DE3413474C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Erfassungsvorrichtung für mehrere Teile, die das Vorhandensein bzw. das Fehlen von Teilen bei einer Anlage für die gleichzeitige Herstellung mehrerer Teile feststellt.

Die verschiedensten Arten von Herstellungsanlagen für Teile, beispielsweise Spritzgußanlagen, Formgußanlagen, Prägemaschi­ nen, Tiefziehanlagen oder Schmiedepressen, sind in der Vergan­ genheit verstärkt automatisiert worden. Diese Anlagen arbeiten gewöhnlich zyklisch, d. h. bestimmte Arbeitsvorgänge werden nach dem Zeitabschnitt wiederholt, in dem ein Teil bzw. ein Satz von Teilen hergestellt wird. Eng mit den Teile-Herstellungsanlagen zusammenarbeitend oder als Teil der Anlagen ist normalerweise eine Entnahmevorrichtung vorgesehen, die verschiedene Mittel aufweist, mit denen sie die neu hergestellten Teile beispiels­ weise aus der Form, dem Tiegel oder einem anderen Herstellungs­ werkzeug entnehmen und die Teile zu einer anderen An­ lage befördern kann, die entweder die Teileherstellung fort­ führt oder die Teile verpackt. Verschiedene Teile-Herstellungs­ anlagen sind zwar so ausgelegt, daß sie die neu hergestellten Teile ohne eine besonders vorgesehene Entnahmevorrichtung aus­ stoßen, in jedem Falle ist es aber unbedingtes Gebot, Schäden an den Formen, den Tiegeln oder den sonstigen Herstellungswerk­ zeugen der Herstellungsanlagen dadurch zu verhindern, daß alle neu hergestellten Teile vollständig aus den Formen bzw. Tiegeln entfernt werden, bevor der nächste Herstellungsvorgang beginnt. Sobald ein größerer Anteil der Herstellungsanlagen ohne mensch­ liche Bedienungspersonen automatisiert wird, erfordert eine sichere ökonomische Betriebsweise der Anlagen den Einbau einer Erfassungsvorrichtung, die auch bei einem automatischen Herstel­ lungsvorgang genau die Entnahme der neuhergestellten Teile aus den Herstellungswerkzeugen, wie beispielsweise den Formen oder Tiegeln überwacht.

Derartige Erfassungsvorrichtungen befinden sich noch im Früh­ stadium der Entwicklung. Bei den am meisten verbreiteten Ver­ fahren sind Luft- oder Vakuum-Erfassungssysteme in die Ent­ nahmevorrichtungen für die Teile eingebaut, die in Verbindung mit den Herstellungsanlagen verwendet werden. Die Erfassungs­ systeme sind mit den Saugnäpfen verbunden, die die zu entnehmen­ den Teile greifen. Diese Art von Systemen hat jedoch verschie­ dene signifikante Nachteile. Zunächst sind diese Systeme in der Zahl der Teile, insbesondere von kleinen Teilen begrenzt, die erfaßt werden können. Ferner erfordern die Systeme die Ver­ wendung sowie den ungestörten Betrieb von Luft- und/oder Vakuum­ systemen. Aufgrund der Hin- und Herbewegung sowie der Verschie­ bung der "Roboter"-Entnahmevorrichtung sowie der Vibrationen, die derartige Bewegungen begleiten, treten nahezu unvermeidbar Leckstellen in dem System auf. Aufgrund der Natur der Systeme sind diese Leckstellen sehr schwierig zu lokalisieren. Darüber hinaus haben Vakuumsysteme, obwohl sie die Fähigkeit haben, zu erfassen, ob alle Teile von der Entnahmevorrichtung aufgenom­ men worden sind, nicht die Fähigkeit, zu erfassen, ob jedes Teil aus der Entnahmevorrichtung entnommen worden ist.

Ein weiteres Verfahren besteht in Verwendung eines optoelektri­ schen Systems, das optische Glasfaser-Sensoren verwendet, die an der Entnahmerichtung der Teile-Herstellungsanlage angebracht sind. Auch diese Systeme haben sich als unbefriedigend heraus­ gestellt. Die vielfältigen Bewegungen und Freiheitsgrade der Be­ wegungen der automatischen Entnahmevorrichtung führen zu häufigen Ausfällen der Systeme. Die Glasfasern sind nicht in der Lage, den meist scharfen Biegungen, Schwingungen und stoßartigen Bewegungen der "Roboterarme" zu widerstehen, so daß frühe Ausfälle der opti­ schen Glasfaser-Sensoren auftreten. Darüber hinaus ist die Er­ setzung der optischen Glasfaser-Sensoren in derartigen Anwendungs­ fällen relativ aufwendig.

Eine weitere Möglichkeit, die neuhergestellten Teile bei einer Teile-Herstellungsanlage zu erfassen, ist die Beobachtung mittels einer Fernsehkamera. Bei einem derartigen System wird eine Fern­ sehkamera dazu benutzt, die Form oder den Tiegel der Teile-Her­ stellungsanlagen abzutasten; das Kamerasignal wird ausgelesen, um zu bestimmten, ob noch Teile in der Form oder dem Tiegel vorhanden sind. Wenn noch ein Teil in der Form oder dem Tiegel "steckt", wird ein geeignetes "Stopp"-Signal an die Teile-Herstellungsan­ lage abgegeben. Zusätzlich zu dem aufwendigen Abtastverfahren (unter dem Gesichtspunkt der Investitionskosten) hat dieses System noch weitere Nachteile. Die Fernsehkamera muß an einer bestimmten Stelle außerhalb der Ebene der Form oder des Tiegels montiert wer­ den und sie betrachtet den Boden der Form bzw. des Tiegels unter einem bestimmten Winkel. Das Gesichtsfeld der Fernsehkamera be­ grenzt so die Größe bzw. die Form des Formbodens, der verwendet werden kann und damit die Zahl der Teile, die erfaßt werden kön­ nen. Dies kann nur dadurch vermieden werden, daß in vom Stand­ punkt der Kosten her unerwünschter Weise eine weitere beabstan­ dete Fernsehkamera sowie ein weiterer Steuermechanismus verwen­ det werden. Dennoch sind derartige Systeme vergleichsweise wenig flexibel aufgrund der Tatsache, daß eine Änderung in der Zahl, dem Ort bzw. der Form der Teile, die erfaßt werden soll, nicht nur eine neue Positionierung der Kamera erfordert, son­ dern auch ein erneutes Programmieren der Mittel, mit denen das Kamerasignal ausgelesen wird, so daß die neue Anordnung der Teile erfaßt werden kann.

Es ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 65 128 eine Erfassungsvorrichtung für Teile mit einem optischen Sensor be­ kannt. Jeder Arbeitsstation ist eine Photozelle zugeordnet, wo­ bei mit dieser ferner eine Anzeigeeinheit, z. B. in Form einer Signallampe, verbunden sein kann, die anzeigt, ob ein Teil vor­ handen ist. Die von den Photozellen abgegebenen Signale werden von einer Steuereinrichtung der Teile-Herstellungsanlage, bei der es sich um eine Beschickungsmaschine handelt, verarbeitet.

Ferner ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 15 74 746 eine Anlage für die gleichzeitige Herstellung mehrerer Teile bekannt, die jeweils von Sensoren überwacht werden. Fehlt wenigstens ein Teil, so wird ein Warnsignal gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erfassungsvor­ richtung der eingangs genannten Art dahingehend fortzuentwic­ keln, daß sie auch dann zuverlässig arbeitet, wenn die Anzahl der gleichzeitig herzustellenden Teile Änderungen unterworfen ist, und die Erfassungsvorrichtung einfach diesen veränderten Betriebsbedingungen angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale im An­ spruch 1 gelöst. Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Sensoren sind an Sensor-Kanäle angeschlossen, von denen einer als Sensor-Masterkanal dient, während die anderen als Slave-Kanäle dienen. Das Einsetzen oder Herausnehmen von einzelnen Sensoren bzw. deren Außerbetriebnahme bei mangelndem Bedürfnis führt nicht zur Erzeugung von Fehlersignalen und damit der Auslösung der Anzeige von Betriebsstörungen.

