DE2534224C2 - Verfahren zum Identifizieren eines Werkstückes und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Identifizieren eines Werkstückes und Vorrichtung zum Durchführen des VerfahrensInfo
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Description
20
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren des Werkstückes mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw. des Oberbegriffs des Anspruchs 7.
Bei einem bekannten Verfahren und einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 24 01 600) wird das Bild
eines auf einen Tisch transportierten Werkstückes mittels einer Videokamera aufgenommen, welche das
Bild in elektrische Signale umwandelt Das Werkstück wird dabei in relativ zur Videokamera unbewegtem
Zustand abgetastet und aufgenommen, wobei es sich in einer nur durch eine Begrenzung, nämlich die
Tischoberfläche, bestimmten stabilen Werkstücklage befindet Diese eine Begrenzung läßt hinsichtlich eines
raumfesten Bezugssystems sowohl eine beliebige Anzahl von Mittelpunktslagen als auch eine beliebige
Anzahl von Drehlagen des Werkstückes zu. Es ist deshalb ein Rechner vorgesehen, der vor Durchführen
des Vergleiches mit dem gespeicherten Werkstückbild die Mittelpunktslage und die Drehlage des aktuellen
Werkstücks auf den Tisch ermittelt Dies ist aufwendig, insbesondere im Hinblick auf die Anpassung des
Verfahrens und der Vorrichtung an Werkstücke unterschiedlicher Gestalt und an beliebige Handhabungsgeräte.
Es ist zum Identifizieren eines Werkstückes bekannt (DE-OS 22 56 103), das Werkstück an einer Sensorstation
mit einer Anzahl von Sensoren in Form von >o Fototransistoren vorbei zu bewegen, wobei die
Fototransistoren in Form von Reihen quer zur Bewegungsrichtung des Werkstückes angeordnet sind.
Schließlich ist bekannt (DE-AS 12 55 362), zum Identifizieren von Zeichen eine Reihe von Abtastelementen
quer zur Bewegungsrichtung eines beweglichen Zeichenträgers anzuordnen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art zum Identifizieren von Werkstücken so weiterzubilden, daß eine schnelle und einfache Anpassung
an unterschiedliche Werkstücke und damit eine besondere Eignung für die Anwendung in Verbindung
mit Handhabungsgeräten gegeben ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 7
Bei der Erfindung ist das Bild eines Werkstückes in einer (oder wenigen) ginz bestimmten Werkstücklagen
am AbtftStprt gespeichert, pgrch dj£
Begrenzung der Werkstückjage vvird erreicht, äj
Werkstück hinsichtlich seiner Drehlege und, MHteJ-punktslage weitgehend bestimmt ist, d, h, mir eini&fer ganz wenige bestimmte Werksfficklttgen ejnneTimen kann, in denen es sukzessive abgetastet ynr^ Djes erübrigt einen Rechner zum Bestimmen der Werkstücklage während des Abtasten* nach tirefiiaga ,tipd Mittelpunktslage und ermöglicht den direkten Vergleich mit dem gespeicherten Bild Außerdem eröbngt SPli'bei der Erfindung, ein Handhabungsgerät auf ejpejycjin zahlreichen Werkstücklageh einzustellen, weit
Handhaben des Werkstückes nur dann ausgelöst
wenn sich dieses in der gespeicherten ■ Vorzugslage befindet
Begrenzung der Werkstückjage vvird erreicht, äj
Werkstück hinsichtlich seiner Drehlege und, MHteJ-punktslage weitgehend bestimmt ist, d, h, mir eini&fer ganz wenige bestimmte Werksfficklttgen ejnneTimen kann, in denen es sukzessive abgetastet ynr^ Djes erübrigt einen Rechner zum Bestimmen der Werkstücklage während des Abtasten* nach tirefiiaga ,tipd Mittelpunktslage und ermöglicht den direkten Vergleich mit dem gespeicherten Bild Außerdem eröbngt SPli'bei der Erfindung, ein Handhabungsgerät auf ejpejycjin zahlreichen Werkstücklageh einzustellen, weit
Handhaben des Werkstückes nur dann ausgelöst
wenn sich dieses in der gespeicherten ■ Vorzugslage befindet
Wie an sich bekannt wird das Werkstück sukzessive in bewegtem Zustand abgetastet (DE-OS 22 56 103).
