DE2556780A1

DE2556780A1 - Einrichtung zur pneumatischen lagebestimmung oder identifizierung von werkstuecken

Info

Publication number: DE2556780A1
Application number: DE19752556780
Authority: DE
Inventors: Asad Firdaus
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1975-12-17
Publication date: 1976-06-24
Also published as: CA1047127A; GB1491775A; FR2296161A1; FR2296161B1; US3962903A; JPS5178356A

Description

Boblinien* den l6. Dezember 1975 wi-fe

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, M.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: FI 974 013

Einrichtung zur pneumatischen Lagebestimmung oder Identifizierung von Werkstücken

Zur Herstellung, Bearbeitung oder Beschichtung bestimmter Werkstücke, vorzugsweise flächiger Werkstücke mit regelmäßiger geometrischer Grundform, wie z.B. Trägerplatten für elektrische Schaltungen, ist es im allgemeinen erforderlich₃ das Werkstück in seine Führung in der Bearbeitungsstation in einer vorbestimmten Lage einzusetzen. Sowohl bei manueller als auch bei automatischer Zufuhr kann es aber vorkommen, daß die tatsächliche Lage des Werkstücks in der Führung von der vorgeschriebenen Lage abweicht, sei es j daß das Werkstück seitenverkehrt liegt, sei es, daß die Kanten vertauscht sind. Dieses Problem stellt sich speziell bei Werkstücken mit umkehrbarer Grundform, die eine Mehrzahl von Positionen in einer Führung ermöglicht, wie z.B. bei quadratischen oder rechteckigen Platten. Eine weitere Besonderheit, die berücksichtigt werden muß, liegt darin, daß Werkstücke _} wie z.B. Substrate für Schaltungsmoduln, wegen ihrer Empfindlichkeit berührungsfrei transportiert und gelagert werden müssen, so daß auch die Abtastung der Lage und die Identifizierung der Werkstücke berührungsfrei ausgeführt werden müssen.

Die geforderte Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung großer Stückzahlen derartiger Werkstücke verbietet es, derartige Prüfungen, wie Lagebestimmung oder Identifizierung, manuell durchzuführen, nämlich durch Beobachtung mit dem Auge. Im Zuge der Automatisierung derartiger Fertigungsabläufe ist es vielmehr erforderlich, diese Prüfvorgänge automatisch ablaufen zu lassen. Der

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Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur pneumatischen Lagebestimmung oder Identifizierung von Werkstücken zu schaffen, welche die Abtastung berührungsfrei und in kürzester Zeit durchzuführen in der Lage ist, worunter eine Zeitspanne von einem Bruchteil einer Sekunde verstanden sei. Bei der Lösung dieser Aufgabe werden in der Werkstückbahn bzw. der Werkstückführung angeordnete Düsen verendet, denen ständig Strömungsmittel zugeführt wird und deren Rückstaudruckänderungen ausgewertet werden.

Die pneumatische Abtastung von Werkstücken ist in zahlreichen Anwendungen und Ausführungen bekannt. So zeigt z.B. die USA-Patentschrift 3 347 088 eine Anordnung zur pneumatischen Abtastung der Lage von optischen Linsen zum Zwecke der Zentrierung bei der Montage. Eine andere Einsatzmöglichkeit von Düsen- denen zu Abtastzwecken ständig Druckmedium zugeführt wird, ist in der USA-Patentschrift 3 210 987 beschrieben; dort wird die Kontur eines Werkstücks pneumatisch abgetastet, und eine Änderung des Rückstaudrucks wird als Signal für eine Änderung in der Oberflächenbeschaffenheit ausgewertet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 angegebene Einrichtung gelöst worden. Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet die Vorteile, daß ein Werkstück der oben angegebenen Ausführung in kurzer Zeit auf seine Kennzeichnung abgetastet werden kann, wobei jede Abweichung von der Soll-Position unmittelbar angezeigt wird bzw.₅ im Fall der Identifizierung der einzelnen Werkstücke, die Kennzeichnung jedes einzelnen Werkstückes in einem entsprechenden Registriergerät aufgezeichnet werden kann. Die zuverlässige Arbeitsweise der ' erfindungsgemäßen Einrichtung ergibt sich daraus, daß die ausschließlich mit Überdruck betriebenen Leitungssysteme der Auswerteeinrichtung selbstreinigend selbstreinigend sind, also ein Zusetzen der Düsen, Kanäle, Leitungen und Ventile verhindert ist.

