DE3215800C2

DE3215800C2 - Vorrichtung zur Aussonderung fehlerhafter Objekte

Info

Publication number: DE3215800C2
Application number: DE3215800A
Authority: DE
Inventors: Yoshida Tokio/Tokyo Hajime
Original assignee: Hajime Industries Ltd
Current assignee: Hajime Industries Ltd
Priority date: 1981-05-09
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1986-08-21
Also published as: AU8314682A; JPS57184012A; CA1181510A; DE3215800A1; AU551065B2; FR2505231B1; GB2098565A; GB2098565B; JPS6226836B2; FR2505231A1; US4476981A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zurückweisung von Produkten in Verbindung mit einer Prüfeinrichtung, die mit hoher Geschwindigkeit auf einem Förderer transportierte Produkte in einer vorgegebenen Inspektionslage prüft. Sie enthält eine Mehrzahl von Einrichtungen zur Zurückweisung unerwünschter Produkte vom Förderer in unterschiedlicher Lage. Eine Antriebsschaltung empfängt ein Produktionszurückweisungssignal sowie ein die Ankunft des Produktes in der Prüfposition kennzeichnendes Signal und erzeugt in einem Zeitteilungsverfahren Betätigungssignale, durch die durch die einzelnen Zurückweisungseinrichtungen die unerwünschten Produkte an unterschiedlichen Stellen vom Förderer entfernt werden.

Description

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

d) es sind mehrere derselben Prüfeinrichtung (S) zugeordnete, an unterschiedlichen Stellen des Förderers (1) angeordnete Aussonderungseinrichtungen (11, 12) zur jeweiligen Aussonderung eines fehlerhaften Objektes vorgesehen;

e) es ist eine mit dem Startsignal und dem Aussonderungssignal gespeiste Signalverteilerschaltung (13/1) vorgesehen, die aufeinanderfolgende Betätigungssignale unterschiedlichen Aussonderungseinrichtungen (11, 12) zuführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Signalverteilerschaltung (13A) eine Signalverzögerungsschaltung (13ß) angeschlossen ist, durch die die Aussonderungseinrichtungen (11,12) zeitlich gestaffelt betätigt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverteilerschaltung (13Λ) einen ersten Eingangsanschluß (Al) enthält, dem ein die Ankunft eines Objektes in der Prüfposition kennzeichnendes Startsignal zugeführt wird, ferner einen zweiten Eingangsanschluß (/12), der beim Auftreten eines fehlerhaften Objektes von einer Auswertschaltung (9) ein Aussonderungssignal erhält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Bauteile der Signalverteilerschaltung (13/1):

a) ein erstes Flip-Flop (16), das mit dem Startsignal gespeist wird und gegenphasig zueinanderliegende erste und zweite Signale (d, e) erzeugt,

b) ein erstes UND-Tor (17), das mit dem ersten Signal (d) und dem Aussonderungssignal (/) gespeist wird,

c) ein zweites UND-Tor (18), das mit dem zweiten Signal (e) und mit dem Aussonderungssignal (/) gespeist wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Bauteile der Signalverzögerungsschaltung (13ß):

a) ein vom ersten UND-Tor (17) gespeistes erstes Schieberegister (19),

b) ein vom zweiten UND-Tor (18) gespeistes zweites Schieberegister (20,

c) ein drittes UND-Tor (22), das das zweite Signal (e) des ersten Flip-Flop (16) sowie ein Ausgangssignal

(/) des ersten Schieberegisters (19) erhält,

d) ein viertes UND-Tor (23), das das erste Signal (d) des ersten Flip-Flop (16) sowie ein Ausgangssignal des zweiten Schieberegisters (20) erhält,

e) ein mit dem Ausgang des dritten UND-Tores (22) verbundener erster Multivibrator (24), der ein Betätigungssignal (k) für eine erste Betätigungseinrichtung (11) liefert,

f) ein mit dem Ausgang des vierten UND-Tores (23) verbundener zweiter Multivibrator (25), der ein Betätigungssignal (n) für eine zweite Betätigungseinrichtung (12) liefert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Multivibrator (24), und dem ersten Schieberegister (19) sowie zwischen dem zweiten Multivibrator (25) und dem zweiten Schieberegister (20) ein dritter bzw. vierter Multivibrator (26) bzw. 27) zur Rückstellung des zugehörigen Schieberegisters (19 bzw. 20) vorgesehen ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend

.25 dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches ] ist durch die DE-AS 29 01 970 bekannt. Hierbei ist eine einzige Aussonderungseinrichtung vorgesehen, die betätigt wird, wenn die Prüfeinrichtung ein fehlerhaftes Objekt feststellt.

