DE2534224A1 - Verfahren und vorrichtung zum identifizieren eines werkstueckes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum identifizieren eines werkstueckes

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DE2534224A1 DE19752534224 DE2534224A DE2534224A1 DE 2534224 A1 DE2534224 A1 DE 2534224A1 DE 19752534224 DE19752534224 DE 19752534224 DE 2534224 A DE2534224 A DE 2534224A DE 2534224 A1 DE2534224 A1 DE 2534224A1
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    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/04Sorting according to size
    • B07C5/10Sorting according to size measured by light-responsive means
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren eines Werkstückes Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren eines Werkstückes, insbesondere nach Werkstückgeometrie und/oder Werkstücklage.
  • Ein solches Identifizieren von Werkstücken ist insbesondere in Verbindung mit einer nachfolgenden Handhabung des Werkstückes wichtig. Die Handhabung geschieht beispielsweise mit frei- programmierbaren Handhabungsgeräten, auch industrie-Roboter genannt. Es ist bekannt, solchen Handhabungsgeröten die Warksru#cke ungeordne, zuzuführen. Dies erfordert eine Ausstattung der Hcndhabungsgerate mit Sensoren und hochentwickelten I nformationsverarneitungsvorri chtungen mit komplexen Entsche !aJ gorithmen; denn die Handhabungsgeräte müssen die Werkstücke in beliebig vielen Lagen identifizieren können. Ferner ist es bekannt, Zubringereinrichtungen vorzusehen, welche die Werkstücke in eindeutigen Lagen an definierten Positionen bereitstellen und dadurch dem Handhabungsgerät ein Aufnehmen des Werkstückes in stets der gleichen Srei fstel j Jng zu ermöglichen. Solche Zubringereinrichtungen sind aufwendig und schließen trotzdem nicht aus, daß ein Werkstück auch einmal in falscher Lage an die definierte Position gelangt.
  • In der Großserienfertigung werden die Werkstücke gewöhnlich durch an das jeweilige Werkstücke angepaßte, spezielle Zubringereinrichtungen mittels mechanischer Schikanen in- eine bestimmte Lcge und Position gebracht. Eine Umstellung solcher Zubringereinrichtungen auf andere Werksfücke ist nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich.
  • Deshalb scheiden solche, für die Großserienfertigung verwendete Zubringereinrichtungen für die Anwendung bei frei programmierbaren Handhabungsgeräten aus; denn hier werden flexible Zubringereinrichtungen benötigt, die bei einem breiten Werkstück spektrum anwendbar sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art einfacher als bisher auszubilden, wobei eine große Flexibilität und damit eine besondere Eignung für die Anwendung in Verbindung mit Handhabungsgeröten gegeben sein soll.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren gemäß der Erfindung vorgesehen, daß mindestens eine charakteristische Größe der Werkstückgeometrie (Kontur, Fläche oder Projektion des Werkstückes) abgetastet wird, daß das durch die Abtastung erhaltene Abtastbild mit mindestens einem gespeicherten Referenzbild verglichen wird und daß bei Nichtübereinstimmung zwischen Abtast-und Referenzbild ein Fenlsignal ausgelöst wird.
  • Wird Übereinstimmung zwischen Abtast- und Referenzbild festgestellt, d.h. das Werkstück nach Geometrie und Lage als richtig identifiziert, so kann eine beliebige Handhabung stattfinden, vorzugsweise automatisch durch ein bei richtiger Identifizierung abgegebenes Signal ausgelöst werden.
  • Vorteilhaft wird das Referenzbild für mindestens eine Vorzugslage des Werkst#ckes gespeichert und das Werkstück vor der Handhabung in diese oder eine von ausgewählten anderen stabilen Vorzugslagen überführt. Liegt das Werkstück trotzdem beim Zeitpunkt der Abtastung in einer von der Referenzvorzugslage abweichenden Lage, so kann das hierdurch ausgelöste Fehl signal eine entsprechend der Fehllage abgewandelte Handhabung des Werkstückes mittels des Handhabungsgerätes initiieren.
