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"Vorrichtung zur Kontrolle der Maß- und Formgenauigkeit, insbesondere
plattenförmiger Gegenstände" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle
der Maß- und Formgenauigkeit plattenförmiger Gegenstände, insbesondere plattenförmiger
Keramikerzeugnisse.
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Eine Qualitätskontrolle erfolgt bei plattenförmigen Gegenständen wie
Klinkern üblicherweise dadurch, daß an einem Sortierband die Klinkerplatten durch
einen Kontrolleur nach Augenschein in erste Sortierung, zweite Sortierung und Ausschuß
unterteilt werden. Dieses Verfahren ist einerseits teuer und zum anderen äußerst
ungenau und daher unbefriedigend.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu
schaffen, mit der es möglich ist, die Maßhaltigkeit und die Planparallelität zweier
einander gegenüberliegender Seiten eines plattenförmigen Gegenstandes zu prüfen
und aufgrund der Prüfung eine entsprechende Auswahl der verschiedenen Sorten und
des
Ausschusses vorzunehmen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der obigen
Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine ortsfest neben der Bahn der zugeführten,
zu kontrollierenden Gegenstände parallel zu deren Bewegungsrichtung angeordnete
Meßplatte, die mit Meßfühlern zur Abtastung kritischer Punkte der Gegenstände und
zur Steuerung von Einrichtungen zur Markierung und/oder Aussonderung von außerhalb
der Sollbedingungen liegenden Gegenstände versehen ist, und durch eine parallel
zu der Meßplatte auf der anderen Seite der Bahn der Gegenstände angeordnete, quer
zur Bahn verschiebbare Stützplatte zur Verschiebung jeweils eines einzelnen Gegenstandes
aus der Bahn gegen die Meßplatte.
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Entsprechend einer bevorzxigten Ausführungform umfaßt die erfindungsgemäße
Vorrichtung einen wenigstens ein Förderband aufweisenden, die Gegenstände in Teilbereichen
ihrer Grundfläche abstützenden und kontinuierlich zuführenden Förderer sowie eine
die Gegenstände in den von dem Förderer freigelassenen Bereichen erfassende und
anhebende bzw. absenkende Stützplatte.
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Vorzugsweise umfaßt der Förderer zwei parallele Förderbänder, und
die Stützplatte ist derart ausgebildet, daß sie die Gegenstände zwischen und neben
den Förderbändern erfaßt.
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Die Stützplatte ist vorzugsweise mit einem Hub zylinder zur Querverschiebung
verbunden und an diesem kardanisch, beispielsweise-in einem Kugelgelenk gelagert.
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Die Meßplatte ist vorzugsweise bei der Kontrolle von quaderförmigen
Gegenständen, insbesondere Klinkerplatte mit Meßfühlern an den vier Ecken versehen.
Die Meßfühler können mechanisch arbeitende Meßuhren oder pneumatisch wirkende Staudruck-Meßorgane
sein. Weiterhin kommen übliche andere
Meßorgane in Betracht wie
fotoelektrische, induktive oder kapazitive Meßeinrichtungen.
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Die zu kontrollierenden Gegenstände werden vorzugsweise vor der Messung
ausgerichtet und vereinzelt. Zum Ausrichten sind zweckmäßig beidseitig der Bahn
der Gegenstände angeordnete, konisch zusammenlaufende Leitschienen vorgesehen, und
die Vereinzelung kann erfolgen durch einen seitlich der Bahn der Gegenstände angeordneten,
in die Bahn ausfahrbaren Halte zylinder zum Anhalten der dem zu kontrollierenden
Gegenstand folgenden Gegenstand, durch den zugleich die nachfolgenden Gegenstände
angehalten werden.
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Zur automatischen Steuerung der Vorrichtung ist zunächst eine erste
Steuerschranke, beispielsweise eine Luftschranke, am Eintritt der Kontrollstelle
vorgesehen, die den Haltezylinder steuert und somit die nachfolgenden Gegenstände
festhält. Es kommt jedoch auch eine andere Steuerschranke, beispielsweise eine Lichtschranke
oder ein Schalthebel in Betracht. Eine zweite Steuerschranke ist im stromabwärtigen
Bereich der Kontrollstelle zur Steuerung der Querverschiebung der Stützplatte vorgesehen.