Das Werkstück kann dabei in mindestens feiner raumfesten Ebene senkrecht zur Bewegungsrichningin
einstellbarem Takt mehrfach abtastbar sein. Durch die Verstellung des Taktes läßt sich -rjie Rasterung des
Werkstückbüdes in Bewegungsrichtung verändern, d. h.
abhängig vom Werkstückweg drehen oder stauchen. Das gespeicherte Bild läßt sich durch Abtasten eines
bewegten Werkstückes bilden und speichern, Vorzugs·:
weise, digital. Diese Art der Programmierung^ und Speicherung ist besonders einfach, wenngleich auch eine
analoge Abtastung zur Gewinnung eines einzigen^ für das Bild repräsentativen Signals denkbar ist Es ist auch
ein kombiniertes Digital-Analog-Verfahren anwendbar, bei dem das Referenzbild von einem einzigen
Referenzsignal repräsentiert wird und die digital gewonnenen Abtastsignale durch individuelle Bewertung
und Summierung der Einzelsignale zu einem analogen, das Gesamtbild repräsentierenden Abtastsignal
zusammengefaßt werden.
Zum Abtasten des Werkstückes in bewegtem Zustand ist bei einer entsprechend ausgestalteten Vorrichtung
gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die ZiibHHge-Einrichtung
als das Werkstück relativ zur Abtastvorrichtung transportierender Förderer ausgebildet ist, und
dfc3 eine Sensorzeile mit mehreren ortsfest quer zur Bewegungsrichtung des Werkstückes angeordneten
Sensoren vorgesehen ist, wie an sich bekannt (DE-OS 24 01601). ,'
Wahlweise ist hierbei eine einstellbare Abtaktung der Sensorenzeile mittels eines inkrementalen Impulsgebers
oder mittels Sensoren möglich, die in Bewegungsrichtung des Werkstückes im Abstand vor oder hinter der
Sensorzeile liegen und durch das daran vorbeibewegte Werkstück initiiert werden. Die letztgenannte Möglichkeit
der Abtaktung ist in Fällen bevorzugt, in denen die Werkstückbewegung nicht definiert ist beispielsweise
aufp-und von Reibungseinflüssen, wie sie bei Vibrationsförderung
oder bei Förderung durch Schwerkraft des Werkstückes vorkommen.
Die Sensoren sind zweckmäßig bekannte berührungv freie Sensoren, wie kapazitive, induktive oder fotoelektrisch
arbeitende Sensoren. Zur analogen Abtastung wird beispielsweise ein Potentiometer verwendet), das
über einen an der Werkstückkontur vorbeistreichenden Schwenkhebel anstellbar ist.
Die Zubringeinrichtung ist zweckmäßig von einer Rinne mit mindestens zwei im Winkel zueinander
stehenden Wänden gebildet, wobei diese Wände vorteilhaft eine Neigung voir Vertikalen haben. Solche
Zubringeinrichtungen sind an sich bekannt (DE-OS 24 01 600), unterstützen das Werkstück im bekannten
IO
15
20
Pail jedoch nicht im Gebiet der Abtastung. Durch die
Rinne ist sichergestellt, daß das Werkstück aufgrund der Schwerkraft nur wenige stabile Vorzugslagen in der
Rinne während der Abtastung einnehmen kann, wodurch die meisten Drehlagen, wie sie auf einem Tisch,
einem ebenen Band oder dgl. möglich wären, von vornherein ausgeschieden sind. Dies erleichtert das
Identifizieren im Hinblick auf die weitere Informationsverarbeitung und Speicherung erheblich.
