DE3027555A1 - Verfahren und vorrichtung zum ordnen von werkstuecken - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ordnen von werkstuecken

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DE3027555A1
DE3027555A1 DE19803027555 DE3027555A DE3027555A1 DE 3027555 A1 DE3027555 A1 DE 3027555A1 DE 19803027555 DE19803027555 DE 19803027555 DE 3027555 A DE3027555 A DE 3027555A DE 3027555 A1 DE3027555 A1 DE 3027555A1
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workpieces
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Hans Joachim 7512 Rheinstetten Eberhard
Rudolf 7516 Karlsbad Hartmann
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Eberhard Hans J 7512 Rheinstetten De
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/04Sorting according to size
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Ordnen von Werkstücken
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ordnen von Werkstücken, insbesondere nach Werkstückgeometrie und/oder Werkstücklage.
  • Ein Ordnen von Werkstücken ist insbesondere in Verbindung mit einer nachfolgenden Handhabung des Werkstückes wichtig. Die Handhabung geschieht beispielsweise mit frei programmierbaren Handhabungsgeräten, auch Industrie-Roboter genannt. Es ist bekannt, solchen Handhabungsgeräten die Werkstücke ungeordnet zuzuführen. Dies erfordert eine Aussattung der Handhabungsgeräte mit Sensoren und hochentwickelten Informationsverarbeitungsvorrichtungen mit komplexen Entscheidungsal gorithmen; denn die Handhabungsgeräte müssen die Werkstücke in beliebig vielen Lagen identifizieren können. Ferner ist bekannt, Zubringereinrichtungen vorzusehen, welche die Werkstücke in eindeutigen Lagen an definierten Positionen bereitstellen und dadurch dem Handhabungsgerät ein Aufnehmen des Werkstückes in stets der gleichen Greifstellung zu ermöglichen. Solche Zubringereinrichtungen sind aufwendig und schließen trotzedem nicht aus, daß ein Werkstück auch einmal in falscher Lage an die definierte Position gelangt.
  • In der Großserienfertigung werden die Werkstücke gewöhnlich durch an das jeweilige Werkstück angepaßte, spezielle Zubringereinrichtungen mittels mechanischer Leit- oder Ablenkvorrichtungen (Schikanen) in eine bestimmte Lage und Position gebracht. Eine Umstellung solcher Zubringereinrichtungen auf andereWtkstücke ist nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich. Deshalb scheiden solche, für die Großserienfertigung verwendete Zubringereinrichtungen für die Anwendung bei frei programmierbaren Handhabungsgeräten , welche bevorzugt bei Fertigung mit kleiner oder mittlerer Stückzahl verwendet werden, aus. Hier werden nämlich flexible Zubringereinrichtungen benötigt, die bei einem breiten Werkstückspektrum anwendbar sind.
  • Zur Erzielung größerer Flexibilität und damit besonderer Eignung für frei programmierbare Hañdhabungsgeräte sind in der deutschen Patentanmeldung P 25 34 224.9 vom 31.Juli 1975 ein Verfahren und ZUr WerKstiickerkennuna eine Vorrichtung horgeschlagen worden, wobei mindestens eine charakteristische Größe der Werkstückgeometrie (Kontur, Fläche oder Projektion des Werkstückes) abgetastet wird, wobei ferner das durch die Abtastung erhaltene Abtastbild mit mindestens einem gespeicherten Referenzbild verglichen und bei Nichtübereinstimmung zwischen Abtast- und Referenzbild ein Fehl signal ausgelöst wird. Charakteristisch für dieses bekannte Verfahren sind die folgenden Arbeitsschritte: - Oberführen und Zubringen des Werkstückes in einer von mehreren stabilen Werkstücklagen, deren Anzahl begrenzt ist; - Speichern mindestens einer Vorzugslage, die aus den genannten stabilen Werkstücklagen ausgewählt ist; - lineares Abtasten der tatsächlichen Werkstücklage und Vergleichen mit der (den) gespeicherten Vorzugslage(n); - Handhaben des Werkstücks, falls es sich in der oder einer gespeicherten Vorzugslage befindet, und anderenfalls Ausscheiden des Werkstückes: Das Werkstück kann dabei während seines Transportes in bewegtem Zustand abgetastet werden, wobei das bewegte Werkstück in mindestens einer raumfesten Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung in vorgebbaren Zeitabständen, d.h. im Zeittakt, mehrfach abtastbar sein kann. Durch die Veränderung der Zeitabstände läßt sich die Rasterung des Werkstückbildes in Bewegungsrichtung verändern, d.h. abhängig vom Werkstück drehen oder stauchen.
