DE3821393A1 - Einrichtung zum optischen pruefen von mit einem kopf versehenen bolzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum optischen Prüfen von mit einem Kopf versehenen Bolzen, insbesondere Gewinde­ bolzen, auf Einhalten vorgegebener Kriterien wie Schaftlänge, Schaftdurchmesser, Kopfdurchmesser, Kopfhöhe, Gewindeaus­ formung und dgl., und zum Sortieren von Gut- und Schlecht­ teilen, welche Einrichtung mit einer auf einem Gestell ge­ lagerten drehbaren Transportscheibe mit über den Umfang der Transportscheibe verteilt in dieser vorgesehenen Aus­ nehmungen zur Aufnahme und zum Transport der Bolzen vorbei an optischen Prüfmitteln zu Auswurfkanälen für Gut- bzw. Schlechtteile versehen ist und ein Schwingungserregbares Transportschienenpaar aufweist, über das die Bolzen der Transportscheibe zugeführt werden.

Zur Sicherung gleichbleibender Qualität von mechanischen Verbindungselementen, insbesondere mit Gewinde versehenen Bolzen (Schraubenbolzen) werden in steigendem Maß auf optischer Grundlage arbeitende Prüf- und Sortiereinrich­ tungen eingesetzt. Bekannte Prüf- und Sortiereinrichtungen arbeiten dabei mit einer von einem Transportschienenpaar her mit den Schraubenbolzen kontinuierlich beschickten Transportscheibe mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Schäfte der Schraubenbolzen. Derartige Konfigurationen aus Trans­ portschienenpaar und anschließender Transportscheibe sind auf dem Gebiet des automatisierten Verbindens von bei­ spielsweise Schraubenbolzen mit Unterlegscheiben grund­ sätzlich bekannt.

Die erwähnten Transportscheiben bieten durch ihren Aufbau mit Vereinzelung der einzelnen Werkstücke (Schraubenbolzen) bei gleichzeitig hoher möglicher Fördergeschwindigkeit ein geeignetes Mittel zum Darbieten der Werkstücke beim auf optischer Grundlage selbsttätig durchgeführten Prüfen verschiedener Kriterien dieser Werkstücke.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch hohe Leistungsfähigkeit und Betriebssicherheit aus­ zeichnet. Entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 ist eine derartige Einrichtung erfindungs­ gemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Transportscheibe in einer horizontalen Ebene angeordnet ist, daß ferner die Führungsflächen des Transportschienenpaares zur Führung der Bolzen einen stumpfen Winkel, z.B. einen Winkel von 165 Grad, mit der Ebene der Transportscheibe einschließen, daß weiterhin zwischen dem Transportschienenpaar und der Transportscheibe ein Übergangsstück vorgesehen ist mit gekrümmt verlaufenen Führungsflächen zur Überführung der Bolzen aus der Ebene des Transportschienenpaares in die Ebene der Transportscheibe, daß außerdem im Bereich der Übergabestelle der Bolzen zwischen Übergangsstück und Transportscheibe oberhalb des Weges der Bolzenköpfe ein Niederhalter für die Bolzenköpfe vorgesehen ist, und daß schließlich direkt im Anschluß an die vom Übergangsstück definierte Übergabestelle der Bolzen in Drehrichtung der Transportscheibe hinter der Übergabestelle ein Druckkörper für die Bolzen vorgesehen ist, der etwa quer zum im Bereich der Übergabestelle befindlichen Rand der Transportscheibe federnd nachgiebig am Gestell gelagert ist und eine bis an den Rand der Transportscheibe heranreichende Druck- und Leitfläche für die Bolzen aufweist.

In Weiterbildung des Wesenskernes der Erfindung nach Anspruch 1 schlägt Anspruch 2 vor, daß die Druck- und Leitfläche des Druckkörpers wenigstens teilweise der Krümmung des Randes der Transportscheibe angepaßt ist. Die Druck- und Leitfläche des Druckkörpers kann dann - ohne mit dem Rand der Transportscheibe Kontakt haben zu müssen - bis auf wenige Zehntel-Millimeter an den Rand der Transportscheibe herangestellt werden und dadurch die vorgesehene Funktion besonders gut erfüllen.

Weiterhin ist es zweckmäßig, daß gemäß Anspruch 3 die Druck- und Leitfläche des Druckkörpers in dem in Drehrichtung der Transportscheibe vorn liegenden Teil mit dem Rand der Transportscheibe einen gewissen Öffnungswinkel einschließt. Hierdurch wird das vom Druckkörper ggfs. zu bewirkende Hineindrücken eines möglicherweise in der betreffenden Ausnehmung der Transportscheibe noch vibrierenden oder nicht richtig ausgerichtet liegenden Bolzenschaftes in die Aus­ nehmung der Transportscheibe hinein erleichtert und eine mögliche Klemmung verhindert.

Entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 4 kann es vor­ teilhaft sein, wenn die Führung für den Druckkörper derart ausgerichtet ist, daß diese mit dem Rand der Transport­ scheibe an der Stelle des Druckkörpers einen von 90 Grad abweichenden Winkel einschließt. Dabei ist es dann ent­ sprechend Anspruch 5 möglich, daß der zwischen dem Rand der Transportstelle des Druckkörpers und der Führung für den Druckkörper in Transportrichtung der Bolzen gesehen einen geringeren Winkel als 90 Grad einschließt. Auf diese Weise kann ein möglicherweise noch nicht voll­ ständig in der prismatischen Ausnehmung der Transport­ scheibe anliegender Bolzen sicher in die Ausnehmung hinein­ gedrückt werden.

Das oben erwähnte Übergangsstück zwischen dem Transport­ schienenpaar und der Transportscheibe kann selbstverständlich mit dem Transportschienenpaar eine Einheit bilden und z.B. zusammen mit diesem vibrierend (schwingungserregt) ange­ trieben werden. Eine bevorzugte konstruktive Lösung besteht nach Anspruch 6 jedoch darin, daß das Übergangsstück für die Bolzen vom Transportschienenpaar getrennt und am Gestell unbeweglich befestigt ist. Hierdurch ist es möglich, daß die zunächst durch Vibration des Transportschienen­ paares in Richtung auf die Transportscheibe zu bewegten Bolzen vor der Übergabe an die Transportscheibe von vibrierenden Konstruktionsteilen getrennt sind und dadurch eine leichtere und bessere Übergabe an die Transportscheibe möglich ist.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht nach Anspruch 7 darin, daß der Nieder­ halter in Form einer Kopfschiene ausgeführt ist, die aus einem Bereich über dem Transportschienenpaar über das Übergangsstück hinweg bis in den Bereich der in der Transport­ scheibe befindlichen Ausnehmungen reicht. Die Kopfschiene ist dabei zweckmäßig entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 8 mit dem Transportschienenpaar schwingungserreg­ bar am Gestell bzw. am Transportschienenpaar gelagert.

Zur Unterstützung der Übergabe der Bolzen vom Übergangs­ stück an die Transportscheibe sind nach Anspruch 9 im Bereich der Übergabestelle der Bolzen einstellbare Düsen für die Zufuhr von Druckluft vorgesehen zum gesteuerten Bewegen der Bolzen in die Ausnehmungen der Transportscheibe. Dabei können gemäß Anspruch 10 gesonderte Düsen vorgesehen sein für Kopf und Schaft der Bolzen.

Anhand der Fig. 1 bis 4 der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Prüf- und Sortiereinrichtung mit weiteren Bauteilen in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Prüf- und Sortier­ einrichtung nach Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 3 ein erfindungswesentliches Detail der Prüf­ und Sortiereinrichtung nach den Fig. 1 und 2 in der Draufsicht und

Fig. 4 das Detail der Prüf- und Sortiereinrichtung nach den Fig. 1 und 2 im Schnitt entsprechend Schnittlinie 4-4 in Fig. 3.

Die Zeichnung (siehe Fig. 1) zeigt einen Vibrationsförderer 1, der Schraubenbolzen 6 an ein Transportschienenpaar 2 in an sich bekannter Weise abgibt. Das dem Vibrationsförderer 1 abgekehrte Ende des Transportschienenpaares 2 befindet sich im Bereich des Randes 3 einer Transportscheibe 4, die Aus­ nehmungen 5 zur Aufnahme der Schäfte 7 der Bolzen 6 aufweist. Das Transportschienenpaar 2 ist auf Stützen 8 gelagert, die an einem Vibrator 9 befestigt sind. Der Vibrator 9 ist auf einem Gestell 10 gelagert, welches sich auf einer Bodenplatte 11 befindet. Am Gestell 10 sind auch Antriebsmittel 12 zum Antrieb der Transportscheibe 4 gelagert zu deren Antrieb in Richtung des Pfeiles 13. Wie vom Prinzip her an sich bekannt, werden die Schraubenbolzen 6 vom Vibrationsförderer 1 in ausgerichteter Lage - an den Bolzenköpfen 14 hängend - in das Transportschienenpaar 2 überführt. Infolge des schwingend angetriebenen Transportschienenpaares 2 - unterstützt durch die Neigung des Transportschienenpaares 2 gegenüber der Transportscheibe 4 - werden die Schraubenbolzen 6 sodann auf die Transportscheibe 4 zu gefördert und von dieser an der Übergabestelle 15 übernommen. Bei der Übernahme der Schrauben­ bolzen 6 gelangen diese aus dem Ende des Transportschienen­ paares 2 in eine diesem Ende jeweils gegenüberliegende Aus­ nehmung 5 der Transportscheibe 4. - Während des Transportes der Schraubenbolzen 6 in Pfeilrichtung 13 durch die in einer horizontalen Ebene liegende Transportscheibe 4 werden die Bolzenköpfe 14 und deren Schäfte 7 gesondert mit Hilfe von Videokameras 16 und 17 und anschließender elektronischer Auswertung optisch geprüft auf Einhalten vorgegebener Kriterien wie zum Beispiel Schaftlänge, Schaftdurchmesser, Kopfdurchmesser, Kopfhöhe, Gewindeausformung und ähnliches. Die Anordnung der Transportscheibe 4 in einer horizontalen Ebene sorgt im Hinblick auf den während der Prüfung fortge­ setzten Transport der Schraubenbolzen 6 für eine bestmöglich vorbestimmte Lage der Schraubenbolzen 6 im Zeitpunkt der transportabhängig gesteuerten optischen Erfassung.