Hat die Rinne mindestens eine unbewegte Wand mit einem gleitfreudigen Belag, so kann hinter dieser Wand
eine Elektromagnet-Vorrichtung zum zeitweisen Puffern von Werkstücken vorgesehen sein, welche ein
Werkstück oder mehrere Werkstücke bei Betätigung gegen die unbewegte Wand klemmt, insbesondere ein
als richtig identifiziertes Werkstück.
Zum Entfernen von als falsch identifizierten Werkstücken
kann ein in üblicher Weise, z. B. durch einen Pneumatikzylinder, betätigbarer Schieber vorgesehen
sein.
Bei der Erfindung geschieht das Identifizieren der Werkstücke unter Relativbewegung zwischen Werkstück
und Abtastvorrichtung auf einer Zubringvorrichtung, auf welcher die Werkstücke nur wenige stabile
Vorzugslagen einnehmen können. Dies spart Rechen- und Speicheraufwand sowie Aufwand an Vorrichtungsteilen,
ermöglicht eine einfache Anpassung an unterschiedliche Werkstücke lediglich durch Austausch des
gespeicherten Bildes ohne Änderungen an der Vorrichtung und ermöglicht dabei eine sichere und eindeutige
Identifikation des Werkstückes nach Werkstückgeometrie und/oder -lage.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren
Einzelheiten näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem Handhabungsgerät;
Fig.2 eine im Maßstab vergrößerte Ansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 in Richtung des Pfeiles B in
F i g. 3, wobei das Handhabungsgerät und andere Teile der Vorrichtung weggelassen sind;
F i g. 3 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 2 in Richtung des gleichzeitig die Förderrichtung einer
Zubringereinrichtung andeutenden Pfeiles A in F i g. i und 3;
Fig.4 eine Abtastvorrichtung zur Anwendung bei
der Vorrichtung nach den F i g. 1 bis 3;
Fig.5 einen stark schematisierten Teilschnitt nach
der Linie V-V in F i g. 2, bei dem Teile weggelassen sind;
F i g. 6 eine Draufsich» auf die Anordnung nach F i g. 5
in Richtung des Pfeiles C;
F i g. 7 eine Draufsicht wie F i g. 6 mit einer Abwandlung;
Fig.8 eine schematische Seitenansicht einer analogen
Abtastvorrichtung;
Fig.9 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig.8;
Fig. 10 eine Darstellung zur Erläuterung einer
digitalen Signalerfassung und -verarbeitung mit einer Vorrichtung nach der Erfindung und
F i g. 11 eine Darstellung zur digitalen Signalerfassung
und gemischten Digital-Analog-Signal-Verarbeitung mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung nach den F i g. 1 bis 3 umfaßt eine V-förmige Förderrinne 1, deren wände 2 und 3 unter
einem V-Winkel β von 90° zueinander stehen. Der Winkel B kann einstellbar sein. Die Wand 2 ist von dem
30
35 Obertrum eines endlosen Förderbandes 4 gebildet, dessen Antriebsrolle 5 in üblicher Weise mittels eines
Motors 6 und eines Riementriebes 7 angetrieben ist Die andere Wand 3 der Rinne 1 steht fest
Die Rinne 1 ist mit dem Förderband 4 und dem Antrieb 6,7 auf einer Grundplatte 9 angeordnet, welche
um eine horizontale Schwenkachse 10 schwenkbar ist Hierdurch läßt sich der Neigungswinkel λ der Rinne 1
gegenüber der Vertikalen nach Wunsch einstellen. Nur der einfacheren Darstellung wegen ist in F i g. 1 die
Grundplatte 9 in die Horizontale geklappt, wobei ix — 90°. Eine bevorzugte Winkellage ist diejenige in
F i g. 2, bei der « etwa 45° ist. Bei einer solchen Winkellage rutscht nämlich ein auf dem Förderband 4
liegendes Werkstück 11 aufgrund der Schwerkraft in eine von wenigen stabilen Vorzugslagen, z. B. die in
F i g. 1 bis 3 gezeigte Vorzugslage. Um ein problemloses Fördern des Werkstückes in dieser Lage zu ermöglichen,
hat die feststehende Wand 3 auf ihrer dem Werkstück 11 zugewandten Seite eine glatte Oberfläche
12 aus gleitfreudigem Material, z. B. Kunststoff, mit dem diese Seite der Wand 3 beschichtet ist.
