DE3726537A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung von gegenstaenden auf einer foerderstrecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach den Merkmalen des Oberbegriffes 1 sowie eine Vorrichtung nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 6.

Zum Fördern von Gegenständen, insbesondere Zufördern von Gegenständen zu Bearbeitungsmaschinen sind verschiedene Einrichtungen bekannt, wie beispielsweise insbesondere soge­ nannte Schwingförderer. Hierzu sei beispielsweise auf die deutsche Patentanmeldung P 33 31 050.5-14 verwiesen. Zur Tech­ nik der Schwingförderer allgemein auch auf den Aufsatz "Es reicht für eine ganze Schicht" von Peter S. Niess und Nor­ bert Schmitz in BETRIEBSTECHNIK 10/82, Seite 61-64.

Mittels solcher Förderbahnen soll sehr oft jedoch nicht nur die Aufgabe des Zuführens von Gegenständen zu nachgeordneten Ver- bzw. Bearbeitungseinrichtungen gelöst werden, vielmehr wird auch in der Praxis häufig verlangt, daß eine Sortie­ rung, bestimmte Ausrichtung der Gegenstände, Aussonderung von fehlbearbeiteten Gegenständen etc. vorgenommen wird. Hierzu ist es beispielsweise bekannt (vgl. DE-Gm 85 34 584) die Gegenstände mittels eines Lichtschrankenstrahls abzuta­ sten und nicht erkannte oder als falsch erkannte Gegenstände mittels eines in der Schrankenebene angeordneten Pulsors von der Förderbahn zu entfernen. Jedoch ist es bei dieser bekann­ ten Einrichtung erforderlich, in die Förderbahn des Schwing­ förderers ein Zwischenstück einzubauen, welches nicht mit­ schwingt, da die Gegenstände die Meßstelle lediglich glei­ tend, nicht aber vibrierend unter der Durchführung von Mic­ rowürfen, durchsetzen sollen. Darüberhinaus kann mit den bekannten Meßverfahren etwa nicht erkannt werden, ob die Gegenstände, die die Meßstelle passieren, auch hinsichtlich der Gestaltung derjenigen Fläche, mit der sie auf der Förder­ bahn aufliegen, den Anforderungen genügen.

In Hinblick auf diesen Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, das bekannte Verfahren und die bekann­ te Vorrichtung so weiterzubilden und auszugestalten, daß bei möglichst einfachem Aufbau der Meßstelle hinsichtlich der Förderbahn eine zuverlässige Erkennung auszusondernder Gegenstände möglich ist, bei möglichst umfassender meßtechni­ scher Erfaßbarkeit der Gegenstände.

Die Aufgabe ist durch die in den Ansprüchen 1 und 6 angegebe­ nen Erfindungen gelöst.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ist es, etwa bei Anwen­ dung bei einem Schwingförderer, nicht erforderlich, einen nicht schwingenden Abschnitt der Förderbahn im Bereich der Meßstelle vorzusehen. Vielmehr ist es sogar erforderlich, daß auch im Bereich der Meßstelle eine Schwingung gegeben ist, welche die Gegenstände durch Microwürfe fortbewegt, also ein Abheben der Gegenstände von der Förderbahn verursa­ cht. Darüberhinaus kann das zur Ausführung der Erfindung erforderliche Abheben der Gegenstände auch noch auf andere Weisen erreicht werden.

Dadurch, daß - im abgehobenen Zustand - eine meßtechnische Erfassung über die Höhe des Gegenstandes durchgeführt wird, wird auch die Unterseite des Gegenstandes erfaßt, also bei­ spielsweise die Dicke des Gegenstandes. Auch können eventuel­ le Durchbrechungen in dem Gegenstand erfaßt werden. Durch den Vergleich mit gespeicherten Meßwerten wird festgestellt, ob der meßtechnisch erfaßte Gegenstand "gut" ist oder auszu­ sondern ist.

In Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß während eines Vorbeibewegens eines Gegenstandes an der Meßeinrich­ tung eine Reihe von Messungen nachfolgend durchgeführt wer­ den, so daß sich hierdurch auch die Länge eines Gegenstandes durch eine Meßeinrichtung erfassen läßt, die Meßwerte über die Höhe des Gegenstandes aufnimmt. Da aber insbesondere bei einer Vibrationsförderung die Gegenstände nur mit beson­ deren Maßnahmen genau parallel zu der Meßstelle oder in einer sonstigen, jedoch definierten Weise, sich an der Meß­ stelle vorbeibewegen, kann hinsichtlich der Längenabmessun­ gen leicht ein Wert erfaßt werden, der scheinbar mit dem vorgegebenen Sollwert nicht übereinstimmt, etwa wenn ein Gegenstand schräg ausgerichtet sich an der Meßstelle fortbe­ wegt und lediglich die Projektion seiner Länge als Länge gemessen wird. Hier schlägt die Erfindung daher weiterhin vor, daß bei einem Gegenstand, welcher unterschiedliche Bereiche aufweist, gemessene (Teil-) Abmessungen jeweils auf eine vorgegebene Abmessung bezogen werden und so erhaltene Relativwerte mit gespeicherten Relativwerten verglichen werden. Besitzt ein Gegenstand etwa eine Gesamtlänge von 6 mm, die sich in einen ersten Abschnitt von 3 mm mit einer Dicke von 2 mm und einem zweiten Abschnitt, ebenfalls mit einer Länge von 3 mm, jedoch mit einer Dicke von 4 mm, auf­ teilt, so kann meßtechnisch erfaßt werden, daß der erste Längenbereich 50% der Gesamtlänge darstellt und der zweite Längenbereich ebenfalls.

Weiterhin ist bevorzugt, daß die Messung hochfrequent durch­ geführt wird, wobei beispielsweise eine Frequenz gegeben sein kann, die zwischen 3 und 20 MHz liegt. Somit kann ein sehr dichtes Raster von Meßwerten erhalten werden.

In Abhängigkeit des Ergebnisses des Meßwertevergleiches kann sodann eine Aussonderung des Gegenstandes von der Förderbahn vorgenommen werden. Beispielsweise mittels eines schon er­ wähnten pneumatischen Pulsors, einer Falle, einem Stößel oder dergleichen.

Vorrichtungsmäßig schlägt die Erfindung vor, daß die Förder­ bahn im Bereich der Meßstelle ein Teilbereich einer Schwing­ förderbahn ist, daß die Meßstelle durch opto-elektronische Elemente realisiert ist und daß ein Vergleich gemessener Werte mit gespeicherten Meßwerten durchführbar ist. Die Erfindung ist hierbei allerdings nicht darauf beschränkt, daß die Förderbahn als Teil einer Schwingförderbahn im Be­ reich der Meßstelle ausgebildet ist. Es kann auch eine ande­ re Art der Abhebung realisiert sein, etwa auf pneumatischer Basis.

Besonders bevorzugt ist, daß die Meßstelle selbst durch eine sogenannte CCD-Zeile gebildet ist. CCD-Zeilen sind beispiels­ weise aus der Kameratechnik bekannt. Im einzelnen können auch mehrere derartige Zeilen nebeneinander angeordnet sein, in Form etwa eines sogenannten "Array". Eine derartige Licht­ sensoren-Zeile kann eine Größe von etwa 3 mm (256 opto-elekt­ ronische Elemente <Bixel<) bis zu 27 mm (2 048 Bixel) aufwei­ sen.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung geht dahin, daß derar­ tige CCD-Zeilen in zwei Dimensionen angeordnet sind, also etwa zur Erfassung der Höhe eines transportierten Gegenstan­ des und quer zu der Förderbahn zur Erfassung der Breite eines transportierten Gegenstandes.

