DE69729923T2

DE69729923T2 - Vorrichtung zur kontaktlosen inspektion

Info

Publication number: DE69729923T2
Application number: DE69729923T
Authority: DE
Inventors: Heizaburo Ogasa-gun Kato
Original assignee: Eisai Co Ltd; Sankyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sankyo Manufacturing Co Ltd; Eisai R&D Management Co Ltd
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1997-05-01
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2017-05-02
Also published as: JP3601933B2; DK0837311T3; EP0837311A4; EP0837311B1; WO1997042480A1; DE69729923D1; BR9702250A; US6055876A; EP0837311A1; JPH10142113A; KR19990028688A; TW338104B

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Prüfsystem des berührungslosen Typs, bei welchem Messproben, die befördert werden, jeweils mittels eines Prüfgeräts des berührungslosen Typs untersucht werden, um deren Qualität automatisch zu beurteilen.
Technischer Hintergrund
Gemäß herkömmlichen Prüfsystemen dieser Art werden verschiedene Produkte wie beispielsweise chemische oder elektronische Komponenten als Messproben mit einer hohen Genauigkeit mittels verschiedener berührungsloser Prüfgeräte untersucht, welche zum Beispiel die Durchlässigkeit oder das Reflexionsvermögen von Licht verwenden, um die Verteilung von Produkten schlechter Qualität in Handelsverteilungskanäle zu verhindern (siehe japanische geprüfte Patentveröffentlichung Nr. Showa 47-10466, japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. Showa 50-1 1094, japanische geprüfte Patentveröffentlichung Nr. Showa 57-1 1416, japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. Showa 57-142252, japanische geprüfte Patentveröffentlichung Nr. Showa 60-20695, japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. Showa 60-98341, japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. Showa 61-282219, japanische geprüfte Patentveröffentlichung Nr. Showa 62-15821, japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. Showa 64-31040 und japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. Heisei 3-96841).
Gemäß einem herkömmlichen berührungslosen Prüfsystem werden Messproben befördert, um durch einen Photographiebereich eines Prüfgeräts, z. B. einer CCD-Kamera zu laufen, dann wird jede durch die CCD-Kamera photographiert und das so erhaltene Bild wird durch einen Bildprozessor verarbeitet, um die Qualität der Messprobe zu prüfen.
Falls bei einem solchen herkömmlichen berührungslosen Prüfsystem die Messproben transparente Behälter aus Glas oder einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel Ampullen oder Glasfläschchen sind, welche Chemikalien, Speisen oder Getränke enthalten, wird Licht durch jeden der Behälter unter Verwendung eines optischen Prüfgeräts geschickt und durch die CCD-Kamera photographiert, wodurch selbst genau beurteilt werden kann, ob in der Flüssigkeit jedes Behälters Fremdstoffe gemischt sind.
10 und 11 zeigen einen Hauptabschnitt eines herkömmlichen berührungslosen Prüfsystems 2, bei welchem Messproben Ampullen 1 sind. Die Ampullen 1 werden befördert, während sie auf an einem Drehtisch 3 ausgebildeten Sitzen 3a gesetzt sind. Ein Tisch 8 ist innerhalb des Drehtisches 3, welcher die Ampullen 1 befördert, angeordnet, während ein Tisch 8a außerhalb des Drehtisches 3 angeordnet ist. Licht wird von einer an dem inneren Tisch 8 angeordneten elektrischen Leuchte 4 ausgesendet und durch jede Ampulle 1 von der Rückseite der Ampulle 1 geschickt, dann durch eine an dem äußeren Tisch 8a angeordnete CCD-Kamera 5 photographiert.
Das Prüfsystem 2 ist mit Aufsätzen 6 versehen, wodurch auf die mit der Drehung des Drehtisches 3 beförderten Ampullen 1 von oben gedrückt wird und sie dadurch stabil gehalten werden. Die Aufsätze 6 sind in einer großen Anzahl an dem oberen Teil einer Zylindertrommel 7 in der Umfangsrichtung der Trommel 7 angeordnet. Die Trommel 7, welche integral an dem Drehtisch 3 befestigt ist, wird zusammen mit dem Drehtisch 3 gedreht, sodass die Aufsätze 6 zusammen mit den Ampullen 1, welche drehend bewegt werden, drehend bewegt werden können. Die Aufsätze 6 können sich durch Gleitstangen 6a vertikal bewegen, um die Ampullen 1 aufzunehmen und anschließend zu halten.
In dem herkömmlichen berührungslosen Prüfsystem 2 besitzt die Trommel 7, welche an dem Drehtisch 3 für eine gemeinsame Drehung mit dem selben Tisch 3 befestigt ist, eine zylindrische Wand 7a, und diese hinter den Ampullen 1 angeordnete zylindrische Wand 7a schirmt die Ampullen 1 von der elektrischen Leuchte 4 ab. Deshalb sind, um das Licht von der elektrischen Leuchte 4 durch die Ampullen 1 bei der Prüfarbeit laufen zu lassen, in der zylindrischen Wand 7a in Positionen ent sprechend den Positionen der Aufsätze 6 Schlitze 9 ausgebildet, was das Licht von der elektrischen Leuchte 4 zu den Rückseiten der Ampullen 1 strahlen lässt.
Jedoch ist die durch in der zylindrischen Wand 7a ausgebildeten Schlitze 9 gestrahlte Lichtmenge begrenzt und die Schlitze 9 begrenzen den Strahlungswinkel. Folglich ist auch die Konstruktion der in entsprechender Beziehung zu der elektrischen Leuchte 4 anzuordnenden CCD-Kamera 5 begrenzt. Somit gab es das Problem, dass die Prüfung nicht mit einer hohen Genauigkeit und über einen weiten Bereich durchgeführt werden kann.
Die US-A-4,241,256 offenbart eine Vorrichtung zum Erfassen von Fremdstoffen in Flüssigkeiten. Behälter werden auf ein Transportbrett zugeführt, welches sich kontinuierlich mit einer festen Geschwindigkeit bewegt. Ein optischer Detektor bewegt sich dann synchron, um den Behälter zu beleuchten und die Fremdstoffe zu erfassen.
Die EP-A-0 585 821 offenbart eine Behälterprüfvorrichtung, bei welcher Behälter entlang eines kreisförmigen Weges in mehreren Zufuhreinheiten bewegbar sind. Die Behälter werden an festen Prüfstellen gestoppt und mehrere Prüfgeräte prüfen die Behälter.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des oben genannten Problems des Standes der Technik gemacht und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein berührungsloses Prüfsystem vorzusehen, das es berührungslosen Prüfgeräten erlaubt, ihr Prüfvermögen in einem zufriedenstellenden Maß zu zeigen, das eine freiere Konstruktion der Prüfgeräte ermöglicht und das Messproben mit einer hohen Genauigkeit und über einen weiten Bereich unter Verwendung der Prüfgeräte prüfen kann.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, weist das berührungslose Prüfsystem der vorliegenden Erfindung einen ringförmigen Drehtisch, der gedreht wird, um Messproben zu befördern; einen Prüfgeräte-Montagetisch, der innerhalb und außerhalb des Drehtisches in einer Sandwich-Beziehung zu dem Drehtisch angeordnet ist, wobei der Prüfgeräte-Montagetisch mit der Drehung des Drehtisches um ein Drehzentrum des Drehtisches drehbar ist und ein auf dem Prüfgeräte-Montagetisch montiertes berührungsloses Prüfgerät zum Prüfen der durch das Prüfsystem durch Beförderung auf dem Drehtisch gelangenden Messproben besitzt; einen Drehkopf, der über dem Drehtisch gehalten und um das Drehzentrum des Drehtisches drehbar ist, um die oberen Abschnitte der durch den Drehtisch beförderten Messproben zu halten; und einen Verriegelungsmechanismus zum Drehen des Drehkopfes synchron zu dem Drehtisch auf, wobei das Prüfsystem ferner aufweist: eine Drehantriebswelle, welche drehbar angetrieben ist und einen Dauerdrehantriebsnocken und einen Schwenkdrehantriebsnocken aufweist, die koaxial auf der Drehantriebswelle nebeneinander befestigt sind; eine Dauerdrehausgangswelle, welche durch einen ersten Revolverkopf kontinuierlich gedreht wird, wobei der erste Revolverkopf mit dem Dauerdrehantriebsnocken über Nockenstößel in Gleitkontakt steht; und eine Schwenkdrehausgangswelle, welche durch einen zweiten Revolverkopf vor und zurück gedreht wird, wobei der zweite Revolverkopf mit dem Schwenkdrehantriebsnocken über Nockenstößel in Gleitkontakt steht; wobei der Drehtisch durch die Dauerdrehausgangswelle kontinuierlich gedreht wird, der Prüfgeräte-Montagetisch durch die Schwenkdrehausgangswelle zurück und vor gedreht wird und, wenn der Prüfgeräte-Montagetisch in der gleichen Richtung wie die Drehrichtung des Drehtisches gedreht wird, der Prüfgeräte-Montagetisch synchron zu dem Drehtisch gedreht wird.
