DE68903627T2

DE68903627T2 - Verfahren und vorrichtung zum ausrichten von becherfoermigen formlingen bei einer anlage zum automatischen verbinden von henkeln mit den becherfoermigen formlingen.

Info

Publication number: DE68903627T2
Application number: DE8989309732T
Authority: DE
Inventors: Isao Chizaki
Original assignee: Shin Ei Kiko Co Ltd
Current assignee: Shin Ei Kiko Co Ltd
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2009-09-26
Also published as: EP0371589B1; JPH02147303A; JPH0661741B2; DE68903627D1; EP0371589A1; US4954044A

Description

Übersetzung der Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrichten keramischer becherförmiger Formlinge für eine Anlage, die automatisch keramische Henkel mit becherförmigen Formlingen verbindet; wobei die Formlinge und die Henkel sich üblicherweise zu der Zeit, wenn sie verbunden werden, in einem ungebrannten Zustand befinden.
Eine herkömmliche Anlage zum Verbinden von Henkeln mit becherförmigen Formlingen umfaßt eine Vorrichtung zum automatischen Zentrieren eines becherförmigen Formlings, der auf einem Sitz auf einem beweglichen Teller aufgesetzt ist, und eine Vorrichtung zum automatischen Verbinden eines Henkels mit dem auf dem Sitz zentrierten becherförmigen Formling. Solch eine Anlage, die eine Doppel-Kopf- Henkel-Befestigungsmaschine (Double Head Handle Attaching Machine) genannt wird, wird von Service (Engineers) Ltd., Stoke-on-Trent, England, hergestellt. Wenn ein becherförmiger Formling keine Ausgestaltung oder Muster auf seiner Seitenwand aufweist und den gleichen Durchmesser an jedem horizontalen Querschnitt von ihm aufweist, d.h. wenn er zylindrisch ist, kann ein Henkel richtig mit dem becherförmigen Formling verbunden werden, vorausgesetzt, daß die Verbindung an einer vorgegebenen Höhe der Seitenwand des becherförmigen Formlings vorgenommen wird. Dies ist auch der Fall bei einem becherförmigen Formling mit unterschiedlichen Durchmessern auf verschiedenen horizontalen Querschnitten aber mit einer wirklich kreisförmigen Form an jedem horizontalen Querschnitt von ihm. Mit anderen Worten, es kann gesagt werden, daß solch ein becherförmiger Formling nichts auf seiner Seitenwand aufweist, was eine besondere Richtung liefert, erfordert oder definiert, in die der becherförmige Formling orientiert werden muß. Somit können bei der herkömmlichen Anlage Henkel fast automatisch mit einer gewünschten Anzahl von becherförmigen Formlingen mit der gleichen derartigen Gestalt verbunden werden.
Wenn jedoch beispielsweise ein becherförmiger Formling eine mehreckige Gestalt aufweist, erfordert das Durchführen der Verbindung eines Henkels mit dem becherförmigen Formling nicht nur das Beachten der vorgegebenen Höhe der Verbindung des Henkels sondern auch Orientierung des becherförmigen Formlings in die richtige Richtung für sein Ansetzen. Wenn z.B. ein becherförmiger Formling ein mehreckiger ist, muß ein Henkel üblicherweise so angesetzt werden, wie es in Figur 8(a) gezeigt ist, und nicht, wie es in Figur 8(b) der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Dies ist auch der Fall bei einem becherförmigen Formling mit einer Ausgestaltung oder einem Muster auf seiner Seitenwand, auf der ein Henkel nicht angebracht werden soll. Die herkömmliche Anlage hat jedoch keine Vorrichtung zum richtigen Ausrichten von becherförmigen Formlingen. Deshalb wurden insofern becherförmige Formlinge manuell einer nach dem anderen in die richtige Richtung oder Stellung für die Aufnahme ihrer Henkel ausgerichtet.
Eine Maschine zum Anbringen von Henkeln an Formlinge ist in DE-A-33 23 494 beschrieben. Henkel, die angebracht werden sollen, werden Henkelhalteeinheiten zugeführt, die durch einen Motor drehbar sind, der unter Steuerung einer elektronischen Steuereinheit so betrieben wird, daß er die Henkel in richtige Stellungen für die Befestigung an den Seitenwänden der Formlinge ausrichtet. DE-A-33 23 494 beschreibt keine Einrichtung zum drehenden Ausrichten der becherförmigen Formlinge derart, daß die Henkel an die Formlinge an einer bestimmten Stelle auf ihrem Umfang angebracht werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Ausrichten von becherförmigen Formlingen für eine Anlage zum automatischen Verbinden von Henkeln mit den becherförmigen Formlingen zu schaffen, wodurch Henkel an den Formlingen an einer gewünschten Stelle auf ihrem Umfang befestigt werden können.