In einem gewissen Abstand von der Antriebsrolle 5 sind quer zur Förderrichtung unter dem Obertrum 2 des
Förderbandes 4 und in Schlitzen in der feststehenden Wand Sensorenzeilen 13 und 14 mit berührungsfrei ein
Werkstück erfassenden Sensoren 15 vorgesehen. Während in ten Fig. 1 und 3 je Zeile fünf Sensoren
dargestellt sind, sind in den Fig.6 und 7 je Zeile drei
Sensoren dargestellt Als Sensoren 15 werden bei metallischen Werkstücken vorzugsweise induktive
Näherungsinitiatoren verwendet, während bei nichtmetallischen Werkstücken vorzugsweise kapazitive Näherungsinitiatoren
verwendet werden, deren aktive Fläche freiliegen muß, d. h. nicht von dem Transportband 4
oder einem Schutzbelag bedeckt sein darf. Sowohl für metallische als auch für nichtmetallische Werkstücke
können Photodioden als Sensoren 15 verwendet werden, insbesondere bei extremen Werkstückabmessungen.
Die Sensorenzeilen 13, 14 lassen sich mittels eines inkrementalen Gebers 16 (Fig.2) mit einstellbarem
Takt abtakten, d. h. zur Erfassung des an den Sensorenzeilen 13, 14 vorbeibewegten Werkstückes in
vorherbestimmbarem Takt mehrfach auslösen. Anstatt des inkrementalen Impulsgebers 16 kann auch eine
zusätzliche Sensorenzeile 17 vorgesehen sein, deren Sensoren 18 jeweils beim Überfahren der Werkstückvorderkante
die Sensorenzeilen 13, 14 auslösen. Diese Art der Abtaktung wird vorzugsweise dann angewendet,
wenn die Bewegung des Werkstückes aufgrund der Art der Förderung nicht definiert ist, z. B. wenn dip
Achse 10 der Rinne geneigt ist (Schwerkraftförderung) oder das Werkstück durch schwingende Bewegung
mindestens einer Rinnenwand in einer Mikrowurfbewegung gefördert wird (Vibrationsförderung).
Anstatt der Sensorenzeilen 13,14 und ggf. 17 können auch andersartige Abtastvorrichtungen verwendet
werden, beispielsweise die anhand der F i g. 4 und der
F i g. 8 noch zu beschreibenden Abtastvorrichtungen.
Gemäß F i g. 1 sind die einzelnen Sensoren der Sensorenzeilen 13, 14 über Leitungen 19 mit einer in
F i g. 1 durch einen Kasten angedeuteten Informationsverarbeitungsvorrichtung verbunden, die insgesamt mit
dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist und unter anderem einen Speicher 8 für mindestens ein Referenzbild 22 des
Werkstückes U sowie eine Vergleichsvorrichtung 20'
aufweist, mit dem das aus den über die Leitungen 19 eingehenden Abtastsignalen erhaltene Abtastbild 21 des
Werkstückes 11 mit dem Referenzbild verglichen wird,
z.B. in der anhand der Fig. 10 noch zu erläuternden Weise.
Bei der Identifizierung des Werkstückes 11 in der gezeigten oder einer anderen stabilen Lage gibt die
Vorrichtung 20 ein Handhabungssignal über die Leitung 23 ab, das einem in'pesamt mit dem Bezugszeichen 24
bezeichneien Han-' ι ι i^sgerS' zugeführt wird. Dadurcti
wi;J eine uii.habung des Werkstückes 11
mittels des Greifers 25 des Handhabungsgerätes 24 ausgelöst.
