EP0972620A1 - Vorrichung zur Kontrolle der Bestückung einer Form für Schachtteile mit Bestückungskörpern und Verfahren zur Bestückung einer Form für Schachtteile mit Bestückungkörpern - Google Patents

Vorrichung zur Kontrolle der Bestückung einer Form für Schachtteile mit Bestückungskörpern und Verfahren zur Bestückung einer Form für Schachtteile mit Bestückungkörpern Download PDF

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EP0972620A1
EP0972620A1 EP99113190A EP99113190A EP0972620A1 EP 0972620 A1 EP0972620 A1 EP 0972620A1 EP 99113190 A EP99113190 A EP 99113190A EP 99113190 A EP99113190 A EP 99113190A EP 0972620 A1 EP0972620 A1 EP 0972620A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold
assembly
placement
actual data
target data
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Withdrawn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
EP99113190A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lorenz Hüttner
Peter Philipp
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.)
Merbeler AG
Original Assignee
Merbeler AG
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 Merbeler AG filed Critical Merbeler AG
Publication of EP0972620A1 publication Critical patent/EP0972620A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B17/00—Details of, or accessories for, apparatus for shaping the material; Auxiliary measures taken in connection with such shaping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/02—Moulds with adjustable parts specially for modifying at will the dimensions or form of the moulded article
    • B28B7/04—Moulds with adjustable parts specially for modifying at will the dimensions or form of the moulded article one or more of the parts being pivotally mounted

Definitions

  • the invention relates to a device for checking the placement of a Mold for manhole parts with assembly bodies according to claim 1, a manufacturing system for the production of manhole parts including such a device according to claim 11, and a method for loading a mold for manhole parts with mounting bodies according to claim 12.
  • Shafts are known from the prior art, in particular from DIN 4034, which for ventilation, control, maintenance and cleaning as well as Merging and changing the direction, inclination and cross-section of buried Sewers serve.
  • a shaft is made up of one above the other Prefabricated manhole components.
  • the manhole base has at least a molded sleeve ring for connecting the manhole base with connecting parts and at least one shaft lining for receiving a clot and is usually made of concrete, which is poured into an appropriate shape.
  • the manhole base is provided with different manhole linings to accommodate one or more channels of different diameters and Manufactured angular position.
  • type, installation height and installation angular position of the shaft lining and sleeve rings not from the design data deviate, otherwise the connecting parts are not in alignment and the waste water because of a wrong gradient between the inlet and outlet or because of a dead one Corners not, expires.
  • concrete is in cast a mold which essentially has an outer cylindrical mold shell, an inner cylindrical mandrel and the mandrel and the shell has load-bearing mold carrier.
  • the shaped jacket has an after on its upper edge radially outer, circumferential annular face. Between the outside The mold jacket and the inner mold core are formed with a space Concrete is poured. Beforehand, a socket ring and at least one shaft lining inserted in the space. For this purpose, the shaft lining is first on one Retaining strip attached by placing it on a recess body attached to the retaining strip is postponed.
  • the recess body is along the holding bar slidably attachable, the holding bar a metric scale for adjustment the altitude.
  • the retaining bar is for hanging in the space cranked the shape and has a hook part at its upper end.
  • To determine the Angular position of the shaft lining on the circumference of the mold is done according to the known method a mark is made on the upper annular end face of the shaped jacket, on which the worker holds the retaining strip together with the shaft lining and hooks the recess body into the space between the mold so that the hook part covers with the marking on the annular end face of the shaped jacket and the retaining strip is parallel to the central axis of the mold on the mold jacket from the inside.
  • In addition can be attached to the mold stops for the retaining bar to their location to define relative to the shape.
  • a device for checking the placement of a Shape achieved for manhole parts with assembly bodies, which has the following : Display means for displaying at least one assembly position for at least one Component body on the form, in particular for a shaft lining, detection means for recording actual data regarding the type of the component body and its Assembly position relative to the shape; Comparative means, which with the detection means cooperate to compare the actual data with in a database of the comparison means stored target data; Signal means for generating an error signal, if the actual data do not match the target data; and control means to control the display, acquisition, comparison and signaling means.
  • this task is carried out by a manufacturing plant for the production of Manhole parts solved, which includes such a device.
  • this task is also accomplished through a process for populating a mold solved for manhole parts with assembly bodies, which the following, together one Assembly cycle forming steps includes: program-controlled marking an assembly position for an assembly body on the mold, in particular for a shaft lining; Assemble the form with the assembly body on the marked Assembly position; program-controlled recording of the actual data with regard to the Type of component body and its component position; programmatic comparison the recorded actual data with stored target data; and programmatic Generation of an error signal if the actual data deviate from the target data.
