DE19853081C1

DE19853081C1 - Method and device for setting up cones on a bowling alley

Info

Publication number: DE19853081C1
Application number: DE1998153081
Authority: DE
Inventors: Erich Pokorny
Original assignee: Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2000-07-27
Anticipated expiration: 2018-11-18
Also published as: EP1002558A3; HRP990356A2; PL336570A1; EP1002558A2

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufstellen von Kegeln auf einer Kegel- oder Bowlingbahn vorgesehen, wobei zumindest ein Teil des Kegelfeldes mittels wenigstens einer Bildaufzeichnungseinrichtung optisch abgetastet wird, gefallene und/oder stehengebliebene Kegel durch Bilddaten erfaßt werden, die aufgezeichneten Bilddaten in einer Bildverarbeitungseinrichtung verarbeitet und mit vorgegebenen Bilddaten verglichen werden, worauf von einer Steuereinrichtung eine Kegelaufstelleinrichtung angesteuert wird, mittels der die Kegel aufgenommen und auf dem Kegelfeld oder in einem Kegeldepot positioniert werden.A method and a device for setting up skittles on a skittles or bowling alley are provided, wherein at least a part of the skittles field is optically scanned by means of at least one image recording device, fallen and / or stopped skittles are detected by image data, the recorded image data in an image processing device processed and compared with predetermined image data, whereupon a control device controls a cone positioning device, by means of which the cones are picked up and positioned on the cone field or in a cone depot.

Description

Bei Kegelbahnen ist es bekannt, die Kegel an Seilen aufzuhängen, wobei die Kegel beim Auf stellen mittels einer aufwendigen Vorrichtung an den Seilen hochgezogen, in Zentrierhülsen ausgerichtet und durch Absenken der Seile auf der Kegelstandfläche aufgestellt werden.In bowling alleys, it is known to hang the cones on ropes, the cones when opening put up by means of an elaborate device on the ropes, in centering sleeves aligned and set up on the cone base by lowering the ropes.

Es sind auch seillose Kegelaufstellvorrichtungen bekannt, bei denen nach einem ausgeführten Kugelwurf durch einen Abstreifer alle Kegel von der Kegelstandfläche in die Kegelgrube abgeräumt werden, worauf die Kegel samt Kugel mit einem Transportaufzug nach oben be fördert werden. Dort werden sie sortiert und anschließend mit einer weiteren Transportein richtung zu einem dem Kegelstand entsprechenden Vormagazin geführt. Unter dem Vorma gazin befindet sich ein Hauptmagazin, mit dem dann durch Absenken die Kegel auf der Ke gelstandfläche aufgestellt werden. Hierbei befinden sich wenigsten zwei Kegelsätze im Um lauf, um aus Zeitgründen auch während einem laufenden Kugelwurf den Transport und die Sortierung der Kegel vornehmen zu können. Die Kugel wird hierbei über einen separaten Ka nal von oben dem Kugelrücklauf zugeführt.Rope-less cone erection devices are also known, in which after one is executed Throw a ball through a scraper all the cones from the cone base into the cone pit be cleared, whereupon the cone together with the ball can be lifted upwards be promoted. There they are sorted and then with another transport unit direction to a pre-magazine corresponding to the cone position. Under the fore magazine is a main magazine, which is then used to lower the cones on the ke stand area. At least two sets of cones are in the round run, in order to save time, even during a running shot, the transport and the To be able to sort the cones. The ball is over a separate Ka nal fed from the ball return.

Diese bekannten Kegelaufstellvorrichtungen weisen eine aufwendige Mechanik auf, die einen großen Platzbedarf durch die benötigten Transporteinrichtungen erfordert. Hinzu kommt, daß sich ein Kegel leicht verklemmen kann und Störungen nur durch entsprechendes Fachperso nal behoben werden können. Ein Nachrüsten einer vorhandenen Kegelbahn mit einer solchen Vorrichtung erfordert einen erheblichen Aufwand, besonders auch bauliche Abänderungen.These known cone erection devices have a complex mechanism, the one large space required by the required transport facilities. On top of that a cone can easily jam and faults can only be caused by a specialist nal can be fixed. Retrofitting an existing bowling alley with one Device requires considerable effort, especially structural changes.

