WO1983001020A1

WO1983001020A1 - Method and device for putting work pieces in order

Info

Publication number: WO1983001020A1
Application number: PCT/DE1982/000173
Authority: WO
Inventors: Ludwig Pietzsch; Joachim Wilken; Klaus Dieter Marrack
Original assignee: Ludwig Pietzsch; Joachim Wilken; Klaus Dieter Marrack
Priority date: 1981-09-14
Filing date: 1982-08-27
Publication date: 1983-03-31
Also published as: JPS59500123A; EP0088102A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ordnen von Werkstücken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ordnen von Werkstücken, wobei eine Sensorzeile zum Abtasten der längs einer Förderbahn beweg¬ ten Werkstücke quer zur Förderbahn angeordnet ist und die Sensoren dieser Sensorzeile ein Abtastbild erstellen, das mit mindestens einem in einem Rechner gespeicherten Referenzbild verglichen wird, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens..

Gewöhnlich wird bei einem derartigen Verfahren die Werkstückgeometrie, insbesondere die Werkstückkontur, abgetastet, um festzustellen, ob das Werkstück in einer oder mehreren ausgewählten Vorzugslagen geför¬ dert wird. Wird bei dem Vergleich des Abtastbildes mit dem Referenz¬ bild festgestellt, daß das Werkstück nicht in der oder einer Vorzugs¬ lage bewegt wird, wird ein solches Werkstück an einer Aussonderstelle von der Förderbahn entfernt und zu seinem Ausgangspunkt, z. B. zu einem Bunker, wieder zurückgeführt. Außer ύer geometrischen Konfiguration ließen sich je nach dem verwendeten Sensor auch andere Werkstückeigen¬ schaften, z. B. Unterschiede in der Oberflächenbeschaffenheit, im Werk¬ stoff oder dgl . abtasten und mit den entsprechenden Eigenschaften eines Referenzwerkstückes vergleichen. Unter einer "Mermalsänderung" wird demgemäß im folgenden v.erstanden, daß der Sensor beim überfahren des Werkstückes feststellt, daß an diesem Werkstück sich eine charakte¬ ristische Eigenschaft verändert, z. B. eine Änderung des Werkstoffes von Kunststoff in der ersten Längshälfte des Werkstückes zu Metall in der zweiten Hälfte des Werkstückes oder eine Änderung in der Kontur durch Oberfahren der Sensoren oder eines Sensors mit einer Werkstück¬ kante, mit einem Lochrand, einem Absatz oder dgl.

Bei einem bekannten Verfahren der genannten Art (DE-0S 25 34 224) werden die Sensoren der Sensorzeile nach einem vorgebbaren Takt be- tätigt. Dies führt dann zu befriedigenden Ergebnissen, wenn die Ge¬ schwindigkeit der Werkstücke auf der Förderbahn stets gleich ist. Ist aber die Werkstückgeschwindigkeit unter den einzelnen Werkstücken verschieden, so ergeben sich trotz gleicher Eigenschaften der Werk¬ stücke unterschiedliche Abtastbilder, die keinen korrekten Vergleich - 2 -

ermöglichen. Beispiele für Fördern mit variablen, nicht exakt de¬ finierbaren Werkstückgeschwindigkeiten sind das Fördern unter Aus¬ nützung der Schwerkraft der Werkstücke auf geneigten Förderbahnen (Rutschen) oder im freien Fall oder das Fördern auf Förderbahnen, auf denen die Werkstücke unterschiedliche Reibungsverhältnisse vor¬ finden und deshalb lokal unterschiedliche Geschwindigkeiten annehmen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß befriedigende Ergebnisse auch bei beliebig variablen, nicht exakt definierbaren Werkstückgeschwindig¬ keiten erzielt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs ge- nannten Art vorgesehen, daß die Sensoren der Sensorzeile durch Ober¬ fahren des Werkstücks .automatisch betätigt werden und daß eine Änderung des jeweil gen Sensorzustandes aufgrund einer vom jeweiligen Sensor erkannten Merkmalsänderung am Werkstück im Rechner registriert wird.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensorzeile quer zur Bewegungs¬ richtung der Förderbahn angeordnet ist, auf der die Werkstücke mit variierender Fördergeschwindigkeit gefördert werden, wobei die Sensoren der Sensorzeile jeweils durch eine von ihnen registrierte Merkmalsänderung, wie eine Änderung der geometrischen Konfiguration (Kante) am Werkstück, betätigbar sind.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden die Sensoren der Sensor¬ zeile nicht mehr "getaktet", sondern durch eine Merkmalsänderung am Werkstück selbst betätigt, im Falle von die Werkstückgeometrie bzw. -kontur abtastenden Sensoren beispielsweise durch Oberfahren einer Werkstückkante, eines Absatzes am Werkstück oder dgl.. Hierbei wird unabhängig von der Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstück und Sensorzeile der Sensor jedesmal bei einer Merkmalsänderung am Werkstück aktiviert bzw. deaktiviert. Dies führt zu einem gleichen

I - 3 -

Abtastbild für gleich liegende Werkstücke auch bei unterschiedlicher Werkstückgeschwindigkeit.