  • An advantageous embodiment can consist in that another program-controlled Only then mark an assembly position for another assembly body takes place when the actual data with regard to the type of the preceding placement body and its assembly position match the corresponding target data. This ensures that an assembly error is not easy for the worker is ignored.
  • the display means include a light point pointing device, preferably a laser, attached to the device is arranged so that it with its laser beam on an upper end face the shape sets a light point marking on which a holding bar for the Component body should be hung.
  • the light point marking ensures that that the markings on the form are only temporary and not permanent , thereby confusing markings with preceding or following Populations can be avoided.
  • the mold 1 shown in FIG. 1 and known per se is used for the production of Manhole bases.
  • the form 1 consists essentially of an outer cylindrical Sheath 2, an inner cylindrical mandrel 4 and the mandrel 4 and the mold jacket 2 carrying mold carrier 6.
  • the mold jacket 2 has on his upper edge a radially outward-facing, circumferential annular end face 8.
  • a cylindrical Intermediate space 10 is formed, which is poured with concrete.
  • the shaft lining 16 is first attached to a holding bar 18, by plugging it onto a recess body 20 fastened to the retaining strip 18 becomes.
  • the recess body is for adjusting the height of the shaft chuck 16 relative to the shape 1 20 along the retaining bar 18 vertically displaceable, which is why Holding bar 16 has a metric scale for adjusting the altitude.
  • the holding bar 18 is cranked for hanging in the intermediate space 10 of the mold 1 and has on its upper end a hook part 22.
  • the retaining strip 18 is together with the the recess body 20 plugged shaft chuck 16 into the space 10 of the Form 1 hangs in such a way that the hook part 22 on the circular end face 8th of the shaped jacket 2 rests on a suspension point 24 and the retaining strip 18 parallel hanging down to the central axis 26 of the mold 1, on the inner peripheral surface of the Form jacket 2 is applied. Due to the position of the suspension point 24 of the holding bar 18 along the circumference of the upper end face 8 of the shell 2, the angular position of the chute 16 relative to the central axis 26 of the manhole base.
  • a preferred embodiment of a device 28 according to the invention is shown in Figure 2 and in an assembly station 30 for forming manhole bases integrated.
  • the loading station 30 is one of the stations of a not shown in FIG Manufacturing plant for manhole bases.
  • the device 28 has a gallows-shaped device carrier 32 on, with a vertical support arm 34 and with a form 1 with height spacing towering horizontal cantilever arm 36.
  • the free end of the cantilever arm 36 is arranged above the central axis 26 of the mold 1, which is shown in FIG. 3.
  • a rotary arm 38 with one end around one Rotational axis 40 rotatably attached, which is aligned with the central axis 26 of the mold.
  • the Rotating arm 38 is driven by a servo motor 42 which rotates the rotating arm 38 rotate preferably by 360 degrees and to a circular arc length of 2 mm at one Can position turning diameter of 1300 mm.
  • the length of the rotary arm 38 corresponds essentially the outer radius of the cylindrical shape 1, being at the other
  • a light point pointing device 44, a camera 46 and an infrared distance sensor 48 are arranged.
  • the light point pointing device is preferably a laser 44 which is on the other End of the rotary arm 38 is arranged such that it has a laser beam 50 perpendicular to generated upper circular end face 8 of the cylindrical shape 1 and thereby sets a light spot marking 52 on its circumference for an assembly position, on which the retaining strip 18 for a shaft chuck 16 is to be hung.
  • Outgoing is offset from the laser 44 at a radial distance on the underside of the Rotating arm 38, the camera 46, preferably a professional bus camera, attached, the Image field 51 detects the segment of cylindrical space 10 of shape 1, which in a surrounding area of the light spot marking indicated by laser 44 52 is located.
  • the camera 46 is preferably the Infrared distance sensor 48 arranged for distance measurement, with which the placement height the shaft lining 16 and / or the sleeve ring 12 in the form 1 is measurable.
  • the servo motor 42, the laser 44, the camera 46 and the infrared distance sensor 48 through connection cable 54 for control and Data transmission connected to a computer 56.
  • the procedure is essentially a in the memory of the computer 56 stored control program realized.
  • the memory of the Computers are also the target data for each manhole base to be manufactured the type and location of the placement body relative to the form 1 stored.
  • the worker at the assembly station gives one on the monitor 58 prompted by the computer, a ready signal, preferably via a mushroom button, not shown in FIG. 2 and connected to the computer 56, to confirm that the insertion height of the socket ring 12 is checked should.
  • the infrared distance sensor 48 measures the installation height of the socket ring 12 in shape 1 preferably along the entire circumference of the space 10 by rotating the rotating arm 38 360 degrees and the scanning beam 60 scans the surface of the socket ring 12.