Eine automatische Vorrichtung zum Ausrichten von becherförmigen Formlingen gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch (a) einen Antrieb zum Drehen eines becherförmigen Formlings, (b) eine Meßeinrichtung zum Messen einer Umfangskonfiguration einer Seitenwand eines becherförmigen Formlings, der von der Stelle zur Beladung mit becherförmigen Formlingen mittels einer Transporteinrichtung gefördert wurde,während der becherförmige Formling um 360 Grad um seine vertikale Mittelachse durch den Becher-Formling- Drehantrieb gedreht wird, (c) eine zentrale Steuereinheit zum Vergleichen der Umfangskonfiguration der Seitenwand des becherförmigen Formlings mit einer Umfangskonfiguration einer Seitenwand eines im voraus bestimmten becherförmigen Proben-Formlings zum Bestimmen, ob die zwei Umfangskonfigurationen miteinander übereinstimmen, und zum Bestimmen eines Winkels, um den der becherförmige Formling gedreht werden muß, um ihn in eine vorherbestimmte Richtung für die Verbindung eines Henkels mit dem becherförmigen Formling an einer vorherbestimmten Stelle auf ihm auszurichten, wenn die zwei Umfangskonfigurationen nicht miteinander übereinstimmen, und (d) eine Antriebssteuereinrichtung zum Betätigen des Becher-Formling-Drehantriebs um diesen Winkel, um den becherförmigen Formling in die vorherbestimmte Richtung auszurichten. Die vorgenannte Meßeinrichtung kann folgendes umfassen: (i) einen Scanner zum Tasten eines Laserstrahls entlang eines Umfangs der Seitenwand des becherförmigen Formlings, zum Einpfangen reflektierten Lichts, das von dem Einfall des Laserstrahls auf den becherförmigen Formling herrührt, und zum Erzeugen von Nachweissignalen durch Ansprechen auf das empfangene reflektierte Licht und (ii) eine Einrichtung zum Empfangen der erfaßten Signale von der Scannereinrichtung und zum Abgeben von Spannungssignalen an die zentrale Steuereinrichtung bei Ansprechen auf die Nachweissignale, die die Umfangskonfiguration des becherförmigen Formlings darstellen. Der vorgenannte Becher- Formling-Drehantrieb kann einen Impulsmotor und ein Paar Kupplungsscheiben umfassen, die miteinander zum Eingriff kommen können, um die Drehung des Impulsmotors auf den becherförmigen Formling zu übertragen.
Gemäß der Erfindung wird auch ein Verfahren zum Ausrichten von becherförmigen Formlingen geschaffen, das folgendes umfaßt: (i) Einrichten eines ersten oder becherförmigen Proben-Formlings auf einem Sitz auf einer Transporteinrichtung für becherförmige Formlinge in einer Stelle zum Beladen mit becherförmigen Formlingen derart, daß der becherförmige Proben-Formling in einer vorherbestimmten richtigen Richtung für die Verbindung eines Henkels mit ihm an einer vorherbestimmten Stelle auf ihm ausgerichtet ist, (ii) Messen der Konfiguration eines Umfangs einer Seitenwand des becherförmigen Proben-Formlings, der zu einer Ausrichtungsstelle bewegt worden ist, während der becherförmige Formling um 360 Grad um seine vertikale Mittelachse gedreht wird, (iii) Einrichten eines zweiten becherförmigen Formlings auf einem Sitz auf der Transporteinrichtung für becherförmige Formlinge in der Stelle zum Beschicken mit becherförmigen Formlingen ohne Beachtung der Richtung, in die der zweite becherförmige Formling anfangs ausgerichtet ist, (iv) Messen der Konfiguration des gleichen Umfangs einer Seitenwand des zweiten becherförmigen Formlings wie des Umfangs der Seitenwand des becherförmigen Proben-Formlings, (v) Vergleichen der zwei Umfangskonfigurationen um zu bestimmen, ob die zwei Umfangskonfigurationen miteinander übereinstimmen, (vi) Bestimmen eines Winkels, um den der zweite becherförmige Formling gedreht werden muß, um ihn in die richtige oder passende Richtung für die Verbindung eines Henkels mit ihm an der vorherbestimmten Stelle auf ihm auszurichten, wenn die zwei Umfangskonfigurationen nicht miteinander- übereingestimmt haben, und (vii) Drehen einer Dreheinrichtung für becherförmige Formlinge um den besagten Winkel, um den zweiten becherförmigen Formling in die richtige Richtung auszurichten.
Für einen becherförmigen Formling mit einer Ausgestaltung oder einem Muster auf seiner Seitenwand, auf die kein Henkel angebracht werden sollte, ermöglicht es die Erfindung, solch einen becherförmigen Formling richtig auszurichten, so lange die Ausgestaltung oder das Muster ein vorspringender Abschnitt auf der Seitenwand ist, der wie eine Seitenkante eines mehreckigen becherförmigen Formlings als ein Übergang in der Umfangskonfiguration des becherförmigen Formlings durch die Umfangsmeßeinrichtung erkannt werden kann.
Die Erfindung wird nun in näheren Einzelheiten, jedoch nur als Beispiel, in der folgenden Beschreibung erläutert, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, in denen:
Figur 1 eine Drehtisch-Anlage für automatisches Verbinden von Henkeln mit becherförmigen Formlingen zeigt;
Figur 2(a) eine der Becherauflagen zeigt, die auf einem Drehtisch der Anlage aus Figur 1 vorgesehen ist; die in Figur 2(a) gezeigte Becherauflage befindet sich in Stelle A der Figur 1;
