DE19620313A1

DE19620313A1 - Prüfvorrichtung in Bearbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DE19620313A1
Application number: DE19620313A
Authority: DE
Inventors: Frank Puttkammer; Torsten Wolf
Original assignee: WHD Elektronische Prueftechnik GmbH
Current assignee: WHD Elektronische Prueftechnik GmbH
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 1997-11-20

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung in Bearbeitungsmaschinen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Bisherige positionierte Prüfungen wurden mittels verschiedenster Andruckvorrichtungen durchgeführt. So beschreibt die DE 41 22 916 eine Vorrichtung zum Zuführen von Tickets und Magnetkarten zu einem Magnetkartenleser. Zur definierten Führung werden Rollen und Andruckfedern verwendet. Ähnliche Führungen, insbesondere freilaufend gelagerte Kontaktier- und Meßrollen, werden in der DE 40 16 961 verwendet, in der ein Meßverfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln des elektrischen Flächenwiderstandes von Metallstreifen dargelegt ist. Die bekannten Andruckvorrichtungen unterliegen Verschleißerscheinungen und tragen zur zusätzlichen Abnutzung der Prüfobjekte bei. Die DE 35 13 635 beschreibt eine Einrichtung zur Annahme, Prüfung und Aufbewahrung von Wertscheinen, wobei eine Prüfpositionierung mittels Walzenspalt erfolgt, wobei dieselben Nachteile auftreten wie oben beschrieben. Die DE 40 37 333 beschreibt einen Adapter zur Kontaktierung passiver Bauelemente mit Meß- und Prüfeinrichtung, in der feststehende und verschiebbare Kontaktierungsteile und pneumatisch bewegbare Kontaktstifte verwendet werden. Diese Art der Prüfobjektpositionierung ist sehr aufwendig und nur in wenigen Bearbeitungsmaschinen einsetzbar. Des weiteren sind die ausgeführten Prüfsensoren mit Andruckvorrichtungen sehr platzaufwendig, so daß ein Nachrüsten bereits gefertigter Bearbeitungsmaschinen nicht bzw. nur eingeschränkt möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung in Bearbeitungsmaschinen zur Detektion von Sicherheitsmerkmalen an zu prüfenden Objekten derart zu gestalten, daß die für die Funktion von Prüfvorrichtungen bisher erforderlichen Andruckvorrichtungen zum Vorbeiführen der Prüfobjekte an der Prüfeinrichtung entfallen, die Prüfvorrichtung als einheitliches Ganzes kostengünstig hergestellt und mit geringem Montageaufwand platzsparend in Bearbeitungsmaschinen eingebaut werden kann. Des weiteren soll die Prüfvorrichtung so flach beschaffen sein, daß ein für die Prüfung optimaler Einbauort innerhalb einer Bearbeitungsmaschine gewählt werden kann und insbesondere ein nachträglicher Einbau in Bearbeitungsmaschinen möglich ist, ohne die Bearbeitungsmaschine konstruktiv zu ändern.

Gemäß der Erfindung weist eine Vorrichtung zur Detektion von Sicherheitsmerkmalen an zu prüfenden Objekten auf:
einen aus einem selbstklebenden, nichtleitenden, flexiblen Material, vorzugsweise einer Kunststoffolie bestehenden Sensorträger, einen oder mehrere mit ihm verbundene, vorzugsweise aufgeklebte Sensoren, wobei im einzelnen der Sensorträger aus einer Sensorträgerfolie besteht, die mit Sensoren-bildenden, streifenförmigen, elektrisch leitenden Elektroden verbunden sind und wobei sich die Sensorträgerfolie im Bereich der Elektroden keil- oder bogenförmig in einem definierten Winkel zwischen 1° und 20° aus der Bewegungsebene hervorhebt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß je nach Bearbeitungsmaschine und Verwendung weiterer Prüfsensorik der Sensorträger teilweise durch Fenster unterbrochen ist und die mit einer Platine in Verbindung stehenden Sensoren über die Fläche des Sensorträgers so verteilt sind, daß sie ein oder mehrere Prüffelder bzw. Prüfzonen bilden. Eine erfindungsgemäße Variante sieht vor, daß die an der Sensorträgerfolie haftenden Elektroden in einem Bereich der Sensorträgerfolie angeordnet sind, unter dem eine sich keil- oder bogenförmig in einem definierten Winkel zwischen 1° und 20° von der Bewegungsebene hervorhebende Unterlage an beispielsweise einer Leiteinrichtung angeordnet ist.

