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Vorrichtung zum sortierten Abgeben von mittels Lichtstrahl-
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sendern und Fotozellen geprüften Gegenständen auf mehr als zwei Abtransportbänder
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum sortierten Abgeben von in einer
Rundläuferprüfmaschine, bestehend aus einem Einlauf-, Prüf- und Sortierstern auf
etwaige Abweichungen gegenüber einem Mustergegenstnd geprüften Gegenständen auf
mehr als zwei Abtransportbänder, wobei die GeGenstände mittels aus hichtstrahlsendern
und Fotozellen bestehenden Prüfeinheiten in dem Prüfstern abgetastet wurden die
durch Verstärker aufbereitete Ausgangsimpulse an Fehler-Signal-AnzeigekontrollLampen
abgeben, wobei jedem der zu prüfenden Gegenstände ein entsprechend der gestellten
Prüfaufgabe aus mehreren Prüfeinheiten bestehender Prüfeinheitensatz zugeordnet
ist und wobei die Fehlersignale über ein mit dem Eortierstern elektrisch verbundenes
Fahlersignal-Empfangsgerät kontaktlos auf den Sortierstern mit der Funktion eines
Auswurfgeräts übertragen werden.
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Es ist bekannt, Gegenstände auf verwendbarkeit, z0B. aßhaltigkeit,
in der Weise zu kontrollieren, daß sie durch Lichtstrahlen abgetastet werden, die
bei Einhaltung vorder gebener Werte, z.B0 Konturen, auf Fotozellen t effen. Die
von den Foto zellen empfangenen Impulse werden in bekannter Weise verstärkt und
aufbereitet, so daß Schalter zum Öffnen von Haltervorrichtungen betätigbar sind,
durch die die abgetasteten Gegenstände, entsprechend dem Prüfungsergebnis, auf ein
GUT-Transportband oder ein AUSSCHUSS-Transportband geleitet werden können.
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Diese Zuordnungen mußten dazu führen, daB auch
an
sich noch nacharbeitbare Gegenstände als Ausschuß verworfen wurden. Eine nachträgliche
KontrolLe der als Ausschuß ausgesonderten Gegenstände ist wirtschaftlich ebensowenig
vertretbar wie die Hinnahme des Ergebnisses der Prüfungen mittels der bekannten
Prüfeinrichtungen.
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Prutmaschinen der beschriebenen Art sind für Prüfungen von in großer
Menge angeförderten Gegenständen insbesondere geeignet, weil &ie Gegenstände
über eine größere Strecke ihres Umlaufs um die zentrale Maschinenachse eine relativ
lange Zeit der Lichtstrahl-Abtastung ausgesetzt sein können, so daß Prüfergebnisse
mit Streuungen ausgeschlossen sind.
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Die Ergebnisse von Prüfungen der vorbeschriebenen Art in Rundlaufprüfmaschinen
sind gegenüber einem Vorbeilauf des zu prüfenden Gegenstands an einer aus einem
Lichtstrahlsender und einer Fotozelle bestehenden Meßstation auch bei hoher Drehzahl
des mehrere Gegenstände in besonderen Ausnehmungen aufnehmenden Sortiersterns erheblich
zuverlässiger.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung
zum selbsttätigen Prüfen von Gegenständen mittels Lichtstrahlen zu schaffen, die
es ermöglicht, geprüfte Gegenstände nach mindestens drei Prüfergebnissen, nämlich
"Gu9L ", "NACHBEARBEITBAR" und "AUSSCHUSS" sortiert auf Abtransportbänder abzugeben.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß achsgleich mit dem
Sortierstern der Prüfvorrichtung und mit diesem drehfest verbunden, unterhalb des
Sortiersterns ein Schleifringorper angeordnet ist, der entsprechend der Anzahl der
an einem Gegenstand im Prüfstern vorgenommenen Prüfungen mehrere konzentrische Ringe
aufweist und entsprechend der Anzahl der die geprüften Gegenstände aufnehmenden
Ausnehmungen
des Sortiersterns segmentförmig unterteilt ist,daß unterhalb des Schleifringkörpers,
jedem der konzentrischen Ringe zugeordnet1 eine feststehende Kohlebürste angeordnet
ist, auf die die von den Fehler-Anzeige-Kontroll-Lampen kontaktlos auf das feststehende
Fehlersignal-Empfangsgerät übertragenen Fehlerimpulse übertragbar sind und daß auf
dem dortierstern, jeder Ausnehmung zugeordnet, Elektromagnetschaltventile und über
diese betätigbare Vakuumsauger oder Greifer in dem Bereich abschaltend beziehungsweise
öffnend angeordnet sind, in dem sich das bestimmungsgemäß aufnehmende Abführtransportband
befindet, auf das der geprüfte Gegenstand, dem Prüfungsergebnis entsprechend abzugeben
ist.