Da die Förderbahn im Bereich der Meßstelle etwa bei einem Schwingförderer ein gewöhnlicher Abschnitt einer Förderbahn eines solchen Schwingförderers ist, kann es aufgrund der relativ ungeordneten Bewegung der Gegenstände auf einem Schwingförderer vorkommen, je nach etwa der Breite der För­ derbahn, daß zwei Gegenstände nebeneinanderliegend oder sich teilweise überdeckend sich an der Meßstelle vorbeibewegen. Auch können die Gegenstände etwa so eng hintereinanderlie­ gen, daß bei dem opto-elektronischen System Fehlinterpretati­ onen bezüglich der Länge auftreten können. Um hier Abhilfe zu schaffen, schlägt die Erfindung weiterhin vor, daß auf der Förderbahn in Förderrichtung vor der Meßstelle eine Vereinzelung der geförderten Gegenstände durchführbar ist. Hierfür sind verschiedene Maßnahmen geeignet. Beispielsweise könnte pneumatisch eine Bremsung der Gegenstände vorgenommen werden. Auch ist etwa eine mechanische Schranke denkbar.

Bevorzugt im Rahmen der Erfindung ist jedoch, daß die Förder­ bahn vor der Meßstelle einen sich über das Niveau der Förder­ bahn im Bereich der Meßstelle erhebenden Buckel oder derglei­ chen aufweist. Auf der ansteigenden Seite dieses Buckels ergibt sich durch die Förderung ein Stau der Gegenstände während ein Gegenstand, der den Scheitelpunkt des Buckels überwunden hat, auf der abfallenden Seite eine Beschleuni­ gung erfährt und so einzeln sich an der Meßstelle vorbeibe­ wegt.

Es ist vorteilhaft, daß die Förderstrecke im Bereich der Meßstelle unterbrochen ist, um eine durchgehende Erfassung eines sich vorbeibewegenden Gegenstandes über dessen Höhe zuverlässig sicherzustellen. Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß die Förderstrecke im Bereich der Meßstelle licht­ durchlässig ausgebildet ist. Im einzelnen kann sie etwa einfach geschlitzt sein oder auch transparent ausgebildet sein.

Schließlich ist vorrichtungsmäßig auch ein Element vorgese­ hen, mit welchem auf einen Gegenstand eingewirkt werden kann, nachdem er die Meßstelle durchlaufen hat, sei es, um ihn auszusondern, d.h. von der Förderbahn zu entfernen oder ihn in der erwünschten Weise auszurichten. Hinsichtlich der Aussonderung bietet sich ein pneumatischer Pulsor an. Dar­ überhinaus auch solche Einrichtungen, wie sie weiter oben schon erwähnt worden sind.

Nachstehend wird die Erfindung noch im einzelnen, jedoch lediglich beispielhaft, anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert, auf welcher zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipskizze eines Vibrationswendelförderers, mit schematisch angedeuteter Meßeinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Vibrationslinearförderers;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht einer Förderbahn eines Vibrationslinearförderers, mit erfindungsgemäßer Meßeinrichtung.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst in Fig. 1 ein Vibrationswendelförderer 1, welcher eine Meßeinrichtung 2 aufweist, mit welcher Gegenstände meßtechnisch erfaßt werden können, ohne daß besondere "beruhigte" Abschnitte in der Förderbahn 3 erforderlich sind.

Ein Vibrationswendelförderer gemäß Fig. 1 besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer Grundeinheit 4, Blattfedern 5, welche die Grundeinheit 4 mit dem Teilebehälter 6 verbin­ den und einem Schwingungserreger 7.

Ein Vibrationslinearförderer gemäß Fig. 2 ist im Prinzip vergleichbar aufgebaut.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die im einzelnen in Fig. 3 dargestellt ist, besteht aus einer CCD-Zeile 7 (die bei dem Ausführungsbeispiel in dem mit dem Bezugszeichen 7 ver­ sehenen Element angeordnet, jedoch im einzelnen nicht darge­ stellt ist), die von einer gegenüber der Förderbahn 3 ange­ ordneten Lichtquelle 8 angestrahlt wird. Die Förderbahn 3 ist im Bereich der Meßstelle unterbrochen, in Form eines Schlitzes 9, um eine zuverlässige Messung der sich an der Meßstelle vorbeibewegenden Gegenstände 10 sicherzustellen.