  • Ein nach der Geometrie als falsch identifiziertes Werkstück wird vorzugsweise ausgeschienen .
  • Zweckmäßig wird das Werkstück während seines Transportes in bewegtem Zustand abgetastet, wobei das bewegte Werkstück in mindestens einer raumfesten Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung in einstellbarem Takt mehrfach abtastbar sein kann. Durch die Verstellung des Taktes läßt sich die Rasterung des Werkstückbildes in Bewegungsrichtung verändern, d.h. abhängig vom Werkstückweg drehen oder stauchen.
  • Das Referenzbild läßt sich durch Abtasten eines bewegten Musterwerkstückes bilden undspeichern, vorzugsweise in Form von digital vorgegebenen Daten. Diese Art der Programmierung und Speicherung ist besonders einfach, wenngleich auch eine analoge Abtastung zur Gewinnung eines einzigen für das Abtastbild repräsentativen Signales denkbar ist. Es ist auch ein kombiniertes Digital-Analog-Verfahren anwendbar, bei dem das Referenzbild von einem einzigen Referenzsignal reprcsentier. wird und die digital gewonnenen Abtastsignale durch individuelle Bewertung und Summierung der Einzelslgnale zu einem analogen, das gesamte Abtastbild repräsentierenden Abtastsignal zusammengefaßt werden, wobei dann das Referenzsignal mit dem Abtastsignal verglichen wird.
  • Eine Vorrichtung zum Identifizieren eines Werkstückes ist gekennzeichnet durch eine Abtastvorrichtung für mindestens eine charakteristische Werkstückkontur, -fläche oder -projektion auf eine Ebene, einen Speicher, in dem mindestens ein Referenzbild der Werkstückkontur, -fläche oder -projektion gespeichert ist, eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen des Abtastbildes mit dem gespeicherten Referenzbild und einen Signalgeber zum Abgeben eines Fehlersignals bei Nichtübereinstimmung zwischen Abtast-und Referenzbild.
  • Bevorzugt ist dabei eine digital arbeitende Vorrichtung, bei der die Abtastvorrichtung mehrere Sensoren umfaßt und das Referenzbild ein aus Rasterpunkten zusammengesetztes Bild ist, deren Anzahl eine Funktion der Sensoranzahl ist, und der Speicher ein digitaler Speicher ist.
  • Zum Abtasten des Werkstückes in bewegtem Zustand ist bei einer entsprechend ausgestalteten Vorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen, daß eine das Werkstück relativ zur Abtastvorrichtung transportierende Zubringeeinrichtung vorgesehen ist, der gegenüber der~Sensor bzw. die Sensoren ortsfest angeordnet sind, und daß eine Sensorzeile mit mehreren Sensoren quer zur Bewegungsrichtung des Werkstückes angeordnet ist.Wahlweise ist hierbei eine einstellbare Abtaktung der Sensorenseile mittels eines inkrementalen !mpulsgebers oder mittels Sensoren möglich, die in Bewegungsrichtung des Werkstückes jim Abstand vor oder hinter der Sensorenzeile liegen und durch das daran vorbeibewegte Werkstück initiiert werden. Die letztgenannte Möglichkeit der Abtaktung ist in Fällen bevorzugt, wenn die Werkstückbewegung, beispielsweise aufgrund von Reibungseinflüssen nicht definiert ist, wie bei Vibrationsförderung oder bei Förderung durch Schwerkraft des Werkstückes.
  • Die Sensoren sind zweckmäßig bekannte, berührungsfreie Sensoren, wie kcpazitive, induktive oder photoelektrisch arbeitende Sensoren. Zur analogen Abtastung wird beispielsweise ein Potentiometer verwendet, das über einen an der Werkstückkontur vorbeistreichenden Schwenkhebel einstellbar ist.
