自动检测线缆加工机的电缆、电线及滚轧型材的机器及方法

专利名称：自动检测线缆加工机的电缆、电线及滚轧型材的机器及方法
技术领域：
本发明涉及用于长形件(longitudinal object)，特别是电缆和电线，的加 工机的机器和方法，其能获得插入所述加工机的电缆、电线或滚轧型材的可靠识别 (identification)。所述机器或方法基于电缆、电线以及滚轧型材的识别以自动的方式确 定相配合的加工参数。如此确定的所述加工参数可以随之被采用，并且本质上已知其可用 于自动驱动能加工所述被插入的电缆、电线以及滚轧型材的加工机。
背景技术：
已知机器使得内部导体和加工工具间短路，所述内部导体和加工工具用于确定所 述加工刀和所述内部导体间的接触。日本专利JP6253430公开了这样的机器。该机器将通 过与所述内部导体的过度接触而防止绝缘剥离刀在绝缘剥离工艺中被损坏。EP1772701和EP1901026公开了 一种机器，其通过一个或两个刀口的接触确定了 内部导体直径。所述机器在另一点上具有信号输入装置和信号输出装置。由于接触，所述 输出信号剧烈变化。在所述内部导体与一个或两个刀口相接触时，两个刀具所在的位置将 通过观察所述刀具进料部件而确定，并且直接用于确定所述导体直径。JP7227022公开一种机器，其也采用一种工具检测所述内部导体的接触。于此，不 是所述内部导体通过一种工具而短路，但类似于EP1772701和EP1901026，可以测量到信号 的变化。JP1U99036公开一种机器，其也采用一种工具检测所述内部导体的连接。于此，据 报道将由电动马达感应产生在螺旋卷绕内导体中的力。如果所述切割边缘接触所述内部导 体，所述感应电流，即通过短路，将被导向地下，其将由一个测定装置检测。根据JP6253430、EP1772701、EP1901(^6、JP7227022 中的机器，通过两个切割边缘 中的仅仅一个接触所述内部导体或所述第一导电层足以触发所述测量脉冲。但是，即使是 对称性的电缆，经常有可能在实践中出现这样的情况，一开始仅有两个切割边缘中的一个 将碰撞所述内部导体或所述第一导体层。由于电缆，特别是细电缆多为挠性的，所述电缆将 在所述刀具、两个刀具或多个刀具中的一个的切割过程中被略微带出中心位置。后面将频 繁出现以下情况将“测量”或出现过大内部导体直径，但无论如何是不准确的内部导体直 径。那么在每种情况下计算得到的处理参数不是最佳的。由于在电缆生产过程中需要极为 可靠的公差，这种不利效果更为明显。根据对最终电缆的测量，采用这些已知系统加工质量 相对较差。JP9308038公开了另一种机器，其也检测所述内部导体与工具的接触。所述内部导 体或所述第一导电层通过绝缘剥离刀来封闭电路。因此，这种设计也与上述短路测量原理 对应。为了避免以上缺点，与以上机器相比，就JP9308038中的机器来说，仅当两个切割边 缘停留在所述导电材料上时，有可能试图触发测量脉冲。但是，这需要所述两个切割边缘的 相互绝缘，这使得所述切割装置的设计复杂化，但避免了以上缺点。
在JP2000354315和JP2002101514中，刀具和短小管形成每个电容器的一个电极。 所述内部导体拓扑存在于所述两个电极之间。如果现在所述刀具前进，所述电容器的电容 值改变。所述电容值采用评估电路进行测量，并且所述电缆结构由此得到。但是，所述刀具 于此用作电极。这样带来的不利之处在于，不同刀具具有不同性质。而且，所述刀具磨损可 能会影响所述电极的性能。进一步地，在这种设计的情况下，并未披露关于所述电缆外部直 径的测量。显然，JP2002101514的主题是在JP2000354315的主题上增加了检测功能(质 量控制)。以上文献中公开的所有机器的共同点就是，在每个单个最终电缆的每个绝缘剥离 加工过程中，通过检测在所述切割边缘和所述内部导体之间的连接或通过一种距离测量来 进行切割加工控制。进一步地，以上文献中公开的所有机器的共同点就是，无论是何种机器，外部直径 无法和内部导体直径结合起来确定。因此，这些已知的机器也不能用来本文开头提到的加 工机的精确自动驱动。进一步地，以上文献中公开的所有机器的共同点是，只有内部导体直径或第一导 电层的直径能够被检测，这是其核心。用于具有两层以上的电缆加工的加工参数的确定无 法实现，这是不利的。由于所述刀具进料机构的惯性，在与所述内部导体或已检测的第一导电层接触 后，所述已知设备的刀具可能“过切”(刀具略微切入所述内部导体)。所述“过切”的程度 将由于切割阻力而不同。改变这种效果是困难的。可以通过慢速切割加工来减轻所述“过切”效果。但是，这样做的不利之处在于整 个切割加工都变慢。过切不利地给所述导体表面带来损坏的危险，这可能导致最终电缆无法使用。由于意外切割，所述过切还将不利地使得所述加工刀不必要的磨损，并且由于在 “过切状态”下导体材料也可能不可避免地被刮掉，因此在所述绝缘层的剥离过程中给所述 加工刀带来损坏。