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Erfindungsgemäß ist erreichbar, daß auf Ubereinstimmung mit vorgeschriebenen
Maßen und Toleranzen geprüfte Gegenstände selbsttätig nach mehr als zwei Kriterien
sortiert werden können, wobei eine Abgabe auf mindestens drei verschiedene Abführtransportbänder
erfolgen kann, so daß nacharbeitbare Gegenstände auf ein besonderes Transportband
abgegeben werden können und nicht, weil ein oder mehrere negative Ergebnisse erzielt
wurden, als Ausschuß verworfen werden. Der wirtschaftliche Nutzen, der bei Verwendung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbar ist, ist dadurch besonders groß, daß
eine Kontrolle der als AlsschuS abtransportierten Gegenstände endgültig entfallen
kann.
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In der Zeichnung ist eine AuSführungsform der brSindung mit der Schaltungsanordnung
der Auswerfvorrichtung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 dieVorrichtung, bestehend aus
dem Einlauf-,Prüf-und Sortierstern,vereinfacht dargestellt in der Draufsicht,
Fig.
2 den Sortierstern mit Anordnung des Schleifringkörpers und eine der Kohlebürsten,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Schleifringkörper in der Draufsicht und im Schnitt
Fig. 4 das Schaltbild der Vorrichtung zum Auswerfen der geprüften Gegenstände.
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Die Vorrichtung besteht aus dem mit 16 bezeichneten Einlaufstern,
dem mit diesem kämmenden Prüfstern 17 und dem mit diesem kämmenden Sortierstern
1, die sämtlich motorisch angetrieben sind0 Der Sortierstern 1 ist mit einer nicht
näher bezeichneten lotrechten Achse fest verbunden.
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An den Sortierstern werden die im Prufstern 17 mittels Licntstrahlsendern
14 und Fotozellen 13 geprüften Gegenstände übergeben. Die Prüfergebnisse werden
in an sich bekannter Weise verstärkt und in Lichtimpulse aufbereitet, die von FehleranzeigerKontroll-lampen
ausstrahlbar sind, die in mit dem Prüfstern 17 umlaufend angeordneten Prüfköpfen
untergebracht sind. Diese Lichtimpulse werten vom Sortierstern 1 über ein feststehendes
ehlersignal-Empfangs gerät 18 kontaktlos übernommen0 Unterhalb des Sortiersterns
1, der Ausnehmungen 11 zur Aufnahme der im Prüfstern 17 geprüften Gegenstände aufweist
ist ein ebenfalls mit der Achse des Sortiersterns fest verbundener Schleifringkörper
2 angeordnet, der aus mehreren konzentrischens gegeneinander isolierten Ringen 3
(1-5) nach dem Ausführungsbeispiel besteht. Die Anzahl der Ringe 3 entspricht der
Anzahl der Prüfergebnis-Möglichketten. Die konzentrischen Ringe 3 sind symmetrisch
entsprechend der Anzahl der die geprüften Gegenstände aufnehmenden Ausnebmungen
11 des Sortiersterns 1 in Schleifring-Segmente 12 unterteilt. Die vom Prüfstern
17 empfangenen Fehler-Impulse werden über unterhalb des Schleifringkörpers 2 fest
angeordnete Kohlebürsten 4 (1-5) auf das zugeordnete Schleifring-Segment 12 des
Schleifringkörpers 2 übertragen. Die Kohlebürsten 4 (1-5) sind auf einer
PVC-Grundplatte
in bestimmten Sektoren in Ubereinstim mung mit der Anordnung der Abführtransportbänder
6, 7 und 8 befestigt. Ein von dem Fehlersignal-Empfangsgerät auf eine Kohlebürste
4 übertragener Fehlerimpuls wird von der Kohlebürste auf ein Schleifringkörper-Segment
12 des Schleifringkörpers 2 übertragen, wenn das Schleifringkörper-Segment 12 und
damit auch der räumlich über diesem befindliche,vom Prüfstern 17 alsgeprüftübernommene
Gegenstand, der sich in der Ausnehmung 11 des Sortiersterns 1 befindet, das zutreffende