Auf diese Weise wird der Bubzylinder der Stützplatte eingeschaltet, sobald ein Gegenstand
vollständig auf der Stützplatte liegt.
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Vorzugsweise ist eine zentrale Steuerung vorgesehen, die die Meßdaten
der Meßfühler aufnimmt und mit entsprechenden Solldaten vergleicht und zugleich
eine Stempeleinrichtung zur Markierung der verschiedenen Sortierungen, insbesondere
der unterhalb der ersten Sortierung liegenden Sortierungen, oder eine Sortiervorrichtung
steuert. Die Einstellung der Sollbedingungen erfolgt beispielsweise dadurch, daß
ein diesen Bedingungen entsprechender Gegenstand in die Kontrollstelle eingeführt
und die Meßfühler durch eine stufenlose Verstellung entsprechend eingestellt werden.
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Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung quer zur Bewegungsrichtung
in der Mittelebene des zu kontrollierenden Gegenstandes.
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Gemäß Fig. 1 werden die zur Verdeutlichung in dieser Figur nicht dargestellten,
zu kontrollierenden Gegenstände auf zwei Förderbändern2, 3, die beispielsweise durch
Keilriemen gebildet werden, von rechts oben der links unten dargestellten Kontrollstelle
1 zugeführt. Die gesamte Vorrichtung ist an parallel und beidseitig zu der Förderbahn
der Gegenstände verlaufenden Rahmenprofilen 4, 5 befestigt. Vor der Kontroll stelle
1 befindet sich ein die einlaufenden Gegenstände umgebender, an den Rahmenprofilen
4, 5 befestigter Rechteckrahmen 6, in dessen Mittelbereich zwei stromabwärts gerichtete
Längsstreben 7, 8 oben und unten befestigt sind.
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Die Längsstreben 7, 8 tragen an ihrem freien Ende das Sende- und Empfangsorgan
einer Steuerschranke, beispielweise einer Luftschranke, von der nur das Geberelement
9 in der Zeichnung erkennbar ist. Wenn diese Steuerschranke einen einlaufenden Gegenstand
abtastet, löst sie den Haltezylinder 10 aus, der seitlich der Bahn der Gegenstände
etwa in deren halber Höhe an einer seitlich der Bahn gebrachten Leitschiene 12 befestigt
ist, die zusammen mit einer auf der anderen Bahnseite liegenden, nicht dargestellten
Leitschiene eine konisch zusammenlaufende Bahn zur Ausrichtung der Gegenstände bildet.
Wenn der Haltezylinder 10 ausgefahren wird, hält er die nachfolgenden Gegenstände
fest, bis der Kontrollvorgang für den ersten Gegenstand beendet ist. Die Leitschienen
12 sind beispielsweise über Stützen 11 an den Rahmenprofilen 4, 5
befestigt.
Der später erläuterte Kontrollvorgang für einen Gegenstand und der hier beschriebene
Haltevorgang werden beispielsweise durch ein nichtgezeigtes Zeitrelais gesteuert.
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An der Kontrollstelle 1 ist an einem die einlaufenden Gegenstände
überbrückenden, an den Rahmenprofilen 4,5 befestigten Rahmen 13 eine parallel zu
den Gegenständen und über den Gegenständen liegende Meßplatte 14 angebracht, die
etwa die Form und Größe der abzutastenden Fläche der Gegenstände aufweist.
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Die Meßplatte 14 trägt im Bereich ihrer vier Ecken Meßfühler 15, 16,
17, 18 zur Abtastung der Maße und der Form der-Gegenstände. Diese Meßfühler können
mechanische Meßuhren, pneumatische Staudruckmeßorgane od.dgl. sein und Absolutmessungen
oder Vergleichsmessungen durchführen. Die Meßwerte werden zur Auswertung einer Steuerung
19 zugeführt, die in Figur 1 nur schematisch dargestellt ist.
