DE29908934U1

DE29908934U1 - Zahnsortiereinrichtung

Info

Publication number: DE29908934U1
Application number: DE29908934U
Authority: DE
Original assignee: Gerling Automation GmbH
Current assignee: Gerling Automation GmbH
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 1999-11-04
Anticipated expiration: 2009-04-28

Description

Stuttgart, 19.05.99 Unser Az.: P7322Gm Bc/kn

Anmelder:

Gerling Automation GmbH Dieselstraße D-71546 Aspach

Vertreter:

Kohler Schmid + Partner Patentanwälte GbR Ruppmannstraße D-70565 Stuttgart

Bezeichnung der Erfindung:

Zahnsortiereinrichtung

BESCHREIBUNG Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Zahnsortiereinrichtung einer Vorrichtung zum Verbinden von Zähnen mit einem Sägeblattgrundkörper.

Eine derartige Vorrichtung zum Verbinden von Zähnen mit einem Sägeblattgrundkörper ist beispielsweise durch die DE-PS 196 14 197 C1 bekanntgeworden.

P7322Gm Zahnsortiereinrichtung

Die bekannte Vorrichtung zum Verbinden von Zähnen mit einem Sägeblattgrundkörper ist mit einer Zahnzuführeinrichtung, einer Aufnahmeeinrichtung für einen Sägeblattgrundkörper und einer Befestigungseinrichtung ausgerüstet, über welche die Zähne mit dem Sägeblattgrundkörper verbunden werden.

Mit der bekannten Vorrichtung können Hartmetallzähne an ein Kreissägeblatt automatisch angelötet werden. Über eine Dreheinrichtung wird jede Ausnehmung am Grundkörper des Kreissägeblatts bis zur Anlage auf einen Hartmetallzahn zugedreht und sobald der Hartmetallzahn am Grundkörper des Kreissägeblatts anliegt, wird der Zahn mit dem Grundkörper verlötet. Nachdem alle Zähne mit dem Grundkörper verlötet sind, werden der Zahnrücken, die Zahnbrust und die Zahnflanken des Sägeblatts bearbeitet, damit die Hartmetallzahnflanken nicht in einer unzulässigen Weise bzw. unregelmäßig über die Seitenflächen des Grundkörpers vorstehen. Der Zahn kann ein reiner Hartmetallzahn oder auch ein Keramikzahn sein. Die Zähne können aus zwei unterschiedlichen Materialbereichen gebildet sein, von denen der eine mit dem Sägeblattgrundkörper verbunden wird und der andere für den späteren Sägevorgang vorgesehen ist.

Es ist weiterhin bekannt, eine Lageerkennung der Zähne auf der Transporteinrichtung mit Hilfe optischer Lichtreflektion durchzuführen. Zur Lageerkennung des Zahns ist es erforderlich, daß der Zahn eine Schrägfläche aufweist, an welcher ein Lichtstrahl reflektiert wird. Die zwingend erforderliche Schrägfläche ist charakteristisch für eine Orientierung des Zahns auf der Transporteinrichtung bezüglich der Transportrichtung.

Von einer LED wird Licht punktuell auf die Schrägfläche des Zahns ausgesandt und reflektiert. Der Empfänger ist so ausgerichtet, daß nur eine von der Schrägfläche reflektierte Lichtintensität detektiert wird. Die Einstellung des bekannten Senders und Empfängers ist schwierig durchzuführen, weil diese möglichst exakt auf die Schrägfläche des Zahn eingestellt werden müssen. Wenn sich die Schrägfläche an der Unterseite des Zahns befindet, muß die Positionierung des Sensors im Bereich der Transportvorrichtung entsprechend geändert werden. Die Sensoranordnung muß umgebaut werden.

P7323Gm Zahnsortiereinrichtung

Aufgabe der Erfindung

Die bekannte Sortiereinrichtung soll dahingehend weiterentwickelt werden, daß der Sensor nicht mehr auf einen bestimmten Erkennungspunkt eines Zahns ausgerichtet und die Sensoranordnung bei der Sortierung von anderen Zähnen umgebaut werden muß, um den jeweiligen Erkennungspunkt zu detektieren.

