DE2342926C3 - Abtastvorrichtung zum Feststellen von Oberflächenfehlern an durchlaufenden Werkstücken - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abtastvorrichtung zum Feststellen von Oberflächenfehlern, wie Astlöcher, abgeschrägte Kanten, Ausbuchtungen usw., an durchlaufenden Werkslücken, insbesondere an Holzwerkstücken bzw. Holzleisten, an einer Fehlerausschneidemaschine.

Es ist zur Ermittlung von Unebenmäßigkeiten in einem strang- oder streifenförmigen Material ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der DT-OS 19 08 865 bekannt, wobei die Vorrichtung entweder als Fadenwächter in einem Webstuhl oder aber zur Ermittlung von Unebenmäßigkeiten, Rißfehlerstellen oder Durchbrechungen in strang- oder streifenförmigem Material dient. Bei der Anwendung an einem Webstuhl wird der bei Fadenbruch gerissene Faden in die öffnung einer Saugluftquellc gezogen, so daß die dadurch entstehende Verengung der öffnung eine Veränderung des Saugstromes verursacht und somit über einen entsprechend zugeordneten Druckfühler das sofortige Anhalten des Webstuhles bewirkt. Bei der Anwendung zur Ermittlung von Unebenmäßigkeiten, Rißfehlerstellen oder Durchbrechungen wird in geringer Entfernung über das zu prüfende Material eine Gebläsedüse hinweggeführt, welche eine im Material befindliche Unebenmäßigkeit als Störung des Saug- oder Blasstrahles erfaßt

und gleichzeitig ein Fehlersignal betätigt

Zum Feststellen von Oberilächenfehlern an durchlaufenden Werkstücken ist ein Abtastkopf — CH-PS 4 83 005 — bekannt, bei welchem an zwei miteinander scharnierartig verbundenen Führungsstangen zwei untere Gehäusehälften fest angeordnet sind. An zwei ebenfalls auf den Stangen angeordneten Gleitkörpern ist je noch eine obere Gehäusehälfte vorgesehen, welche miteinander unter Federspannung auf den Stangen verschiebbar sind und nach unten gegen die fest angeordneten Gehäusehälften drücken. In den vier Gehäusehälften ist je ein vom durchlaufenden Werkstück über einen Tastnocken und einem Stößel betätigbarer Endschalter vorgesehen, welcher die Fehler an ein Auswertgerät signalisiert und somit die Sägevorrichtung betätigt Bei dieser Einrichtung ist ein exaktes Abtasten der Oberfläche über die ganze Breite des durchlaufenden Werkstückes nicht gewährleistet, und es gelangen durch Anhäufungen von Sägemehl und Staub häufige Störungen bzw. Fehlmeldungen an die Sägevorrichtung, was zu überhöhtem Holzverschnitt führt.

Ausgehend von der Vorrichtung gemäß der CH-PS 4 83 005 wird mit der Erfindung eine Abtastvorrichtung angestrebt, bei welcher die genannten Mängel beseitigt sind. Insbesondere soll auf einfache Weise eine gute Abtastempfindlichkeit für beliebige Fehlerarten bei gleichzeitig geringer Störungsanfälligkeit gewährleistet sein.

Die erfindungsgemäße Abtastvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß für jede der zu prüfenden Werkstückflächen eine Prüfbacke vorgesehen ist, welche eine Gleitfläche für das Werkstück aufweist, die mit mindestens einer gegen das Werkstück gerichteten Düsenöffnung versehen ist, wobei die Düsenöffnung über eine Speiseleitung mit einer Druckquelle verbunden ist, und daß die Speiseleitung über eine Steuerleitung mit einem Druckwellenschalter in Verbindung steht, welcher bei Durchlauf eines Oberflächenfehlers ein Steuersignal für die Fehlerausschneidemaschine erzeugt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Funktionsschema der pneumatischen Abtastung von durchlaufenden Werkstücken,

F i g. 2 eine im Schnitt dargestellte Vorderansicht der Abtastvorrichtung mit einer oberhalb und unterhalb des Werkstückes angeordneten Prüfbacke,

F i g. 3 eine Seitenansicht der Abtastvorrichtung und

F i g. 4 die Ansicht der Prüfbacke von der Werkstückseite gesehen.