Eine Mehrzahl von Ausgestaltungen und vorteilhaften Weiterbildun-

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gen der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung, wird im folgenden anhand der Zeichnungen in zwei Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Führung, die

zur Abtastung der Lage eines Werkstücks dient·,

Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene 2-2 der Fig. I₃ Fig. 3 einen Schnitt in der Ebene 3~3 der Fig. I₃

Fig. 4 ein Schaltbild einer Auswerteschaltung für die

Einrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 5 eine, teilweise geschnittene, schematisehe Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte Führung 10 bildet eine Station, in welcher das Vorhandensein und die Ausrichtung eines Werkstücks₃ wie eines Substrates 11 (Fign. 2 und 3)₅ festgestellt werden kann. Das Substrat 11 hat zwei Flächen 14 und 15, wobei die Fläche 15 beispielsweise mechanisch geerdet sein kann, wenn es sich bei dem Substrat 11 um ein metallisiertes Keramiksubstrat handelt. In der Fläche 14 auf der anderen Seite befindet sich eine Nut 12. Um die Fläche 15 zu metallisieren., muß das Substrat 11 mit der Fläche 15 nach oben und mit der Fläche 14 und der Nut 12 nach unten in die Führung 10 eingelegt sein, wie in Fig. 2 dargestellt.

In der Fläche 16 der Führung 10 befinden sich Düsen YJ, 18, 19 und 20 auf die vier Quadranten der Fläche 16 verteilt. Eine fünfte Düse 21 ist in der Mitte der Fläche 16 ₃ also zentral zu den Düsen 17 bis 20, angeordnet. Die öffnungen der Düsen 17 bis 21

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sind kleiner als die Breite der Nut 12 auf der Fläche l4.

Wie in der Schnittdarstellung der Fig. 2 ersichtlich, ist die Düse 17 mit einem Kanal 22 in der Führung 10 verbunden., welcher im wesentlichen den gleichen Durchmesser hat wie die Düse 17· Der Kanal 22 mündet in eine öffnung 23 in der Seitenwand 24 der Führung 10.

In entsprechender Weise ist die Düse 19 mit einem Kanal 25 in der Führung 10 verbunden, der ebenfalls den gleichen Durchmesser aufweist wie die Düse 19. Der Kanal 25 mündet in eine öffnung 26 in der Seitenwand' 27 der Führung 10, die parallel zur Seitenwand 24 verläuft.

Gemäß Fig. 3 ist die Düse 18 an einen Kanal 28 in der Führung 10 angeschlossen, der den gleichen Durchmesser hat wie die Düse 18 und in eine öffnung 29 in der Seitenwand 24 mündet. Weiterhin ist die Düse 20 mit einem Kanal 30 vom gleichen Durchmesser verbunden., der in eine öffnung 31 in der Seitenwand 27 mündet. Schließlich ist die Düse 21 über einen Kanal 32 von gleichem Durchmesser mit einer öffnung 33 in der Seitenwand 24 verbunden. ,Jede der Düsen 17 bis 21 in der Fläche 16 der Führung 10 ist so- ^:- mit an eine der öffnungen in den Seitenwänden 24 und 27 ange- ^:schlossen.

Ein unter Druck stehendes Strömungsmittel, beispielsweise Druckluft, wird jeder der öffnungen 23, 26, 29 und 31 zugeführt, so daß jeder der Kanäle 22, 25_s 28 und 30 unter erhöhtem Druck ,steht. Die Druckluft wird von einem Kompressor 35 (Fig. 4) oder : einem sonstigen gemeinsamen Druckerzeuger über Einzelleitungen j den öffnungen 23, 26, 29 und 31 zugeführt.

