DE29702402U1

DE29702402U1 - Einrichtung zur Qualitätsprüfung von Formkörpern, insbesondere Betonsteinen

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Publication number: DE29702402U1
Application number: DE29702402U
Authority: DE
Original assignee: ELSAT ELEKTROANLAGEN GmbH
Current assignee: ELSAT ELEKTROANLAGEN GmbH
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2007-02-13

Description

Einrichtung zur Qualitätsprüfung von Formkörpern,' insbesondere Betonsteinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Qualitätsprüfung von Formkörpern, insbesondere Betonformkörpern wie Betonsteinen, die sich nach ihrer Herstellung chargenweise auf einer ebenen Unterlage befinden und mit dieser eine iängs einer Transportbahn bewegbare Einheit bilden.

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, eine Einrichtung zur fortlaufenden, selbsttätigen Qualitätsprüfung von Formkörpern, insbesondere Betonsteinen, zu schaffen, und löst diese Aufgabe durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich wesentlicher weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 12 verwiesen.

Die Prüfeinrichtung nach der Erfindung ermöglicht es, die Höhe von Formkörpern der zu prüfenden Einheiten und deren Nettogesamtgewicht sowie durch Auswertung dieser Daten die Rohdichte der Formkörper einer geprüften Einheit zu ermitteln, und zwar fortlaufend und selbsttätig, so daß bei Auftreten eines Produktionsfehlers dieser umgehend behoben werden und verhindert werden kann, daß unbemerkt eine große Menge an fehlerhaften Formkörpern produziert wird und ein entsprechender Schaden entsteht.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung schematisch näher veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine einer Transportbahn für Formkörper zugeordnete Prüfeinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Darstellung einer der Wiegevorrichtungen der Prüfeinrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Höhenmeßvorrichtung der Prüfeinrichtung,

Fig. 4 eine Stirnansicht zu Fig. 3, und

Fig. 5 ein schematisches Schaltbild.

Die in der Zeichnung veranschaulichte Einrichtung zur Qualitätsprüfung von Formkörpern ist vornehmlich für die Prüfung von Betonformkörpern wie Betonsteinen bestimmt, die in Massenfertigung hergestellt werden und nach der Formung chargenweise auf einer Unterlage, z.B. einem Trägerbrett, abgesetzt werden und sich auf diesem in einer durch die Formwerkzeuge bestimmten Gruppenanordnung befinden. Die jeweils auf ihrer Unterlage abgesetzte Charge an Formkörpern wird mitsamt der Unterlage als Transporteinheit üblicherweise entlang einer Transportbahn 1 befördert, die sich beispielsweise von einer Entstapelstation 2 über eine Hersteilungstation 3 zu einer Trocknungsbzw. Aushärtestation, beispielsweise einem Lagerplatz, führt.

Die Unterlagen 4 gelangen aus der Entstapelstation 2 auf die Transportbahn 4 und werden auf dieser mit Hilfe eines nur schematisch angedeuteten Förderers 5, beispielsweise eines Schubförderers, einzeln im Abstand durch die Herstel-

lungsstation 3 gefördert, nach deren Verlassen sie in zusammengeschobener Form gemeinschaftlich weitergefördert werden. Anlagen dieser Art sind beispielsweise zur Betonsteinherstellung üblich. Wenngleich die Betonsteinherstellung das bevorzugte Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäße Einrichtung bildet, kann sie jedoch auch für andere Formkörper Anwendung finden, die in ähnlicher Weise in Massenherstellung gefertigt und nach dem Formen chargenweise auf eine Unterlage abgesetzt und aus ihrer Hersteilungstation herausgefördert werden.

Die Prüfeinrichtung nach der Erfindung umfaßt zunächst eine erste Wiegevorrichtung 6, die bei dem dargestellten Beispiel unmittelbar hinter der Entstapelstation 2 angeordnet ist und zum Erfassen des Leergewichts der eingesetzten Unterlagen dient, bevor die Unterlagen 4 dann durch Förderung entlang der Transportbahn 1 in die Fertigungsstation 3 gelangen und dort mit jeweils einer Charge aus Betonsteinen 7 beladen werden, die in Fig. 4 schematisch angedeutet sind.