Es lassen sich einzelne Sensoren verwenden, die relativ unauf­ wendig sind und leicht und schnell ersetzt werden können. Auch bei veränderten Betriebszuständen kann die Erfassungsvorrich­ tung das Vorhandensein und/oder das Fehlen einer relativ großen Zahl von Teilen überwachen. Die Signale, die das Erfassungser­ gebnis angeben, werden entweder an eine Anzeigeeinrichtung oder an eine Steuereinheit für die Herstellungsanlage abgegeben. Hierbei soll die Steuereinheit, wenn sie in Verbindung mit einer Entnahmevorrichtung verwendet wird, nicht nur erfassen, ob die Teile von der Entnahmevorrichtung "ergriffen" worden sind, sondern auch, ob die Teile sich nach Vollendung des Ent­ nahmevorgangs aus der Entnahmevorrichtung gelöst haben. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung läßt sich die Erfassungsvor­ richtung leicht und schnell an die Zahl und an die Anordnung der einzelnen Sensoren anpassen und mit geringem Aufwand so ändern, daß spezielle Erfordernisse, beispielsweise in der Spritzgußindustrie, erfüllt werden können, wenn z. B. die Größe und die Form sowie die Anzahl der in einem Herstellungsvorgang hergestellten Teile häufig geändert werden.

Die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung kann sowohl eine Anzeigeeinrichtung aufweisen, die anzeigt, daß ein einem einzelnen Sensor zugeordnetes Teil vorhanden oder nicht vor­ handen ist als auch eine Anzeigeeinrichtung, die anzeigt, ob alle Sensoren "ein-" oder "ausgeschaltet" sind. Schließlich kann die Erfassungsvorrichtung eine Anzeigeeinrichtung auf­ weisen, mit der die defekte Sensoren identifiziert werden können.

Die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung erfordert lediglich eine relativ kleine Anzahl von Verbindungselementen zwischen der Steuereinheit und der Anzeigeeinheit. Darüber hinaus kann an ihr ein Anzeigeelement für jeden Sensor vorgesehen werden, das anzeigt, ob dieser "ein-" oder "ausgeschaltet" ist.

Die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung, die in Verbindung mit einer Herstellungsanlage für Teile verwendet werden kann, ist so aufgebaut, daß sie einen oder mehrere optoelektronische Sensoren, eine Steuereinheit und eine Anzeigeeinheit hat. Unter optoelektrischen Sensor soll eine Einrichtung verstanden wer­ den, bei der entweder die elektrische Leitfähigkeit oder die Stromabgabe als Funktion der Intensität oder der Frequenz des einfallenden Lichts variieren. Zum ersten Typ gehören bei­ spielsweise Photowiderstände, Photodioden und Phototransis­ toren. Beispiele für den zweiten Typ sind photovoltaische Zellen. Ferner kann der Sensor eine Lichtquelle, wie bei­ spielsweise einen Laser oder eine Leuchtdiode (LED), sowie gegebenenfalls geeignete Linsen aufweisen, die die Empfind­ lichkeit auf Umgebungsbeleuchtung verringern.

Jeder der optoelektronischen Sensoren ist an einer geeigneten Stelle entweder gegenüber oder in der Nähe der herzustellenden Teile angeordnet. Beispielsweise können die Sensoren an oder in der Form oder dem Tiegelwerkzeug der Herstellungsanlage oder an den Enden der Arme, die die zu entnehmenden Teile "ergreifen", der Entnahmevorrichtung sowie an sonstigen Stellen angeordnet sein, an denen während eines normalen Arbeitsvorgangs der Teile- Herstellung, Entnahme oder des Teile-Ablegens die neu hergestell­ ten Teile in den Erfassungsbereich der Sensoren kommen. Jeder Sensor ist üblicherweise mittels einer Leitung operativ mit der Steuereinheit verbunden. Die Steuereinheit kann an der Entnahme­ vorrichtung oder einem sonstigen günstigen Ort angeordnet sein.

Abhängig vom Ort der Sensoren kommen an irgendeinem Punkt während des Teile-Herstellungsvorgangs die neu hergestellten Teile in den Erfassungsbereich der Sensoren; jeder Sensor gibt ein Signal an die Steuereinheit ab, wenn er das entsprechende Teil erfaßt hat. Wenn von allen Sensoren die Erfassungssignale abgegeben worden sind, erfolgt die Entscheidung durch die Steuereinheit, daß alle Sensoren "eingeschaltet" sind; dann gibt die Steuereinheit ein Ausgangssignal ab, das den Zustand anzeigt, daß alle Sensoren eingeschaltet sind ("alle ein"-Zustand). Wenn der Teile-Herstel­ lungsvorgang bzw. der Entnahmevorgang weitergeht, kommen die Teile aus dem Erfassungsbereich der Sensoren; hieraufhin geben die Sensoren ein Signal an die Steuereinheit ab, daß sie nicht länger ihr jeweiliges Teil "erfassen". Zu diesem Zeitpunkt er­ folgt als zweite Entscheidung, ob alle Sensoren "ausgeschaltet" sind; dann wird ein Ausgangssignal abgegeben, das den Zustand anzeigt, daß alle Sensoren ausgeschaltet sind ("alle aus"-Zu­ stand). Wenn aus irgendeinem Grund ein oder mehrere Teile nicht durch die jeweiligen Sensoren erfaßt werden, wird nicht das "alle ein"-Signal erzeugt; umgekehrt wird nicht das "alle aus"- Signal erzeugt, wenn nicht alle Teile den Erfassungsbereich der Sensoren verlassen.

Die Erfassungsvorrichtung kann mit der Steuerung der Her­ stellungsanlage für die Teile derart verbunden werden, daß, wenn entweder das "alle ein"- oder das "alle aus"-Signal nicht zu dem jeweils richtigen Zeitpunkt erzeugt wird, ein Signal an die Herstellungsanlage angelegt wird, daß diese nicht zum nächsten Verarbeitungsschritt übergeht. Wenn je­ doch die "alle ein"- und "alle aus"-Signale zum jeweils richtigen Zeitpunkt erzeugt werden, werden Signale derart an die Herstellungsanlage angelegt, daß diese zum nächsten Verarbeitungsschritt übergeht.

Ein erstes Anzeigeelement bzw. eine erste Anzeigeeinrichtung, die abseits der Steuereinrichtung angeordnet werden kann, zeigt das Ergebnis der Entscheidungen an, die durch die Steuereinrichtung getroffen worden sind, und kann den "alle ein"- und den "alle aus"-Zustand der Erfas­ sungseinrichtung darstellen. Zusätzlich kann die erste An­ zeigeeinrichtung in Wirkverbindung mit der Steuerung der Teile-Herstellungsanlage stehen, so daß die an der Anzeige­ einrichtung anliegenden "alle ein"- und "alle aus"-Signale auf die Steuerung der Teile-Herstellungsanlage übertragen werden. Ferner kann eine zweite Anzeigeeinheit bzw. Anzeige­ einrichtung, die ebenfalls entfernt angeordnet werden kann, eine getrennte Anzeige für jeden Sensorkanal aufweisen, so daß sich ein sehr vorteilhaftes Mittel ergibt, zu entschei­ den, welche Teile als vorhanden bzw. nicht vorhanden erfaßt worden sind, bzw. ob ein Sensor eine Neueinstellung erfor­ dert oder durch einen anderen ersetzt werden muß. Die erste und die zweite Anzeigeeinrichtung kann natürlich in das glei­ che Gerät integriert werden.