Vorteile der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch eine Zahnsortiereinrichtung einer Vorrichtung zum Verbinden eines Sägeblattgrundkörpers mit Zähnen gelöst, die mittels einer Transporteinrichtung dem Sägeblattgrundkörper zugeführt werden, wobei die Zahnsortiereinrichtung aus Mitteln zur Entfernung der Zähne von der Transporteinrichtung und aus einem mit diesen Mitteln in Verbindung stehendem, zur Abtastung eines Zahns vorgesehenen Sensor besteht, um den Zahn zumindest über einen Bereich seiner Erstreckung abzutasten und einen oder mehrere gemessene Werte mit einem oder mehreren Referenzwerten zu vergleichen. Der Sensor erfaßt die Kontur des Zahns über seine axiale Länge, indem beispielsweise die Länge und der Abstand dieser abgetasteten Seitenfläche zum Sensor bestimmt wird. Durch diese linienhafte Abtastung kann die Ausrichtung des Sensors auf einen speziellen Punktbereich des Zahns entfallen. Die Einjustierung der Zahnsortiereinrichtung vor der Inbetriebnahme vereinfacht sich. Der Sensor kann zur Qualitätssicherung aber auch zur Bestimmung von Toleranzen, Fehlstellen oder Ausbrüchen eingesetzt werden. Die Zahnsortiereinrichtung läßt sich auch mit weiteren herkömmlichen Sensoren oder Meßtechniken leicht kombinieren. Die Relativbewegung zwischen dem Zahn und dem Sensor kann entweder durch Bewegung des Zahns bei ortsfestem Sensor oder durch Bewegung des Sensors durchgeführt werden. Referenzwerte können beispielsweise manuell in eine entsprechende Einheit der Sortiereinrichtung eingegeben werden.

Die Abtastung des Zahns in Transportrichtung der Transporteinrichtung bedeutet eine weitere Vereinfachung der Zahnsortiereinrichtung. Ein entsprechend ausgerichteter Zahn kann automatisch an einem Sensor vorbei geführt werden, der ihn abtastet. Der Sensor selbst muß nicht bewegt werden.

P7323Gm Zahnsortiereinrichtung

Bei einer bevorzugten Zahnsortiereinrichtung ist dem Sensor eine Speichereinheit zum Einlesen von Referenzwerten von Zähnen und eine Auswerteeinheit zum Vergleich der Referenzwerte mit aktuellen gemessenen Werten zugeordnet. Es können auch Mittelwerte nach dem Einlesen mehrerer Zahnkonturen errechnet und als Referenzwerte zugrunde gelegt werden. Der Automatisierungsgrad der Zahnsortiereinrichtung wird hierdurch weiter erhöht.

Eine elektronische Steuerung der Lageerkennung und präzisen Abtastung des Zahns ist mittels einer Zahnsortiereinrichtung möglich, deren Sender eine Laserdiode und deren Empfänger ein CCD-Detektor oder eine Zeilenkamera ist.

Zur Erfassung der vollständigen Topographie oder Kontur des Zahns können ein oder mehrere Sensoren zur Abtastung mehrerer Zahnseiten des Zahns vorgesehen sein. Die Sensoren sind um den Zahn herum angeordnet (&ldquor;Laservorhang"). Auch durch eine Vollbildkamera, die vorzugsweise an ein Bilderfassungs- und Auswertesystem angeschlossen ist, läßt sich der Zahn einscannen und als verwertbar oder als zu entfernender Zahn einstufen.