  • Das Referenzbild läßt sich durch Abtasten eines bewegten Musterwerkstückes bilden und speichern, vorzugsweise in Form von digital vorgegebenen Daten.
  • In der erwähnten deutschen Patentanmeldung P 25 34 224.9 ist auch eine Vorrichtung Erkennen von Werkstücken 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 einem Signalgeber zum Abgeben eines Fehlsignals bei Nichtübereinstimmung zwischen Abtast- und Referenzbild beschrieben, die gekennzeichnet ist durch ---eine Zubringeinrichtung zum Zubringen des Werkstückes in einer von mehreren stabilen Werkstücklagen - eine die Abtastvorrichtung bildende lineare Sensoranordnung, welche mehrerer punktweise abtastende Sensoren umfaßt; - eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der Zubringeinrichtung und der Sensoranordnung bei deren Betätigung, - ein aus Rasterpunkten zusammengesetztes Referenzbild, wobei die Anzahl der Rasterpunkte derjenigen der Sensoren,ggf. multipliziert mit der Anzahl deren wiederholten Betätigung, entspricht; - einen Auswerfer zum Entfernen von als falsch identifizierten Werkstücken.
  • Mit dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung lassen sich die Werkstücke lediglich vereinzeln und in der vereinzelten Orientierungslage erkennen. Um die Werkstücke in die richtige gewünschte Drehlage zu bringen, muß zusätzlich eine Handhabung erfolgen, z.B. mittels einer aufwendigen und zeitraubenden Handhabungsvorrichtung.
  • Ein Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ordnen von. Werkstücken zu schaffen, wobei unterschiedlich geformte Werkstücke auch kleiner Serien in einer sehr kurzen Zeit, wie etwa 1 Sekunde, in eine gewünschte Orientierung gebracht werden können.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine aufwendige Handhabung zu vermeiden.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die richtige Werkstückorientierung unter Ausnutzung einer Massenkraft, insbesondere der Fliehkraft, aber auch der Schwerkraft? zu erreichen.
  • Ferner ist ein Ziel der Erfindung, eine schnelle Werkstückerkennung durch eine neue, vorteilhafte Art der Abtastung zu bewirken.
  • Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, nach dem Erkennen einer richtigen Orientierung des Werkstückes dieses automatisch aus seiner Bewegung heraus zu einem Stapelmagazin odereinem Transportband zu führen.
  • Schließlich ist ein Ziel der Erfindung, das Verfahren und die Vorrichtung frei programmierbar in Anpassung an unterschiedlich geformte Werkstücke zu machen.
  • Verfahrensschritte und Lösungsmittel gemaß der Erfindung sind in den Ansprüchen angegeben.
  • Zum schnellen Erkennen der Werkstückorientierung wird ein Verfahren der Abtastung schräg zur Transportrichtung mit Ermittlung einer gewichteten Schnittstel lenanzahl bevorzugt.
  • Zur raschen Orientierung wird die Tatsache benutzt, daß z.B. bei der Drehung eines Werkstückes um eine körperferne Drehachse jede gewünschte Orientierung erreicht werden kann. Bei der richtigen Winkelstellung eines vorteilhaft verwendetenDrehtisches transportiert die Fliehkraft das Werkstück unter Beibehaltung der gewünschten Orientierung sehr rasch in die richtige Position.
  • Die vorteilhaft verwendete, bewegte Auflage (=:B. schnell rotierender Drehtisch + geneigter Fördergurt) stellt eine kompakte integrierte Einheit dar, die einen einfachen Geräteaufbau und hohe Arbeitsge§chwindigkeit ermöglicht und die folgenden Funktionen wahrnimmt: i. Verezeln der Werkstücke durch vereinzeltes Ahziehen-von Werkstücken nacheinander von einer Schüttrinne oder-dgl. auf-die Auflage (z.B.