Sollen Werkstücke mit unterschiedlicher Länge aber sonst gleicher geometrischer Konfiguration gefördert werden, so werden sich auch in diesem Fall aufgrund der Abtastung nach der Erfindung unabhängig von der Werkstücklänge stets gleiche Abtastbilder ergeben. Um dies zu vermeiden, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorge¬ sehen, daß zur Unterscheidung von Teilen unterschiedlicher Länge aber sonst gleicher geometrischer Konfiguration die Zeit gemessen wird, während welcher das Werkstück über die Sensorzeile läuft, und ferner die Zeit, die vom ersten Ansprechen des Sensors der Sensor¬ zeile bis zum Ansprechen eines in Bewegungsrichtung des Werkstücks dahinter angeordneten Sensoren vergeht, der durch überfahren einer Werkstückkante nach der Zeit seit dem überfahren der Sensorzeile durch die gleiche Werkstückkante betätigbar ist, und daß die Werkstück¬ länge aus der Beziehung

T,

^L1i ^{= a "} Tι₂ ^"

im Rechner ermittelt wird.

Eine Vorrichtung zum Durchführen dieses zuletzt beschriebenen Ver¬ fahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensorzeile quer zur Bewegungsrichtung der Förderbahn angeordnet ist, daß in einem Ab¬ stand von der Sensorzeile stromabwärts in Transportrichtung ein einzelner Sensor angeordnet ist, wobei sämtliche Sensoren durch über¬ fahren einer Werkstückkante betätigbar sind, daß ein Zeitmesser für die Zeit vorgesehen ist, die zum überfahren des Werkstücks für die Sensorzeile erforderlich ist, sowie ein Zeitmesser für die Zeit, die zwischen dem überfahren der Sensorzeile und des Sensors mit ein und derselben Werkstückkante vergeht, und daß ein Rechner vor¬ gesehen ist, in welchem aus dem Abstand und den gemessenen Zeiten die Werkstücklänge ermittelt wird.

Die Ermittlung der Werkstücklänge ergibt somit das gewünschte zu-

OMP sätzliche Unterscheidungskriterium.

Bei Werkstücken, die im Sinne der oben geschilderten Aufgabe mit unterschiedlichen, nicht exakt definierbaren Fördergeschwindigkeiten bewegt werden und die dann von der Förderbahn entfernt oder ausge¬ sondert werden sollen, wenn sie abweichend von einer oder mehreren vorbestimmten Vorzugslagen abgelegt werden, besteht die weitere Schwierigkeit, daß die Betätigungszeit für das Aussondern von Werk¬ stück zu Werkstück entsprechend der unterschiedlichen Geschwindig- keit variieren kann.

Es ist deshalb auch Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das ein Aussondern von solchen mit unterschiedlichen Geschwindig¬ keiten geförderten Werkstücken einfach und zuverlässig dann er- möglicht, wenn solche Werkstücke in Fehllagen gefördert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe, die als Unteraufgabe zu der oben ge¬ schilderten Aufgabe angesehen werden kann, ist erfindungsgemäß vor¬ gesehen, daß die Geschwindigkeit, die das Werkstück im Bereich vor der Aussonderstelle hat, sowie die Werkstücklänge ermittelt werden und daß aus Geschwindigkeit, und Werkstücklänge die Betätigungszeit für die Aussonderung eines^*; nicht in der oder einer der Vorzugslagen liegenden Werkstücke aus der Förderbahn ermittelt wird. Unabhängig von der Werkstückgeschwindigkeit wird also bei in Fεhllage an- kommenden Werkstücken die Aussonderung stets so lange betätigt, bis das Werkstück korrekt ausgesondert ist. Dieses Vorgehen ist auch dann denkbar, wenn das Werkstück in anderer Weise als oben be¬ schrieben von Sensoren zur Feststellung seiner Lage abgetastet wird, beispielsweise in herkömmlicher Weise.

Eine Vorrichtung zum Durchführen dieses zuletzt beschriebenen Ver¬ fahrens kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß in Förder¬ richtung vor der Aussonderstelle Einzel-Sensoren im Abstand in Förderrichtung voneinander vorgesehen sind, welche durch überfahren der Werkstückkante betätigbar sind, daß ein Zeitmesser für diejenige

OMPI Zeit vorgesehen ist, die das Werkstück zum Passieren des Abstandes benötigt, und daß ein Rechner vorgesehen ist, in welchem aus dieser Zeit, dem Abstand, der Werkstückl nge und einer Strecke von dem in Förderrichtung letzten Sensor vor der Aussonderstelle bis zum Ende der Aussonderstelle die Betätigungszei für die Aussonderstelle ermittelt wird.

Gewöhnlich schließt ein Vereinzelungsverfahren der-beschriebenen Art damit ab, daß die Werkstücke in einer bestimmten Vorzugslage gegriffen und weiter transportiert werden, beispielsweise in ein Magazin abgelegt werden. Hierzu ist bei herkömmlichen Verfahren erforderlich, daß eine komplizierte Handhabung stattfindet, die bei einer herkömmlichen Einrichtung mit einem gesondert vorzusehenden Handhabungsgerät durchgeführt werden muß, wobei dieses. Handhabungs- gerät mit seinem Greifer Zugang zum Endbereich der Förderbahn hat.

Zur Vereinfachung dieser Handhabung ist bei einem Verfahren, bei dem die Werkstücke vereinzelt in mehreren Vorzugslagen auf einer Förderbahn bewegt werden und am Ende des Vereinzelungsvorganges nur in eine aus diesen Vorzugslagen ausgewählte Endlage gebracht werden sollen, vorgesehen, daß die nicht in der richtigen Endlage befindlichen Werkstücke durch einfaches Drehen und/oder Wenden in die gewünschte Endlage gebracht werden.