,Nach Fig. 4 ist der Kompressor 35 über ein Druckbegrenzungsvenj til 36 und eine Leitung 37 an den Kanal 28 angeschlossen, über !ein Druckminderventil 38 und eine Leitung 39 an den Kanal 25,

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über ein Druckminderventil 40 und eine Leitung 41 an den Kanal 28 sowie über ein weiteres Druckminderventil 42 und eine Leitung 43 an den Kanal 30. Die Druckminderventile 36-38, 40 und 42., die beispielsweise als Nadelventile ausgeführt sein können, gewährleisten, daß der Druck in jeder der Leitungen zu den Kanälen 22. 25, 28 und 30 der gleiche ist., wenn die Verbindungen zur Atmosphäre über die Düsen 17 bis 20 geöffnet sind. Die Leitungen 37_a 39> 4l und 43 sind im Querschnitt größer als die Düsen 17 bis 20, so daß die letzteren als Drossel wirken.

An die Leitung 37 ist eine Eingangsleitung 45 zu einem Proportionalverstärker 44 angeschlossen, und eine weitere Eingangsleitung 46 an die Leitung 39 zwischen dem Druckminderventil 38 und dem Kanal 25. Der Proportionalverstärker 44 ist über ein weiteres Druckminderventil 47 unmittelbar an den Kompressor 35 angeschlossen. Der Druck in den Ausgangsleitungen 48 und 49 des ProportionalVerstärkers 44 ist abhängig von den jeweiligen Drücken in den Eingangsleitungen 45 und 46.

Ein zweiter Proportionalverstärker 50 ist über eine Eingangsleitung 51 an die Leitung 4l zwischen dem Druckminderventil 40 und dem Kanal 28 angeschlossen sowie wie über eine weitere Eingangsleitung 52 an die Leitung 43 zwischen dem Kanal 30 und dem Druckminderventil 42. In gleicher Weise wie der Proportionalverstärker 44 ist auch der Proportionalverstärker 54 über ein Druckminderventil 53 an den Kompressor 35 angeschlossen, und der Druck in den Ausgangsleitungen 54 und 55 des Proportionalverstärkers 50 hängt von den jeweiligen Drücken in den Eingangsleitungen 51 und 52 ab.

Infolge der Druckminderventile·47 und 53 ist der den Proportionalverstärkern 44 und 50 zugeführte Eingangsdruck geringer als der vom Kompressor 35 abgegebene Betriebsdruck. Beispielsweise beträgt der vom Kompressor 35 abgegebene Betriebsdruck 10 bar, während der Eingangsdruck zu den Proportionalverstärkern

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44 und 50 auf 7 bar begrenzt ist. Demgegenüber wird der vom Kompressor 35 gelieferte Druck in den Druckminderventilen 36, 38j 40 und 42 auf 0,7 bar begrenzt, da er in jedem Fall geringer sein muß als der den Proportionalverstärkern über die Druckminderventile 47 und 53 zugeführte Druck.

Die Ausgangsleitung 48 des Proportionalverstärker 44 ist an einen Differenzdruckschalter 60 angeschlossen, wie er in der Schaltungstechnik als sogenannter Schmitt-Trigger bekannt ist. Dem Differenzdruckschalter 60 wird vom Kompressor 35 ein Referenzdruck über ein Druckminderventil 6l zugeführt und ein Speisedruck über ein Druckminderventil 62. Der über das Druckminderventil 61 gelieferte Referenzdruck ist geringer als der über das Druckminderventil 62 zugeführte Speisedruck, wobei der letztere vorzugsweise gleich dem über die Druckminderventile 47 und 53 den Proportionalverstärkern 44 und 50 zugeführte Speisedruck ist.