Der Eingabepfeil 26 für die Vorrlcntung 20 soll
andeuten, daß ein oder mehrere Referenzbilder des Werkstückes 11 oder anderer Werkstücke eingegeben
werden können.
Die Vorrichtung 20 ist über eine weitere Ausgangsleitumg
27 mit einem Auswerfer 28 verbunden, der in F i g. 1 schematisch als pneumatischer Zylinder 29 mit
Kolbenstange 30 und Schieber 31 dargestellt ist. Der Auswerfer 2» erhait über die Leitung 27 dann ein
Betätigungssignal von der Vergleichsvorrichtung 20', wenn das an den Sensorenzeilen 13, 14 vorbeibewegte
Werkstück über die Leitungen 10 der Vorrichtung 20 als falsch oder in keiner Vorzugslage befindlich gemeldet
worden ist.
Anstatt eines gesonderten Auswerfers 28 wäre auch denkbar, das Handhabungsgerät 24 zum Ausscheiden
eines als falsch oder falsch liegend erkannten Werkstükkeszu verwenden.
Die Leitungen 19, 23,27 sind nur als Signalflußleitungen
zu verstehen, durch welche Signale in zweckmäßiger bekannter Weise übertragen werden können. Die
über die Leitungen 23 und 27 abgegebenen Signale können in einer bereits an die zugehörigen Vorrichtungen
24, 28 geeigneten Energieform, z. B. in pneumatischer Form, abgegeben werden. Sind diese Signale
elektrisch, so müssen sie zur Betätigung des Greifers 25 bzw. des pneumatischen Zylinders 29 in den Vorrichtungen
24 bzw. 28 zur entsprechenden Betätigung umgesetzt werden, was jedoch bekannt ist und deshalb
nicht näher beschrieben zu werden braucht.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist eine konkrete Ausführung für einen Auswerfer 28 beschrieben,
der in diesem Fall eine Auswerferklappe 32 aufweist, die um eine in der Ebene der Wand 8 liegende
Achse 33 schwenkbar ist. Der Schwenkantrieb umfaßt ein mit der Auswerferklappe 32 drehfestes Zahnrad 34.
Dieses Zahnrad ist über eine von einem Pneumatikzylinder 35 getriebene Zahnstange 36 schwenkbar.
F i g. 1 zeigt zusätzlich eine Puffervorrichtung in Form eines Elektromagneten 38, der hinter der
ortsfesten Wand 3 angeordnet ist und bei Betätigung das Werkstück 11 an der Wand festklemmen kann, um
die Werkstücke trotz weiterlaufenden Förderbandes 4 zu puffern. Vorzugsweise sind mehrere, der Anzahl der
zu puffernden Werkstücke entsprechende Elektromagneten 38 vorgesehen, die über eine Leitung 39 durch
Knopfdruck von einem Steuer- und Programmierpult 37 aus gesteuert werden, welches mit der Vorrichtung 20
integriert sein kann. Die Pufferung kann auch dann selbsttätig von der Vorrichtung 20 über die Leitung 39
ausgelöst werden, wenn der Auswerfer 28 betätigt wird Wie F i g. 1 zeigt, ist die Elektromagnetvorrichtung in
Förderrichtung A hinter der Abtastvorrichtung 13, 14 angeordnet Es werden also nach Art und Lage als
richtig identifizierte Werkstücke 11 gepuffert. In Fig.3
ist die Puffervorrichtung 38 nicht dargestellt
die anhand der F i g. 1 bis 3 und 5 bis 7 beschriebenen Abtastvorrichtungen mit Sensorzeilen 13,14 und ggf. 17
beschrieben. '
F i g. 4 zeigt einen inkohärent optischen Bildungskorrelator, der an sich bekannt ist, nicht jedoch zum Einsatz
mit Fördervorrichtungen, wie einem Transportband 4. Das Bild 40 eines Gegenstandes 41, wie eines
Werkstückes v/;· über η Objektiv 42 mit einem
Referenzbild 4.Ί in Fo m einer auswechselbaren
ίο Bildmaske korreliert und über eine Sammellinse'44 in
eine Korrelationsebene mit Rezeptor 45 übertragen. Die Umstellung auf ein anderes Werkstück 41 erfordert,
lediglich den Austausch der Bildmaske 43. Der Betrieb einer solchen Abtastvorrichtung unter industrieüblichen
Bedingungen (Schmutz, öl, wechselnde Beleuchiungsverhältnisse)
erscheint zur Zeit noch problematisch.