  • the sampled data of the current situation of the sleeve ring 12 are stored in the computer 56 with desired data compared.
  • a signal generator is generated an acoustic error signal and the type and location of the error are shown on the monitor 58 displayed.
  • the control program of the device is located 28 in an error loop, which is only left when the sleeve form ring 12 is in the correct position in Form 1.
  • the worker will over a display appearing on the monitor 58 of the computer 56 prompts the Press the mushroom button to confirm that it is ready to hang the retaining strips 18 is. Then the computer 56 controls the servo motor 42 so that the Rotating arm 38 rotates into a first loading position and the laser 44 attached to it a light spot marking on the circular end face 8 of the shaped jacket 2 52 attaches. At this point, the worker now hangs the hook part 22 with the Shaft chuck 16 and the recess body 20 pre-assembled at the desired height Retaining bar 18 a. Then a readiness signal is again via the mushroom button entered.
  • the camera 46 then generates an image of the one attached to the mold 1 Shaft chuck 16 to identify it based on its contour and its Angle position and its insertion height in the form 1 to record.
  • the captured contour and the image data is stored in computer 56 with respect to a control coordinate system set, which preferably coincides with the coordinate system on which get the target data.
  • the acquired data is then compared in the computer 56 Contour and the captured image data with stored target data, on the one hand to check whether the correct shaft chuck 16 has been hooked in and on the other hand check whether the angular position and the insertion height of the shaft chuck 16 matches the target data. If this comparison turns out to be positive, a Signal generator generates an acoustic acknowledgment tone and the rotary arm 38 from the computer 56 move to the next assembly position.
  • the signal generator If a mounting error is detected the signal generator generates an acoustic error signal and the type and location of the Errors are displayed on the monitor 58. Then the control program is located the device in the error loop, according to which the assembly and the subsequent Check is repeated until the correct assembly body in the correct position in the form. Otherwise the laser 44 will not new assembly position is displayed.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment described above.
  • several cameras are used which take up the form from different angles, which makes the Detection of the position and distance of the placement bodies is facilitated. It is furthermore, it is not necessary for the camera 46 to be moved relative to the shape, it could also be stationary.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (28) und ein Verfahren zur Kontrolle der Bestückung einer Form (1) für Schachtteile mit Bestückungskörpern, umfassend : Anzeigemittel (44, 50) zum Anzeigen einer Bestückungsposition (52) für einen Bestückungskörper (16) an der Form (1), insbesondere für Schachtfutter und Formteile; Erfassungsmittel (46, 48) zur Erfassung von Ist-Daten bezüglich der Art des Bestückungskörpers (16) und seiner Bestückungslage in der Form (1); Vergleichsmittel (56), welche mit den Erfassungsmitteln (46, 48) zusammenwirken, zum Vergleich der Ist-Daten mit in einer Datenbasis (56) abgespeicherten Solldaten; Signalmittel zum Erzeugen eines Fehlersignals, falls die Ist-Daten nicht mit den Soll-Daten übereinstimmen; und Steuermittel (56) zum Steuern der Anzeige- , Erfassungs-, Vergleichs- und Signalmittel (44, 46, 48, 50, 56). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle der Bestückung einer Form für Schachtteile mit Bestückungskörpern gemäß Anspruch 1, eine Fertigungsanlage zur Fertigung von Schachtteilen beinhaltend eine solche Vorrichtung gemäß Anspruch 11, sowie ein Verfahren zur Bestückung einer Form für Schachtteile mit Bestückungskörpern gemäß Anspruch 12.
Aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der DIN 4034, sind Schächte bekannt, welche zur Be- und Entlüftung, Kontrolle, Wartung und Reinigung sowie zur Zuammenführung und zur Richtungs-, Neigungs- und Querschnittsänderung von erdverlegten Abwasserkanälen dienen. Ein solcher Schacht wird aus übereinander angeordneten Schacht-Fertigteilen zusammengesetzt. Das Schachtunterteil hat mindestens einen angeformten Muffenring zur Verbindung des Schachtunterteils mit Anschlußteilen und mindestens ein Schachtfutter zur Aufnahme eines Gerinnes und wird in der Regel aus Beton hergestellt, welcher in eine entsprechende Form gegossen wird.
Je nach Ausführung wird das Schachtunterteil mit unterschiedlichen Schachtfutter zur Aufnahme eines oder mehrerer Gerinne unterschiedlicher Durchmesser und Winkellage hergestellt. Bei der Herstellung der Schachtunterteile dürfen Typ, Einbauhöhe und Einbau-Winkellage der Schachtfutter und Muffenringe nicht von den Konstruktionsdaten abweichen, da ansonsten die Anschlußteile nicht fluchten und das Abwasser wegen eines falschen Gefälles zwischen Einlauf und Auslauf oder wegen toter Ecken nicht, abläuft.