Die Steuereinrichtung ist so ausgelegt, daß sie eine bestimm­ te Zahl von Sensoren überwacht. Für die Funktion der Logik­ schaltungen, die die "alle ein"- bzw. "alle aus"-Signale verarbeiten, ist es nicht erforderlich, daß die maximale Zahl von Sensoren verwendet wird, d. h., daß an jedem für ein Sensor vorgesehenen Platz ein Sensor eingesetzt ist. Eine in die Steuereinheit eingebaute Schaltung mit Schaltkontak­ ten kann automatisch unbenutzte Sensorkanäle überbrücken. Es ist lediglich erforderlich, daß ein Sensor mit dem Sensor­ platz des Sensor-"Master-Kanals", der üblicherweise als Ka­ nal 1 bezeichnet ist, verbunden ist, da dieser Kanal das Überbrückungssignal für die nicht-benutzten Sensorkanäle er­ zeugt. Die Ausgangssignale der unbenutzten Sensorkanäle sind deshalb gleich dem Signal, das von dem Sensor-"Master-Kanal" erzeugt wird, während in den Sensorkanälen, in denen arbei­ tende Sensoren installiert sind, die Signale der entsprechen­ den Sensoren sowie der Auswerteschaltungen anstehen. Unab­ hängig von der Zahl der verwendeten Sensoren bzw. der in die vorbereiteten Sensorplätze eingesetzten Sensoren werden alle Anzeigeelemente der Anzeigeeinrichtung, die zu unbenutzten Sensorkanälen gehören, entsprechend der Anzeige des "Master- Kanals" ein- bzw. ausgeschaltet, während die Anzeigeelemente, die zu benutzten Sensoren gehören, in ihrem Anzeigeinhalt den Signalen der zugehörigen Sensoren folgen.

Wenn ein Sensor defekt wird, gibt er abhängig von der Art des Defekts entweder ein "alle ein"- oder ein "alle aus"- Logiksignal über die Steuereinheit ab. In jedem Fall signa­ lisiert er der Teile-Herstellungsanlage, daß diese nicht mit der Teile-Herstellung und/oder dem Entnahmezyklus fortfahren soll. Der defekte Sensor kann leicht mittels seines zugeord­ neten Anzeigeelements identifiziert werden, das sich an der zweiten Anzeigeeinrichtung befindet, da dieses entweder ein- oder ausgeschaltet ist, während die Anzeigeelemente der ande­ ren Sensoren ihren Anzeigewert ändern, wenn die Teile wäh­ rend der Teile-Herstellung, der Entnahme und dem Absetzen der Teile in ihren Erfassungsbereich kommen bzw. den Erfas­ sungsbereich verlassen. Wenn einmal der defekte Sensor iden­ tifiziert ist, kann er leicht aus dem vorbereiteten Sensor­ platz entnommen und durch einen nicht-defekten Sensor ersetzt werden; wenn ein Ersatzsensor nicht verfügbar ist, kann der Sensor entnommen werden und der Sensorplatz bleibt unbesetzt. Im letzteren Falle kann die Erfassungsvorrichtung noch auto­ matisch funktionieren, da die Steuereinheit ihre "alle ein"- und "alle aus"-Entscheidungen zwar auf der Grundlage der Signale aller Sensorkanäle ausführt, die Signale der Sensor­ kanäle, die nicht mit Sensoren besetzt sind, aber durch das "Überbrückungssignal" ersetzt werden, das von dem Sensor-"Ma­ ster-Kanal" erzeugt wird. Gegen die Möglichkeit, daß der Sen­ sor des "Master-Kanals" defekt wird, kann man entweder da­ durch Vorsorge treffen, daß ein anderer Sensorkanal zum "Ma­ ster-Kanal" der Steuereinheit bestimmt wird, oder der defekte Sensor des "Master-Kanals" ersetzt wird.

Die Sensoreinheit weist ferner einen Multiplexer auf, der zwischen die Sensorkanäle und die zweite Anzeigeeinrichtung geschaltet ist. Der Multiplexer überträgt sequentiell und zyklisch die Signale von der Steuereinheit auf die zweite Anzeigeeinrichtung jeweils für die einzelnen Sensoren, wo­ durch sich eine geringere Leistungsaufnahme der Anzeigeein­ richtung und eine verringerte Zahl von Verbindungselementen, gewöhnlich Leitungen, von der Steuereinheit zu der zweiten Anzeigeeinrichtung ergeben.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die optoelektronischen Sensoren an den Endstücken bzw. den Greifmitteln von "Roboter" Entnahmevorrichtungen angebracht, die in Verbindung mit der Teile-Herstellungsanlage und insbe­ sondere einer Spritzgußmaschine für Kunststoffteile verwendet wird. Bei einer derartigen Anwendung ist die sehr große Flexi­ bilität der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung offen­ sichtlich. Wann immer eine Änderung in der Zahl der Teile, ihrer Größe oder ihrer Form stattfindet, können die Sensoren leicht, falls überhaupt erforderlich, an ihren neuen geeigne­ ten Positionen an den Endstücken der Entnahmevorrichtung an­ geordnet werden, so daß sich die "ergriffenen" Teile in dem Erfassungsbereich der Sensoren befinden. Wenn die Zahl der zu erfassenden Teile geändert wird, können die Sensoren ein­ fach aus den Sensorplätzen entnommen werden, denen kein zu ergreifendes Teil zugeordnet ist, bzw. in die Sensorplätze gesteckt werden, an denen sich zu ergreifende Teile befinden.

Zusätzlich zu dieser hohen Flexibilität hat die Vorrichtung den Vorteil, daß sie nur wenig Platz benötigt. Die Steuerein­ heit kann an der Entnahmevorrichtung oder an einer anderen geeigneten Stelle befestigt werden, während die zweite Anzei­ geeinrichtung mit Anzeigeelementen für jeden der Sensorkanäle an jeder Stelle angeordnet werden kann, an der sie von der Bedienungsperson überwacht werden kann. Die Multiplexereigen­ schaft stellt sicher, daß für die Verbindung zwischen der Steuereinheit und der zweiten Anzeigeeinrichtung lediglich eine geringe Zahl von Verbindungselementen erforderlich ist. Darüber hinaus sind die Sensoren relativ unaufwendig, da sie leicht zu ersetzen sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind mit vorteilhaften Ausgestaltungen anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Erfas­ sungsvorrichtung,

Fig. 2 schematisch den in Fig. 1 gezeigten Multiplexer so­ wie das davon beabstandet aufgestellte Anzeigefeld,

Fig. 3 schematisch die Verbindung eines Reflexionssensors und der in Fig. 1 dargestellten Sensorschaltung,

Fig. 4 schematisch die in Fig. 1 dargestellten "alle ein"- und "alle aus"-Logikschaltungen, und

Fig. 5 schematisch den Aufbau der in Fig. 1 dargestellten Anzeigeschaltung und der Ausgangs-Treiberschaltung.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist ein Feld bzw. eine Anordnung von 16 Reflexions-Photosensoren PS 1 bis PS 16 sowie 16 Erfassungsschaltungen SC 1 bis SC 16 auf. Jeder Sen­ sor ist elektrisch mit einer zugehörigen Erfassungsschaltung verbunden. Jeweils ein Sensor und eine Erfassungsschaltung, die zusammen als Kanal bezeichnet werden, erzeugen ein elek­ trisches Digitalsignal, das zu jedem Zeitpunkt angibt, ob ein Objekt von dem Sensor erfaßt wird. Das in dem ersten Ka­ nal, der als "Master-Kanal" bezeichnet wird, PS 1 und SC 1 er­ zeugte Signal ist elektrisch auch an die anderen Erfassungs­ kanäle gelegt, die als "Slave-Kanäle" bezeichnet werden, so daß dann, wenn kein Reflexionssensor mit der Sensorschaltung eines "Slave-Kanals" verbunden ist, die Sensorschaltung ein Ausgangssignal abgibt, das funktionell identisch mit dem Aus­ gangssignal des "Master-Kanals" ist. Der Aufbau der Sensor­ schaltungen soll im folgenden im einzelnen beschrieben wer­ den.