Die von den einzelnen Elektroden bzw. einzelnen Prüffeldern oder -zonen aufgenommenen Signale werden einer Auswerteelektronik zugeführt, die diese Signale entsprechend kombiniert und verarbeitet. Durch mehrfach hintereinander angeordnete Prüffelder oder -zonen wird die Fehlstopprate gesenkt.

Im Bereich der Erfindung liegt es, die Auswerteelektronik in einer mit der Sensorträgerfolie verbundenen Unterlage unterzubringen, die durch ihre keil- oder bogenförmige Gestaltung zugleich auch das abgewinkelte Hervorheben des Prüffeldes oder der -zone bewirkt.

Beim Betrieb wird ein zu prüfendes Objekt mittels Transportvorrichtungen an der erfindungsgemäßen Prüfsensorik in definierter Lage und Geschwindigkeit herangeführt. Unzulässige Abweichungen werden durch Sensoren erfaßt und führen zum Unterbrechen des normalen Betriebsablaufs. Durch die Ausnutzung der am Prüfobjekt wirkenden, zur Bewegungsrichtung nicht parallelen Kräfte infolge einer definierten Berührung zwischen Prüfobjekt und erfindungsgemäßer Vorrichtung wird das Prüfobjekt so zwangsgeführt, daß eine Prüfung mittels Sensoren definiert beabstandet und/oder berührend erfolgt. Diese Prüfung erfolgt durch in der Vorrichtung eingebrachte, elektrisch leitende Sensoren, die nach definierten, dem Prüfobjekt angepaßten Wirkungsweisen wahlweise einzeln oder kombinierbar arbeiten. Die Sensorsignale werden mittels Auswerteelektronik in maschinenspezifische Signale umgewandelt, die je nach Anwendung eine definierte Funktion der Bearbeitungsmaschine auslösen. Der Einbau erfindungsgemäßer Prüfvorrichtung erfolgt vorzugsweise im Bereich eines gebogenen bzw. kreisförmigen Teils einer Leiteinrichtung oder mit einer zusätzlichen Unterlage in einem ebenen Bereich einer Leiteinrichtung, wobei durch die bogen- und/oder keilförmige Oberfläche ein Winkel zwischen der Oberfläche der Sensorträgerfolie und der Leiteinrichtung entsteht. Dieser Winkel liegt etwa zwischen 1° und 20°.

Die Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen sowohl für den Sensorträger als auch für die Anordnungen der Sensoren auf diesem vorteilhafte, schutzfähige Ausführungen darstellen, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 schematischer Schnitt durch eine Bearbeitungsmaschine mit Prüfvorrichtung,

Fig. 2 Teilansicht von Fig. 1,

Fig. 3 Variante zu Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Detailschnitt durch eine Bearbeitungsmaschine. In einer Leiteinrichtung 5 ist ein Schlitz 13 vorgesehen, aus dem eine Sensorträgerfolie 1 herausgeführt wird. Der Anfang der Sensorträgerfolie 1 ist in der Zone B außerhalb der Bewegungsebene des Prüfobjekts befestigt, vorzugsweise geklebt. Somit entstehen keine Stoßstellen für die zu prüfenden Objekte. Der Transport der Prüfobjekte wird durch die Prüfsensorik nicht nachteilig beeinflußt.

Die Sensorträgerfolie 1 besteht aus einem selbstklebenden, nichtleitenden, flexiblen Material, vorzugsweise aus einer nicht Meßwerte verfälschenden Kunststoffolie. Im Bereich A, wie in Fig. 1 gezeigt, befinden sich in dem nach oben abgewinkelten Teil der Sensorträgerfolie 1 die Elektroden 2. Dazu wird auf Fig. 2 verwiesen, in der die Sensorträgerfolie 1 mit darunter befindlichen Elektroden 2 und diese gehalten von der Folie 3 näher dargestellt sind. Die Sensorträgerfolie 1 als auch die Folie 3 sind selbstklebend. Die selbstklebende Folie 3 befestigt somit den Sensorträger mit inliegenden Elektroden 2 auf einer Unterlage 4. Diese Unterlage 4, in Fig. 2 näher dargestellt, beinhaltet in diesem Ausführungsbeispiel die Auswerteelektronik 10, bestehend aus Platine 11 mit montierten SMD-Bauteilen 12.

Die durch die Oberfläche der Sensorträgerfolie 1 gebildete Prüfebene steigt dabei um einen definierten Winkel α zur Bewegungsebene des Prüfobjekts an, so daß das Prüfobjekt in definierter Lage zu den Elektroden 2 zwangsgeführt wird. Gleichzeitig wird der Weg, den das Prüfobjekt in Transport- bzw. Bewegungsrichtung zurücklegt, verlängert. Dies ist insbesondere für die Nachrüstung von Bearbeitungsmaschinen von Nutzen, um durch die Verlängerung des zurückgelegten Weges infolge der Zwangsführung bei gleicher Prüfobjektgeschwindigkeit die Prüfzeit zu erhöhen.