Bei einem bekannten Fertigungsverfahren für Schachtunterteile wird Beton in eine Form eingegossen, welche im wesentlichen einen äußeren zylindrischen Formmantel, einen inneren zylindrischen Formkern und einen den Formkern und den Formmantel tragenden Formträger aufweist. Der Formmantel hat an seinem oberen Rand eine nach radial außen weisende, umlaufende ringförmige Stirnfläche. Zwischen dem äußeren Formmantel und dem inneren Formkern ist ein Zwischenraum gebildet, welcher mit Beton ausgegossen wird. Zuvor wird ein Muffenformring und mindestens ein Schachtfutter in den Zwischenraum eingelegt. Hierzu wird das Schachtfutter zunächst an einer Halteleiste angebracht, indem es auf einen an der Halteleiste befestigten Aussparkörper aufgeschoben wird.
Zur Höhenjustierung des Schachtfutters ist der Aussparkörper entlang der Halteleiste verschieblich befestigbar, wobei die Halteleiste eine metrische Skala zum Einstellen der Höhenlage aufweist. Die Halteleiste ist zum Einhängen in den Zwischenraum der Form gekröpft und hat an ihrem oberen Ende ein Hakenteil. Zur Bestimmung der Winkellage des Schachtfutters am Umfang der Form wird gemäß dem bekannten Verfahren auf der oberen ringförmigen Stirnfläche des Formmantels eine Markierung angebracht, an welcher der Werker die Halteleiste zusammen mit dem Schachtfutter und dem Aussparkörper in den Zwischenraum der Form derart einhängt, daß sich das Hakenteil mit der Markierung auf der ringförmigen Stirnfläche des Formmantels deckt und die Halteleiste parallel zur Mittelachse der Form am Formmantel von innen anliegt. Zusätzlich können an der Form Anschläge für die Halteleiste angebracht sein, um ihre Lage relativ zur Form zu definieren.
Da ein Schachtunterteil in der Regel mit mehreren Schachtfuttern versehen wird und ein- und dieselbe Form zur Herstellung von Schachtunterteilen gleichen Durchmessers aber unterschiedlicher Art und Anzahl von Schachtfuttern benutzt wird, befinden sich auf einer Form eine Vielzahl von Markierungen und Anschlägen für die Halteleisten. Die Praxis hat nun gezeigt, daß beim bekannten Herstellverfahren Bestückungsfehler auftreten, indem der Werker z.B. Markierungen verwechselt und ein Schachtfutter an einer falschen Stelle einhängt oder einen falschen Muffenring oder ein falsches Schachtfutter verwendet. Hierdurch entstehen Ausschußteile, da Bestückungsfehler bei einem einmal fertig gegossenen Schachtunterteil nicht mehr korrigierbar sind.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, die Bestückung einer Form für Schachtteile mit Bestückungskörpern zuverlässiger zu gestalten, so daß im wesentlichen keine Bestückungsfehler mehr auftreten können.
Dies wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kontrolle der Bestückung einer Form für Schachtteile mit Bestückungskörpern erreicht, welche folgendes aufweist : Anzeigemittel zum Anzeigen mindestens einer Bestückungsposition für mindestens einen Bestückungskörper an der Form, insbesondere für ein Schachtfutter, Erfassungsmittel zur Erfassung von Ist-Daten bezüglich der Art des Bestückungskörpers und seiner Bestückungslage relativ zur Form; Vergleichsmittel, welche mit den Erfassungsmitteln zusammenwirken, zum Vergleich der Ist-Daten mit in einer Datenbasis der Vergleichsmittel abgespeicherten Soll-Daten; Signalmittel zum Erzeugen eines Fehlersignals, falls die Ist-Daten nicht mit den Soll-Daten übereinstimmen; und Steuermittel zum Steuern der Anzeige-, Erfassungs-, Vergleichs- und Signalmittel.
Im weiteren wird diese Aufgabe durch eine Fertigungsanlage zur Fertigung von Schachtteilen gelöst, welche eine solche Vorrichtung beinhaltet.
Schließlich wird diese Aufgabe auch durch ein Verfahren zur Bestückung einer Form für Schachtteile mit Bestückungskörpern gelöst, welches die folgenden, zusammen einen Bestückungs-Zyklus bildenden Schritte beinhaltet: Programmgesteuertes Markieren einer Bestückungsposition für einen Bestückungskörper an der Form, insbesondere für ein Schachtfutter; Bestücken der Form mit dem Bestückungskörper an der markierten Bestückungsposition; programmgesteuertes Erfassen der Ist-Daten hinsichtlich der Art des Bestückungskörpers und seiner Bestückungslage; programmgesteuertes Vergleichen der erfassten Ist-Daten mit gespeicherten Soll-Daten; und programmgesteuertes Erzeugen eines Fehlersignals, falls die Ist-Daten von den Soll-Daten abweichen.
