-
Vorrichtung zum Prüfen der äußeren Kontur oder
-
Form von Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Prüfen der äußeren Kontur oder Form von Werkstücken.
-
Bei der Massenfertigung von Werkstücken mit einer bestimmten Kontur
von Kanten oder Flächen oder einer bestimmten Form der Oberfläche ist es in vielen
Fällen erforderlich, die Qualität zu prüfen. Hierzu ist es bekannt, die äußere Kontur
von Werkstücken mittels Längenmeßtastern abzutasten und die so gemessene IST-Kontur
mit einer SOLL-Kontur zu vergleichen.
-
Es ist außerdem bekannt, die SOLL-Kontur durch einen sogenannten Meister
darzustellen. Der Zeitaufwand für eine solche Qualitätsprüfung ist jedoch verhältnismäßig
groß, da die einzelnen Kontur- oder Oberflächenpunkte nacheinander gemessen werden.
-
Es ist zwar auch bereits bekannt, mehrere Längenmeßtaster gleichzeitig
zu verwenden, um so mehrere Oberflächenpunkte gleichzeitig abtasten zu können. Die
Zahl der Abtastpunkte
ist dabei jedoch begrenzt, und zwar zum einen
durch die räumliche Ausdehnung der Meßtaster und zum andern auch durch den mit der
Zahl der Meßtaster zunehmenden hohen Preis der Anlage.
-
Außerdem besteht ein Nachteil bei solchen Qualitätsprüfvorrichtungen
darin, daß nur eine Messung senkrecht auf die zu prüfende Kontur oder Oberfläche
möglich ist, so daß danebenliegende Bereiche nicht erfaßt werden.
-
Zur Qualitätsprüfung sehr einfacher und grob bearbeiteter Teile,
wie z.B. aus Holz gefertigter Schenkel für Wäscheklammern, sind solche komplizierten
Anlagen unzweckmäßig und aus den geschilderten Gründen auch unpraktisch. Bei solchen
Wäscheklammerschenkeln kommt es nämlich häufig vor, daß die Kontur nicht über die
gesamte Breite der Schenkel konstant ist, weil z.B. Holzteile abgesplittert oder
von vornherein gar nicht vorhanden gewesen sind.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Prüfen
der äußeren Kontur oder Form von Werkstücken, insbesondere von grob bearbeiteten
Teilen wie Wäscheklammerschenkeln zu schaffen, bei der eine große Zahl von Kontur-oder
Formpunkten gleichzeitig abtastbar ist, die einfach im Aufbau, zuverlässig im Betrieb
sowie einfach und billig herstellbar ist.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine
Aufnahme zum kurzzeitigen Halten eines Werkstückes in einer vorgegebenen Orientierung
und durch einen Satz von Nadeln, deren Enden auf unterschiedliche Punkte der abzutastenden
Kontur oder Form eines in der Aufnahme befindlichen
Werkstückes
gerichtet und in dieser Richtung verschieblich in einer Führung gehalten und in
ihrer Schiebelage und/oder Länge entsprechend der abzutastenden Kontur oder Form
einstellbar sind, wobei die Schiebelage jeder Nadel in Ruhe durch jeweils eine Feder
bestimmt ist, die einmal mit der Nadel und einmal mit einer für alle Nadeln gemeinsamen
Druckschiene verbunden ist, die in der Verschieberichtung der Nadeln zwischen einer
Ruhestellung, in der sämtliche Nadeln von dem Werkstück entfernt sind, und einer
Taststellung hin- und herbewegbar ist, in der die Enden der Nadeln die Kontur des
Werkstückes abtasten, und wobei ferner alle Nadeln mit elektrischen Kontakten versehen
oder verbunden sind, die in der Ruhelage der Nadeln sowie in der Taststellung der
Druckschiene bei Abtastung einer ordnungsgemäßen Kontur alle entweder geöffnet oder
geschlossen sind, während bei Abtastung einer nicht ordnungsgemäßen Kontur und damit
verbundenen unterschiedlichen Schiebelage der Nadeln die Kontakte eine voneinander
abweichende Schaltstellung aufweisen.
-
Der erfindungsgemäße Gedanke besteht also im wesentlichen darin,
eine Kontur oder eine Oberfläche durch Nadeln abzutasten , deren gegenseitige Lage
sich bei Fehlern in der Kontur ändert. Die Änderungen sind durch elektrische Kontakte,
die mit den Nadeln verbunden sind, feststellbar. Auf diese Weise ist eine unmittelbare
Anzeige von Ausschuß möglich. Es können sogar unmittelbar nachfolgende Sortiereinrichtungen
betätigt werden.
-
Wegen der geringen Ausdehnung der Nadeln können viele
eng
benachbart angeordnet werden, so daß trotz der Einfachheit des Aufbaues eine große
Zahl von Punkten abgetastet werden kann. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Qualitätsprüfung.
