DE3827337A1 - Sortiereinrichtung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Sortiereinrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1. Aus der DE-OS 37 06 575 ist bereits eine solche Einrichtung bekannt, die schablonenartige, mechanische Meßstationen sowie Wirbelstommeßstationen zur Aussonderung von fehlerhaften Bau­ teilen, insbesondere Schrauben aufweist. Die Aussonderung geschieht über spezielle Auswurfeinrichtungen wie Wechselschieber und Verein­ zelungsschieber, die von einer Regeleinrichtung gesteuert werden. Bei Störungen im Zähltakt der Regeleinrichtungen kann es bei dieser Anlage zu Fehlauslösungen der Auswurfeinrichtung kommen. Außerdem erschweren die Vibrationen des Fördertopfes die Justierung der Meß­ stationen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Sortiereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß elek­ tronische Regeleinrichtungen und besondere Auswurfeinrichtungen abseits der Meßstationen nicht erforderlich sind.

Die Schiene, auf der die Befestigungsbauteile transportiert werden, greift nur ein­ seitig an den Teilen an, so daß sie leicht abgeworfen werden können.

Grob fehlerhafte Teile fallen sogar bereits selbsttätig von der Schiene, da sich kein Gleichgewicht auf den Führungsflächen der Schiene einstellen kann. Die Führungsschiene selbst sowie die mechanischen Abweiser bewirken unmittelbar ein Herabfallen der feh­ lerhaften Bauteile beispielsweise in einen besonderen Kanal. Dazu ist weder eine Steuerung noch eine Auswurfstation noch Fremdenergie notwendig. Allein die ohnehin vorhandene Förderbewegung der Schiene bewirkt die Aussonderung. Auch bei dem elektronischen Prüfmodul in Wirbelstromtechnik werden fehlerhafte Befestigungsbauteile unmittel­ bar in den Falschteilekanal abgeworfen.

Durch die in den Ansprüchen 2 folgende aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen Sortiereinrichtung möglich. Vorteilhaft ist insbesondere die Hintereinanderschaltung von verschiedenen Abweisern bei denen jeweils Schrauben mit bestimmten Maßabweichungen ausgesondert wer­ den. Diese Abweiser können verstellbar ausgeführt sein, um sie an den jeweils benötigten Schraubentyp anzupassen. Durch die Modulbau­ weise der gesamten Anlage kann auch das komplette Sortiermodul aus­ getauscht werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Sortiereinrichtung als Ge­ samtanlage.

Fig. 2 zeigt in einem Ausschnitt der Gesamtanlage eine Draufsicht auf ein Sortiermodul.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Sortiermoduls. Die

Fig. 4 bis 7 zeigen Querschnittte durch das Sortiermodul mit verschiedenen Abweisern.

Fig. 8 zeigt das elektro­ nische Prüfmodul in Seitenansicht.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Aus dem Vorratsbunker 1, der eine Fördereinrichtung, beispielsweise einen Schwingförderer mit Förderbürsten aufweist, gelangen die Befe­ stigungsbauteile, hier im Ausführungsbeispiel Schrauben 2 in ein La­ geschikanenmodul 3. Dort werden sie vereinzelt und lagerichtig hin­ tereinander aufgereiht. Abgewiesene und überschüssige Schrauben wer­ den (gestrichelte Linie) wieder in den Vorratsbunker 1 zurückge­ führt. Die vereinzelten Schrauben 2 werden in dem Sortiermodul 4 in maßhaltige und fehlerhafte Teile getrennt. Die guten Teile werden auf die Auslaufstrecke 5 gefördert und einer Verarbeitungsstation bzw. einer Verpackungsstation zugeführt. Die fehlerhaften Teile ge­ langen über einen Kanal 6 in einen Sammelbehälter 7.

Im folgenden wird der Endabschnitt des Lageschikanenmoduls 3 und das Sortiermodul 4 im einzelnen beschrieben.

Wie Fig. 2 zeigt, befindet sich am Ende des Lageschikanenmoduls 3 eine flache Nut 9. Sie führt die Köpfe der Schrauben 2 auf eine Schiene 10 und eine Schiene 11, so daß die Schäfte der Schrauben 2 nach unten hängen. Die Schiene 10 endet nach einer Strecke, die etwas größer ist als die Schaftlänge der längsten zu sortierenden Schrauben. Die Schienen 10, 11 und der Kanal 6 stehen mit einem nicht gezeigten Schwingförderer in Verbindung, der eine Transport­ wirkung in Richtung auf die Auslaufstrecke 5 bzw. den Sammelbehälter 7 auf die Schrauben ausübt. Die Schiene 11 ist auf einem Schienen­ träger 12 angeordnet. Sie hat eine gegenüber der Senkrechten unter einem Winkel α schräg angeordnete Schaftführungsfläche 13 und eine in diesem Ausführungsbeispiel senkrecht dazu stehende Kopfführungs­ fläche 14. Die Schrauben 2 hängen somit einseitig an der Kopffüh­ rungsfläche 14 und liegen mit ihrem Schaft an der Schaftführungs­ fläche 13 an.