Dieses Verfahren wird gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorzugsweise mit einer Vorrichtung durchgeführt, die im Endbereich der Förderbahn eine Drehvorrichtung und/oder eine Wendevorrichtung für die Werkstücke aufweist. Die der Förderbahn bzw. der Rutsche zugeordneten Dreh- und/oder Wendevorrichtungen sind im Aufbau ge- genüber einem gesondert vorgesehenen Handhabungsgerät erheblich einfacher, erfüllen jedoch die gewünschte Funktion ebenso gut.

Herkörπml ehe Vorrichtungen zum Ordnen von Werkstücken bestehen aus einer Vielzahl von Komponenten bzw. EinzelVorrichtungen, die teil- weise im Aufbau kompliziert und zudem platzaufwendig sind. Es ist auch ein Anliegen der Erfindung, eine platzsparende Vorrichtung zum Vereinzeln von Werkstücken zu schaffen, bei der sämtliche Komponenten in teilweise gegenüber den bekannten Vereinzelungsvorrichtungen ver¬ einfachter Ausführung zu einer platzsparenden Baueinheit in Form eines kompakten Gerätes zusammengefaßt sind.

Die Erfindung sieht zur Einreichung dieses Zieles vor, daß der als Rutsche mit Schwerkraftförderung ausgebildeten Förderbahn ein Steil¬ förderer vorgeschaltet ist, der die Rutsche mit vereinzelten Werk- stücken speist, daß der Rutsche eine Erkennungsvorrichtung mit einer quer zur Förderbahn angeordneten Sensorzeile zugeordnet ist, deren Sensoren durch überfahren des Werkstückes automatisch betätigt werden, daß in Förderrichtung hinter der Sensorzeile eine Aussondervor¬ richtung zum Aussondern von fehlliegenden Werkstücken vorgesehen ist, deren Betätigungszeit abhängig von der Werkstückgeschwindigkeit und der Werkstücklänge ist, daß in dem Endbereich der Förderrichtung eine Drehvorrichtung und eine Wendevorrichtung für die Werkstücke vor¬ gesehen sind, und daß Steilförderer, Rutsche und die übrigen genannten Vorrichtungen in eine Baueinheit zusammengefaßt sind.

Erstmals wird mit der Erfindung eine Ordnungsvorrichtung angegeben, die sämtliche zum Ordnen erforderlichen Vorgänge angefangen beim Fördern ^"von Werkstücken aus einem Bunker bis zum Handhaben der in Vorzugslage befindlichen Werkstücke in einem kompakten Gerät zusammen- faßt. Aufgrund der Verwendung eines Steilförderers und einer Rutsche . baut das Gerät überwiegend in Höhenrichtuπg anstatt in horizontaler Richtung, was wesentlich zu der angestrebten Platzersparnis beiträgt. Zur Platzersparnis wie auch zur Vereinfachung tragen auch die Ver¬ meidung von zusätzlichen komplizierten EinzelVorrichtungen, z. B. eines Handhabungsgerätes oder dgl., bei.

Die Erfindung bezweckt gemäß einem weiteren Aspekt auch die Ver¬ besserung eines Steilförderers,-dessen.Förderbahn mit schräg, ange¬ ordneten Mitnahmestegen für aus einem Vorratsbehälter o. dgl. zu fördernden Werkstücken versehen ist, wobei auf derjenigen Seite

O der Förderbahn, an der die unteren Enden der Stege enden, ein seit¬ licher Anschlag vorgesehen ist.

Bei einem derartigen Steil- oder Vertikalförderer gleiten die ge- förderten Werkstücke längs der schrägen Mitnahmestege an den seitlichen Anschlag. Nach Passieren dieses Anschlages gelangen die Werkstücke in einen Abgabebereich und rutschen aufgrund der Schrä¬ gung der Mitnahmestege von der Förderbahn ab.

Bei bekannten Steilförderern der beschriebenen Art ist der Anschlag fix an der Unterstützung des Steilförderers angeordnet und kragt über die Förderbahn um eine bestimmte Höhe aus.

Wenn ein einlagigeε Fördern von Werkstücken unterschiedlicher Ab- essungen, insbesondere Stärken, erreicht werden soll, muß eine

Förderbahn mit entsprechend geänderter Steghöhe eingesetzt oder der Anschlag gegen einen Anschlag mit anderer, an die entsprechende Werk¬ stückstärke angepaßten Auskraghöhe ausgetauscht werden. Dies ist um¬ ständlich und im Hinblick auf die erforderliche Bereitstellung zahl- reicher, an verschiedene Werkstückabmessungen angepaßte Förderbahnen mit Stegen unterschiedlicher Höhe oder entsprechend angepaßter An¬ schläge mit unterschiedlicher Auskraghöhe aufwendig.

Es ist deshalb eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Steil- förderer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein ein¬ lagiges Fördern von Werkstücken mit von Charge zu Charge unter¬ schiedlichen Abmessungen ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Steilförderer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Anschlag in Richtung der Normalen auf die Förderbahn höhenverstellbar ist.

Bei der Erfindung braucht zur einlagigen Förderung von Werkstücken unterschiedlicher Abmessungen, insbesondere unterschiedl cher Stärken, nur ein einziger Anschlag verwendet zu werden. Sollen Werkstücke mit anderen Abmessungen gefördert werden, so braucht lediglich der An-

O P ^WIP ^' schlag auf eine an die entsprechende Werkstückabmessung angepaßte Höhe verstellt zu werden.