-
Da die Nadeln an ihren abtastenden Enden einen konstanten Querschnitt
haben, ist eine Abtastung von Konturen nicht nur unmittelbar in Richtung auf die
Oberfläche der Kontur, sondern auch quer dazu möglich. Das hat den Vorteil, daß
eine Kontur über ihre gesamte seitliche Ausdehnung prüfbar ist.
-
Sind z.B. die Nadeln in einer Ebene senkrecht zu ihrer Nadelrichtung
auf einer Linie entsprechend der abzutastenden Kontur so angeordnet, daß die Nadelenden
bei einer ordnungsgemäßen Kontur auf die seitlichen Kanten der Kontur auftreffen,
so sind auch noch seitliche Absplitterungen beispielsweise von aus Holz gefertigten
Wäscheklammern feststellbar, die sich nicht über die gesamte Breite erstrecken.
Dabei ist der Umstand berücksichtigt, daß solche Absplitterungen in der Regel nur
abgeschrägt auftreten, sich z.B. also nicht nur im Zentrum des Profils entfernt
von den Kanten befinden.
-
Ist jetzt noch zusätzlich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
eine zweiseitige Abtastung der Kontur vorgesehen, so werden auch noch Abschrägungen
auf der anderen Seite feststellbar, so daß eine weitgehend lückenlose und praxisnahe
Qualitätskontrolle möglich ist.Würde die Abtastung im wesentlichen senkrecht in
Richtung auf die zu prüfende Kontur erfolgen, so würde die Gefahr bestehen, daß
seitliche Abschrägungen durch Absplitterungen nicht festgestellt werden.
-
Die Schiebelage der abtastenden Nadeln muß nicht unbedingt
durch
einfachste elektrische Kontakte feststellbar sein, es sind auch andere Mittel möglich,
z.B. induktive oder optische Mittel.
-
Handelt es sich um elektrische Kontakte, so ist es zweckmäßig, diese
durch seitlich an den Nadeln vorgesehene Fahnen zu bilden, deren Enden ortsfesten
Kontaktplatten gegenüberliegen, die zweckmäßigerweise einstellbar sind, um z.B.
Toleranzen in der Kontur berücksichtigen zu können. Diese Einstellbarkeit kann auch
auf indirekte Weise eine Veränderung der Schiebelage der abtastenden Nadeln bedeuten.
-
Die Bewegung des Nadelsatzes zwischen der Ruhestellung und der Taststellung
durch entsprechende Verschiebung der Druck schiene kann durch einen mit der Druckschiene
verbundenen Elektromagneten erfolgen. Auch ist es möglich, die Druckschiene mit
einer Kulisse zu versehen, die mittels einer Feder gegen einen Betätigungsstift
gezogen ist, der bei seitlicher Verschiebung die Druck schiene von der Ruhestellung
in die Taststellung oder umgekehrt bewegt.
-
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
-
Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 zeigt vergrößert einen Teil der Fig.
1 unterhalb der Linie II-II, Fig. 3 zeigt einen Schnitt III-III durch Fig. 2, Fig.
4 zeigt im einzelnen eine Führung für die Nadeln,
Fig. 5 ist ein
Schnitt V-V durch Fig. 3, Fig. 6 zeigt eine einzelne Nadel.
-
Fig. 1 zeigt einen Tisch 1, auf dem sich eine Führungsbahn 2 für
Schenkel von Wäscheklammern 3, 4 und 5 befindet.
-
Diese Schenkel von Wäscheklammern werden ständig in Richtung von Pfeilen
6 angetrieben, wobei der jeweils vornliegende Schenkel der Wäscheklammer, hier der
Schenkel 3 der Wäscheklammer, gegen einen Anschlag 7 stößt, so daß er sich in einer
genauen Transport lage in einer Aufnahme 8 der Vorrichtung befindet. Die zugeführten
Schenkel sind alle gleichmäßig orientiert, und zwar so, daß ihr Profil in einer
Ebene senkrecht auf den Tisch 1 sichtbar und prüfbar ist.
-
Der Anschlag 7 ist, was nicht näher dargestellt ist, wegziehbar,
so daß nach Prüfung des Schenkels 3 dieser in Richtung der Pfeile 6 weiterläuft.
Würde es sich um einen Ausschuß schenkel handeln, so würde im Bereich einer Sortiervorrichtung
9 eine Aussonderung mittels eines Elektromagneten 10 erfolgen, der dieSortiervorrichtung
9 über eine Stange 11 betätigt. Ist die Kontur des durchlaufenden Schenkels in Ordnung,
so bleibt der Elektromagnet 10 unerregt, so daß der Schenkel weiterläuft zu einem
Behälter für die GUT-Stücke.
