè)電子控制裝置CTE受到控制并把它的視頻信號(hào)提供給中央控制單元CU，在中央控制單元CU內(nèi)進(jìn)行相當(dāng)于圖5至19的分析評(píng)定?？刂茊卧狢U還控制不同的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，這些伺服驅(qū)動(dòng)裝置譬如用于使激光器-/攝象機(jī)-軸FCA聚焦和用于對(duì)各個(gè)上升的纜匝WM的導(dǎo)向裝置FE進(jìn)行微調(diào)，以便進(jìn)行均勻的敷設(shè)過程或者在到達(dá)側(cè)法蘭時(shí)背離卷筒壁。該微量位移是譬如借助一個(gè)導(dǎo)向叉或一個(gè)套筒(“電纜手”)進(jìn)行的，相應(yīng)的電纜及其上升的纜匝在該導(dǎo)向叉或套筒中得到導(dǎo)向，據(jù)此，只可進(jìn)行少量的，但很快的移動(dòng)。上升的匝層的具體狀況和/或圖5至18所示的輪廓曲線被顯示在一個(gè)顯示裝置LCD，譬如一個(gè)電視熒光屏上。
在圖20中，電纜滾筒形式的卷筒SP固定在一個(gè)框架RAA上，該框架緩慢沿卷繞方向并且平行于滾筒軸AX地連續(xù)被移動(dòng)。此外，在纜匝的表面上可看到窄的、最好是彩色的光帶LBD，其中，在本實(shí)施例中，假設(shè)卷筒SP的整個(gè)寬度被一條相應(yīng)的、窄的光帶照明。如果纜匝象從光帶的軌跡LBD中所看到的那樣直著上升，則正出現(xiàn)一個(gè)誤差(等于與相鄰的纜匝之間的間隙Δx)，這應(yīng)觸發(fā)一個(gè)相應(yīng)的修正過程。由于框架RAA連同整個(gè)電纜滾筒SE以均勻的速度沿軸AX被運(yùn)動(dòng)，所以該框架RAA不適于在敷設(shè)中做短時(shí)的、快速的變化。導(dǎo)向裝置FE可作此用，在本實(shí)施例中，導(dǎo)向裝置FE包括兩個(gè)輥RL1和RL2，這兩個(gè)輥象手指那樣把卷繞物WM夾在其間并對(duì)其進(jìn)行精確導(dǎo)向。通過沿箭頭PE1的快速運(yùn)動(dòng)，可使直著待卷取的纜匝重新貼靠前一纜匝，使間隙ΔX重新消失。從出現(xiàn)缺陷直至通過借助微量移動(dòng)調(diào)整卷繞物修正該誤差應(yīng)相宜地只經(jīng)過了小于20°的轉(zhuǎn)角范圍，最好是只經(jīng)過了小于5°的轉(zhuǎn)角范圍。
萬一出現(xiàn)升位(參見圖4)，則導(dǎo)向裝置FE會(huì)沿箭頭PE2的方向被運(yùn)動(dòng)并據(jù)此重新消除上位。導(dǎo)向裝置FE工作得如此之快，以致于在導(dǎo)向裝置FE進(jìn)行修正性地干涉之前，沿卷繞方向只經(jīng)過很小的轉(zhuǎn)角。
在圖21中，卷繞物WM經(jīng)由轉(zhuǎn)向輥UR1至UR3被輸送并最終經(jīng)由導(dǎo)向裝置FE到達(dá)卷取滾筒或者卷筒SP。不同的換向輥UR1至UR3固定在一個(gè)支架SUP上，該支架SUP是基本上沿垂直方向伸展的。導(dǎo)向臂FAR是傾斜于支架SUP設(shè)置的。導(dǎo)向裝置FE經(jīng)由一個(gè)懸臂AFE和一個(gè)橫臂FEA固定在導(dǎo)向臂FAR的下端上。該導(dǎo)向裝置FE可進(jìn)行結(jié)合圖20所述的微調(diào)(象通過雙箭頭所表示的那樣)。懸臂AFE經(jīng)由一個(gè)導(dǎo)向套HLS2把持在導(dǎo)向臂FAR上并可在卷包高度增大時(shí)沿導(dǎo)向臂FAR的軸向上被移動(dòng)，以便能進(jìn)行盡可能快和精確的導(dǎo)向修正。此外，在導(dǎo)向臂FAR上還設(shè)有一個(gè)懸臂ALA，該懸臂ALA的設(shè)置位置距卷筒SP的距離較大。該懸臂ALA同樣是可通過導(dǎo)向套HLS1沿導(dǎo)向臂FAR的縱向可移動(dòng)地固定的并支承一個(gè)光源LS(激光)，該光源LS讓其光束對(duì)準(zhǔn)外匝層。此外，電視攝象機(jī)VC設(shè)在該懸臂ALA的末端上，電視攝象機(jī)VC的覆蓋范圍對(duì)準(zhǔn)在圖中看不到的光帶的反射區(qū)。