如果以上方法在每个绝缘剥离加工过程中使用，即不仅仅在试验测量中，那么实 际上在切割过程中所述切割及绝缘剥离工具的运动将必须相对慢速。JP2000354315和JP2002101514中的机器不依赖于所述切割边缘接触所述内部导 体或第一导电层。只要这些公开专利能够以说明书的英文翻译的形式被理解，那么所述切 割边缘的位置将被连续监控(“…基于对比结果连续监控”)。显然监控可以通过与一系列 阈值对比而实现(“…与微电脑中的阈值相比较”)。这些阈值如何进入所述微处理机尚不 明了。但是，本领域技术人员将从以上现有技术的信息推测出所述机器将限于那些阈值已 知的特定电缆类型上剥离所述绝缘层。但是，相比之下，本发明的目的是能够确定多种电缆 并且自动得到其不同的加工参数。并且，对于本领域技术人员而言值得疑问的是，是否所述电容值的连续测定能够 得到可靠的结果。正如在JP2000354315中第W010]段的摘要部分中记载的机器，所述 电容值在PF范围中变化，其只有通过一种非常复杂的测量放大器才能被可靠地测定。而 且，所述电缆绝缘形成一种介电物，在以上所述的测量中，在所述电容值测量的充分重复 性的可能性方面似乎还存在疑问。根据现有技术，存在一种所谓的“声音放大器videoamplifier”，意味着非常高的频率。这反过来说明所述测量机肯定特别复杂。JP2002101514似乎是JP2000354315的改进。所述两份文献均来自同一个申请人。因此，由JP2000354315和JP2002101514公开的机器适宜全部作为最接近的现有 技术。

发明内容
因此，本发明的目的是具有开头所述的效果，并且避免现有技术的缺点。特别地， 本发明的目的是提供一种机器，其可靠地检测内部导体和中间层，尤其是外部直径，并且将 它们考虑在内而自动地影响所述加工机的控制，使得电缆或对于使用者一开始也不知道的 电缆或长形件也能够进行正确加工。作为本发明的机器，采用了与现有技术相比基本不同的手段。于此，所述待加工的 电缆是基于与表格存储器中的已有参数相比较的特定测量性质(参数)而自动或半自动并 且可靠地确定。在最简单的情况下，内部导体截面，其为具有该外部直径的电缆的典型特 性，基于所述外部直径的确定以及随后与所述可获得的表格值比较的基础上而被指定。而 且，通过与所述表格值的比较，显然所述层结构得自所述已知外部直径和内部导体截面。对 于由此确定的电缆，然后所述加工参数将在软件的支持下自动从所述表格存储器取出。对 于最终电缆的生产，在确定相关电缆后，一直采用所述相同加工参数。在电缆确定后，由于所述电缆一般须有正/负公差，其内部直径将被推定。根据本 发明，对于测量过程来说，略微不对称内部导体位置并不重要。在采用了本发明的加工机 (用于环状电缆的连续机)的最普通方法中，所述加工参数并未为每个新的最终电缆而读 入。往往是在下一个“装载工艺”之前不进行任何测量。一旦不进行“装载工艺”，可以推定 所述相同的原材料还存在于所述机器中，这是连续机与间歇机(电缆从加工机的一侧插入 并再从相同侧拉出的加工机)相比较。如果间歇机具有本发明的装置，所述电缆能在每个 绝缘剥离处理之前而最新确定，并且所述参数能够被重新读入，或者通过独立用户命令指 示出所述相同电缆辊材。由此，本发明的最简单的设计将结合表格存储器管理外部直径传感器，该表格存 储器包括与各个外部直径相配合的所述限定的内部截面值、层结构信息以及加工参数。可以理解，利用这样简单设计，电缆可以革命性的方式进行加工，并且可以避免以 上所述的缺点。但是，根据本发明的最简单的设计将由于电缆数量增加而迅速到达其极限， 原因在于可能还有具有相同外部直径但不同内部直径以及可能不同层结构的电缆。对于 这种情况，基于具有相同外部直径却不同内部结构的电缆能确实被可靠地识别，本发明的 进一步改进是设置输送其它测量值的第二传感器。从本发明的上述最简单设计开始，可以 这么说，有可能通过将所述传感器分成两个具有不同测量功能的测量传感器而提高测量精 度。即使利用具有两个传感器的改进设计，取决于可加工电缆的数目，据信还将遇到 限制。为了改善这种状况，本发明的另一个改进是建议采用第三传感器等。但是，由于理论上还将遭遇限制，在细小的范围内，所有传感器将非精确测量地操 作，所述发明的进一步改进是设想采用半自动程序。这意味着用户在显示器上可以基于所 测定的参数选择适宜作为所述最接近电缆的可能电缆。然后，操作者的工作就是进行关于已有电缆的最终确认并确认其送入所述机器。这样，本发明进一步改进，将具备主动学习或自动教导效应。这意味着所述机器将 一步步学习并给出结果。本发明的其他变化及进一步改进将在从属权利要求中描述或保护。除了用于测定所述外部直径的传感器之外，根据导入的电缆，输送特性输出信号 的电磁响铃传感器将被用作第二传感器。 