EP0629979A2 - Münzprüfvorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP0629979A2
EP0629979A2 EP94107259A EP94107259A EP0629979A2 EP 0629979 A2 EP0629979 A2 EP 0629979A2 EP 94107259 A EP94107259 A EP 94107259A EP 94107259 A EP94107259 A EP 94107259A EP 0629979 A2 EP0629979 A2 EP 0629979A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide
light
disks
thickness
gauge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP94107259A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0629979A3 (de
Inventor
Winfried Dipl.-Ing. Beisel (Fh)
Hans-Michael Schwarz
Bodo Dr. Morgenstern
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grabener Pressensysteme & Co KG GmbH
Graebener Pressensysteme GmbH and Co KG
Original Assignee
Grabener Pressensysteme & Co KG GmbH
Graebener Pressensysteme GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grabener Pressensysteme & Co KG GmbH, Graebener Pressensysteme GmbH and Co KG filed Critical Grabener Pressensysteme & Co KG GmbH
Publication of EP0629979A2 publication Critical patent/EP0629979A2/de
Publication of EP0629979A3 publication Critical patent/EP0629979A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D5/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of coins, e.g. for segregating coins which are unacceptable or alien to a currency
    • G07D5/02Testing the dimensions, e.g. thickness, diameter; Testing the deformation

Definitions

  • the invention relates to a test device for round disks, preferably of the same dimensions, in which the disks run on a guide supporting them on the circumference and on at least one side along at least one gauge.
  • a test device for round disks preferably of the same dimensions, in which the disks run on a guide supporting them on the circumference and on at least one side along at least one gauge.
  • it means round or polygonal disks, round disks, possibly with a raised rim, embossed coins, washers or similar technical disks.
  • Test devices of this type are used to check coins or coin blanks in various processing stages for dimensional accuracy, in particular with regard to diameter, thickness, roundness and flatness, as well as completeness of the shape. So far, these tests have been carried out directly in front of or behind the machine performing the individual processing step, for example a coin press. Since such presses currently work with stroke rates of less than 1000 strokes per minute, the previously known test devices, with their mechanical gauges and calibres in particular, are still sufficient in terms of performance.
  • each individual machine must be provided with its own test device, which, due to the high precision with which the gauges must be manufactured, significantly increases the price of the machine. It would be beneficial here to be able to operate several presses together with just one test device. However, the performance of the known test devices is not sufficient for this. In addition, the test accuracy leaves something to be desired.
  • the object of the present invention is therefore to provide a test device with which a considerably higher throughput can be achieved.
  • This test device should be reliable, low-wear and easy to convert to other disc dimensions.
  • the guide is preceded by an inclined sliding plane, onto which the panes can be placed horizontally from above, and over which at least one collecting rail inclined relative to the horizontal runs into the guide at its lower end.
  • the invention has the advantage that a large amount can be picked up and processed by the test device, essentially disordered slices.
  • the coins slide under their own weight down the inclined plane and are caught by the inclined collecting rail from the vertical movement and diverted to the side. If the number of arriving disks increases so that the catch rail can no longer pick up all the disks and remove them to the side, the disks start to roll over and jump over the catch rail. they then fall back onto the inclined slide level and can be caught there by an additional rail, which may be fitted for these excess panes, and then also removed to the side.
  • panes which are also not caught by the second rail, then fall into an overflow channel at the lower end of the slide level, from which they are fed back onto the inclined slide level from above via a conveyor device.
  • the discs picked up by the collecting rail start to roll due to the lateral inclination of the collecting rails, which causes the high throughput of the test device according to the invention.
  • the slide plane is inclined between 10 ° and 70 ° with respect to the vertical, or the collecting rail between 10 ° and 60 ° with respect to the horizontal.
  • a particularly even throughput is achieved with an inclination of the sliding plane of approximately 25 ° and an inclination of the catch rail of approximately 30 °.
  • the collecting rail has a thickness that is smaller than the radius but larger than the thickness of the disks. In this way it can be achieved that many panes are gripped and those panes which tip over when they hit the collecting rail fall over the collecting rail and do not hinder the rapid rolling of the remaining panes.
  • the collecting rail can have a separating section at the lower end, which has a thickness less than or equal to the pane thickness. If two slices roll down the collecting rail directly next to one another, the separating section causes these two slices to be separated and only one continues to run on the collecting rail while the other falls away downwards.
  • the collecting rail is matched to the dimensions of the disks in terms of their thickness, it is expedient to attach them to the slide level in a detachable and interchangeable manner, or adjustable to the respective coin dimensions. This ensures that the device can be easily converted to round disks of various dimensions.
  • the catch rail can have cutouts on its side facing the sliding plane, so that dirt carried by the round disks can fall behind the rail and thus do not impair the smooth running of the round disks.
  • pneumatically controlled blowing nozzles are provided in the area of the collecting rails, which are controlled at intervals to remove the dirt that builds up.
  • the slice separated in the separating section then runs through a test station.