In den Fig.8 und 9 ist eine analog arbeitende Abtastvorrichtung dargestellt. Das der Einfachheit
halber wieder mit dem Beiugszeichen 11 bezeichnete, in
ti Richtung des Pfeiles D bewegie Werksiück ii wird
mittels Schwenkhebeln 51 abgetastet, welche die Ausgangsspannungen von Potentiometern 52 je nach
ihrem Schwenkweg verändern. Wie aus Fig.8 und 9 ersichtlich ist, sind die Schwenkhebel 51 gleichmäßig
quer zur Bewegungsrichtung D des Werkstückes 11 verteilt, so daß sie die Werkstückkontur in Rasterlinien
erfassen. Trifft beispielsweise eine Erhebung 53 des Werkstückes 11 auf die drei mittleren Schwenkhebel 51
auf, so werden diese entsprechend mehr geschwenkt als die äußeren Schwenkhebel 51, wodurch die Spannung
an den zugehörigen Potentiometern 52 stärker verändert wird.
Bevorzugt ist jedoch eine Abtastung und damit Datenerfassung, wie sie anhand der F i g. 1 bis 3 und 5
bis 7 beschrieben ist. Anhand der Fig. 10 soll nun die
Datenverarbeitung bei Anwendung einer solchen bevorzugten Abtastvorrichtung erläutert werden. Eine
charakteristische Werkstückfläche eines Werkstückes 11 ist mit dem Bezugszeichen 55 bezeichnet Mit dieser
Fläche 55 liegt das Werkstück auf dem Obertrum 2 des Förderbandes 4 auf und wird an einer Sensorzeile 14
vorbeibewegt, wobei diese Sensorzeile beim vorliegenden Beispiel sechs Sensoren 15 aufweist Bei fünfmaliger
Abtaktung ergibt sich das Abtastbild 21. Die Leerstellen, welche eine Aussparung 56 repräsentieren, sind dabei
mit dem Signal O und die entsprechenden Flächenpunkte mit dem Signal L belegt Das Referenzbild 22 ist
umgekehrt aufgebaut; dort sind die Flächenstellen mit dem Signal O und die Leerstellen mit dem Signal L
belegt. Der Vergleich geschieht durch Einzeladdition der einander entsprechenden Rasterpunkte. Bei richtiger
Lage des Werkstückes sind alle Rasterplätze mit dem Signal L belegt Selbstverständlich kann die
Informationsverarbeitung auch auf andere bekannte
In F i g. 11 ist die Umwandlung eines digital
erhaltenen Abtastbildes 57 in ein analoges Abtastsignal Sa erläutert Das Abtastbild 57 ist in diesem Fall mit
einer fünffach abgetakteten Sensorzeile mit fünf Sensoren erhalten, so daß die Signalmatrix fünf Zeilen
und fünf Spalten hat Durch unterschiedliche Bewertung der einzelnen Rasterpunkte in der Matrix 57 mit
Faktoren, wie sie beispielsweise in der Matrix 58 angegeben sind, und anschließendes Summieren ergibt
sich ein bestimmter Zahlenwert Sa, der zur Prüfung, ob
ein richtiges Werkstück in der richtigen Lage vorliegt nun lediglich mit einem Referenz-Zahlenwert verglichen
werden muß. Der Vergleich ist also gegenüber der
anhand der Fig. 10 erläuterten Verarbeitung, bei der
jeder Rasterpunkt des Abtastbildes 21 mit jedem Rasterpunkt des Referenzbildes 22 in Beziehung gesetzt
werden muß, wesentlich vereinfacht Es muß allerdings dafür gesorgt werden, daß Mehrdeutigkeit vermieden
wird.