Vorzugsweise ist der Drehkopf vertikal bewegbar gehalten.
Vorzugsweise enthält der Verriegelungsmechanismus einen Planetengetriebemechanismus, welcher ein Paar einer ersten und einer zweiten Innenverzahnung, die in dem Drehtisch bzw. dem Drehkopf ausgebildet sind, ein Paar eines ersten und eines zweiten Planetengetriebes, die mit der ersten bzw. der zweiten Innenverzahnung in Eingriff stehen, und eine durch den Prüfgeräte-Montagetisch gehaltene Verbindungswelle, um das erste und das zweite Planetengetriebe integral miteinander zu verbinden, aufweist.
Vorzugsweise besitzen die erste und die zweite Innenverzahnung das gleiche Modul und sind integral an dem Innenumfang des Drehtisches bzw. dem Innenumfang des Drehkopfes ausgebildet, das erste und das zweite Planetengetriebe haben auch das gleiche Modul, und die Verbindungswelle zur Verbindung beider Planetengetriebe wird drehbar durch ein an dem Prüfgeräte-Montagetisch vorgesehenes Lagerelement gehalten.
Vorzugsweise ist der Drehkopf vertikal bewegbar gehalten und das mit der zweiten Innenverzahnung im Drehkopf in Eingriff stehende zweite Planetengetriebe ist im Verhältnis zu dem vertikalen Weg des Drehkopfes axial lang ausgebildet.
Vorzugsweise enthält das berührungslose Prüfsystem ferner einen über dem Drehtisch angeordneten und mit einer sich vertikal erstreckenden Gleitnut ausgebildeten Halterahmen, einen ringförmigen Hubrahmen, der durch die Gleitnut vertikal bewegbar an dem Halterahmen befestigt ist, und ein Lager, das an dem Innenumfang des Hubrahmens vorgesehen ist, um den Außenumfang des Drehkopfes drehbar zu halten, wobei der Drehkopf von dem Halterahmen durch den Hubrahmen vertikal bewegbar und drehbar abgehängt ist.
Vorzugsweise enthält das berührungslose Prüfsystem ferner den Hubrahmen, der an dem Halterahmen durch die Gleitnut vertikal bewegbar befestigt ist, Schrauben, die drehbar durch den Halterahmen gehalten sind und in Eingriff mit dem Hubrahmen verschraubt sind, und einen Kraftübertragungsmechanismus mit an den Schrauben befestigten Zahnrollen und einer an den Zahnrollen geführten Kette für die Übertragung einer Antriebskraft.
Vorzugsweise ist der Drehtisch mit einem Eingangsgetriebe versehen, ein Ausgangsgetriebe ist an der Dauerdrehausgangswelle vorgesehen und steht mit dem Eingangsgetriebe in Eingriff, der der Dauerdrehausgangswelle zugeordnete Revolverkopf ist kreisförmig und ist an der Dauerdrehausgangswelle befestigt, und Nockenstößel sind drehbar an dem Außenumfang des kreisförmigen Revolverkopfes vorgesehen, um so mit dem Dauerdrehantriebsnocken in Gleitkontakt zu kommen.
Vorzugsweise ist eine Haltewelle an einer Drehzentrumsposition des Prüfgeräte-Montagetisches vorgesehen, die Schwenkdrehausgangswelle ist mit der Haltewelle verbunden, der der Schwenkdrehausgangswelle zugeordnete Revolverkopf ist sektorförmig und an der Schwenkdrehausgangswelle befestigt, und Nockenstößel sind drehbar an dem Außenumfang des sektorförmigen Revolverkopfes vorgesehen, um so mit dem Schwenkdrehantriebsnocken in Gleitkontakt zu kommen.
Vorzugsweise besitzen der Dauerdrehantriebsnocken und der Schwenkdrehantriebsnocken, welche die Drehgeschwindigkeit des Drehtisches und jene des Prüfgeräte-Montagetisches bestimmen, Nockenkurven, die so konstruiert sind, dass zu einem Takt, bei welchem der Prüfgeräte-Montagetisch in die gleich Richtung wie die Drehrichtung des Drehtisches dreht, die Drehgeschwindigkeit des Prüfgeräte-Montagetisches und jene des Drehtisches zueinander gleich sind, während zu einem Takt, bei welchem der Prüfgeräte-Montagetisch in der Richtung entgegen der Drehrichtung des Drehtisches dreht, die Drehgeschwindigkeit des Prüfgeräte-Montagetisches höher als jene des Drehtisches ist.
Vorzugsweise ist der Drehtisch in einer Ringform gebildet, der Prüfgeräte-Montagetisch weist einen in einem Raum innerhalb des Drehtisches angeordneten Innentisch und einen in einem Raum außerhalb des Drehtisches in einer dem Innentisch gegenüber liegenden Beziehung angeordneten Außentisch auf, eine Drehwelle ist integral an einer Drehzentrumsposition des Innentisches vorgesehen, ein sich zur Außenseite des Drehtisches erstreckender Arm ist integral an der Haltewelle vorgesehen, und der Außentisch ist integral an dem Arm befestigt.
Vorzugsweise ist das berührungslose Prüfgerät auf jedem des Innentisches und des Außentisches in einer gegenüber liegenden Beziehung zu dem Drehtisch angeordnet und die beförderten Messproben sind dazwischen positioniert.
Vorzugsweise weist das berührungslose Prüfgerät einen Projektor zum Aussenden von Licht, um durch jede der Messproben reflektiert zu werden, und eine CCD-Kamera zum Photographieren jeder der Messproben, um ein Bild davon zu erhalten, auf, wobei der Projektor und die CCD-Kamera auf dem Innentisch bzw. dem Außentisch angeordnet sind, ein Bild der durch die Messprobe durch das von dem Projektor ausgesendete Licht reflektierten Reflexion durch die CCD-Kamera photographiert wird und die Messprobe auf der Basis des so erhaltenen Bildes davon untersucht wird.
Vorzugsweise weist das berührungslose Prüfgerät ein Durchlicht zum Aussenden von Licht, um durch jede der Messproben zu laufen, und einen Durchlässigkeitssensor zum Messen des so übertragenen Lichts auf, wobei das Durchlicht und der Durchlässigkeitssensor auf dem Innentisch bzw. dem Außentisch angeordnet sind und das übertragene Licht durch jede Messprobe nach dem Aussenden von dem Durchlicht durch den Durchlässigkeitssensor gemessen wird, um die Messprobe zu untersuchen.
Vorzugsweise verwendet das berührungslose Prüfgerät Röntgenstrahlen und/oder eine elektromagnetische Welle.
Vorzugsweise ist der Drehkopf mit vertikal verschiebbar darin eingesetzten Stäben und Federn zum Drücken der Stäbe nach unten versehen, und Aufsätze zum Halten der oberen Abschnitte der Messproben sind jeweils an den unteren Enden der Stäbe vorgesehen.
Vorzugsweise sind eine Zufuhrstrecke zum Zuführen der Messproben auf den Drehtisch und eine Ausgabestrecke zum Ausgeben der Messproben von dem Drehtisch um den Drehtisch beabstandet zueinander in der Umfangsrichtung des Drehtisches angeordnet.
Bei dem wie oben aufgebauten berührungslosen Prüfsystem der vorliegenden Erfindung ist der Drehkopf über dem Drehteller so gehalten, dass er um das Drehzentrum des Drehtisches drehbar ist. Der Drehkopf wird mittels des Verriegelungsmechanismus synchron zu dem Drehtisch gedreht. Folglich werden, wenn Messproben durch den Drehtisch befördert werden, ihre oberen Abschnitte durch den synchron mit dem Drehtisch drehenden Drehkopf gehalten. Wenn die sowohl durch den Drehtisch als auch den Drehkopf beförderten Messproben durch die jeweils innerhalb und außerhalb des ringförmigen Drehtisches angeordneten Abschnitte des Prüfgeräte-Montagetisches laufen, werden sie durch auf den Tischabschnitten montierte berührungslose Prüfgeräte untersucht.