  • a diameter gauge according to the invention has two strips of light-sensitive elements which are arranged on one side of the disc plane essentially parallel to it in such a way that at least one of the strips runs essentially along the guide.
  • this diameter gauge according to the invention has a light source which is arranged on the opposite side of the disk plane and throws parallel light onto the light-sensitive elements. The round disks rolling along the guide cast a shadow on the light-sensitive elements, which generate corresponding signals that are processed by an evaluation unit.
  • one bar is parallel to the part of the guide which supports the disks on the circumference and the other is arranged approximately at right angles to the first bar.
  • the diameter can be calculated in a particularly simple manner from the end points of the shadow cast by the pane onto the strips of light-sensitive elements. But even if the strips of light-sensitive elements are parallel or at any angle to one another, the diameter of the disk passing by can be determined from the end points mentioned.
  • Either the light source can emit flashes of light or the light-sensitive elements record their signals only briefly; which prevents the shadow from smearing during the optical integration time due to the disk movement.
  • the height between the part of the guide which supports the disks on the circumference and the bar of photosensitive elements running parallel to this is less than 4/5 of the disk diameter. This ensures that discrete measured values are obtained without a grinding cut.
  • the gauge integrated in the test device is a thickness gauge, it can have at least one measuring system, which consists of a bar of optoelectronic, light-sensitive elements, which is arranged above or below the guide perpendicular to the plane of the pane, and a on the other side of the guide, a bar of several light sources arranged parallel to the first bar, which throw parallel light onto the photosensitive elements via imaging optics and an evaluation unit which processes the signals generated by the photosensitive elements. Since the parallel light bundles generated by these light sources are each angularly offset from one another, they radiate around the disk, which casts a shadow in each of the light bundles, the width of which is detected by the light-sensitive elements.
  • the measured width is enlarged compared to the actual width. Only the slightest measured width of the disc coincides with the actual. In this way, a wobbling movement of the disk to be measured can be compensated.
  • a bar with singular light-sensitive detectors a single continuous detector can be used, which works analog.
  • the detectors can also be arranged in areas, in particular in a polar coordinate system.
  • the parallel light bundles In the area of the lateral delimitation of the panes, the parallel light bundles must be able to reach the light-sensitive elements unhindered, apart from these panes themselves. For this it is necessary to provide suitable recesses in the slide level and the guide.
  • the thickness gauge can have at least two measuring systems arranged at an angle to one another.
  • the testing device in order that disks in which an incorrect dimension has been determined are sorted out, it is expedient for the testing device to have an ejection unit at the end of one or more gauges, the ejection unit in one embodiment according to the invention Is air nozzle, which is arranged in the region of the part of the guide supporting the disc on the side. A blast of air through this nozzle can push a disk past it from the running rail, so that it falls into a reject collection shaft assigned to the ejection unit.
  • the ejection can expediently also take place by means of electromagnets generating eddy current. Otherwise, the tour ends in a collecting shaft for "good" slices, from where the slices can be fed to a further processing step or to the final inspection or packaging.
  • the disks 4 slide down this slide level 6 until they meet a catch rail 7 which is arranged on the slide level 6 at a laterally inclined position.
  • the collecting rails 7, 10 In the case of the disks running along the collecting rails 7, 10, two disks (13) may run directly next to one another. So that this does not come in at the same time the gauges or calibres connected downstream of the collecting rail, the collecting rails 7, 10 have, at their lower end, singling sections 14 which have the thickness of a single disk.
  • the disks After the disks have been separated in the manner described, they roll or slide past a diameter gauge 16 and a thickness gauge 17 indicated only by the coordinate crosses for their sorting on a guide 15. Should it be determined in these teachings that the diameter or the thickness of the disc being tested does not correspond to the target values, then an air blast is imparted to the discs via air nozzles 18 which are installed in the slide plane 6 at the end of the gauges 16, 17 that they fall from the guide 15 into a committee collecting shaft 19. Otherwise, the disks run to the end of the guide 15 and can be fed there to the next processing stage or the final inspection, etc.
  • FIG. 3 shows how a light source 20 parallel light 21 on a disc 22 throws, which runs along a guide 23 in front of two strips of light-sensitive elements 24, 25. These strips 24, 25 are shown in more detail in FIG. 2.
  • the bar 24 runs at a constant distance ⁇ to the guide 23 and the bar 25 runs at a right angle to it at the point X ⁇ . Due to the shadow cast by the disc 22 onto the strips 24, 25, the points X0 and X1 as well as Y0 and Y1 result.
  • the position of the center point can be calculated directly from this: The center point can also be determined by a compensation calculation. The following applies Since it applies you get two equations for the unknown X M and Y M.
  • All four values r00 to r11 must match the specified radius of the disk up to predetermined tolerances, otherwise the disk 22 is blown by the air nozzle 26 from the guide 23 when the position X D is reached.
  • the strips 24 and 25 can either be arranged directly behind the panes 22 such that the panes 22 cast a shadow on the strips 24 and 25.