Die Ausgangssignale der 16 Sensorschaltungen SC 1 bis SC 16 werden über einen Datenbus 1 auf eine "alle ein"-Logik­ schaltung 2, "alle-aus"-Logikschaltung 3 und einen Multi­ plexer 4 übertragen. Die "alle ein"-Logikschaltung 2 er­ zeugt ein elektrisches Digitalsignal, das zu jedem Zeit­ punkt angibt, ob alle Sensoren PS 1 bis PS 16, die benutzt werden, Objekte erfassen, oder ob mindestens einer der Sen­ soren kein Objekt erfaßt. Die "alle aus"-Logikschaltung 3 er­ zeugt ein Digitalsignal, das zu jedem Zeitpunkt angibt, ob keiner der Sensoren PS 1 bis PS 16 ein Objekt erfaßt, oder ob mindestens einer der Sensoren ein Objekt erfaßt. Der Ausgang der Logikschaltung 2 ist mit einer Anzeigeschaltung 5 ver­ bunden, die das Ausgangssignal anzeigt. Die Anzeigeschaltung 5 verstärkt und invertiert das Ausgangssignal und legt es an eine Gerätesteuerung 6 an. Der Ausgang der "alle aus"-Lo­ gikschaltung 3 ist mit einer Anzeigeschaltung 7 verbunden, deren Funktionsweise mit der der Anzeigeschaltung 5 über­ einstimmt. Die Logikschaltung 2, die Logikschaltung 3 sowie die Anzeigeschaltungen 5 und 7 werden im folgenden im ein­ zelnen beschrieben.

Der Multiplexer 4 setzt die Ausgangssignale der 16 Erfas­ sungsschaltungen SC 1 bis SC 16 in eine Folge von Digital­ signalen um. Wie Fig. 2 zeigt, weist der Multiplexer eine Daten-Wähleinrichtung 20, einen Hexadezimalzähler 21 und einen Taktgenerator 22 auf. Der Taktgenerator 22 erzeugt eine Impulsfolge mit einer Frequenz von etwa 800 Hz. Es gibt eine Vielzahl von bekannten Schaltungen, die diese Funktionen haben. Ferner ist zu beachten, daß die Frequenz von 800 Hz lediglich für das dargestellte Ausführungsbei­ spiel gilt; falls der Multiplexer 4 mit einer anderen Fre­ quenz oberhalb oder unterhalb von 800 Hz arbeitet, ist die Frequenz des Taktgenerators entsprechend zu wählen. Der Taktgenerator 22 ist mit dem Hexadezimalzähler 21 verbun­ den, der ansprechend auf die Impulse des Taktgenerators zyklisch von 0 bis 15 zählt. Die Ausgangsanschlüsse des Zählers 21 und die Ausgangsanschlüsse der 16 Erfassungs­ schaltungen SC 1 bis SC 16 sind mit dem Datenbus 20 verbunden. Ansprechend auf das Signal des Zählers 21 wählt die Daten- Wähleinrichtung das Ausgangssignal einer der Erfassungs­ schaltungen SC 1 bis SC 16 und überträgt das invertierte Aus­ gangssignal als Ausgangssignal des Multiplexers 4. Beim Be­ trieb erzeugt der Taktgenerator 22 eine Folge von Impulsen, die den Zähler 21 zyklisch von 0 bis 15 zählen lassen. An­ sprechend auf die Signale des Zählers überträgt die Daten- Wähleinrichtung 20 das Ausgangssignal des Multiplexers 4 als Folge von Signalen entsprechend den Ausgangssignalen der Erfassungsschaltungen SC 1 bis SC 16 zyklisch in inver­ tierter Form.

Die Ausgangssignale der Daten-Wähleinrichtung 20 und des Zählers 21 werden über ein nicht-dargestelltes Verbindungs­ element und ein Kabel auf ein entfernt hiervon angeordnetes Anzeigefeld 8 übertragen. Das Anzeigefeld 8 weist einen De­ coder 26, einen Widerstand 27 sowie 16 Leuchtdioden (LED) L 1 bis L 16 auf. Die Ausgangsanschlüsse des Multiplexers 4 sind wie folgt mit dem Decoder 26 verbunden: Der Ausgangs­ anschluß der Daten-Wähleinrichtung 20 ist mit dem Daten-Ein­ gangsanschluß des Decoders 26 verbunden; die Ausgangsan­ schlüsse des Hexadezimalzählers 21 sind mit den Hexadezimal- Eingangsanschlüssen des Decoders 26 verbunden. Der Decoder hat 16 Ausgangsanschlüsse, von denen jeder mit der Kathode der entsprechenden LED L 1 bis L 16 verbunden ist. Die Anoden der LED sind miteinander und mit dem einen Anschluß des Wi­ derstandes 27 verbunden. Der andere Anschluß des Widerstands 27 ist mit dem positiven Anschluß einer nicht-dargestellten Spannungsversorgung verbunden. Die Spannungsversorgung und der Widerstand 27 sind so dimensioniert, daß jede LED L 1 bis L 16 in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist und somit Licht le­ diglich dann emittiert, wenn das entsprechende Ausgangs­ signal des Decoders 26 einen niedrigen logischen Pegel hat. Beim Betrieb überträgt der Decoder 26 das Daten­ signal auf einen seiner 16 Ausgangsanschlüsse, der entspre­ chend dem hexadezimalen Eingangssignal gewählt ist. Wenn das Daten-Eingangssignal niedrigen logischen Pegel hat, emittiert die entsprechende LED Licht; im anderen Falle sen­ det sie kein Licht aus. Der Decoder hält alle anderen Aus­ gangsanschlüsse auf hohem logischen Pegel, so daß die ent­ sprechenden LED dunkel bleiben.

Der Multiplexer 4 und das entfernt hiervon angeordnete An­ zeigefeld 8 bilden eine gemultiplexte Anzeigeschaltung. An­ sprechend auf das Ausgangssignal des Zählers 22 überträgt die Daten-Wähleinrichtung 20 seriell die Ausgangssignale der Erfassungsschaltungen SC 1 bis SC 16 auf den Decoder 26 in invertierter Form. Ferner läßt ansprechend auf das Aus­ gangssignal des Zählers 22 der Decoder 26 die zugehörige LED den Zustand des von der Daten-Wähleinrichtung 20 empfan­ genen Signale anzeigen. Es ist zu beachten, daß der von der Anzeige verbrauchte Strom wesentlich dadurch verringert wird, daß zu jedem Zeitpunkt lediglich eine der LED L 1 bis L 16 leuchtet. Ferner ist zu beachten, daß lediglich fünf Ver­ bindungselemente bzw. Drähte benötigt werden, um die Anzei­ geinformation auf das entfernt angeordnete Anzeigefeld zu übertragen; im Falle einer nicht-gemultiplexten Anzeige wä­ ren andernfalls 16 Drähte erforderlich.

Fig. 3 zeigt schematisch einen repräsentativen Erfassungs­ kanal, der einen Reflexionssensor PS 1 aufweist, der über ein Verbindungselement 30 mit der Erfassungsschaltung SC 1 verbunden ist. Der Sensor PS 1 weist eine Leuchtdiode (LED) 31 und einen Phototransistor 32 auf. Beide sind an dem End­ stück eines nicht-dargestellten Greifarms befestigt und so angeordnet, daß das Licht von der LED 31 nicht auf den Photo­ transistor 32 auftrifft, wenn nicht ein reflektierendes Ob­ jekt, wie beispielsweise ein gegossenes Kunststoffteil oder ein anderes Objekt, das Licht zu dem Phototransistor reflek­ tiert. Die LED und der Phototransistor können kombiniert in einem einzigen Gehäuse angeordnet werden. Zusätzlich kann die Kombination aus der LED und dem Phototransistor geeigne­ te Linsen und Filter aufweisen, die die Empfindlichkeit auf das Umgebungslicht verringern. Der Phototransistor 32 arbei­ tet als Schalter, der einen Stromfluß lediglich dann zuläßt, wenn das Licht der LED 31 auf den Phototransistor reflektiert wird. Das Verbindungselement 30 weist fünf Leitungen auf, von denen eine einen Schaltkontakt 33 und einen Anschluß 34 auf­ weist. Der Anschluß 34 ist so ausgebildet, daß er eine elek­ trische Verbindung zu dem Kollektor des Phototransistors 32 herstellt, wenn der Reflexionssensor PS 1 in das Verbindungs­ element 30 eingesteckt ist; wenn kein Sensor eingesteckt ist, wird der Kontakt 33 geschaltet.