现成的响铃传感器(例如，制造商Turck GmbH, Mulheim a. d. Ruhr ；例如， Bi20R-Q14-LU传感器)是适宜的。由于在圆柱形测量范围内的均勻磁场，无须将所述电缆 精确置中来获得精确测量值。该测量值(所述评估电路在采用Turck的所述传感器的情况 下产生一个电压)对应特定导体材料的特定内部导体截面。根据Turck，操作这些响铃传感器的原理如下所述感应式传感器无接触或无磨 损地检测金属物体。出于这个目的，采用了与所述被检测的物体相互作用的高频电磁交变 场。须检测的物体就起到芯线的作用。基本上，也可以在所述加工机上仅装备一个响铃传感器，并且不配备用于确定所 述外部直径的传感器。基本上，也可以在所述加工机上配备任意其他传感器，所述传感器输出数值，所述 数值表征特定电缆、电线或滚轧型材，并且之后通过对比表进行加工以便于最终识别所述 电缆、电线或滚轧型材。利用无须操作者的任何动作的绝缘剥离参数的完全自动确定，有可能获得优化的 加工结果。根据本发明，所述加工参数因此通过一个有经验的操作者事先输出。例如，在切 割后大多数电缆需要所述加工工具略微回撤，所谓退位，以避免在所述内部导体或所述筛 网镶边的刮擦。由一个有经验的操作者来方便地确定所述退位的幅度。通过特定数目的最 终电缆(样本)的生产，加工过程的精确构成将作为规则。如果非优化的加工结果已经足够，本发明的加工机也可以完全自动调节。例如，这 可以通过在对比法(将所述传感器的测量值与设置于所述表格中的电缆相对比，随后例如 通过插入法或外推法而确定所述参数)中大致确定加工参数而实现。因此，据信在本发明 的范围内设置工艺数据库，其包含多个电缆的加工参数。利用适宜的算法，所述加工参数可 以通过插入法或外推法完全自动生成。这是本发明完全自动的延展。经验表明，大多数电缆都能基本上尺寸稳定地被制备。根据本发明的具有预先设 定加工参数的工艺，因此确保稳定的加工质量并且尤其节省了针对所述电缆的连续测量， 由于在原始识别和所述相关预先储存的加工参数的装载后所述后者可以被立即加工。在本发明的机器的情况下，所述单个电缆的层特定数目对大多数电缆没有作用。 通过一个重要测量值(或通过多个重要测量值)识别所述电缆，具有所有相关数据的完全 电缆参数以及具有完全参数组的电缆加工程序在所述表格存储器的帮助下被识别及装载。 该工艺特别容许具有两层以上的电缆的可靠的识别以及正确加工。实现所述目的的所述方案的特点具有如下效果。电缆加工机的安装，例如Cut & Strip机(例如，用于诸如切割深度、绝缘剥离长 度、切割速度、绝缘剥离速度等)，被大大加速了。因此，从一个电缆换成另一个电缆而产生 的变换时间被缩短了。
而且，输入错误安装数值的危险被大大降低了，这防止了所述加工工具(刀具)的 过早磨损以及电缆材料无谓损耗或消耗。进一步地，由所述加工机正确加工的最终电缆作 为终产品的可能性将大大增加(质量方面)。定义(为了更好理解以下关于优选实施例的描述)此处所提及的标号与所述附图及权利要求中的相同。以下定义对应在所述技术领域内使用的术语。其并非所有电缆加工公司使用的国 际标准术语。但是，所述术语对应khleimiger-特定数据维护结构以及，Schleuniger为 世界领先的电缆加工机制造商，均为本领域技术人员所熟知。·原材料所述原材料数据精确地描述所述电缆原材料。所述原材料通过全部所述原材料数 据(未完全列举)描述·外部直径·内部导体直径·绝缘层或护套的颜色·等等进一步包括描述所述电缆(平滑电缆、同轴电缆、多导体电缆…)的数据。对原材料进行识别可以通过原材料ID，并且如果需要可以借助一批数字，如果需 要可以借助制造日期。利用在电缆卷上的信息(优选所述原材料ID、任选一批数字、任选制 造日期)，所述原材料可以被精确识别。所述原材料保存在所述程序库“原材料” 14。·方法对于最终电缆的生产，必须确定多个设定值，特别对于所述输送以及切割装置。所 述方法基本上取决于所述原材料。但是，在实践中，优选的方法将用于特定原材料。所述方法包括全部所述方法参数(从列表中得出)·在进料运转时左输送装置4的接触压力·在进料运转时右输送装置7的接触压力·在电缆开始端进行加工时左输送装置4的接触压力(剥离绝缘层)·在电缆开始端进行加工时右输送装置7的打开(剥离绝缘层)·右输送装置7的接触压力当电缆的端部被加工(剥离绝缘层)·在电缆尾端进行加工时左输送装置4的打开(剥离绝缘层)·在进料运转时左输送装置4的打开·在进料运转时右输送装置7的打开·刀具13在切过时的过切·在后退时刀具13的退位·在进料运转时刀具13的位置·在进行换刀具加工时刀具13的位置