  • Abziehen eines Werkstückes je Umdrehung des Drehtizches); 2. Ausrichten der Werkstücke in stabilen Vorzugsorientierungen mit Zweipunktauflage mittels Massenkraft (Fliehkraft bei Drehtisch, Schwerkraft bei Förderband); 3. Erkennen der Orientierung durch Schrägabtastung; daher sehr viele Konturenschnittstellen und hohe Informationsdichte; 4. Errechnen der Winkelabweichung der Werkstückorientierung zur Bestimmung von mindestens fünf festen Verweilzeiten auf der Auflage bis zum Erreichen der Sollage (z.B. gewünschte Drehorientierung des Werkstückes auf einem Drehtisch); 5. Auslösen des Halterandes in dieser Sollage (z.B. durch Kinematik des Drehtisches, Elektromagnet oder Klappe); 6. Abwurf des Werkstückes in korrekter Orientierung in vorbestimmte Soll-Positionen; 7. Abwurf oder Wenden der seitenverkehrten Werkstücke (z.B. auf ein Rückführband); 8. Abwurf aller abweichenden Werkstücke oder nicht identifizierten Teile (z.B. in eine Ausschußrinne).
  • Die Zuführung der ungeordneten und der Weitertransport der geordneten Werkstücke erfolgt mit bekannten Einrichtungen.wie Förderbändern, Rutschen, Vibrationsförderen oder Pickern.
  • Neben der Ausgestaltung der Auflage als Drehtisch oder quer zur Transportrichtung geneigter Fördergurt ist die spezielle Erkennungsmethode wichtig für die hohe Ausbringungsquote der Vorrichtung nach der Erfindung.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mi.t weiteren-Einzelheiten näher erläutert ist.
  • Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht mit teilweise weggelassenen TeilenzeZiner Vorrichtung zum Ordnen von Werkstücken gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 mit weggelassener Seitenwand.
  • Fig. 3 eine Seitenansicht einer abgewandelten Vorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 4,5 und 6 Schnitte nach der Linie A-A in Fig. 3 bei verschiedenen Betriebsstellungen der Vorrichtung nach Fig. 3 Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung zum Ordnen von Werkstücken 12 hat einen horizontalen Drehtisch 2, der sich mit ko tanter Geschwindigkeit dreht. Der Antrieb erfolgt elektrisch durch einen Synchronmotor oder einen drehzahl geregelten Gleichstrommotor 4 wie gezeigt an der Welle 5 des Drehtisches obnr über.ein Reibrad oder über eine umlaufende Begrenzung in Gestalt eines Halterandes 3 des Drehtisches 2.
  • Oberhalb des Drehtisches 2 ist eine Zubringeinrichtung vorgesehen, die Werkstücke enthält und eine Rutsche 8 aufweiset. Nach mechanischer oder elektrischer Auslösung einer Haltesperre 10 rutscht jeweils ein Werkstück 12 bei jeder Umdrehung auf den Drehtisch 2, der durch seine hohe Drehgeschwindigkeit das Werkstück 12 von der Rutsche 8 zieht und es durch die Fliehkraft sofort in einer stabilen Vorzugsorientierung zur Anlage an den im gezeigten Beispiel unbewegten Halterand 3 schiebt.
  • Der Halterand 3 könnte auch mit dem Drehtisch umlaufen.
  • Das Werkstück 12 passiert die Sensoren einer Sensoranordnung 14,15 , welche im ersten Quadranten des Drehtisches 2 nach der Zubringeinrichtung angeordnet ist. Die Sensoranordnung umfaßt eine lange Sensorzeile 14 parallel zur Oberfläche des Drehtisches 2 und unter einem beliebigen Winkel 0C veränderbar zum Radius R des Drehtisches und in derRegel zusätzlich eine kurze Sensorzeile 15 annähernd rechtwinklig zur Drehtischebene. Diese beiden Sensorzeilen 14,15 werden fallweise um weitere Sensoren zur Feststellung zusätzlicher Werkstückparameter ergänzt, z.B. des Reflexions- und Tramsmissionsgrades, der magnetischen Eigenschaften, der Farbe und der Gratausbildung der Werkstücke.