Die Prüfeinrichtung nach der Erfindung umfaßt ferner eine zweite Wiegevorrichtung 8, die in Förderrichtung 9 der ersten Wiegevorrichtung 6 im Abstand nach·? und ausgangs der Herstellungsstation 3 angeordnet ist und dazu dient, das Gesamtgewicht jeder mit Formkörpern 7 besetzten Unterlage 4 zu erfassen, um auf diese Weise das Nettogewicht der auf einer jeweiligen Unterlage befindlichen Charge an Formkörpern 7 bestimmen zu können.

Hinter einer Steinbürste 10 od.dgl. Gerät zur Versäuberung der Formkörperoberflächen befindet sich eine als Ganzes mit 11 bezeichnete Vorrichtung zur Messung der Höhe der auf den Unterlagen 4 befindlichen Formkörper 7. Die Höhenmeßvorrichtung 11 kann als ortsfeste Meßstation ausgebildet werden,

die ihre Messungen durchführt, während sich die jeweilige Unterlage 4 mit Formkörpern 7 durch diese hindurchbewegt. Sie kann aber auch als eine längs der Transportbahn 1 gegenläufig verschiebliche Meßstation ausgebildet sein, um die Höhe von Formkörpern 7 auf ihrer Unterlage 4 zu messen, wenn sich diese im Meßbereich im Stillstand befindet. Nach Verlassen der Höhenmeßvorrichtung 11 und damit der Prüfeinrichtung gelangen die Unterlagen 4 dann mit ihrem Besatz zu einem üblichen Ort der Weiterbehandlung, z.B. dem Lagerplatz.

Wie der Fig. 2 entnommen werden kann, die den prinzipiellen Aufbau der beiden Wiegevorrichtungen 6,8 veranschaulicht, umfassen die Wiegevorrichtungen 6,8 eine druckmittelbetätigte Hubvorrichtung 12 in Gestalt eines Druckmittelzylinders, auf dem eine Wägezelle 13 abgestützt ist, auf der sich wiederum eine Auflageplatte 14 abstützt, die durch eine Führung 15 geführt sein kann, die eine mit der Hubvorrichtung 12 synchrone Hubbewegung ausführt. Diese Hubbewegungen können durch einen Endlagenschalter 16 gesteuert sein. Die Teile der Wiegevorrichtung 6,8 ruhen auf einer Fundamentplatte 17. Bei der ersten Wiegevorrichtung 6 ist die Hubvorrichtung 15 mit Druckluft beaufschlagt, während sie bei der zweiten Wiegevorrichtung 8 hydraulisch betätigt ist. Nach Abheben der jeweils in Meßstellung befindlichen Unterlage 4 durch die Hubvorrichtung 12 wird das auf der Auflageplatte 14 befindliche Gewicht erfaßt, und zwar in Gestalt einer am Ausgang der Wägezelie 13 anliegenden analogen Spannung einer Brücken-Meßschaltung. Die Spannung wird durch eine Verstärkerschaltung verstärkt, in einem Analog/Digital-Wandler digitalisiert und in einem zentralen Meßdatenspeicher- und -auswertungsgerät 18 gespeichert und weiterverarbeitet.

Die wie alle Unterlagen hinsichtlich Ihres Leergewichtes erfaßte Unterlage 4 wird nun in der Herstellungsstation 3 mit einer Charge von Betonsteinen 7 besetzt und gelangt danach zur zweiten Wiegevorrichtung 8, in der nach Ausheben von der Transportbahn 1 das Gesamtgewicht von Unterlage 4 und Formsteinen 7 bestimmt wird. Dieser Gesamtgewichtswert wird im Zentralgerät 18 dem Leergewichtswert der gleichen Unterlage 4 zugeordnet, und durch Subtraktion wird das Nettogewicht der Betonsteincharge auf dieser Unterlagen 4 ermittelt.