Ebenso wie die Datenerfassung und -verarbeitung kann auch die Programmierung, d. h. Beschaffung und
Speicherung eines Referenzbildes, auf verschiedene Art geschehen. Die einfachste Art zur Schaffung eines
Referenzbildes besteht darin, ein Musterwerkstück in einer Rinne entsprechend der Rinne 1 mit mechanischen
Tastern abzutasten, welche genau die Abstände der Sensoren in der Rinne 1 haben. Das Musterwerkstück
betätigt beim Überfahren die entsprechend seiner Form
10
und Lage ansprechenden mechanischen Taster. Die Signale der mechaf\/3chen Taster werden in entsprechende
digitale Signale umgewandelt und als Referenzbild im Speicher 8 dir Vorrichtung 20 festgehalten.
Eine aufwendigere Möglichkeit der Schaffung und Speicherung eines Refersnzbildes besteht darin, daß ein
normales Werkstück kontrolliert in richtiger Lage an der Abtastvorrichtung vorbeigefahren wird und daß die
erhaltenen Signale gespeichert werden, beispielsweise durch Betätigen von Tasten an einer Schalttafel oder
automatisch. Diese Art der Speicherung kann in Kombination mit einem inkrementalen Impulsgeber
vorgenommen werden, welcher eine einstellbare Abtaktung in Bewegungsrichtung des Werkstückes beim
Speichern ermöglicht.
Claims (22)
- Patentansprüche;J, Verfahren zum Identifizieren eines Werkstükkes, insbesondere nach Werkstückgeometrie und/ oder Werkstücklage, wobei das Werkstück in einer von mehreren stabilen Werkstflcklagen, deren Anzahl begrenzt ist, einem Abtastort zugebracht und dort mindestens eine charakteristische Größe der Werkstückgeometrie von einer Abtastvorrichtung abgetastet wird, das durch die Abtastung erhaltene Abtastbild mit mindestens einem gespeicherten Bild 4es Werkstückes verglichen wird und bei Nichtübereinstimmung zwischen Abtast- und gespeichertem Bild ein Fehlsignal ausgelöst wird, welches ein Ausscheiden des Werkstückes auslöst, während bei Obereinstimmung zwischen Abtast- und gespeichertem Bild ein Handhaben ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß— das WerksiSck in der einen stabilen Werkstücklage, welche durch zwei Begrenzungen beim Zubringen bestimmt wird, unter Relativbewegung zwischen Werkstück und Abtastvorrichtung sukzessive abgetastet wird,— das Bild in mindestens einer Vorzugslage, die aus den genannten stabilen Werkstücklagen ausgewählt ist, in einer für den direkten Vergleich mit dem Abtastbild geeigneten Form gespeichert wird, und— ein Handhaben des Werkstückes nur dann ausgelöst wird, wenn es sich in der oder einer gespeicherten Vorzugslage befindet
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (1ϊ, in bewegtem Zustand abgetastet wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegte Werkstück (11) in mindestens einer raumfesten Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung in einstellbarem Takt mehrfach abgetastet wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt unabhängig vom Werkstückweg einstellbar ist
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche < bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzbild (22) durch Abtasten eines bewegten Musterwerkstückes geschaffen und gespeichert wird.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzbild von so einem einzigen Referenzsignal repräsentiert wird, daß die digital gewonnenen Abtastsignale durch individuelle Bewertung und Summierung der Einzelsignale zu einem analogen, das gesamte Abtastbild repräsentierenden Abtastsignal (Sa) zusammengefaßt werden und daß das Referenzsignal mit dem Abtastsignal verglichen wird.