Nun bewegen sich die Prüfobjekte in modernen Fertigungsstraßen meist mit sehr hoher Geschwindigkeit. Die Prüfung der Objekte und die Aussonderung fehlerhafter Objekte muß infolgedessen innerhalb sehr kurzer Zeit erfolgen. Während die Steigerung der Prüfgeschwindigkeit im Hinblick auf die elektrische Datenverarbeitung keine besonderen Schwierigkeiten verursacht, ergibt sich ein gewisser Engpaß bei der Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit bei der auf mechanischem Wege durchzuführenden Aussonderung fehlerhafter Objekte.

Übliche Methoden zur Aussonderung fehlerhafter Objekte bestehen darin, die fehlerhaften Objekte abzusaugen oder wegzublasen, sie mechanisch vom Förderer abzustoßen oder den Bewegungsfluß fehlerhafter Objekte durch Ventile, Schieber oder dergleichen zu ändern. In den meisten Fällen benutzen diese Aussonderungseinrichtungen Elektromagneten als gesteuerte Betätig'ingselemente. Ihre Funktionszeit liegt im allgemeinen zwischen 0,1 und 0,2 s, was 300 bis 600 Betätigungen pro Minute entspricht.

Eine weitere Verkürzung der Funktionszeit elektromagnetischer Betätigungseinrichtungen ist nur innerhalb gewisser Grenzen und mit hohem Aufwand möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so auszubilden, daß trotz hoher Förder- und Prüfgeschwindigkeit für die Aussonderungseinrichtung übliche Bauteile (wie elektromagnetische Betätigungselemente) mit verhältnismäßig langer Funktionszeit Verwendung finden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Kann beispielsweise eine übliche Aussonderungseinrichtung pro Minute etwa 600 Teile aussondern, so läßt sich erfindungsgemäß die Kapazität dadurch verdoppeln, daß derselben Prüfeinrichtung zwei Aussonderungseinrichtungen zugeordnet und durch eine Signalverteileirschaltung so gesteuert werden, daß sich eine Gesamtkapazität von 120!) Teilen pro Minute ergibt.

Ist eine weitere Steigerang der Aussonderungskapazität erwünscht, so werden drei Aussonderungseinrichtungen "orgesehen, die von derselben Prüfeinrichtung über die Signalverteilerschaltung gesteuert werden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles erläutert. In Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Schemadarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2-jr Aussonderung fehlerhafter Objekte,

Fig. 2 ein Schaltbild der wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Schaltung gemäß Fig. 2.

Zur Vereinfachung der Erläuterung erfolgt die Beschreibung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles, bei dem in einem System zwei Gruppen von Einrichtungen zur Aussonderung fehlerhafter Objekte vorgesehen sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 laufen die zu prüfenden Objekte 2 auf einem Förderband 1 kontinuierlich in Richtung des Pfeiles A. Sie sind hierbei geführt einerseits durch ein von einem Sternrad 3 gebildetes Führungselement und andererseits durch eine Führungsplatte 4, so daß sie gleichmäßige Abstände einnehmen und sich auch etwa in der Mitte des Förderbandes 1 befinden. Eine Prüfeinrichtung 5 bekannter Bauart prüft automatisch die Form, etwaige Risse oder Schmutz an den Objekten 2 und erzeugt bei Feststellung eines solchen Mangels ein Signal zur Aussonderung eines fehlerhaften Objektes. Zu dieser Prüfeinrichtung 5 gehört ein Lageprüfer PD, der eir.e Lichtquelle 6 und einen Lichtempfänger 7 enthält und der das Eintreffen des zu prüfenden Objektes 2 in einer vorbestimmten Prüfstellung feststellt. Gelangt nämlich das zu prüfende Objekt 2 in die vorbestimmte Inspektionslage, so wird der von der Lichtquelle 6 ausgesandte Lichtstrahl unterbrochen, wodurch der Lichtempfänger 7 ein Startsignal für den Prüfvorgang erzeugt. Die Prüfeinrichtung 5 enthält ferner einen Bildsensor 8, beispielsweise eine Video-Kamera oder dergleichen, die das zu prüfende Objekt erfaßt und am Ausgang ein Video-Signal dieses Objektes liefert. Eine Auswertschaltung 9 erhält das vom Lichtempfänger 7 ausgesandte Inspektions-Startsignal und verarbeitet das vom Bildsensor 8 gelieferte Video-Signal des zu prüfenden Objektes 2. Die Auswertschaltung 9 ermittelt somit, ob das gerade geprüfte Objekt 2 gut oder schlecht ist und erzeugt im letzteren Fall ein Signal zur Aussonderung dieses Objektes. Das oben erwähnte Signal zur Lagefeststellung muß nicht unbedingt von einem aus einer Lichtquelle 6 und einem Lichtempfänger 7 bestehenden Lageprüfer PD geliefert werden; es kann beispielsweise auch mechanisch von der Drehbewegung des Sternrades 3 oder von einer anderen geeigneten Einrichtung abgeleitet werden.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 das gesamte Anordnungssystem bezeichnet. Es enthält eine Anzahl (im dargestellten Fall zwei) Aussonderungseinrichtungen 11 und 12 für fehlerhafte Objekte, beispielsweise magnetisch betätigte Stößel oder dergleichen, ferner ein (später beschriebenes) Steuersystem 13, das Signale zur Funktionssteuerung erzeugt. Das System 10 stößt mittels der Einrichtungen 11 oder 12 in einer vorgegebenen Lage die fehlerhaften Objekte 2' beispielsweise auf ein Förderband 14 aus, nachdem die Prüfeinrichtung S das betreffende Objekt 2 als schlecht bewertet hat und dieses Objekt bei der Weiterbewegung auf dem Förderband 1 in die Ausstoßlage gelangt ist.