Die Sensorschaltung weist einen ersten Widerstand 35 auf, dessen einer Anschluß mit einer nicht-dargestellten Gleich­ spannungsversorgung mit 24 V und dessen anderer Anschluß über das Verbindungselement 30 mit der Anode der LED 31 ver­ bunden ist. Der eine Anschluß eines zweiten Widerstands 36 ist mit einer nicht-dargestellten 15 V-Gleichspannungsversor­ gung und der andere Anschluß mit dem Anschluß 34 sowie dem einen Anschluß eines Widerstands 37 verbunden. Der andere An­ schluß des Widerstands 37 ist mit dem einen Anschluß eines Kondensators 38 und dem Eingangsanschluß eines Schmitt- Trigger-Inverters 39 verbunden. Der andere Anschluß des Kon­ densators 38 ist mit dem Bezugspotential verbunden. Die Katho­ de der LED 31 und der Emitter des Phototransistors 32 sind über das Verbindungselement 30 mit dem Bezugspotential ver­ bunden.

Beim Betrieb ist die LED 31 durch die 24 V-Gleichspannungs­ versorgung in Vorwärtsrichtung vorgespannt und leuchtet des­ halb immer. Der Widerstand 35 begrenzt den durch die LED 31 fließenden Strom. Wenn kein Objekt das Licht der LED 31 zu dem Phototransistor 32 reflektiert, sperrt der Phototransi­ stor, so daß praktisch kein Strom durch ihn fließt. In diesem Betriebszustand liegt aufgrund der Widerstände 36 und 37 ein Signal mit hohem logischen Pegel am Eingangsanschluß des In­ verters 39 an. Der Inverter 39 wandelt dieses Signal in ein Signal mit niedrigem logischen Pegel an seinem Ausgangsan­ schluß. Wenn sich ein Objekt nahe dem Reflexionssensor PS 1 befindet und das Licht der LED 31 zum Phototransistor 32 re­ flektiert, wird der Phototransistor durchgeschaltet. Hierdurch fließt Strom von der 15 V-Gleichspannungsquelle durch den Wi­ derstand 36 und über den Phototransistor 32 zum Bezugspoten­ tial. In diesem Betriebszustand liegt am Kollektor des Photo­ transistors 32 eine Spannung von einigen Zehntel Volt gegen­ über dem Bezugspotential an, so daß am Eingangsanschluß des Inverters 39 ein Signal mit niedrigem logischen Pegel an­ steht. Deshalb tritt am Ausgangsanschluß des Inverters 39 ein Signal mit hohem logischen Pegel auf. Der Kondensator 38 glättet den Übergang des Signals von niedrigem zu hohem Pegel und von hohem zu niedrigem Pegel am Eingangsanschluß des Inverters 39. Der Inverter 39 weist an seinem Eingang einen Schmitt-Trigger auf, so daß der geglättete allmähli­ che Übergang am Eingangsanschluß keinen unbestimmten Zustand im Inverter bewirkt.

Bei dem ersten Reflexionssensor, dem ersten Verbindungsele­ ment und der ersten Erfassungsschaltung, die als "Master- Kanal" bezeichnet sind, bleibt der Schaltkontakt 33 unver­ bunden. Der Ausgangsanschluß des Inverters 39 im "Master- Kanal" ist mit dem Eingangsanschluß eines nicht-dargestell­ ten Puffer-Inverters verbunden. Bei allen anderen Sensoren, Verbindungselementen und Erfassungsschaltungen, die als "Slave-Kanäle" bezeichnet werden, sind die Kontakte 33 mit dem Ausgangsanschluß des nicht-dargestellten Puffer-Inver­ ters verbunden.

Natürlich können neben dem dargestellten Schaltungsaufbau auch andere Schaltungen verwendet werden. Beispielsweise können die Reflexionssensoren PS 1 bis PS 16 mit entsprechen­ den Änderungen in den nachfolgenden Schaltungen durch ande­ re Reflexions-Photoschaltungen ersetzt werden, beispiels­ weise durch eine Schaltung, die erfaßt, ob ein Objekt den Lichtstrom zwischen der LED und dem Photosensor abblockt.

Fig. 4 zeigt schematisch die "alle ein"-Logikschaltung 2. und die "alle aus"-Logikschaltung 3. Die "alle ein"-Logik­ schaltung 2 weist ein NAND-Glied 40 mit 8 Eingangsanschlüs­ sen, ein zweites NAND-Glied 41 mit 8 Eingangsanschlüssen, einen ersten Inverter 42, einen zweiten Inverter 43 und ein NAND-Glied 44 mit zwei Eingangsanschlüssen auf. Von den 16 Signalleitungen des Datenbus 1 sind 8 mit den entsprechenden Eingangsanschlüssen des NAND-Glieds 40 und 8 mit den entspre­ chenden Eingangsanschlüssen des NAND-Glieds 41 verbunden. Der Ausgangsanschluß des NAND-Glieds 40 ist mit dem Eingangsan­ schluß des Inverters 42 verbunden, dessen Ausgangsanschluß mit dem ersten Eingangsanschluß des NAND-Glieds 44 verbunden ist. Der Ausgangsanschluß des NAND-Glieds 41 ist mit dem Ein­ gangsanschluß des Inverters 43 verbunden, dessen Ausgangsan­ schluß mit dem zweiten Eingangsanschluß des NAND-Glieds 44 verbunden ist. Wie bereits erwähnt, liegen auf dem Datenbus 1 die Ausgangssignale der 16 Erfassungsschaltungen SC 1 bis SC 16 an. Wenn sich ein Objekt, beispielsweise ein spritzgegossenes Kunststoffteil in der Nähe einer der Reflexionssensoren befin­ det, reflektiert es Licht von der LED 31 zum Phototransistor 32, so daß ein Ausgangssignal mit hohem Pegel am Ausgangsan­ schluß der entsprechenden Erfassungsschaltung auftritt. Wenn kein Objekt vorhanden ist, tritt statt dessen ein Ausgangs­ signal mit niedrigem logischen Pegel auf. Wenn an allen Aus­ gangsanschlüssen der Erfassungsschaltungen, die mit dem NAND- Glied 40 verbunden sind, Signale mit hohem logischen Pegel auftreten, liegt auch das Ausgangssignal des Inverters 42 auf hohem logischen Pegel; wenn das Ausgangssignal mindestens einer der Erfassungsschaltungen auf niedrigem logischen Pegel liegt, liegt auch das Ausgangssignal des Inverters 42 auf niedrigem Pegel. Wenn in gleicher Weise an den Ausgangsan­ schlüssen der Erfassungsschaltungen, die mit dem NAND-Glied 41 verbunden sind, Signale mit hohem logischen Pegel anstehen, steht auch am Ausgangsanschluß des Inverters 43 ein Signal mit hohem logischen Pegel an; wenn an mindestens einem der Ausgangsanschlüsse der Erfassungsschaltungen ein Signal mit niedrigem logischen Pegel ansteht, steht auch am Ausgangsan­ schluß des Inverters 43 ein Signal mit niedrigem logischen Pegel an. Somit tritt am Ausgangsanschluß des NAND-Glieds 44 lediglich dann ein Signal mit niedrigem Pegel auf, wenn an den Ausgangsanschlüssen aller 16 Erfassungsschaltungen SC 1 bis SC 16 Signale mit hohem logischen Pegel anstehen; anson­ sten erzeugt das NAND-Glied 44 ein Signal mit hohem logischen Pegel. Da die Ausgangssignale der Erfassungsschaltungen le­ diglich dann hohen logischen Pegel haben, wenn die entspre­ chenden Reflexionssensoren ein Objekt erfassen, ist das Aus­ gangssignal des NAND-Glieds 44 dann und nur dann auf niedri­ gem logischen Pegel, wenn alle Reflexionssensoren PS 1 bis PS 16 jeweils ein Objekt erfassen.