- 7. Vorrichtung zum Identifizieren eines Werkstücks, mit einer Abtastvorrichtung für mindestens eine charakteristische Werkstückkontur, -fläche oder Projektion auf eine Ebene zum Schaffen eines Abtastbildes, einem Speicher in dem mindestens ein Referenzbild der Werkstückkontur, -fläche oder Projektion gespeichert ist, einer Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen des Abtastbildes mit dem gespeicherten Referenzbild und einen Signalgeber zum Abgeben eines Fehlsignals bei Nichtübereinstimmung zwischen Abtast- und Referenzbild, gekennzeichnet durch— eine Zubringeinrichtung (4) zum Zubringen des Werkstückes in einer von mehreren stabilen Werkstücklagern,— eine die Abtastvorrichtung bildende lineare Sensoranordnung (13, 14, 17) welche mehrere punktweise abtastende Sensoren (15) umfaßt,— eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Relftivbewegung zwischen der Zubringeinrichtung und der Sensoranordnung bei deren Betätigung,— ein aus Rasterpunkten zusammengesetztes Referenzbild (22), wobei die Anzahl der Rasterpunkte derjenigen der Sensoren, ggf. multipliziert mit der Anzahl deren wiederholten Betätigung, entspricht,— einen Auswerfer (28) zum Entfernen von als falsch identifizierten Werkstücken (11).
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zubringeinrichtung (4) als das Werkstück (11) relativ zur Abtastvorrichtung transportierender Förderer (4) ausgebildet ist und daß eine Sensorzeile (13,14) mit mehreren Sensoren (15; 51) ortsfest quer zur Bewegungsrichtung des Werkstückes angeordnet ist
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe (17) von Sensoren (15) die in Bewegungsrichtung des Werkstückes im Abstand vor oder hinter der Sensorzeile (13,14) liegen, durch das daran vorbeibewegte Werkstück zur taktweisen Betätigung der Sensorzeile (13,14) initiiert werden.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen inkrementalen Impulsgeber (16), mittels dem eine einstellbare Abtaktung der Sensorzeile (13, 14) erfolgt
- 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß die Sensoren (15) berührungsfreie Sensoren, insbesondere induktive oder kapazitive Näherungsinitiatoren sind.
- 12. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung mindestens einen analog arbeitenden Sensor (51, 52) aufweist welcher ein der jeweils identifizierten Werkstückkontur entsprechendes Summensignal abgibt
- 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß der Sensor ein Potentiometer (52) aufweist das über einen an der Werkstückkontur vorbeistreichenden Schwenkhebel (51) einstellbar ist
- 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zubringeinrichtung von einer Rinne (1) mit mindestens zwei im Winkel ψ) zueinander stehenden Wänden (2, 3) gebildet ist
- 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel iß) einstellbar ist
- 16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Rinne in Förderrichtung geneigt oder nach dem Prinzip der Vibrationsförderer bewegbar sind und einen gleitfreudigen Oberflächenbelag haben.
- 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet daß eine Wand der Rinne von dem Obertrum (2) eines Förderbandes (4) gebildet ist und die andere (3) eine gleitfreudige Oberfläche aufweist.
- 18. Vorrichtung nach Anspruch 16 pder 17, dadurch gekennzeichnet, daß hinter einer unbewegten Wand (3) der Rinne eine Elektromagnetvorrichtung (38) zum zeitweisen Puffern von Werkstücken (11) vorgesehen ist
- 19. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rinnenwände von Förderbändern gebildet sind.
- 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis19, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wände (2,3) der Rinne zur Vertikalen geneigt sind.
- 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis20, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (1) um ihre Längsachse (10) schwenkbar angeordnet ist
- 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis21, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (15) in Schlitze in den Wänden (2,3) der Rinne (1) versenkt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752534224 DE2534224C2 (de) | 1975-07-31 | 1975-07-31 | Verfahren zum Identifizieren eines Werkstückes und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752534224 DE2534224C2 (de) | 1975-07-31 | 1975-07-31 | Verfahren zum Identifizieren eines Werkstückes und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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