Werden Werkstücke mehrlagig gefördert, so gleiten über einer ersten Lage liegende weitere Werkstücke im Bereich des Anschlages über diesen hinweg und fallen in den Vorratsbehälter zurück.

Mit dem Steilförderer nach der Erfindung läßt sich also eine schnelle flexible Anpassung an unterschiedliche Werkstückabmessungen, insbe- sondere Werkstückhöhen, erzielen. Somit ist auch die einlagige Aus¬ bringung von flachen Werkstücken sehr geringer Stärken gesichert, die bei den bisher bekannten Steilförderern wegen der entsprechend klein zu haltenden Stegbreite nur mit verminderter Ausbringleistung oder überhaupt nicht gefördert werden konnten.

Vorteilhaft ist der Anschlag längs einer an der Unterstützung der Förderbahn angeordneten Parallelführung höhenverstellbar, beispiels¬ weise von Hand mittels Stellschraube.

Im Bereich der Förderrichtung hinter dem Anschlag ist zweckmäßig eine feststehende, erhöhte Wand vorgesehen, um Werkstücke aller zu för¬ dernden Stärken in diesem Bereich auf der Förderbahn zu halten. Zweckmäßig weist diese feststehende Wand eine vom Niveau des An¬ schlags ansteigende Abweiskante auf, um ein Verkanten bzw. Verklemmen der Werkstücke beim überfahren der Trennstelle zwischen Anschlag und Wand zu vermeiden.

Der Anschlag ist beispielsweise als Leiste aus Blech, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material ausgebildet.

Der Steilförderer gemäß der Erfindung gibt die Werkstücke in einem durch den Abstand der Mitnahmestege bedingten Takt einlagig und in einer von möglicherweise mehreren Vorzugslagen an eine weitere Verarbeitungsstation ab. Aufgrund dieser Wirkung eignet sich der Steilförderer nach der Erfindung insbesondere als Zuführgerät zu

OMP einer Werkstückerkennungseinrichtung in einer selbsttätigen Ver¬ einzelungsanlage für Werkstücke.

Die Erfindung ist im folgenden anhand Schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer Vereinzelungs¬ vorrichtung für Werkstücke; F Fiigg.. 2 2 eine Teildraufsieht in vergrößertem Maßstab auf einen

Steilförderer der Vereinzelungsvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fi g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Rutsche der Vorrichtung nach Fig. 1; F Fiigg.. 5 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht der Rutsche im Bereich der Werkstückerkennung und -aussonderung; Fig. 7 ein Blockschaltbild für eine elektrische Schaltung zur Längenermittlung der Werkstücke; Fig. 8 eine Seitenansicht des Abgabeendes der Rutsche und Fig. 9 eine Draufsicht auf dieses Abgabeende.

Fig. 1 zeigt perspektivisch ^:die Gesamtansicht einer selbsttätig arbeitenden Anlage zum Ordnen von Werkstücken 1. Die Anlage umfaßt einen Steilförderer 2 mit einer von einer nicht^" gezeigten Kette ge¬ triebenen Förderbahn 3, auf der Mitnahmestege 4 schräg nach unten zur in der Fig. 1 rechten Begrenzung der Förderbahn 3 geneigt ange¬ bracht sind. Die Förderbahn 3 des Förderers 2 taucht in einen Bunker 5, in dem die Werkstücke 1 regellos eingelagert sind.

An. den oberen Abgabebereich 6 des Steilförderers 2, der auf der in Fig. 1 rechten Seite frei von jeder seitlichen Begrenzung für die Förderbahn 3 ist, schließt eine quer zur und in Förderrichtung ge¬ neigte Rutsche 7 für die Werkstücke 1 an, so daß die Werkstücke 1 im Abgabebereich 6 von der Förderbahn 3 aufgrund ihrer Schwerkraft

Ersat∑biatt . auf die Rutsche 7 und diese hinunter längs einer unteren seitlichen Begrenzung 8 rutschen. Sie passieren dabei eine Erkennungseinrichtung 9 welche die Lagen der ankommenden Werkstücke abtastet und bei einer Fehllage eine Weiche 10 zum Abweisen der Werkstücke auf ein Rückführ¬ blech 11 betätigt, um falsch liegende Werkstücke 1 in den Bunker 5 zurückzutransportieren. Ein Prallblech 12 bremst dabei die Wucht der ankommenden, von der Weiche 10 abgewiesenen Werkstücke ab und sorgt für ein sanftes Abrutschen^' längs der Anlagekante 13 des Rück¬ führbleches 11.

In den Fig. 2 und 3 ist in vergrößertem Maßstab der Steilförderer 2 und insbesondere die Ausbildung der Begrenzung der Förderbahn 3 er¬ läutert.

Die in Fig. 1 rechte Begrenzung der Förderbahn 3 ist in Bereiche 14, 15, 16 unterteilt. Die Bereiche 14 und 16 sind von an der orts¬ festen Unterstützung 17 des Steilförderers befestigten Leisten 14, 16 aus Blech, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff ge¬ bildet. Diese Leisten 14, 16 bilden Begrenzungswände für die Werk- stücke 1, die auf den schrägen Mitnahmestegen 4 nach unten gerutscht sind. Der Bereich 15 ist von einer in Richtung des Doppelpfeiles F senkrecht bezüglich der Förderbahn 3 verstellbaren Leiste gebildet. Die Leiste 15 hat an ihren beiden Längsenden Führungsansätze 18, durch die in der Unterstützung 17 befestigte Führungsbolzen 19 hin- durchragen. Die Höhenlage der Leiste 15 läßt sich durch auf die Ge¬ windebolzen 19 aufgeschraubte Versteil uttern 20 gegen die Kraft von Federn 21 verstellen.