Diese Maßnahmen ergeben in vorteilhafter Weise, daß jede Bestückung für sich von der Kontrolleinrichtung überprüft und durch entsprechende Signale bewertet wird, wodurch Ausschußteile systematisch vermieden werden. Da jeweils nur eine Bestückungsposition auf der Form angezeigt wird, gestaltet sich der Bestückungsvorgang für den Werker wesentlich einfacher und übersichtlicher, was zu einer Minimierung von Bestückungsfehlern führt. Indem jede Bestückungsposition erst kurz vor dem Bestücken angezeigt wird, entfallen zudem vorangehende Markierungsarbeiten an der Form.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. Eine derartige besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann darin bestehen, daß ein weiteres programmgesteuertes Markieren einer Bestückungsposition für einen weiteren Bestückungskörper erst dann stattfindet, wenn die Ist-Daten hinsichtlich der Art des vorangehenden Bestückungskörpers und seiner Bestückungslage mit den entsprechenden Soll-Daten übereinstimmen. Damit wird sichergestellt, daß ein Bestückungsfehler vom Werker nicht einfach übergangen wird.
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, daß die Anzeigemittel ein Lichtpunkt-Zeigegerät, vorzugsweise einen Laser, beinhalten, welcher an der Vorrichtung derart angeordnet ist, daß er mit seinem Laserstrahl auf einer oberen Stirnfläche der Form eine Lichtpunkt-Markierung setzt, an welcher eine Halteleiste für den Bestückungskörper eingehängt werden soll. Durch die Lichtpunkt-Markierung wird erreicht, daß die Markierungen auf der Form nur temporär und nicht bleibend erzeugt werden, wodurch Verwechslungen mit Markierungen vorangehender oder nachfolgender Bestückungen vermieden werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnungen näher entnehmbar.
In den Zeichnungen zeigt :
Fig.1
eine schematische Darstellung einer Form für Schachtunterteile in einem Axialschnitt;
Fig.2
eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform; und
Fig.3
eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der bevorzugten Ausführungsform.
Die in Fig. 1 dargestellte und an sich bekannte Form 1 dient zur Herstellung von Schachtunterteilen. Die Form 1 besteht im wesentlichen aus einem äußeren zylindrischen Formmantel 2, einem inneren zylindrischen Formkern 4 und einem den Formkern 4 und den Formmantel 2 tragenden Formträger 6. Der Formmantel 2 hat an seinem oberen Rand eine nach radial außen weisende, umlaufende ringförmige Stirnfläche 8. Zwischen dem äußeren Formmantel 2 und dem inneren Formkern 4 ist ein zylindrischer Zwischenraum 10 gebildet, welcher mit Beton ausgegossen wird. Zuvor wird ein Muffenformring 12 auf einem Ringboden 14 des Zwischenraums 10 fixiert und mindestens ein Schachtfutter 16 in den Zwischenraum 10 eingehängt. Wie im oberen Teil von Fig. 1 gezeigt ist, wird hierzu das Schachtfutter 16 zunächst an einer Halteleiste 18 angebracht, indem es auf einen an der Halteleiste 18 befestigten Aussparkörper 20 aufgesteckt wird.
Zur Höhenjustierung des Schachtfutters 16 relativ zur Form 1 ist der Aussparkörper 20 entlang der Halteleiste 18 höhenverschieblich befestigbar, wozu die Halteleiste 16 eine metrische Skala zum Einstellen der Höhenlage aufweist. Die Halteleiste 18 ist zum Einhängen in den Zwischenraum 10 der Form 1 gekröpft und hat an ihrem oberen Ende einen Hakenteil 22. Die Halteleiste 18 wird zusammen mit dem auf den Aussparkörper 20 aufgesteckten Schachtfutter 16 in den Zwischenraum 10 der Form 1 derart einhängt, daß der Hakenteil 22 auf der kreisringförmigen Stirnfläche 8 des Formmantels 2 an einem Aufhängepunkt 24 aufliegt und die Halteleiste 18 parallel zur Mittelachse 26 der Form 1 nach unten hängend, an der inneren Umfangsfläche des Formmantels 2 anliegt. Durch die Lage des Aufhängepunktes 24 der Halteleiste 18 entlang des Umfangs der oberen Stirnfläche 8 des Formmantels 2 wird die Winkellage des Schachtfutters 16 relativ zur Mittelachse 26 des Schachtunterteils festgelegt.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 28 ist in Fig.2 dargestellt und in eine Bestückungsstation 30 für Formen von Schachtunterteilen integriert. Die Bestückungsstation 30 ist eine der Stationen einer in Fig.2 nicht dargestellten Fertigungsanlage für Schachtunterteile.