Figur 2(b) auch eine der Becherauflagen zeigt, aber die Becherauflage, die in Figur 2(b) gezeigt ist, befindet sich in Stelle C der Figur 1 und ein becherförmiger Formling ist auf ihr aufgesetzt;
Figur 3 eine Becher-Formling-Orientierungseinrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
Figur 4(a) eine Wellen- oder Kurvenform zeigt, die durch Spannungssignale gebildet wird, die von einem becherförmigen Proben-Formling erhalten werden;
Figur 4(b) eine Wellen- oder Kurvenform zeigt, die durch Spannungssignale gebildet wird, die von einem becherförmigen Formling erhalten werden, der in die richtige Richtung ausgerichtet werden soll;
Figur 4(c) einen Vergleich der Wellen- oder Kurvenform von Figur 4(a) mit der von Figur 4(b) zeigt;
Figur 5 Berechnungen erläutert, die angestellt werden, um den becherförmigen Formling auszurichten;
Figuren 6(a) und 6(b) erläutern, wie ein Henkel mit einem becherförmigen Formling verbunden wird;
Figur 7 eine Vorrichtung zum Entfernen eines Überschusses an Aufschlämmung von einem zusammengebauten Becher zeigt;
Figur 8(a) einen Henkel zeigt, der mit einem becherförmigen Formling verbunden ist, der in eine richtige Richtung ausgerichtet ist; und
Figur 8(b) einen Henkel zeigt, der mit einem becherförmigen Formling verbunden ist, der in die falsche Richtung ausgerichtet ist.
Es folgt nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Beschreibung einer Becher-Formling-Orientierungseinrichtung, die eine Ausführungsform der Erfindung in einer bevorzugten Form darstellt. Die in der Zeichnung dargestellte Becher-Formling-Orientierungseinrichtung wird auf eine Anlage vom Drehtisch-Typ zum automatischen Verbinden von Henkeln mit becherförmigen Formlingen angewendet, kann jedoch auch für andere Typen solch einer Anlage verwendet werden. Die Anlage in Figur 1 umfaßt einen Drehtisch 1. Der Drehtisch 1 ist in acht sich radial gleich ausdehnender Abschnitte unterteilt, wie es durch strichpunktierte Linien gezeigt ist. Sechs unterschiedliche feste Stellen A bis F sind für die einzelnen acht Abschnitte des Drehtisches 1 eingestellt. Wie nachfolgend deutlich werden wird, werden unterschiedliche Operationen an den acht Abschnitten des Drehtisches 1 durchgeführt.
Jeder der acht Abschnitte des Drehtisches 1 ist mit einem Paar von Becherauflagen 2 versehen, die voneinander entlang des Umfangs des Drehtisches 1 entfernt sind. Der Drehtisch 1 wird intermittierend z.B. in Uhrzeigerrichtung durch eine Antriebseinrichtung (die nicht gezeigt ist) gedreht. Der Drehtisch 1 wird bei einem Mal um ein Achtel einer Umdrehung, 45 Grad, gedreht.
Jede Becherauflage 2 umfaßt eine vertikale Welle 2b, die sich durch den Drehtisch 1 erstreckt, und ein Lager 2a. Ein Sitz 3 ist mit dem oberen Teil der Welle 2b abnehmbar verbunden. Der Sitz 3 ist so ausgestaltet, daß er mit der inneren Oberfläche eines becherförmigen Formlings U zusammenpaßt, der auf ihm aufgesetzt werden soll. Eine Kupplungsscheibe 2c ist mit dem unteren Ende der Welle 2b verbunden.
Wenn jeder Abschnitt des Drehtisches 1 zu der Stelle A gekommen ist, werden zwei keramische becherförmige Formlinge U mit dem Boden nach oben auf die Sitze 3 der jeweiligen Becherauflagen 2 aufgesetzt. In Figur 2(a) soll ein becherförmiger Formling U gerade dort aufgesetzt werden. Jedesmal, wenn der Drehtisch 1 intermittierend gedreht wird, bewegt sich jeder Abschnitt von ihm zu der nächsten Stelle. Nachdem die becherförmigen Formlinge U auf die Sitze 3 aufgesetzt worden sind, wird der Drehtisch 1 gedreht, um die becherförmigen Formlinge U zu der nächsten Stelle B weiterzubewegen.
Eine Zentrierungseinrichtung ist neben der Stelle B angeordnet. Die Zentrierungseinrichtung umfaßt ein Paar Platten 4 und ein Paar Druckeinrichtungen 4a. Wenn jeder becherförmige Formling U auf dem Sitz 3 richtig aufgesetzt ist oder auf solch eine Weise aufgesetzt ist, daß der Mittelpunkt des becherförmigen Formlings U mit dem Mittelpunkt des Sitzes 3 zusammenfällt, muß der becherförmige Formling U keiner weiteren Operation an der Stelle B unterworfen werden. Wenn jedoch ein becherförmiger Formling U nicht richtig auf den Sitz 3 aufgesetzt ist, wird der becherförmige Formling U auf dem Sitz 3 folgendermaßen zentriert: Die zugeordnete Platte 4 wird vorgeschoben und betätigt, um den becherförmigen Formling U leicht anzuheben, und daraufhin wird die zugeordnete Druckeinrichtung 4a betätigt, um den becherförmigen Formling U zu drücken, um den becherförmigen Formling U auf dem Sitz 3 zu zentrieren. Das heißt also, wenn der becherförmige Formling U nicht richtig in der Stelle A aufgesetzt worden ist, wird der becherförmige Formling U in der nächsten Stelle B nochmals auf den Sitz 3 aufgesetzt. Danach werden die becherförmigen Formlinge U zu der nächsten Stelle C weiterbewegt.