  • Die Zubringereinrichtung ist zweckmäßig von einer Rinne mit mindestens zwei im Winkel zueinander stehenden Wänden gebildet, wobei diese Wände vorzugsweise beide eine Neigung zur Vertikalen haben. Hierdurch ist sichergestellt, daß das Werkstück aufgrund der Schwerkraft nur wenige stabile Vorzugslagen in der Rinne einnehmen kann, wodurch die unterschiedlichsten Drehlagen, wie sie auf einem ebenen Band oder dgl. möglich sind, von vorneherein ausgeschieden sind. Dies erleichtert das Identifizieren im Hinblick auf lnformationsverarbei tung und Speicherung erheblich.
  • Die Wände der Rinne können in Förderrrichtung geneigt oder nach dem Prinzip der Vibrationsförderer bewegbar sein und einen gleitfreudigen Oberflächenbelag haben.
  • Alternativ können eine Wand oder beide Wände der Rinne von einem Förderband gebildet sein. Hat die Rinne mindestens eine unbewegte Wand mit einem gleitfreudigen Belag, so kann hinter dieser Wand eine Elektromagnetvorrichtung zum zeitweisen Puffern von Werkstücken vorgesehen sein, welche ein Werkstück oder mehrere Werkstücke bei Betätigung gegen die unbewegte Wand klemmt, insbesondere ein als richtig identifiziertes Werkstück.
  • Zum Entfernen von als falsch identifizierten Werkstücken kann ein in üblicher Weise, z.B. durch einen Pneumatikzylinder betätigbarer Schieber vorgesehen sein.
  • Bei der Erfindung geschieht das Identifizieren der Werkstücke getrennt von einer eventuellen späteren Handhabung, vorzugsweise beim Transport der Werkstücke auf einer Zubringevorrichtung, auf welcher die Werkstücke vorzugsweise nur wenige stabile Vorzugslagen einnehmen konnen. Der Aufwand an lnformationsverarbeitung, insbesondere Speicherung, sowie der vorrichtungstechnische Aufwand ist hierdurch im Vergleich zu den oben beschriebenen bekannten Verfahren und Vorrichtungen erheblich verringert und dennoch eine sichere und eindeutige Identifikation der Werkstücke nach Werkstück geometrie und /oder Lage gewährleistet.
  • Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an AusfUhrungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es ze#gen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem Handhabungsgerät; Fig. 2 eine im Maßstab vergrö3erte Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles B in Fig. 3, wobei das Handhabungsgerät und andere Teile der Vorrichtung weggelassen sind; Fig. 3 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 2 in Richtung des gleichzeitig die Förderrichtung einer Zubringereinrichtung andeutenden Pfeiles A in Fig. 1 und 3; Fig. 4 eine Abtastvorrichtung zur Anwendung bei der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 3; Fig. 5 einen stark schematisierten Teilschnitt nach der Linie V-V in Fig. 2, bei dem Teile weggelassen sind; Fig. 6 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 5 in Richtung des Pfeiles C; Fig; 7 eine Draufsicht wie Fig. 6 mit einer Abwandlung; Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer analogen Abtastvorrichtung; Fig. 9 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig1. 8; Fig 10 eine Darstellung zur Erläuterung einer digitalen Signalerfassung und-verarbeitung mit einer Vorrichtung nach der Erfindung und Fig. 11 eine Darstellung zur digitalen Signalerfassung und gemischten Digital-Analog-Signal-Verarbeitur~g mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
  • pie Vorrichtung nach den Figuren 1 bis 3 umfaßt eine V-förmige Förderrinne 1, deren Wände 2 und 3 unter einem V-Winkelvon 90° zueinander stehen. Die Wand 2 ist von dem Obertrum eines endlosen Förderbandes 4 gebildet, dessen Antriebsrolle 5 in üblicher Weise mittels eines Motors 6 und eines Riementriebes 7 angetrieben ist. Die andere Wand 3 der Rinne 1 steht fest.