Auf dem zum Abtransport der fehlerhaften Objekte dienenden Förderband 14 ist eine Fühmngsplatte 15 so angeordnet, daß das von der Aussonderungseinrichtung 11 oder 12 ausgestoßene Objekt 2' etwa auf die Mitte des Förderbandes 14 ausgerichtet wird.

Fig. 2 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der logischen Schaltung LG bzw. des Steuersystems 13. Hierdurch werden Signale e:rzeugt, die die Funktionen der Aussonderungseinrichtungen 11 und 12 steuern. Die logische Schaltung LG besteht im wesentlichen aus einer bignalverteilerschaltung 13/4 und einer Signalverzögerungsschaltung 13ß. Durch die hierdurch erzeugten Signale werden die Aussonderungseinrichtungen 11 und 12 in einer zeitlich gestaffelten Weise (Zeitmultiplex) betätigt.

Der Aufbau und die Funktion der logischen Schaltung LG gemäß Fig. 2 wird im folgenden anhand des Zeitschemas d»r Fig. 3 näher erläutert.

Trifft ein zu prüfendes Objekt in der vorgegebenen Inspektionslage ein, so erzeugt der Lageprüfer PD (bestehend aus der Lichtquelle 6 und dem Lichtempfänger 7) ein Positionssignal, das dem einen Eingangsanschluß Al der logischen Schaltung LG zugeführt wird, nachdem es die Auswertschaltung 9 durchlaufen hat. Zum anderen Eingangsanschluß A2 gelangt das Aussonderungssignal, das von der Auswertschaltung 9 der Prüfungseinrichtung 5 dann geliefert wird, wenn unter den geprüften Objeken 2 ein fehlerhaftes Objekt entdeckt wird. In Fig. 3 A ist die Position α der zu prüfenden Objekte 2 auf dem Förderband 1 dargestellt. Fig. 3 B veranschaulicht das vom Lichtempfänger 7 aufgenommene Lagesignal b. Fig. 3 F veranschaulicht das von der Auswertschaltung 9 gelieferte Signal /zur Aussonderungeines fehlerhaften Objektes. Das Auftreten des Signales / gibt an, daß es sich bei dem gerade in der Inspektionslage 0 in Fig. 3 A befindlichen Objekt 2 um ein fehlerhaftes Objekt handelt.

Das Positionssignal b, das dem Eingangsanschluß Al zugeführt wird, gelangt zunächst zum T-Anschluß eines Flip-Flop 16 in der Signalverteilerschaltung 13A der logischen Schaltung LG. Da der D- und der F-Anschluß dieses Flip-Flop 16 miteinander verbunden sind, erhält man an den Ausgangsanschlüssen F und F des Flip-Flop 16 durch das Positionssignal b (das als Taktgeber für das Flip-Flop 16 dient) in ihrer Polarität entgegengesetzte Signale d und e, vgl. Fig. 3 D und 3 E. Diese Signale d und e steuern den Antrieb entweder der Aussonderungseinrichtung 11 oder

12. Während somit das Signal d dem einen Eingangsanschluß des UND-Tores 17 zugeführt wird, gelangt das Signal e zu einem Eingang des. UND-Tores 18; zu den anderen Eingangsanschlüssen der UND-Tore 17 und 18 gelangt das Aussonderungssignal / vom Eingangsanschluß A2 der Signalverteilerschaltung 13/4.