  • the disks 22 can be imaged on the strips 24 and 25 with the aid of a lens.
  • the strips of light-sensitive elements 24 and 25, which can be CCD strips, are controlled by a driver 27.
  • the signals of the strips 24, 25 generated by the parallel light 21 are then converted by an analog-digital converter 28 and fed to a computer with signal processor 29.
  • This computer 29 also contains an interface circuit 30, with which a light source driver 31 is controlled, which controls the light source 20.
  • the light source 20 emits flashes of light of such a length of time that the signal picked up by the CCD strips is not unduly blurred.
  • a programmable controller 32 is coupled to the computer with the signal processor and has a monitor 33 and a keyboard 34, via which it can be programmed.
  • the programmable controller 32 controls a valve driver 35 with which a valve 36 is to be opened, through which compressed air 37 is passed through the air nozzle 26, which functions in the manner described above.
  • FIG. 4b light which is emitted by the light 39 from a light source 44 which is adjacent to the light source 38 is inclined onto the pane 40 as parallel light. This results in a wider shadow 45 on the bar more sensitive to light Elements 43.
  • the disk 40 tumbles, it would not cast the thinnest shadow through the light source 38, as shown, but through the light source 44, so that the effective thickness of the disk can be determined even with a tumbling disk.
  • the shadow can be cast onto the bar of light-sensitive elements 43 either directly or via a lens.
  • FIG. 5 shows that several thickness measuring systems of the type just described can also be arranged at different angles ⁇ , ⁇ to the guide 41, so that the disk 40 is measured by several thickness measuring systems at the same time. If the disk is not within the required thickness tolerance, it is pushed into the reject collection shaft 19 by the guide 41 as already described for the diameter gauge.
  • the invention specifies a possibility of contactlessly testing a large number of disks or disk-like objects or of treating them in another way, as a result of which piece numbers can be achieved which were previously not possible.

Landscapes

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  • Feeding Of Articles To Conveyors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für runde Scheiben (4,11,13), zum Beispiel Münzen, bei der die Scheiben (4,11,13) auf einer sie abstützenden Führung (15,23,41) an mindestens einer Lehre entlang laufen.
Die bisher bekannten Prüfvorrichtungen haben aufgrund ihrer Konstruktion nur einen begrenzten Durchsatz. Außerdem sind sie von der Fertigung her recht teuer.
Die Erfindung umgeht diese Nachteile, indem die runden Scheiben (4,11,13) auf eine geneigte Rutschebene (6) gegeben werden, die sie hinabrutschen und über die mindestens eine gegenüber der Waagerechten geneigte Auffangschiene (7,10) verläuft, die die Scheiben (4,11,13) auffängt und zur Seite hin ableitet. Danach werden die Scheiben (4,11,13) einer optoelektronischen Vorrichtung zur Durchmesser- und/oder Dickenmessung zugeführt.
Diese Kombination ermöglicht erheblich höhere Durchsätze als bei den bisher bekannten Prüfvorrichtungen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für runde Scheiben vorzugsweise gleicher Abmessungen, bei der die Scheiben auf eine sie am Umfang und an wenigstens einer Seite abstützenden Führung an mindestens einer Lehre entlang laufen. Soweit hier und im folgenden von Scheiben gesprochen wird, sind damit runde oder polygone Scheiben, Ronden, gegebenenfalls mit aufgestauchtem Rand, geprägte Münzen, Unterlagscheiben oder ähnliche technische Scheiben gemeint.
  • Prüfvorrichtungen dieser Art werden eingesetzt, um Münzen oder Münzrohlingen in unterschiedlichen Bearbeitungsstufen auf Maßhaltigkeit insbesondere bezüglich Durchmesser, Dicke, Rundheit und Ebenheit sowie Vollständigkeit der Form zu überprüfen. Diese Prüfungen laufen bisher direkt vor oder hinter der den einzelnen Bearbeitungsschritt durchführenden Maschine ab, zum Beispiel einer Münzprägepresse. Da derartige Pressen zur Zeit mit Hubzahlen von weniger als 1000 Hüben je Minute arbeiten, reichen die bisher bekannten Prüfvorrichtungen mit ihren insbesondere mechanischen Lehren und Kalibern von der Leistungsfähigkeit noch aus.
