DE10246500A1

DE10246500A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung der Lagenseitigkeit eines Stanzteils

Info

Publication number: DE10246500A1
Application number: DE2002146500
Authority: DE
Inventors: Marc Jeanrichard
Original assignee: Koberlein GmbH; KOEBERLEIN GmbH
Current assignee: Koberlein GmbH; KOEBERLEIN GmbH
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-15

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung der Lagenseitigkeit eines Stanzteils sieht eine Lichtquelle (6) und einen Lichtsensor (11) vor. Die schmale Stanzkante (9) eines Stanzteils (1) wird von der Lichtquelle (6) derart beleuchtet, dass eine vom Stanzvorgang herrührende Fase (9) Streulicht (10) generiert, das vom Lichtsensor (11) detektiert wird. Damit kann die Lagenseitigkeit des Stanzteils (1) erkannt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung der Lagenseitigkeit eines Stanzteils.
Zum Hintergrund der Erfindung ist festzuhalten, dass Stanzteile eine breite Verwendung auf allen Gebieten der Technik finden. Ihnen ist gemeinsam dass sie aus einem band- oder plattenförmigen Material durch ein die Umfangskontur des Stanzteils bildendes Stanzwerkzeug aus dem flächigen Rohmaterial ausgeschnitten werden.
Für bestimmte Anwendungszwecke der so hergestellten Stanzteile kann es nun wichtig sein, die Lagenseitigkeit des Stanzteils zu kennen, beispielsweise weil es eine unterschiedlich gestaltete Ober- und Unterfläche aufweist, und beim Verbau in einem technischen Produkt mit bestimmter Orientierung dort eingesetzt werden muss. Als Beispiele seien Bremsbeläge genannt, die eine Bremsfläche und eine rückwärtige Montagefläche aufweisen. Deren Positionierung in einem Bestückungsautomaten ist logischerweise bezüglich der Lagenseitigkeit kritisch, da der Bremsbelag seitenrichtig auf die Bremsplatte aufzubringen ist.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung der Lagenseitigkeit eines Stanzteils anzugeben, die unter Einsatz einfacher Detektionsmittel eine zuverlässige Erkennung der Lagenseitigkeit erlauben.

In verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.

Eine entsprechende erfindungsgemäße Vorrichtung ist im Kennzeichnungsteil des Anspruches 6 angegeben.

Grundsätzlich geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass bedingt durch den Stanzschnitt sich beim Eintritt des Stanzwerkzeuges in das Werkstück eine kleine Fase auf der der Stanzrichtung entgegengerichteten Seite der Stanzkante bildet. Da sich diese Fase nur beim Eintritt, nicht jedoch beim Austritt des Stanzwerkzeuges aus dem Stanzteil bildet, kann diese Fase zur Erkennung der werkzeugseitigen Vorder- oder Oberseite des Stanzteils genutzt werden.

Zur Erkennung dieser Fase werden eine Lichtquelle und ein Lichtsensor so angeordnet, dass die Hauptstrahlrichtung der Lichtquelle und die Abtastrichtung des Lichtsensors zueinander in einem Winkel stehen. Die Lichtquelle bestrahlt die schmale Stanzkante des Stanzteiles so, dass diese entgegen der Hauptstrahlrichtung gerichtet ist. Das von der Stanzfase des Stanzteiles seitlich abgestrahlte Streulicht wird durch den Lichtsensor detektiert, wobei im Falle einer Streulichterfassung das Stanzteil als mit seiner Stanzoberseite dem Lichtsensor zugewandt liegend erkannt wird. Liegt das Stanzteil mit seiner Stanzfase in entgegengesetzter Richtung, so wird das Licht der Lichtquelle weg vom Lichtsensor gestreut, so dass in diesem Falle kein Streulicht erfasst und erkannt wird, dass das Stanzteil „verkehrt", also mit seiner Oberseite weg vom Lichtsensor gerichtet liegt.

Vorteilhafterweise können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung Stanzteile unabhängig von ihrer Geometrie auf die Lagenseitigkeit geprüft werden. Ein teilespezifisches Einrichten der Detektionsvorrichtung ist nicht nötig, da unabhängig von der Teile-Geometrie aufgrund der Stanzfase zum Lichtsensor hin Streulicht fällt, so fern das Stanzteil korrekt liegt. Ferner ist von Vorteil, dass die Stanzteile im Durchlauf auf ihre Lagenseitigkeit geprüft werden können, da auch ein bewegtes Stanzteil über die Stanzfase das erwähnte Streulicht generiert. Dies bedeutet, dass keine Vereinzelung und Positionierung der zu prüfenden Stanzteile in einer genau definierten Prüflage vorgenommen werden müssen.