Der Referenzdruck vom Druckminderventil 6l ist größer als der in der Ausgangsleitung 48 herrschende Druck, außer wenn der Druck in der Ausgangsleitung 48, als Folge eines Druckabfalls in der Eingangsleitung 46 im Verhältnis zu dem Druck in der Eingangsleitung 45 anwächst. Dies tritt immer dann auf, wenn die Nut 12 in der Fläche 14 des Substrates 11 auf der Düse 19 zu liegen kommt, so daß dem durch die Düse 19 strömenden Medium ein geringerer Widerstand entgegentritt als bei der Düse 17.

Wenn der Referenzdruck am Druckminderventil 61 größer ist als der in der Ausgangsleitung 48 des ProportionalVerstärkers 44, die gleichzeitig Eingangsleitung für den Differenzdruckschalter 60 ist, gelangt die Druckluft von der Leitung 48 durch den Differenzdruckschalter 6O₃ und es findet über die Entlüftungsleitung 63 eine Entlüftung dieses Leitungssystems statt, übersteigt jedoch der Druck in der Leitung 48 den Referenzdruck vom Druckminderventil 6l, so schaltet der Differenzdruckschalter 60 die Leitung 48 von der Entlüftungsleitung 63 auf die Ausgangsleitung

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Die Ausgangsleitung 64 des Differenzdruckschalters 60 führt zu einer Anzeigelampe 65, die immer dann aufleuchtet, wenn durch die Ausgangsleitung 64 Druck zugeführt wird, zur Anzeige, daß die Nut 12 am Substrat 11 sich über der Düse 19 in der Fläche der Führung 10 befindet. Die Anzeigelampe 65, die auch als sonstiges Anzeigeelement beliebiger Art ausgebildet sein kann, lie- ;fert somit ein Signal über die Lage des Substrats 11 in der Füh-I rung 10, Selbstverständlich kann das an der Ausgangsleitung !anliegende Signal auch zu einer Vergleicherschaltung geleitet werden, die jeweils anzeigt, ob das Substrat 11 die gewünschte Lage eingenommen hat oder nicht.

Die Ausgangsleitung 49 des ProportionalVerstärkers 44 führt zu ieinem weiteren Differenzdruckschalter 66, der in der gleichen Weise geschaltet ist wie der Differenzdruckschalter 60. Der Druck in der Ausgangsleitung 49 wird größer als der Referenz- ;druck am Druckminderventil 67, das zwischen den Kompressor 35 ι und den Differenzdruckschalter 66 geschaltet ist, wenn die Nut !12 im Substrat 11 sich auf der Düse 17 befindet, wie in Fig.

!dargestellt. In diesem Fall wird der Druck in der Ausgangslei-Itung 49 des ProportionalVerstärkers 44 zur Ausgangsleitung 68

',des Differenzdruckschalters 66 geleitet, von wo er einer Anzei- ;gelarape 69 zugeführt wird. Diese zeigt somit an, daß sich das j Substrat 11 in der Führung 10 in einer Lage befindet, in der ; die Nut 12 oberhalb der Düse 17 ist,

j Die Ausgangsleitung 54 des ProportionalVerstärkers 50 führt zu einem Differenzdruckschalter 70 und die Ausgangsleitung 55 zu einem weiteren Differenzdruckschalter 71> wobei zu bemerken ist, daß die Differenzdruckschalter 70 und 71 gleich ausgebildet sind wie die Differenzdruckschalter 60 und 66 und jeweils die Funktion eines sogenannten Schmitt-Triggers darstellen. Der Differenzdruckschalter 70 übermittelt den Druck von der Ausgangsleitung

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des ProportionalVerstärkers 50 zu einer Ausgangsleitung 72 jeweils nur dann, wenn der Druck in der Eingangsleitung 52 geringer wird als derjenige in der Eingangsleitung 51 des Proportionalverstärkers 50. Dies ist jeweils dann der Fall, wenn die Nut 12 des Substrats 11 sich oberhalb der Düse 20 befindet. Der in der Ausgangsleitung 72 herrschende Druck bewirkt dann das Aufleuchten einer Anzeigelampe 73 als Anzeichen für die vorher beschriebene Lage des Substrats 11 in der Führung 10.