  • Dabei ist aber nachteilig, daß jede einzelne Maschine mit einer eigenen Prüfvorrichtung versehen sein muß, die aufgrund der hohen Präzision, mit der die Lehren hergestellt werden müssen, den Preis der Maschine wesentlich erhöht. Hier wäre es günstig, mehrere Pressen zusammen mit nur einer Prüfvorrichtung betreiben zu können. Jedoch reicht dafür die Leistungsfähigkeit der bekannten Prüfvorrichtungen nicht aus. Außerdem läßt die Prüfgenauigkeit zu wünschen übrig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Prüfvorrichtung anzugeben, mit der ein erheblich höherer Durchsatz erreicht werden kann. Diese Prüfvorrichtung soll dabei betriebssicher, verschleißarm und einfach umrüstbar auf andere Scheibenmaße sein.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Führung eine geneigte Rutschebene vorgeschaltet ist, auf die die Scheiben liegend von oben aufgebbar sind und über die mindestens eine gegenüber der Waagerechten geneigte Auffangschiene verläuft, die an ihrem tiefer liegenden Ende in die Führung übergeht.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, daß eine große Menge von der Prüfvorrichtung im wesentlichen ungeordnet zugeführten Scheiben aufgenommen und verarbeitet werden können. Die Münzen rutschen unter ihrem Eigengewicht die geneigte Rutschebene hinunter und werden von der geneigten Auffangschiene aus der vertikalen Bewegung abgefangen und zur Seite abgeleitet. Wenn die Zahl der ankommenden Scheiben steigt, so daß die Auffangschiene nicht mehr alle Scheiben aufnehmen und zur Seite abführen kann, so fangen die Scheiben an, sich zu überschlagen und über die Auffangschiene hinwegzuspringen. Sie fallen dann wieder auf die geneigte Rutschebene und können dort von einer gegebenenfalls für diese überschießenden Scheiben angebrachten zusätzlichen Schiene aufgefangen werden und dann ebenfalls zur Seite abgeführt werden.
  • Die Scheiben, die auch von der zweiten Schiene nicht aufgefangen werden, fallen dann am unteren Ende der Rutschebene in eine Überlaufrinne, aus der sie über eine Fördervorrichtung wieder von oben auf die geneigte Rutschebene aufgegeben werden.
  • Die durch die Auffangschiene aufgenommenen Scheiben fangen aufgrund der seitlichen Neigung der Auffangschienen an zu rollen, was den hohen Durchsatz der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung bewirkt.
  • Damit das Rutschen und Rollen der runden Scheiben einen möglichst hohen Durchsatz bewirkt, ist es günstig, wenn die Rutschebene zwischen 10° und 70° gegenüber der Lotrechten geneigt ist, bzw. die Auffangschiene zwischen 10° und 60° gegenüber der Waagerechten. Einen besonders gleichmäßigen Durchsatz erreicht man bei einer Neigung der Rutschebene von etwa 25° und einer Neigung der Auffangschiene von etwa 30°.
  • Außerdem ist es günstig, wenn die Auffangschiene eine Dicke hat, die kleiner als der Radius, aber größer als die Dicke der Scheiben ist. So ist zu erreichen, daß viele Scheiben erfaßt werden, und solche Scheiben, die beim Auftreffen auf die Auffangschiene umkippen, über die Auffangschiene hinwegfallen und das zügige Abrollen der übrigen Scheiben nicht behindern.
  • Im übrigen kann die Auffangschiene am tiefer liegenden Ende einen Vereinzelungsabschnitt aufweisen, der eine Dicke kleiner oder gleich der Scheibendicke hat. Sollten zwei Scheiben direkt nebeneinander die Auffangschiene hinabrollen, so bewirkt der Vereinzelungsabschnitt, daß diese beiden Scheiben getrennt werden und nur eine auf der Auffangschiene weiterläuft, während die andere nach unten wegfällt.
  • Da die Auffangschiene mit ihrer Dicke auf die Abmessungen der Scheiben abgestimmt ist, ist es günstig, sie lösbar und auswechselbar, oder auf die jeweiligen Münzmaße einstellbar, an der Rutschebene zu befestigen. So wird erreicht, daß die Vorrichtung einfach auf runde Scheiben unterschiedlichster Abmessungen umgerüstet werden kann.
  • Im übrigen kann die Auffangschiene an ihrer der Rutschebene zugewandten Seite Freisparungen aufweisen, so daß von den runden Scheiben mitgeführter Schmutz hinter der Schiene abfallen kann und so die Laufruhe der runden Scheiben nicht beeinträchtigt.
  • Außerdem sind im Bereich der Auffangschienen pneumatisch angesteuerte Blasdüsen vorgesehen, die intervallmäßig angesteuert, den sich aufbauenden Schmutz beseitigen.
  • Die im Vereinzelungsabschnitt vereinzelte Scheibe läuft dann durch eine Prüfstation.
  • Bei den bekannten Prüfstationen läuft die Münze durch eine Reihe von Lehren und Kalibern, die durch Schlitze oder Lochbohrungen gebildet werden. Damit diese Lehren und Kaliber zuverlässig funktionieren und einzelne Scheiben mit Fehlmaßen sicher aus der Gesamtmenge ausscheiden, kann der Gesamtstrom an diesen Lehren vorbei nicht sehr hoch sein. Um bei einer Durchmesserlehre trotzdem die gewünschten Durchsatzzahlen gewährleisten zu können, weist eine erfindungsgemäße Durchmesserlehre zwei Leisten lichtempfindlicher Elemente auf, die auf der einen Seite der Scheibenebene im wesentlichen parallel zu dieser derart angeordnet sind, daß wenigstens eine der Leisten im wesentlichen entlang der Führung verläuft. Außerdem weist diese erfindungsgemäße Durchmesserlehre eine Lichtquelle auf, die auf der gegenüberliegenden Seite der Scheibenebene angeordnet ist und paralleles Licht auf die lichtempfindlichen Elemente wirft. Die die Führung entlangrollenden runden Scheiben werfen einen Schatten auf die lichtempfindlichen Elemente, die dementsprechende Signale erzeugen, die von einer Auswerteeinheit verarbeitet werden.