Insbesondere ist, da der Drehkopf, welcher die oberen Abschnitte der Messproben hält, über dem Drehtisch gehalten wird, ein überhaupt nicht abgeschirmter offener Raum über die gesamten Umfänge sowohl des Drehtisches als auch des Drehkopfes über dem Drehtisch und unter dem Drehkopf ausgebildet. Somit gibt es bei der Prüfung mittels der berührungslosen Prüfgeräte für die Messproben, welche auf dem Drehtisch befördert werden, wobei ihre oberen Abschnitte durch den Drehkopf ge halten werden, nichts, das die Prüfung zwischen den Prüfgeräten und den Messproben stört. Folglich kann das Prüfvermögen der Prüfgeräte für die Messproben in einem zufriedenstellenden Maß ohne irgendeinen Verlust gezeigt werden. Außerdem wird es möglich, die Prüfgeräte für die Messproben frei anzuordnen und daher kann die Prüfung der Messproben durch die Prüfgeräte mit einer hohen Genauigkeit und über einen weiten Bereich durchgeführt werden.
Außerdem ist der Raum über dem Drehtisch, welcher auch der Raum über den Messproben ist, ein toter Raum ohne Störung in der Systemkonstruktion, und der Drehkopf ist in diesem toten Raum gehalten.
Ferner variiert, falls der Drehkopf vertikal bewegbar gehalten ist, die Messprobenhalteposition durch den Drehkopf nach oben und unten, d. h. es wird möglich, mehrere Messproben unterschiedlicher Höhen mittels eines einzigen Prüfsystems zu untersuchen.
Zusätzlich weist der Verriegelungsmechanismus ein Paar einer ersten und einer zweiten Innenverzahnung, die an dem Drehtisch bzw. dem Drehkopf vorgesehen sind, ein Paar eines ersten und eines zweiten Planetengetriebes, die mit der ersten bzw. der zweiten Innenverzahnung in Eingriff stehen, und eine Verbindungswelle, die durch den Prüfgeräte-Montagetisch drehbar gehalten ist, um das erste und das zweite Planetengetriebe integral miteinander zu verbinden, auf. Wenn die erste Innenverzahnung zusammen mit dem Drehtisch gedreht wird, werden das mit der ersten Innenverzahnung in Eingriff stehende erste Planetengetriebe und das mit dem ersten Planetengetriebe verbundene zweite Planetengetriebe gedreht, und die mit dem zweiten Planetengetriebe in Eingriff stehende zweite Innenverzahnung wird ebenfalls gedreht, wodurch der Drehkopf synchron mit dem Drehtisch gedreht wird.
Da das erste und das zweite Planetengetriebe durch den Prüfgeräte-Montagetisch gehalten werden, ist es insbesondere möglich, selbst wenn der Prüfgeräte-Montagetisch ein fester Typ ist oder selbst wenn er ein Drehtisch ist, welcher bezüglich des Drehtisches nötigenfalls relativ gedreht wird, die erste und die zweite Innenverzahnung mit einer gleichen Geschwindigkeit drehen zu lassen, sodass der Drehtisch und der Drehkopf immer synchron gedreht werden.
Ferner wird in dem berührungslosen Prüfsystem gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn die Dreheingangswelle gedreht wird, um sowohl den Dauerdrehantriebsnocken als auch den Schwenkdrehantriebsnocken zu drehen, der Drehtisch durch den erstgenannten Dauerdrehantriebsnocken über den Revolverkopf und die Dauerdrehausgangswelle kontinuierlich gedreht und der Prüfgeräte-Montagetisch wird in eine gleiche Richtung und entgegen der Drehrichtung des Drehtisches über den Revolverkopf und die Schwenkdrehausgangswelle hin und zurück gedreht. Der Drehtisch, welcher kontinuierlich dreht, befördert die Messproben kontinuierlich. Andererseits wird der Prüfgeräte-Montagetisch, wenn er in die gleiche Richtung wie die Drehrichtung des Drehtisches gedreht wird, synchron mit dem Drehtisch gedreht. Demgemäß wird das an dem Prüfgeräte-Montagetisch montierte berührungslose Prüfgerät zusammen und synchron mit den durch den Drehtisch beförderten Messproben bewegt. Diese synchrone Drehung beider Tische erlaubt es dem berührungslosen Prüfgerät, die Messproben zu untersuchen, wobei ein Zustand erzeugt werden kann, als ob ruhende Messproben durch ein ruhendes Prüfgerät untersucht werden.
Wie oben beschrieben, können die Messproben selbst während einer Prüfung der Messproben kontinuierlich durch den Drehtisch befördert werden. Nachdem das berührungslose Prüfgerät auf dem Prüfgeräte-Montagetisch in der gleichen Richtung wie die Drehrichtung des Drehtisches gedreht und zusammen mit den Messproben gedreht wird und die Prüfung der Messproben vorüber ist, wird der Prüfgeräte-Montagetisch in die Richtung entgegen die Drehrichtung des Drehtisches gedreht, um für den nächsten Prüfvorgang in seine Ausgangsposition zurück zu kehren.
Insbesondere können die kontinuierliche Drehung des Drehtisches und die Schwenkdrehung des Prüfgeräte-Montagetisches durch die Verwendung des Dauerdrehantriebsnocken bzw. des Schwenkdrehantriebsnockens erzielt werden. Die Anwendung der oben beschriebenen Nocken realisiert, da es in einer Reihe einer Bewegungsübertragung kein Spiel gibt, immer den genauen Vorgang und verbessert die Genauigkeit der Drehbewegung der Tische.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittfrontdarstellung eines gesamten berührungslosen Prüfsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Draufsicht zur Erläuterung des Flusses von als Messproben zu untersuchenden Produkten in dem Prüfsystem;
3 ist eine Schnittdraufsicht eines Hauptabschnitts des Prüfsystems;
4 ist eine Draufsicht eines Nockenmechanismus, der in dem Prüfsystem verwendet wird;
5 ist ein Zeitdiagramm einer Bewegungsbeziehung zwischen einem Drehtisch und einem Prüfgeräte-Montagetisch, die beide in dem Prüfsystem verwendet werden;
6 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptabschnitts des Prüfsystems;
7 ist eine perspektivische Darstellung eines Hauptabschnitts, die ein Beispiel eines Prüfmodus eines berührungslosen Prüfsystem zeigt;
8 ist eine perspektivische Darstellung eines Hauptabschnitts, die ein weiteres Beispiel eines Prüfmodus des berührungslosen Prüfsystems zeigt;
9 ist eine Draufsicht eines Mechanismus, welcher die Produkte dreht;
10 ist eine perspektivische Darstellung eines Hauptabschnitts eines herkömmlichen Prüfsystems; und
11 ist eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts eines herkömmlichen Prüfsystems.
Bester Ausführungsmodus der Erfindung
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 1 bis 9 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines berührungslosen Prüfsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein die vorliegende Erfindung verwirklichendes berührungsloses Prüfsystem 10 weist einen ringförmigen Drehtisch 12, welcher eine innen ausgebildete kreisförmige Öffnung besitzt und welcher drehend angetrieben wird, einen innerhalb des Drehtisches 12 so angeordneten Innentisch 14a, dass er um das Drehzentrum des Drehtisches 12 drehbar ist, und einen außerhalb des Drehtisches 12 so angeordneten Außentisch 14b, dass er um das Drehzentrum des Drehtisches 12 drehbar ist, auf. Ein Prüfgeräte-Montagetisch 14 ist durch den Innentisch 14a und den Außentisch 14b aufgebaut.
Wie in 2 dargestellt, ist der Drehtisch 12 ausgebildet, um zu untersuchende Produkte als Messproben darauf zu platzieren und sie zu befördern. Die Produkte 18 werden auf den Drehtisch 12 von einer Zuführstrecke 16 aufgenommen, der Drehtisch 12 dreht mit den darauf getragenen Produkten 18, und die Produkte 18 werden nach der Untersuchung durch eine Ausgabestrecke 20 ausgegeben.
Der Innentisch 14a ist in der Form einer Scheibe ausgebildet, und eine Haltewelle 22 ist integral an der Unterseite des zentralen Teils des Innentisches 14a angebracht, wie in 1 und 2 dargestellt. Andererseits ist der Außentisch 14b, wie in 2 und 3 dargestellt, in der Form eines Ringgurtes ausgebildet, der sich um ein Sechstel des Umfangs des Drehtisches 12 erstreckt, und ein sektorförmiger Arm 14 ragt integral von der Unterseite des Außentisches 14b hervor. Ein Schwenkabschnitt des sektorförmigen Arms 24 ist integral an den unteren Abschnitt der Haltewelle 22 des Innentisches 14a aufgesetzt, wodurch der Innen- und der Außentisch 14a und 14b integral zueinander gemacht sind. Ferner ist ein Anschlussabschnitt 26 integral an der Unterseite des Drehtisches 12 ausgebildet und auf den oberen Abschnitt der durch Lager 28 drehbaren Haltewelle 22 aufgesetzt.