Die elektrisch leitenden Elektroden 2 sind unter der Sensorträgerfolie 1 mehrfach hintereinander parallel und/oder mehrfach hintereinander diagonal streifenförmig mit ihrer längsten Ausdehnung quer zur Transport- bzw. Bearbeitungsrichtung angeordnet. Die Elektroden 2 sind über einen oder mehrere Durchführungskanäle mit der Auswerteelektronik 10 elektrisch verbunden. Die Platine 11 mit den SMD-Bauteilen 12, die die Auswerteelektronik 10 bilden, ist von einer Abschirmung umgeben, die als faradayscher Käfig wirkt.

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Sensorträgerfolie 1 mit hinter den Transport rollen 8, 9 im Bereich A in der Sensorträgerfolie 1 eingeklebten und von der Folie 3 umschlossenen Elektroden 2. Die Elektroden 2 sind durch eine Folie 3 elektrisch von der Unterlage 4 bzw. untereinander elektrisch und räumlich getrennt. Die Unterlage ist auf der Leiteinrichtung 6 befestigt. Durch die Nutzung von selbstklebender Folie sind zusätzliche Halteelemente nicht notwendig. Des weiteren ist dadurch die einfache Austauschbarkeit sowie die vielfältige Anbringung an verschiedenartigen Bearbeitungsmaschinen gegeben. Beim Betrieb wird ein zu prüfendes Objekt mittels Vereinzelnerwellenrad 7 an der erfindungsgemäßen Prüfsensorik in definierter Lage und Geschwindigkeit herangeführt. Unzulässige Abweichungen werden durch - in den Figuren nicht dargestellte - Sensoren erfaßt und führen zum Unterbrechen des normalen Betriebsablaufs. Durch die Ausnutzung der am Prüfobjekt wirkenden, zur Bewegungsrichtung nicht parallelen Kräfte infolge einer definierten Berührung zwischen Prüfobjekt und erfindungsgemäßer Vorrichtung wird das Prüfobjekt so zwangsgeführt, daß eine Prüfung in der Sensorträgerfolie 1 erfolgt. Diese Prüfung erfolgt durch in der Vorrichtung zwischen Sensorträgerfolie 1 und Folie 3 eingebrachte kapazitiv wirkende Elektroden 2. Die elektrischen Signale, die an den Elektroden 2 anliegen, werden mittels Auswerteelektronik 10 in maschinenspezifische Signale umgewandelt, die je nach Anwendung eine definierte Funktion der Bearbeitungsmaschine auslösen. Wird z. B. eine gefälschte Banknote auf Echtheit geprüft, so wird die Bearbeitungsmaschine gestoppt.

Fig. 3 zeigt eine Variante zum ersten Ausführungsbeispiel, wobei die Sensorträgerfolie 1 nicht aus einem Schlitz 13 herausgeführt wird, sondern zu Beginn einer Leiteinrichtung in der Zone B außerhalb der Bewegungsebene bzw. Bearbeitungsebene befestigt und auf der Leiteinrichtung 5 selbstklebend verlegt ist. Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Elektroden 2 im Bereich A der Sensorträgerfolie 1 angeordnet.

Im Bereich der Erfindung liegt es, die Sensorträgerfolie beispielsweise auf der Leiteinrichtung 5 wesentlich länger zu gestalten und in der Sensorträgerfolie 1 außerhalb des Bereichs A an verschiedenen Orten Elektroden 2 anzubringen, um somit verschiedene Prüffelder bzw. -zonen zu erhalten. Die vom Vereinzelnerwellenrad 7 einzeln erfaßten Prüfobjekte werden durch die auf sie radial wirkenden Kräfte im Bereich des gebogenen Leitblechs 5 an die Sensorträgerfolie gedrückt. Eine zusätzliche schräg angestellte Unterlage 4, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist, kommt nicht zur Anwendung. Es liegt aber im Bereich der Erfindung, im Umlauf des Leitblechs 5 vorzugsweise an seinem unteren Kreisbogenabschnitt anstelle einer Unterlage 4 eine winkel- oder bogenförmige Aufwölbung des Leitblechs 5 vorzusehen, über die im vorgesehenen Winkelmaß zwischen 1° und 20° die Sensorträgerfolie 1 gelegt bzw. geklebt ist und die Prüfobjekte durch die auf sie radial wirkenden Kräfte an die Sensorträgerfolie 1 gedrückt und so einem Prüfprozeß unterzogen werden.