Wie aus Fig.2 hervorgeht, weist die Vorrichtung 28 einen galgenförmigen Geräteträger 32 auf, mit einem vertikalen Tragarm 34 und mit einem die Form 1 mit Höhenabstand überragenden horizontalen Auslegerarm 36. Das freie Ende des Auslegerarmes 36 ist über der Mittelachse 26 der Form 1 angeordnet, was in Fig.3 gezeigt ist. Am freien Ende des Auslegerarmes 36 ist ein Dreharm 38 mit seinem einen Ende um eine Drehachse 40 drehbar befestigt, welche mit der Mittelachse 26 der Form fluchtet. Der Dreharm 38 wird durch einen Servo-Motor 42 angetrieben, welcher den Dreharm 38 um vorzugsweise 360 Grad drehen und aufeine Kreisbogenlänge von 2 mm bei einem Drehdurchmesser von 1300 mm positionieren kann. Die Länge des Dreharms 38 entspricht im wesentlichen dem Außenradius der zylindrischen Form 1, wobei am anderen Ende des Dreharms 38 ein Lichtpunkt-Zeigegerät 44, eine Kamera 46 und ein Infrarot-Abstands-Sensor 48 angeordnet sind.
Das Lichtpunkt-Zeigegerät ist vorzugsweise ein Laser 44, welcher am anderen Ende des Dreharms 38 derart angeordnet ist, daß er einen Laserstrahl 50 senkrecht zur oberen kreisringförmigen Stirnfläche 8 der zylindrischen Form 1 erzeugt und dadurch auf ihrem Umfang eine Lichtpunkt-Markierung 52 für eine Bestückungsposition setzt, an welcher die Halteleiste 18 für ein Schachtfutter 16 eingehängt werden soll. Ausgehend vom Laser 44 mit radialem Abstand nach innen versetzt ist an der Unterseite des Dreharms 38 die Kamera 46, vorzugsweise eine Profi-Bus-Kamera, befestigt, deren Bildfeld 51 das Segment des zylindrischen Zwischenraums 10 der Form 1 erfaßt, welches sich in einem Umgebungsbereich der vom Laser 44 angezeigten Lichtpunkt-Markierung 52 befindet. Im weiteren ist vorzugsweise im Gehäuse der Kamera 46 der Infrarot-Abstands-Sensor 48 zur Abstandsmessung angeordnet, mit welchem die Bestückungshöhe des Schachtfutters 16 und/oder des Muffenringes 12 in der Form 1 meßbar ist. Wie in Fig.2 gezeigt, sind der Servo-Motor 42, der Laser 44, die Kamera 46 und der Infrarot-Abstands-Sensor 48 durch Verbindungskabel 54 zur Steuerung und Datenübertragung mit einem Computer 56 verbunden.
Im folgenden soll nun das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestückung der Form erläutert werden. Der Verfahrensablauf wird im wesentlichen durch ein im Speicher des Computers 56 abgespeichertes Steuerprogramm realisiert. Im Speicher des Computers sind im weiteren für jedes zu fertigende Schachtunterteil die Soll-Daten bezüglich der Art und Lage der Bestückungskörper relativ zur Form 1 abgespeichert.
Zu Beginn gibt der Werker an der Bestückungsstation auf eine am Monitor 58 des Computers dargestellte Aufforderung hin ein Bereitschaftssignal ein, vorzugsweise über einen in Fig.2 nicht dargestellten und mit dem Computer 56 verbundenen Pilzknopf, um zu bestätigen, daß die Einlegehöhe des Muffenformrings 12 überprüft werden soll. Daraufhin mißt der Infrarot-Abstands-Sensor 48 die Einbauhöhe des Muffenformringes 12 in der Form 1 vorzugsweise entlang des gesamten Umfangs des Zwischenraums 10, indem der Dreharm 38 um 360 Grad gedreht wird und der Abtaststrahl 60 die Oberfläche des Muffenformrings 12 abtastet. Die abgetasteten Daten der Ist-Lage des Muffenrings 12 werden im Computer 56 mit abgespeicherten Soll-Daten verglichen. Wurde der Muffenformring 12 falsch eingebaut, so erzeugt ein Signalerzeuger ein akustisches Fehlersignal und Art und Ort des Fehlers werden aufdem Monitor 58 angezeigt. In einem solchen Fall befindet sich das Steuerprogramm der Vorrichtung 28 in einer Fehlerschleife, welche erst dann verlassen wird, wenn sich der Muffenformring 12 in der richtigen Lage in der Form 1 befindet.