Die "alle aus"-Logikschaltung 3 weist ein erstes NOR-Glied 45 mit 8 Eingangsanschlüssen, ein zweites NOR-Glied 46 mit 8 Eingangsanschlüssen und ein NAND-Glied 47 mit zwei Ein­ gangsanschlüssen auf. Von den 16 Signalen auf dem Datenbus 1 liegen 8 an den entsprechenden Eingangsanschlüssen des NOR- Glieds 45 und 8 an den entsprechenden Eingangsanschlüssen des NOR-Glieds 46 an. Die Ausgangsanschlüsse der NOR-Glieder 45 und 46 sind mit den entsprechenden Eingangsanschlüssen des NAND-Glieds 47 verbunden. Wenn ein Signal mit niedrigem Pegel an allen 8 Ausgangsanschlüssen der Erfassungsschaltun­ gen, die mit dem NOR-Glied 45 verbunden sind, auftritt, tritt ein Signal mit hohem logischen Pegel am Ausgangsan­ schluß dieses NOR-Glieds auf. Wenn an wenigstens einem der Ausgangsanschlüsse der Erfassungsschaltungen ein Signal mit hohem logischen Pegel auftritt, erzeugt das NOR-Glied 45 ein Ausgangssignal mit niedrigem logischen Pegel. Wenn in glei­ cher Weise an allen 8 Ausgangsanschlüssen der Erfassungs­ schaltungen, die mit dem NOR-Glied 46 verbunden sind, ein Signal mit niedrigem logischen Pegel ansteht, tritt am Aus­ gangsanschluß dieses NOR-Glieds ein Signal mit hohem logi­ schen Pegel auf. Wenn an wenigstens einem der Ausgangsan­ schlüsse der Erfassungsschaltungen ein Signal mit hohem logi­ schen Pegel ansteht, erzeugt das NOR-Glied 46 ein Signal mit niedrigem logischen Pegel. Das NAND-Glied 47 erzeugt ledig­ lich dann ein Signal mit niedrigem logischen Pegel, wenn an seinen beiden Eingangsanschlüssen Signale mit hohem logischen Pegel anstehen; wenn eines der Signale niedrigen logischen Pe­ gel hat, gibt das NAND-Glied 47 ein Signal mit hohem logischen Pegel ab. Somit tritt ein Signal mit niedrigem logischen Pegel am Ausgangsanschluß des NAND-Glieds 47 lediglich dann auf, wenn am Ausgangsanschluß aller 16 Erfassungsschaltungen SC 1 bis SC 16 Signale mit niedrigem logischen Pegel anstehen; ansonsten erzeugt das NAND-Glied 47 ein Signal mit hohem lo­ gischen Pegel. Da jede der Erfassungsschaltungen lediglich dann ein Signal mit niedrigem logischen Pegel abgibt, wenn sich in der Nähe des jeweiligen Reflexionssensors kein Ob­ jekt befindet, ist das Ausgangssignal des NAND-Glieds 47 lediglich dann logisch niedrig, wenn, und nur wenn keiner der Reflexionssensoren PS 1 bis PS 16 ein Objekt erfaßt.

Fig. 5 zeigt schematisch die Anzeigeschaltung 5. Der Ausgangs­ anschluß des NAND-Glieds 44 in der "alle ein"-Logikschaltung, die in Fig. 4 dargestellt ist, ist mit der Kathode einer LED 50 verbunden. Die Anode der LED 50 ist mit der Anode einer Diode 51 und einem Anschluß eines Widerstands 52 verbunden. Die Kathode der Diode 51 ist mit einer nicht-dargestellten 15 V-Gleichspannungsversorgung verbunden. Der andere Anschluß des Widerstands 52 ist mit dem einen Anschluß eines Wider­ stands 53 und der Basis eines PNP-Transistors 54 verbunden. Der andere Anschluß des Widerstands 53 ist mit einer nicht- dargestellten 24 V-Gleichspannungsversorgung verbunden, mit der auch die Anode einer Diode 55 und die Kathode einer Dio­ de 56 verbunden sind. Die Kathode der Diode 55 ist mit dem Emitter des Transistors 54 verbunden. Die Anode der Diode 56 ist mit dem Kollektor des Transistors 54, dem ein Anschluß eines Widerstands 58 und dem einen Anschluß eines Widerstands 59 verbunden. Die Anode der Diode 57 ist mit dem anderen An­ schluß des Widerstands 58 sowie mit dem Bezugspotential ver­ bunden. Der andere Anschluß des Widerstands 59 ist mit dem Ausgangsanschluß der Anzeigeschaltung 5 verbunden und kann damit mit der Steuereinheit der Teile-Herstellungsanlage verbunden sein. Beim Betrieb verhindern die Diode 51 und die 15 V-Gleichspannungsversorgung, daß an der Anode der LED 50 eine Spannung anliegt, die einen Wert von ungefähr 15,7 V überschreitet. Wenn ein Signal mit hohem logischen Pegel an der Kathode der LED 50 anliegt, liegt der Spannungsabfall zwischen der Anode und der Kathode der LED unter dem Schwell­ wert, der einen Stromfluß erlaubt. Somit bleibt die LED dun­ kel und die Spannung an der Anode auf dem Wert von etwa 15,7 V. Die Werte der Widerstände 52 und 53 sind so gewählt, daß unter diesen Umständen der Unterschied zwischen der Emitterspannung und der Basisspannung des Transistors 54 un­ ter dem Schwellwert liegt, der einen Stromfluß vom Emitter zur Basis erlaubt. Damit fließt kein Strom vom Emitter zum Kollektor des Transistors. Der Widerstand 58 arbeitet als "Absenk"-Widerstand und bewirkt, daß das Ausgangssignal der Anzeigeschaltung 5 auf niedrigem logischen Pegel liegt. Wenn andererseits ein Signal mit niedrigem logischen Pegel an der Kathode der LED 50 anliegt, übersteigt der Spannungsabfall zwischen der Anode und der Kathode der LED die Schwellspan­ nung, so daß Strom fließt. Damit emittiert die LED Licht und die Spannung an ihrer Anode fällt auf etwa 2 V. In diesem Be­ triebszustand wird die Diode 51 in Rückwärtsrichtung vorge­ spannt, so daß durch sie kein Strom fließt. Andererseits fließt ein ausreichender Strom durch den Widerstand 53, so daß der Emitter-Basis-Übergang des Transistors 54 in Vor­ wärtsrichtung vorgespannt wird, so daß Strom von der nicht- dargestellten 24 V-Gleichspannungsquelle durch die Diode 55, den Emitter/Kollektor-Übergang des Transistors 54 und den Widerstand 58 zum Bezugspotential fließt. Der Kollektor des Transistors 54 liegt deshalb auf hohem logischen Pegel, so daß das Ausgangssignal der Anzeigeschaltung 5 ebenfalls auf hohem logischen Pegel liegt. In Kombination mit der "alle ein"-Logikschaltung 2 bewirkt die Anzeigeschaltung 5, daß die LED 50 Licht emittiert und ein Signal mit hohem logi­ schen Pegel auf die Anlagensteuerung 6 dann und nur dann überträgt, wenn alle Reflexionssensoren PS 1 bis PS 16 anzei­ gen, daß sich in ihrem Erfassungsbereich ein Objekt befindet.

