DE2003897C3 - Einrichtung zur Kennzeichnung von Fahrzeugkarosserien und optischen Abfrage der Kennzeichen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Kennzeichnung von Fahrzeugkarosserien und optischen Abfrage reflektierender, gegen Fremdlicht weitgehend unempfindlicher Kennzeichen bei einem Rechner gesteuerten Materialfluß- und Fertigungsvorgängen.

Zur Automatisierung der Fertigung ist eine selbsttätige Steuerung des Material- und Teileflusses sowie der Bearbeitungsvorgänge notwendig. Bei der Verwendung von elektronischen Datenverarbeitungsanlagen brauchen dabei die einzelnen Werkstücke nicht mehr selbst die vollständigen Informationen mit sich führen, sondern es genügt, wenn sie mit einer Kennziffer versehen werden, die an den Entscheidungsstellen abgelesen werden kann. Abhängig von der Kennziffer werden dann die zugeordneten Speicher mit Weg- und Bearbeitungsinformationen in der Datenverarbeitungsanlage angewählt, die ihrerseits wiederum die entsprechenden Steuerbefehle veranlaßt.

Zum Zweck der Transportsteuerung und des Bearbeitungsvorganges müssen in der Automobilfertigung die Karosserien mit einer der bisherigen, meist siebenstelligen Produktionsnummer entsprechenden Kennzeichnung versehen werden, die an Entscheidungsstellen, meist am Anfang und Ende eines jeden Fertigungsbereiches, automatisch gelesen werden kann. Die übliche Kennzeichnung und Abfrage von Gütern, wie z. B. Paketen, ist hier wegen des rauhen Betriebes nicht anwendbar.

Ein Kennzeichnungs- und Abfragesystem in der Automobilfertigung muß die folgenden Forderungen erfüllen.

Kennzeichnung und Lesung müssen absolut fehlerfrei sein. Das Lesegerät sollte deshalb verschleißfrei arbeiten und kaum Wartung benötigen. Außerdem dürfen Höhen- und Seitentoleranzen sowie Geschwindigkeit der Förderanlage die Zuverlässigkeit der Lesung nicht beeinträchtigen.

Außerdem, und das ist hier infolge der großen Stückzahlen sehr wesentlich, müssen die Kosten für die Kennzeichnung sehr gering sein; außerdem darf die Art der Kennzeichnung nicht an bestimmte Wagentypen gebunden sein und bei einem Typenwechsel geändert werden müßen.

Aus diesen vorstehend genannten Gründen heraus scheiden Verfahren aus, die einen besonderen Informationsträger erfordern.

In diesem Zusammenhang sei z. B. erwähnt, daß S bereits eine selbsttätige Förder- und Verteilanlage bekannt ist, bei der am Förderbehälter reflektierende, gegen Fremdlicht weitgehend unempfindliche Markierungen angeordnet sind, die optisch gelesen werden können. Zur Kennzeichnung des Fördergutes werden

ίο die Markierungen durch gesteuertes Aufsprühen von

z. B. Paraffin entsprechend einem Code abgedeckt (vgl.

z. B. US-PS 31 44 926). Eine derartige Anordnung ist relativ aufwendig.

Auch die grundsätzlich mögliche direkte magnetische

is Beschriftung der Karosserie kommt, insbesondere auch im Hinblick auf künftige Kunststoffkarosserien, nicht in Frage.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine für den rauhen Fertigungsbetrieb geeignete Einrichtung zu schaffen, mit der eine einfache, billige, jedoch gleichzeitig absolut fehlerfreie Aufbringung und Lesung einer Kennzeichnungsziffer auf den Fahrzeugkarosserien möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß cjadurch gelöst, daß durch vom Rechner gesteuerte Spritzdüsen reflektierende Strichkennzeichen auf die Karosserieböden aufspritzbar sind und die Striche an den Abfragestellen jeweils durch Leseelemente erfaßbar sind, die aus einem eine modulierte Strahlung liefernden Lichtsender und einem zugeordneten Empfänger mit auf die Modulationsfrequenz abgestimmten Resonanzverstärker bestehen, und daß während des Durchlaufes einer Karosserie durch einen die Striche überdeckenden Behandlungsabschnitt das gelesene Kennzeichen vorübergehend in einen Speicher übernehmbar ist.