Wie in den vorangegangenen Ausführungen werden auch bei diesen Varianten die Elektroden 2 durch eine Folie 3 elektrisch von der Leiteinrichtung 5 bzw. untereinander elektrisch und räumlich getrennt.

Durch die Nutzung von selbstklebender Folie sind zusätzliche Halteelemente nicht notwendig. Des weiteren ist dadurch die einfache Austäuschbarkeit sowie die vielfältige Anbringung an verschiedenartigen Bearbeitungsmaschinen gegeben. Durch die geringe Dicke der aus Sensorträgerfolie 1, Elektroden 2 und Folie 3 gebildeten Prüfsensorik wird ein sehr geringer Platz beansprucht. Bei dieser Variante wird die Auswerteelektronik 10 separat von der Prüfsensorik untergebracht und elektrisch mit dieser verbunden. Die Prüfung erfolgt analog zum ersten Ausführungsbeispiel.

Claims

1. Prüfvorrichtung in Bearbeitungsmaschinen mit Sensoren zur Detektion von Sicherheitsmerkmalen an zu prüfenden Objekten, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem selbstklebenden, nicht leitenden, flexiblen Material, vorzugsweise einer Kunststoffolie bestehender Sensorträger einen oder mehrere mit ihm verbundene, vorzugsweise aufgeklebte Sensoren aufweist, wobei der Sensorträger je nach Bearbeitungsmaschine und Verwendung weiterer Sensorik innerhalb der Bearbeitungsmaschine teilweise durch Fenster unterbrochen ist und die mit einer Platine in Verbindung stehenden Sensoren über die Fläche des Sensorträgers so verteilt sind, daß sie ein oder mehrere Prüffelder bilden.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorträger aus einer Sensorträgerfolie (1) besteht, die mit Sensoren bildenden, streifenförmigen, elektrisch leitenden Elektroden (2) verbunden sind und sich die Sensorträgerfolie (1) im Bereich der Elektroden (2) keil- oder bogenförmig in einem Winkel (α) zwischen 1° und 20°, vorzugsweise 5° aus der Bewegungsebene hervorhebt.

3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Sensorträgerfolie (1) haftenden Elektroden (2) in einem Bereich der Sensorträgerfolie (1) angeordnet sind, unter dem eine sich keil- oder bogenförmig in einem Winkel (α) zwischen 1° und 20°, vorzugsweise 5° von der Bewegungsebene hervorhebende Unterlage (4) an beispielsweise einer Leiteinrichtung (5) angeordnet ist.

4. Prüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Sensorträgerfolie (1) haftenden Elektroden (2) durch eine Folie (3) getrennt sind, wobei die Folie (3) auf einer keil- oder bogenförmigen Unterlage (4) oder auf der Leiteinrichtung (5) klebend angeordnet ist.

5. Prüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (2) in einem in Bewegungsrichtung eines Prüfobjekts unmittelbar letzten Teil eines flexiblen Trägers angeordnet sind.

6. Prüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (2) in einem in Bewegungsrichtung eines Prüfobjekts mittleren Teil und/oder am Beginn einer Sensorträgerfolie (1) angeordnet sind.

7. Prüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorträgerfolie (1) Fenster aufweist, unter denen magnetische und/oder optische Sensoren angeordnet sind.

8. Prüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorträgerfolie (1) mit ihrem Anfang in der außerhalb der Bewegungsebene liegenden Zone B befestigt, vorzugsweise geklebt ist und in die Bewegungsebene hineinfuhrt.

9. Prüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem in der Leiteinrichtung (5) quer zur Bearbeitungsrichtung verlaufenden Schlitz (13) der Anfang der Sensorträgerfolie (1) herausführt und auf der Rückseite der Leiteinrichtung (5) befestigt, vorzugsweise geklebt ist.

10. Prüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung (5) quer zur Bearbeitungsrichtung eine der Stärke der Sensorträgerfolie (1) entsprechende Auskehlung aufweist, in der formschlüssig, stufenlos der Anfang der Sensorträgerfolie (1) selbstklebend oder einklemmend eingeschoben ist.

11. Prüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmige Unterlage (4) in Bearbeitungsrichtung eines Prüfobjekts unterhalb eines unmittelbar letzten Teils der Sensorträgerfolie (1) angeordnet ist.

12. Prüfvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der keilförmigen Unterlage (4) die Auswerteelektronik (10) angeordnet ist, wobei diese unlösbar mit den Elektroden (2) verbunden ist.

13. Prüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorträgerfolie (1) mit den Elektroden (2) und/oder mit der Folie (3) und/oder mit der Unterlage (4) und/oder der mit der Leiteinrichtung (5) durch Kontaktkleber oder selbstklebend verbunden ist.