Eine Umfangsmeßeinrichtung gemäß der Erfindung ist angrenzend an die Stelle C angebracht. Diese Meßeinrichtung umfaßt ein Paar Abtasteinrichtungen oder Scanner 5, die Laserstrahlen erzeugen und die jeweiligen becherförmigen Formlinge U auf den Sitzen 3 mit den Laserstrahlen abtasten und reflektiertes Licht empfangen, das von dem Auftreffen der Laserstrahlen auf die becherförmigen Formlinge U herrührt. Unter der Stelle C ist auch ein Paar Einrichtungen zum Drehen der Wellen 2b und damit der Sitze 3 der jeweiligen Becherauflagen 2 angeordnet. Jede Dreheinrichtung umfaßt einen Impulsmotor 2d mit einer sich nach oben erstreckenden Welle, die mit der Welle 2b ausgerichtet ist, wenn sich ein jeweiliger Abschnitt des Drehtisches in der Stellung C befindet. Eine Kupplungsscheibe 2e ist mit dem oberen Teil der Welle des Impulsmotors 2d verbunden. Der Impulsmotor 2d ist mit einem Zylinder 2f verbunden. Der Zylinder 2f wird betätigt, um den Impulsmotor 2d in Richtung auf die oder weg von der Becherauflage 2 zu bewegen. Das heißt, wenn der Sitz 3 gedreht werden soll, bewirkt der Zylinder 2f, daß der Impulsmotor 2d nach oben bewegt wird und die Kupplungsscheibe 2e mit der Kupplungsscheibe 2c in Kontakt kommt. Wenn es nicht länger notwendig ist, den Sitz 3 zu drehen, bewirkt der Zylinder 2f, daß der Impulsmotor 2d sich nach unten bewegt, um die Kupplungsscheibe 2e aus dem Eingriff mit der Kupplungsscheibe 2c zu bringen. Die Becherauflage 2 enthält eine (nicht gezeigte) Bremseinrichtung.
Die Umfangsmeßeinrichtung und die Dreheinrichtung bilden eine Becher-Formling-Orientierungs oder -Ausrichtungseinrichtung.
In der Stelle C wird jeder Sitz 3 und damit der becherförmige Formling U von ihm um 360 Grad gedreht, während die Seitenwand des becherförmigen Formlings U mit dem Laserstrahl von dem Scanner 5 abgetastet wird. Der Scanner 5 erzeugt Nachweissignale, wenn er das reflektierte Licht empfängt, das von dem Einfall des Laserstrahls auf die Seitenwand des becherförmigen Formlings U herrührt. Die Nachweissignale werden durch ein Laser-Verschiebungsmeßgerät 6 und einen A-D-Wandler 7 zu einem Computer 8 geleitet. Basierend auf den empfangenen Signalen bestimmt der Computer 8 die Umfangskonfiguration des becherförmigen Formlings U, entlang deren der Laserstrahl getastet worden ist. Danach berechnet der Computer 8 den Winkel, um den der becherförmige Formling U gedreht werden soll, damit er in die richtige Richtung für die Verbindung eines Henkels mit ihm weisen soll.
Eine Steuereinrichtung 9 ist sowohl mit dem Computer 8 als auch mit dem Impulsmotor 2d verbunden. Gesteuert von dem Computer 8 dreht die Steuereinrichtung 9 den Impulsmotor 2d, bis der becherförmige Formling U um den vorstehend genannten Winkel, der von dem Computer 8 berechnet worden ist, gedreht worden ist.
In der Stellung C werden die becherförmigen Formlinge U auf diese Weise in die richtige Richtung zur Aufnahme ihrer Henkel ausgerichtet. Dann werden die becherförmigen Formlinge U zu der nächsten Stelle D weiterbewegt.
Eine Henkelverbindungsvorrichtung 11 ist angrenzend an die Stelle D angeordnet. Die Henkelverbindungsvorrichtung 11 umfaßt ein Paar Henkelverbindungseinrichtungen. Jede Henkelverbindungseinrichtung umfaßt eine feste Platte 10 und eine Platte 10a, die schwenkbar mit der festen Platte 10 verbunden ist (Figuren 6(a) und 6(b)). Die Platten 10 und 10a sind mit Nuten versehen, um einen Henkel 13 aufzunehmen und festzuhalten, der mit dem becherförmigen Formling U verbunden werden soll. Die Platte 10a kann geöffnet und geschlossen werden. Die Platten 10 und 10a können in Richtung auf den oder weg von dem becherförmigen Formling U bewegt werden. Außerdem werden Handgriffe 12 betätigt, um die Platten 10 und 10a an Ausgangsstellungen anzuordnen, von denen die Platten 10 und 10a in Richtung auf den becherförmigen Formling U bewegt werden. Auf diese Weise können die Ausgangsstellungen der Platten 10 und 10a für verschiedene becherförmige Formlinge mit verschiedenen Größen durch Betätigen der Handgriffe 12 bestimmt werden. Bevor der Henkel 13 von den Platten 10 und 10a gehalten wird, wird eine Aufschlämmung als ein Klebmaterial an den Abschnitten des Henkels aufgebracht, die mit dem becherförmigen Formling U verbunden werden sollen. Dann wird die Platte 10a geöffnet und der Henkel 13 in die Nut der Platte 10a eingesetzt. Dann wird die Platte 10a geschlossen. Die Nuten der zwei Platten 10 und 10a nehmen so den Henkel 13 auf und halten ihn fest. Dann werden die Platten 10 und 10a in Richtung auf den becherförmigen Formling U bewegt, um den Henkel 13 mit dem becherförmigen Formling U zu verbinden. Wenn der Henkel 13 mit ihm verbunden ist, wird die Platte 10a geöffnet und die Platten 10 und 10a werden zurückgezogen.