F i g. 1 zeigt ein Funktionsschema der pneumatischen Abtastung, wobei eine Druckquelle 1 (Gebläse) über eine Speiseleitung 5 mit einer Dosiereinrichtung 2 in Verbindung steht, welche mit einem Stellring 3 und seitlichen Austrittsschützen 4 versehen ist. Eine Prüfbacke 6 ist mittels einer Speiseleitung 14 an die Dosiereinrichtung 2 angeschlossen und wird mit Druckluft beaufschlagt, wobei die Druckluft durch eine auf die Oberfläche 13 eines Werkstückes 8 gerichteten Düsenöffnung 9 strömt und das Werkstück 8 abtastet. An die Speiseleitung 14 ist eine Steuerleitung 10 angeschlossen, welche über ein Druckmeßgerät 12 (Manometer) und einem Druckwellenschalter 11 (Membranschalter) das System schließt. Entsprechend der Leitung 14 kann eine weitere Leitung 14' an die Dosiereinrichtung 2 angeschlossen und somit mit einer weiteren Prüfbacke 6' die untere Seite des Werkstückes 8 abgetastet werden. An dem Druckwellenschalter 11 ist eine elektrische

Sieuerleitung 15 angeschlossen. Ober welche ein Steuersignal an eine nicht dargestellte Sägevorrichtung einer Fehlerausschneidemaschine geleilet wird, wenn der Druckwellenschalter 11 infolge Durchlaufs eines fehlerhaften Werkstücks anspricht.

In F i g. 2 und 3 ist eine an Führungsstangen 16 aufgehängte Abtastvorrichtung dargestellt, wobei die Stangen 16 an einem nicht dargestellten Kopfstück schwenkbar gelagert sind. Die als Gewindestück ausgebildeten Enden (nicht dargestellt) der Stangen 16 sind in einem aus zwei Seitenteilen 17, 17', einem Oberteil 19 und einem Unterteil 18 bestehenden Gehäuse 20 eingeschraubt, wobei das Unterteil 18 mit nicht dargestellten Mitteln an den beiden Seitenteilen 17,17' befestigt ist. Auf einer in den Seitenteilen 17,17' befestigten Achse 22 sind zwei Laschen 21,2Γ beweglich angeordnet, zwischen denen die Prüfbacke 6 mit einjm Nocken 24 befestigt und um die Achse 33 schwenkbar gelagert ist. Die an der Eintrittsseite mit einer Anschrägung 32 versehene Prüfbacke 6 hat an der Unterseite (F i g. 4) einen in Werkstück-Durchlaufrichtung längs angeordneten, im Bereich einer Gleitfläche 7 unterbrochenen Schlitz 25 und ferner einen quer zur Durchlaufrichtung angeordneten, eine Düsenöffnung bildenden Schlitz 23, welcher sich annähernd über die Breite des Werkstük- i* kes erstreckt und im Innern der Prüfbacke 6 mit einer Bohrung 9 in Verbindung steht.

Zwischen der beweglichen Prüfbacke 6 und dem festen Oberteil 19 ist für die Druckluftzufuhr ein flexibler Schlauch 28 vorgesehen. An dem Oberteil 19 ist sodann die Speiseleitung 14 angeschlossen.

Am Werkstückeinlauf sind zwei im Oberteil 19 befestigte Stellschrauben 26 angeordnet, die jeweils mit einer Kontermutter 27 in einer bestimmten Lage arretiert sind und somit ein übermäßiges Anheben der Prüfbacke 6 durch das Werkstück 8 verhindern.

Gegenüber dem Nocken 24 der Prüfbacke 6 sind ebenfalls zwei im Oberteil 19 eingeschraubte, mit Kon termuttern 31, 3Γ versehene Stellschrauben 29 angeordnet, wobei jede Stellschraube: eine Feder 30 aufweist, welche sich an der Mutter 3Γ und am Nocken 24 abstützt und somit die Prüfbacke 6 unter Federspannung gegen das Werkstück 8 oder aber gegen die Führungsbacken 34, 34' der Seitenteile 17, 17' drückt, sofern kein Werkstück 8 vorhanden ist.

Die in der Beschreibung für die F i g. 1 und 2 aufgeführten Positionszahlen gelten für die obere sowie für die untere Priifbacke, lediglich für die untere Prüfbacke 6' sind für die Druckluftzufuhr die Bohrungen 35,36,37, 38,39 sowie der Schlauch 28' zusätzlich vorgesehen.