In Förderrichtung vor der Meßstelle weist die Förderbahn 3 einen Buckel 11 auf, auf welchen die Gegenstände 10 durch die Vibrationsbewegung sich hinaufbewegen, wobei sie eng in Anlage aneinander kommen. Sobald die Gegenstände 10 den Scheitelpunkt 12 des Buckels 11 überwunden haben, erfahren sie eine zusätzliche Beschleunigung und bewegen sich verein­ zelt an der Meßstelle bzw. der CCD-Zeile 7 vorbei.

In Förderrichtung hinter der Meßstelle kann beispielsweise zur Aussonderung ein pneumatischer Pulsor 13 vorgesehen sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist beispielsweise der Gegenstand 10, der die Meßstelle bereits passiert hat, falsch ausgerichtet, befindet sich nämlich sein zapfenarti­ ger Ansatz geringeren Durchmessers an der Vorderseite, wäh­ rend er gemäß der Ordnung der anderen Gegenstände 10 sich an der Rückseite befinden sollte, der Gegenstand also um 180 Grad gewendet sich auf der Förderbahn 3 bewegen sollte. Daher wird bei dem Ausführungsbeispiel dieser Gegenstand 10 mittels des Pulsors 13 von der Förderbahn 3 entfernt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirkli­ chung der Erfindung in ihrer verschiedensten Ausgestaltung von Bedeutung sein.

Claims (16)

1. Verfahren zur Erfassung von Lage, Gestalt oder derglei­ chen von Gegenständen auf einer Förderbahn, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest im Bereich der Meßstelle ein Abheben eines Gegenstandes von der Förderbahn erfolgt, daß eine meßtechnische Erfassung einer Dimension des Gegenstandes im abgehobenen Zustand (zumindest bezüglich einer Dimension des Gegenstandes) durchgeführt wird und daß die im abgehobenen Zustand erfaßten Meßwerte mit Sollwerten verglichen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abheben der Gegenstände durch eine Schwingung der Förder­ bahn erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Gegenstand abschnittsweise gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Gegenstand, welcher unterschiedliche Bereiche aufweist, gemessene (Teil-) Abmessungen jeweils auf eine vorgegebene Abmessung bezogen werden und so erhaltene Rela­ tivwerte zum Vergleich herangezogen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Messung hochfrequent durchgeführt wird, etwa mit einer Frequenz zwischen 3 und 20 MHz.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in Abhängigkeit des Meßwertevergleichs eine Einwirkung auf einen Gegenstand auslösbar ist.

6. Vorrichtung zur Erfassung von Länge, Gestalt oder derglei­ chen von Gegenständen auf einer Förderbahn, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbahn (3) im Bereich einer Meßstelle ein Teilbereich einer Schwingförderbahn ist, daß die Meßstelle durch opto-elektronische Elemente (7) realisiert ist und daß ein Vergleich gemessener Werte mit gespeicherten Meßwerten durchführbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle durch eine sogenannte CCD-Zeile (7) gebildet ist, welche von einer gegenüber der Förderbahn (3) angeordne­ ten Lichtquelle (8) anstrahlbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere CCD-Zeilen (7) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere CCD-Zeilen (7) in zwei Dimensionen angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Förderbahn (9) in Förderrichtung vor der Meßstelle eine Vereinzelung der geförderten Gegen­ stände (10) durchführbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbahn (3) vor der Meßstelle eine sich über das Niveau der Förderbahn (3) im Bereich der Meßstelle erheben­ den Buckel (11) oder dergleichen aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbahn (3) im Bereich der Meßstelle lichtdurchlässig ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbahn (3) im Bereich der Meßstelle geschlitzt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbahn (3) im Bereich der Meßstelle transparent ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14 , dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit des Meßergebnisses eine Einwirkung auf die Gegenstände (10) durchführbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Gegenstände (10) pneumatisch einwirkbar ist.