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Unterhalb der Meßplatte 14 liegt parallel zu dieser die Stützplatte
20, die zwei Ausnehmungen 21, 22 zur Aufnahme der Förderbänder 2, 3 aufweist. Die
obere Auflagefläche der Stützplatte ist durch einen Hub zylinder 23 in senkrechter
Richtung anhebbar und absenkbar. In der abgesenkten Stellung liegt sie mit der oberen
Auflagefläche geringfügig unter der Oberfläche der Förderbänder 2, 3, so daß sie
in dieser Stellung die Bewegung der Gegenstände nicht bremst. Der Hubzylinder 23
wird gesteuert durch eine zweite Steuerschranke, beispielsweise eine Luftschranke,
von der wiederum nur der Geber 24 dargestellt ist, der über einen Winkel 2-5 an
dem Rahmen 13 befestigt ist.und das vorauslaufende Ende der Gegenstände abtastet,
wenn diese sich vollständig oberhalb der Stützplatte 20 befinden. Wenn die Gegenstände
diese Stellung erreicht haben, werden sie durch die Stützplatte angehoben und damit
zugleich von den Förderbändern-2, 3 entfernt, so daß ihre Vorwärtsbewegung unterbrochen
wird.
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Sie werden durch die Stützplatte gegen die Meßfühler 15, 16, 17, 18
der Meßplatte 14 geführt, die die Messung durchführen.
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Zur Erzielung einer gleichmäßigen Anlage zwischen Meßplatte, Gegenstand
und Stützplatte ist die Stützplatte kardanisch,~ beispielsweise in einem Kugelgelenk
an dem Hubzylinder 23 befestigt. Die Aufwärtsbewegung des Hubzylinders 23 endet
nach einem vorbestimmten Weg, der entsprechend der Dicke verschiedener zu kontrollierender.Gegenstände
einstellbar sein kann.
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Die Absenkbewegung wird durch ein Zeitrelais einschaltverzögert nach
Freigabe einer Gabelluftschranke 50 od.dgl. eingeleitet. Nach dem Absenken wird
der Gegenstand wiederum durch die Förderbänder 2 und 3 erfaßt und abfeführt. Die
in diesem Fall wieder frei werdende Steuerschranke 24 gibt den Haltezylinder 10
frei, so daß der nächstfolgende Gegenstand in die Kontrollstelle gelangt.
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Die räumliche Zuordnung der verschiedenen Elemente der Kontrollstelle
1 kann zur Anpassung an Gegenstände verschiedener Größe einstellbar sein. In jedem
Fall ist beispielsweise der Abstand zwischen der ersten Steuerschranke 9 und dem
Haltezylinder 10 in Bahnrichtung größer als die Länge eines Gegenstandes in Bahnrichtung,
damit nicht bereits der erste einlaufende Gegenstand durch den Halte zylinder 10
festgehalten wird. Die Meßplatte 14 kann insgesamt höhenverstellbar sein, und insbesondere
sind die Meßfühler 15, 16, 17 und 18 stufenlos höhenverstellbar, so daß eine Anpassung
an verschiedene Gegenstände möglich ist. Die Meßplatte 14 muß nicht notwendig als
ebene Platte ausgebildet sein, und die Meßfühler 15, 16, 17 und 18 können auch in
verschiedene Höhen eingestellt werden, sofern Gegenstände mit stufenförmiger oder
gewölbter Oberfläche abzutasten sind. Es können auch Meßfühler im Mittelbereich
der Meßplatte 14 vorgesehen sein, die die Abtastung einer unerwünschten Krümmung
der Gegenstände ermöglichen.
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Weiterhin ist an dem Rahmen 13 über einen Winkel 27 eine Stempeleinrichtung
26 befestigt, die in Figur 1 nur schematisch
dargestellt ist. Der
Stempeleinrichtung 26 ist ein Farbbehälter 28 für Stempelfarbe zugeordnet. Die Stempeleinrichtung
26 wird durch die Steuerung 19 gesteuert und beispielsweise betätigt, wenn ein Gegenstand
nicht den Sollbedingungen entspricht und als zweite Sortierung oder als Ausschuß
zu markieren ist. Die Markierung kann stromabwärts der Kontrollstelle 1 im Rahmen
einer automatischen Sortierung optisch abgetastet werden.
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Daneben kann die Aussonderung auch durch einen Kontrolleur durchgeführt
werden, der bezüglich der Maßhaltigkeit und Planparallelität in diesem Fall allerdings
keine weiteren Überlegungen anstellen muß, sondern lediglich noch auf die Art der
Markierung achten muß.