Die in den Fig. 2 bis 4 in größerem Maßstab dargestellte Konfiguration aus Transportschienenpaar 2 und Transportscheibe 4 zeigt ein Transportschienenpaar 2, welches zur horizontal angeordneten Transportscheibe 4 geneigt ist und mit dieser einen Winkel in der Größenordnung von etwa 165 Grad einschließt. Zwischen dem mit 18 bezeichneten Ende des Transportschienen­ paares 2 und dem mit 19 bezeichneten Rand der Transportscheibe 4 befindet sich ein Übergangsstück 20. Das Übergangsstück 20 ist - vom Transportschienenpaar 2 getrennt - gesondert auf dem Gestell 10 und jedenfalls unbeeinflußt durch den Vibrator 9 befestigt. Das Übergangsstück 20 hat gekrümmt verlaufende Führungsflächen 21, 22, die die Schraubenbolzen 6 an den Bol­ zenköpfen 14 hängend aus der Ebene des Transportschienenpaares 2 in die Ebene der Transportscheibe 4 leiten.

Mit dem Transportschienenpaar 2 verbunden ist ein Niederhalter 23 für die Bolzenköpfe 14, um einen einwandfreien Transport der Schraubenbolzen 6 zur Transportscheibe 4 zu gewährleisten. Das dem Transportschienenpaar 2 abgekehrte Ende 24 des Nieder­ halters 23 reicht bis über die Ausnehmungen 5 der Transport­ scheibe 4. Infolge der festen Verbindung des Niederhalters 23 mit dem Transportschienenpaar 2 schwingt oder vibriert dieser mit dem letzteren.

Um einen zeitlich exakt vorbestimmbaren Übergang der Schrauben­ bolzen 6 vom Übergangsstück 20 auf die Transportscheibe 4 zu ermöglichen, befindet sich einerseits im Übergangsstück 20 und andererseits im Niederhalter 23 je eine Düse 24 bzw. 25, durch die - zeitlich entsprechend gesteuert - Luft gegen den Schaft bzw. dem Kopf des betreffenden Bolzens geblasen wird. Sollte sich ein Schraubenbolzen mit seinem Schaft nicht ohne weiteres in die betreffende Ausnehmung 5 der Transportscheibe 4 legen, so wird das unter Wirkung einer Druckfeder 26 stehende Druckstück 27 - gegebenenfalls unter einem gewissen Ausweichen - dafür sorgen, daß der betreffende Schrauben­ bolzen 6 in die entsprechende Ausnehmung 5 gedrückt wird. Der Druckkörper 27 weist eine Druck- und Leitfläche 28 auf, die teilweise der Krümmung der Randes 19 der Transportscheibe 4 angepaßt ist und in dem in Drehrichtung der Transportscheibe vorn liegenden Teil mit dem Rand der Transportscheibe 4 einen gewissen Öffnungswinkel einschließt. - Vorzugsweise schließt die Führung 29 des Druckkörpers 27 mit dem Rand der Transportscheibe 4 einen von 90 Grad abweichenden Winkel ein, zweckmäßig einen in Transportrichtung der Schraubenbolzen 6 gesehen kleineren Winkel als 90 Grad. Der vorerwähnte Öffnungs­ winkel zwischen dem Rand der Transportscheibe 4 und dem Beginn der Druck- und Leitfläche 28 des Druckkörpers 27 erleichert das Einlaufen eines Schraubenbolzens unter diese Druckstück und hat beispielsweise eine Größenordnung von etwa 15 bis 30 Grad.