Andernfalls, bei richtiger Lage des Muffenformrings 12, wird der Werker über eine auf dem Monitor 58 des Computers 56 erscheinende Anzeige aufgefordert, den Pilzknopf zu drücken, um zu bestätigen, daß er zum Einhängen der Halteleisten 18 bereit ist. Daraufhin steuert der Computer 56 den Servo-Motor 42 derart, daß der Dreharm 38 in eine erste Bestückungsposition dreht und der an ihm befestigte Laser 44 auf der kreisringförmigen Stirnfläche 8 des Formmantels 2 eine Lichtpunkt-Markierung 52 anbringt. An dieser Stelle hängt der Werker nun den Hakenteil 22 der mit dem Schachtfutter 16 und dem Aussparkörper 20 in der gewünschten Höhe vormontierten Halteleiste 18 ein. Im Anschluß wird über den Pilzknopf wiederum ein Bereitschaftssignal eingegeben. Daraufhin erzeugt die Kamera 46 ein Bild des in die Form 1 eingehängten Schachtfutters 16, um es aufgrund seiner Kontur zu identifizieren und um seine Winkellage und seine Einlegehöhe in der Form 1 zu erfassen. Die erfasste Kontur und die Bilddaten werden im Computer 56 in bezug zu einem Kontroll-Koordinatensystem gesetzt, welches sich vorzugsweise mit dem Koordinatensystem deckt, auf welches sich die Soll-Daten beziehen. Anschließend erfolgt im Computer 56 ein Vergleich der erfassten Kontur und der erfassten Bilddaten mit abgespeicherten Soll-Daten, um einerseits zu überprüfen, ob das richtigte Schachtfutter 16 eingehängt wurde, und um andererseits zu überprüfen, ob die Winkellage und die Einlegehöhe des Schachtfutters 16 mit den Soll-Daten übereinstimmt. Fällt dieser Vergleich positiv aus, so wird über einen Signalerzeuger ein akustischer Quittierton erzeugt und der Dreharm 38 vom Computer 56 in die nächste Bestückungsposition verfahren. Wenn ein Bestückungsfehler detektiert wird, erzeugt der Signalerzeuger ein akustisches Fehlersignal und Art und Ort des Fehlers werden auf dem Monitor 58 angezeigt. Dann befindet sich das Steuerprogramm der Vorrichtung in der Fehlerschleife, nach welcher die Bestückung und die daran anschließende Kontrolle solange wiederholt wird, bis der richtige Bestückungskörper in der richtigen Lage in der Form eingehängt ist. Andernfalls wird vom Laser 44 keine neue Bestückungsposition angezeigt.
Die oben geschilderten Schritte zur Bestückung der Form mit einem Bestückungskörper bilden zusammen einen Bestückungszyklus, welcher solange wiederholt wird, bis die von den Soll-Daten vorgesehene Anzahl von Bestückungskörpern in die Form 1 eingelegt worden sind. Nach Beendigung der Bestückung wird vom Signalerzeuger ein Fertigsignal erzeugt, ebenso erscheint auf dem Monitor 58 eine Fertigmeldung.
Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So können z.B. anstatt einer Kamera 46 auch mehrere Kameras verwendet werden, welche die Form aus verschiedenen Blickwinkeln aufnehmen, wodurch die Erfassung des Lage und des Abstandes von Bestückungskörpern erleichert wird. Es ist außerdem nicht notwendig, daß die Kamera 46 relativ zur Form verfahren wird, sie könnte auch stationär angeordnet sein.

Claims (15)

  1. Vorrichtung (28) zur Kontrolle der Bestückung einer Form (1) für Schachtteile mit Bestückungskörpern, umfassend : Anzeigemittel (44, 50) zum Anzeigen einer Bestückungsposition (52) für einen Bestückungskörper (16) an der Form (1), insbesondere für Schachtfütter und Formteile; Erfassungsmittel (46, 48) zur Erfassung von Ist-Daten bezüglich der Art des Bestückungskörpers (16) und seiner Bestückungslage in der Form (1); Vergleichsmittel (56), welche mit den Erfassungsmitteln (46, 48) zusammenwirken, zum Vergleich der Ist-Daten mit in einer Datenbasis der Vergleichsmittel (56) abgespeicherten Solldaten; Signalmittel zum Erzeugen eines Fehlersignals, falls die Ist-Daten nicht mit den Soll-Daten übereinstimmen; und Steuermittel (56) zum Steuern der Anzeige-, Erfassungs-, Vergleichs- und Signalmittel (44, 46, 48, 50, 56).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel ein Lichtpunkt-Zeigegerät, vorzugsweise einen Laser (44), beinhalten, welcher an der Vorrichtung (28) derart angeordnet ist, daß er mit seinem Laserstrahl auf einer oberen Stirnfläche (8) der Form (1) eine Lichtpunkt-Markierung (52) setzt, an welcher eine Halteleiste (18) für den Bestückungskörper (16) eingehängt werden soll.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsmittel mindestens einen Infrarot-Abstandssensor (48) zur Abstandsmessung aufweisen, mit welchem die Einlegehöhe des Bestückungskörpers (12,16) in der Form (1) meßbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsmittel mindestens eine Kamera (46) aufweisen, mit welcher ein Bild des Bestückungskörpers (16) erzeugbar ist, um ihn mittels der Vergleichsmittel (56) zu identifizieren, und mit welcher die Winkellage und die Einlegehöhe des Bestückungskörpers (16) in der Form (1) erfaßbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Positionieren der Erfassungamittel (46, 48) relativ zur Form (1) vorgesehen sind.