Abführtransportband 6, 7 oder 8 erreicht hat, auf das der Gegenstand auf Grund des
Brgebnisses der Prüfung abgegeben werden muß. Jeder Ausnehmung 11 des Sortiersterns
1 ist ein Elektromagnetschaltventil 5 zugeordnet, das mit dem SchleiSringkörper-beg-Ment
12 durch ein Kabel fest verbunden ist. Die von den Kohlebürsten 4 auf die Schleifringkörper-Segmente
12 übertragenen Impulse bewirken ein Abschalten des Elektromagnetschaltventils 5,
wobei der den geprüften Gegenstand festhaltende Vakuumsauger geöffnet wird, der
mit 15 bezeichnet ist, so daß der geprüfte Gegenstand zu dem durch die räumliche
Anordnung der Kohlebürste 4 bestimmten Zeitpunkt während der Rotation des Schleifringkörpers
2 aus der Ausnehmung 11 des Sortiersterns 1 gleitend von dem zur Ubernahme vorgesehenen
Abführtransportband 6, 7 oder 8 übernommen werden kann. hat die Prüfung ergeben,
daß der geprüfte Gegenstand nichtmehr nachbearbeitbar ist, wird das Elektromagnetschaltventil
5 den Vakuumsauger 15 noch geschlossen halten, wenn die Ausnehmung 11 den Bereich
des Abführtransportbandes 6 erreicht. Der Gegenstand wird somit festgehalten über
den Einlauf des stetig fördernden Abfiihrtransp ortbande s 6 gleiten und erst beim
Anfahren des folgenden Abführtransportbandes 7 freigegeben. Ergab die Prüfung im
Prüfstern 17, daß der Gegenstand noch nachbearbeitbar ist, wird die Abschaltung
des Vakuumsaugers 15 erst unmittelbar vor dem Anfahren des dritten Abführtransportbandes
8
erfolgen Nachdem eine Ausnehmung 11 des Sortiersterns 1 die dritte Abgabestation
im Bereich des Abführtransportbandes 8 verlassen hat, befindet sich in der Ausnehmung
11 kein Gegenstand mehr.
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Die Fehlerimpulsbeaufschlagung des betreffenden Segments wird in
einem Sektor, der sich zwischen der dritten Abgabestation und dem Einlauf eines
neuen, vom Prüfstern 17 an den Sortierstern 1 übergebenen Gegenstandes befindet,
durch einen fest angeordneten Kontakt gelöscht Im Ausführungsbeispiel ist davon
ausgegangen, daß die zu sortierenden Gegenstände mittels eines Vakuumsaugers 15
während des Umlaufes um die Sortiersternachse gehalten werden. Bei entsprechender
Ausgestaltung der Vorrichtung kann das Elektromaonetschaltventil 5 auch gegen einen
ElektromoCnetschalter ausgetaucht werden, durch den die Bewegung an sich bekannter
mechanischer Greiferarme bewirkbar ist.
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Der von der beaufschlagten Kohlebürste 4 über das Schleif ringsegment
12 gegebene Auswerferimpuls wird im Ausführungsbeispiel über ein Schaltrelais 19
an das Elektromagnetschaltventil 5 geleitet.
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Der Schleifringkörper 2, der unterhalb des Aussortiersterns 1 angeordnet
ist, besteht im Ausführungsbeispiel aus 5 Schleifringen 3 (1-5), die in ein Isolierstoffgehäuse
eingebracht sind. Vier dieser Schleifringe sind segmentiert. Die Segmente sind mit
12 bezeichnet. Die Anzahl der Segmente 12 richtet sich nach der Anzahl der aus den
Lichtstrahlsendern 14 und den Fotozellen 13 bestehenden Prüfköpfen, mit denen der
Prüfsternl7ausgestattet ist, d.h. eine Vorrichtung mit 8 Prüfköpfen hat 8 Segmente.
Außerdem werden je Segment ein Leersegment benötigt, so daß bei einer Vorrichtung
mit 8 Prüfköpfen 8 Schaltsegmente 12 und weitere 8 Leersegmente 12' vorhanden sein
müssen. Die Leersegnente 12' werden benötigt,
da bei einer hohen
Aussortiergeschwindigkeit des Schaltsegment in einer Zeit überfahren wird, die möglicherweise
kürzer ist als die Mindesteinschaltzeit für die elek Lromechanischen oder pneumatischen
Bauteile.