Die becherförmigen Formlinge U, die nun Henkel 13 besitzen, werden zu der nächsten Stelle E bewegt. Eine Einrichtung, die überflüssige Aufschlämmung entfernt, befindet sich neben der Stelle E. Die Einrichtung zum Entfernen überflüssiger Aufschlämmung umfaßt ein Paar vertikaler Stangen 15, von denen jede einen unteren Abschnitt aufweist, der in einem Tank 16 gelegen ist, und einen oberen Abschnitt, der aus dem Tank 16 herausragt. Jede Stange 15 ist nicht nur vertikal beweglich sondern auch um ihre Achse drehbar. Figur 7 zeigt eine der Stangen 15. Eine Bürste 14 ist mit dem unteren Ende der Stange 15 verbunden. Der Tank 16 enthält Wasser. Wenn sich die Stange 15 in ihrer untersten Stellung befindet, ist die Bürste 14 im Wasser (Figur 7). In Verbindung mit der Stange 15 ist eine Walze 17 in dem oberen Abschnitt des inneren Raumes in dem Tank 16 vorgesehen. Wenn die Stange 15 nach oben bewegt wird, wird die Bürste 14 aus dem Wasser nach oben bewegt und gegen die Walze 17 gerieben. Viel von dem Wasser wird auf diese Weise von der Bürste 14 entfernt. Dann wird die Stange 15 um 180 Grad gedreht, um die Bürste 14 um die gleiche Gradzahl zu drehen. Danach wird die Stange 15 weiter nach oben bewegt um zu bewirken, daß die Bürste 14 entlang des Bechers U läuft. Die Bürste 14 entfernt auf diese Weise die überflüssige Aufschlämmung, die von den Abschnitten des Henkels 13, der mit dem becherförmigen Formling U verbunden worden ist, nach außen gedrückt worden ist.
Dann wird der Becher U zu der Endstellung F bewegt, wo der Becher U von dem Sitz 3 entfernt wird.
All die vorstehenden Einrichtungen und Anlagen mit Ausnahme der Becher-Formling-Orientierungseinrichtung sind im Stand der Technik bekannt. Nur die Becher-Formling- Orientierungseinrichtung bildet die Erfindung ihrer Erfinder. Deshalb wird die Orientierungseinrichtung nun in näheren Einzelheiten beschrieben.
Zuerst wird ein becherförmiger Proben-Formling ausgewählt. In der Stellüng A wird die Probe manuell auf einen der Sitze 3 aufgesetzt, und zwar nicht nur so, daß die Probe auf dem Sitz 3 zentriert ist, sondern auch so, daß die Probe in der richtigen Richtung für die Verbindung eines Henkels mit ihr ausgerichtet ist. Orientieren der Probe in die richtige Richtung für die Verbindung mit einem Henkel an ihr bedeutet Ausrichten der Probe derart, daß dann , wenn die Probe die Stelle D erreicht hat, ein Henkel richtig an die vorherbestimmte Stellung auf der Seitenwand der Probe nur durch Vorschieben der Platten 10 und 10a (der Henkelverbindungseinrichtung), die den Henkel 13 hält, angebracht und verbunden wird. Deshalb wird die Probe in der Stellung A so ausgerichtet, daß die vorherbestimmte Stellung auf ihrer Seitenwand, an die der Henkel angebracht und verbunden werden soll, in die Umfangskante des Drehtisches 1 weist. Dann wird die Probe zu der Stellung C bewegt. Der Scanner 5 wird betätigt um zu bewirken, daß ein Laserstrahl auf einen ausgewählten Anfangspunkt auf der Seitenwand der Probe fällt. Der "ausgewählte Anfangspunkt" auf der Seitenwand der Probe kann ein Punkt einer beliebigen Höhe auf dieser Wand sein, wenn die Probe ein mehrwinkliger becherförmiger Formkörper mit Seitenkanten ist, die sich kontinuierlich vom oberen Teil des becherförmigen Formkörpers zu seinem Boden erstrecken. Wenn jedoch die Probe ein becherförmiger Formling ist, der kein mehrwinkliger sondern ein zylindrischer mit einem vorspringenden Muster ist, wird der Scanner 5 betätigt, um den Laserstrahl auf einen Punkt auf der Umfangslinie auf der Seitenwand der Probe fallen zu lassen, der in einer horizontalen Ebene existiert und das vorspringende Muster oder ein Teil desselben enthält.
Nach dem Auffallenlassen des Laserstrahls auf den ausgewählten Anfangspunkt auf der Probe wird die Probe um 360 Grad gedreht. Durch den Scanner 5 wird der Laserstrahl erzeugt und mehrere Male auf die Probe auftreffen gelassen, während die Probe gedreht wird. Beispielsweise kann der Scanner 5 den Laserstrahl 1250 Mal, einschließlich des anfänglichen Auftreffens, fallen lassen, während die Probe um 360 Grad gedreht wird. Mit anderen Worten, der Scanner 5 kann den Laserstrahl auf 1250 Punkte auf die Probe auffallen lassen, die gleichmäßig entfernt voneinander sind, während die Probe eine Umdrehung macht.