Aus der US-PS 5 226 648 ist eine Bildaufzeichnungseinrichtung im Bereich des Kegelfeldes einer Bowlingbahn bekannt, mittels der gefallene und/oder stehengebliebene Kegel durch Bilddaten erfaßt werden. Hierbei wird durch eine digitale Analyse der erhaltenen Bilddaten die Anzahl der verbleibenden Kegel bestimmt, nachdem zunächst das ganze Kegelfeld aufge zeichnet wird. Insbesondere soll hierbei das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des er sten Kegels fehlerfrei festgestellt werden.From US Pat. No. 5,226,648 is an image recording device in the area of the cone field known a bowling alley by means of the fallen and / or stopped skittles Image data are captured. This is done by digital analysis of the image data obtained The number of remaining cones determines after the whole cone field is first opened is drawn. In particular, the presence or absence of he should most cone can be determined without errors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufstel len von Kegeln auf einer Kegelbahn so auszubilden, daß das Aufstellen der Kegel ohne auf wendige Mechanik und bei kompakter Bauform ohne Seile ausgeführt werden kann, so daß eine vorhandene Kegelbahn ohne nennenswerten Bauaufwand umgerüstet werden kann, wo bei zudem eine einfache Anpassung an verschiedene Kegelkonfigurationen und Spielabläufe möglich sein soll. The invention has for its object a method and an apparatus for installation len of cones on a bowling alley so that the cone is set up without agile mechanics and compact design can be carried out without ropes, so that an existing bowling alley can be converted without significant construction work, where with easy adaptation to different cone configurations and game sequences should be possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen durch die Merkmale in den Ansprü chen 1 und 3 gelöst. Dadurch, daß das Kegelfeld, das die Kegelstandfläche und den umge benden Bereich umfaßt, auf dem sich umgefallene und noch stehende Kegel befinden können, optisch abgetastet wird und Bilddaten von den Kegeln aufgezeichnet werden, die in einer Bildverarbeitungseinrichtung mit vorgegebenen Bilddaten verglichen werden, worauf ent sprechend dem Ergebnis des Vergleichs eine Kegelaufstelleinrichtung angesteuert wird, wel che die Kegel vom Kegelfeld aufnimmt und wieder auf der Kegelstandfläche positioniert oder in ein Kegeldepot befördert, kann der mechanische Aufwand beim Aufstellen der Kegel auf ein Minimum reduziert werden, weil die Kegelaufstelleinrichtung alle wesentlichen Daten zum Aufnehmen und Absetzen der Kegel über die Bildverarbeitungseinrichtung erhält.This object is achieved essentially by the features in the claims Chen 1 and 3 solved. The fact that the cone field, the cone footprint and the reverse includes the area on which fallen and still standing cones can be located, is optically scanned and image data is recorded from the cones that are in a Image processing device are compared with predetermined image data, whereupon ent According to the result of the comparison, a cone-setting device is driven, which che picks up the cone from the cone field and repositions it on the cone base or transported to a cone depot, the mechanical effort when setting up the cone can a minimum can be reduced because the cone erector has all the essential data for picking up and setting down the cone via the image processing device.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail for example with reference to the drawing. Show it

Fig. 1 in einer schematischen Ansicht von vorne die Kegelstandfläche mit der darüber an geordneten Kegelaufstelleinrichtung, Fig. 1 is a schematic front view of the pin supporting surface with the about to parent Kegelaufstelleinrichtung

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 2 is a side view of the device according to Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2, Fig. 3 is a plan view of a device according to FIGS. 1 and 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 2 in einer anderen Betriebsstellung der Vor richtung, Fig. 4 is a side view corresponding to Fig. 2 in a different operating position of, on the direction of

Fig. 5 eine Darstellung des Greifers mit Führung, Fig. 5 is a representation of the gripper with a guide,

Fig. 6 eine Ansicht des Greifers in der Greifstellung an einem Kegelkopf, Fig. 6 is a view of the gripper in the gripping position on a cone head,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Greifers von Fig. 6, Fig. 7 is a side view of the gripper of Fig. 6,

Fig. 8 eine Ansicht des Kegelstandes von vorne mit abgesenkter Kugeleinlaufsperre, Fig. 8 is a view of the truncated object from the front with a reduced ball inlet lock,

Fig. 9 eine Ansicht des Kegelstandes mit angehobener Kugeleinlaufsperre, und Fig. 9 is a view of the cone stand with raised ball inlet lock, and

Fig. 10 ein Blockschaltbild des Verfahrensablaufs. Fig. 10 is a block diagram of the process flow.

In den Fig. 2 und 3 ist mit 1 das Kegelfeld einer üblichen Kegelbahn bezeichnet, das neben der Kegelstandfläche mit den in Fig. 3 wiedergegebenen beispielsweise neun Kegeln 2 eine Kegelgrube 3 zur Aufnahme gefallener Kegel und einen Bereich 4 umfaßt, der vor der Kegel standfläche liegt und in dem gefallene Kegel nach einem Kugelwurf liegen können. Dieses Kegelfeld 1 wird durch wenigstens eine Bildaufzeichnungseinrichtung 5 optisch abgetastet bzw. überwacht, wie dies in Fig. 1 und 2 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, die den Strahlengang von einer Kamera 5 darstellen. Zusätzlich zu der Kamera 5 oder anstelle der Kamera 5 können beispielsweise auf der Längsachse des Kegelfeldes 1 hintereinander zwei Kameras 5' vorgesehen werden (Fig. 2), von denen jede etwa die Hälfte des Kegelfeldes 1 abtastet. Es sind auch andere Kamerapositionen möglich.In FIGS. 2 and 3 is 1 the pin deck of a conventional bowling lane called, in addition to the pin supporting surface in Fig. 3 reproduced, for example, nine cones 2 is a cone pit 3 for receiving fallen cone and an area 4 comprises, the floor before the cone lies in the fallen cone after a shot. This cone field 1 is optically scanned or monitored by at least one image recording device 5 , as is indicated in FIGS. 1 and 2 by dash-dotted lines which represent the beam path from a camera 5 . In addition to the camera 5 or instead of the camera 5 , two cameras 5 'can be provided in succession on the longitudinal axis of the cone field 1 ( FIG. 2), each of which scans approximately half of the cone field 1 . Other camera positions are also possible.

Als Bildaufzeichnungseinrichtung kann eine CCD-Digitalkamera oder eine Videokamera vorgesehen werden. Anstelle der dargestellten stationär angeordneten Kameras kann auch eine bewegliche Bildaufzeichnungseinrichtung, beispielsweise eine CCD-Zeilenkamera vor gesehen werden, die über das Kegelfeld 1 bewegt wird.A CCD digital camera or a video camera can be provided as the image recording device. Instead of the stationary cameras shown, it is also possible to see a movable image recording device, for example a CCD line camera, which is moved over the cone field 1 .