  6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (32, 34, 26, 38, 42) zum Positionieren der Erfaßungsmittel (46, 48) einen galgenförmigen Geräteträger (32) mit einem die Form (1) mit Höhenabstand überragenden horizontalen Auslegerarm (36) aufweisen, an welchem ein Dreharm (38) mit seinem einen Ende um eine Drehachse (40) drehbar befestigt ist, welche mit der Mittelachse (26) der Form (1) fluchtet, und am anderen Ende des Dreharms (38) der Laser (44), die Kamera (46) und der Infrarot-Abstandssensor (48) zur Abstandsmessung angeordnet sind, wobei die Länge des Dreharms (38) dem Radius der zylindrischen Form (1) entspricht.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreharm (38) durch einen Servo-Motor (42) antreibbar ist, welcher den Dreharm (38) um 360 Grad drehen und auf eine Kreisbogenlänge von 2 mm bei einem Drehdurchmesser von 1300 mm positionieren kann.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel und die Vergleichsmittel einen Computer (56) aufweisen, in dessen Speicher ein Steuerprogramm und eine Datenbasis für die Soll-Daten abgespeichert sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (56) derart ausgebildet sind, daß ein weiteres programmgesteuertes Markieren einer Bestückungsposition (52) für einen weiteren Bestückungskörper erst dann stattfindet, wenn die Ist-Daten hinsichtlich der Art des vorangehenden Bestückungskörpers und seiner Bestückungslage mit den entsprechenden Soll-Daten übereinstimmen.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalmittel derart ausgebildet sind, daß sie das Fehlersignal erzeugen, wenn ein falscher Bestückungskörper oder der richtige Bestückungskörper abweichend von seiner Soll-Lage in die Form (1) eingelegt wurde, und daß sie ein vom Fehlersignal deutlich unterscheidbares Fertigsignal erzeugen, nachdem alle Bestückungskörper in ihrer Soll-Lage in die Form eingelegt worden sind.
  11. Fertigungsanlage zur Fertigung von Schachtteilen beinhaltend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
  12. Verfahren zur Bestückung einer Form (1) für Schachtteile mit Bestückungskörpern (16), welches die folgenden, zusammen einen Bestückungs-Zyklus bildenden Schritte beinhaltet : Programmgesteuertes Markieren einer Bestückungsposition (52) für einen Bestückungskörper (16) an der Form (1), insbesondere für ein Schachtfutter; Bestücken der Form (1) mit dem Bestückungskörper (16) an der markierten Bestückungsposition (52); programmgesteuertes Erfassen der Ist- Daten hinsichtlich der Art des Bestückungskörpers (16) und seiner Bestückungslage; programmgesteuertes Vergleichen der erfassten Ist-Daten mit gespeicherten Soll-Daten; und programmgesteuertes Erzeugen eines Fehlersignals, falls die Ist-Daten von den Soll-Daten abweichen.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres programmgesteuertes Markieren einer Bestückungsposition für einen weiteren Bestückungskörper erst dann stattfindet, wenn die erfassten Ist-Daten hinsichtlich der Art des vorangehenden Bestückungskörpers und seiner Bestückungslage mit den entsprechenden Soll-Daten übereinstimmen.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Markieren der Bestückungsposition und zwischen dem Bestücken und dem Erfassen der Ist-Daten ein manuelles Bestätigungssignal gegeben wird, um den jeweils nächsten Programmschritt zu initiieren.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestückungs-Zyklus solange wiederholt wird, bis die Form (1) mit einer Anzahl von Bestückungskörpern (16) bestückt ist, welche durch die Soll-Daten vorgegeben ist, und daß nach Beendigung der Bestückung ein Fertigsignal erzeugt wird.
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