Wie in 2 dargestellt, sind ein Projektor 30 und ein Durchlässigkeitssensor 31 auf dem Innentisch 14a montiert, während eine CCD-Kamera 32 und ein Durchlicht 33 auf dem Außentisch 14b montiert sind. Der Projektor 30 und die CCD-Kamera 32 sowie der Durchlässigkeitssensor 31 und das Durchlicht 33 als berührungslose Prüfgeräte zum Untersuchen der zu untersuchenden Produkte 18 sind einander gegenüber liegend in einer Sandwich-Beziehung zu den Produkten 18, welche durch den Drehtisch 12 befördert werden, angeordnet.
Unter dem Drehtisch 12 und dem Prüfgeräte-Montagetisch 14 ist ein Nockenmechanismus 36 zum Antreiben beider Tische 12 und 14 angeordnet. Der Nockenmechanismus 36 ist mit einer Dreheingangswelle 38 versehen, welcher eine Drehkraft von einer Drehantriebswelle (nicht dargestellt) eingegeben wird. Ein Dauerdrehantriebsnocken 40 und ein Schwenkdrehantriebsnocken 42 sind koaxial auf der Dreheingangswelle 38 beabstandet voneinander befestigt.
Wie in 4 dargestellt, sind eine Dauerdrehausgangswelle 44 und eine Schwenkdrehausgangswelle 46 seitlich des Dauerdrehantriebsnockens 40 und des Schwenkdrehantriebnockens 42 angeordnet. Diese Ausgangswellen 44 und 46 sind senkrecht zu der Dreheingangswelle 38 angeordnet. Ein kreisförmiger Revolverkopf 48 ist auf die Dauerdrehausgangswelle 44 gesetzt und Nockenstößel 50 sind drehbar auf dem Außenumfang des Revolverkopfes 48 so vorgesehen, dass sie mit dem Dauerdrehantriebsnocken 40 in Gleitkontakt kommen. Andererseits ist ein sektorförmiger Revolverkopf 52 auf die Schwenkdrehausgangswelle 46 gesetzt und Nockenstößel 54 sind drehbar auf den Außenumfang des Revolverkopfes 52 vorgesehen, um so mit dem Schwenkdrehantriebsnocken 42 in Gleitkontakt zu kommen. Deshalb wird mit der Drehung der Dreheingangswelle 38 die Dauerdrehausgangswelle 44 durch den Dauerdrehantriebsnocken 40 und den Revolverkopf 48 kontinuierlich gedreht, während die Schwenkdrehausgangswelle 46 durch den Schwenkdrehantriebsnocken 42 und den Revolverkopf 52 hin und her gedreht wird.
Ein Ausgangsgetriebe 56 ist an dem oberen Ende der Dauerdrehausgangswelle 44 befestigt, während ein Eingangsgetriebe 58 an dem unteren Ende des Anschlussabschnitts 26 des Drehtisches 12 befestigt ist. Das Ausgangsgetriebe 56 und das Eingangsgetriebe 58 stehen miteinander in Eingriff, wodurch die Drehung der Dauerdrehausgangswelle 44 auf den Drehtisch 12 übertragen wird, sodass der Drehtisch 12 kontinuierlich gedreht wird. Andererseits ist das obere Ende der Schwenkdrehausgangswelle 46 integral mit dem unteren Ende der Haltewelle 22 des Innentisches 14a verbunden, wodurch die Schwenkdrehung der Schwenkdrehausgangswelle 46 auf die Haltewelle 22 übertragen wird, um den Prüfgeräte-Montagetisch 14, welcher den Innentisch 14a und den Außentisch 14b aufweist, hin und her zu drehen.
Der Prüfgeräte-Montagetisch 14 wird auf seinem Hinweg in der gleichen Richtung wie die Drehrichtung des Drehtisches 12 gedreht und anschließend auf seinem Rückweg in die Richtung entgegen der Drehrichtung des Drehtisches 12 gedreht. Die Nockenfläche des Schwenkdrehantriebsnockens 42, welche den Prüfgeräte-Montagetisch 14 hin und her schwenken lässt, ist so ausgebildet, dass die Drehgeschwindigkeit des Tisches 14 auf dem Hinweg des Prüfgeräte-Montagetisches 14 gleich jener des Drehtisches 12 ist, um die Drehbewegungen dieser Tische 12 und 14 zu synchronisieren, während die Drehgeschwindigkeit des Tisches 14 auf seinem Rückweg höher als jene auf seinem Hinweg ist, um den Tisch 14 schnell in seine Ausgangsposition zurück kehren zu lassen. Die Drehbewegung zwischen dem Drehtisch 12 und dem Prüfgeräte-Montagetisch 14 ist in einem Zeitdiagramm in 5 dargestellt. In den schraffierten Bereichen dieser Figur sind beide Tische 12 und 14 in der Steigung des Drehwinkels (Drehgeschwindigkeit) einander gleichgemacht, sodass die Tische 12 und 14 mit der gleichen Geschwindigkeit synchron in der gleichen Richtung gedreht werden.
Um das Bild der zu untersuchenden Produkte 18 mit der auf dem Prüfgeräte-Montagetisch 14 montierten CCD-Kamera 32 zu photographieren, werden zum Beispiel, wie in 7 dargestellt, durch Kombinieren der CCD-Kamera 32 mit dem Projektor 30 die durch den Projektor 30 ausgesendeten Lichtstrahlen durch die Produkte 18 reflektiert und die CCD-Kamera 32 photographiert das reflektierte Licht. Falls die Produkte 18 transparente Gefäße mit Flüssigkeiten, wie beispielsweise Ampullen, Glasfläschchen oder dergleichen sind, lässt man, wie in 8 dargestellt, durch Kombinieren des Durchlässigkeitssensors 31 und des Durchlichts 33 die durch das Durchlicht 33 ausgesendeten Lichtstrahlen durch die Produkte 18 laufen und das übertragene Licht wird durch den Durchlässigkeitssensor 31 gemessen. Das durch die CCD-Kamera 32 photographierte Bild wird zu einem Bildprozessor geschickt. Andererseits werden die durch den Durchlässigkeitssensor 31 gemessenen Signale einem Prozessor übertragen. Und dann wird das Aussehen des Produkts 18 untersucht und mit den Inhalten davon vermischte Fremdmaterialien werden erfasst, falls vorhanden, um zu beurteilen, ob die Produkte 18 annehmbar oder nicht annehmbar sind.
Andererseits ist die Zuführstrecke 16 zum Zuführen der zu untersuchenden Produkte 18 auf dem Drehtisch 12 mit einer Führung 60 zum Bewegen der Produkte 18 in einer Reihe und in einer ordentlichen Weise sowie mit einem an einem Ausgangsabschnitt der Führung 60 angeordneten ersten Sternrad 62 versehen, wie in 2 dargestellt. Die Produkte 18 werden nacheinander aus der Führung 60 gedrückt und einzeln in Ausnehmungen 62a aufgenommen, die in gleichen Abständen im Außenumfang des ersten Sternrades 62 ausgebildet sind. In diesem Zustand dreht sich das erste Sternrad 62, um die Produkte 18 nacheinander einzeln auf drehbare Sitze 64 zu setzen. Die drehbaren Sitze 64 sind auf dem Drehtisch 12 ausgebildet, um die Produkte 18 um ihre eigene Achse drehen zu lassen.
Andererseits ist die Ausgabestrecke 20 zum Ausgeben der zu untersuchenden Produkte 18 von dem Drehtisch 12 nach Beendigung der Untersuchung aus einem zweiten Sternrad 66 und einem Sortierer 68 angrenzend an das zweite Sternrad 66 aufgebaut. Die nacheinander von dem Drehtisch 12 gelieferten Produkte 18 werden einzeln in Ausnehmungen 66a aufgenommen, welche in gleichen Abständen im Außenumfang des zweiten Sternrads 66 ausgebildet sind. Das zweite Sternrad 66 dreht sich in diesem Zustand, um die Produkte 18 einzeln dem Sortierer 28 zuzuführen.