Auf diese Weise werden die vorstehend angegebenen Forderungen erfüllt.

Da die Kennzeichnung durch die Tauchlackierung und den Unterbodenschutz überdeckt wird, muß sie — wie angegeben — gespeichert und nach Durchlauf durch diese Fertigungsbereiche erneuert werden. Hierzu kann, bei gegebener fester Reihenfolge der Karosserien, ein magnetischer Zielspeicher oder der Rechner selbst vorübergehend die Kennzeichnungsnummer speichern und anschließend die automatische Neukennzeichnung veranlassen.

Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert; es zeigt
F i g. 1 einen Ausschnitt aus einem Schema einer rechnergesteuerten Fahrzeug-Fertigungsanlage,

F i g. 2 bis 4 Beschriftungsvorrichtung, Karosserieboden und Codelesegerät in nicht maßstabsgerechter Darstellung und
Fig.5 den schaltungstechnischen Aufbau eines Leseelementes des Codelesegerätes.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, sollen die quer zur Förderrichtung auf einem Band 2 transportierten Automobilkarosserien 1 wahlweise mittels Hebebühnen 6 bis 8 auf eines der Montagebänder 3 bis 5 umgesetzt werden. Zur Kennzeichnung der Karosserien 1 mit einer siebenstelligen Produktionsziffer werden die Karosserieböden am Beginn des Förderbandes 2 durch vom Rechner 13 gesteuerte Spritzdüsen mit einer Strichkennzeichnung versehen, die in den Codelesegeräten 10 bis 12 abgefragt und an den Rechner zur Steuerung der Anlage gegeben wird.

Wie F i g. 2 — 4 erkennen lassen, besteht die Vorrichtung zur Kennzeichnung des Karosseriebodens im

wesentlichen aus zwei Reihen parallel zueinanderliegenden schlitzartigen Farbspritzdüsen D\ bis D_n, sowie Farbdüsen Da und De zur Markierung von Anfang und Ende des Kennzeichens. Die Düsen stehen über Magnetventile mit einem Farbbehälter iii Verbindung und werden je nach der gewünschten Strichcodierung für eine bestimmte Zeit geöffnet Hitrzu ist eine vom Rechner 13 angesteuerte Speichervorrichtung 5 vorgesehen, die die vorbestimmten Düsen durch Betätigen der Ventile kurzzeitig öffnet Durch den Spritzvorgang wird auf den Wagenboden die Kennziffer in Form eines Strichcodes aufgetragen. Jeder Strich K\ bis K_n entspricht dabei z. B. einem Bit mit der Bedeutung plus, während eine Lücke einem Bit mit der Bedeutung minus entspricht Wie außerdem ersichtlich, werden durch die Düsen Da und De außer der Produktionskennziffer mit z. B. 22 Bit noch Kennzeichen für den Anfang Ka und für das Ende Ke der zweizeiligen Information aufgetragen, damit bei der Parallellesung nur dann abgelesen wird, wenn sich die Informationen in der richtigen Lage zum optoelektronischen Codelesegerät befinden.

Die auf dem Boden der Karosserie I dargestellten Striche sind nicht maßstabsgetreu; man wird bis zu einem Leseabstand von 1—2 m mit Strichstärken von etwa 25 mm und Strichabständen von etwa ebenfalls 25 mm auskommen; die Länge der Striche muß dabei auf die Seitentoleranzen der Förderanlage abgestimmt sein.