·等等方法通过方法ID进行识别。所述方法储存在所述程序库“方法” 15中。依靠所述加工工具13以及所述进料装 置4、7以及任选枢转导向件5以及任选在图1中未示出的另外的加工及导向装置，所述方 法通过本发明的所述驱动在所述电缆1上实施。·操作所述操作描述了所述最终电缆的有效形式。所述操作包括全部所述操作参数(未完全列出)·电缆长度·切割位置·剥离长度·等等所述操作为最终电缆说明的一部分。 电缆1，最终电缆21“最终电缆”指代所述最终电缆21。电缆加工机根据所述最终电缆的常规特性或 数字系统来进行识别。一般来说，每个最终电缆将得到一个识别工艺数字。为了能够制备最终电缆，必须了解相关方法及操作。此处选择术语“最终电缆”是 为了将加工完成的电缆与其原材料区分开来，出于简化的需要，此处可以用常规表述“电 缆”予以指代。所述术语“最终电缆”是表示所述提到的电缆是指经历了加工机中所有的加 工步骤的加工完成的电缆。·电缆列表10这是多个(从一个到数百个)最终电缆的列表。在特定实施方式中，所述电缆列 表10还可以被视为配套完全的加工装置。取决于加工习惯，电缆列表一般对应特定顺序并 且通过一个顺序数字相应地识别。因此，用于构建特定机器或特定配电柜所需的全部电缆可以被储存在特定电缆列 表10中。根据本发明的进一步改进，另一个电缆列表因此而获得-或者任选还可以通过外 部储存槽及类似物来提供-而用于另一个机器或另一个配电柜。通常，电缆列表还可以用于识别或至少区分所制备的最终电缆的日常定额。一般地，以下参数属于每个最终电缆。·电缆名称或制品数字·方法的名称或ID·操作参数(电缆长度、切割点、剥离长度、…)·等等在电缆列表中，待生产的最终电缆的数字还与每个最终电缆有关。 层或电缆层(电缆结构)一般来说，每个电缆由多个层构成。一个成束电缆由绝缘层和内部导体构成-即 其具有至少两层。一个简单同轴电缆由电缆护套、筛网镶边、介电层以及内部导体构成-即 其具有至少四层。一个简单多导体电缆(例如三柱网电缆)具有电缆护套、特定数目的内
9部电缆、以及一些情况下为绝缘层或一些情况下为内部导体-即所述简单多导体电缆具有
至少三层。参照电缆加工机的实施例对本发明进行说明。所述附图所示为本发明的实施例。


图1显示仅具有一对电缆加工工具的简单电缆加工机的示意图；图2显示具有所述电子硬件及软件的示意图的相同示意结构；以及图3示意性地显示本发明所具有的可能被使用的不同加工方法及电缆列表的表 格。标号列表R原材料V 方法L电缆列表A电缆(最终电缆、终端产品)1电缆、电线或滚轧型材(长形件)2响铃传感器、非接触传感器3绝缘深度传感器4左输送装置5可枢转导向件(旋转管)67右输送装置8电缆加工机9数据库、表格存储器、电缆库(物理地存在于电缆加工机8上或外部，例如在连接 的电脑或连接的数据网络上)
0118]10电缆列表0119]11显示器0120]12外部直径传感器0121]13刀头、加工工具、刀具0122]14原材料程序库0123]15方法程序库0124]16电缆卷0125]17电脑0126]18所述控制器的能量装置0127]19最终电缆槽0128]200129]21最终电缆
具体实施例方式对附图进行全部说明。相同标号代表相同的部件。权利要求的保护范围不限于实 施例所示。因此，具有多对工具或类似物的电缆加工机也被包括在内。利用非接触传感器2，将产生一个激发信号并且在被加工的电缆1中感应。来自电 缆1的信号响应产生一个测量信号，其将获得关于至少部分包含金属的电缆、电线或滚轧 型材1(以下称“电缆”)的内部结构的结论，电缆将通过电缆加工机进行加工。根据本发明的 特定实施例，传感器2优选实质上包括传输/接收线圈以及评价电路的感应式响铃传感器。根据实施例的具体改进，可以使用市售的响铃传感器2(制造商Turck GmbH, Mulheim a. d. Ruhr ；例如.Bi20R-Q14_LU传感器)。由于圆柱形测量范围内的均勻磁场，无 须将电缆1精确地导入中心来获得精确测量值是有利的。测量值(当采用Turck的传感器 时，评价电路产生一个电压信号)将对应由特定导体材料制成的(一个或多个内部导体的) 特定全部内部导体截面。例如，可以将传感器2的工作原理叙述如下无须接触和磨损，感应式传感器检测 保持在它们作用范围内的所有金属件。出于这个目的，它们采用高频电磁交变场与须检测 的物体相互作用。须检测的物体-在这种情况下为插入电缆-将作为测量过程中的要点。作为电缆，取决于内部导体的材料、内部导体的截面、以及电缆的其余结构，每个 电缆1具有特性值。在电缆被插入电缆加工机之后，传感器2产生用于该电缆的模拟或数字形式特性 值，当采用Turck传感器时，其将为模拟测量电压。该数值现在将与电缆库或表格存储器9、 10中储存的数值相比较，其是指事先储存或由操作者现场编制的示例性电缆列表。根据本发明(半自动系列)的特定实施例，与该数值相应的电缆1示于操作者的 显示器5上。