Der Sortierer 68 ist mit einer Schraube 68a für die Beförderung der Produkte 18, welche von dem zweiten Sternrad 66 geliefert werden, sowie einem Pendelsortiermechanismus 70 zum Verteilen der zu untersuchenden Produkte 18, welche einzeln von der Schraube 68a ausgeschickt werden, zu einem ersten Sortierkanal 70a oder zu einem zweiten Sortierkanal 70b versehen. Der Pendelsortierer 70 besitzt ein Pendel 70f. Das Pendel 70f ist so vorgesehen, dass es um sein Drehzentrum O hin und her schwenken kann. Das Pendel 70f besitzt ein Paar Kanäle 70c und 70d, die bezüglich des Drehzentrums O gegabelt sind. Ein Einlass 70e wird entsprechend einer an dem Drehzentrum O zentrierten Schwenkbewegung des Pendels 70f alternativ mit dem ersten Sortierkanal 70a durch einen Kanal 70c oder mit dem zweiten Sortierkanal 70b durch einen Kanal 70d in Verbindung gebracht. Die dem ersten Sortierkanal 70a zugeführten Produkte 18 werden in einem ersten Speicherabschnitt 72 aufgenommen, während die zu dem zweiten Sortierkanal 70b zugeführten Produkte 18 in dem zweiten Speicherabschnitt 72a aufgenommen werden. Zum Beispiel wird der erste Speicherabschnitt 72 für die Speicherung nicht defekter Produkte verwendet, während der zweite Speicherabschnitt 72a für die Speicherung defekter Produkte verwendet wird.
Andererseits sind, wie in 2, 6 und 9 dargestellt, von den drehbaren Sitzen 64 abgehängte Drehwellen 64a, um die zu untersuchenden Produkte 18 drehbar zu platzieren, an dem Drehtisch 12 drehbar befestigt und stehen von der Unterseite des Drehtisches 12 vor. Wenn das Produkt 18 die Position des Prüfgeräte-Montagetisches 14 erreicht, kommt die zugehörige Drehwelle 64a mit einem Riemen 78 in Gleitkontakt, welcher auf und zwischen einem Motor 74 und einer Riemenscheibe 76 mitgerissen wird und in einer zirkulierenden Weise angetrieben wird. Bei einem solchen Gleitkontakt der Drehwelle 64a mit dem Riemen 78 dreht sich die Drehwelle 64a und lässt den drehbaren Sitz 64 drehen, sodass das Produkt 18 darauf um seine eigene Achse gedreht wird. Durch eine solche Drehung jedes Produkts 18 auf dem Drehtisch 12 kann sein gesamter Außenumfang durch eine einzige CCD-Kamera 32 photographiert werden und die Messarbeit wird durch den Durchlässigkeitssensor 31 ausgeführt. Falls die Produkte 18 zum Beispiel Ampullen oder Glasfläschchen sind und deren Inhalte mit durchgelassenem Licht zu prüfen sind, werden, falls jedes Produkt 18, welches um seine eigene Achse gedreht worden ist, plötzlich gestoppt wird, nur deren Inhalte darin weiter drehen und daher ist es möglich, exakter zu prüfen, ob ein Fremdstoff darin fixiert ist oder nicht.
Die zu untersuchenden Produkte 18, welche sich mit der Drehung des Drehtisches 12 bewegen, werden an den jeweiligen oberen Abschnitten durch Aufsätze 82, die an einem Drehkopf 80 befestigt sind, nach unten gehalten. Andererseits ist das berührungslose Prüfsystem 10 an einem Rahmen 84 montiert, welcher das gesamte Prüfsystem 10 umgibt. Im oberen Raum des Rahmens 84, welcher Raum ein toter Raum ist, der den Betrieb des Prüfsystems 10 nicht stört, ist der Drehkopf 80 in einem Hängezustand gehalten.
Der Drehkopf 80 ist über dem Drehtisch 12 und drehbar um das Drehzentrum des gleichen Tisches 12 gehalten. Am Randkantenabschnitt des Drehkopfes 80 sind die Aufsätze 82 in entsprechender Beziehung zu den an dem Drehtisch 12 ausgebildeten drehbaren Sitzen 64 vorgesehen. Wie in 6 dargestellt, sind die Aufsätze 82 jeweils an den unteren Enden von Stäben 82a ausgebildet, welche vertikal verschiebbar in den Drehkopf 80 eingesetzt sind. Die Stäbe 82a werden durch Federn 82b nach unten gedrückt.
Der äußere Randabschnitt des Drehkopfes 80 ist an dem Innenrand eines ringförmigen Hubrahmens 86 drehbar durch Lager 86a angebracht. Der Hubrahmen 86 ist an der Unterseite des oberen Abschnitts des Rahmens 84 durch einen Halterahmen 88 montiert. Der Hubrahmen 86 ist vertikal verschiebbar in Gleitnuten 88a, die in dem Halterahmen 88 ausgebildet sind, eingesetzt und mehrere Schrauben 90, welche drehbar in dem Halterahmen 88 eingesetzt sind, sind in den Hubrahmen 86 geschraubt. Eine der Schrauben 90 steht über den Rahmen 84 vor und ein Griff 90a ist an dem oberen Ende der so vorstehenden Schrauben 90 vorgesehen. Zwischen den Schrauben 90 ist ein Übertragungsmechanismus 91 mit Zahnrollen 91a und einer Kette 91b vorgesehen, wobei alle Schrauben 90 gegenseitig verriegelt sind. Mit einer Drehung des Griffs 90a bewegt sich der Hubrahmen 86 zusammen mit dem Drehkopf 80 vertikal.
Ferner ist ein Verriegelungsmechanismus 92 zwischen dem Drehtisch 12 und dem Drehkopf 80 angeordnet, um den Drehkopf 80 zusammen mit dem Drehtisch 12 zu drehen. Der Verriegelungsmechanismus 92 ist durch Verbinden einer ersten und einer zweiten Innenverzahnung 94 und 96 miteinander durch ein erstes und ein zweites Planetengetriebe 98 und 100, die mit der ersten bzw. der zweiten Innenverzahnung 94 und 96 in Eingriff stehen aufgebaut, wobei die Innenverzahnungen 94 und 96 in dem Drehtisch 12 bzw. dem Drehkopf 80 ausgebildet sind.
Die erste und die zweite Innenverzahnung 94 und 96 sind so ausgebildet, dass sie den gleichen Durchmesser haben. Die erste Innenverzahnung 94 ist integral in dem Innenumfang des Drehtisches 12 ausgebildet, während die zweite Innenverzahnung 96 integral in dem Innenumfang des Drehkopfes 80 ausgebildet ist. Das erste und das zweite Planetengetriebe 98 und 100 sind ebenfalls mit dem gleichen Durchmesser ausgebildet und sind außerhalb eines Schwenkbereichs des Außentisches 14b, welcher durch den Schwenkdrehantriebsnocken 42 schwenkbar gedreht wird, positioniert, um eine Störung der Bewegung des Tisches 14 durch die Getriebe 98 und 100 zu verhindern, wie in 3 dargestellt. Das erste und das zweite Planetengetriebe 98 und 100 sind integral miteinander durch eine Verbindungswelle 102 verbunden, und die Verbindungswelle 102 ist drehbar durch ein Lagerelement 104 gehalten, das an dem Innentisch 14a befestigt ist. Das zweite Planetengetriebe 100 ist unter Berücksichtigung des Maßes des vertikalen Weges des Drehkopfes 80 axial lang ausgebildet.
In dem wie oben aufgebauten berührungslosen Prüfsystem 10 dieses Ausführungsbeispiels wird, wenn die Dreheingangswelle 38 gedreht wird, um sowohl den Dauerdrehantriebsnocken 40 als auch den Schwenkdrehantriebsnocken 42 zu drehen, der Drehtisch 12 kontinuierlich durch die Drehung des Dauerdrehantriebsnockens 40 über den Revolverkopf 48 und die Dauerdrehausgangswelle 44 gedreht, und der Prüfgeräte-Montagetisch 14 wird schwenkbar durch den Schwenkdrehantriebsnocken 42 über den Revolverkopf 52 und die Schwenkdrehausgangswelle 46 in Richtungen gleich und entgegen der Drehrichtung des Drehtisches 12 vor und zurück gedreht. Dann werden die zu untersuchenden Produkte 18 nacheinander einzeln von der Zuführstrecke 16 auf die drehbaren Sitze 64 auf dem Drehtisch 12 aufgenommen und kontinuierlich durch den Drehtisch 12, der sich kontinuierlich dreht, befördert. Diese Beförderung der Produkte 18 wird stabil bewirkt, weil die oberen Abschnitte der Produkte 18 auf dem Drehtisch 12 durch die Aufsätze 82 des Drehkopfes 80 gehalten werden.