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Figur 2 zeigt einen Mittellängsschnitt durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung im Bereich der Kontrollstelle in einer Ausführungsform, die im wesentlichen
mit derjenigen der Figur 1 übereinstimmt, obwohl die räumliche Zuordnung der Teile
in einigen Punkten geringfügig abweicht und einige zusätzliche Einzelheiten dargestellt
sind. Im oberen Bereich der Figur 2 sind der Farbbehälter 28 und die Stempeleinrichtung
26 dargestellt, die über einen Winkel 29 an dem Rahmen 13 befestigt sind. Der Stempel
30 durchdringt die Meßplatte 14 in einer nicht dargestellten Öffnung. Der Vorschub
des Stempels 30 erfolgt durch einen pneumatischen Zylinder 31. Ferner zeigt Figur
2 die Meßfühler 15 und 18 mit den zugehörigen Elastellschrauben 32 und 33. Der zu
kontrollierende Gegenstand 34 ist strichpunktiert zwischen der Meßlatte 14 und der
Stützplatte 20 dargestellt. Der Gegenstand 34 ist in Figur 2 in der angehobenen
Stellung gezeigt und entsprechend liegt die obere Oberfläche der Stützplatte 20
oberhalb derjenigen des Förderbandes 2. Die zweite Steuerschranke ist mit dem Geber
24 und dem Empfänger 35 erkennbar, denen entsprechende öffnungen in der Stützplatte
20 und der Meßplatte 14 zur Bildung einer Schranke zugeordnet sind.
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Der Hubzylinder 23 ist im unteren Bereich der Figur 2 gezeigt Er ist
über einen Gewindeabschnitt 37 und eine Mutter 38 an einem feststehenden Rahmenteil
36 befestigt. Das frei Ende der Kolbenstange 39 ist mit Gewinde versehen und tritt
in einen Aufnahmeflansch 40 ein. Das freie Ende ist in einer nach unten weisenden
topfförmigen Verlängerung des Aufnahmeflansches 40 mit seinem Gewinde durch die
Kontermutter 42 festgelegt In dem Aufnahmeflansch 40 liegt ein Kugelring 43, der
über den Kopf 41 einer Innensechskantschraube, welche den Kugelring 44 durchsetzt,
gegen die Distanzhülse 49 gedrückt wird, die sich ihrerseits mit ihrem anderen Ende
gegen die Unterseite der Meßplatte 20 anlegt. Der Gewindeschaft 48 der Innensechtskantscnraube
ist in eine entsprechende Gewindeboilrung der Stützplatte 20 eingeschraubt.
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Der Kugelring 44 wird von einer Kugelpfanne 43 umgeben, die in einer-
zylindrischen Bohrung des Aufnahmeflansches 40 gelagert-ist, und zwar einerseits
an einer Schulter 40a und andererseits an dem Bund 45a eines Abdeckflansches 45.
Der Abdeckflansch 45 besitzt auf seiner oberen Oberfläche eine kreisförmige Nut
46 zur Aufnahme eines O-Ringes 47 aus Gummi oder anderem Dichtungsmaterial Durch
die beschriebenen Teile ist die Stützplatte 20 gegenüber der Kolbens tange 39 kardanisch
gelagerte Sie wird zugleich durch den O-Ring 47 elastisch in einer etwa waagerechten
Lage gehalten.
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Die bereits früher erwähnte Gabelschranke 50 arbeitet wie folgt: Beim
Absenken der Stützplatte 20 taucht die Steuerfahne 51 in den Strömungweg der Steuerluft
der Gabelluftschranke 50 ein und durch das dabei erzeugte Signal wird der Meßwert
aus der Steuerung abgerufen. Je nach Qualität des gemessenenen Gegenstands unterbleibt
oder erfolgt die Betätigung der Stempeleintichiung 26.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung-erlaubt ein automatisches und kontinuierliches
Abtasten der Maßhaltigkeit und Formgenauigkeit der Gegenstände, ohne'daß es für
die Beurteilung auf menschliches Augenmaß ankommt.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Ausführungsbeispielen dargestellte
senkrechte Arbeitsweise beschränkt. Vielmehr kann die Stützplatte 20 die zu messenden
Gegenstände auch in waagerechter Richtung verschieben. Der Meßvorgang kann ein-
oder mehrfach wiederholt werden.
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- Patentansprüche -