如果只有一个电缆1被显示出来，操作者可以确认电缆类型以及电缆加工机 装载原材料以及从表格存储器9加载与电缆1有关的方法数据。在测量信号无法清晰地指 定给单一电缆(原材料)(例如，测量电压=5V-cf.参见电缆列表10)，两个以上电缆被示 出(例如，原材料Rl和R4)。如果示出多个电缆，基于外部特征诸如颜色、外部直径、电缆 类型(成束电缆、同轴电缆等等)，操作者可以选择并确认在显示器上的正确电缆。然后电 缆加工机从其表格存储器9加载全部原材料以及与选定电缆1相关的电缆数据和加工数据 (方法数据)或最终电缆数据，诸如长度、绝缘剥离长度、步进绝缘剥离等等。为了从不同最终电缆的备选组中制备特定最终电缆，可以由操作者基于例如所需 的长度选择一个最终电缆。如果需要，可以手动输入一个新电缆长度。在这种情况下，据信 系统将要求对最终电缆进行新的识别。在该实施例中，例如，在电缆列表10中示出了三种不同原材料(R1，R3和R4)。只 有一个最终电缆A2对应原材料R1，并且因此只有一组加工数据用于该电缆。但是，原材料 R4能利用两种不同加工操作进行加工以给出两种不同最终电缆，A6和A10。因此，两组驱 动数据可以用作加工数据V4和V41。因此，这些也被示于操作者的显示器11上备选。根据 本发明，操作者因此能从最终电缆的库或在表格存储器中选择。或者，还有可能提供所有数 据都能完全自动获得的方法。但是，这只有在通过传感器确定特定原材料的情况下以及在 少数不同方法或最终电缆的情况下是可能的。通过传感器2的测定，在任何情况下选择电缆都被极大地限制了。用于驱动的正
11确电缆或原材料数据的选择相对容易了。根据进一步特定改进，除了非接触传感器2之外，如果电缆1的外部直径利用传感 器12进行另外的测量，在表格存储器中自动选择电缆或原材料的情况下，一般单一电缆则 被正确地发现。如申请人所进行的详细研究，包括内部导体截面(采用传感器2测量)及 外部直径(采用传感器3测量)的一对数值一般描述特定电缆，即特定电缆一般能从大量 电缆识别出来没有问题。为了制备最终电缆，在这种情况下，被加载的数据还必须被补充所需的操作数据 (电缆长度、切割位置、剥离长度等等)。在进一步特定改进中，还据信只有传感器12存在。类似于上述的实施例，可以得 到用于与表格存储器9中的数值相比较的信号，信号提供电缆外部直径或滚轧型材的厚 度。在本发明的这个简单变形中，如果所获得的电缆仅涉及相对少的电缆，电缆都是尽可能 不相同，那么是有利的。操作者得到本发明的机器相当大的支持。当需要频繁更换另一个电缆或原材料 时，这的确如此。但是，当大量不同电缆被用于制造非常宽范围的最终电缆时也可以适用。 即使在每种情况下使用正确原材料，本发明的机器将支持操作者。尤其在这种情况下也是 如此，例如，如果不正确原材料被插入机器用来制备特定最终电缆，也有可能显示在显示器 上。这有可能防止原料浪费。因此，还有可能防止加工工具13的磨损或由于不恰当设定 (例如，不充分退位)对电缆1的损伤。但是，本发明的机器还可以实现其他功能根据本发明的进一步改进，一旦电缆、电线或滚轧型材1被导入或存在于加工机， 内部导体传感器或响铃传感器2以及用于电缆的外部直径传感器或扫描设备12 (如果有) 能连续提供测量值。这样的优点在于，例如，电缆断裂或电缆1上的其他非常规问题将被立 即检测到，并且加工机将立即自动停止或者触发警报。该设计因此将配备另外的电缆传感器(例如，指定一个测量轮作为电缆断裂检测 器)O本发明可能的工艺或应用以及方法。·工艺 1本发明的机器容许检测正确的原材料以及相关的加工方法。一个前提条件是原材 料具有存在于表格存储器9或电缆列表10的数据库中的特性数据。因此操作者将找到其试图用来制备特定数目的最终电缆的原材料。系统检测在最 新获得的电缆的特定原材料。在少数情况下，有可能原材料无法被清晰地识别。然后通过显 示器向操作者给出可能原材料的选择。通过与被夹紧的电缆和/或电缆卷相比较，操作者 在少数情况下能尝试精确识别原材料并且对之确认。然后，原材料的程序库15中加工方法 的选择被推荐给操作者。然后，适于原材料及方法的最终电缆的选择将显示给操作者。他 将选择适宜的最终电缆，并且在输入所需的数量以后，将开始制备最终电缆。在替代的情形下，在确认了原材料后，适于原材料的最终电缆的选择将直接显示 给操作者。他将选择适宜的最终电缆，并且在输入所需的数量后，开始制备最终电缆。在另一种替代的情形下，事先改变已储存的数值时，操作者任意地输入一个新电 缆长度、新剥离长度、其他新操作参数。这样，操作者将被要求定义新最终电缆的相关名称和/或相关新制品数字。在输入要求数据集所需数量后，操作者开始电缆生产。 工艺 2在通过电缆列表10或简单电缆生产顺序进行工作时，用于原材料自动检测的机 器将主要保证质量。机器可靠地防止不正确的原材料被夹入到电缆加工机中。这将防止原 材料的浪费。