In der in Fig. 3 gezeichneten Einstellung ragt die verstellbare Leiste 15 nur um einen sehr geringen Betrag x in Anpassung an eine ent¬ sprechend geringe Werkstückstärke des zu fördernden Werkstückes 1 über die Förderbahn 3 hinaus. Die Mitnahmestege 4 sind um ein Mehr¬ faches der Werkstückstärke breiter, d. h. sie ragen um ein Mehrfaches der Werkstückbreite von der Förderbahn 3 weg. Diese Mitnahmestege sind so bemessen, daß sie auch die stärksten mit dem Steilförderer

OMPI zu fördernden Werkstücke problemlos fördern können.

Im Betrieb des Steilförderers werden aus dem Bunker 5 Werkstücke in der in Fig. 1 gezeigten Weise dann übereinander liegend gefördert, wenn die Werkstückstärke entsprechend dem gezeigten Ausführungs¬ beispiel geringer als die Stegbreite der Mitnahmestege 4 ist. Nach Passieren der Oberkante 14' der festen Leiste 14 haben Werkstücke keinen seitlichen Halt mehr, die oberhalb des Abstandes x auf den Mitnahmestegen liegen. Solche Werkstücke fallen aufgrund der Neigung der Mitnahmestege 4, wie in Fig. 1 angedeutet, in den Bunker 5 zurück. Einlagig auf den Stegen liegende Werkstücke werden aber an einem solchen Zurückfallen durch den von der seitlichen Wand der Leiste 15 gebildeten Anschlag zurückgehalten und nach oben zum Abgabebereich 6 des Steilförderers 3 mitgenommen. Damit es nicht zu einem Verklemmen an der Trennstelle zwischen der verstellbaren Leiste 15 und der orts¬ festen Leiste 16 kommen kann, ist diese ortsfeste Leiste 16 mit einer schräg vom Niveau der beweglichen Leiste 15 ansteigenden Abweiskante 16' versehen, die bis auf ein Niveau ansteigt, das beispielsweise demjenigen der festen Leiste 14, d. h. z. B. der größten Breite der Mitnahmestege 4, entspricht.

Da im Abnahmebereich 6 keine..seitliche Begrenzung mehr vorhanden ist, gelangen die einlagig von den Mitnahmestegen 4 nach oben geförderten Werkstücke 1 nun aufgrund ihrer Schwerkraft auf.die Rutsche 7. Auf- grund der Querneigung der Rutsche 7 rutschen die Werkstücke unter Schwerkrafteinwirkung an die seitliche untere Begrenzung 8 der Rutsche 7 und aufgrund der Längsneigung der Rutsche 7 dieser Be¬ grenzung entlang nach unten.

Gemäß den Fig. 4 und 5 ist cie Begrenzung 8 in gleicher Weise wie der Anschlag 15 als Leiste ausgebildet, welche mittels Führungsansätzen 24 gegenüber όer Ebene der Rutsche 7 mittels Bolzen 25 und Stellmuttern 26 gegen die Kraft von Federn 27 gegenüber der Förderebene 28 der Rutsche 7 höhenverstellbar ist. In Fig. 5 ist die Höhe, um welche die Leiste 8 gegenüber der Förderebene 28 vorkragt, in Anpassung an die zu fördernde

^" Werkstückstärke ebenfalls mit x bezeichnet.

Einlagig auf der Rutsche liegende Werkstücke passieren die höhenver- stellbare Leiste 8 der Rutsche 7 ohne Schwierigkeiten. Gelangen je- doch aus irgendeinem Grund Werkstücke mehrlagig auf die Rutsche 7, so gleiten im Bereich der Leiste 8 die über der ersten Lage liegenden Werkstücke über die Leiste 8 hinweg auf das Rückführblech 11. Somit ist gewährleistet, daß nach Passieren der Leiste 8 Werkstücke aus¬ schließlich einlagig die Rutsche entlang gleiten.

Die Werkstücke gelangen dann zu einer Erkennungsvorrichtung 9, die eine Zeile von quer zur Rutsche angeordneten Sensoren S.. umfaßt. Es wird hierzu auf die Fig. 6 verwiesen, bei welcher die Rutsche 7 mit der Erkennungsvorrichtung 9 und Weiche 10 sowie einer Sensor- anordnung schematisch im Längsschnitt und mit einer zur Schwerkraft¬ förderung ausreichenden Längsneigung von 30° gegenüber der Horizontalen gezeigt ist. Die Sensoren der Sensorzeile S. sprechen "aktiv" nur bei einer Änderung an, die sie an den darüber bewegten Werkstücken 1 (in Fig. 6 nicht gezeigt) bemerken. Hierdurch ermöglichen die Sensoren der Sensorzeile S. eine weg- und geschwind gkeitsunabhängige Erkennung der Werkstücke 1 mit einer eindeutigen und stets gleich zugeordneten Aufnahme der Merkmale beim Eintritt der Werkstücke 1 in tue Sensor¬ zeile S__j. ^*

Immer dann, wenn sich ein Werkstücksmerkmal verändert, wird eine höhere Auflösung im interessierenden Bereich aufgrund einer Signal¬ abgabe der Sensoren jeweils bei einer solchen Änderung im Vergleich zu bekannten, extern getakteten Sensoren erzielt. Ferner wird eine Datenverdichtung erreicht, da nur Merkmalsänderungen aufgenommen werden und nicht Daten an nicht interessierenden Stellen des Werk¬ stückes gespeichert werden, wie dies bei einer Taktung unvermeidlich ist. Dies ermöglicht eine Verringerung der Spe cherkapazität gegen¬ über bekannten Erkennungsvorrichtungen.