  • Für die beiden Sensorzeilen 14,15 können beliebige Sensoren verwendet werden, z.B. Näherungsinitiatoren, elektromechanische Konta);kte, kapazitive Fühler, Piezogeber, akustische Sensoren und optische Reflexionslichtschranken oder Fotodiodenzeilen. Vorzugsweise werden -- Fotodiodenzeilen. verwendet, die sehr geringen Sensorabstand besitzen, preiswert und problemlos sinp flund sehr schnelle Signale liefern. Diese Fotodiodenzeilen können sowohl im Reflexionsbetrieb als auch im Durchlichtbetrieb benutzt werden. Um unabhängig vom Reflexionsgrad der unterschiedlichen llerkstücke zu sein, ist in diesem Fall das Durchlichtverfahren zweckmäßiger. Der Drehtisch 2 besteht in diesem Fall aus einer kreisr:.i4en Glasplatte oder einem anderen lichtdurchlässigen Material. Oberhalb der Drehtischebene befindet sich eine höhenverstellbare Lichtquelle 16, deren Licht mittels Linse 17 gesammelt durch die Glasplatte des Drehtische 2 hindurch alle Fotodioden der unter dem Drehtisch 2 angeordneten Sensorzeile 14 trifft Bewegt sich nun ein Werkstück 2 durch die Drehung des Drehtisches auf einer kreisbogenförmigen Bahn über die Sensorzeile 1 hinweg so werden durch die Konturen des Werkstücks 12 stets mehrere Fotodioden für unterschiedliche Zeiten und zu verschiedenenZeitpunkten abgedeckt. Diese Abdeckung bewirkt jeweils eine Widerstandsänderung der betreffenden Fotodioden und damit die Weitergabe der Information an eine Vergleichs- und Steuervorrichtung in Form einer Erkennungselektronik 19. Diese wertet die Informationen analog oder digital aus, indem sie die abgetastete Orientierung des Werkstückes 12 mit einer gespeicherten Referenz-orientierung vergleicht, daraus den Uffnungszeitpunkt des Halterandes 3 bestimmtaund über Ausgangsleitungen 21a, 21b9 21c 21d entsprechende Betätigungssignale an die Klappteile 22 des Halterandes 3 abgibt.
  • Die Sensorzeile 14 unter und die Beleuchtungseinrichtung 16 über dem Drehtisch 2 sind außerhalb des Drehtischumfangs so miteinander verbunden, daß sie sich gemeinsam um einen gewissen Winkel gegenüber dem Radius R des Drehtisches 2 verdrehen lassen. An der senkrechten Verbindungsachse ist im Regelfall eine kurze Fotodiodenzeile 15 montierte deren Beleuchtung durch dieselbe Beleuchtungseinrichtung 96 mittels Spiegel 18 erfolgt. Hiermit wird in gleicher Weise gleichzeitig das Höhenprofil des Werkstückes 12 erfaßt und damit die Kontur des Werkstückes dreidimensional erfaßt. Bei dem vorgeschlagenen Auswerteverfahren ist es nicht erforderlich, die Durchl.euchtungsri chtung rechtwinklig zu den HaUPtachsen des Werkstücks 2 zu halten Eine schräg einfallende Durchleuchtung ergibt sogar einen erheblich höheren Informationsgehalt und damit eine klarere Unterscheidung der einzelnen Werkstückorientierungen und die Erkennung von geringfügigen Maßabweichungen. aRen.
  • Stör-einflüsse durch Fremdlicht werden durch eine leichte aufklappbare Schutzhaube 20 über dem Gesamtgerät vermieden, das gleichzeitig auch dem Staub- und Lärmschutz dient.
  • Die beschriebene Sensoranordnung tastet Innen- und Außenkontur des Werkstücks 12 in ein oder zwei Ebenen kreisbogenförmig ab und erfaßt zusätzliche Werkstückparameter.Eine durch den strichpunktierten Kasten 19 in Fig. 1 angedeutete Erkennungselektronik wertet diese Informationen aus und ermittelt die augenblickliche Orientierung des Werkstückes 12.
  • Sie bestimmt den Zeitpunkt, zu dem das Werkstück durch die konstante Drehbewegung die gewünschte räumliche Orientierung erreicht hat.
  • Die Erkennungselektronik arbeitet wie folgt: Die Erkennungselektronik 19 bildet nicht die Gesamtkontur des jeweiligen Werkstücks ab, um es mit einer gespeicherten Soll kontur zu vergleichen.
  • Es wird vielmehr nur eine gewichtete Schnittstellenzahl zwischen Zst-Werkstückkontur und SX nscr>eile ermittelt und mit einer zuvor gespeicherten Solizahl verglichen. Diese Zähloperation läßt sich in sehr kurzer Zeit durchführen und sie erfordert nur geringen Rechner- und Speicheraufwand. Daher kann die Abtastung des Werkstücks 12 sehr rasch erfolgen und die Information über die Orientierung des Werkstückes steht sofort nach Beendigung der Abtastung zur Verfügung.