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Das Ausfuhrungsbeispiel sieht daher vor, daß auf das dem Schaltseginent
vorhergehende leesegment ein Impuls geschaltet ist, so daß damit eine sogenannte
"Vor-Zündung" erreichbar ist,d.h., erreicht das Schaltsegment 12 die zugeordnete
Kohlebürste 4, so ist diese schon mit einem Impuls beauischlagt, so daß die Schaltsegmentlänge
und die aus ihr resultierende Schaltzeit voll ausgenutzt werden kann. Wäre diese
vorgenannte Vorzündung nicht vorgesehen, könnte die Rohle erst bei Erreichen des
Schaltsegments mit einem Impuls beauf schlagt werden, was zur Folge hätte, daß die
Impulsübertragungszeit kürzer wäre als die Mindesteinschaltzeit der Bauelemente.
Dies würde zu Fehlschaltungen führen.
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Bei den Elektromagnetischaltventilen 5 handelt es sich um bekannte
Drei/Zweiwegimpulsventile. Diese Elektromagnetschaltventile weisen folgende elektrische
Besoncerheiten auf: Bei Anlegen eines Schaltimpulses an die Magnetspule von etwa
8 Millisekunden wird das Ventil eingeschaltet und befindet sich mechanisch in der
Stellung "betriebsbereit".
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Auch nach dem Ablegen der Spannung bleibt das Ventil in Betriebsbereitschaftsstelung,
d.h. es wird durch einen Restmagnetismus (Remanenz) in der Betriebsbereitschaftsstellung
gehalten. Das Ausschalten erfolgt ebenfalls durch einen Impuls an einem zweiten
Spuleneingang, welcher eine Schaltzeit von etwa 15 Millisekunden benötigt.
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Als Schaltrelais werden im Ausführungsbeispiel Bi-stabnle Schaltrelais
benutzt, die aus einer Erregerspule mit zwei Eingängen bestehen, und zwar einem
Einschalt-Eingang unQ
einem Ausschalt-Einagang Ebenso wie bei den
Elektromagnetschaltventilen muß am Schalteingang des Relais ein kurzer Impuls anstehen,
wonach dieses eingeschaltet ist und die Schaltkontakte durch Remanenz eingeschaltet
bleiben. Das Ausschalten erfolgt durch einen Impuls am Ausschalteingang de Relaisspule.
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Der Aussoiftierprozess vollzieht sich in der Weise, daß in aer Prüfvorrichtung
durch die Prüfköpfe, Durchmesser- oder Höhenfhler oder Durchmesser- und Höhenfehler
zusammen erkannt und gespeichert werden Bei der Übergabe eines fehlerhatten Gegenstandes
aus der Prüfvorrichtung an den Sortierstern wird der zu diesem gehörende Impuls
Höhenfehler, Durchmesserfehler oder beide Fehler in b-' annter Weise kontaktlos
übernommen und im Sortierstern 1 gespeichert.
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In dem Sortierstern 1 erfolgt die Entscheidung, die fest programmiert
ist, an welches der beiden Abtransportbänder 7 (SUSSCHUSS) oder 8 (NACHARBEIT) der
Gegenstand geleitet wira, Abtransportband 7 - Durchmesserfehler (Fig. 4) und Abtransportband
8 - Höhenfehler.
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wird in der Prüfmaschine beim Prüfvorgang an einem Gegenstand ein
Höhenfehler festgestellt, so gibt das Ausgangsrelais von Auswurfgerät einen Wischimpuls,
der über die Kohlebürste 4/1, Schleifringkörper 2, Segment 12/1 zum Schalteingang
des Elektromagnetschaltventils 5 gelangt und dieses einschaltet.
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Gleichzeitig wird über die Kohlebürste 4/3 und dem zugehörigen Segment
12/3 ein Impuls auf den Schalteingang des Remanenzrelais geschaltet, wonach dieses
in Schaltstellung steht. Elekromagnetschaltventil 5 und Remanenzrelais bleiben mechanisch
eingeschaltet. Der Vakuumsauger hält den
Gegenstand während der
Rotation des Aussortiersterns fest und erreicht cie Stellung "Abgabe Durchmesserfehler"
bei Abtransportband 7. Die mit Spannung beaufschlagte Kohlebürste kann über das
Schleifringkörpersegment 12/4 nicht zum Rückschalteingang des Elektromagnetschaltventils
5 gelangen, weil der Kontakt des Remanenzrelais B - C nach Schaltbild, Fig. 4 offen
steht und somit den Stromkreis unterbrochen hat. Der Gegenstand bleibt am Sauger,
überfährt somit die Stellung "Abgabe Durchmesserfehler"-Abtranstortband 7 (AUSSCHUSS)
und ereicht die Stellung "Abgabe Höhenfehler"-Abtransportband 8 (NACHARBEIT). Sterben
die Kohlebürste 4/2 und Segment12/2 übereinander kommt ein Impuls über den geschlossenen
Relaiskontakt B - A Fig. 4 zum Rückschalteingang des Elektromagnetschaltventils
5 und schaltet dieses aus. Der Gegenstand Wird damit vom Sauger gelöst und kann
auf das Abtransportband 8 (NACHARBEIT) abgegeben werden.