Die Bildverarbeitungseinrichtung kann auch in der Weise ausgebildet sein, daß an jedem Ke gelkopf eine Reflexschicht oder dgl. vorgesehen wird, so daß die Kegelköpfe beispielsweise mittels eines Laserstrahls abgetastet werden können. Auch in dieser Weise kann eine exakte Positionsbestimmung eines Kegelkopfes für einen Greifer vorgesehen werden.The image processing device can also be designed in such a way that at each key gel head a reflective layer or the like. Is provided so that the cone heads, for example can be scanned by means of a laser beam. Even in this way, an exact Position determination of a cone head can be provided for a gripper.

Eine weitere Art einer Bildaufzeichnungseinrichtung besteht in der Abtastung der Kegel mit tels eines Ultraschallsensors, der ein Bild der auf dem Kegelfeld 1 befindlichen Kegel auf zeichnet.Another type of image recording device consists in the scanning of the cone by means of an ultrasonic sensor which records an image of the cone located on the cone field 1 .

Nach einer weiteren Ausgestaltung kann in jedem Kegel wenigstens ein Senderimplantat vor gesehen werden, das mittels eines über dem Kegelfeld angeordneten Empfängers abgetastet werden kann. Hierbei kann beispielsweise für die Ermittlung der Position eines Kegelkopfes ein Senderimplantat im Kegelkopf vorgesehen sein, während zur Ermittlung der Achsaus richtung ein weiteres Senderimplantat im unteren Teil des Kegels vorgesehen wird.According to a further embodiment, at least one transmitter implant can be placed in each cone can be seen, which is scanned by means of a receiver arranged above the cone field can be. This can be used, for example, to determine the position of a cone head a transmitter implant can be provided in the cone head while determining the axis direction another transmitter implant is provided in the lower part of the cone.

Bei diesen Ausführungsformen erfolgt die Abtastung durch eine bewegliche Aufzeichnungs einrichtung, vorzugsweise durch zeilenförmige Abtastung in den beiden Achsrichtungen, die durch die Längs- und Querschienen vorgegeben sind, wobei die gewonnenen Bilddaten auf gezeichnet und der Bildverarbeitung zugeführt werden, wie dies bei einer Kamera 5 der Fall ist.In these embodiments, the scanning is carried out by a movable recording device, preferably by line-shaped scanning in the two axial directions, which are predetermined by the longitudinal and transverse rails, the image data obtained being recorded and fed to the image processing, as is the case with a camera 5 Case is.

Durch die Bildaufzeichnungseinrichtung 5 werden die auf dem Kegelfeld 1 vorhandenen Ke gel 2 erfaßt, unabhängig davon, ob diese liegen oder stehen. Die aufgezeichneten Bilder der Kegel werden in einer Bildverarbeitungseinrichtung 6 (Fig. 10) weiterverarbeitet, die in der Bildaufzeichnungseinrichtung bzw. Kamera 5 integriert oder nachgeschaltet sein kann. In der Bildverarbeitungseinrichtung 6 werden die von der Kamera 5 eingelesenen Bilder der Kegel in einer Vergleichseinrichtung 7 mit abgespeicherten Kegelbildern verglichen, worauf durch eine Einrichtung 8 eine Positionsbestimmung der einzelnen optisch abgetasteten Kegel vor zugsweise derart erfolgt, daß in etwa der Mittelpunkt eines Kegelkopfes und im Falle eines liegenden Kegels zusätzlich die Ausrichtung der Kegelachse bestimmt wird. Hierauf wird über eine Steuereinrichtung 9 eine allgemein mit 10 bezeichnete Kegelaufstelleinrichtung angesteuert, mittels der gefallene Kegel einzeln gegriffen und auf der Kegelstandfläche posi tioniert oder in einem Depot abgesetzt werden können.By the image recording means 5 present on the pin deck 1 Ke be detected gel 2, regardless of whether they lie or stand. The recorded images of the cones are further processed in an image processing device 6 ( FIG. 10), which can be integrated in the image recording device or camera 5 or connected downstream. In the image processing device 6 , the images of the cones read by the camera 5 are compared in a comparison device 7 with stored cone images, whereupon a device 8 determines the position of the individual optically scanned cones, preferably in such a way that approximately the center of a cone head and in the case of a lying cone the orientation of the cone axis is also determined. Then a control device 9 is used to control a cone-setting device, generally designated 10 , by means of which the fallen cone can be gripped individually and positioned on the cone stand area or placed in a depot.

Die Figuren zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Kegelaufstelleinrichtung 10, die zwei Längsschienen 11 längs der beiden Seiten des Kegelfeldes 1, eine darauf verschieb bar geführte Querschiene 12 und einen darauf verschiebbar geführten Greiferschlitten 13 um faßt, an dem ein in senkrechter Richtung verfahrbarer und um seine Achse verdrehbarer Grei fer 14 geführt ist.The figures show a preferred embodiment of a cone erection device 10 , which comprises two longitudinal rails 11 along the two sides of the cone field 1 , a cross rail 12 displaceably guided thereon and a gripper carriage 13 displaceably guided thereon, on which a movable in the vertical direction and about its axis rotatable Grei fer 14 is guided.

In Fig. 3 ist mit 15 ein Servomotor bezeichnet, der beispielsweise Zahnriemen längs der sta tionären Längsschienen 11 zum Verfahren der Querschiene 12 über das Kegelfeld 1 antreibt. Mit 16 ist ein Servomotor auf dem Greiferschlitten 13 bezeichnet, der eine Seiltrommel 17 (Fig. 5) antreibt, auf der ein Seil 18 aufgewickelt ist, dessen Enden am oberen und unteren Ende einer vertikalen Hubschiene 19 befestigt ist. Am Greiferschlitten 13 ist eine senkrecht angeordnete Platte 20 mit bei 21 angedeuteten Führungsrollen befestigt, zwischen denen die Hubschiene 19 senkrecht verfahrbar ist. Durch den Elektromotor 16 kann somit über die Seil trommel 17 der Greifer 14 mit der Hubschiene 19 in der Führung an der Platte 20 angehoben und abgesenkt werden.In Fig. 3, 15 denotes a servo motor, which drives, for example, toothed belt along the sta tionary longitudinal rails 11 for moving the cross rail 12 over the cone field 1 . 16 with a servo motor on the gripper slide 13 , which drives a cable drum 17 ( FIG. 5), on which a cable 18 is wound, the ends of which are attached to the upper and lower ends of a vertical lifting rail 19 . A vertically arranged plate 20 is fastened to the gripper slide 13 with guide rollers indicated at 21 , between which the lifting rail 19 can be moved vertically. By the electric motor 16 can thus be lifted and lowered on the cable drum 17 of the gripper 14 with the lifting rail 19 in the guide on the plate 20 .