Auf diese Weise wird die Probe entlang eines Umfangs der Seitenwand abgetastet. Während die Probe so abgetastet wird, wird Licht, das von dem Auftreffen des Laserstrahls auf die Probe herrührt, von dem Scanner 5 empfangen. Durch Ansprechen auf das reflektierte empfangene Licht erzeugt der Scanner 5 Nachweissignale. Die Nachweissignale werden der Laser-Verschiebungsmeßeinrichtung 6 zugeführt. Durch Ansprechen auf die empfangenen Nachweissignale liefert die Laser-Verschiebungsmeßeinrichtung 6 über den A-D-Wandler 7 dem Computer 8 Spannungssignale, die die Umfangskonfiguration der Seitenwand der Probe darstellen oder ihr entsprechen.
Die Laser-Verschiebungsmeßeinrichtung 6 ist so eingestellt, daß sie dem Computer 0-Volt-Signaleliefert, wenn die Meßeinrichtung 6 Nachweissignale empfangen hat, die die Umfangsoberfläche des becherförmigen Proben-Formlings darstellen. Die "Referenzoberfläche" des becherförmigen Formlings bedeutet hier den Abschnitt oder die Abschnitte des abgetasteten Umfangs seiner Seitenwand, die der Mittelachse des becherförmigen Formlings am nächsten sind.
Auf diese Weise kann die Laser-Verschiebungsmeßeinrichtung 6 dem Computer 8 solche Spannungssignale liefern, wie sie in Figur 4(a) als Beispiel gezeigt sind.
Der Computer 8 wird auf diese Weise über die Umfangskonfiguration der Probe informiert.
Das Henkelverbindungssystem ist nun fertig zum automatischen Verbinden von Henkeln mit einer gewünschten Anzahl von becherförmigen Formlingen, die von der Probe repräsentiert werden.
Zuerst wird in der Stellung A ein becherförmiger Formling auf einen Sitz 3 aufgesetzt. Der tatsächliche Betrieb des Zusammenstellens von becherförmigen Formlingen und Henkeln wird bei dieser besonderen Ausführungsform durchgeführt, indem zwei becherförmige Formlinge auf die jeweiligen Sitze 3 auf jedem Abschnitt des Drehtisches 1 aufgesetzt werden, wenn der jeweilige Abschnitt desselben in die Stellung A gekommen ist. Die Erfindung wird jedoch nun unter Bezugnahme auf nur einen becherförmigen Formling beschrieben aus Gründen der Klarheit und Einfachheit der Diskussion. In der Tat könnte die Einrichtung einer Ausführungsform der Erfindung nicht nur einen sondern mehrere Sitze 3 in jedem Sektor des Drehtisches besitzen. In der Stellung A wird der becherförmige Formling auf dem Sitz 3 aufgesetzt, wobei die Richtung, in die der becherförmige Formling anfangs orientiert ist, außer Betracht bleibt. Dann wird der becherförmige Formling zu der nächsten Stelle B bewegt, wo der becherförmige Formling exakt auf dem Sitz 3 zentriert wird, wenn er an der Stelle A nicht exakt zentriert dort aufgesetzt worden ist. Danach wird der becherförmige Formling zu der nächsten Stelle C bewegt. An der Stelle C wird der becherförmige Formling um 360 Grad gedreht, während der becherförmige Formling durch den Scanner 5 entlang der gleichen Umfangslinie auf ihm abgetastet wird, wo der becherförmige Proben-Formling abgetastet worden ist, und auch auf die gleiche Weise wie der becherförmige Proben-Formling. Wenn der becherförmige Formling so abgetastet wird, wird auch der Computer 8 über die Umfangskonfiguration des becherförmigen Formlings auf die gleiche Weise informiert, wie er von der Umfangskonfiguration des becherförmigen Proben-Formlings informiert worden ist. Das heißt, wenn der becherförmige Formling abgetastet wird, antwortet der Scanner 5 auf reflektiertes Licht von ihm durch Erzeugung von Nachweissignalen.Durch Ansprechen auf die Nachweissignale liefert die Laser-Verschiebungsmeßeinrichtung 6 dem Computer 8 Spannungssignale, die die Umfangskonfiguration des becherförmigen Formlings darstellen, über den A-D-Wandler 7.
Der gerade abgetastete becherförmige Formling wird nun ein "becherförmiger Formling P" genannt, um Verwechslung mit dem becherförmigen Proben-Formling zu vermeiden. Der Computer 8 hat nun eine Kenntnis der Umfangskonfigurationen des becherförmigen Proben-Formlings und von dem becherförmigen Formling P in Spannungswerten. Da der becherförmige Proben-Formling und der becherförmige Formling P entlang der gleichen Umfangslinien abgetastet worden sind, sind die Umfangskonfigurationen der zwei becherförmigen Formlinge, die dem Computer 8 bekannt worden sind, die gleichen. Da jedoch in der Stelle A der becherförmige Formling P auf dem Sitz 3 ohne Beachtung, ob der becherförmige Formling P in die richtige oder falsche Richtung orientiert ist, aufgesetzt worden ist, ist es sehr wahrscheinlich, daß die Spannungssignale, die den becherförmigen Formling P darstellen, von den "Referenzsignalen" abweichen, oder daß die Spannungssignale, die den becherförmigen Proben-Formling darstellen, in Bezug auf die Zeit des Auftretens voneinander abweichen, wenn die zwei Signale verglichen werden. Solch ein Nicht- Übereinstimmen zeigt, daß in der Stelle A der becherförmige