DE8915957U1 - Vorrichtung zum Erkennen von Doppelteilen - Google Patents
Vorrichtung zum Erkennen von DoppelteilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen von Doppelteilen beim Transport und bei der Beschickung von
Maschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Werden Teile wie Blechtafeln und -platten, Ronden, Zuschnitte, Formplatinen usw. aus magnetischen oder nichtmagnetischen
Metallen, aus Kunststoff oder Pappe und dgl. automatisch transportiert und Maschinen, wie z.B. Pressen,
Stanzen, Scheren oder sonstigen Umformmaschinen zugeführt, so tritt es häufig auf, daß zwei oder sogar mehr dieser
Teile aufeinanderliegen. Dies tritt insbesondere bei der automatischen Entnahme von Blechen und Ronden aus einem
Stapel auf. Der Grund hierfür kann darin liegen, daß die Teile verölt oder angerostet sind, daß plane Teile aneinan-
Postgiroamt: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Ueuföchs Bank AG Villingen (BLZ 69470039) 146332
derhaften, daß die Teile magnetisiert sind, daß die Teile verklebt oder elektrostatisch aufgeladen sind usw. Die Maschinen,
wie Pressen, Stanzen, Umformmaschinen usw. sind in der Regel so gebaut, daß nur ein Teil umgeformt, gestanzt
oder in sonstiger Weise bearbeitet wird. Werden zwei aufeinander liegende Teile zugeführt, so können durch Überlastung
der Maschine und/oder Zerstörung der oft sehr teuren Werkzeuge hohe Schaden durch Produktionsausfall und Reparaturkosten
entstehen.
Zur Vermeidung solcher Schaden sind verschiedenartige Vorrichtungen
zum Erkennen von Doppelteilen bekannt.
Eine bekannte Vorrichtung arbeitet mit einem Sensor, der einen Permanentmagneten oder Elektromagneten aufweist. Der
Sensor wird auf die Oberfläche des Teiles aufgesetzt und magnetisch gehalten, wobei der Magnetfluß gemessen wird.
Die Vorrichtung ist nur für ferromagnetische Teile geeignet. Es kann nur stationär kontrolliert werden; eine Kontrolle
an durchlaufenden Teilen ist nicht möglich. Die stationäre Kontrolle erfordert ein Anhalten der Teile, was einen
erhöhten Zeit-und Energiebedarf bedeutet. Die Kontrolle an dem ruhenden Teil ist darüber hinaus auch unsicher, da
die Kontrolle bei zwei gegeneinander verschoben aufeinanderliegenden Teilen in einem Bereich erfolgen kann, in dem
sich nur eines der Teile befindet. Die Zufuhr eines Doppelteiles wird in diesem Falle nicht erkannt. Weitere Nachteile
bestehen darin, daß die Vorrichtung auf Oberflächenbeschaffenheit und eventuelle Oberflächenbeschichtung der
Teile empfindlich ist. Der Sensor oder seine Betriebsbedingungen müssen an das Material und die Materialstärke der
Teile angepaßt werden, was Umrüstzeiten notwendig macht. Schließlich ist die Erkennung von Doppelteilen auch unzuverlässig.
Werden Doppelteile zugeführt, die nicht dicht aufeinanderliegen sondern gegeneinander gewölbt sind, so
daß ein Luftspalt zwischen den Teilen vorhanden ist, so kann unter Umständen irrtümlich nur ein Einzelteil festgestellt
werden.
Eine weitere bekannte Vorrichtung weist einen Sensor auf, der auf das Teil aufgesetzt wird und den in dem Teil erzeugten
Wirbelstrom mißt. Diese Vorrichtung ist in der Anwendung nicht auf ferromagnetische Teile beschränkt. Die
Teile müssen jedoch aus einem elektrisch leitenden Material bestehen, so daß z.B. Kunststoffteile oder Pappezuschnitte
nicht kontrolliert werden können. Auch diese Vorrichtung arbeitet nur stationär. Der Sensor muß den unterschiedlichen
Materialeigenschaften und Materialstärken angepaßt werden und ist für Oberflächenbeschaffenheit empfindlich.
Auch ein zwischen nicht dicht aufeinanderliegenden Doppelblechen verbleibender Luftspalt kann die Erkennung der Doppelteile
verhindern.
Weiter sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen die Teile zwischen zwei einander gegenüber angeordneten Sensoren hindurchlaufen.