Auf der auf einer Seite nach außen über das Kegelfeld 1 verlängerten Querschiene 12 ist am äußeren Ende ein Antriebsmotor 15' angeordnet, der über Zahnriemen den Hubschlitten 13 längs der Querschiene 12 antreibt. Der Hubschlitten kann damit bis nahe an die Seitenwand des Kegelfeldes 1 verfahren werden, wie Fig. 1 zeigt.On the cross rail 12, which is extended on one side outwards via the conical field 1 , a drive motor 15 ′ is arranged at the outer end, which drives the lifting slide 13 along the cross rail 12 via toothed belts. The lifting slide can thus be moved close to the side wall of the cone field 1 , as shown in FIG. 1.

Die auf dem Greiferschlitten 13 bzw. an der Platte 20 (Fig. 5) drehbar gelagerte Seiltrommel 17 ist so angeordnet, daß zumindest in der abgesenkten Endstellung der Hubschiene 19 die obere Seilaufhängung an die Stelle längs der Seiltrommel zu liegen kommt, an der die erste Seilwindung liegt, so daß erst in der in Fig. 5 wiedergegebenen, angehobenen Stellung der Hubschiene 19 das Seil 18 schräg zur Seiltrommel 17 zu liegen kommt, während in der unte ren Endstellung das Seil 18 im wesentlichen senkrecht zur Achse der Seiltrommel 17 angreift.The cable drum 17, which is rotatably mounted on the gripper slide 13 or on the plate 20 ( FIG. 5), is arranged in such a way that, at least in the lowered end position of the lifting rail 19, the upper cable suspension comes to rest on the position along the cable drum at which the first Cable turn is so that the rope 18 comes to lie obliquely to the cable drum 17 only in the raised position of the lifting rail 19 shown in FIG. 5, while in the unte ren end position the cable 18 engages essentially perpendicular to the axis of the cable drum 17 .

Die Hubschiene 19 kann beispielsweise rohrförmig ausgebildet sein, wobei in dem Hohlraum der Hubschiene 19 ein in Fig. 6 dargestellter Stab 23 verdrehbar geführt ist, der mit dem Grei fer 14 am unteren Ende und einem Planetengetriebemotor 22 mit eingebautem Drehgeber am oberen Ende verbunden ist. Hierdurch kann durch den Elektromotor 22 der Greifer 14 um seine vertikale Achse verdreht werden, unabhängig von der Hubbewegung der Hubschiene 19.The lifting rail 19 can be tubular, for example, with a rod 23 shown in FIG. 6 being rotatably guided in the cavity of the lifting rail 19, which rod is connected to the gripper 14 at the lower end and a planetary geared motor 22 with a built-in rotary encoder at the upper end. As a result, the gripper 14 can be rotated about its vertical axis by the electric motor 22 , regardless of the lifting movement of the lifting rail 19 .

Fig. 6 und 7 zeigen im einzelnen einen Greifer 14. An der Hubschiene 19 ist beispielsweise über einen Federring 24 ein Rahmen oder ein topfförmiges Bauteil 25 verdrehbar angebracht, das über eine Querstrebe 26 mit dem Stab 23 fest verbunden ist, der in der Hubschiene 19 durch den Motor 22 verdrehbar ist. In dem haubenförmigen Bauteil 25 sind zwei doppelarmi ge Greifelemente 27 um Achsen 28 schwenkbar gelagert. Zwischen den beiden innenliegen den Abschnitten 29, die durch eine Feder 30 in die Offenstellung des Greifers 14 zusammen gedrückt werden, ist ein Steuernocken 31 verdrehbar gelagert, der durch eine Antriebsein richtung, beispielsweise einen Magnetmotor 32 (Fig. 7) verdrehbar ist, der auf der Außenseite des Bauteils 25 angebracht sein kann. Der in Fig. 6 in der Greifstellung wiedergegebene Noc ken 31 kann durch den Magnetmotor 32 in die in Fig. 5 wiedergegebene Stellung verdreht werden, in der die Feder 30 die Greifelemente 27 in die Offenstellung drückt. FIGS. 6 and 7 show in detail a grippers 14. On the lifting rail 19 , for example, a frame or a cup-shaped component 25 is rotatably attached via a spring ring 24 , which is fixedly connected via a cross strut 26 to the rod 23 , which can be rotated in the lifting rail 19 by the motor 22 . In the hood-shaped component 25 , two Doppelarmi ge gripping elements 27 are pivotally mounted about axes 28 . Between the two inner sections 29 , which are pressed together by a spring 30 into the open position of the gripper 14 , a control cam 31 is rotatably mounted, which can be rotated by a drive device, for example a magnetic motor 32 ( FIG. 7) the outside of the component 25 can be attached. The reproduced in Fig. 6 in the gripping position ken Noc 31 may by the magnetic motor 32 shown in Fig. 5 reproduced position are twisted, in which the spring 30 presses into the open position, the gripping elements 27.