Die Kombination der einzelnen, vorbeschriebenen Merkmale im Bereich des Überganges der Schraubenbolzen 6 von dem Transportschienenpaar 2 auf die Transportscheibe 4 bewirkt bei hoher möglicher Transportgeschwindigkeit eine außer­ ordentlich hohe Betriebssicherheit der optischen Prüfein­ richtung nach der vorliegenden Erfindung. - Im Zusammen­ hang mit der beschriebenen Erfindung ist es selbstverständ­ lich, daß die auf optischem Wege geprüften Schraubenbolzen - je nach Prüfungsergebnis - dem einen oder dem anderen von zwei Auswurfkanälen zugeführt werden, zweckmäßig unter Anwendung von Druckluft.

Bezüglich der oben erwähnten Düsen 24 und 25 ist noch zu bemerken, daß im Hinblick auf die Anpassung an unterschied­ liche Schraubenbolzen zum Erzielen eines optimalen Erfolges diese Düsen auf nicht näher dargestellte Weise verstellbar sind.

Claims (11)

1. Einrichtung zum optischen Prüfen von mit einem Kopf versehenen Bolzen, insbesondere Gewindebolzen, auf Einhalten vorgegebener Kriterien wie Schaftlänge, Schaftdurch­ messer, Kopfdurchmesser, Kopfhöhe, Gewindeausformung und dgl., und zum Sortieren von Gut- und Schlechtteilen,

• a) mit einer auf einem Gestell gelagerten drehbaren Transportscheibe mit über den Umfang der Transport­ scheibe verteilt in dieser vorgesehenen Ausnehmungen zur Aufnahme und zum Transport der Bolzen vorbei an optischen Prüfmitteln zu Auswurfkanälen für Gut- bzw. Schlechtteile, und
• b) mit einem schwingungserregbaren Transportschienenpaar, über das die Bolzen der Transportscheibe zugeführt werden,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• c) die Transportscheibe ist in einer horizontalen Ebene angeordnet,
• d) die Führungsflächen des Transportschienenpaares zur Führung der Bolzen schließen mit der Ebene der Transportscheibe einen stumpfen Winkel, z.B. einen Winkel von 165 Grad, ein,
• e) zwischen dem Transportschienenpaar und der Transport­ scheibe ist ein Übergangsstück vorgesehen mit ge­ krümmt verlaufenden Führungsflächen zur Überführung (Übergabe) der Bolzen aus der Ebene des Transport­ schienenpaares in die Ebene der Transportscheibe,
• f) im Bereich der Übergabestelle der Bolzen zwischen Übergangsstück und Transportscheibe ist oberhalb des Weges der Bolzenköpfe ein Niederhalter für die Bolzenköpfe vorgesehen, und
• g) direkt im Anschluß an die vom Übergangsstück definierte Übergabestelle der Bolzen ist in Drehrichtung der Transportscheibe hinter der Übergabestelle ein Druck­ körper für die Bolzen vorgesehen, der etwa quer zum im Bereich der Übergabestelle befindlichen Rand der Transportscheibe federnd nachgiebig am Gestell ge­ lagert ist und eine bis an den Rand der Transport­ scheibe heranreichende Druck- und Leitfläche für die Bolzen aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und Leitfläche des Druckkörpers wenigstens teilweise der Krümmung des Randes der Transportscheibe angepaßt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und Leitfläche des Druckkörpers in dem in Drehrichtung der Transportscheibe vorn liegenden Teil mit dem Rand der Transportscheibe einen gewissen Öffnungs­ winkel einschließt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für den Druckkörper mit dem Rand der Trans­ portscheibe an der Stelle des Druckkörpers einen von 90 Grad abweichenden Winkel einschließt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Transportscheibe an der Stelle des Druck­ körpers mit der Führung für den Druckkörper in Transport­ richtung der Bolzen gesehen einen geringeren Winkel als 90 Grad einschließt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangsstück für die Bolzen vom Transportschienen­ paar getrennt und am Gestell unbeweglich befestigt ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter in Form einer Kopfschiene ausgeführt ist, die aus einem Bereich über dem Transportschienen­ paar über das Übergangsstück hinweg bis in den Bereich der in der Transportscheibe befindlichen Ausnehmungen reicht.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfschiene mit dem Transportschienenpaar schwingungs­ erregbar am Gestell bzw. am Transportschienenpaar­ gelagert ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Übergabestelle der Bolzen einstellbare Düsen für die Zufuhr von Druckluft vorgesehen sind zum gesteuerten Bewegen der Bolzen in die Ausnehmungen der Transportscheibe.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß gesonderte Düsen vorgesehen sind für Kopf und Schaft der Bolzen.