Die Anzeigeschaltung 7 ist identisch mit der Anzeigeschal­ tung 5 mit der Ausnahme, daß ihr Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß der "alle aus"-Logikschaltung 3 verbunden ist, im Gegensatz zu der Schaltung 5, die mit dem Ausgangs­ anschluß der "alle ein"-Logikschaltung 2 verbunden ist. In Kombination mit der "alle aus"-Logikschaltung 3 bewirkt die Anzeigeschaltung 7, daß deren LED Licht aussendet und ein Signal mit hohem logischen Pegel an die Anlagensteuerung 6 anlegt, wenn und nur wenn die Reflexionssensoren PS 1 bis PS 16 anzeigen, daß sich kein Objekt in ihrem Erfassungsbe­ reich befindet. Die Dioden 51, 55, 56 und 57 sowie der Wider­ stand 59 schützen den Transistor 54 und die NAND-Glieder 44 und 47 (Fig. 4) vor zu hohen Spannungen.

Vorstehend ist ohne Beschränkung der Allgemeinheit ein Aus­ führungsbeispiel der Erfindung beschrieben worden. Es ist selbstverständlich, daß innerhalb des allgemeinen Erfindungs­ gedankens die verschiedensten Modifikationen möglich sind. Beispielsweise können verschiedene NAND-Glieder parallel zu den Gliedern 44 bzw. 47 geschaltet werden, um die Erfassungs­ kapazität der Erfassungsvorrichtung zu erhöhen. Ferner kön­ nen die Widerstände in den Fig. 1 bis 5 einstellbare Wider­ stände sein, so daß die Schaltungsspannungen fein eingestellt werden können. Ferner ist zu beachten, daß anstelle der ver­ wendeten Schaltungen mit negativer Logik auch Schaltungen mit positiver Logik verwendet werden können, und daß Schaltungen mit negativer Logik anstelle der bei dem vorigen Ausführungs­ beispiel verwendeten Schaltungen mit positiver Logik verwen­ det werden können. Ferner kann auf die in Fig. 1 dargestell­ te Gerätesteuerung verzichtet werden; statt dessen kann ein Bedienungsperson die Anlage entsprechend den Signalen steu­ ern, die von den LED L 1 bis L 16 (Fig. 2) und den LED der "alle ein"- und "alle aus"-Anzeigeschaltungen (LED 50 in Fig. 5) abgegeben werden.

Ferner ist zu beachten, daß die Zahl der Sensorkanäle (16 bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel) nicht erfindungswesentlich ist, so daß erfindungsgemäße Schaltun­ gen entworfen werden können, die eine größere oder eine kleinere Zahl von Kanälen haben. Beispielsweise können die NAND-Glieder 40 und 41 und die NOR-Glieder 45 und 46 mit jeweils 8 Eingangsanschlüssen durch NAND- bzw. NOR-Glieder mit einer größeren Zahl oder einer kleineren Zahl von Ein­ gangsanschlüssen ersetzt werden, wobei die Kapazität der Multiplexer-Einrichtung entsprechend geändert wird.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung kann beispielsweise in Verbindung mit einer Spritzguß­ maschine verwendet werden.

Bei neueren Spritzgußmaschinen ist es möglich, gleichzeitig eine Vielzahl von verschieden geformten Kunststoffteilen mit unterschiedlicher Größe herzustellen. Um derartige Spritz­ gußmaschinen effizient zu verwenden, müssen die neu herge­ stellten Teile schnell aus ihren Formen entfernt und außer­ halb der Spritzgußmaschine abgelegt werden. Um Schäden an den Formen und der Spritzgußmaschine zu vermeiden, ist es erforderlich, daß alle neu hergestellten Teile aus den For­ men entfernt werden, bevor die Formen geschlossen werden und ein neuer Spritzgußvorgang beginnt.

Die neu hergestellten Teile werden aus den Spritzgußformen mit einer "Roboter"-Entnahmevorrichtung entfernt, die gleich­ zeitig alle Teile ergreift, die Teile aus den entsprechenden Formen entfernt und dann die Teile außerhalb der Spritzguß­ maschine absetzt.

Zur Verwirklichung der vorstehend beschriebenen Erfindung werden die optoelektronischen Sensoren an geeigneten Stellen an den Endstücken der Entnahmevorrichtungen (die Endstücke sind die Enden der Werkzeugarme, die die herauszunehmenden Teile "ergreifen") derart befestigt, daß sie sich in der Nähe von schwierig zu entfernenden gegossenen Teilen befin­ den; die optoelektronischen Sensoren sind elektrisch mit der Steuerrichtung verbunden, die sich in einer Steuerschal­ tung befindet, die an der Entnahmevorrichtung angebracht ist.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden optoelektronische Sensoren verwendet, die aus einem Photo­ transistor und einer LED bestehen. Dabei ist vorzuziehen, daß der Phototransistor und die LED eine einzige Einheit bilden oder in einem Gehäuse angeordnet sind. Dieser Sensortyp ist insbesondere gut geeignet, da seine Größe relativ klein ist und er verhältnismäßig leicht an den geeigneten Stellen der Endstücke angebracht werden kann; ferner kann der Sensor aus den jeweiligen Sensorplätzen leicht entfernt und/oder ersetzt werden. Darüber hinaus erfaßt dieser Sensortyp zuverlässig das Vorhandensein bzw. das Fehlen eines Objekts für Objektentfer­ nungen zwischen praktisch 0 und ca. 3,8 cm (1,5 inch), so daß der Sensor an einer Stelle angeordnet werden kann, an der er nicht die Arbeit der Entnahmevorrichtung behindert.

Wenn während des Entnahmevorgangs die Endstücke die neu her­ gestellten Teile ergreifen und aus der Form entfernen, kommen die Teile in den Erfassungsbereich der Sensoren; jeder Sensor gibt ein Signal an die Steuereinheit ab, daß er das entspre­ chende Teil "sieht". Wenn ein geeignetes Signal von allen Sensoren empfangen worden ist, erfolgt eine logische Ent­ scheidung, ob alle Teile entfernt worden sind, und ein Aus­ gangssignal wird abgegeben, das den Zustand "alle Sensoren eingeschaltet" ("alle ein") anzeigt.

Wenn sich alle Teile von den Endstücken gelöst haben und außerhalb der Anlage abgesetzt worden sind, kommen die Teile aus dem Erfassungsbereich der Sensoren und jeder Sensor gibt ein Signal an die Steuereinheit ab, daß er nicht länger das zugehörige Teil "sieht". Zu diesem Zeitpunkt erfolgt eine zweite logische Entscheidung derart, daß alle Teile gelöst worden sind; daraufhin wird ein Ausgangssignal abgegeben, das den Zustand "alle aus" anzeigt. Wenn aus irgendeinem Grund ein oder mehrere Teile nicht an ihrer Stelle sind, d. h. nicht "ergriffen" werden, wenn der Greifvorgang und die Entfernung stattfinden, wird kein "alle ein"-Signal er­ zeugt; umgekehrt, wenn nicht alle Teile gelöst werden, wird kein "alle aus"-Signal erzeugt.

Das Ausgangssignal der Erfassungsvorrichtung ist mit der Steuerung der Spritzgußanlage derart verbunden, daß die An­ lage nicht mit ihrem Betrieb, d. h. mit dem nächsten Herstel­ lungszyklus fortfährt, solange nicht sowohl das "alle ein"- als auch das "alle aus"-Signal erzeugt worden ist. Ferner sind sowohl für die "alle ein"- als auch die "alle aus"-Lo­ gikschaltungen LED-Anzeigen vorzusehen, die visuell den Zu­ stand dieser Schaltungen anzeigen.

Die Erfassungsvorrichtung weist ferner ein vorteilhafter­ weise entfernt hiervon angeordnetes Anzeigefeld auf, das eine LED-Anzeige für jeden Sensor hat. Jede Leuchtdiode (LED) emittiert Licht, wenn ihr entsprechender Sensor "ein­ geschaltet ist", d. h. ein Teil "sieht"; andererseits emittiert sie kein Licht, wenn der entsprechende Sensor "ausgeschaltet ist", d. h. kein Teil "sieht". Wenn ein Teil nicht "ergriffen" wird bzw. sich nicht aus der Entnahmevorrichtung löst oder ein Sensor falsch funktioniert, und folglich nicht alle "alle ein"- bzw. "alle aus"-Signale erzeugt werden, kann die Stelle des steckengebliebenen Teils bzw. des defekten Sensors leicht durch das entfernt angeordnete Anzeigefeld identifiziert werden, da die zu dem Sensor des steckengeblie­ benen Teils bzw. dem defekten Sensor gehörige LED entweder ausgeschaltet bleibt, wenn alle anderen Sensoren eingeschal­ tet sind, oder eingeschaltet bleibt, wenn alle anderen Senso­ ren ausgeschaltet sind.