Es wird die durch den einen Sensor in dem gegenüberliegenden Sensor erzeugte Induktion gemessen. Die
unterschiedliche Abschirmung durch Einzelteile und Doppelteile dient zur Kontrolle. Die Vorrichtung eignet sich im
wesentlichen nur für die Doppelteilekontrolle von metallischen Teilen. Es ist eine Anpassung der Sensoren oder zu-
-A-
mindest deren Betriebsbedingungen an die Materialbeschaffenheit und Materialstärke der Teile notwendig. Weisen die
zu kontrollierenden Teile permanentmagnetische Eigenschaften auf, so erzeugen die durchlaufenden Teile eine zusätzliche
Induktion, die die Erkennung stört. Die Vorrichtung kann daher vorzugsweise nur zur stationären Kontrolle bei
ruhenden Teilen eingesetzt werden.
Weiter ist eine Vorrichtung bekannt, bei welcher zwei Sensoren auf der gleichen Seite der zu kontrollierenden Teile
angeordnet sind. Einer der Sensoren weist einen Permanentmagneten auf und mißt die Haftkraft, während der andere den
in dem Teil erzeugten Wirbelstrom mißt. Die Vorrichtung kann somit ferromagnetische und nichtferromagnetische metallische
Teile kontrollieren. Es treten jedoch dieselben Probleme auf, die oben in Verbindung mit den Vorrichtungen
mit einem Sensor erläutert wurden.
Schließlich sind auch noch Vorrichtungen bekannt, bei welchen die durchlaufenden Teile mechanisch abgetastet werden,
um aus der abgetasteten Dicke die Zuführung von Doppelteilen zu erkennen. Auch diese Vorrichtungen können nur stationär
arbeiten, was zu den oben erläuterten Schwierigkeiten führt. Außerdem sind diese Vorrichtungen einem Verschleiß
unterworfen und in der Praxis anfällig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung zum Erkennen von Doppelteilen beim Transport und bei der Beschickung von Maschinen zur Verfügung zu
stellen, die eine hohe Zuverlässigkeit beim Erkennen von Doppelteilen aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß werden die durchlaufenden Teile berührungslos
durch Laser-Sensoren abgetastet. Die berührungslose Abtastung hat den Vorteil, daß die Sensoren keinem Verschleiß
unterworfen sind.
Die Abtastung der durchlaufenden Teile mittels Laserstrahlen
ermöglicht eine Doppelteilekontrolle unabhängig von dem Material und der Oberflächenbeschaffenheit der Teile. Es
können Blechtafeln, Blechplatten, Ronden, Blechzuschnitte,
Formplatinen usw. überwacht werden, die aus ferromagnetischem oder nichtferromagnetischem Material bestehen, z.B.
aus Stahl, Aluminium, Messing, Zink, Kupfer und sonstigen Metallegierungen. Ebenso können auch Teile aus Kunststoff,
Pappe oder dgl. überwacht werden.
Da die Laser-Sensoren nur den Abstand der Oberfläche der durchlaufenden Teile messen, können mit denselben Sensoren
durchlaufende Teile mit unterschiedlichen Materialeigenschaften
überwacht werden, ohne daß eine Anpassung der Sensoren oder ihrer Betriebsparameter an die Materialeigenschaften
oder die Materialstärke notwendig ist.
Die Abstandsmessung ist kontinuierlich an den durchlaufenden Teilen möglich, ohne daß die Teile zur Abtastung angehalten
werden müssen. Durch die kontinuierliche Abtastung an den durchlaufenden Teilen werden Doppelteile zuverlässig
erkannt, auch wenn diese gegeneinander verschoben sind und die Teile unregelmäßige Umrisse aufweisen. Selbstverständlich
ist auch ein stationäres Messen im Bedarfsfalle möglich.
Da nur die Summe der von den beiden Sensoren gemessenen Abstände ausgewertet wird, ist die Lage der durchlaufenden
Teile in bezug auf die Sensoren unkritisch. Es können ebene, gewellte, gewölbte und gebogene Teile kontrolliert werden.
Ebenso beeinträchtigen Vibrationen oder ein Flattern der zugeführten Teile die Überwachung nicht.
Da nur jeweils der Abstand zwischen den Sensoren und der diesen zugewandten Oberfläche gemessen und ausgewertet
wird, ist es ohne Einfluß, ob doppelt zugeführte Teile dicht aufeinanderliegen oder ob sich ein Luftspalt zwischen
diesen Teilen befindet.
Da die Lage der durchlaufenden Teile in bezug auf die Laser-Sensoren
unkritisch ist, können diese Sensoren unabhängig von der Transportbahn oder der zu beschickenden Maschine
in einem eigenen Gestell justiert und montiert werden. Die Justage dieses Gestelles gegenüber der Maschine oder
Transporteinrichtung erfordert keine Präzision.
Erfindungsgemäß ist somit mit einfachen, preisgünstigen
Mitteln ein Erkennen von Doppelteilen mit höchster Zuverlässigkeit möglich.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur schematisch
die Anordnung der Laser-Sensoren zeigt.