Die Schiene 11 bzw. der Schienenträger 12 sind auf einem Winkel­ rahmen 15 in einem definierten Abstand zu dessen senkrechtem Schenkel 16 montiert, so daß der Schenkel 16 als Abweiser für Schrauben mit zu großem Kopfdurchmesser wirkt.

An dem Schenkel 16 kann auch ein besonderer Abweiser 17 angebracht werden, der genau in einem Abstand zu der Schaftführungsfläche 13 angeordnet ist, der dem um den Schaftradius verminderten Kopfradius der Schraube 2 entspricht (siehe Fig. 5). Ein weiterer Kopfabweiser 18 ist genau im Abstand h der korrekten Schraubenkopfhöhe oberhalb der Schiene 11 angordnet (siehe auch Fig. 4). Seine Abweiserfläche 19 verläuft schräg zur Schiene 11 und drängt damit fehlerhafte Schrauben 2 von der Schiene. Im unteren Bereich der Schaftführungs­ fläche 13 ist im Abstand 1 von der Kopfführungsfläche 14 ein Schaft­ abweiser 20 angeordnet. Der Abstand entspricht der Schaftlänge der Schraube 2. Die Vorderfläche 21 des Abweisers 20 ist abgeschrägt oder abgerundet. Die Abweiser 16, 17, 18, 20 können verstellbar gegenüber der Schiene 11 angeordnet sein, um die Sortiereinrichtung an verschiedene Schraubenabmessungen anpassen zu können.

Ein weiterer Schaftabweiser ist als Aussparung 22 in der Schaftfüh­ rungsfläche 13 ausgebildet, deren Unterkante 23 in einem Abstand von der Kopfführungfläche 14 angeordnet ist, der geringfügig kürzer ist als die Schaftlänge 1. Zur Anpassung an verschiedene Schaftlängen kann der Teil 24 der Schiene 11, der die Aussparung 22 nach unten begrenzt, höhenverschieblich gestaltet sein, wie in Fig. 3 schema­ tisch dargestellt ist. Das Teil 24 weist einen Vorsprung 25 auf, um ein Verhaken herabfallender Schrauben zwischen dem Teil 24 und dem Schienenträger 12 zu verhindern (siehe Fig. 6). Der Schienenträger 12 hat im Bereich der Aussparung 22 ebenfalls einen Rücksprung 26, um auch bei großen Schraubenschaftlängen ein sicheres Abwerfen zu gewährleisten.

Im weiteren Verlauf der Schiene 11 ist noch ein elektronisches Prüf­ modul 28 angeordnet, das in Fig. 7 und 8 vergrößert dargestellt ist. An einem Sensorträger 29 sind ein nach dem Wirbelstromprinzip arbeitender Kopfsensor 30 und zwei Schaftsensoren 31 und 32 be­ festigt. Je nach Schraubenlänge und -beschaffenheit können auch mehr oder weniger Sensoren vorgesehen werden. Die Sensoren 30 bis 32 sind in der Lage, außer Längenmaßabweichungen auch Gewindefehler, Fehler am Werkzeugeingriff der Schraube und Oberflächenfehler zu erkennen. Unmittelbar nach den Sensoren ist in Höhe der Kopfführungsfläche 14 eine Düse 33 in den Sensorträger 29 eingesetzt, die auf ein Signal der Sensoren hin mit Druckluft beaufschlagt wird.

Die zu prüfenden Schrauben 2 werden auf der Schiene 11 vom Lage­ schikanenmodul 3 zur Auslaufstrecke 5 gefördert. Dabei wirkt die Schiene 11 selbst schon als Abweiser für grob fehlerhafte Teile. Die Funktion der mechanischen Abweiser beruht auf einer Störung des Gleichgewichts der Schauben 2 auf der Schiene 11. Das Gleichgewicht ist vom Schaftradius r und dem Abstand x des Schraubenschwerpunkts vom Kopf und der Reibung auf den Führungsflächen 13, 14 abhängig (siehe Fig. 5). Der für ein bestimmtes Teil z. B. eine Zylinderkopf­ schraube nach DIN 7985 geeignete Neigungswinkel α, der nicht unter­ schritten werden darf, läßt sich rechnerisch oder experimentell bestimmen.

Da der Kraftangriffspunkt zum Halten der Schraube 2 (Oberkante der Führungsfläche 13) horizontal versetzt zum Schwerpunkt der Schraube 2 liegt, entsteht ein Drehmoment, das bei nicht maßhaltigen Schrauben zum Abwurf der Schraube führt. In Fig. 6 ist beispiels­ weise eine Schraube 2 im Ungleichgewicht gezeigt. Sie fällt an­ schließend in den Kanal 6 für fehlerhafte Schrauben.