Die Höhenmeßvorrichtung 11 kann grundsätzlich jede geeignete Ausbildung haben, die eine zuverlässsige Höhenbestimmung der Formkörper 7 an vorgegebenen Meßpunkten oder entlang vorgegebener Meßlinien erlaubt. Bevorzugt ist jedoch eine Höhenmeßvorrichtung, die eine berühungsiose Höhenmessung durchführt. Im einzelnen weist die Höhenmeßvorrichtung 11 eine vertikal verschiebüche, die in Meßsteliung befindliche Unterlage 4 übergreifende, Meßsensoren tragende Meßtraverse 20 auf, die mittels Linearantriebseinheiten 21 präzise höhenpositionierbar ist. Die Bestimmung der Ausgangsposition der Meßtraverse 20 erfolgt mit Hilfe eines Sensors 22. Meßtraverse 20 und Linearantrieb 21 sind an einem Vorrichtungsgesteil 23 abgestützt, das die Transportbahn 1 tunnelförmig übergreift.

Bei dem dargestellten Beispiel trägt die Meßtraverse 20 drei Höhenmeßsensoren 24, die wie alle verwendeten Meßsensoren bevorzugt im Triangulationsmeßverfahren arbeitende Lasersensoren ausgebildet sind. Die Höhenmeßsensoren 24 messen während der Relativbewegung zwischen ihnen und der zu messenden Formkörper 7 deren Höhe an einer Mehrzahl von Punkten, nachdem zuvor durch eine nicht näher veranschaulichten Sensor der Abstand der Meßtraverse 20 zur Oberfläche der Unterlage 4 ermittelt und über diese Ab-

Standsmessung die Oberfläche der dem Meßvorgang unterliegenden Unterlage 4 als Nuilniveau bestimmt wurde. Durch die Höhenmessung an aufeinanderfolgenden Meßpunkten entlang von parallel zur Transportbahn 1 verlaufenden Meßbahnen erbringt nicht nur einen guten Überblick über bestehende Höhenunterschiede, sondern ermöglicht auch eine Ermittlung einer mittleren Steinhöhe, mit deren Hilfe unter Zugrundelegung der vorgegebenen Querschnittsfläche der Formkörper 7 deren Volumen und unter Hinzuziehung des Nettogewichtes deren Rohdichte ermittelt werden kann.

Die ebenfalls als analoge Spannung anfallenden Höhenmeßwerte werden ebenfalls verstärkt, digitalisiert und in dem Zentralgerät 18 bzw. einem an dieses angeschlossenen Computer 25 gespeichert und ausgewertet, mit dessen Hilfe die Meß- und Auswertunsergebnisse bildlich dargestellt und ausgedruckt werden können. Der Computer 25 umfaßt ein entsprechendes Programm, das Ist-Soll-Wert-Vergleiche zwischen den mit Toleranzgrenzen vorgegebenen Gewichts- und Höhensollwerten und den entsprechenden Meßwerten durchführt. Bei Überschreiten vorgegebener Grenzwerte werden dabei optische und/oder akkustische Fehlermeldungen abgegeben, die Anlaß zu einem Produktionsstop sein können. Das Programm vergleicht auch einen samt Toleranzgrenzen vorgegebenen Rohdichte-Sollwert mit einem aus den Meßergebnissen errechneten Rohdichte-Istwert, so daß die Prüfeinrichtung die entscheidenden Qualitätskriterien, Maßhaltigkeit in der Höhe und Rohdichte, erfaßt. Ais fehlerhaft festgestellte Chargen können sofort ausgemustert und mit ihrem Material wieder in den Herstellungsprozeß rückgeführt werden.

Das an eine Stromquelle 26 angeschlossene Zentralgerät 18 ist elektrisch mit den Positionssensoren verbunden, wie das für das Positionssensoriksystem 27 in Fig. 5 angedeutet ist. Ferner ist das Zentralgerät 18 mit den Aktoren der

Einrichtung elektrisch verbunden, beispielsweise mit den Steuerventilen für die Hubvorrichtungen 12, den Linearantrieben für die Traversen bewegung, Motorbremsen etc., wie das mit dem Aktorensystem 28 ebenfalls in Fig. 5 veranschaulicht ist. Schließlich ist das Zentralgerät 18 mit den Meßwertaufnehmern, wie den Wägezellen 13 und den drei Höhenmeßsensoren 24, verbunden, wie das in Fig. 5 mit dem Meßsensoriksystem 29 veranschaulicht ist. Das Zentralgerät 18 beaufschlagt auch eine optische Fehlermeldeeinrichtung 30 und steht in Verbindung mit der Steuerung 31 der Hersteliungsstation 3.