權(quán)利要求
1.用于把股狀的卷繞物(WM)卷取到一個(gè)卷筒(SP)上的方法，其中，卷繞物(WM)連續(xù)地被輸送，并且其中，通過至少一個(gè)電視攝象機(jī)(VC)觀測(cè)并記錄卷繞物(WM)的位置并且如此得到的關(guān)于卷層的數(shù)據(jù)被輸往一個(gè)計(jì)算單元(CU)，該計(jì)算單元(CU)使對(duì)卷繞物的輸送得到相應(yīng)的調(diào)整，其特征在于，以卷筒軸(AX)為基準(zhǔn)，沿徑向看，分別為新的卷層(WL2)的至少兩個(gè)匝(WD22、WD23)確定這些匝的頂點(diǎn)的位置，并且在這些頂點(diǎn)相對(duì)于額定值有誤差的情況下，在對(duì)卷繞物進(jìn)行輸送時(shí)進(jìn)行縮小誤差(ΔX；ΔY)的調(diào)整。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，由于在最后的匝出現(xiàn)升位時(shí)造成最后的匝(WD23)的峰值相對(duì)于前一匝(WD22)的峰值的誤差，在加大距前一匝(WD22)的側(cè)部距離的意義上對(duì)輸送進(jìn)行調(diào)整。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，沿平行于卷筒軸(AX)的方向看，在卷繞物的相遇點(diǎn)(AP)的范圍內(nèi)，分別為新的卷層(WL2)的至少兩個(gè)匝(WD22、WD23)確定這些匝的頂點(diǎn)的距離并且由于在前一匝(WD22)和最后的匝(WD23)之間出現(xiàn)間隙(ΔX)時(shí)造成的相鄰頂點(diǎn)間的距離加大，在縮小最后的匝(WD23)距前一匝(WD22)的側(cè)部距離的意義上對(duì)輸送進(jìn)行調(diào)整。
4.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，卷繞物在相遇點(diǎn)(AP)的范圍內(nèi)的位置狀況通過用于觀測(cè)的電視攝象機(jī)(VC)被確定，卷繞物(WM)在相遇點(diǎn)(AP)的范圍內(nèi)與其下方的卷層(WL1)相遇。
5.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，從出現(xiàn)誤差直至通過對(duì)卷繞物(WM)的調(diào)整使誤差得到修正，經(jīng)過了小于20°的轉(zhuǎn)角范圍，最好是經(jīng)過了小于5°的轉(zhuǎn)角范圍。
6.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，借助一個(gè)把握住卷繞物的導(dǎo)向裝置(FE)進(jìn)行調(diào)整。
7.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在相遇點(diǎn)(AP)的范圍內(nèi)的卷繞物(WM)通過一個(gè)有利的橫向于卷取方向伸展的光帶(LB)被照明。
8.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在匝的表面范圍內(nèi)的干擾通過濾波器和/或門限在對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析評(píng)定時(shí)被選除。
9.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，一個(gè)經(jīng)過清理的、相當(dāng)于匝的表面軌跡的輪廓曲線通過對(duì)分行獲得的掃描值的分列處理被獲得(圖7)。
10.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，下層(WL2)的至少一個(gè)匝的頂點(diǎn)也被確定。