Auf dem Hinweg der Schwenkdrehung wird der Prüfgeräte-Montagetisch 14 synchron mit dem Drehtisch 12 in die gleiche Richtung wie die Drehrichtung des Drehtisches 12 gedreht, sodass der Projektor 30, der Durchlässigkeitssensor 31, die CCD-Kamera 32 und das Durchlicht 33, welche auf dem Prüfgeräte-Montagetisch 14 montiert sind, sich integral und synchron mit den zu untersuchenden Produkten 18 bewegen, die durch den Drehtisch 12 befördert werden. Während dieser synchronen Drehung beider Tische 12 und 14 werden die Produkte 18 durch die berührungslosen Prüfgeräte einschließlich der CCD-Kamera 32 untersucht, wodurch ein Zustand erzeugt werden kann, als ob die Produkte 18 durch ruhende Prüfgeräte untersucht würden, und daher kann die Prüfung mit einer hohen Genauigkeit bewirkt werden. In dem Bereich, in dem sich der Drehtisch 12 und der Prüfgeräte-Montagetisch 14 synchron zueinander bewegen, gibt es keine Relativbewegung zwischen den Produkten 18, der CCD-Kamera 32 und dem Durchlässigkeitssensor 31, sodass es ermöglicht wird, falls das Photographieren fortlaufend in diesem Bereich durchgeführt wird, um eine Anzahl von Bildern zu erhalten, und viele Messsignale erhalten werden, die erhaltenen vielen Bilder miteinander zu vergleichen und die erhaltenen Messsignale miteinander unter den gleichen Bedingungen zu vergleichen, und daher wird die hohe Prüfgenauigkeit erzielt. In letzter Zeit wurden Qualitätsstandards von Chemikalien, Speisen und Getränken immer strenger, aber das Prüfsystem dieses Ausführungsbeispiels erlaubt eine hochgenaue Prüfung von feinen Löchern im Glas und feinen Rissen und dergleichen. Die zu untersuchenden Produkte 18 sind nicht auf die oben genannten beschränkt, sondern es können verschiedene andere Produkte einschließlich elektronischer Komponenten als Produkte 18 verwendet werden.
Gemäß dem Systemaufbau dieses Ausführungsbeispiels können selbst während der Prüfung der zu untersuchenden Produkte 18 die Produkte 18 durch den Drehtisch 12 ohne Unterbrechung befördert werden, was eine hohe Produktivität gewährleistet. Nachdem die Prüfung der Produkte 18 vorüber ist, wird der Prüfgeräte-Montagetisch 14 prompt in die Richtung entgegen der Drehrichtung des Drehtisches 12 gedreht, um zu seiner Ausgangsposition zurück zu kehren, und er ist nun für die nächste Prüfarbeit bereit.
Die zu prüfenden Produkte 18, die auf dem Drehtisch 12 untersucht worden sind, werden zu der Ausgabestrecke 20 ausgegeben, dann passieren die nicht-defekten Produkte die Schraube 68a des Sortierers 68 und werden anschließend in den ersten Speicherabschnitt 72 durch den Kanal 70c und den ersten Sortierkanal 70a mittels des dargestellten Pendels 70f aufgenommen. Dagegen wird für ein defektes Produkt das Pendel 70f geschwenkt, um das defekte Produkt durch den Kanal 70d und den zweiten Sortierkanal 70b in den zweiten Speicherabschnitt 72a zu speichern.
Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel die von dem Projektor 30 und dem Durchlicht 33 ausgesendeten Lichtstrahlen verwendet werden, um die zu untersuchenden Produkte 18 zu prüfen, bedeutet dies keine Einschränkung, sondern solche Prüfgeräte können auch durch Prüfgeräte ersetzt werden, welche zum Beispiel Röntgenstrahlen oder eine elektromagnetische Welle verwenden.
Da in diesem Ausführungsbeispiel der Drehkopf 80 mit Aufsätzen 82 zum Halten der oberen Abschnitte der zu untersuchenden Produkte 18 über dem Drehtisch 12 in einem Hängezustand von dem oberen Teil des Rahmens 84 durch sowohl den Halterahmen 88 als auch den Hubrahmen 86 gehalten wird, kann ein offener Raum ohne Hindernis über den gesamten Umfang sowohl des Drehtisches 12 als auch des Drehkopfes 80 über dem Drehtisch 12 und unter dem Drehkopf 80 gebildet werden. Somit gibt es, wenn die Produkte 18 durch solche berührungslosen Prüfgeräte wie den Projektor 30, den Durchlässigkeitssensor 31, die CCD-Kamera 32 und das Durchlicht 33 untersucht werden, kein Hindernis zwischen diesen Prüfgeräten, die in einer Sandwich-Beziehung zu dem Drehtisch 12 und den auf dem Drehtisch 12 getragenen Produkten 18 angeordnet sind. Folglich kann das Prüfvermögen der Prüfgeräte in einem ausreichenden Maß gezeigt werden, die Konstruktion der Prüfgeräte für die Produkte 18 kann frei eingestellt werden, und die Prüfung der Produkte 18 durch die Prüfgeräte kann mit einer hohen Genauigkeit und über einen weiten Bereich ausgeführt werden.
Der Hubrahmen 86, welcher den Drehkopf 80 drehbar hält, ist an dem an dem Rahmen 84 befestigten Halterahmen 88 durch Schrauben 90 in einer vertikal bewegbaren Weise montiert. So wird der Drehkopf 80 durch Betätigung des Drehgriffs 90a vertikal bewegt. Durch Bewegen des Drehkopfes 80 nach oben und unten, um seine Höhe einzustellen, wird es möglich, mehrere Produkte 18 verschiedener Höhen mittels eines einzigen Prüfsystems zu untersuchen.
Ferner ist der Drehkopf 80, welcher in einem Hängezustand von dem oberen Ende des Rahmens 84 gehalten wird, mit dem Drehtisch 12 mittels des Verriegelungsmechanismus 92 verriegelt. Der Verriegelungsmechanismus 92 besteht aus der ersten und der zweiten Innenverzahnung 94 und 96, die in dem Drehtisch 12 bzw. dem Drehkopf 80 ausgebildet sind, und einem Paar eines ersten und eines zweiten miteinander verbundenen Planetengetriebes 98 und 100, die mit der ersten bzw. der zweiten Innenverzahnung 94 und 96 in Eingriff stehen. Das erste und das zweite Planetengetriebe 98 und 100 werden durch den Prüfgeräte-Montagetisch 14 gehalten. Mit diesem Aufbau drehen sich, wenn die erste Innenverzahnung 94 zusammen mit dem Drehtisch 12 gedreht wird, das mit der ersten Innenverzahnung 94 in Eingriff stehende erste Planetengetriebe 98 und das mit dem ersten Planetengetriebe 98 durch die Verbindungswelle 102 verbundene zweite Planetengetriebe 100, und ferner dreht sich auch die mit dem zweiten Planetengetriebe 100 in Eingriff stehende zweite Innenverzahnung 96, wodurch der Drehkopf 80 synchron mit dem Drehtisch 12 gedreht werden kann.
Da das erste und das zweite Planetengetriebe 98 und 100 durch den Prüfgeräte-Montagetisch 14 durch das Lagerelement 104 gehalten werden, können, selbst wenn sich der Tisch 14 bezüglich des Drehtisches 12 relativ dreht, die erste und die zweite Innenverzahnung 94 und 96 mit einer gleichen Geschwindigkeit gedreht werden, und damit können sowohl der Drehtisch 12 als auch der Drehkopf 80 immer synchron gedreht werden. Insbesondere gibt es während der Dauer der Prüfung, bei welcher der Drehtisch 12 und der Prüfgeräte-Montagetisch 14 synchron drehen, keine Relativdrehung zwischen den Tischen 12 und 14, sodass sich das erste und das zweite Planetengetriebe 98 und 100 nicht drehen. Somit gibt es, obwohl der Verriegelungsmechanismus 92 benutzt wird, keine durch die Anwendung des Verriegelungsmechanismus 92 verursachte Vibration. D. h. die Prüfung kann in einem vibrationsfreien Zustand ausgeführt werden und es kann eine extrem hohe Genauigkeit der Prüfarbeit sichergestellt werden.