Mit den Sensoren S. ist es nicht möglich, Werkstücke voneinander zu unterscheiden, die bei sonst gleicher geometrischer Konfiguration unterschiedliche Länge haben. Zur Erfassung der Werkstücklänge L. ist in einem Abstand a in Förderrichtung hinter der Sensorzeile mit den Sensoren S. ein einzelner Sensor S₂ angeordnet. Eine die Sensoren S. und S_? verknüpfende Schaltung zur Ermittlung der Werkstücklänge ist in Fig. 7 gezeigt.

Die Ausgänge der Sensoren S. bilden die Eingänge für ein Oder-Gatter 30. Der Ausgang dieses Oder-Gatters ist zum einen auf einen Zähler 32 geschaltet, der einen zweiten, vom Ausgang des Sensors S₂ gebildeten Eingang aufweist. Der Ausgang des Oder-Gatters 30 ist ferner direkt zu einem ersten Eingang eines Zählers 31 und über ein NAND-Gatter 33 zu einem zweiten Eingang dieses Zählers 31 geführt. Beide Zähler sind an einen Rechner 34 angeschlossen.

Die beschriebene Schaltung gemäß Fig. 7 arbeitet wie folgt:

Der Zähler 31 mißt die Zeit T. , die verstreicht, bis das Werkstück 1 über die Sensorzeile mit den Sensoren S, gelaufen ist, d. h. die- jenige Zeit ab dem ersten Ansprechen eines beliebigen Sensors der sämtlich unbetätigten Sensoren der Sensorzeile S. bis zu der Zeit, zu der alle Sensoren dieser -Sensorze le wieder unbetätigt sind.

Mit dem Zähler 32 wird die Zeit gemessen, die vom Ansprechen des ersten Sensors S. der Sensorzeile bis zum Ansprechen des Sensors S₂ vergeht.

Die Werkstücklänge läßt sich aus L-_j = v_. • T, mit v, als Werkstück¬ geschwindigkeit ermitteln. Setzt man für

^■ , =

it a Abstand zwi schen den Sensoren S , und S₂ , so erhäl t man für i e Werkstücklänge

O Diese Werkstücklänge wird vom Rechner 34 aus den von den Zählern 31, 32 übermittelten Daten selbsttätig ermittelt.

Mit dem Rechner 34 steht ein weiterer Zähler 35 in Verbindung. Ähnlich wie der Zähler 32 wird der Zähler 35 von zwei im Abstand b voneinander angeordneten einzelnen Sensoren S , S. aktiviert, die stromabwärts von den Sensoren S_,, S₂ in geringem Abstand vor der Weiche 10 angeordnet sind. Aufgabe dieser Sensoren. S , S. ist in Verbindung mit dem Zähler 35 und dem Rechner 34, die Weichenansteuer- zeit T,, zu bestimmen, während welcher die Weiche zum Abweisen von falsch an ihr ankommenden Werkstücken zum Rückführblech 11 betätigt werden muß. Dies geschieht nach folgenden Gesetzmäßigkeiten:

Die Geschv/indigkeit v₂, die das Werkstück 1 unmittelbar vor der Weiche 10 hat, ergibt sich aus

wobei .Tg diejenige Zeit ist, die das Werkstück braucht, um die Strecke b zwischen den beiden Sensoren S , S. zurückzulegen. Die Weiche 10 wird bei Aktivierung des Sensors S» angesteuert. Die Weichenansteuerzeit ergibt--sich dabei aus

-c+L,

^TW = . T-.

wobei c der Abstand zwischen dem Sensor S, und dem stromabwärts ge¬ legenen.Ende der Weiche 10 ist.

Die Weichenansteuerzeit T_w kann auch wie folgt beschrieben werden:

^τ - <t - τ: ⁺ 1 ^• - ^τ3

Für diese Zeit T_y bleibt die Weiche also offenstehen. Reicht die Zeit für das Berechnen von T_u nicht aus, so wird der vorher be- rechnete Wert dafür eingesetzt, und wird dann durch den neu zu be- rechnenden Wert ersetzt.

Die Zähler laufen bei einer Ausführung mit einer Frequenz von 16 kHz.

Die Weiche 10 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel von insgesamt vier Leitblechen 36 gebildet, die zum Zurückführen von fehl liegenden Werkstücken auf das Rückführblech 11 durch Schlitze 37 in der Rutsche ausgefahren sind, während sie zum Passierenlassen eines in richtiger Lage erkannten Werkstückes 1 in die Schlitze eingezogen sind, ;iso daß sie kein Hindernis für das Weiterrutschen des Werkstückes auf der Rutsche 7 bilden. Die Leitbleche 36 haben eine Neigung derart, daß sie bei ausgefahrenen Leitblechen 36 ankommende Werkstücke gegen ein Prallblech 12 leiten, das seinerseits die Werkstücke auf das Rückführblech 11 längs deren unterer Begrenzungswand 13 zurück in den Bunker 5 leitet.