  • Die Rinne 1 ist mit dem Förderband 4 und dem Antrieb 6,7 auf einer Grundp!a-tte 9 angeordnet, welche um eine horizontale Schwenkachse 10 schwenkbar ist. Hierdvfzn läßt sich der Neigungswinkel O& der Rinne I gegenüber der Vertikalen nach Wunsch einstellen. Nur der einfacheren Darstellung wegen ist in Fig. 1 die Grundplatte 9 in die Horizontale geklappt, wobei cc = 90°. Eine bevorzugte Winkellage ist diejenige in Fig. 2, bei der CC etwa 450 ist. Bei einer solchen Winkel lage rutscht nämlich ein auf dem Förderband 4 liegendes Werkstück 11 aufgrund der Schwerkraft in eine von wenigen stabilen Vorzugslagen, z.B. die in Fig. 1 bis 3 gezeigte Vorzugslage. Um ein problemloses Fördern des Werkstückes in dieser Lage zu ermöglichen, hat die feststehende Wand 3 auf ihrer dem Werkstück 11 zugewandten Seite eine glatte Oberfläche 12 aus gleitfreudigem Material, z.B. Kunststoff, mit dem diese Seite der Wand 3 beschichtet ist.
  • +) Der Winkel j(', kann einstellbar sein.
  • In einem gewissen Abstand. von der Antriebsrolle 5sind quer. ur Förderrichtung unter dem Obertrum 2 des Förderbandes 4 und in Schlitzen in der feststehenden Wand Sensorenzeilen 13 und 14 mit berührungsfrei ein Werkstück erfassenden Sensoren 15 vorgesehen. Während in den Figuren 1 und 3 je Zeile fünf Sensoren dargestellt sind, sind in den Figuren 6 und 7 je Zeile drei Sensoren dargestellt. Als Sensoren 15 werden bei metallischen Werkstücken vorzugsweise induktive Näherungsinitiatoren verwendet, während bei nichtmetallischen Werkstücken vorzugsweise kapazitive Näherungsinitiatoren verwendet werden, deren aktive Fläche freiliegen muß, d.h. nicht von dem Transportband 4 oder einem Schutzbelag bedeckt sein darf. Sowohl für metallische als auch für nichtmetallische Werkstücke können Photodioden als Sensoren 15 verwendet werden+,#/Die Sensorenzeilen 13,14 lassen sich mittels eines inkrementalen Gebers 16 (Fig. 2) mit einstellbarem Takt abtakten, d.h. zur Erfassung des an den Sensorenzeilen 13,14 vorbeibewegten Werkstückes in vorherbestimmbarem Takt mehrfach auslösen. Anstatt des inkrementalen Impulsgebers 16 kann auch eine zusätzliche Sensorenzeile 17 vorgesehen sein, deren Sensoren 18 jeweils beim Überfahren der Werkstückvorderkante die Sensorenzeilen 13,14 auslösen. Diese Art der Abtaktung wird vorzugsweise dann angewendet,wenn die Bewegung des Werkstückes aufgrund der Art der Förderung nicht definiert ist,z.B. wenn die Achse 10 der Rinne geneigt ist (Schwerkraf,förderuns) oder das Werkstück durch schwingende Bewegung mindestens einer Rinnenwand in einer Mikrowurfbewegung gefördert wird (Vibrationsförderung).
  • Anstatt der Sensorenzeilen 13,14 und ggf. 17 können auch andersartige Abtastvorrichtungen verwendet werden, beispielsweise die anhand der Fig. 4 und der Fig. 8 noch zu beschreibenden Abtastvorrichtungen.
  • Gemäß Fig. 1 sind die einzelnen Sensoren der Sensorenzeilen 13,14 über Leitungen 19 mit einer in Fig. 1 durch einen Kasten angedeuteten Informationsverarbeitungsvorrichtung verbunden, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist und unter anderem einen Speicher 8 für mindestens ein Referenzbild 22 des Werkstückes 11 sowie eine Vergleichsvorrichtung 20'aufweist, nii t dem das aus den über die Leitungen 19 eingehenden Abtastsignalen erhaltene Abtastbild 21 des Werkstückes 11 mit dem Referenzbild vergli-+) insbesondere bei extremen Werkstückabmessungen chen wird, z.B. in der anhand der Fig. 10 noch zu erläuternden Weise.