Zwei Laser-Sensoren 1 und 2 sind in einem festen Abstand A einander gegenüber angeordnet. Die Laser-Sensoren 1 und 2
sind an sich bekannte Laser-Sensoren zur Abstandsmessung, die vorzugsweise auf dem Prinzip des Laser-Interferometers
aufgebaut sind.
Um die Laser-Sensoren 1 und 2 in dem vorgegebenen Abstand A zu halten, können diese fest an einer Transport- oder Beschickungseinrichtung
montiert sein. Vorzugsweise sind die Laser-Sensoren 1 und 2 an einem gesonderten, nicht dargestellten
Gestell befestigt.
Zwischen den einander zugewandten Flächen der Laser-Sensoren 1 und 2, an denen jeweils der Laserstrahl austritt,
laufen die zu überwachenden Teile im wesentlichen parallel zu den einander zugewandten Flächen der Laser-Sensoren 1
und 2 hindurch. Die Teile, von denen in der Zeichnung eines schraffiert angedeutet ist, werden dabei von einer nicht
dargestellten Transport- oder Beschickungseinrichtung gefördert .
Die Laser-Sensoren 1 und 2 messen jeweils den Abstand a
bzw. a„ zwischen dem jeweiligen Sensor und der diesem zugewandten Oberfläche des durchlaufenden Teiles. Die Abstandsmeßwerte der beiden Laser-Sensoren 1 und 2 werden in der nachfolgend beschriebenen Weise elektronisch, vorzugsweise digital, verarbeitet.
bzw. a„ zwischen dem jeweiligen Sensor und der diesem zugewandten Oberfläche des durchlaufenden Teiles. Die Abstandsmeßwerte der beiden Laser-Sensoren 1 und 2 werden in der nachfolgend beschriebenen Weise elektronisch, vorzugsweise digital, verarbeitet.
Die Abstandsmeßwerte a und a werden addiert und die
Summe wird von dem festen Abstand A der beiden Laser-Sensoren 1 und 2 subtrahiert. Dadurch erhält man die Materialstärke s des durchlaufenden Teiles. Da nur die Summe der Abstandsmeßwerte a und a ausgewertet wird, ist das
Ergebnis unabhängig von der Größe der einzelnen Abstandsmeßwerte, d.h. unabhängig davon, ob sich das durchlaufende Teil dem einen oder dem anderen Sensor stärker nähert. An die Justage der Laser-Sensoren 1 und 2 in bezug auf das durchlaufende Teil sind daher keine besonderen Anforderungen zu stellen. Ebenso ist die Führung des durchlaufenden Teiles in bezug auf die beiden Laser-Sensoren 1 und 2 ohne Einfluß. Insbesondere können nicht nur plane Teile, sondern auch gewellte, gewölbte oder in sonstiger Weise gebogene Teile gemessen werden.
Summe wird von dem festen Abstand A der beiden Laser-Sensoren 1 und 2 subtrahiert. Dadurch erhält man die Materialstärke s des durchlaufenden Teiles. Da nur die Summe der Abstandsmeßwerte a und a ausgewertet wird, ist das
Ergebnis unabhängig von der Größe der einzelnen Abstandsmeßwerte, d.h. unabhängig davon, ob sich das durchlaufende Teil dem einen oder dem anderen Sensor stärker nähert. An die Justage der Laser-Sensoren 1 und 2 in bezug auf das durchlaufende Teil sind daher keine besonderen Anforderungen zu stellen. Ebenso ist die Führung des durchlaufenden Teiles in bezug auf die beiden Laser-Sensoren 1 und 2 ohne Einfluß. Insbesondere können nicht nur plane Teile, sondern auch gewellte, gewölbte oder in sonstiger Weise gebogene Teile gemessen werden.
Der in der Auswerteelektronik ermittelte Wert A - (a +
a„) wird vorzugsweise rechnerisch verglichen mit einem
vorgegebenen Grenzwert, der vorzugsweise digital eingegeben werden kann. Als dieser Grenzwert wird vorgegeben die Stärke s der zu kontrollierenden Teile zuzüglich einer Sicherheitstoleranz ds, die einen Bruchteil der Materialstärke s beträgt. Die Sicherheitstoleranz kann beispielsweise 50 % der Materialstärke s sein.
a„) wird vorzugsweise rechnerisch verglichen mit einem
vorgegebenen Grenzwert, der vorzugsweise digital eingegeben werden kann. Als dieser Grenzwert wird vorgegeben die Stärke s der zu kontrollierenden Teile zuzüglich einer Sicherheitstoleranz ds, die einen Bruchteil der Materialstärke s beträgt. Die Sicherheitstoleranz kann beispielsweise 50 % der Materialstärke s sein.