Eine weitere Ausführungsform weist eine Einheit zum Speichern eines erfaßten Wertes eines an dem Sensor in Transportrichtung vorbei bewegten Zahns als Referenzwert auf. Die erfindungsgemäße Zahnsortierung läßt sich durch die nachfolgenden Arbeitsabläufe charakterisieren:

i) Ein oder mehrere Zähne werden an dem Sensor in Transportrichtung vorbei bewegt;

ii) ein oder mehrere erfaßte Werte des Zahns werden als Referenzwerte gespeichert;

iii) durch einen Vergleich des Referenzwertes oder der Referenzwerte mit einem oder mehreren aktuellen, gemessenen Werten wird entscheiden, ob der Zahn durch die Mittel zur Entfernung eines Zahns von der Transporteinrichtung entfernt werden soll.

Diese Zahnsortierung läßt sich einfach durchführen, weil eine Einjustierung des Sensors dadurch zustande kommt, daß Referenzzähne von dem Sensor erfaßt und deren Werte gespeichert werden. Die linienhafte Abtastung der Zahnkontur erspart

P7323Gm Zahnsortiereinrichtung

eine Ausrichtung des Sensor auf einen bestimmten Punkt des Zahn. Außerdem kann die Sortiereinrichtung leicht auf die Erkennung anderer Zahnformen umgestellt werden.

Wenn ein Zahn eingelesen wurde, kann seine spezielle Erkennungsform unter einer ID-Nummer abgespeichert werden. Es können eine Vielzahl von Zahnformen abgespeichert sein. Die ID-Nummem sind beispielsweise einfach via Knopfdruck abrufbar, so daß die Sortierung auf die jeweiligen Zähne eingestellt bzw. umgestellt werden kann. Ein Umbau der Sensoranordnung ist dabei nicht erforderlich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zahnsortiereinrichtung ist in der schematischen Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Zuführeinrichtung einer Vorrichtung

zum Verbinden von Zähnen mit einem Sägeblattgrundkörper;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Zuführeinrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Frontansicht der Zuführeinrichtung nach Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine Zahnzuführeinrichtung 1 eine Transporteinrichtung 2 aufweist, um Zähne 3 und 4 einem Sägeblattgrundkörper zuzuführen. Die Zahnzuführeinrichtung 1 ist Teil einer in der Figur nicht vollständig gezeigten Vorrichtung zum Befestigen von Zähnen 3 und 4 an Rohlingen. Eine derartige Vorrichtung ermöglicht es, Zähne 3 und 4 an einem Sägeblattgrundkörper zu befestigen, so daß ein komplettes Sägeblatt entsteht. Die Transporteinrichtung 2 ist durch eine Förderschiene ausgebildet. Die Zähne 3, 4 liegen zentriert auf der Förderschiene auf. Die Zentrierung wird unterstützt durch eine Führungsleiste 5. Auch im Bereich 6 der Transporteinrichtung 2 kann eine Führungsleiste vorgesehen sein.

P7323Gm Zahnsortiereinrichtung

Die Zähne 3 und 4 werden annähernd parallel zur Führungsleiste 5 in Transportrichtung 7 bewegt und ausgerichtet.

Im Bereich der Zuführeinrichtung 1 ist auch eine Sortiervorrichtung vorgesehen, die einen Sensor zur Zahnabtastung und Mittel zum Entfernen beschädigter und/oder nicht lagerichtiger Zähne 3 und 4 umfaßt. Die Mittel zum Entfernen der Zähne sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Es kann verhindert werden, daß Zähne 3 und 4 zum Sägeblattgrundkörper transportiert werden, die auf Grund ihrer Ausrichtung zum Sägeblattgrundkörper und/oder ihrer Qualität nicht zu verwenden sind.

Über dem Zahn 4 ist gemäß Fig. 2 ein Sensor 10 angeordnet, der einen Laserstrahl 11 emittiert und mittels einer Senderlinse auf den Zahn 4 fokussiert. Die vom Zahn 4 reflektierte Lichtmenge passiert eine Lichtempfängerlinse innerhalb des Sensors 10 und wird auf einen CCD-Detektor fokussiert. Die Bestimmung der Lichtpunktmitte und damit der Meßposition erfolgt über das Maximum der Lichtmengenverteilung eines Lichtpunktes. Das Maximum der Lichtmengenverteilung wird als jeweilige Meßposition aufgefaßt. Es werden eine Vielzahl von Meßpostionen über die gesamte axiale Erstreckung 12 des Zahns 4 ausgewertet, wenn der Zahn 4 in Transportrichtung 7 unter dem Sensor 10 hindurch bewegt wird.