Der in der Eingangsleitung 51 des ProportionalVerstärkers 50 herrschende Druck ist. geringer als der Druck in der Eingangsleitung 52, wenn die Nut 12 des Substrats 11 sich über der Düse 18 befindet. In diesem Fall wird der Druck der Ausgangsleitung 55 des Proportionalverstärkers 50 über den Differenzdruckschalter 71 zur Ausgangsleitung 74 weitergeleitet, wodurch die Anzeigelampe 75 aufleuchtet. Dies kennzeichnet, daß sich das Substrat 11 in der vorher beschriebenen Lage in der Führung 10 befindet.

Jeder der Differenzdruckschalter 66, 70 und 71 ist, in gleicher Weise wie der Differenzdruckschalter βθ, über ein Durckminderventil an den Kompressor 35 angeschlossen, wobei die Druckminderven- _: tile dem dem Differenzdruckschalter 60 zugeordneten Druckminderventil 62 entsprechen. Weiterhin ist jeder der Differenzddruckschalter 70 und 71 über ein Druckminderventil unmittelbar an den Kompressor 35 angeschlossen, entsprechend der beschriebenen Schaltung der Differenzdruckschalter 60 und 66. Dabei ist das ' Verhältnis der Druckhöhen von Referenzdruck zu Speisedruck sowie zu dem in den Eingangsleitungen zu den Differenzdruckschaltern> herrschenden Druck das gleiche wie zuvor in bezug auf den Diffe- . renzdrucksehalter 60 beschrieben. !

Der Kanal 32, der die Düse 21 mit der Öffnung 33 verbindet ^; (Fig. 3), ist an einen Rückdruckschalter 80 angeschlossen, der j seinerseits über ein Druckminderventil 81 vom Kompressor 35 ge- [ speist wird. Der am Druckminderventil 8l ausgangsseitig herr- '

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sehende Druck hat das gleiche Potential wie der von den Druckminderventilen 47 und 43 den Proportionalverstärkern 44 und 50 zugeführte Druck.

Wenn in der Führung 10 ein Substrat 11 liegt und die Düse 21 abdeckt, steigt der Druck im Kanal 32 entsprechend an und der Rückdruckschalter 80 schließt, so daß der von dem Druckminderventil 81 zugeführte Druck über die Ausgangsleitung 82 einer Anzeigelampe 83 zugeführt wird, deren Aufleuchten somit anzeigt-, daß sich in der Führung 10 ein Substrat 11 befindet. Von der Ausgangsleitung 82 des Rückdruckschalters 80 führt eine Abzweigung zur Eingangsseite eines UND-Gliedes 85, dessen zweiter Eingang an eine Ausgangsleitung 86 eines NOR-Gliedes 87 angeschlossen 87 ist. Das NOR-Glied 87 ist eingangsseitig an die Ausgangsleitung 64 des Differenzdruckschalters 60., die Ausgangsleitung 68 des Differenzdruckschalters 66 ^ die Ausgangsleitung 72 des Differenzdruckschalters 70 und die Ausgangsleitung 74 des Differenzdruckschalters 71 angeschlossen. Weiterhin ist das NOR-Glied 87 über ein Druckminderventil 88 an die Speiseleitung vom Kompressor 35 angeschlossen.

Solange in den Ausgangsleitungen 64, 68, 72 und 74 der Differenzdruckschalter 60, 66, 70 und 71 kein Druck anliegt, leitet die Ausgangsleitung 86 des NOR-Gliedes den über das Druckminderventil 88 zugeführten Druck dem UND-Glied 85 zu. Diese Verbindung wird jedoch unterbrochen, sobald einer der Differenzddruckschalter 60, 66, 70 oder 71 ausgangsseitig ein Druckpotential zum NOR-Glied 87 leitet.