  • Bei der Identifizierung des Werkstückes 11 in der gezeigten oder einer anderen stabilen Lage gibt die Vorrichtung 20 ein Handhcbungssignal über die Leitung 23 ab, das einem insgesamt mit dem Bezugszeichen 24 bezeichneten Handhabungsgerät zugeführt wird. Dadurch wird eine Handhabung des Werkstückes 11 mittels des Greifers 25 des Handhabungsgerätes 24 ausgelöst.
  • Der Eingabepfeil 26 für die Vorrichtung 20 soll andeuten, daß ein oder mehrere Referenzbilder des Werkstückes 11 oder anderer Werkstücke eingegeben werden können.
  • Die Vorrichtung 20 ist über eine weitere Ausgangsleitung 27 mit einem Auswerfer 28 verbunden, der in Fig. 1 schematisch als pneumatischer Zylinder 29 mit Kolbenstange 30 und Schieber 31 dargestellt ist. Der Auswerfer 28 erhält über die Leitung 27 dann ein Betätigungssignal von der Vergleichsvorrichtung 20', wenn das an den Sensorenzeilen 13,14 vorbeibewegte Werkstück über die Leitungen 10 der Vorrichtung 20 als falsch oder in keiner Vorzugslage befindlich gemeldet worden ist.
  • | Anstatt eines gesonderten Auswerfers 28 wäre auch denkbar, das Handhabungsgerät 24 zum Ausscheiden eines als falsch oder falsch liegend erkannten Werkstückes zu verwenden.
  • Die Leitungen 19, 23,27 sind nur als Signalflußleitungen zu verstehen, durch welche Signale in zweckmäßiger bekannter Weise übertragen werden können. Die über die Leitungen 23 und 27 abgegebenen Signale können in einer bereits an die zugehörigen Vorrichtungen 24,28 geeigneten Energieform, z.B. in pneumatischer Form, abgegeben werden. Sind diese Signalelelektrisch, so müssen sie zur Betätigung des Greifers 25 bzw.
  • des pneumatischen Zylinders 29 in den Vorrichtungen 24 bzw. 28 zur entsprechenden Betätigung umgesetzt werden, was jedoch bekannt ist und deshalb nicht näher beschrieben zu werden braucht.
  • Bei dem Ausführungsbeisp.el nach Fig. 2 ist eine konkrete Ausführung für einen Auswerfer 28 beschrieben, der in diesem Fall eine Auswerferklappe 32 aufweist, die um eine in der Ebene der Wand 8 liegende Achse 33 schwenkbar ist. Der Schwenkantrieb umfaßt ein mit der Auswerferklappe 32 drehfestes Zahnrad 34. Dieses Zahnrad ist über eine von einem Pneumatikzylinder 35 getriebene Zahnstange 36 schwenkbar.
  • Fig. 1 zeigt zusätzlich eine Puffervorrichtung in Form eines Elektromagneten 38, der hinter der ortsfesten Wand 3 angeordnet ist und bei Betätigung das Werkstück 11 an der Wand festklemmen kann, um die Werkstücke trotz weiterlaufenden Förderbandes 4 zu puffern. Vorzugsweise sind mehrere, der Anzahl der zu puffernden Werkstücke entsprechende Elektromagneten 38 vorgesehen,die über eine Leitung 39 durch Knopfdruck von einem Steuer-undProgrammierpult37aus gesteuert werden, welches mit der Vorrichtung 20 integriert sein kann. Die Pufferung kann auch dann selbsttätig von der Vorrichtung 20 über die Leitung 39 ausgelöst werden, wenn der Auswerfer 28 betätigt wird. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Elektromagnetvorrichtung in Förderrichtung A hinter der Abtastvorrichtung 03, 14 angeordnet. Es werden also nach Art und Lage als richtig identifizierte Werkstücke 11 gepuffert. In Fig. 3 ist die Puffervorrichtung 38 nicht dargestellt.