Ferner wird zum Antreiben des Drehtisches 12 und des Prüfgeräte-Montagetisches 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Verwendung des Dauerdrehantriebsnockens 40 und des Schwenkdrehantriebsnockens 42 die Drehung der Dreheingangswelle 38 in die kontinuierliche Drehung des Drehtisches 12 und die Schwenkdrehung des Prüfgeräte-Montagetisches 14 umgewandelt. So gibt es kein Spiel bei der Bewegungsübertragung und die genaue Funktion kann immer realisiert werden. Ferner wird durch Versehen des Drehtisches 12 mit den Positioniernuten und Löchern oder dergleichen für die zu untersuchenden Produkte 18 auf der Oberfläche davon die Positioniergenauigkeit der Produkte 18 verbessert und es ist möglich, die Bildunschärfe und Defokussierung zu vermeiden. Ferner kann es möglich werden, die CCD-Kamera 32 und den Durchlässigkeitssensor 31 auf dem Prüfgeräte-Montagetisch 14 in der für die Untersuchung gewünschten Richtung zu montieren, was es möglich macht, eine Anzahl Prüfungen gleichzeitig durchzuführen.
Wie oben ausgeführt, kann gemäß dem berührungslosen Prüfsystem im ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, da der Drehkopf, welcher die oberen Abschnitte der zu untersuchenden Messproben hält, über dem Drehtisch gehalten wird, ein offener Raum ohne Hindernis über den gesamten Umfang sowohl des Drehtisches als auch des Drehkopfes über dem Drehtisch und unter dem Drehkopf gebildet werden. Somit gibt es bei der Prüfung der Messproben durch die berührungslosen Prüfgeräte kein Hindernis zwischen den Prüfgeräten und den Messproben. Demgemäß kann das Prüfvermögen der Prüfgeräte in einem zufriedenstellenden Ausmaß gezeigt werden, die Konstruktion der Prüfgeräte für Messproben kann frei konstruiert werden, und daher kann die Prüfung der Messproben durch die Prüfgeräte mit einer hohen Genauigkeit und über einen weiten Bereich durchgeführt werden.
Außerdem ist es nicht notwendig, da der Drehkopf in dem Raum über dem Drehtisch gehalten wird, welcher Raum ein toter Raum über dem Messproben-Beförderungspfad und ohne Hindernis in dem Systemaufbau ist, irgendeinen speziellen Raum zum Montieren des Drehkopfes zu sichern. Eine geeignete Konstruktion des Drehkopfes kann durch effektives Nutzen eines solchen toten Raums realisiert werden.
Gemäß dem berührungslosen Prüfsystem im zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, da der Drehkopf vertikal bewegbar gehalten ist, die Messproben-Halteposition durch den Drehkopf nach oben und unten variiert werden, wodurch mehrere Messproben unterschiedlicher Höhen mittels eines einzigen Prüfsystems untersucht werden können.
Ferner weist gemäß dem berührungslosen Prüfsystem im dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Verriegelungsmechanismus ein Paar einer ersten und einer zweiten Innenverzahnung, die in dem Drehtisch bzw. dem Drehkopf ausgebildet sind, ein Paar eines ersten und eines zweiten Planetengetriebes, die mit der ersten bzw. der zweiten Innenverzahnung in Eingriff stehen, und eine Verbindungswelle, die durch den Prüfgeräte-Montagetisch gehalten wird, um das erste und das zweite Planetengetriebe integral miteinander zu verbinden, auf. Demgemäß drehen sich, wenn die erste Innenverzahnung zusammen mit dem Drehtisch gedreht wird, das erste Planetengetriebe, das mit der ersten Innenverzahnung in Eingriff steht, und das zweite Planetengetriebe, das mit dem ersten Planetengetriebe verbunden ist, und es dreht sich auch die zweite Innenverzahnung, die mit dem zweiten Planetengetriebe in Eingriff steht. Auf diese Weise kann der Drehkopf synchron mit dem Drehtisch gedreht werden.
Insbesondere können, da das erste und das zweite Planetengetriebe durch den Prüfgeräte-Montagetisch gehalten werden, die ersten und die zweite Innenverzahnung mit einer gleichen Geschwindigkeit gedreht werden, und der Drehtisch und der Drehkopf können unabhängig davon, ob der Prüfgeräte-Montagetisch ein fester Typ oder ein drehbarer Typ, welcher nötigenfalls bezüglich des Drehtisches relativ gedreht wird, ist, immer synchron gedreht werden.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Dreheingangswelle gedreht, um den Dauerdrehantriebsnocken und den Schwenkdrehantriebsnocken zu drehen, der Drehtisch wird kontinuierlich über den Revolverkopf und die Dauerdrehausgangswelle gedreht, und analog wird der Prüfgeräte-Montagetisch kontinuierlich gedreht, um über den Revolverkopf und die Schwenkdrehausgangswelle hin und her zu drehen. Dadurch werden die Messproben kontinuierlich durch den kontinuierlich drehenden Drehtisch befördert. Außerdem wird, da der Prüfgeräte-Montagetisch synchron mit dem Drehtisch gedreht wird, wenn er in die gleiche Richtung wie die Drehrichtung des Drehtisches gedreht wird, das auf dem Prüfgeräte-Montagetisch montierte berührungslose Prüfgerät zusammen synchron mit den durch den Drehtisch beförderten Messproben bewegt. Während der synchronen Drehung beider Tische können die Messproben durch das berührungslose Prüfgerät untersucht werden, wodurch ein Zustand realisiert werden kann, als ob ruhende Messproben durch das ruhende Prüfgerät untersucht werden, sodass die Prüfung mit hoher Genauigkeit bewirkt werden kann.
Ferner können, wenn die Prüfung für die Messproben durch das berührungslose Prüfgerät durchgeführt wird, die Messproben durch den Drehtisch ohne Unterbrechung befördert werden, was eine hohe Produktivität gewährleistet.
Außerdem kann in der vorliegenden Erfindung die kontinuierliche Drehung des Drehtisches und die Schwenkdrehung des Prüfgeräte-Montagetisches durch die Verwendung des Dauerdrehantriebsnockens und des Schwenkdrehantriebsnockens erzielt werden. Demgemäß gibt es kein Spiel in einer Reihe einer Bewegungsübertragung, ein exakter Betrieb kann kontinuierlich realisiert werden und die exakte Drehbewegung der Tische kann realisiert werden. Somit zeigt die vorliegende Erfindung die Effekte einer Verbesserung der Prüfgenauigkeit bei der Prüfarbeit aufgrund der Wirkung durch die Genauigkeit der Drehbewegung der Tische.