Die den Kopf eines Kegels 2 erfassenden Greifelemente 27 sind so geformt, daß sie eine Teilfläche des Kegelkopfes so umschließen, daß der Kegel 2 nicht nur in senkrechter Rich tung, sondern auch quer zu seiner Längsachse in der Greifstellung fixiert wird. Hierzu sind die Greifelemente 27 mit einer der Kugelkopffläche entsprechenden konkaven Anlagefläche 33 versehen, die in Fig. 7 schraffiert wiedergegeben ist. Die Greifelemente 27 weisen an den unteren Enden jeweils zwei nach innen gebogene Fortsätze 34 auf, die den Kegelkopf am Übergang zum Kegelhals hintergreifen und damit den Kegel in der im Greifer hängenden Stellung quer zu seiner Längsachse im Greifer zentrieren und in der zentrierten Stellung fest halten.The head of a cone 2 gripping elements 27 are shaped so that they enclose a partial surface of the cone head so that the cone 2 device is fixed not only in the vertical direction but also transversely to its longitudinal axis in the gripping position. For this purpose, the gripping elements 27 are provided with a concave contact surface 33 corresponding to the spherical head surface, which is shown hatched in FIG. 7. The gripping elements 27 each have at the lower ends two inwardly bent extensions 34 which engage behind the cone head at the transition to the cone neck and thus center the cone in the gripper in the position hanging transversely to its longitudinal axis and hold it firmly in the centered position.

Wenn durch den Greifer 14 ein liegender Kegel erfaßt werden soll, wird zunächst durch die Steuereinrichtung 9 (Fig. 10) der Elektromotor 15 zum Verfahren der Querschiene 12 und der Elektromotor 15' zum Verfahren des Greiferschlittens 13 so angesteuert, daß der Greifer 14 über dem Mittelpunkt des Kegelkopfes positioniert wird, der durch die Kamera 5 und die Po sitioniereinrichtung 8 bestimmt ist. Zugleich wird durch die Positioniereinrichtung 8 in Ver bindung mit der Bildvergleichseinrichtung 7 die Ausrichtung der Längsachse des gefallenen Kegels festgelegt, wobei der Motor 22 auf der Hubschiene 19 so angesteuert wird, daß sich der Greifer 14 in eine Stellung verdreht, in der die beiden Greifelemente 27 an den gegen überliegenden Seiten des Kopfes des liegenden Kegels angreifen. Nach dieser Ausrichtung des Greifers 14 relativ zum Kegelkopf wird über Ansteuerung des Elektromotors 16 der Grei fer 14 abgesenkt.If a lying cone is to be gripped by the gripper 14 , the electric motor 15 for moving the cross rail 12 and the electric motor 15 'for moving the gripper carriage 13 are first controlled by the control device 9 ( FIG. 10) so that the gripper 14 over the The center of the cone head is positioned, which is determined by the camera 5 and the positioning device 8 . At the same time, the alignment of the longitudinal axis of the fallen cone is determined by the positioning device 8 in connection with the image comparison device 7 , the motor 22 being controlled on the lifting rail 19 in such a way that the gripper 14 rotates into a position in which the two gripping elements 27 attack the opposite side of the head of the lying cone. After this alignment of the gripper 14 relative to the cone head is actuated by the electric motor 16 of the Grei fer 14 is lowered.

Im Greifer 14 ist ein Näherungssensor 35 angeordnet, der die Annäherung des Greifers an den Kegelkopf feststellt und bei einem vorgegebenen Abstand des Sensors 35 relativ zum Kegel kopf den Magnetmotor 32 zum Verdrehen des Nockens 31 ansteuert. Hierbei wird der Noc ken 31 nicht vollständig in die in Fig. 6 wiedergegebene Greifstellung verdreht, sondern in eine Zwischenstellung, in der die beiden Greifelemente 27 durch den Kegelhals begrenzt sich um den Kegelkopf legen, so daß aufgrund der Wölbung der Greifelemente 27 der Kegelkopf zwar lose erfaßt und angehoben werden kann, aber der Kegel selbst nicht fixiert wird. Wäh rend des Anhebens des Kegels kann sich dieser zwischen den noch nicht vollständig ge schlossenen Greifelementen 27 durch Schwerkraftwirkung - gegebenenfalls unter leichtem Auseinanderdrücken der Greifelemente 27 entgegen der Kraft der Feder 30 - so ausrichten, daß seine Längsachse im wesentlichen in Richtung der Längsachse des Greifers 14 liegt. In dieser angehobenen Stellung des im Greifer 14 nach unten hängenden Kegels wird durch weiteres Verdrehen des Nockens 31 der Greifer vollständig geschlossen, wobei sich die Grei felemente 27 dicht an den Kegelkopf anlegen und dabei den Kegel relativ zum Greifer 14 zentrieren. Während des Greifvorgangs steht der Magnetmotor 32 dauernd unter Spannung. Dadurch wird ein ständiges Nachfassen und am Ende eine Stabilisierung durch die Form des Nockens erreicht. Bei Bedarf kann der Drehmagnet kräftemäßig elektrisch gesteuert werden.In the gripper 14 , a proximity sensor 35 is arranged, which detects the approach of the gripper to the cone head and controls the magnetic motor 32 for rotating the cam 31 at a predetermined distance of the sensor 35 relative to the cone. Here, the Noc ken 31 is not completely rotated in the gripping position shown in Fig. 6, but in an intermediate position in which the two gripping elements 27 delimited by the cone neck are placed around the cone head, so that due to the curvature of the gripping elements 27 the cone head can be loosely gripped and raised, but the cone itself is not fixed. While the cone is being lifted, it can align itself between the not yet fully closed gripping elements 27 by the action of gravity - possibly with a slight pushing apart of the gripping elements 27 against the force of the spring 30 - so that its longitudinal axis essentially in the direction of the longitudinal axis of the gripper 14 lies. In this raised position of the cone hanging down in the gripper 14, the gripper is completely closed by further rotation of the cam 31 , the gripping elements 27 fitting closely to the cone head and thereby centering the cone relative to the gripper 14 . During the gripping process, the magnetic motor 32 is constantly under tension. This ensures constant follow-up and ultimately stabilization through the shape of the cam. If required, the rotary magnet can be electrically controlled.