而且，还防止了对加工工具(刀具)的损坏。如果电缆1，即正在新夹入电缆 之前的电缆，必须采用不同刀具进行加工，将通过显示器(警告)要求操作者检查正确刀具 是否被夹紧。通过例如RFID与刀具的自动检测相结合，有可能自动确保所用刀具(或其他工 具)与所夹紧的电缆1相匹配。一个RFID识别设备与在刀具上的RFID识别标记相结合， 并且将刀具的信息提供给机器控制器。 工艺 3据信，一方面传感器测量值与另一方面原材料和方法的关系被储存在用于典型电 缆拓扑，诸如“成束电缆”以及“同轴电缆”，的库或表格存储器9的其他术语数据库中。在 夹入一种完全未知原材料后，用于方法的数据，其将用来加工电缆，在术语数据库的帮助下 进行计算。在操作者与加工机(所谓奇才wizard)之间对话的帮助下，将要求操作者回答 几个问题，将有利于发现正确的原材料数据以及方法数据。例如，操作者将说明成束电缆或 同轴电缆是否存在。本发明的示例性应用情形1，新原材料的使用在交互过程中，当为简单成束电缆1时，优选有经验的操作者在第一步中输入导 体的外部直径及内部直径或替代地导体的导体截面。基于这些数据(电缆类型、外部直径、 导体直径或导体截面)，电缆加工机8将计算出适宜的方法。由原材料R3加工得到的电缆 1在第二步骤中加入电缆加工机中。在第三步骤中，将生成一个试验电缆。基于试验电缆， 如果需要，方法的参数将进一步调整(精细调整)。如果需要，另一个试验电缆被制备出来， 并且方法的参数被再次调整。电缆1继续夹紧在加工机中。一旦试验电缆满足要求，方法 ID(例如V； )将被输入到第四步骤。此时，加工机将给方法ID指定已存在的方法参数以及 传感器的已有信号值。一般，操作者还将输入相关原材料ID (例如R3)。只有当相关原材料 ID被后来输入到系统能够基于传感器测量值识别原材料。如果需要，操作者还可以输入与 原材料相关的特征，诸如外部直径(如果缺少传感器12)，内部导体直径或内部直径截面、 颜色、表面结构等等。所有的数据被储存在表格存储器9中。作为加工机8的方法的参数自动计算的替代，操作者可以在第一步中手动输入所 有参数。方法的参数包括(未完全示出) 进料数据，即进料速度、进料加速、电缆上输送装置的接触压力、左及右输送装置 4和7的打开等等·切割数据，即刀具类型、在刀梁上指定保持件位置(注释刀头可以保持多对刀 具或工具，在任何情况下都保持在刀梁的不同位置上。通过在y方向上变化刀梁，所需刀具 或工具将给入工作位置。在所谓变刀(在y方向上变化刀梁)的情况下，刀具或工具将被 打开到在被加工的电缆变化过程中没有碰撞发生的程度)，切割过程中切割边缘的重叠、切 割速度以及加速、在电缆进料和刀具变化过程中的刀具开口、切割后停顿时间等等。
·再切割数据，即再切割长度、切割边缘重叠、使用刀具类型、刀梁上的保持件位 置、暴发选项等(任意情况下所有的数值均为电缆端部-特性).·方法选项，即测量轮存在是/否、测量轮校正、刀具和导向件的运动状态，诸如 “正常模式”或“短模式”等等。·选择性存在的旋转切割装置的设定，即，刀具进料速度及加速、夹爪进料速度及
加速等等。·电缆结构，层设定，S卩，层识别、指定刀具或工具、切割速度及加速、上切是/否、 激发旋转切割装置是/否、在绝缘剥离运动过程的刀具退位、层直径等等(为每层限定一组 数值)。步骤2到4与以上步骤相同。作为进一步的替代，操作者可以在第一步中从库15找到已知方法并接受该未修 改的方法或在方法的单个参数。步骤2到4与上述步骤相同。采用步骤1到4，可以得到在原材料和传感器的信号值之间的清晰关系。情形2，新最终电缆设计在紧接着情形1的步骤1到4实施后，在显示器的加工机8的支持下，例如通过图 形输入帮助，操作者在第五步骤中能输入电缆长度，用于制备最终电缆21的电缆端部的形 式。如果需要，操作者现在能获得所制备的最终电缆21。一旦得到满意结果，电缆ID(例如 制品数字A7)在第六步骤中被输入。此时，加工机将操作参数赋予电缆ID。作为加工机8的操作参数生成的替代，操作者可以在第五步骤中手动输入所有操 作参数。步骤6与以上步骤6相同。作为进一步的替代，操作者可以找到已有最终电缆并且然后输入一个新长度和/ 或，再次由加工机8支持，例如通过图形输入辅助，输入新电缆端部的形式。如果需要，操作 者可以得到所制备的新最终电缆21。一旦得到满意结果，电缆ID (例如制品数字A3)被输 入。此时，加工机将操作参数赋予电缆ID。系统现在随后可以基于传感器测量值识别原材料，并获得最终电缆或全部最终电缆。情形3，一个以上最终电缆的制备本发明的机器容许检测特定的原材料以及相关的加工方法。一个前提条件是原材 料具有已经存在于表格存储器9中或电缆列表10的数据库中的特性数据。因此，操作者将找到其将用来制备特定数目的最终电缆21的原材料。系统检测在 最新获得的电缆1的特定原材料。