Ergibt der Vergleich, daß der sich aus der Messung ergebende Wert A - (a. + a ) kleiner ist als der Wert s + ds,
so kann sich nur ein einziges Teil zwischen den Laser-Sensoren 1 und 2 befinden und abgetastet werden. Dies wird in einem Anzeigedisplay angezeigt.
so kann sich nur ein einziges Teil zwischen den Laser-Sensoren 1 und 2 befinden und abgetastet werden. Dies wird in einem Anzeigedisplay angezeigt.
Ist der sich aus der Messung ergebende Wert A - (a + a )
jedoch größer als der Wert s + ds, so werden mindestens zwei übereinanderliegende Teile durch die Laser-Sensoren 1 und 2 abgetastet. Bei Überschreitung dieses Grenzwertes wird sofort ein Signal ausgelöst, welches die Bearbeitungsmaschine und/oder den Transport bzw. die Beschickung der Maschine mit den Teilen stillsetzt. Das Display zeigt in diesem Falle ein Doppelteil an.
jedoch größer als der Wert s + ds, so werden mindestens zwei übereinanderliegende Teile durch die Laser-Sensoren 1 und 2 abgetastet. Bei Überschreitung dieses Grenzwertes wird sofort ein Signal ausgelöst, welches die Bearbeitungsmaschine und/oder den Transport bzw. die Beschickung der Maschine mit den Teilen stillsetzt. Das Display zeigt in diesem Falle ein Doppelteil an.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Doppelteilerkennung unabhängig davon ist, ob die doppelt liegenden Teile
dicht aufeinanderliegen oder ob ein Luftspalt zwischen den Teilen vorhanden ist.
Die Abtastung kann kontinuierlich an den in Pfeilrichtung
durchlaufenden Teilen erfolgen. Dadurch ist gewährleistet, daß die Doppelteileerkennung zuverlässig anspricht, wenn
sich zwei Teile nur in irgendeinem Bereich überlappen, der beim Durchlauf durch die Vorrichtung abgetastet wird.
Zum Umstellen der Vorrichtung auf die Kontrolle anderer Teile muß nur die Materialstärke s der neu zu kontrollierenden
Teile digital eingegeben werden. Die Auswerteelektronik errechnet sich den Grenzwert s + ds selbsttätig.
Sonstige Anpassungen der Laser-Sensoren 1 und 2 oder deren
Betriebsparameter an die Materialstärke oder die Materialeigenschaft
der Teile ist nicht notwendig.
Die Eingabe der Materialstärke kann auch über einen Zentralrechner
oder übergeordneten Rechner der Gesamtanlage vorgegeben werden.
In vereinfachter Ausführung kann die Materialstärke bzw. der Grenzwert s + ds auch über Dekadenschalter oder Tastatur
vorgegeben werden.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Erkennen von Doppelteilen beim Transport und bei der Beschickung von Maschinen mit zwei
einander gegenüber angeordneten Sensoren, zwischen denen die Teile hindurchlaufen, und mit einer den
Sensoren nachgeschalteten Auswerteelektronik, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren Laser-Sensoren (1, 2)
zur Abstandsmessung sind und daß die Auswerteelektronik eine Stufe zur Addition der Abstandsmeßwerte der Laser-Sensoren
(1, 2) und eine Stufe zum Vergleich der durch die Addition erhaltenen Summe mit einem vorgegebenen
Wert aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laser-Sensoren (1, 2) Laser-Interferometer
aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik einen digitalen Rechner
aufweist, der die Additionsstufe und Vergleichsstufe
bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik eine digitale Eingabe für
den vorgegebenen Wert aufweist.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8915957U DE8915957U1 (de) | 1989-01-16 | 1989-01-16 | Vorrichtung zum Erkennen von Doppelteilen |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE8915957U DE8915957U1 (de) | 1989-01-16 | 1989-01-16 | Vorrichtung zum Erkennen von Doppelteilen |
| DE19893901088 DE3901088A1 (de) | 1989-01-16 | 1989-01-16 | Verfahren und vorrichtung zum erkennen von doppelteilen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8915957U1 true DE8915957U1 (de) | 1992-06-04 |
Family
ID=25876810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8915957U Expired - Lifetime DE8915957U1 (de) | 1989-01-16 | 1989-01-16 | Vorrichtung zum Erkennen von Doppelteilen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8915957U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007042093A1 (de) * | 2005-10-12 | 2007-04-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und verfahren zum sortieren von flachen objekten, insbesondere postsendungen in form von briefen |
-
1989
- 1989-01-16 DE DE8915957U patent/DE8915957U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007042093A1 (de) * | 2005-10-12 | 2007-04-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und verfahren zum sortieren von flachen objekten, insbesondere postsendungen in form von briefen |
| US7629602B2 (en) | 2005-10-12 | 2009-12-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for detecting overlapping flat objects with a doubles detector and electronic images of first and second flat sides of an object |
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