Die Ausgangssignale der UND-Tore 17 und 18 werden jeweils den Eingangsanschlüssen IN der Schieberegister 19, 20 der Signalverzögerungsschaltung 13S zugeführt.

Die Schieberegister 19, 20 dienen zur Verzögerung der Ausgangssignale der UND-Tore 17, 18, so daß die zur Aussonderung der fehlerhaften Objekte dienenden Einrichtungen 11, 12! mit einer zeitlichen Verzögerung nach Erzeugung des Aussonderungssignales / betätigt werden. Das fehlerhafte Objekt, das dem von der Auswertschaltung 9 erzeugten Aussonderungssignal / entspricht, wird somit in einer bestimmten Entfernung von der Prüflage ausgesondert. Ein Signal c, das durch eine Umkehrstufe 21 als umgekehrtes Signal zum Lagesignal b erzeugt wird (vgl. Fig. 3 C), wird dem Γ-Anschluß der Schieberegister 19, 20 als Taktgeber zugeführt. Da bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Signal d, das dem UND-Tor 17 vom Flip-Flop 16 zugeführt wird, eine »!«ist, wenn das Aussonderungssignal/erzeugt wird, passiert das Aussonderungssi-

gnal/das UND-Tor 17 und gelangt zum Eingangsanschluß IN des Schieberegisters 19. Das andererseits zu diesem Zeitpunkt das Signal e eine »0« ist, ergibt sich vom UND-Tor 18 kein AusgangssignaL Zu diesem Zeitpunkt erhält daher nur das Schieberegister 19 das Signal c als Taktsignal 5 und verschiebt das Eingangssignal / schrittweise. In den Fig. 3 G, 3 H und 3 I bezeichnen die Buchstaben g, Λ und ι jeweils die Ausgangssignale in der ersten, zweiten und dritten Stufe des Schieberegisters 19. Da im Falle dieses Ausführungsbeispieles die Einrichtung 11 an dritter Stelle nach der Inspektionslage angeordnet ist, wird zur Aussonderung eines fehlerhaften Objektes durch die Einrichtung 11 das dritte Ausgangssignal / des Schieberegisters 19 einem Eingangsanschluß des UND-Tores 22 zugeführt. In entsprechender Weise wird das vierte Ausgangssignal des anderen Schieberegisters 20, das zu diesem Zeitpunkt nicht in Funktion ist, einem der Eingangsanschlüsse des UND-Tores 23 zugeführt. Zum anderen Eingangsanschluß des UND-Tores 22 gelangt das Signal e vom Ausgangsanschluß F des Flip-Flop 16. Da somit die Signale £ und / beiden Eingangsanschlüssen des UND-Tores 22 zugeführt werden, ergibt sich auf der Ausgangsseite des UND-Tores 22 das Signal [ (vgl. Fig. 3 J). Indem dieses Signal [ dem Eingangsanschluß B eines Multivibrators 24 zugeführt wird, erhält man am Ausgang Q ein Signal k (vgl. Fig. 3 K). Dieses Signal k wird der Aussonderungseinrichtung 11 über den Ausgangsanschluß Bl der logischen Schaltung LG als Betätigungssignal zur Aussonderung des fehlerhaften Objektes zugeführt. Da die Einrichtung 11 das fehlerhafte Objekt nur in der dritten Position nach der Prüflage richtig aussondert, kann die Länge der Einschaltperiode des Funktionssignales k maximal etwa der doppelten Distanz zwischen zwei aufeinanderfolgenden geprüften Objekten entsprechen. Eine Aussonderungseinrichtung 11, der dieses Funktionssignal k über den Ausgangsan-Schluß BX zugeführt wird, kann daher eine ausreichend lange Zeit betätigt werden, um das fehlerhafte Objekt auszusondern.