  • Die Ermittlung der gewichteten Schnittstellenzahl geschieht folgendermaßen: Das Werkstück 12 wird kreisbogenförmig auf dem Drehtisch 12 über die parallel geschalteten Sensoren der Sensorzeile 14 bewegt. Aufgrund der Schräglage der Sensorzeile 14 zum Radius R unter dem Winkel oC wird erreicht, daß fast alle in der Praxis vorkommenden Werkstückformen eine große Zahl von Kantenschnittpunkten der Außen- und Innenkontur mit der schrägliegenden Sensorzeile 14 bei der kreisbogenförmigen Abtastung aufweisen. Da die Mehrheit der vorkommenden Werkstücke 12 eine oder mehrere gerade Kanten aufweist, zumindest aber Kanten, diewnicht exakt dem Krümmungsradius der Abtastung entsprechen, wird hierdurch gegenüber einer linearen parallelen Abtastung entlang einer der Hauptkanten eine um ein Vielfaches höhere Anzahl von auswertbaren Konturschnittstellen erzielt. Damit ist der Initial-Informationsgehalt über die augenblickliche Lage des Werkstückes 12 so hoch, daß die nachfolgende Weiterverarbeitung und Auswertung dieser Initial-Information sehr einfach und damit rasch erfolgen kann. Hierzu ist es nicht erforderlich, die exakte Kontur des Werkstücks zu rekonstruieren und mit den gespeicherten Konturen möglicher Werkstücklagen zu vergleichen, sondern es müssen lediglich genügend viele Unterscheidungsmerkmale der verschiedenen Werkstückorientierungen ermittelt werden.
  • Hierfür eignet sich die Methode der gewichteten Schnittstellenzahl sehr gut.
  • Sie besteht darin, daß die Zahl der Schnittstellen jedes Sensors der Sensorzeile 14 mit der Kontur des Werkstückes ermittelt wird und daraus durch Addition eine Summenzahl ermittelt wird, wobei jeder Schnittstelle eine unterschiedliche Wertigkeit zugeordnet wird. Diese Wertigkeit oder das Gewicht der betreffenden Einzel schnittstelle kann nach verschiedenen Ordnungsprinzipien gewählt werden. Im allgemeinen wird eine ansteigende Wertigkeit zweckmäßig sein; im einfachstenFall wird die erste Schnittstelle beim Abtasten, also der erste Schaltimpuls z.B.
  • mit dem Faktor 1 gewertet, der zweite Impuls mit dem Faktor 2, der dritte Impuls mit dem Faktor 3 usw. Eine weitere Möglichkeit ist die Zerlegung der Werkstückprojektion in schmale Kreissektoren, wobei jeder Sektor eine andere Wertigkeit erhält. Die Zerlegung erfolgt entweder in Abhängigkeit von der Abtastzeit oder durch die Umschaltung verschiedener Zählregister nach bestimmten Winkelschritten des Drehtisches.
  • Die Auswertung der Schaltimpulse und ihre Weiterverarbeitung kann wahlweise analog oder digital erfolgen.
  • Die Analogverarbeitung ist sehr einfach und mit geringem Aufwand zu realisieren. Sie hat sehr kurze Reaktionszeiten und ist leicht programmierbar. Dafür ist das Auflösungsvermögen geringer. Bei WerkstUvcken mit sehr geringen Konturunterschieden der Vorzugsorientierungen kann der Einsatz eines schnellen Mikrocomputers oder einer festverdrahteten Digitalelektronik notwendig sein.
  • Die erwähnte freie Programmierung, d.h. Anpassung an unterschiedliche Werkstücke durch Andern der Gewichtung der einzelnen Schnittstellen, erfolgt bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung sebktives Einstellen eines Btetriebswähischalters 30 auf Potentiometer A,B,C,D der Erkennungselektronik , die jeweils den mit gleichen, kleinen Buchstaben bezeichneten Entnahmepositbnen a,b,c,d zugehören, welche im folgenden noch beschrieben werden. Durch Einlegen des betreffenden Werkstücks in der gewünschten Lage an der jeweiligen Entnahmeposition und Rückwärtslaufenlassen des Drehtisches 2 erfolgt die Programmierung.
  • Mit 32 ist ein Winkelwählschalter für die Winkellage CC der Sensorzeile 14 bezeichnet.