  • Dabei ist es besonders günstig, wenn die eine Leiste parallel zum die Scheiben am Umfang abstützenden Teil der Führung ist und die andere etwa rechtwinklig zu der ersten Leiste angeordnet ist. In diesem Fall kann aus den Endpunkten des von der Scheibe auf die Leisten lichtempfindlicher Elemente geworfenen Schattens auf besonders einfache Weise der Durchmesser berechnet werden. Aber auch, wenn die Leisten lichtempfindlicher Elemente parallel oder unter einem beliebigen Winkel zueinander liegen, kann aus den genannten Endpunkten der Durchmesser der vorbeilaufenden Scheibe bestimmt werden.
  • Dabei kann entweder die Lichtquelle Lichtblitze aussenden oder aber die lichtempfindlichen Elemente nehmen ihre Signale nur kurzzeitig auf; wodurch während der optischen Integrationszeit aufgrund der Scheibenbewegung vermieden wird, daß der Schatten verschmiert.
  • Außerdem ist es von Vorteil, wenn die Höhe zwischen dem die Scheiben am Umfang abstützenden Teil der Führung und der parallel zu diesem laufenden Leiste lichtempfindlicher Elemente kleiner ist als 4/5 des Scheibendurchmessers. Dadurch ist sichergestellt, daß man diskrete Meßwerte ohne schleifenden Schnitt erhält.
  • Wenn es sich bei der in die Prüfvorrichtung integrierten Lehre um eine Dickenlehre handelt, so kann diese wenigstens ein Meßsystem aufweisen, das zum einen aus einer Leiste optoelektronischer, lichtempfindlicher Elemente besteht, die ober- oder unterhalb der Führung senkrecht zur Scheibenebene angeordnet ist, sowie eine auf der anderen Seite der Führung parallel zur ersten Leiste angeordneten Leiste von mehreren Lichtquellen, die via Abbildungsoptik paralleles Licht auf die lichtempfindlichen Elemente werfen und eine Auswertungseinheit, die die von den lichtempfindlichen Elementen erzeugten Signale verarbeitet. Da die von diesen Lichtquellen erzeugten parallelen Lichtbündel jeweils gegeneinander winkelmäßig versetzt sind, umstrahlen sie die Scheibe, die in jedem der Lichtbündel einen Schatten wirft, dessen Breite von den lichtempfindlichen Elementen erfaßt wird. Ist die Scheibe gegenüber einem dieser Lichtbündel gekippt, so ist die gemessene Breite gegenüber der tatsächlichen Breite vergrößert. Nur die geringste gemessene Breite der Scheibe stimmt mit der tatsächlichen überein. So kann eine Taumelbewegung der zu messenden Scheibe ausgeglichen werden. Um die einzelnen parallelen Strahlenbündel zu trennen, so daß eine definierte Breitenaussage gemacht werden kann, ist es am günstigsten, die einzelnen Lichtquellen nacheinander zu blitzen und das Ergebnis in der Leiste lichtempfindlicher Elemente abzulesen und auszuwerten.
  • Statt einer Leiste mit singulären lichtempfindlichen Detektoren, kann auch ein einzelner durchgehender Detektor eingesetzt werden, der analog arbeitet. Ebenso können die Detektoren auch flächenhaft angeordnet sein, insbesondere in einem Polarkoordinatensystem.
  • Die parallelen Lichtbündel müssen im Bereich der seitlichen Begrenzung der Scheiben abgesehen von diesen Scheiben selbst, ungehindert von der Lichtquelle zu den lichtempfindlichen Elementen gelangen können. Hierfür ist es notwendig, in der Rutschebene und der Führung geeignete Aussparungen vorzusehen.
  • Um im übrigen eine schnellere Messung oder Redundanz von mehreren Messungen zu erhalten, kann die Dickenlehre wenigstens zwei winklig zueinander angeordnete Meßsysteme aufweisen.