Es versteht sich, daß die im Bedarfsfalle die Einrichtung durch weitere Meßwertaufnehmer ergänzt bzw. mit weiteren Positionsmeldern versehen sein kann, wie beispielsweise den Positionsschaltern 32,33 und den Lichtschranken 34,35 für den Schutz der Lasersensoren 24 in horizontaler bzw. vertikaler Richtung.

Die Einrichtung kann während einer laufenden Produktion von Formkörpem 7 ständig in Betrieb sein, kann jedoch auch nach Anfahren der Produktion und einer eventuellen Korrektur deren Steuerung in Prüfintervallen zum Einsatz kommen.

Claims

Ansprüche:

1. Einrichtung zur Qualitätsprüfung von Formkörpern (7), insbesondere Betonformkörpern wie Betonsteinen, die sich nach ihrer Herstellung chargenweise auf einer ebenen Unterlage (4) befinden und mit dieser eine längs einer Transportbahn (1) bewegbare Einheit bilden, gekennzeichnet durch eine erste Wiegevorrichtung (6) zum Erfassen des Leergewichts jeder eingesetzten Unterlage (4), eine zweite Wiegevorrichtung (8) zum Erfassen des Gesamtgewichts jeder mit Formkörpern (7) besetzten Unterlage (4), eine Vorrichtung (11) zur Messung der Höhe von Formkörpern (7) auf jeder Unterlage (4), und ein zentrales, an die Wiegevorrichtungen (6;8) und die Höhenmeßvorrichtung (11) angeschlossenes Meßdatenspeicher- und -auswertungsgerät (18).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegevorrichtungen (6;8) eine druckmittelbetätigte Hubvorrichtung (12) zum Anheben einer jeweils in Meßstellung befindlichen Unterlage (4) und eine zwischen der Hubvorrichtung (12) und der Unterlage (4) wirksame Wägezellen (13) zur Messung des Gewichts der angehobenen Unterlage (4) umfassen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung (12) der ersten Wiegevorrichtung (6) pneumatisch betätigt ist.

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4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung (12) der zweiten Wiegevorrichtung (8) hydraulisch betätigt ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Wägezellen (13) vorgesehen sind, die eine dem Gewichtswert proportionale Spannung an einen Verstärker abgeben, an dessen Ausgang ein Analog-Digital-Wandler angeschlossen ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet. daß die Höhenmeßvorrichtung (11) eine vertikal verschiebliche, die in Meßstellung befindliche Unterlage (4) übergreifende, Meßsensoren (19) tragende Meßtraverse (20) umfaßt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenmeßvorrichtung (11) zur Bestimmung der Oberfläche der in Meßsteliung befindlichen Unterlage (4) als Nullniveau zumindest einen den Abstand der Meßtraverse (20) zur Oberfläche der Unterlage (4) ermittelnden Nullniveausensor aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Meßtraverse (20) drei Höhenmeßsensoren (24) vorgesehen sind, deren Meßbahnen parallel zur Transportbahn (1) ausgerichtet sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren von im Triangulationsmeßverfahren arbeitenden Lasersensoren gebildet sind.

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10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenmeßvorrichtung (11) eine ortsfeste Meßstation bildet.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet. daß die Höhenmeßvorrichtung (11) eine längs der Transportbahn (1) gegenläufig verschiebliche Meßstation bildet.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßdatenspeicher- und -auswertungsgerät (18) einen Computer mit einem Auswertungsprogramm umfaßt, das Ist-Soll-Wert-Vergleiche zwischen mit Toleranzgrenzen vorgegebenen Gewichts- und Höhensollwerten und den entsprechenden Meßwerten durchführt, die Rohdichte jeder geprüften Formkörpercharge ermittelt und zu einem samt Toleranzgrenzen vorgegebenen Rohdichtesollwert in Beziehung setzt, und bei Überschreitungen von Grenzwerten Fehlermeldungen abgibt.