  • Hat das Werkstück die gewünschte räumlich Orientierung erreicht, so wird der Halterand 3 geöffnet,im vorliegenden Fa-ll durch Aufklappeneines eines KXpptei3es 22 des Umfangsrandes 3 nachaußen, und das Werkstück 12 gleitet ! i n in der korrekten räumlichen Orientierung aufgrund seiner Fliehkraft vom Drehtisch 2.
  • Am äußeren Umfang des Drehtisches 2 sind auf mindestens Dreiviertel der Umfangslänge die erwähnten Entnahmepositionen a,b,c,d angeordnet, an denen der Umfangsrand 3 durch Klappteile 22 öffenbar ist, und zwar mindestens drei Entnahmepositionen a,c,d für in korrekten, weiterverarbeitbaren Orientierungen liegende Werkstücke 12 , eine Entnahmepostion e für Ausschuß- Werkstücke 12' und Stanzabfall und normalerweise eine weitere Entnahmeposition b für Werkstücke 12", die auf der falschen Seite, d.h. spiegelverkehrt, aufliegen. Diese Werkstücke werden über eine separate Wenderutsche oder einen Förderer (nicht gezeigt) dem Eingang des Drehtisches 2 in der richtigen Seitenlage erneut zugeführt.
  • Die Entnahmepositionen a,c,d für die korrekten Werkstückorientierungen können verschieden ausgebildet sein. Im einfachsten Fall bestehen sie aus einzelnen,wechselbaren Fallmagazinen, wenn z.B. das Ordnen unmittelbar nach einer Hochleistungstanze erfolgen soll und eine größere Transport-Distanz oder -Zeit zur Weiterverarbeitung besteht. Weiterhin können die einzelnen Entnahmepositionen a,c,d z.B. über Rutschen ein gemeinsames Sammelmagazin füllen oder eine gemeinsame konventionelle Austrageeinrichtung speisen. Bei Werkstücken mit komplizierter Formgebung ist der Einsatz .von kleinen Förderbändern 24,26 für die Entnahmepositionen a,c,d zweckmäßig, wobei eine ungewollte Orientierungsänderung durch ein passiv mitlaufendes schräg angeordnets Band verhindert sein kann.
  • Das Förderband 24 treibt dabei das Förderband 26 über ein Kegelradgetriebe 25 und wird selbst über Riementrieb 27 und Welle 23 von einem durch den Motor 4 getriebenen Schneckengetriebe 6 angetrieben. Diese Ausführungsformen eignen sich zur direkten Beschickung von Pressen und sonstigen Bearbeitungsmaschinen mit hoher Taktfrequenz in Verbindung mit einfachen Einlegegeräten.
  • Der hier feststehende Halterand 3 , der aber auch mit dem Drehtisch 2 umlaufen kans,ragt nur geringfügig über die Querkante des Drehtisches 2 hinaus. Er verhindert das Abgleiten der umlaufenden Werkstücke 12 vom Drehtisch. Zum durch die Erkennungselektronik 19 errewchneten Zeitpunkt wird er durch einen oder mehrere Elektromagnete (nicht gezeigt) auf einem Teilbereich des Umfangs (Klappteil 22) soweit, bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel teilweise nach außen, wegSekbppt (Klappteil 22), daß das Werkstück 12 aufgrund der Fliehkraft vom Drehtisch 2 gleitet. Es kann stattdessen auch der gesamte Halterand 3 oder ein Teilbereich davon nach unten weggezogen werden.
  • Die in Drehrichtung gesehen letzte Entnahmeposition e am Umfang des Drehtisches 2 besitzt einen Abstreifer 28, der alle zu diesem Zeitpunkt noch auf dem Drehtisch 2 befindlichen Objekte abstreift und gleichzeitig ständig den Drehtisch säubert. Dieser Abstreifer 28 kann auch als Wendeabstreifer ausgeführt sein, um die dort ankommenden Werkstücke seitenrichtig weiter zu transportieren.