  • Damit Scheiben, bei denen ein Fehlmaß festgestellt wurde, aussortiert werden, ist es günstig, wenn die Prüfvorrichtung jeweils am Ende einer oder mehrerer Lehren eine Auswurfeinheit hat, wobei bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Auswurfeinheit eine Luftdüse ist, die in dem Bereich der die Scheibe an der Seite abstützenden Teil der Führung angeordnet ist. Durch einen Luftstoß durch diese Düse kann eine an ihr vorbeilaufende Scheibe von der Laufschiene gestoßen werden, so daß sie in einen der Auswurfeinheit zugeordneten Ausschußsammelschacht fällt. Zweckmäßig kann das Auswerfen auch durch Wirbelstrom erzeugende Elektromagnete erfolgen. Im übrigen endet die Führung in einem Sammelschacht für "Gut"-Scheiben, von wo die Scheiben einem weiteren Bearbeitungsgang oder der Endkontrolle bzw. Verpackung zugeführt werden können.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Dabei zeigt
  • Fiugr 1
    eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung;
    Figur 2
    Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Durchmesserlehre;
    Figur 3
    die Schaltskizze einer erfindungsgemäßen Durchmesserlehre;
    Figur 4a, 4b
    Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Dickenlehre.
    Figur 5
    Dickenlehre mit mehreren Meßsystemen
    Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung. Die zu prüfenden runden oder polygonen Scheiben, bei denen es sich um ausgestanzte Ronden, um Ronden mit aufgestauchtem Rand oder eine fertig geprägte Münze handeln kann, ebenso um Unterlagscheiben oder andere technische Scheiben, liegen ungeordnet in einem Schüttkegel 1 auf einer Schwingrinne 2. Diese Schwingrinne wird in bekannter Weise durch einen Schwingantrieb 3 in leichte Vibrationen versetzt, so daß sich die Scheiben 4 aus dem Schüttkegel 1 herauslösen und im wesentlichen nebeneinanderliegend über Übergangsbleche 5 auf eine Rutschebene 6 gleiten. Diese Rutschebene 6 ist etwa 25° gegenüber der Lotrechten geneigt.
  • Die Scheiben 4 rutschen diese Rutschebene 6 hinab, bis sie auf eine Auffangschiene 7 stoßen, die seitlich geneigt auf der Rutschebene 6 angeordnet ist.
  • Auf dieser Auffangschiene 7 gehen die Scheiben 4 aus dem gleitenden in den rollenden Zustand über und rollen die Auffangschiene 7 seitlich hinab, wie mit dem Pfeil 8 dargestellt. Es gibt Scheiben, die aus vielerlei Gründen nicht von der Auffangschiene 7 gehalten werden. Diese überspringen die Auffangschiene 7 durch zum Beispiel Überschlagen (Pfeil 9).
  • Sie landen dann wieder auf der Rutschebene 6 und können demgemäß auf einer zweiten Auffangschiene 10 seitlich wegrollen, die unterhalb und parallel zur Auffangschiene 7 auf der Rutschebene 6 befestigt ist.
  • Scheiben 11, die von der zweiten Auffangschiene 10 nicht gehalten werden, fallen in eine Überlaufrinne 12, von der sie über eine nicht dargestellte Fördervorrichtung wieder in die Schwingrinne 2 transportiert werden.
  • Bei den auf den Auffangschienen 7, 10 entlanglaufenden Scheiben kann es sein, daß zwei Scheiben (13) direkt nebeneinander laufen. Damit diese nicht gleichzeitig in die der Auffangschiene nachgeschalteten Lehren oder Kaliber laufen, weisen die Auffangschienen 7, 10 an ihrem tiefer liegenden Ende Vereinzelungsabschnitte 14 auf, die die Dicke einer einzelnen Scheibe haben.
  • Scheiben, die direkt an der Rutschebene 6 die Auffangschienen 7, 10 hinabrollen, rollen auf den Vereinzelungsabschnitten weiter, während Scheiben, die neben diesen ersten Scheiben entlang laufen, im Vereinzelungsabschnitt die Unterstützung nach unten entzogen bekommen und ebenfalls in die Überlaufrinne 12 fallen, von wo aus sie wieder auf die Schwingrinne 2 und dann die Rutschebene 6 transportiert werden.
  • Nachdem die Scheiben in der beschriebenen Art vereinzelt wurden, rollen oder gleiten sie zu ihrer Sortierung auf einer Führung 15 an einer nur durch die Koordinaten-Kreuze angedeuten Durchmesserlehre 16 und einer Dickenlehre 17 vorbei. Sollte in diesen Lehren festgestellt werden, daß der Durchmesser oder die Dicke der geprüften Scheibe nicht mit den Sollwerten übereinstimmt, so wird über Luftdüsen 18, die in der Rutschebene 6 am Ende der Lehren 16, 17 eingebaut sind, den Scheiben ein Luftstoß versetzt, so daß sie von der Führung 15 in einen Ausschußsammelschacht 19 fallen. Ansonsten laufen die Scheiben bis zum Ende der Führung 15 und können dort der nächsten Bearbeitungsstufe oder der Endkontrolle etc. zugeführt werden.