在一开始，可能会发生原材料无法被清晰地识别。然后操 作者接收到可能原材料的选择。通过与被夹紧的电缆1和/或电缆卷16相比较，这样操作 者能尝试精确识别原材料并且对之确认。然后，适于原材料的选自程序库15的方法将赋予 操作者。在选择了所需方法后，适于原材料及方法的最终电缆的选择将显示给操作者。他 将选择适宜的最终电缆，并且在输入所需的数量后，将开始制备最终电缆。在替代的情形下，在确认了原材料后，适于原材料的最终电缆的选择将直接显示 给操作者。他将选择适宜的最终电缆，并且在输入所需的数量后，开始制备最终电缆。情形4，通过电缆列表操作、通过简单电缆制备顺序在通过电缆列表10或简单电缆生产顺序(电缆ID、原材料以及已知数量)进行工
14作时，用于原材料自动检测的机器将主要保证质量。机器可靠地防止不正确的原材料被夹 入到电缆加工机中。这将防止原材料的浪费。而且，还防止了对加工工具(刀具)的损坏。 为此，如果电缆1，即正在新夹入电缆之前的电缆，必须采用不同刀具进行加工，将通过显示 器(警告)要求操作者检查正确刀具是否被夹紧。通过例如RFID与刀具的自动检测相结合，有可能自动确保所用刀具(或其他工 具)适用于所夹紧的电缆1。表格存储器9可以设计成仅含有保持不同范围的各种数据记录的单一库或单一 标准表格存储器。在原材料、方法以及操作之间总有严格区别。原材料数据14、方法数据15以及电缆列表在任何情况下都可以独立地直接安装 在基于微处理器的控制电路17上或在直接配置于电缆加工机上的电脑上或加工机所属的 网络内的中央电脑(服务器)中。参照具有电缆加工机的实施例，对本发明进行描述。但是，该方案也包括电线或滚 轧型材的加工或机加工，电线或滚轧型材完全由金属构成或具有至少一定比例的金属，并 且例如为仅仅在表面涂敷或覆盖一薄层。另一方面，术语包括电缆，尤其复杂电缆，诸如同 轴电缆、传感器电缆、多导体电缆、具有特殊筛网的电缆、低耗电缆等等。如果第一和第二传感器0、1幻被提供，并且如果电脑17和控制器经编程，从而在 库或在表格存储器中，它们连接两个传感器的测量值，作为这种连接信息的结果，任何情况 下仅有相应方法、原材料以及最终电缆的小选项将对操作者进行显示，即使有多种类似原 材料，从而提出本发明特别改进。作为所述电缆的双重信息的结果(通过所述第一传感器的内部结构以及通过第 二传感器的外部直径)，仅单一方法和原材料以及仅仅少数最终电缆匹配所述两个测量值 的可能性实际上非常高。因此，所述操作者无须做最终决定或仅做极少的最终决定。因此， 所述适宜电缆参数的选择实质上是自动的。如果第三传感器3或更多传感器存在，甚至需要进一步的改进。每个另外的传感 器将增加了仅单一方法以及仅少数最终电缆匹配所述测量值的可能性。因此，所述操作者 无须做最终决定或仅做极少的最终决定。根据本发明的进一步改进，可以期待误差范围能够被限定用于所述传感器的每个 信号值。这种误差值用于将所述测量传感器数据所述数据库的入口进行对比。如果实际上 所述误差范围到达零值，可能性是非常大的，尽管所述电缆、电线或滚轧型材实际上已经进 入所述数据库，所述机器将报告未储存在数据库或库或表格存储器9中的电缆、电线或滚 轧型材，其将配合所述传感器值。在另一方面，如果所述误差范围选择的太大，所述操作者 将必须频繁从最终电缆、电线或滚轧型材的较大选项中进行选择，因为之后将有比实际存 在更多的正确选择将被显示出来。因此，操作者将需要小心避免不准确的选项。
1权利要求
1.一种自动检测在用于电缆、电线和滚轧型材(以下称为“长形件”(1))的加工机中 的长形件的机器，所述长形件能沿进料通道引入所述加工机并在此加工，并且处于加工状 态的所述长形件(1)的纵向轴大致与所述进料通道同轴，所述机器包括具有用于设定所述 加工机的加工部件以及任意进料部件的加工参数的电脑和程序的控制器、操作者界面以及 至少一个传感器(2、12)，所述传感器在操作状态下将由所述长形件(1)产生的相关测量信 号馈送到所述机器，其特征在于所述控制器(17、9)包括至少一个表格存储器，在所述长 形件(1)进行加工之前，适宜的加工参数组能够通过每个长形件(1)的操作者界面输入，能 够将属于特定长形件(1)的离散的测量信号或所述传感器O、12)的离散的测量信号赋予 每个加工参数组，该测量信号属于特定长形件(1)，并且特征在于，基于传感器O、12)的已 有测量信号并且基于所述加工机中存在的特定长形件(1)，所述控制器(17、9)适于之后将 适用于该长形件(1)的加工参数输送到所述加工及进料部件。
2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于所述传感器为非接触式传感器( 且被 优选配备，从而通过电性(静电性、电容性或感应性)、磁性或电磁激发信号能够生成所述 长形件(1 特有的可复制性电测量信号，并且输出所述测量信号作为测量值，基于所述测 量值，在每种情形下使用的长形件的精确类型及此后相关的加工参数组能自动或半自动推 导出，所述非接触传感器( 任选为感应式响铃传感器。