Die Weiche 10 wird wie oben beschrieben vom Rechner 34 während be¬ stimmter Zeiten T_w betätigt und durch die Sensoren So, S. ausge- löst.

Im folgenden ist anhand der. Fig. 8 und 9 das untere, in Fig. 1 nur in seinem oberen Bereich dargestellte Abgabeende 7' der Rutsche 7 im einzelnen dargestellt. An dieses Abgabeende 7 ' gelangen nur solche Werkstücke, die von der Erkennungsvorrichtung als "richtig" in ausgewählten Vorzugslagen befindlich erkannt worden sind und aufgrund der Querneigung der Rutsche längs der unteren Begrenzungs¬ wand 8' auf das Abgabeende 7' kommen.

Es gilt nun, diese Werkstücke in eine richtige Endlage zu bringen. Hierzu ist in Förderrichtung hinter der Prallplatte 12 eine Drehvor¬ richtung 38 vorgesehen, deren Lage bezüglich der x-Richtung und der y-Richtung (Fig. 9) je nach der Gestalt des ankommenden Werk¬ stückes einstellbar ist. Koaxial mit der Drehvorrichtung 38 ist eine Hubvorrichtung 39 vorgesehen, mit der ein zu drehendes Werk- stück sich von der Förderebene 28 zu der darüber liegenden Drehvor¬ richtung 38 verlagern läßt. Ein Werkstückanschlag 40, der bei in richtiger Endlage ankommenden Werkstücken aus der Ebene 28 der Rutsche 7 entfernt ist, dient zum Anhalten von zu drehenden Werk- stücken.

Nach dem Drehen befindet sich das Werkstück in einer zum Ablegen in ein Stapelmagazin geeigneten Endlage. In dieser Lage gelangt es wiederum aufgrund seiner Schwerkraft zu einer Wendevorrichtung 41. Diese Wendevorrichtung ist von einer Schwenkplatte gebildet, welche normalerweise mit der Ebene 28 der Rutsche 7 fluchtet und aus dieser Ebene 28 um eine Achse 42 um einen stumpfen Winkel in die horizontale Lage 41' (Fig. 8) schwenkbar ist. In die Platte 41 ist eine Haltevor¬ richtung 43 beispielsweise in Form eines pneumatischen Saugers inte- griert. Beim Klappen in die Lage 41' wird der Sauger aktiviert und hält das Werkstück auf der Rutsche. Dann wird der Sauger deaktiviert. Das Werkstück fällt von. zwei Führungsstiften 44 geführt auf eine Magazinaufnahme 45.

Auf der Achse 42 ist ein Schwenkarm 46 befestigt, der über einen Antrieb, wie einen hydraulischen Zylinder oder einen anderen Dreh¬ antrieb betätigbar ist. Ein Anschlag 47 am Ende der Schwenkplatte 41 stoppt die ankommenden Werkstücke 1 in zum Klappen oder Wenden richtiger Lage.

O PI

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Ordnen von Werkstücken, wobei eine Sensorzeile zum Abtasten der längs einer Förderbahn bewegten Werkstücke quer zur Förderbahn angeordnet ist und die Sensoren dieser Sensorzeile ein Abtastbild erstellen, das mit mindestens einem in einem Rechner gespeicherten Referenzbild verglichen wi.rd, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Sensoren der Sensorzeile durch überfahren des Werkstückes automatisch betätigt werden und daß eine Änderung des jeweiligen Sensorzustandes aufgrund einer vom jeweiligen Sensor erkannten Merkmalsänderung am Werk- stück im Rechner registriert und verarbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Unterscheidung von Teilen unterschiedlicher Länge aber sonst gleicher geometrischer Konfiguration die Zeit (T.) ge- messen wird, während welcher das Werkstück über die Sensorzeile läuft, und ferner die Zeit (T₂), die vom ersten Ansprechen des Sensors der Sensorzeile (S.) bis zum Ansprechen eines in Bewegungs¬ richtung des Werkstückes dahinter angeordneten Sensors (S_?) ver¬ geht, der durch überfahren einer Werkstückkante nach der Zeit (T₂) seit dem überfahren der Sensorzeile durch die gleiche Werkstück¬ kante betätigbar ist,^~und daß die Werkstücklänge aus der Beziehung

im Rechner ermittelt wird.

3. Verfahren zum Ordnen von Werkstücken, insbesondere nach Anspruch 1 ^•oder 2, wobei Werkstücke, die abweichend von einer oder mehreren vorbestimmten Vorzugslagen abgelegt werden, ausgesondert werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Geschwindigkeit (v₂), die das Werkstück im Bereich vor der Aussonderungsstelle hat, so¬ wie die Werkstückl nge (L ermittelt werden und daß aus Ge¬ schwindigkeit und Werkstücklänge die Betätigungszeit für die Aus-

OMPI sonderung eines nicht in der oder einer der Vorzugslagen liegenden Werkstückes aus der Förderbahn ermittelt wird.

4. Verfahren zum Ordnen von Werkstücken insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Werkstücke vereinzelt in mehreren Vorzugslagen auf einer Förderbahn bewegt werden und am Ende des Vereinzelungsvorganges nur in eine aus diesen Vor¬ zugslagen ausewählte Endlage gebracht werden sollen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die nicht in der richtigen Endlage befindlichen Werkstücke durch einfaches Drehen und/oder Wenden in die gewünschte Endlage gebracht werden.