  • Das Prinzip der Durchmesserlehre 16 ergibt sich aus den Figuren 2 und 3: In Figur 3 ist dargestellt, wie eine Lichtquelle 20 paralleles Licht 21 auf eine Scheibe 22 wirft, die auf einer Führung 23 vor zwei Leisten lichtempfindlicher Elemente 24, 25 entlangläuft. Diese Leisten 24, 25 sind in Figur 2 genauer dargestellt. Die Leiste 24 verläuft in einem konstanten Abstand Ŷ zur Führung 23 und die Leiste 25 verläuft unter einem rechten Winkel dazu an der Stelle X̂. Durch den von der Scheibe 22 auf die Leisten 24, 25 geworfenen Schatten ergeben sich die Punkte X₀ und X₁ sowie Y₀ und Y₁. Daraus läßt sich die Lage des Mittelpunktes direkt berechnen:
    Figure imgb0001

    Auch durch eine Ausgleichsberechnung kann der Mittelpunkt bestimmt werden. Dabei gilt
    Figure imgb0002

    Da gilt
    Figure imgb0003

    erhält man zwei Gleichungen für die unbekannten XM und YM.
  • Im übrigen gilt bei beiden Mittelpunktberechnungen
    Figure imgb0004
  • Es müssen alle vier Werte r₀₀ bis r₁₁ bis auf vorgegebene Toleranzen mit dem Sollradius der Scheibe übereinstimmen, ansonsten wird die Scheibe 22 bei Erreichen der Position XD durch die Luftdüse 26 von der Führung 23 geblasen.
  • Die Leisten 24 und 25 können entweder direkt hinter den Scheiben 22 angeordnet sein, derart, daß die Scheiben 22 einen Schatten auf die Leisten 24 und 25 werfen. Alternativ dazu können die Scheiben 22 mit Hilfe einer Linse auf die Leisten 24 und 25 abgebildet werden.
  • Die Einzelteile, aus denen sich die Durchmesserlehre Zusammensetzt, sind in Figur 3 dargestellt.
  • Die Leisten lichtempfindlicher Elemente 24 und 25, bei denen es sich um CCD-Leisten handeln kann, werden von einem Treiber 27 angesteuert. Die durch das parallele Licht 21 erzeugten Signale der Leisten 24, 25 werden dann durch einen Analog-Digitalwandler 28 umgesetzt und einem Rechner mit Signalprozessor 29 zugeführt. Dieser Rechner 29 enthält auch eine Interface-Schaltung 30, mit dem ein Lichtquellentreiber 31 angesteuert wird, der die Lichtquelle 20 steuert. Die Lichtquelle 20 gibt Lichtblitze einer solchen Zeitdauer ab, daß das von den CCD-Leisten aufgenommene Signal nicht über Gebühr verwischt wird.
  • An den Rechner mit dem Signalprozessor ist eine programmierbare Steuerung 32 angekoppelt, die einen Monitor 33 und eine Tastatur 34 aufweist, über die sie programmiert werden kann. Die programmierbare Steuerung 32 steuert einen Ventiltreiber 35 mit dem ein Ventil 36 zu öffnen ist, durch das Druckluft 37 durch die Luftdüse 26 geleitet wird, die in der oben beschriebenen Weise funktioniert.
  • Eine ähnliche Steuerung existiert für die Dickenmessung, deren Funktion in der Figur 4 skizziert ist: Von einer Lichtquelle 38 wird Licht durch eine Linse 39 geworfen, wobei die Linse 39 das Licht parallel macht. Dieses parallele Licht streift eine Scheibe 40, die auf einer Führung 41 läuft. Dadurch wirft die Scheibe 40 einen Schatten 42 auf eine Leiste lichtempfindlicher Elemente 43, die senkrecht zur Scheibenebene steht. Durch Auswertung der von den lichtempfindlichen Elementen abgegebenen Signale läßt sich so die Dicke der Scheibe 40 ermitteln. In der Figur 4b wird Licht, das von einer Lichtquelle 44, die neben der Lichtquelle 38 liegt, durch die Linse 39 als paralleles Licht schräg auf die Scheibe 40 geworfen. Dadurch ergibt sich ein breiterer Schatten 45 auf der Leiste lichtempfindlicher Elemente 43. Für den Fall, daß die Scheibe 40 taumelt, würde sie eventuell nicht wie dargestellt durch die Lichtquelle 38 sondern durch die Lichtquelle 44 den dünnsten Schatten werfen, so daß auch bei einer taumelnden Scheibe die effektive Dicke der Scheibe ermittelt werden kann. Der Schatten kann entweder direkt oder über eine Linse auf die Leiste lichtempfindlicher Elemente 43 geworfen werden.
  • In Figur 5 ist dargestellt, daß auch mehrere Dickenmeßsysteme der soeben beschriebenen Art unter unterschiedlichen Winkeln α, β zur Führung 41 angeordnet sein können, so daß die Scheibe 40 von mehreren Dickenmeßsystemen gleichzeitig vermessen wird. Sollte die Scheibe nicht innerhalb der geforderten Dickentoleranz liegen, so wird sie wie schon bei der Durchmesserlehre beschrieben, von der Führung 41 in den Ausschußsammelschacht 19 gestoßen.
  • Zusammenfassend gibt die Erfindung eine Möglichkeit an, eine große Zahl von Scheiben oder scheibenartigen Gegenständen berührungslos zu prüfen oder auf andere Weise zu behandeln, wodurch Stückzahlen erreicht werden können, die bisher nicht erreichbar waren.