-
Im Bereich der Längsausdehnung eines Schenkels einer Wäscheklammer
sind zwei Sätze von Nadeln 12 vorgesehen, die spiegelbildlich zueinander angeordnet
und mit ihren zugehörigen Vorrichtungen gleich aufgebaut sind, so daß hier der Einfachheit
halber nur der in der Fig. 1 untenliegende Satz näher beschrieben wird. Hierzu wird
insbesondere auf die vergrö-
Berte Teildarstellung in Fig. 2 und
gleichzeitig auf die Fig. 3 bis 5 Bezug genommen, die Quer- und Längsschnitte darstellen.
-
Die Nadeln 12 sind, wie das aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist,
in einer Ebene senkrecht zu diesen Nadeln so angeordnet, daß sie innerhalb der äußeren
Kontur eines Schenkels 13 (Fig. 3) einer Wäscheklammer liegen, der sich innerhalb
der Aufnahme 8 befindet. Die Darstellung in den Fig. 3 und 4 ist verhältnismäßig
grob. Im einzelnen liegen die Nadeln im wesentlichen auf einer Linie, die innerhalb
der äußeren Kontur des Schenkels 13 der Wäscheklammer liegt. Fig. 4 zeigt eine entsprechende
Führung 14 für die Nadeln, sie besteht im wesentlichen aus einer Platte, in der
sich Löcher 15 befinden. Außer der Führung 14 ist auch, wie das aus Fig. 2 ersichtlich
ist, eine weitere Führung 16 gleichen Aufbaues vorgesehen. Beide Führungen sind
an dem Tisch 1 befestigt.
-
Eine- der so verschieblich geführten Nadeln 12 ist in Fig. 6 gezeigt.
Es ist zu ersehen, daß sich an der Nadel eine seitliche Fahne 17 befindet, die ein
abgewinkeltes Ende 18 aufweist, das als elektrischer Kontakt wirkt und einer Kontaktplatte
19 (Fig. 5) gegenüberliegt, die sich an einem Gewindezapfen 20 befindet, der in
einer Schiene 21 (Fig. 3 und 5) verstellbar eingeschraubt ist. Die Enden 18 und
die Kontaktplatten 19 bilden somit jeweils die beiden Kontakte eines elektrischen
Schalters, dessen Anschlüsse nicht näher gezeigt sind und der in Abhängigkeit von
der Schiebelage der Nadeln 12, die wiederum von der abgetasteten Kontur abhängt,
geöffnet bleibt oder geschlossen wird. Die Schiene 21 ist mittels
Pfosten
22 an dem Tisch 1 gehalten.
-
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, ist jede Nadel 12 mit einer ortsfesten
Schiene 25' und durch zwei Zugfedern 23 und 24/mit einer Druckschiene 25 verspannt,
die mittels Federn 26 gegen Stangen 27 gezogen ist, die sich an einer Traverse 28
befinden, an der eine Kulisse 29 befestigt ist. Diese Kulisse liegt somit unter
Federspannung an einem Betätigungsstift 30 an, der mit einer Rolle 31 versehen ist
und bei seitlicher Betätigung eine Verschiebung der Kulisse 29 in Richtung eines
Pfeiles 32 bewirkt. Damit wird auch die Druckschiene 25 in gleicher Richtung bewirkt,
so daß über die Spannung der Zugfedern 23 und 24 die Nadeln 12 in Richtung auf einen
in der Aufnahme 8 befindlichen Schenkel 3 einer Wäscheklammer bewegt werden. Die
Länge der Nadeln bzw.
-
ihre Schiebelage in bezug zu der Fahne 17 ist so bemessen, daß bei
ordnungsgemäßem Profil des Schenkels 3 sämtliche Nadeln 12 seitlich auf dem Schenkel
3 aufstoßen, so daß die abgewinkelten Enden 18 nicht die Kontaktplatten 19 berühren
können. Somit bleiben alle dadurch gebildeten elektrischen Schalter geöffnet, so
d auch der z.B. direkt durch diese Kontakte betätigte Elek omagnet 10 nicht erregt
wird und damit der Schenkel 3 nach Wegziehen des Anschlags 7 der Sortiervorrichtung
9 frei durchlaufen kann.Würde es sich dagegen um einen Schenkel handeln, der einen
Fehler des Profils aufweist, so würde sich die diesen Fehler abtastende Nadel 12
weiter als die übrigen Nadeln bewegen, so daß ihr abgewinkeltes Ende 18 auf der
Kontaktplatte 19 aufruht, so daß der dadurch
gebildete Schalter
geschlossen und der Elektromagnet erregt wird. Durch eine hier nicht näher zu erläuternde
Zeitverzögerung erfolgt durch die Erregung des Elektromagneten 10 eine Aus sortierung
des entsprechenden Schenkels in der Sortiervorrichtung 9.