  • Anhand der Figuren 4 und 8 werden nun Alternativen für die anhand der Figuren 1 bis 3 und 5 bis 7 beschriebenen Abtastvorrichtungen mit Sensorzeilen 13,14 und ggf. 17 bebeschrieben.
  • Fig. 4 zeigt einen inkohärent optischen Bildungskorrelator, der an sich bekannt ist, nicht jedoch zum Einsatz mit Fördervorrichtungen, wie einem Transportband 4. Das Bild 40 eines Gegenstandes 41, wie eines Werkstückes, wird über ein Objektiv 42 mit einem Referenzbild 43 in Form einer auswechselbaren Bildmaske korreliert und über eine Sammellinse 44 in eine Korrelationsebene mit Rezeptor 45 übertragen. Die Umstellung auf ein anderes Werkstück 41 erfordert lediglich~ den Austausch der Bildmaske 43. Der Betrieb einer solchen Abtastvorrichtung unter industrieüblichen Bedingungen (Schmutz, Öl, wechselnde BeleuchtunssverhäXtnisse) erscheint zur Zeit noch problematisch.
  • In den Figuren 8 und 9 ist eine analog arbeitende Abtastvorrichtung dargestellt.
  • Das der Einfachheit halber wieder mit dem Bezugszeichen 1 1 bezeichnete, in Richtung des Pfeiles bewegte Werkstück 11 wird mittels Schwenkhebeln 51 abgetastet, welche die Ausgangsspannungenvon Potentiometern 52 je nach ihrem Schwenkweg verändern. Wie aus Fig. 8 und 9 ersichtlich isi, sind die Schwenkhebel 51 gleichmäßig quer zur Bewegungsrichtung D der Werkstückes 11 verteilt, so daß sie die Werkstückkonturin Rasterlinien erfassen. Trifft beispielsweise eine Erhebung 53 des Werkstückes 11 auf die drei mittleren Schwenkhebel 51 auf, so werden diese entsprechend mehr geschwenkt als die äußeren Schwenkhebel 51, wodurch die Spannung an den zugehörigen Potentiometern 52 stärker verändert wird.
  • Bevorzugt ist jedoch eine Abtastung und damit Datenerfassung, wie sie anhand der Figuren 1 bis 3 und 5 bis 7 beschrieben ist. Anhand der Fig. 10 soll nun die Datenverarbeitung bei Anwendung einer solchen bevorzugten Abtastvorrichtung erläutert werden. Eine charakteristische Werkstückfläche eines We;kstückes 11 ist mit dem Bezugszeichen 55 bezeichnet. Mit dieser Fläche 55 liegt das Werkstück auf dem Obertrum 2 des Förderbandes 4 auf und wird an einer Sensorzeile 14 vorbeibewegt, wobei diese Sensorzeile beim vorliegenden Beispiel sechs Sensoren 15 aufweist. Bei fünfmaliger Abtaktung ergibt sich das Abtastbild 21. Die Leerstellen, welche eine Aussparung 56 repräsentieren, sind dabei mit dem Signal 0 und die entsprechenden Flächenpunkte mit dem Signal L belegt. Das Referenzbild 22 ist urrgekehrt aufgebaut; dort sind die Flächenstellen mit dem Signal 0 und die Leersteilen mit dem Signal L belegter Vergleich geschieht durch Einzeladdition der einander entsprechenden Rasterpunkte.3e! ricntiger Lage des V8erkstoückes sind alle Rasterplötze mit dem Signal L belegt.Selbstverstunolich kann die lnformationsverarbeitung auch auf andere bekannte Weise geschehen.