Zur Kennzeichnung werden Reflexfarben nach DlN 67 520 benutzt; dies sind Farben, die gerichtet auffallendes Licht überwiegend in Lichteinfallsrichtung zurückstrahlen.

Unebenheiten der Bodenfläche, insbesondere durch den Unterbodenschutz, werden insoweit Rechnung getragen, als noch bei einem Lichteinfallswinkel bis etwa 30° die Kennzeichnung einwandfrei lesbar ist.

Zur Ablesung der Produktionsziffer dient ein optoelektronisches Codelesegerät. Sender und Empfänger zum Lesen von jeweils 1 Bit befinden sich in einem gemeinsamen Gehäuse. Die Kombination von π derartigen Leseelementen L\ bis L_n scwie zwei weiteren Leseelementen L_A und Le für die Freigabe der Lesung sind in einem gemeinsamen Rahmen untergebracht und stellen den Codeleser dar.

F i g. 5 zeigt den Schaltungsaufbau eines Leseelementes. Der Hochfrequenzgenerator 15 im Sender 14 erzeugt eine hochfrequente Wechselspannung, welche die Gallium-Arsenid-Luminenszenzdiode 16 zu einer modulierten Strahlung im infraroten Dereich anregt

ίο Das von der Kennzeichnung reflektierte, am Empfänger 17 auf treffende, modulierte Strahlenbündel erzeugt an der Fotodiode (18) eine HF-Spannung, die den Resonanzverstärker 19 ansteuert Die verstärkte Spannung wird im Demodulator 20 gleichgerichtet und im Kippverstärker 21 in ein binäres Signal umgeformt Da der Resonanzverstärker 19 nur solche Signale verstärkt die mit der Senderfrequenz moduliert sind, ist die Anordnung gegen Fremdlicht unempfindlich.

Da bei dem beschriebenen Code-Lesegerät die Kennzeichnung parallel gelesen wird, ist die Lesung auch weitgehend unabhängig von der Geschwindigkeit der Förderanlage; die maximale Lesegeschwindigkeit kann z. B. 500 Bit/sec betragen, wobei eine Änderung des Leseabstandes während des Lesevorganges bis zu 50% zulässig ist

Da das Codelesegerät vollelektronisch aufgebaut ist und damit keine dem Verschleiß unterliegenden Teile enthält ist seine Lebensdauer sehr hoch und seine Wartung sehr gering; ferner hat es sich überraschenderweise auch herausgestellt, daß die Hochfrequenzlichtschranke weilgehend gegen Verschmutzung unempfindlich ist

Die vorstehend geschilderte Erfindung läßt naturgemäß mannigfache Abwandlungen zu; so ist es z. B.

möglich, anstelle der Anwahl verschiedener Spritzdüsen jeweils eine vorprogrammierte oder gesteuerte Schlitzmaske vor ein Farbsprühgerät zu bringen oder die Reflexfarben mittels Druckwalzen oder dergleichen aufzubringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zur Kennzeichnung von Fahrzeugkarosserien und optischen Abfrage reflektierender, gegen Fremdlicht weitgehend unempfindlicher Kennzeichen bei von einem Rechner gesteuerten MaterialfluB- und Fertigungsvorgängen, dadurch gekennzeichnet, daß durch vom Rechner(13) gesteuerte Spritzdüsen (£>i bis D_n) reflektierende Strichkennzeichen (K) auf die Karosserieböden aufspritzbar sind und die Striche an den Abfragestellen jeweils durch Leseelemente fLJ erfaßbar sind, die aus einem eine modulierte Strahlung liefernden Lichtsender (14) und einem zugeordneten Empfänger (17) mit auf die Modulationsfrequenz abgestimmtem Resonanzverstärker (19) bestehen, und daß während des Durchlaufes einer Karosserie (1) durch einen die Striche (K) überdeckenden Behandlungsabschnitt das gelesene Kennzeichen vorübergehend in einen Speicher übernehmbar ist