  • Der beschriebene Drehtisch 2 ist so konstruiert, daß er frei beweglich und leicht transportierbar ist, durch geringe Abmessungen und einfache Höhenverstellbarkeit leicht an beengte Einsatzbedingungen anpaßbar ist, zum Betrieb nur Netzspannung erfordert und durch Laien programmierbar ist.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 6 ist als Auflage ein endloser, geradliniger Fördergurt 102 vorgesehen. Dieser Fördergurt 102 ist mit seiner Förderebene quer zur Förderrichtung unter einem solchen Winkel geneigt, daß ein Rutschen eines auf dem Fördergurt befindlichen Werkstückes 112 quer zur Transportrichtung begünstigt ist. Beispielsweise beträgt der Neigungswinkel des Fördergurtes gegenüber der Horizontalen etwa 300. In jedem Falle muß er größer als der Reibungswinkel gemacht werden, der sich aus dem Reibwert zwischen dem Fördergurtmaterial und dem Material und der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes 112 ergibt.
  • Der Fördergurt wird über Rollen 103,104 umgelenkt, von denen mindestens eine über eine Welle 105 und einen Motor 106 angetrieben wird.
  • Der Fördergurt 102 wird über eine Rutsche 107 mit Werkstücken 112 beschickt. Die Werkstücke können auf dem Fördergurt 102 aufgrund ihrer Schwerkraft quer zur Förderrichtung F nach unten rutschen. Eine Begrenzung 120 hindert die Werkstücke am seitlichen Herunterrutschen von dem Förderband 102. Diese Begrenzung 120 umfaßt an einer Stelle der Förderbahn eine in einer Aussparung vorgesehene Klappe 121, die um eine zur Förderrichtung F parallele Schwenkachse 123 schwenkbar ist. Die Klappe hat einen Halterand 122, mit dem sie in nach oben geklapptem Zustand gemäß Fig. 4 ein seitliches Abrutschen von Werkstücken 112 hemmt.
  • Benachbart der Klappe ist um eine zur Schwenkachse 123 parallele Schwenkachsel24 schwenkbare Wendeplatte 125 ebenso ortsfest an einer Grundplatte 101 angeordnet wie die Klappe 121 und die Begrenzung 120. An die Wendeplatte 125 schließt eine im Profil V-förmige Rutsche 126 an, die zu einem Werkstückmagazin 127 führt. Ferner schließt an das in Förderrichtung F jenseits der Klappe 121 gelegene Ende 128 der Begrenzung 120 ein Magazin 129 für Werkstücke 112 an.
  • In Transportrichtung zwischen der Rutsche 107 und der Klappe 121 ist ortsfest benachbart dem Fördertrum des Fördergurtes 1$q eine Sensoranordnung 114 mit schräg zur Förderrichtung F stehenden Reihen von Sensoren angeordnet. Die Anordnung der Reihen von Sensoren ist vorzugsweise V-förmig.
  • Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die ungeordneten vereinzelten Werkstücke 112 werden in freier Bewegung über die Rutsche 107 auf den Fördertrum des Fördergurtes 102 aufgegeben. Sie rutschen unter der Wirkung ihrer Schwerkraft auf dem Fördergurt 102 quer zur Transportrichtung weiter bis sie an der Begrenzung 120 auflaufen. Sie werden gleichzeitig von dem Fördergurt 102 in Transportrichtung F mitgenommen und über die Sensoranordnung 114 geführt, welche die Orientierung des Werkstückes feststellt.
  • Je nach der festgestelltenOrientierung werden die Werkstücke 112 entweder längs dem Halterand 122 der inder Stellung nach Fig. 4 befindlichen Klappe 121 weiter geführt, um nach Passieren des Endes 128 der Begrenzung dem Magazin 129 zugeführt zu werden, oder die Werkstücke 112 werden bei entsprechender Orientierung aufgrund einer durch die Sensoranordnung gesteuerten Schwenkung der Klappe 121 im Uhrzeigersinn nicht mehr an einem seitlichen Abrutschen von dem Fördergurt 102 gehindert (Stellung der Klappe 121 nach Fig. 5), so daß die Werkstücke 112 über die Wendeplatte 125 abrutschen. Diese wird gemäß Fig. 6 hochgeklappt und wendet die Werkstücke 112, so daß diese in gewendeter Lage an dem linken V-Schenkel (gemäß den Fig. 4 bis 6) der Rutsche 126 herab- und in das Magazin 127 hineinrutschen.
  • Die Wendeplatte 125 wird nur dann geschwenkt, wenn nicht nur die Orientierung sondern auch die Seitenlage der Werkstücke 112 falsch ist. Anstatt der Rutsche 126 kann auch ein weiterer Fördergurt vorgesehen sein.