  • In Fig. 11 ist die Umwandlung eines digital erhaltenen Abtastbildes 57 in ein analoges Abtastsignql SA erläutert. Das Abtastbild 57 ist in diesem Fall mit einer fünffach abgetakteten Sensorzeile mit fünf Sensoren erhalten, so daß die Signalmatrix fünf Zeilen und fünf Spalten hat. Durch unterschiedliche Bewertung der einzelnen Rasterpunkte in der Matrix 57 mit Faktoren, wie sie beispielsweise in der Matrix 58 angegeben sind, und anschließendes Summieren ergibt sich ein bestimmter Zahlenwert SA, der zur Prüfung, ob ein richtiges Werkstück in der richtigen Lage vorliegt, nun lediglich mit einem Referenz-Zahlenwert verglichen werden muß. Der Vergleich ist also gegenüber der anhand der Fig. 10 erläuterten Verarbeitung, bei der jeder Rasterpunkt des Abtastbildes 21 mit jedem Rasterpunkt des Referenzbildes 22 in Beziehung gesetzt werden muß, wesentlic1i vereinfacht. Es muß allerdings dafür gesorgt werden, daß Mehr -deutigkeit vermieden wird.
  • Ebenso wie die Datenerfassung und -verarbeitung kann auch die Programmierung, d.h.
  • Beschaffung und Speicherung eines Referenzbildes, auf verschiedene Art geschehen.
  • Die einfachste Art zur Schaffung eines Referenzbilses besteht darin, ein Musterwerkstück in einer Rinne entsprechend der Rinne 1 mit mechanischen Tastern abzusasten, welche genau die Abstände der Sensoren in der Rinne 1 haben. Das Musterwerkstück betätigt beim Überfahren die entsprechend seiner Form und Lage ansprechenden mechanischen Taster. Die Signale der mechanischen Taster werden in entsprechende digitale Signale umgewandelt und als Referenzbild im Speicher8der Vorrichtung 20 festgehalten.
  • Eine aufwendigere Möglichkeit der Schaffung und Speicherung eines Referenzbildes besteht darin, daß ein normales Werkstück kontrolliert in richtiger Lage an der Abtastvorrichtung vorbeigefahren wird und daß die erhaltenen Signale gespeichert werden, beispielsweise durch Betätigen von Tasten an einer Schclttafel oder automatisch.Diese Art der Speicherung kann in Kombination mit einem inkrementalen Impulsgeber vorgenommen werden, welcher eine einstellbare Abtaktung in Bewegungsrichtung des Werkstückes beim Speichern ermöglicht.
  • Ansprüche:

Claims (28)

  1. Ansprüche Verfahren zum Identifizieren eines Werkstückes, insbesondere nach Werkstückgeometrie und/oder Werkstücklage, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine charakteristische Größe der Werkstückgeometrie (41;55;,Yontur, Fläche oder Projektion des Werkstücks) abgetastet wird, daß das durch die Abtastung erhaltene Abtastbild (21) mit mindestens einem gespeicherten Referenzbild (22) verglichen wird und daß bei Nichtübereinstimmung zwischen Abtast- und Referenzbild ein Fehlsignal ausgelöst wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Übereinstimmung zwischen Abtast- und Referenzbild (21 und 22) ein Signal abgegeben wird, das ein Handhaben des Werkstückes (11) auslöst.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzbild (22;43) für mindestens eine Vorzugslage des Werkstückes (11;41) gespeichert wird, daß das Werkstück in diese oder eine von ausgewählten anderen stabilen Vorzugslagen überführt wird und daß bei zum Zeitpunkt der Abtastung in einer von der Referenzvorzugslage abweichender Lage befindlichem Werkstück (11) das Fehlsignal eine entsprechend der Fehllage abgewandelte Handhabung des Werkstückes initiiert.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein als falsch identifiziertes Werkstück (11) ausgeschieden wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (11) in bewegtem Zustand abgetastet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegte Werkstück (11) in mindestens einer raumfesten Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung in einstellbarem Takt mehrfach abgetastet wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichne't,#daß der Takt unabhängig vom Werkstückweg einstellbar ist.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzbild (22) durch Abtasten eines bewegten Musterwerkstückes geschaffen und gespeichert wird.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Referenzbilder in Form von vorgegebenen Daten gespeichert werden.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzbild von einem einzigen Referenzsignal repräsentiert wird, daß die digital gewonnenen Abtastsignale durch individuelle Bewertung und Summierung der Einzelsignale zu einem analogen, das gesamte Abtastbild repräsentierenden Abtastignal (SA) zusammengefaßt werden und daß das Referenzsignal mit dem Abtastsignal verglichen wird.