Die Multiplexer-Eigenschaft führt dazu, daß lediglich eine geringe Zahl von elektrischen Verbindungselementen zwischen der Steuereinheit und dem entfernt hiervon angeordneten An­ zeigefeld erforderlich sind. Ferner verringert das Multi­ plexen den von der Anzeige des Anzeigefelds aufgenommenen Strom gegenüber dem Fall, daß keine Multiplexung erfolgt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die große Flexibili­ tät. Jedesmal wenn die Formen beispielsweise einer Spritz­ gußmaschine als Folge der Herstellung einer unterschiedli­ chen Zahl von Teilen unterschiedlicher Größe und Art, muß die Erfassungsvorrichtung die Fähigkeit haben, leicht an die verschiedenen Kombinationen von hergestellten Teilen ange­ paßt zu werden.

Bei einer Produktionsänderung können die kleinen Sensoren leicht an den jeweils in Betrieb befindlichen Teilen an den Endstücken der Entnahmevorrichtung angeordnet werden. Wenn die volle Erfassungskapazität der Steuereinheit nicht benötigt wird, ist keine spezielle Einstellung erforderlich, die nicht-benutzten Sensoren werden vielmehr einfach aus den entsprechenden Sensorplätzen entfernt, wobei die Erfas­ sungsvorrichtung automatisch die nicht-benutzten Sensorkanä­ le kompensiert. Der "Master-Kanal" erzeugt in Verbindung mit der eingebauten Schaltung und den Schaltkontakten ein Über­ brückungssignal für die nicht-benutzten Kanäle, das es der "alle ein"- und "alle aus"-Logikschaltung erlaubt, solange genau zu arbeiten, wie der "Master-Kanal" in Betrieb ist. Die nicht-benutzten Sensorkanäle geben dann ein Ausgangs­ signal ab, das aus dem Sensorsignal des "Master-Kanals" ge­ wonnen worden ist und logisch mit diesem identisch ist, wäh­ red die Sensorkanäle, in denen arbeitende Sensoren instal­ liert sind, Signale abgeben, die durch die entsprechenden Sensoren und die nachfolgenden Schaltungen erzeugt worden sind. Die "alle ein"- und "alle aus"-Logikschaltungen kön­ nen deshalb fortfahren zu funktionieren, da sie Signale, die von den benutzten Sensorkanälen erzeugt worden sind, sowie Signale von den unbenutzten Sensorkanälen empfangen, die von dem Sensor des "Master-Kanals" abgeleitet und lo­ gisch mit diesem identisch sind.

Wenn beispielsweise alle verwendeten Sensoren einschließlich des Sensors des "Master-Kanals" das Vorhandensein jeweils eines Objekts festgestellt haben, erzeugen sie ein "ein"- Signal, das an die Steuereinheit angelegt wird. Die nicht­ benutzten Sensorkanäle liegen ebenfalls aufgrund der Über­ brückung und des im "Master-Kanal" erzeugten "ein"-Signals ein "ein"-Signal an die Steuereinheit an. Die "alle ein"- Logikschaltung "liest" diese Signale, bestimmt daraufhin, daß alle Sensorkanäle "eingeschaltet" sind und erzeugt ein "alle ein"-Signal.

Wenn einer der verwendeten Sensorkanäle kein Objekt er­ faßt und deshalb ein "aus"-Signal an die Steuereinheit abgibt, wird kein "alle ein"-Signal erzeugt. In gleicher Weise wird, wenn der Sensor des Masterkanals kein Objekt erfaßt, von diesem ein "aus"-Signal abgegeben, das an alle unbenutzten Sensorkanäle angelegt wird, so daß kein "alle ein"-Signal erzeugt wird. Somit funktioniert die alle "ein"-Logikschaltung weiter, sogar wenn ein Teil der Sensorkanäle nicht verwendet wird.

In gleicher Weise funktioniert die "alle aus"-Logikschal­ tung weiter, sogar wenn ein Teil der Sensorkanäle nicht be­ nutzt wird, da ein "alle aus"-Signal nur dann erzeugt wird, wenn alle Sensorkanäle "aus"-Signale anlegen.

Wenn während des Betriebs der Erfassungsvorrichtung ein Sensor defekt wird, kann er einfach "entnommen" werden; aufgrund der Bypass-Eigenschaft der Erfindung wird der unbenutzte Kanal automatisch kompensiert.

Claims (6)

1. Erfassungsvorrichtung für mehrere Teile, die das Vorhan­ densein bzw. das Fehlen von Teilen bei einer Anlage für die gleichzeitige Herstellung mehrerer Teile feststellt, mit folgen­ den Merkmalen:

• a) mehrere elektrische Sensoren (PS), die so angeordnet sind, daß jeder das Vorhandensein bzw. das Fehlen eines neuhergestell­ ten Teils zu erfassen und ein entsprechendes Signal abzugeben vermag,
• b) mehrere Sensor-Kanäle, von denen einer einen Master-Kanal und die anderen Slave-Kanäle bilden und an die jeweils ein optoelektronischer Sensor anschließbar ist,
• c) eine Steuereinheit (2, 3, 5, 7), an die die Sensor-Kanäle zur Übertragung der von ihren Sensoren erzeugten Sensor-Signale an­ geschlossen sind, und mit der die Slave-Kanäle derart in Verbindung stehen, daß, wenn mit dem Slave-Kanal ein Sensor verbunden ist, der Slave-Kanal das vom Sensor erzeugte Signal auf die Steuereinheit überträgt, und, wenn mit dem Slave-Kanal kein Sensor verbunden ist, dieser auf die Steuereinheit ein Signal überträgt, das von dem Signal des Master-Kanals abge­ leitet und funktionell mit diesem identisch ist,
  und die entweder ein erstes Signal erzeugt, das angibt, ob alle Sensoren das Vorhandensein eines Teils erfaßt haben, oder ein zweites Signal erzeugt, das angibt, ob alle Sensoren das Fehlen eines Teils erfaßt haben, und
• d) eine derart mit der Steuereinheit verbundene Einrichtung, daß die von letzterer erzeugten Signale mindestens an eine der folgenden Einheiten angelegt werden:
  • 1. eine Einrichtung zur Steuerung der Teile-Herstel­ lungsanlage und
  • 2. eine erste Anzeigeeinheit (5, 7), die die von der Steuereinheit erzeugten Signale anzeigt.

2. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Anzeigeeinheit (8), die die Signale anzeigt, die von den Sensoren erzeugt werden.

3. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Multiplexer (4), der die von den Sensoren erzeugten Signale auf die zweite Anzeigeeinheit (8) überträgt.

4. Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit aufweist

• a) mindestens zwei NAND-Glieder (40, 41),
  • 1. deren Eingänge mit den Sensor-Kanälen verbunden sind und deren Ausgänge
  • 2. über jeweils einen Inverter mit einem sekundären NAND-Glied (44) verbunden sind, dessen Ausgangssignalan­ schluß,
  • 3. das erste Steuersignal liefert und
• b) mindestens zwei NOR-Glieder (45, 46),
  • 1. deren Eingänge mit den Sensor-Kanälen verbunden und deren Ausgänge mit einem weiteren NAND-Glied (47) verbunden sind, dessen Ausgangsanschluß
  • 2. das zweite Steuersignal liefert.

5. Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optoelektronischen Sensoren jeweils einen Phototran­ sistor (32) aufweisen.

6. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Phototransistor (32) eine Leuchtdiode (31) zur Anzeige seines Betriebszustandes im gleichen Gehäuse zugeordnet ist.