Claims

Berührungsloses Prüfsystem (10) mit einem ringförmigen Drehtisch (12), der gedreht wird, um Messproben (18) zu befördern; einem Prüfgeräte-Montagetisch (14), der innerhalb und außerhalb des Drehtisches (12) in einer Sandwichbeziehung zu dem Drehtisch (12) angeordnet ist, wobei der Prüfgeräte-Montagetisch (14) mit der Drehung des Drehtisches (12) um eine Drehachse des Drehtisches (12) drehbar ist und ein auf dem Prüfgeräte-Montagetisch (12) montiertes berührungsloses Prüfgerät (30, 32) zur Prüfung der durch das Prüfsystem (12) durch Beförderung auf dem Drehtisch (12) gelangenden Messproben aufweist; einem Drehkopf (80), der über dem Drehtisch (12) gehalten und um die Drehachse des Drehtisches (12) drehbar ist, um die oberen Abschnitte der durch den Drehtisch (12) beförderten Messproben (18) zu halten; und einem Verriegelungsmechanismus (92), der angeordnet ist, um den Drehkopf (80) synchron mit dem Drehtisch (12) zu drehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfsystem weiter aufweist: eine Drehantriebswelle (38), die drehbar angetrieben ist und die einen ersten Drehantriebsnocken (40) und einen zweiten Drehantriebsnocken (42) aufweist, welche koaxial nebeneinander auf der Drehantriebswelle (38) montiert sind; eine erste Drehausgangswelle (44), welche im Wesentlichen senkrecht bezüglich der Drehantriebswelle (38) ausgerichtet ist und durch einen ersten Revolverkopf (48) kontinuierlich gedreht wird, wobei der erste Revolverkopf (48) erste Nockenstößel (50) aufweist, die mit dem ersten Drehantriebsnocken (40) in Gleitkontakt stehen; und eine zweite Drehausgangswelle (46), welche im Wesentlichen senkrecht bezüglich der Drehantriebswelle (38) ausgerichtet ist und durch einen zweiten Revolverkopf (52) gedreht wird, wobei der zweite Revolverkopf (52) zweite Nockenstößel (54) aufweist, die in Gleitkontakt mit dem zweiten Drehantriebs nocken (42) stehen; wobei der erste und der zweite Drehantriebsnocken (40, 42) und die ersten und die zweiten Nockenstößel (50, 54) so ausgerichtet sind, dass der Drehtisch (12) kontinuierlich durch die erste Drehausgangswelle (44) gedreht wird, der Prüfgeräte-Montagetisch (14) durch die zweite Drehausgangswelle (46) vor und zurück gedreht wird, und, wenn der Prüfgerät-Montagetisch (14) in die gleiche Richtung wie die Drehrichtung des Drehtisches (12) gedreht wird, der Prüfgeräte-Montagetisch (14) synchron zu dem Drehtisch (12) gedreht wird.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem der Drehkopf (80) vertikal bewegbar gehalten ist.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem der Verriegelungsmechanismus (92) einen Planetengetriebemechanismus enthält, welcher aufweist: ein Paar einer ersten und einer zweiten Innenverzahnung (94, 96), welche in dem Drehtisch (12) bzw. dem Drehkopf (80) ausgebildet sind; ein Paar eines ersten und eines zweiten Planetengetriebes (98, 100), welche mit der ersten bzw. der zweiten Innenverzahnung (94, 96) in Eingriff stehen; und eine Verbindungswelle (102), die durch den Prüfgeräte-Montagetisch (14) gehalten ist, um das erste und das zweite Planetengetriebe (98, 100) integral miteinander zu verbinden.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 3, bei welchem die erste und die zweite Innenverzahnung (94, 96) das gleiche Modul besitzen und integral an dem Innenumfang des Drehtisches (12) bzw. dem Innenumfang des Drehkopfes (80) gebildet sind, das erste und das zweite Planetengetriebe (98, 100) ebenso das gleiche Modul besitzen, und die Verbindungswelle (102) zur Verbindung beider Planetengetriebe (98, 100) drehbar durch ein an dem Prüfgeräte-Montagetisch (14) vorgesehenes Lagerelement (104) gehalten ist.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 3, bei welchem der Drehkopf (80) vertikal bewegbar gehalten ist und das mit der zweiten Innenverzahnung (96) in dem Drehkopf (80) in Eingriff stehende zweite Planetengetriebe (100) im Verhältnis zu dem vertikalen Weg des Drehkopfes (80) axial lang ausgebildet ist.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 2, ferner mit einem Halterahmen (88), der über dem Drehtisch (12) angeordnet und mit einer sich vertikal erstreckenden Gleitnut (88a) ausgebildet ist; einem ringförmigen Hubrahmen (86), der vertikal bewegbar durch die Gleitnut (88a) an dem Halterahmen (88) befestigt ist; und einem Lager (86a), das an dem Innenumfang des Hubrahmens (86) vorgesehen ist, um den Außenumfang des Drehkopfes (80) drehbar zu halten, wobei der Drehkopf (80) von dem Halterahmen (88) durch den Hubrahmen (86) vertikal bewegbar und drehbar abgehängt ist.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 6, ferner mit Schrauben (90), die drehbar durch den Halterahmen (88) gehalten und in Eingriff mit dem Hubrahmen (86) geschraubt sind; und einem Kraftübertragungsmechanismus (91) mit an den Schrauben (90) befestigten Zahnrollen (91a) und einer an den Zahnrollen (91a) geführten Kette 191b) für die Übertragung einer Antriebskraft.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem der Drehtisch (12) mit einem Eingangsgetriebe (58) versehen ist, ein Ausgangsgetriebe (56) an der ersten Drehausgangswelle (44) vorgesehen ist und mit dem Eingangsgetriebe (58) in Eingriff steht, der der ersten Drehausgangswelle (44) zugeordnete erste Revolverkopf (48) kreisförmig ist und an der ersten Drehausgangswelle (44) befestigt ist, und die ersten Nockenstößel (50) drehbar an dem Außenumfang des ersten Revolverkopfes (48) vorgesehen sind, um so mit dem ersten Drehantriebsnocken (40) in Gleitkontakt zu kommen.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem eine Haltewelle (22) an einer Drehachsenposition des Prüfgeräte-Montagetisches (14) vorgesehen ist, die zweite Drehausgangswelle (46) mit der Haltewelle (22) verbunden ist, der der zweiten Drehausgangswelle (46) zugeordnete zweite Revolverkopf (52) sektorförmig ist und an der zweiten Drehausgangswelle (46) befestigt ist, und die zweiten Nockenstößel (54) drehbar an dem Außenumfang des zweiten Revolverkopfes (52) vorgesehen sind, um so mit dem zweiten Drehantriebsnocken (42) in Gleitkontakt zu kommen.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem der erste Drehantriebsnocken (40) und der zweite Drehantriebsnocken (42), welche die Drehgeschwindigkeit des Drehtisches (12) und jene des Prüfgeräte-Montagetisches (14) bestimmen, Nockenkurven besitzen, die so konstruiert sind, dass zu einem Takt, bei welchem der Prüfgeräte-Montagetisch (14) in die gleiche Richtung wie die Drehrichtung des Drehtisches (12) dreht, die Drehgeschwindigkeit des Prüfgeräte-Montagetisches (14) und jene des Drehtisches (12) zueinander gleich sind, während zu einem Takt, bei welchem der Prüfgeräte-Montagetisch (14) in die Richtung entgegen der Drehrichtung des Drehtisches (12) dreht, die Drehgeschwindigkeit des Prüfgeräte-Montagetisches (14) höher als jene des Drehtisches (12) ist.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem der Drehtisch (12) in einer Ringform gebildet ist, der Prüfgerät-Montagetisch (14) einen in einem Raum innerhalb des Drehtisches (12) angeordneten Innentisch (14a) und einen in einem Raum außerhalb des Drehtisches (12) in einer zu dem Innentisch (12) gegenüber liegenden Beziehung angeordneten Außentisch (14b) aufweist, eine Haltewelle (22) integral an einer Drehachsenposition des Innentisches (12) vorgesehen ist, ein sich zur Außenseite des Drehtisches (12) erstreckender Arm (24) integral an der Haltewelle (22) vorgesehen ist, und der Außentisch (14b) integral an dem Arm (24) befestigt ist.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 11, bei welchem das berührungslose Prüfgerät (30, 32) auf jedem des Innentisches (14a) und des Außentisches (14b) in einer gegenüber liegenden Beziehung zu dem Drehtisch (12) angeordnet ist und die beförderten Messproben (18) dazwischen positioniert sind.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 12, bei welchem das berührungslose Prüfgerät (30, 32) einen Projektor (30) zum Aussenden eines Lichts, um durch jede der Messproben (18) reflektiert zu werden, und eine CCD-Kamera (32) zum Photographieren jeder der Messproben (18), um ein Bild davon zu erhalten, aufweist, wobei der Projektor (30) und die CCD-Kamera (32) auf dem Innentisch (14a) bzw. dem Außentisch (14b) angeordnet sind, ein Bild der durch jede Messprobe (18) durch das von dem Projektor (30) ausgesendete Licht reflektierten Reflexion durch die CCD-Kamera (32) photographiert wird und die Messprobe (18) auf der Basis des so erhaltenen Bildes davon untersucht wird.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 12, bei welchem das berührungslose Prüfgerät (30, 32) ein Durchlicht (33) zum Aussenden von Licht, um durch jede der Messproben (18) zu laufen, und einen Durchlässigkeitssensor (31) zum Messen des so übertragenen Lichts aufweist, wobei das Durchlicht (33) und der Durchlässigkeitssensor (31) auf dem Innentisch (14a) bzw. dem Außentisch (14b) angeordnet sind und das übertragene Licht durch jede Messprobe (18) nach Aussenden von dem Durchlicht (33) durch den Durchlässigkeitssensor (31) gemessen wird, um die Messprobe (18) zu untersuchen.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem das berührungslose Prüfgerät Röntgenstrahlen und eine elektromagnetische Welle verwendet.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem der Drehkopf (80) mit vertikal verschiebbaren eingesetzten Stäben (82a) und Federn (82b) zum Drücken der Stäbe (82a) nach unten versehen ist und Aufsätze (82) zum Halten der oberen Abschnitte der Messproben (18) jeweils an den unteren Enden der Stäbe (82a) vorgesehen sind.
Berührungsloses Prüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem eine Zufuhrstrecke (16) zum Zuführen der Messproben (18) auf den Drehtisch (12) und eine Ausgabestrecke (20) zum Ausgeben der Proben (18) von dem Drehtisch (12) um den Drehtisch (12) voneinander in der Umfangsrichtung des Drehtisches (12) beabstandet angeordnet sind.