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Durch den Umlauf des Aussortiersterns 1 erreicht das nachfolgende
Leersegment'die Rohlebürste 4/2. Dieses Segment ist leitend mit dem Rückschalteingang
des Schaltrelais verbunden, wodurch dieses zurückgeschaltet, d.h. in die Grundstellung
geschaltet wird, dabei ist der Kontakt C - A geschlossen und der Kontakt B - A Fig.
4 geöffnet.
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damit stehen das iRtromagnetschaltventil 5 und der Schaltkreis in
Grundstellung. Der Aussortierprozess ist für diesen Gegenstand beendet. Die Vorrichtung
ist zur Aufnahme des nächsten geprüften Gegenstands bereit.
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Wird beim Aussortierprozeß ein Durchmesserfehler vom Prüfstern registriert
und sei davon ausgegangen, daß ein Durchmesserfehler nicht nacharbeitbar ist, so
gibt das Auswurf
gerät einen Wischimpuls, der über die Kohlebürste
4/1, dem dazugehörigen Segment 12/1 des Schleifringkörpers 2 zum Schalteingang des
Eletromagnetschaltventils 5 gelangt und dieses einschaltet.
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Das Sohaltrelais bleibt bei diesem Vorgan in Grundstellung stehen,
weil es vom Prüfstern 17 keinen Schaltimpuls erkalten hat Somit steht auch dessen
Schaltkontakt A -Fig. 4, in Ruhe.
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Wird kein thlersignal auf den Schleifringkörper 2 übertragen, wird
der geprüfte Gegenstand ohne pneumatisch oder mechanisch festgehalten zu werden,
auf das zuerst angefahbene GUT-Abtransportband 6 abgegebene Das tlektromagnetschaltventil
5 bleibt mechanisch eingeschaltet und halt den Gegenstand über den Vakuumsauger
fest.
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ereicht cie Ausnehmung 11 des Sortiersterns das Abtransport band 7
(AUSSCHUSS) - Durchmesserfehler - so schaltet die ständig unter Spannung stehende
Kohlebürste 4/4 über das Schleifrinfgkörper-Segment 12/4, über den Ruhekontakt A
- C des Schaltrelais das Elektromagnetschaltventil 5 ab, wobei der Gegenstand vom
Vakuumsauger gelöst und auf das Abtransportband 7 abgegeben wird. Das Elektromagnetschaltventil
steht danach in Grundstellung und der Aussortierstern ist t:r die Aufnahme des nachfolgenden
geprüften Gegenstands $aufnahmebereit.
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Als Uorrichtung zum Prüfen den Gegenstände ist eine aus einen Einlaufstern
16, einem Prüfstern 17, an den der zu prXfende Gegenstand vom Einlaufstern übergeben
wird und aus dem Sortierstern 1 bestehende Anordnung geeignet, wobei davon auszugehen
ist, daß die zu prüfenden Gegenstände in
Ausnehmungen 11' des PriiEsterns
17 um dessen lotrechte Achse während der Rotation des Prüfsterns geführt und mittels
Lichtstrahlsenden 14 und Fotozellen 13, die als Prüfeinheit jeder Ausnehmung 11'
zugeordnet sind, abgetastet werden. Ein etwaiges Fehlersignal wird in bekannter
Weise auf eine Kontroll-Lampe 20 übertragen. An dem mit dem Prüfstern 17 kämmenden
Sortierstern 1 ist in Höhe der Kontroll-Lampe eine Fotozelle9zur berührungslosen
Übernahme des Fehlersignals angeordnet, deren Impuls auf den Schleifringkörper 2
übertragen wird. Da in der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach mehr als einem Kriterium
geprüft werden soll, gehören zu jeder Ausnehmung 11' des Prüfsterns 17 mehrere Prüfeinheit,
deren Ausgangsimpulse von mehreren, in verschiedenen Höhen angeordneten Kontroll-Lampen
abgreifbar sind.
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L e e r s e i t e