11.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，多個(gè)相鄰的匝(WD21、WD22、WD23)的頂點(diǎn)的位置被確定并且從中求出用作額定值的平均值。
12.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在最后的匝(WD23)的頂點(diǎn)沿徑向(Y方向)的、相對(duì)于額定值的誤差大于公差值，特別是大于D/20時(shí)，借助中央的控制裝置(CU)發(fā)生一個(gè)調(diào)整信號(hào)，該調(diào)整信號(hào)起到與測(cè)量的、偏離額定值的誤差相抗衡的作用。
13.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在最后的匝(WD23)的頂點(diǎn)的距前一匝(WD22)的頂點(diǎn)的側(cè)部距離相對(duì)于電纜直徑的額定值D的誤差(X方向)大于公差值，特別是大于D/50時(shí)，借助中央的控制裝置(CU)發(fā)生一個(gè)調(diào)整信號(hào)，該調(diào)整信號(hào)起到與測(cè)量的、偏離額定值的誤差相抗衡的作用。
14.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，觀測(cè)也在法蘭(FL)的范圍內(nèi)進(jìn)行。
15.按照權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在接近法蘭(FL)時(shí)，最后的匝(WD24)距法蘭(FL)的距離(ΔXF)連續(xù)被確定。
16.用于把股狀的卷繞物(WM)卷取到一個(gè)卷筒(SP)上的設(shè)備，其中，卷繞物(WM)經(jīng)由一個(gè)導(dǎo)向裝置(FE)被輸送，該導(dǎo)向裝置(FE)讓卷繞物(WM)的卷繞位置在卷筒(SP)上如此地發(fā)生變化，即在采用一個(gè)用于觀測(cè)卷層的電視攝象機(jī)(VC)的情況下進(jìn)行盡可能均勻的卷繞，該電視攝象機(jī)(VC)把被其查明的、關(guān)于卷層的位置的數(shù)據(jù)輸往一個(gè)計(jì)算單元(CU)，該計(jì)算單元使導(dǎo)向裝置(FE)得到相應(yīng)的調(diào)整，其特征在于，設(shè)有一個(gè)光源(LS)，該光源(LS)產(chǎn)生一條至少對(duì)準(zhǔn)最后的繞層(WL2)的各個(gè)部分上的光帶并且觀測(cè)用的電視攝象機(jī)(VC)如此設(shè)置，電視攝象機(jī)(VC)確定被照明的、大致處于相遇點(diǎn)(AP)的范圍內(nèi)的繞層的狀況，卷繞物(WM)在頂點(diǎn)(AP)的范圍內(nèi)與位于其下的卷層(WL1)相遇。
全文摘要
股狀的卷繞物(WM)連續(xù)地被輸往一個(gè)卷筒(SP),其中,卷繞物(WM)的位置通過至少一個(gè)電視攝象機(jī)(VC)被觀測(cè),其中,如此得到的、關(guān)于繞層的數(shù)據(jù)被輸往一個(gè)計(jì)算單元(CU),該計(jì)算單元(CU)使導(dǎo)向裝置(FE)得到相應(yīng)的調(diào)整,以卷筒軸(AX)為基準(zhǔn),沿徑向看,分別為新的卷層(WL2)的至少兩個(gè)匝(WD22、WD23)確定這些匝的頂點(diǎn)的位置并且在這些頂點(diǎn)相對(duì)于額定值有誤差時(shí),對(duì)卷繞物的輸送進(jìn)行調(diào)整。
文檔編號(hào)B65H54/28GK1261323SQ98806408
公開日2000年7月26日 申請(qǐng)日期1998年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月20日
發(fā)明者M·格蘭道爾, D·斯普里格爾, R·施奈德, G·德門斯 申請(qǐng)人:西門子公司