Die Aussortierung eines Zahn 4 erfolgt mit Hilfe des Sensors 10 in der nachfolgenden Weise: Durch einen Einlernvorgang wird die Kontur des Zahns 4 bezüglich seiner Erstreckung 12 in eine mit dem Sensor 10 verbundene Speicher- und Auswerteeinheit eingelesen. Zuerst wird die Führungsleiste 5 (siehe Figur 1) auf die Zahnbreite eingestellt. Ein richtig orientierter Zahn 4 wird unter dem Sensor 10 vorbei geführt. Es werden mehrere Zähne 4 vermessen, so daß ein Sollwert gewonnen werden kann, der als Bezugsgröße für die Aussortierung von Zähnen 3 und 4 dienen kann. Durch einen Vergleich zwischen diesem Sollwert und einem aktuellen Wert wird entschieden, ob der betreffende Zahn durch Aktivierung der Mittel zum Entfernen von Zähnen aussortiert werden soll.

Wenn weitere Sensoren 10 Laserstrahlen 11 in Richtung des auf der

Transporteinrichtung 2 befindlichen Zahns 4 emittieren und reflektierte Strahlen

empfangen, kann eine Information über die gesamte Topographie des Zahns 4 gewonnen werden. Eine derartige Anordnung ist in der Fig. 3 gezeigt.

P7323Gm Zahnsortiereinrichtung

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Zahnzuführeinrichtung

2 Transporteinrichtung 3 Zahn

4 Zahn

5 Führungsleiste

6 Bereich

7 Transportrichtung 10 Sensor

11 Laserstrahl

12 Erstreckung

P7323Gm Zahnsortiereinrichtung

Claims

1. Zahnsortiereinrichtung einer Vorrichtung zum Verbinden eines Sägeblattgrundkörpers mit Zähnen (3, 4), die mittels einer Transporteinrichtung (2) dem Sägeblattgrundkörper zugeführt werden, bestehend aus Mitteln zur Entfernung der Zähne (3, 4) von der Transporteinrichtung (2) und aus einem mit diesen Mitteln in Verbindung stehendem, zur Abtastung eines Zahns (3, 4) vorgesehenen Sensor (10), um den Zahn (3, 4) zumindest über einen Bereich seiner Erstreckung (12) abzutasten und einen oder mehrere gemessene Werte mit einem oder mehreren Referenzwerten zu vergleichen.

2. Zahnsortiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung in Transportrichtung (7) der Transporteinrichtung (2) durchführbar ist.

3. Zahnsortiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnsortiereinrichtung eine Speichereinheit zum Einlesen von Referenzwerten von Zähnen (3, 4) und eine Auswerteeinheit zum Vergleich der Referenzwerte mit aktuellen gemessenen Werten aufweist.

4. Zahnsortiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) eine Laserdiode als Sender und einen CCD- Detektor als Empfänger aufweist.

5. Zahnsortiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Sensoren (10) zur Abtastung mehrerer Zahnseiten (12) des Zahns (3, 4) vorgesehen sind, um die vollständige Topographie des Zahns (3, 4) zu erfassen.

6. Zahnsortiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einheit zum Speichern mindestens eines erfaßten Wertes eines an dem Sensor (10) in Transportrichtung (7) vorbei bewegten Zahns (3, 4) als Referenzwert vorgesehen ist, und daß durch einen Vergleich dieses Referenzwertes mit einem aktuellen, gemessenen Wert entschieden wird, ob der Zahn (3, 4) durch die Mittel zur Entfernung eines Zahns (3, 4) von der Transporteinrichtung (2) entfernt werden soll.