  11. 11. Vorrichtung zum Identifizieren eines zu handhabenden Werkstücks, gekennzeichnet durch eine Abtastvorrichtung (13,14,17;40,42,44;51,52) für mindestens eine charakteristische Werkstückkontur, -flache oder projektion (41;55) auf eine Ebene zum Schaffen eines Abtastbildes (21;57); einen Speicher (8) in dem mindestens ein Referenzbild (22) der Werkstückkpntur, -fläche oder-projektion gespeichert ist; eine Vergleichsvorrichtung ( 20' ) zum Vergleichen des Abtastbildes (21;57) mit dem gespeicherten Referenzbild und einen Signalgeber zum Abgeben eines Fehlsignals bei Nichtübereinstimmung zwischen Abtast- und Referenzbild.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung (13, 14, 17) mehrere Sensoren (15) umfaßt, daß das Referenzbild (22) ein aus Rasterpunkten zusammengesetztes Bild ist, deren Anzahl eine Funktion der Sensoranzahl ist und daß der Speiche98)ein digitaler Speicher ist.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Werkstück (11) relativ zur Abtastvorrichtung transportierende Zubringeeinrichtung (4) vorgesehen ist, und daß eine Sensorzeile (13,14) mit mehreren Sensoren (15;51) ortsfest quer zur Bewegungsrichtung des Werkstücks angeordnet ist.
  14. von Sensoren (15) 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe(17) / die in Bewegungsrichtung des Werkstückes im Abstand vor oder hinter der Sensorzeile (13,14) liegen, durch das daran vorbeibewegte Werkstück zur taktweisen Betätigung der Sensorzeile (13,14) initiiert werden.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen inkrementalen Impulsgeber (16), mittels dem eine einstellbare Abtaktung der Sensorzeile (13, 14) erfolgt.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (15) berührungsfreie Sensoren sind.
  17. 17. Vorrichtung nach Anbruch 1 1 oder 13,dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abtastvorrichtung mindestens einen analog arbeitenden Sensor (51,52) aufweist, welcher ein der jeweils identifizierten Werkstückkontur entsprechendes Summensignal abgibt.
  18. 18. Vorrichtung nacn Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Potentiometer (52) aufweist, das über einen an der Werkstückkontur vorbeistreichenden Schwenkhebel (51) einstellbar ist.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zubringeeinrichtung von einer Rinne (1) mit mindestens zwei im Winkel (6 ß ) zueinander stehenden Wänden (2,3) gebildet ist.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gkennzeichnet, daß der Winkel ( ) einstellbar ist.
  21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Rinne in Förderrichtung geneigt oder nach dem Prinzip der Vibrationsförderer bewegbar sind und einen gleitfreudigen Oberflächenbelag haben.
  22. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Wand der Rinne von dem Obertum (2) eines Förderbandes (4) gebildet ist und die andere (3; eine gleitfreudige Oberfläche aufweist.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß hinter einer unbewegten Wand (3) der Rinne eine Elektromagnetvorrichtung (38) zum zeitweisen Puffern von Werkstücken (11) vorgesehen ist.
  24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rinnenwände von Förderbändern gebildet sind.
  25. 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wände (2,3) der Rinne zur Vertikalen geneigt sind.
  26. 26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (1) um ihre Längsachse (10) schwenkbar angeordnet ist.
  27. 27.. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (15) in Schlitze in den Wänden (2,3) der Rinne (1) versenkt sind.
  28. 28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 27, gekennzeichnet durch einen Auswerfer (28) zum Entfernen von als falsch identifizierten Werkstücken (11).
    L e e r s e i t e
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