Der so erfaßte Kegel kann durch entsprechende Ansteuerung der einzelnen Elektromotore auf dem Kegelstandfeld positioniert und abgesetzt werden oder beispielsweise während eines Kegelspiels in ein Kegeldepot 36 transportiert werden, wie es in den Fig. 2, 3 und 4 wieder gegeben ist. The cone detected in this way can be positioned and set down on the cone standing field by appropriate control of the individual electric motors or, for example, can be transported to a cone depot 36 during a cone game, as is shown in FIGS . 2, 3 and 4.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kegeldepot 36 auf der Innenseite einer an sich bekannten, plattenförmigen Kugeleinlaufsperre 37 angeordnet, die längs Führungsstäben 39 beiderseits des Kegelfeldes 1 geführt und über einen Antriebsmotor 38 (Fig. 4) anhebbar und absenkbar ist. Auf der Innenseite der sich über die Breite des Kegelfeldes 1 erstreckenden Kugeleinlaufsperre 37 sind Kegeltaschen 40 ausgebildet, die zweckmäßigerweise in einem Abstand voneinander angeordnet sind, wie Fig. 8 und 9 zeigen. In diesen Kegeltaschen 40 kann mittels des Greifers 14 ein nicht benötigter Kegel 2 zwischengelagert werden, bevor nach dem Ende eines Kegelspiels der Kegel auf der Kegelstandfläche mittels des Greifers 14 positioniert wird. Zum Absetzen und Erfassen eines Kegels in einer Kegeltasche wird jeweils die Kugeleinlaufsperre 37 abgesenkt, wie dies Fig. 8 zeigt. Die Kugeleinlaufsperre 37 ist über Seile 41 mit einer vom Motor 38 angetriebenen, als Seiltrommel wirkenden Welle 42 verbunden, wobei die Anbringung der Seile 41 an der Platte 37 einerseite und an der Welle 42 so ausgelegt ist, daß die Seile 41 in der abgesenkten Stellung schräg verlaufen, wie Fig. 8 zeigt, während in der angehobenen Stellung in Fig. 9 die Befestigungsstelle des Seils 41 an der Platte an der Stelle der letzten Windung des Seils auf der Welle 42 liegt, so daß in der angehobenen Stel lung das Seil 41 senkrecht zur Platte 37 angreift.In the illustrated embodiment, the cone depot 36 is arranged on the inside of a known, plate-shaped ball inlet lock 37 which is guided along guide rods 39 on both sides of the cone field 1 and can be raised and lowered via a drive motor 38 ( FIG. 4). Cone pockets 40 are formed on the inside of the ball inlet stop 37 , which extend over the width of the cone field 1 and are expediently arranged at a distance from one another, as shown in FIGS. 8 and 9. In these tapered pockets 40, an unneeded cone 2 can be stored by means of the gripper 14 prior to the end of a bowling game, the cone is positioned on the pin supporting surface by means of the gripper fourteenth In order to deposit and capture a cone in a conical pocket, the ball inlet lock 37 is lowered, as shown in FIG. 8. The ball inlet lock 37 is connected via cables 41 to a shaft 42 which is driven by the motor 38 and acts as a cable drum, the attachment of the cables 41 on the plate 37 on one side and on the shaft 42 being designed such that the cables 41 are inclined in the lowered position run, as shown in Fig. 8, while in the raised position in Fig. 9, the fastening point of the rope 41 on the plate at the location of the last turn of the rope on the shaft 42 , so that in the raised position the rope 41 vertically to plate 37 attacks.

Die Schienen 11 und 12 der beschriebenen Kegelaufstelleinrichtung 10 können so angeordnet sein, daß ein mittels des Greifers 14 an eine andere Stelle transportierter Kegel unmittelbar über den auf der Kegelstandfläche abgesetzten Kegeln bewegt wird. Hierdurch ergibt sich eine geringe Bauhöhe der Kegelaufstelleinrichtung 10. Die Bauhöhe kann zusätzlich dadurch verringert werden, daß die Bildverarbeitungseinrichtung 6 den Greifer 14 unter Einbeziehung der Bilddaten von noch stehenden Kegeln so ansteuert, daß ein vom Greifer 14 nur etwas an gehobener Kegel - wie Fig. 1 zeigt - zwischen den noch stehenden Kegeln 2 auf der Kegel standfläche bewegt wird. Hierbei werden die von der Kamera 5 aufgenommenen Bilddaten der stehenden Kegel 2 mit verarbeitet. Hierdurch kann im wesentlichen in einer Ebene un mittelbar über dem Kegelfeld 1 gearbeitet werden, wobei auch das Kegeldepot 36 auf der gleichen Ebene liegt, nachdem die Kugeleinlaufsperre immer geschlossen wird, wenn die Ke gelaufstelleinrichtung 10 aktiviert wird.The rails 11 and 12 of the described cone positioning device 10 can be arranged in such a way that a cone transported to another location by means of the gripper 14 is moved directly over the cones placed on the cone standing surface. This results in a low overall height of the cone positioning device 10 . The overall height can also be reduced in that the image processing device 6 controls the gripper 14 , including the image data of cones that are still standing, in such a way that a cone that is only slightly raised by the gripper 14 - as shown in FIG. 1 - opens between the still standing cones 2 the cone footprint is moved. In this case, the image data of the standing cones 2 recorded by the camera 5 are also processed. As a result, work can essentially be carried out in one plane directly above the cone field 1 , the cone depot 36 also being on the same plane after the ball inlet lock is always closed when the keel adjustment device 10 is activated.