3.根据权利要求1或2所述的机器，其特征在于所述传感器或第二传感器优选为触 觉或光学直径传感器(1 并且输出所述长形件(1)特有的可复制电测量信号作为用于所 述外部直径的数值，基于所述数值，在每种情形下使用的长形件精确类型以及因此相关加 工参数组能自动或半自动推导出。
4.根据前述任一权利要求所述的机器，特征在于所有加工部件和所述控制器都被配 备从而将适于加工多层、至少两层长形件(1)，并且特征在于配备了所述传感器O)，从而 当为所述长形件(1)时以及当为未绝缘或涂敷的电线或滚轧型材时，其能够测量金属导体 截面或者至少输出信号，基于该信号所述控制器能推导出实际导体截面。
5.根据前述任一权利要求所述的机器，其特征在于传感器0或1幻中的一个包括光 电成像光学系统，其能记录应用到长形件的所述表面的信息诸如颜色、代码或数据，并且将 相应的信号输送给所述控制器(17、9)以赋予所述长形件一组特定加工参数。
6.根据前述任一权利要求所述的机器，其特征在于所述表格存储器或者所述控制器 以及所述电脑将集成在所述加工机中、在与所述加工机配合的外部电脑中或者在所述加工 机所属的网络中，所述加工机和/或所述表格存储器任选地包括预先生成的库，其中储存 有属于特定类型长形件(1)的特定加工参数组。
7.根据前述任一权利要求所述的机器，其特征在于所述控制器被配备或经编程，以 将利用所述传感器(1 (以下所称“电缆”取代所述长形件，因为以下权利要求主要涉及优 选用于电缆加工的实施例)所测量的导体直径和/或利用所述传感器( 测量的所述测量 信号与所述表格存储器或所述库中的数值相比较；以及加载所述相应加工参数组；或者如 果由于所述外部电缆直径和/或所述传感器O)的测量信号缺少配合的可能性而不太可 能，通过所述操作者界面将所述适宜的加工参数组显示给操作者，从而所述操作者能做最 终选择(基于他已知的所述电缆⑴的外部或内部特征)。
8.根据前述任一权利要求所述的机器，其特征在于至少两个以上相同或不同传感器(2,12)将被提供，在每种情形下所述传感器能生成专属于所述电缆类型的不同测量信号， 并且特征在于所述控制器被配备或经编程，将专属于所述电缆类型的所述测定的不同测量 信号与所述表格存储器或库中的数值比较；以及加载所述相应加工参数组；或者如果由于 缺少配合的可能性而仍然不太可能，通过所述操作者界面将所述适宜的加工参数组显示给 操作者，从而所述操作者能做最终选择(基于他已知的所述电缆(1)的外部或内部特征)。
9.根据前述任一权利要求所述的机器，其特征在于所述传感器中的一个-任选为第 三传感器-被提供作为壁厚度传感器，在驱动的情况下，其将测量所述长形件或所述电缆 (1)的绝缘层的壁厚度。
10.根据前述任一权利要求所述的机器，其特征在于为了测定所述长形件或电缆(1) 的外部直径，所述触觉直径传感器(1 具有两个轮或辊，其彼此成对相对，并且在测量状 态下，所述轮或辊被压到所述长形件(1)上，因此测量它们彼此间隔作为常规方式下的外 部直径的测量(通过电位计、霍尔传感器…)，或者特征在于所述直径传感器(1 包括至少 一个CXD叉形挡光板或者至少一个激光测微计。
11.根据前述任一权利要求所述的机器，其特征在于所述传感器测量值的误差范围 是可显示且可调整的，从而确定加工参数组是否能够与所述测量值准确地配合。
12.根据前述任一权利要求所述的机器，其特征在于所述控制器的程序包括一种模 式，其通过至少一个传感器检测在所述长形件(1)中给料的任何失误以停止所述加工机。
13.根据前述任一权利要求所述的机器，其特征在于所述控制器或所述表格存储器 和/或所述库和/或所述操作者界面的程序经过编制，从而，操作者能够通过菜单驱动导入 将所述长形件(1)装载到所述加工机实施试验测量并且如果需要随后输入包括进料参数 的所需加工参数，并且实施试验加工操作，将传感器值赋予给长形件(1)。
全文摘要
本发明涉及用于长形件(特别是电缆和电线)的加工机的机器和方法，其能获得插入所述加工机的电缆、电线以及滚轧型材的可靠识别。所述机器或方法基于电缆、电线以及滚轧型材的识别以自动的方式确定想配合的加工参数。如此确定的所述加工参数可以被采用，并且已知其可用于自动驱动能加工所述被插入的电缆、电线以及滚轧型材的加工机。
文档编号H02G1/12GK102067397SQ200980122279
公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月10日 优先权日2008年6月13日
发明者克里斯托弗·海尼格, 约恩·罗尔巴赫, 迈克尔·乔斯特 申请人:施洛伊尼格控股有限公司