Bevorzugte Ausführungsformen, weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der entsprechenden Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5 bzw. 7 bis 9 sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert wird. Diese
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erkennung der Lagenseitigkeit eines Stanzteile.
Wie 1 erkennen lässt, wird ein flächiges Stanzteil 1 auf einem kontinuierlich vorwärts bewegten Winkelband 2 mit seinen beiden Bandschenkeln 3, 4 an der als Ganzes mit 5 bezeichneten Detektionseinrichtung für die Lagenseitigkeit des Stanzteils 1 auf dem Winkelband 2 vorbeitransportiert. Letzteres ist mit seinen Bandschenkeln 3, 4 um einen kleinen Winkel N von etwa 5° zur Vertikalen V beziehungsweise Horizontalen H geneigt, damit die Stanzteile sauber am Winkelband 2 anliegen.
Die Detektionseinrichtung 5 weist als ein Hauptbauteil eine Lichtquelle 6 auf, die einen Lichtfächer 7 generiert. Dieser überstreicht mit seiner Strahlebene die entgegen der Hauptstrahlrichtung HS der Lichtquelle 6 gewandte Stanzkante 8 des Stanzteils 1.
Wie nun aus der Zeichnung hervorgeht, weist das Stanzteil 1 an seiner Stanzkante 8 auf Seiten der beim Stanzen dem Werkzeug zugeordneten Stanzoberseite 12 eine umlaufende Fase 9 auf, die durch das Eintauchen des Stanzwerkzeuges in das Stanz-Rohmaterial erzeugt wird. Diese Fase 9 wirkt wie ein schräg stehender Spiegel, der aus dem Lichtfächer 7 Streulicht 10 nach rechts bezogen auf 1 reflektiert, wo die Zeilenkamera 11 als Lichtsensor angeordnet ist. Die Hauptstrahlrichtung HS der Lichtquelle 6 und die Abtastrichtung AT der Zeilenkamera 11 sind dabei im wesentlichen senkrecht zueinander gerichtet.
Es ist in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, dass dieser rechte Winkel auch mehr oder weniger stark variiert werden kann, da sich der Winkel zwischen Hauptstrahlrichtung HS und Abtastrichtung AT nach der Winkellage der Fase 9 richtet. Die Anordnung von Lichtquelle 6 und Zeilenkamera 11 relativ zueinander muss dem Brechungsgesetz Eintrittswinkel = Austrittswinkel Genüge geleistet sein, damit das erfindungsgemäße Verfahren problemlos funktioniert.
Die von der Zeilenkamera 11 aufgenommene Reflektion in Form des Streulichts 10 kann im übrigen über Software-Filter nachbearbeitet und über die Geometrie und die Lichtstärke der Abbildung noch mit größerer Zuverlässigkeit erkannt werden, ob eine Fase 9 und damit die Stanzoberseite 12 des Stanzteils 1 nach oben gewandt auf dem Bandschenkel 3 des Winkelbandes 2 liegt.

Claims

Verfahren zur Erkennung der Lagenseitigkeit eines Stanzteils, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Anordnen einer Lichtquelle (6) und eines Lichtsensors (11), wobei die Hauptstrahlrichtung (HS) der Lichtquelle (6) und die Abtastrichtung (AT) des Lichtsensors (11) zueinander in einem vorzugsweise rechten Winkel (W) stehen, – Bestrahlen der schmalen Stanzkante (8) des Stanzteils (1) durch die Lichtquelle (6) derart, das die schmale Stanzkante (8) entgegen der Hauptstrahlrichtung (HS) gerichtet ist, und – Detektieren des von der Stanzfase (9) des Stanzteils (1) seitlich abgestrahlten Streulichtes (10) durch den Lichtsensor (11), wobei im Falle einer Streulichterfassung das Stanzteil (1) als mit seiner Stanzoberseite (12) dem Lichtsensor (11) zugewandt liegend erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzteil (1) an der Lichtquelle (6) und dem Lichtsensor (11) kontinuierlich vorbeigeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzteil (1) auf einem Winkelband (2) geführt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtsensor eine die Stanzkante (8) des Stanzteils (1) erfassende Zellenkamera (11) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (6) einen mit seiner Strahlebene die Stanz kante (8) überstreichenden Lichtfächer (7) generiert.
Vorrichtung zur Erkennung der Lagenseitigkeit eines Stanzteils, gekennzeichnet durch – einen Manipulator (2) für das abzutastende Stanzten (1), – eine Lichtquelle (6), die einen die schmale Stanzkante (8) des Stanzteils (1) beleuchtenden Lichtstrahl (7) erzeugt und deren Hauptstrahlrichtung (HS) entgegengerichtet die Stanzkante (8) angeordnet ist, und – einen Lichtsensor (11) zur Detektion des von der Stanzfase (9) seitlich abgestrahlten Streulichtes (10), wobei die Hauptstrahlrichtung (HS) der Lichtquelle (6) und die Abtastrichtung (AT) des Lichtsensors (11) zueinander in einem vorzugsweise rechten Winkel (W) stehen und wobei im Falle einer Streulichterfassung das Stanzten (1) als mit seiner Stanzoberseite (12) dem Lichtsensor (11) zugewandt liegend erkennbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein kontinuierlich laufendes Winkelband (2) als Manipulator für das Stanzten (1).
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Zeilenkamera (11) als Lichtsensor.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Lichtquelle ein mit seiner Strahlebene die Stanzkante (8) überstreichender Lichtfächer (7) generierbar ist.