Formling P auf dem Sitz 3 in der falschen Orientierung aufgesetzt worden ist. Beispielsweise können die Spannungssignale des becherförmigen Formlings P von den Referenzsignalen abweichen, wie es in Figur 4(c) gezeigt ist, in Bezug auf die Zeit des Auftretens. Zum Zwecke der Beschreibung wird angenommen, daß Wellen, die durch die durchgezogenen Linien von Figur 4(c) gezeigt sind, die Referenzsignale sind, und Wellen, die durch unterbrochene Linien dargestellt sind, die Spannungssignale des becherförmigen Formlings P sind. Der Computer 8 berechnet die Unterschiede zwischen den Spannungen, die von den Referenzsignalen dargestellt werden, und den Spannungen, die von den Signalen des becherförmigen Formkörpers P dargestellt werden, an 1250 unterschiedlichen Punkten der Zeit, entsprechend 1250 gleichbeabstandeten Punkten auf jedem becherförmigen Formling, auf die der Laserstrahl tatsächlich aufgetroffen ist. In Figur 5 ist z.B. der Unterschied zwischen einer Spannung V&sub1; (den Referenzsignalen) und einer Spannung V&sub1;, (den Signalen des becherförmigen Formlings an einem Punkt der Zeit T&sub1; berechnet. Der Computer 8 summiert die von ihm berechneten Unterschiede auf. Dann bewegt der Computer 8 die ganze Wellenform des becherförmigen Formlings P relativ zu der des becherförmigen Proben-Formlings um den Abstand, der gleich dem Raum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ist. Dann macht der Computer 8 die gleiche Operation wie vorher. Das heißt, der Computer 8 berechnet die Unterschiede zwischen den Spannungen, die von dem becherförmigen Proben- Formling erhalten worden sind, und den Spannungen, die von dem becherförmigen Formling P erhalten worden sind, an den vorstehend genannten 1250 unterschiedlichen Zeitpunkten und summiert die berechneten Differenzen auf. Der Computer 8 macht die gleiche Operation mit der Wellenform des becherförmigen Formlings P, lokalisiert an 1250 unterschiedlichen Stellungen relativ zu der Wellenform des becherförmigen Proben-Formlings, die durch die 1250 unterschiedlichen Zeitpunkte bestimmt sind. Als Ergebnis hat der Computer 8 1250 Summentotale von Spannungsdifferenzen. Dann informiert der Computer 8 die Steuereinrichtung 9 von der Anzahl der Male der Bewegung der Wellenform des becherförmigen Formlings P, die zu dem Wert der Summentotale von Spannungsdifferenzen, die Null sind, führten. Und die Steuereinrichtung 9 bewirkt, daß der Impulsmotor 2d den becherförmigen Formling P um den Winkel dreht, der der vorstehenden Anzahl von Malen der Bewegung der Wellenform entspricht. Der becherförmige Formling P wird auf diese Weise in die richtige Richtung ausgerichtet.
Dann wird der becherförmige Formling P zu der Stelle E bewegt. Ein Handgriff wird richtig mit der vorherbestimmten Stelle auf der Seitenwand des becherförmigen Formlings P verbunden, indem nur die Platten 10 und 10a (der Henkelverbindungseinrichtung), die den Henkel 13 halten, vorbewegt werden.
Ein durch die Anlage zusammengebauter Becher ist fertig für die Operation des Ausheizens.
Entsprechend der Anzahl von Punkten der Messung auf dem becherförmigen Formling kann eingerichtet werden, daß der Impulsmotor 2d um 360 Grad durch 1250 Impulse gedreht wird.
Solch eine Anordnung kann den Betrieb der Ausrichtung des becherförmigen Formlings erleichtern.
Man versteht, daß die Becher-Formling-Orientierungseinrichtung gemäß der Erfindung nicht nur für eine Henkelverbindungsanlage vom Drehtischtyp, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, verwendet werden kann, sondern auch für eine Henkelverbindungsanlage mit einem Tisch, der sich linear bewegt. Auch kann die Orientierungseinrichtung sowohl für einen becherförmigen Formling, der mit seinem Boden nach unten positioniert ist, als auch für einen becherförmigen Formling, der mit seinem Boden nach oben positioniert ist, verwendet werden.
Es ist auch nicht unmöglich, einen Video-Sensor anstelle eines Lasers als Abtasteinrichtung oder Scanner 5 zu verwenden. Außerdem kann eine Umfangskonfiguration eines becherförmigen Formlings auch an mehr oder weniger als 1250 Punkten auf seiner Seitenwand gemessen werden. Darüber hinaus kann bestimmt werden, ob der becherförmige Formling falsch orientiert ist, indem ein Differential für jeden Punkt der Messung erhalten wird und beurteilt wird, ob der Wert des Differentials oder der Differenz positiv oder negativ ist, anstatt die Differenzen von Spannungen aufzusummieren.
Es ist gemeint, daß das Wort "Becher" in einem weiten Sinn verwendet wird, damit andere Gegenstände der Töpferei oder Haushaltskeramik eingeschlossen sind, an die Henkel angebracht werden, einschließlich Krügen, Suppenschalen und Suppentassen.