Es sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Bauweise möglich. So kann bei spielsweise eine Kamera auch am Greifer 14 angebracht werden, beispielsweise um das Er fassen eines Kegelkopfes zu unterstützen oder damit ein beim Aufstellen umgefallener Kegel schneller wieder aufgestellt werden kann. Various modifications of the construction described are possible. For example, a camera can also be attached to the gripper 14 , for example to support the grasping of a cone head or so that a cone that has fallen over can be set up again more quickly.

Weiterhin ist es möglich, beispielsweise über die Länge der Querschiene 12 eine Zeilenkame ra vorzusehen, mittels der durch Überfahren des Kegelfeldes 1 mittels der Querschiene 12 eine optische Aufzeichnung der Kegelfeldes 1 erhalten wird. Ebenso ist es möglich, die Ka mera 5 über dem Kegelfeld 1 verschwenkbar und/oder verfahrbar anzuordnen.Furthermore, it is possible, for example, to provide a line name ra over the length of the transverse rail 12 , by means of which an optical recording of the conical field 1 is obtained by crossing the conical field 1 by means of the transverse rail 12 . It is also possible to arrange the camera 5 pivotably and / or movably above the cone field 1 .

Anstelle der beschriebenen Kegelaufstelleinrichtung 10 kann auch eine andere Ausgestaltung vorgesehen sein, bei der mittels einer Bildaufzeichnungseinrichtung 5 die Kegel 2 erfaßt und durch eine von der Bildverarbeitungseinrichtung gesteuerte Mechanik abtransportiert und dann wieder auf den Kegelstand aufgestellt werden. Beispielsweise kann die Bildaufzeich nungseinrichtung 5 lediglich die in der Kegelgrube 3 liegenden Kegel optisch abtasten und eine Greifervorrichtung ansteuern, welche die Kegel in ein Kegelmagazin transportiert, das durch Absenken über dem Kegelstand die Kegel wieder aufstellt. Hierbei kann auch mit einer Gruppe von Kegeln gearbeitet werden. Insgesamt bietet die optische Überwachung des Kegel feldes verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten der Aufstellmechanik.Instead of the described cone erection device 10 , another embodiment can also be provided, in which the cones 2 are detected by means of an image recording device 5 and transported away by a mechanism controlled by the image processing device and then set up again on the cone stand. For example, the image recording device 5 can only optically scan the cones located in the cone pit 3 and actuate a gripper device which transports the cones into a cone magazine which, by lowering them above the cone position, sets up the cones again. You can also work with a group of cones. Overall, the optical monitoring of the cone field offers various design options for the installation mechanism.

Die erfindungsgemäße Bauform mit optischer Überwachung des Kegelfeldes ermöglicht durch Programmänderung oder durch Auswechseln eines Programms die Anpassung an alle erdenklichen Kegelstand-Konfigurationen, unabhängig davon, ob es sich um eine Kegelbahn, eine Bowlingbahn oder eine andere Art eines Kegelspiels handelt. Die beschriebene Vorrich tung kann somit bei allen Bahnarten zur Anwendung kommen und vor allem auch ohne weite res bei vorhandenen Kegelbahnen anstelle von Seilautomaten eingebaut werden, ohne daß umfangreiche Umbauten und Abänderungen erforderlich sind.The design according to the invention with optical monitoring of the cone field enables Adaptation to everyone by changing the program or changing a program cone stand configurations, regardless of whether it's a bowling alley, a bowling alley or other type of skittles. The described Vorrich This means that the system can be used with all types of railways and, above all, without any distance res in existing bowling alleys instead of cable machines, without extensive conversions and modifications are required.

Die optische Überwachung des Kegelfeldes 1 bietet zusätzlich die Möglichkeit, die Kugelpo sition mit auszuwerten, beispielsweise durch Bilderfassung der Kugel Gassenwertung, Durchläuferwertung und dgl. durchzuführenThe optical monitoring of the cone field 1 additionally offers the possibility of evaluating the ball position, for example by performing image acquisition of the ball, lane evaluation, run-through evaluation and the like

Anstelle der beschriebenen Kegelaufstelleinrichtung 10 kann auch ein einarmiger Gelenkro boter vorgesehen sein, der einen Kegel greift und auf die vorgesehene Position transportiert. Ebenso können mehrere derartiger Roboterarme mit Greifer vorgesehen werden. Es ist auch möglich, mehrere Einzelroboter für bestimmte Aufgaben vorzusehen. Ebenso können be stimmte automatische Vorgänge mit rein mechanischen Vorgängen kombiniert werden, wie beispielsweise mit dem Abräumen des Kegelstandes mittels eines Schiebers, wobei die Bild aufzeichnung der Kegel in der Kegelgrube erfolgt.Instead of the described cone erection device 10 , a one-armed articulated robot can also be provided, which grips a cone and transports it to the intended position. Likewise, several such robot arms with grippers can be provided. It is also possible to provide several individual robots for certain tasks. Likewise, certain automatic processes can be combined with purely mechanical processes, such as, for example, clearing the cone position by means of a slide, with the cones being recorded in the cone pit.