Claims (16)

  1. Ansprüche 1. Verfahren zum Ordnen von Werkstücken, wobei - jedes Werkstück auf einer Auflage einseitig geführt und im übrigen durch Massenkräfte frei bewegt und durch einseitiges Anlegen an eine Begrenzung in eine von mehreren stabilen Orientierungen gebracht wird; - jedes Werkstück in dieser stabilen Orientierung translatorisch oder rotatorisch bewegt wird; - jedes Werkstück in der stabilen Orientierung von einer Sensoranorddnung abgetastet wird; - die abgetastete stabile Orientierung jedes Werkstücks mit abgespeicherten Orientierungsmerkmalen verglichen wird und - jedes Werkstück in der stabilen Orientierung aus der Bewegung heraus je nach der erkannten Orientierung einer Ordnungsmaßnahme zugeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Auflage rotatorisch bewegt wird und die Massenkraftbewegung eine durch Fliehkraft erzeugte Bewegung ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruchl, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Auflage translatorisch bewegt wird und die Massenkraftbewegung eine Schwerkraftbewegung ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Massenkraftbewegung eine Kombination aus Fliehkraft-und Schwerkraftbewegung ist.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß jedes Werkstück in bewectem Zustand -mittels einer unbewegten Sensoranordnung abgetastet wird, wobei die Sensoranordnung durch änderungen in der Kontur des Werkstücks unabhängig von der Werkstückgeschwindigkeit betätigt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß jede Änderung in der Werkstückkontur eine unterschiedliche Wertung erfährt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß jedes Werkstück dann, wenn/ene gewünschte Drehorientierung erreicht hat,in dieser Drehorientierung von der rotatorisch bewegten Auflage abgenommen und in dieser Drehorientierung gestapelt oder abtransportiert wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Sensoranordnung schräg zur Hauptbewegungsrichtung jedes Werkstückes angeordnet ist und bei jedem Oberstreichen von einer Werkstückkante ein Signal registriert und dadurch ein Schnittstellenbild erfaßt und mit dem Referenzbild vergleicht.
  9. 9. Vorrichtung zum Ordnen von Werkstücken, g e k e n n z e i c h n e t durch - eine Auflage für Werkstücke, die so angeordnet ist, daß sie eine freie Massenkraftbewegung der Werkstücke auf ihr zuläßt; - eine Begrenzung für auf der Auflage befindliche Werkstücke im wesentlichen senkrecht zur Massenkraftbewegungsrichtung der Werkstücke; - eine Sensoranordnung, an welcher die Auflage mit den Werkstücken relativ vorbeibewegbar ist; - eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen einer durch die Sensoranordnung abgetasteten Werkstückorientierung auf der Auflage mit gespeicherten Orientierungsmerkmalen; - eine durch die Vergleichsvorrichtung initiierte Steuervorrichtung zum Entfernen der Begrenzung aus der Ebene der Auflage an einem vorgebbaren Ort längs der Auflage, so daß jedes Werkstück an diesem vorgebbaren Ort in der gewünschten Lageorientierung von der Auflage weg einem Stapelmagazin oder einem Transportband zuführbar ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h ne t, daß die Auflage von einer bewegten Transportbahn gebildet ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Transportbahn von einem Drehtisch und die Begrenzung von einem am äußeren Umfang des Drehtisches hochstehenden HaL+erand gebildet ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Halterande mit dem Drehtisch umlaufend ist.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gek e n n z ei c h ne t daß Bereiche des Halterandes von ausgewählten Umfangsbereichen des Drehtisches durch Absenken oder Wegklappen entfernbar sind und dadurch ein Abführen der Werkstilcke in der gewünschten Orientierung mittels Fliehkraft zu einem StapeJmagazin, einem Transportband oder dgl. ermöglichen.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Halterand feststehend angeordnet ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch 9 e k e n n z e i c h n e t, daß Bereiche des Halterandes . von ausgewählten Umfangsbereichen des Drehtisches durch Absenken oder Wegklappen entfernbar sind und dadurch ein Abführen der Werkstücke in der gewünschten Orientierung mittels Fliehkraft zu einem Stapelmagazin, einem Transportband oder dgl. ermöglichen.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Transportbahn von einem geradlinigen Fördergurt gebildet ist, der mit seiner Förderebene quer zur Förderrichtung geneigt ist, und daß die Begrenzung längs der tiefer liegenden Seite des Fördertrums angeordnet ist und eine unter die Ebene des Fördertrums bewegbare Klappe umfaßt.
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