Claims (23)

  1. Prüfvorrichtung für runde Scheiben oder dergleichen, bei der die Scheiben auf einer sie am Umfang und an wenigstens einer Seite abstützenden Führung an mindestens einer Lehre entlanglaufen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Führung (15, 23, 41) eine geneigte Rutschebene (6) vorgeschaltet ist, auf die die Scheiben (4, 11, 13) liegend von oben aufgebbar sind und über die mindestens eine gegenüber der Waagerechten geneigte Auffangschiene (7, 10) verläuft, die an ihrem tiefer liegenden Ende in die Führung (15, 23, 41) übergeht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rutschebene (6) zwischen 10° und 70°, insbesondere etwa 25°, gegenüber der Lotrechten geneigt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auffangschiene (7, 10) zwischen 10° und 60°, insbesondere etwa 30°, gegenüber der Waagerechten geneigt ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auffangschiene (7, 10) eine Dicke hat, die kleiner als der Radius und größer als die Dicke der Scheiben (4, 11, 13) ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß hinter der Auffangschiene (7, 10) am tiefer liegenden Ende einen Vereinzelungsabschnitt (14) angeordnet ist, der eine Dicke kleiner oder gleich der Scheibendicke hat.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Vereinzelungsabschnitt (14) quer zur Rutschebene (6) einstellbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auffangschiene (7, 10) lösbar und auswechselbar an der Rutschebene (6) befestigt ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auffangschiene an ihrer der Rutschebene zugewandten Seite Freisparungen aufweist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gegennzeichnet,
    daß die Rutschebene (6) im Bereich der Auffangschiene (7, 10) pneumatisch angesteuerte Blasdüsen aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rutschebene (6) an ihrem unteren Ende eine Überlaufrinne (12) aufweist.
  11. Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Lehre eine Durchmesserlehre (16) ist und folgende Komponenten aufweist
    - auf einer Fläche oder längs zwei Reihen (24, 25) lichtempfindlicher Elemente, die auf der einen Seite der Scheibenebene im wesentlichen parallel zu dieser derart angeordnet sind, daß wenigstens eine der Reihen (24, 25) im wesentlichen entlang der Führung (23) verläuft.
    - sowie eine Lichtquelle (20), die auf der gegenüberliegenden Seite der Scheibenebene angeordnet ist und Licht (21) auf die lichtempfindlichen Elemente (24, 25) wirft
    - sowie eine Auswerteeinheit, (29) die von den lichtempfindlichen Elementen (24, 25) erzeugte Signale verarbeitet.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die eine Reihe (24) parallel zum die Scheiben am Umfang abstützenden Teil der Führung (23) ist und die andere Leiste (25) etwa rechtwinklig zu der ersten Leiste (24) angeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Lichtquelle (20) Lichtblitze aussendet.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die lichtempfindlichen Elemente (24, 25) intermittierend Signale abgeben.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Höhe zwischen der einen Reihe (24) und den die Scheiben am Umfang abstützenden Teil der Führung 23 kleiner als vier Fünftel des Scheibendurchmessers ist.
  16. Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Lehre eine Dickenlehre (17) ist und wenigstens ein Meßsystem aufweist, das folgene Komponenten enthält
    - eine Fläche oder eine Reihe (43) lichtempfindlicher Elemente, die ober- oder unterhalb der Führung (41) im wesentlichen senkrecht zur Scheibenebene angeordnet ist,
    - sowie eine auf der anderen Seite der Führung (41) parallel zur ersten Fläche oder Reihe angeordneten Fläche oder Reihe von mehreren Lichtquellen (38, 44), die paralleles Licht auf die lichtempfindlichen Elemente (43) werfen
    - und eine Auswertungseinheit, die die von den lichtempfindlichen Elementen (43) erzeugten Signale verarbeitet.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß von den mehreren Lichtquellen (44, 38) jeweils nur eine blitzartig Licht aussendet.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Scheiben seitlich abstützenden Führungsteile (6) im Bereich zwischen den lichtempfindlichen Elementen (43) und den Lichtquellen (44, 38) Aussparungen aufweisen und daß das die Scheiben (40) am Umfang abstützende Führungsteil (41) in diesem Bereich dickenmäßig verjüngt ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Dickenlehre (17) wenigstens zwei winklig zueinander angeordnete Meßsysteme aufweist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Prüfvorrichtung eine Auswurfeinheit hat, die am Ende der Lehre (16, 17) angeordnet ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auswurfeinheit ein Wirbelstrom erzeugender Magnet oder eine Luftdüse (18, 26) ist, die in dem Bereich der die Scheibe (22, 14) an der Seite abstützenden Teil (6) der Führung angeordnet ist.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Auswurfeinheit ein Ausschußsammelschacht (19) zugeordnet ist.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Führung in einem Sammelschacht für "Gut"-Scheiben mündet.
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