Claims

1. Eine Vorrichtung zum automatischen Ausrichten von becherförmigen Formlingen für eine Anlage zum automatischen Verbinden von Henkeln mit den becherförmigen Formlingen, die Auflagen (2) zum Tragen von becherförmigen Formlingen (U) und einen Transporter (1) zum Fördern der becherförmigen Formlinge von einer Stelle (A) zum Beschicken mit becherförmigen Formlingen zu einer Becherentnahmestelle (F) enthält, wobei diese Vorrichtung gekennzeichnet ist durch

(a) einen Antrieb (2a-e) zum Drehen eines becherförmigen Formlings,

(b) eine Meßeinrichtung (5,6) zum Messen einer Umfangskonfiguration einer Seitenwand eines becherförmigen Formlings (U), der von der Stelle (A) zur Beladung mit becherförmigen Formlingen mittels der Transporteinrichtung (1) gefördert wird, während der becherförmige Formling (U) um 360 Grad um seine vertikale Mittelachse durch den Becher-Formling-Drehantrieb (2a-e) gedreht wird,

(c) eine zentrale Steuereinheit (8) zum Vergleichen der Umfangskonfiguration der Seitenwand des becherförmigen Formlings (U) mit einer Umfangskonfiguration einer Seitenwand eines im voraus bestimmten becherförmigen Proben-Formlings zum Bestimmen, ob die zwei Umfangskonfigurationen miteinander übereinstimmen, und zum Bestimmen eines Winkels, um den der becherförmige Formling (U) gedreht werden muß, um ihn in eine richtige Richtung für die Verbindung eines Henkels (13) mit dem becherförmigen Formling (U) an einer vorherbestimmten Stelle auf ihm auszurichten, wenn die zwei Umfangskonfigurationen nicht miteinander übereinstimmen, und

(d) eine Antriebssteuereinrichtung (9) zum Betätigen des Drehantriebs (2a-e) für die becherförmigen Formlinge um diesen Winkel, um den becherförmigen Formling in die richtige Richtung auszurichten.

2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Meßeinrichtung

(i) einen Scanner (5) zum Tasten eines Laserstrahls entlang eines Umfangs der Seitenwand des becherförmigen Formlings (U) und zum Empfangen von reflektiertem Licht, das von dem Einfall des Laserstrahls auf den becherförmigen Formling herrührt, und zum Erzeugen von Nachweissignalen durch Ansprechen auf das empfangene reflektierte Licht und

(ii) Einrichtungen (6) zum Empfangen der erfaßten Signale von der Scannereinrichtung (5) und zum Abgeben von Spannungssignalen an die zentrale Steuereinrichtung (8) bei Ansprechen auf die Nachweissignale, die die Umfangskonfiguration des becherförmigen Formlings (U) darstellen, umfaßt.

3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der der Drehantrieb für die becherförmigen Formlinge einen Impulsmotor (2d) und ein Paar Kupplungsscheiben (2c, 2e) enthält, die miteinander zum Eingriff gebracht werden können, um die Drehung des Impulsmotors auf den becherförmigen Formling (U) zu übertragen.

4. Ein Verfahren zum Ausrichten von becherförmigen Formlingen in eine richtige Richtung für das Verbinden von Henkeln mit ihnen, umfassend:

(i) Einrichten eines ersten oder becherförmigen Proben-Formlings auf einem Sitz (3) auf einer Transporteinrichtung (1) für becherförmige Formlinge in einer Stelle (A) zum Beladen mit becherförmigen Formlingen derart, daß der becherförmige Proben-Formling in einer richtigen oder passenden Richtung für die Verbindung eines Henkels (13) mit ihm an einer vorherbestimmten Stelle auf ihm ausgerichtet ist,

(ii) Messen der Konfiguration eines Umfangs einer Seitenwand des becherförmigen Proben-Formlings, der zu einer Ausrichtungsstelle bewegt worden ist, während der becherförmige Formling um 360 Grad um seine vertikale Mittelachse gedreht wird,

(iii) Einrichten eines zweiten becherförmigen Formlings (U) auf einem Sitz (3) auf der Transporteinrichtung (1) für becherförmige Formlinge in der Stelle (A) zum Beschicken mit becherförmigen Formlingen ohne Beachtung der Richtung, in der der zweite becherförmige Formling orientiert ist,

(iv) Messen der Konfiguration des gleichen Umfangs einer Seitenwand des zweiten becherförmigen Formlings (U) wie des Umfangs der Seitenwand des becherförmigen Proben-Formlings, während der zweite becherförmige Formling um 360 Grad um seine vertikale Mittelachse gedreht wird,

(v) Vergleichen der zwei Umfangskonfigurationen um zu bestimmen, ob die zwei Umfangskonfigurationen miteinander übereinstimmen,

(vi) Bestimmen eines Winkels, um den der zweite becherförmige Formling (U) gedreht werden muß, um ihn in der richtigen Richtung für die Verbindung eines Henkels (13) mit ihm an der vorgegebenen Stelle auf ihm auszurichten, wenn die zwei Umfangskonfigurationen nicht in dem vorherigen Schritt (v) übereingestimmt haben, und

(vii) Drehen einer Dreheinrichtung (2a-e) für becherförmige Formlinge um den besagten Winkel, um den zweiten becherförmigen Formling (U) in die richtige Richtung auszurichten.