Am Gehäuse 20 ist außerdem, z. 3. wie angedeutet, für jede Prüfbacke 6, 6' die Steuerleitung 10, 10' angeschlossen.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

Die von dem Gebläse 1 erzeugte Druckluft wird über eine Dosiereinrichtung 2 den Prüfbacken 6, 6' zugeleitet, wobei die Druckluft durch die auf die Werkstück-Oberfläche 13, 13' gerichteten Düsenöffnungen bzw. Schlitze 23 strömt und das in Pfeilrichtung 40 bewegte und durch die Anschrägungen 32 zwischen die beiden Prüfbacken geführte Werkstück 8 abtastet. Gelangt beim absatzweisen oder ununterbrochenen Durchlauf eines oder einer Reihe von Werkstücken 8, die durch nicht dargestellte Mittel vorgeschoben werden, eine an der unteren oder oberen Fläche 13, 13' vorhandene Fehlerstelle (41) oder (42) in den Bereich des Schlitzes 23, so entweicht die Luft, und der Druck in den Leitungen fällt unter den am Druckwellenschalter 11 eingestellten Schaltdruck, so daß sich die in dem Schalter 11 befindlichen Kontakte schließen, wodurch die Sägevorrichtung (nicht dargestellt) betätigt wird.

Die Dosiereinrichtung 2 ermöglicht durch Verdrehen einer Hülse mit Austrittsschlitzen 4, im System einen größeren oder kleineren Arbeitsdruck einzustellen, welcher am Manometer 12 ablesbar ist. Hierdurch kann die Abtastempfindlichkeit am Werkstück variabel gestaltet werden, um sich den Erfordernissen anzupassen und einen übermäßigen Holzverschnitt zu vermeiden.

Damit sich der Druck der aus den beiden Prüfbacken ausströmenden Luft bei einer durch das ganze Werkstück gehenden Fehlerstelle 41 (Astloch) nicht gegenseitig aufbauen kann und somit keine Fehlermeldung signalisiert, ist ein an beiden Prüfbacken in Durchlaufrichtung längs angeordneter Schlitz 25 vorgesehen, wodurch die Luft bei vorhandener Fehlerstelle entweichen kann, so daß sich die Kontakte des Schalters 11 ebenfalls schließen und die Sägevorrichtung betätigen.

Im Sinne des Erfindungsgedankens besteht bei einer nicht dargestellten Variante die Möglichkeit, die Seitenteile des Gehäuses so auszubilden, daß auch z. B. als Folge krummer Stäbe seitliche Abweichungen in horizontaler Richtung aufgenommen werden können.

Die Ausbildung der beschriebenen Abtastvorrichtung bringt folgende Vorteile mit sich: Es werden Werkstückfehler verschiedenster Gestalt und Lage zuverlässig und mit einstellbarer Ansprechschwelle erfaßt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Abtaststellen des durchlaufenden Werkstückes ständig vom Luftstrom beaufschlagt sind, so daß Sägemehl- bzw. Staubanhäufungen fortgeblasen werden und somit keine Fehlmeldungen erfolgen können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

: Patentansprüche:

1. Abtastvorrichtung zum Feststellen von Oberflächenfehlern, wie Astlöcher, abgeschrägte Kanten, Ausbuchtungen usw., an durchlaufenden Werkstükken, insbesondere an Holzwerkstücken bzw. Holzleisten, an einer Fehlerausschneidemaschine, dadurch gekennzeichnet, daß für jede zu prüfende Werkstückfläche eine Prüfbacke (6) vorgesehen ist, welche eine Gleitfläche (7) für das Werkstück (8) aufweist, die mit mindestens einer gegen das Werkstück gerichteten Düsenöffnung (23) versehen ist, wobei die Düsenöffnung über eine Speiseleitung (14) mit einer Druckquvlle (1) verbunden ist. und daß die Speiseleitung über eine Steuerleitung (10) mit einem Druckwellenschalter (U) in Verbindung steht, welcher bei Durchlauf eines Oberflächenfehlers ein Steuersignal für die Fehlerausschneidemaschine erzeugt (F i g. 1).

2. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckquelle (1) und der Prüfbacke (6) bzw. (6') eine Druckdosiereinrichtung (2) vorgesehen ist (F i g. 1).

3. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberstehende Prüfbacken (6) und (6') in einem gemeinsamen Gehäuse (20) beweglich geführt und mittels der Federn (30) gegen das Werkstück (8) vorgespannt sind (F i g. 2).

4. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung durch einen sich annähernd über die Werkstückbreite erstrekkenden Schlitz (23) gebildet ist (F i g. 4).

5. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß jede Prüfbacke (6) bzw. (6') an der Gleitfläche (7) einen in Durchlaufrichtung (40) angeordneten Schlitz (25) aufweist, welcher mit dem Schlitz (23) nicht in Verbindung steht (F i g. 4).