Wenn dann das nächste Signal£zur Aussonderung eines fehlerhaften Objektes auftritt (vgl. die gestrichelte Linie in Fig. 3 F), liefert das UND-Tor 17 kein Ausgangssignal, da zu diesem Zeitpunkt das Signa! d = 0 ist; das andere UND-Tor 18 liefert jedoch zu diesem Zeitpunkt ein Ausgangssignal, da zu diesem Zeitpunkt das Signal e = »1« ist. Das Schieberegister 20 wirkt somit in gleicher Weise wie das Schieberegister 19, so daß die andere Aussonderungseinrichtung 12 in entsprechender Weise arbeitet. Da bei dem beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel die Einrichtung 11 ein fehlerhaftes Objekt in der dritten Position nach der Prüflage aussondert, ist die Einrichtung 12 so angeordnet, daß sie ein fehlerhaftes Objekt in einer anderen Position aussondert, im dargestellten Fall in der vierten Position nach der Prüflage. Der Ausgang der vierten Stufe des Schieberegisters 20 wird daher dem einen Eingang des UND-Tores 23 zugeführt. In gleicher Weise wird das Signal m gemäß Fig. 3 M von UND-Tor 23 dem B-Eingang eines Multivibrators 25 zugeführt, von dem ein Betäubungssignal η zur Aussonderung eines fehlerhaften Objektes, wie in Fig. 3 N beispielsweise dargestellt, geliefert wird. Hierdurch wird die Aussonderungseinrichtung 12 in gleicher Weise wie die Einrichtung 11 während einer ausreichenden Zeit betätigt, indem das Signal η der Einrichtung 12 über den Ausgangsanschluß B2 zugeführt wird. In diesem Falle können sich die Einschaltperioden der Signale k und η zeitlich überlappen. Anders ausgedrückt: Tritt ein aufeinanderfolgendes Signal / auf, so sondern die Einrichtungen 11 und 12 aufeinanderfolgende fehlerhafte Objekte aus.

Ein umgekehrtes Signal k' des Signales k (vgl.

Fig. 3 K') tritt am Q-Ausgang des Multivibrators 24 auf und wird dem B-Eingang des Multivibrators 26 zugeführt. Ein Signal / (Fig. 3 L) tritt ain_Q-Ausgang des Multivibrators 26 auf und gelangt zum Λ-Anschluß des Schieberegisters 19, um das Schieberegister 19 zurückzustellen. In entsprechender Weise wird das Signal n' (Fig. 3 N') vom Q-Ausgang des Multivibrators 25 dem Eingang B des Multivibrators 27 zugeführt. Das Signal ο (Fig. 30) am Q-Ausgang wird dem Λ-Eingang des Schieberegisters 20 zugeführt und stellt dieses Schieberegister zurück. Auf diese Weise kehrt die logische Schaltung LG und damit auch das System 10 zur Aussonderung fehlerhafter Objekte in eine Wartestellung zurück und ist damit für die nächsten Aussonderungssignale (die von der Prüfeinrichtung 5 geliefert werden) aufnahmebereit.

Da erfindungsgemäß eine Mehrzahl von Aussonderungseinrichtungen in unterschiedicher Lage vorgesehen sind, steht für jede dieser Einrichtungen eine ausreichende Zeit zur Verfügung, um nach einer Betätigung wieder die Ausgangslage einzunehmen.

Statt des beim beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehenen Förderbandes 14 zur Aufnahme der fehlerhaften Objekte können selbstverständlich auch Aufnahmebehälter vorgesehen werden, in die die fehlerhaften Objekte von den Aussonderungseinrichtungen 11 bzw. 12 abgeworfen werden.

Während ferner beim dargestellten Ausführungsbeispiel die fehlerhaften Objekte in der dritten und vierten Position nach der Prüfposition ausgesondert werden, so ist statt dessen auch eine beliebige andere räumliche Anordnung möglich, indem ein entsprechender Ausgang der Schieberegister 19 bzw. 20 gewählt wird.

Wenngleich ferner beim dargestellten Ausführungsbeispiel nur zwei Aussonderungseinrichtungen vorgesehen sind, können auch drei oder mehr Aussonderungseinrichtungen Verwendung finden, wenn Hierfür ein entsprechender Bedarf besteht; in diesem Falle werden das Aussonderungssystem 10 sowie die Signalverteilerschaltung XiA und die Signalverzögerungsschaltung 13ß der logischen Schaltung LG entsprechend vergrößert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aussonderung fehlerhafter Objekte aus einer Folge von mit hoher Geschwindigkeit auf einem Förderer transportierten Objekten, enthaltend

a) eine Einrichtung zur Erzeugung eines Startsignales bei Ankunft eines Objektes in einer vorgegebenen Prüfposition;

b) eine Prüfeinrichtung zur Aufnahme eines Bildes des in der Prüfposition befindlichen Objektes und zur Erzeugung eines entsprechenden Videosignales;

c) eine mit dem Startsignal und dem Videosignal gespeiste Einrichtung zur Erzeugung eines Aussonderungssignales bei Feststellung eines fehlerhaften Objektes;