Bei 43 ist an der Bildverarbeitungseinrichtung 6 bzw. an der Steuereinrichtung 9 eine Ein- Ausgabeeinrichtung beispielsweise in Form von Tasten vorgesehen, um durch manuelle Ein gabe eine bestimmte Kegelkonfiguration vorzugeben, die durch die Kegelaufstelleinrichtung 10 ausgeführt wird. Mit Achsrechner, Servoverstärker und Achsantrieb mit Inkrementalgeber sind noch die erforderlichen Elemente angedeutet, die zum Ausführen der einzelnen Bewe gungen an der Kegelaufstelleinrichtung erforderlich sind.At 43 , an input / output device, for example in the form of keys, is provided on the image processing device 6 or on the control device 9 , in order to specify a specific cone configuration by manual input, which is carried out by the cone positioning device 10 . With the axis computer, servo amplifier and final drive with incremental encoder, the necessary elements are indicated, which are necessary for executing the individual movements on the cone positioning device.

Ein Vorteil der beschriebenen Vorrichtung ist weiterhin, daß stehengebliebene Kegel am En de eines Kegelspiels nicht abgeräumt und dann wieder aufgestellt werden müssen, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist. Die Bildverarbeitungseinrichtung erfaßt die stehengebliebenen Kegel und positioniert lediglich noch die zusätzlichen Kegel auf der Ke gelstandfläche. Auch wenn bei Aufstellen eines Kegels der Kegel wieder umfallen sollte, kann durch eine Kontrollaufnahme, vorzugsweise durch eine am Greifer 14 selbst ange brachte Kamera, der einzelne Kegel sofort wieder aufgestellt werden. Auch wenn während eines Spiels ein Kegel zwar stehen bleibt aber durch die Kugel oder einen anderen Kegel nur verschoben wird, kann die Position in einfacher Weise durch Bildverarbeitung festgestellt und der Kegelaufstelleinrichtung 10 mitgeteilt werden. Es können auch mehrere Kegelgreifer vor gesehen sein, wobei beispielsweise für Korrekturmaßnahmen gesonderte Greifer vorgesehen werden können.Another advantage of the device described is that cones that have remained at the end of a skittles game do not have to be cleared and then set up again, as is the case with the known devices. The image processing device detects the cones that have remained and only positions the additional cones on the cone surface. Even if the cone should fall over again when setting up a cone, the individual cone can be set up again immediately by means of a control recording, preferably by a camera attached to the gripper 14 itself. Even if a cone stops during a game but is only displaced by the ball or another cone, the position can be determined in a simple manner by image processing and communicated to the cone erection device 10 . Several cone grippers can also be seen before, separate grippers being able to be provided, for example, for corrective measures.

Als Antriebsmotoren an der Kegelaufstelleinrichtung 10 können AC-Servomotoren mit inte grierten Inkrementalgebern oder Schrittmotoren vorgesehen sein. Die Kegelaufstelleinrich tung kann mit mehreren CNC-gesteuerten Achsen als Bahnsteuerung arbeiten.AC servomotors with integrated incremental encoders or stepper motors can be provided as drive motors on the cone-setting device 10 . The cone positioning device can work with several CNC-controlled axes as path control.

Claims

1. Method for setting up skittles on a bowling alley or bowling alley, at least part of the skittles field ( 1 ) being optically scanned by means of at least one image recording device ( 5 ),
fallen and / or remaining cones ( 2 ) are captured by image data,
the recorded image data are processed in an image processing device ( 6 ) and compared with predetermined image data, whereupon a cone positioning device ( 10 ) is controlled by the image processing device, by means of which the cones are picked up and placed on the cone field ( 1 ) or in a cone depot ( 36 ) positioned who the.

2. The method according to claim 1, wherein a control device ( 9 ) has an adjustable or interchangeable program which controls the cone positioning device ( 10 ) in dependence on a predetermined game sequence.

3. Device for setting up skittles on a skittles or bowling alley, comprising at least one image recording device ( 5 ) arranged above the skittles field ( 1 ),
an image processing device ( 6 ) with a memory for image data and a control program for the game sequence, wherein
the data made available by the image processing device to the controller control a cone erection device ( 10 ) which grips the cones ( 2 ) and positions them at predetermined locations on the cone field ( 1 ) or in a cone depot ( 36 ).

4. The device according to claim 3, wherein one or more stationary cameras ( 5 ) are positioned above the cone field ( 1 ).

5. The device of claim 3, wherein at least one movable camera over the Cone field is slidably and / or pivotally arranged.

6. Device according to claims 3 to 5, wherein the cone erection device ( 10 ) on a longitudinal rails ( 11 ) guided over the cone field ( 1 ) displaceable cross rail ( 12 ) on which a gripper slide ( 13 ) is displaceable, which can be raised and lowerable gripper ( 14 ) carries.

7. The device according to claim 6, wherein the gripper ( 14 ) is rotatable about its lifting axis.

8. The device according to claim 3, wherein the ball mounting device ( 10 ) has at least one single-armed articulated robot which grips a cone, transports and sets it up again.

9. Device according to claims 3 to 8, wherein on the up and down movable ball inlet lock ( 37 ) a cone depot ( 36 ) is formed.

10. The device according to claim 5 and 6, wherein a camera is attached to the gripper ( 14 ) or a movable part ( 12 ) of the cone positioning device ( 10 ).

11. The device according to claim 3, wherein the image recording device is designed in the form of a laser beam which can be moved over the cone field ( 1 ) and which scans reflection layers attached to the individual cone heads.

12. The apparatus of claim 3, wherein an ultrasound sensor is provided as the image recording device, which uses ultrasound to take an image of the cone located on the cone field ( 1 ) and forwards the image data obtained to the image processing device.

13. The apparatus of claim 3, wherein the image recording device is designed in such a way that at least one transmitter implant is provided in each cone, which can be scanned by means of a receiver movably mounted over the cone field ( 1 ).