5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Sensorzeile (S.) quer zur Bewegungsrichtung der Förderbahn (7) angeordnet ist, auf die die Werkstücke (1) mit variierender Fördergeschwindigkeit ge¬ fördert werden, wobei die Sensoren der Sensorzeile (S.) jeweils durch eine von ihnen registrierte Merkmalsänderung, wie eine Änderung der geometrischen Konfiguration (Kante) am Werkstück, betätigbar sind. .

6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 2, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Sensorzeile (S.) quer zur Bewegungsrichtung der Förderbahn (7) angeordnet ist, daß in einem Abstand (a) von der Sensorzeile stromabwärts in Transportrichtung ein einzelner Sensor (S_?) angeordnet ist, wobei sämtliche Sensoren durch überfahren einer Werkstückkante betätigbar sind, daß ein Zeitmesser für die Zeit (T.) vorgesehen ist, die,zum überfahren des Werkstückes für die Sensorzeile (S.) erforderlich ist, sowie ein Zeitmesser für die Zeit (T_?), die

• zwischen dem überfahren der Sensorzeile (S.) und des Sensors (S₂) mit ein und derselben Werkstückkante vergeht, und daß ein Rechner (34) vorgesehen ist, in welchem aus dem Abstand (a) und den gemessenen Zeiten (T., T₂) die Werkstücklänge (L,) ermittelt wird.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e n n - z e i c h n et, daß die Förderbahn (7) eine Neigung quer zu ihrer Bewegungsrichtung und eine untere seitliche Begrenzungs¬ kante (8) für die Werkstücke (1) aufweist, wobei diese Be- grenzungskante in Richtung normal zur Förderbahn (7) in An¬ passung an die Werkstückstärke höheneinstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß die Förderbahn von einer Rutsche (7) mit einer solchen Neigung in Transportrichtung gebildet ist, daß die Werkstücke darauf aufgrund ihrer Schwerkraft herunterrutschen.

9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 3 oder nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in Förderrichtung vor der Aussonderstelle (Weiche 10) Einzel-Sensoren (So, S ) im Abstand (b) in Förderrichtung voneinander vorgesehen sind, welche durch überfahren der. erkstückkante betätigbar sind, daß ein Zeitmesser für diejenige Zeit (To) vorgesehen ist, die das Werkstück zum Passieren des Abstandes (b) benötigt, und daß ein Rechner (34) vorgesehen ist, in welchem aus dieser Zeit (T₃), dem Abstand (b), der Werkstücklänge (L.) und einer Strecke (c) von dem in Förderrichtung letzten Sensor (S ) vor der Aussonder¬ stelle bis zum Ende der Aussonderstelle die Betätigungszeit (T,,) für die Aussonderstelle ermittelt wird.

10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 4 oder nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch g e_k e n n - z e i c h n e t, daß im Endbereich der Förderbahn (7) eine Dreh¬ vorrichtung (38) für die Werkstücke vorgesehen.ist.

11: Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 4 oder nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Förderbahn (7) iη ihrem Endbereich eine Wendevorrichtung (41) für die Werkstücke (1) aufweist.

12. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der als Rutsche (7) mit Schwerkraftförderung ausgebildeten Förderbahn ein Steilförderer (2) vorgeschaltet ist, der die Rutsche mit vereinzelten Werk¬ stücken speist, daß der Rutsche (7) eine Erkennungsvorrichtung -. (9) mit einer quer zur Förderbahn angeordneten Sensorzeile (S,) zugeordnet ist, deren Sensoren durch überfahren des Werkstückes automatisch betätigt werden, daß in Förderrichtung hinter der Sensor¬ zeile (S,.) eine Aussondervorrichtung (10) zum Aussondern von fehl¬ liegenden Werkstücken vorgesehen ist, deren Betätigungszeit (T^) '. abhängig von der Wer.kstückgeschwindigkeit und der Werkstücklänge ist, daß in dem Endbereich der Fördervorrichtung eine Drehvor¬ richtung (38) und eine Wendevorrichtung (41) für die Werkstücke^' vorgesehen sind, und daß Steilförderer, Förderbahn und die ge¬ nannten Vorrichtungen in eine Baueinheit zusammengefaßt sind.

13. Steilförderer, insbesondere nach Anspruch 12, dessen Förderbahn mit schräg angeordneten Mitnahmestegen für aus einem Vorrats¬ behälter o. dgl. zu fördernden Werkstücken versehen ist, wobei auf derjenigen Seite der Förderbahn an der die unteren Enden der Stege enden, ein seitlicher Anschlag vorgesehen ist, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Anschlag (15) in Richtung der Normalen auf die Förderbahn (3) höhenverstellbar ist.

14. Steilförderer nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h ¬ n e t, daß der Anschlag (15) längs einer an der Unterstützung (17) der Förderbahn (3) angeordneten Parallelführung (18,19,20) höhenverstellbar ist, vorzugsweise von Hand mittels Stell- uttern (19,20). -

15. Steilförderer nach Anspruch 13 oder 14, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß im Bereich seitlich der Förderbahn (3) in Förderrichtung hinter dem vorzugsweise an einer Leiste (15) aus Blech, Kunststoff o. dgl. ausgebildeten Anschlag (15) eine fest- stehende, erhöhte Wand (16) mit einer vom Niveau des Anschlages (15) ansteigenden Abweiskante (16') vorgesehen ist.

CMPI