Die Funktion der Abweiser 16, 17, 18, 20, 22 ist unmittelbar aus der Zeichnung ersichtlich. Entweder wird der Kopf der Schrauben von der Kopfführungsfläche 14 abgedrängt (Abweiser 16, 17, 18) oder der Gleichgewichtswinkel α wird vergrößert oder verkleinert (Abweiser 20, 22). Auch die von dem elektronischen Prüfmodul 28 als mangelhaft erkannten Schrauben 2 werden aus dem Gleichgewicht gebracht, und zwar durch einen Druckluftstoß aus der Düse 33. In allen Fällen ge­ langen die fehlerhaften Schrauben in den Kanal 6, in dem sie in den Sammelbehälter 7 weitergefördert werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das gezeigte Ausführungsbei­ spiel. So kann z. B. der Winkel zwischen der Schaftführungsfläche und der Kopfführungsfläche flacher gestaltet werden um Senkkopf­ schrauben sortieren zu können. Für diesen Fall muß auch die Schaft­ führungsfläche wesentlich flacher gestellt werden als bei Zylinder­ kopfschrauben. Auch andere Befestigungsbauteile mit definierten Ab­ messungen und Köpfen oder Vorsprüngen lassen sich in der Einrichtung sortieren. Die Schiene 11 muß nicht unbedingt schräg stehen. Befe­ stigungsbauteile können gegebenenfalls auch anders als durch Schwer­ kraft z. B. durch Druckluft oder Magnetkraft auf der Schiene gehal­ ten werden.

Durch die Hintereinanderschaltung von zunächst groben und dann immer empfindlicheren Prüfmodulen gewährleistet die erfindungsgemäße Ein­ richtung eine sehr gute Sortierleistung. Die Meßgenauigkeit liegt bei ±0,2 mm.

Die Einrichtung kann auf zweierlei Weise an verschiedene Prüfobjekte angepasst werden. Entweder werden die mechanischen Abweiser ver­ stellbar ausgeführt und die Auswerteelektronik der Sensoren ist frei programmierbar oder es wird jeweils das gesamte Prüfmodul 4 ausge­ tauscht, das vorher werkseitig genau auf den gewünschten Schrauben­ typ einjustiert wurde.

Claims (11)

1. Sortiereinrichtung für Befestigungsbauteile, insbesondere Schrauben, mit einer Fördereinrichtung und mehreren mechanischen und/oder gegebenenfalls elektrischen Meßstationen, gekennzeichnet durch eine als Schwingförderer wirkende Schiene (11), auf der die Befestigungsbauteile (2) nur einseitig gehalten und transportiert werden und von der nicht maßhaltige Befetigungsbauteile (2) leicht entfernbar sind.

2. Sortiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsbauteile (2) an einer Führungsfläche (13) anliegen, die gegenüber der Senkrechten schräg steht.

3. Sortiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schräglage der Führungsfläche (13) veränderbar und an die Abmessungen der Befestigungsbauteile 2 anpaßbar ist.

4. Sortiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstationen wenigstens teilweise an der Schiene (11) angeordnet sind.

5. Sortiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungfläche (13) an einer Stelle eine Aussparung (22) als Abweiser aufweist, deren Unterkante (23) in ihrem Abstand zu der Führungsfläche (14) veränderbar sein kann.

6. Sortiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schiene (11) Abweiser (16, 17, 18, 20, 22) angeordnet sind, die bei nicht maßhaltigen Befestigungs­ bauteilen (2) deren Gleichgewicht auf der Schiene (11) stören und die Befestigungsbauteile von der Schiene abwerfen.

7. Sortiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Schiene (11) ein Kanal (6) oder Behälter (7) zur Aufnahme bzw. Abfuhr der fehlerhaften Befesti­ gungsbauteile (2) angeordnet ist.

8. Sortiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichent, daß als Abweiser ein erster Kopfabweiser (16, 17) für zu große Kopf­ durchmesser, ein zweiter Kopfabweiser (19) für zu große Kopfhöhe sowie ein Schaftabweiser (20) für zu lange Schäfte von zu sortieren­ den Befestigungsbauteilen vorgesehen ist.

9. Sortiereinrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abweiser (16, 17, 18, 20) verstellbar sind.

10. Sortiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schiene (11) zur Feinsortierung Wirbelstromsensoren (30, 31, 32) und Druckluftdüsen (33) zum Ab­ werfen der Befestigungsbauteile angeordnet sind und daß die Druck­ luftdüsen (33) von einem Signal der Wirbelstromsensoren (30, 31, 32) gesteuert werden.

11. Sortiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Führungflächen (13 und 14) der Schiene (11) verstellbar ist.