Das UND-Glied 85 ist gleichfalls über ein Druckminderventil 89 an den Speisedruck des Kompressors 35 angeschlossen. Es wird an dieser Stelle angemerkt, daß auch die Druckminderventile 47, 53_} 6l, 62, 8l, 88 und 89 vorzugsweise als Nadelventile ausgeführt sind. Der über das Druckminderventil 89 dem UND-Glied 85 zugeführte Druck gelangt zu dessen Ausgangsleitung 90, solange in der

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Ausgangsleitung 82 des Rückdruckschalters 80 und in der Ausgangsleitung 86 des NOR-Gliedes 37 Druck anliegt. Dies ist aber nur dann der Fall, wenn sich in der Führung 10 ein Substrat 11 befindet und die Nut 12 nicht über einer der Düsen 17 bis 20 liegt, die Düse 21 jedoch abgedeckt ist. Die Anzeigelampe 91 leuchtet somit immer dann auf, wenn sich zwar ein Substrat 11 in der Führung 10 befindet, jedoch die Fläche 15 nicht nach oben, sondern nach unten liegt.

Die ausgangsseitig an den Druckminderventilen Sl₃ 88 und 89 herrschenden Drücke sind im wesentlichen gleich. Dieses Druckpotential stimmt vorzugsweise auch mit dem ausgangsseitig an den Druckminderventilen 47 und 53 herrschenden Drücken überein. Um dies kontrollieren zu können, sind die betreffenden Druckminderventile zweckmäßig mit entsprechenden Anzeigegeräten ausgestattet .

Im folgenden wird die Arbeitsweise der beschriebenen Anordnung erläutert.

Ein Substrat 11 ist in die Führung 10 transportiert und dort in der vorgesehenen Position gestoppt worden. Die Nut 12 befindet sich nun über einer der Düsen 17 bis 20 der Führung 10, wenn die Fläche 14 auf der Fläche 16 aufliegt. Ist das Substrat 11 umgekehrt zugeführt worden, indem die Fläche 15 über der Fläche l6 liegt, so wird dies von den Anzeigelampen 83 und 91_} wie zuvor beschrieben, angezeigt. Dabei zeigt die Anzeigelampe 83 an, daß sich überhaupt ein Substrat in der Führung 10 befindet, während das Aufleuchten der Anzeigelampe 91 bedeutet, daß nur die Düse abgedeckt ist, sich also über keiner der Düsen 17 bis 20 die Nut 12 befindet.

Befindet sich, wie vorgesehen, die Fläche 14 des Substrats 11 über der Fläche 16 der Führung 10, so zeigt eine der Anzeigelampen 65, 69, 73 oder 75 an, über welcher der Düsen 17 bis 20 sich die

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Nut 12 befindet, und somit, welche Lage das Substrat 11 in der Führung hat, und die Anzeigelampe 33 signalisiert, daß die Düse 21 bedeckt, also ein Substrat 11 vorhanden ist.

In der abgewandelten, vereinfachten Ausführungsform gem. Fig. 5 wird das Substrat 11 von einer Führung 95 aufgenommen, in der sich - abweichend von der Führung 10 gem. Fig. 1 - nur zwei Düsen SS und 97 in der Fläche 98 befinden. Es kann daher mit dieser Anordnung nur die Seitenausrichtung des Substrats festgestellt werden, d.h., ob sich die Nut 12 in der linken oder in der rechten Hälfte der Fläche 98 befindet.

Die Düse 96 hat Verbindung mit einem Kanal 99 im Basisteil der Führung 95, während die Düse 97 mit einem Kanal 100 Verbindung hat. Eine Druckquelle, im Beispiel ebenfalls als Kompressor 101 bezeichnet, ist über ein Druckminderventil 102 und eine Leitung 103 an den Kanal 99 und über ein Druckminderventil 104 und eine Leitung 105 an den Kanal 100 angeschlossen. Ein Übertrager 106, der beispielsweise als piezoelektrischer Übertrager ausgebildet sein kann, ist über eine erste Leitung 107 an die Leitung 103 zwischen dem Druckminderventil 102 und dem Kanal 99 angeschlossen und über eine zweite Leitung 108 an die Leitung 105 zwischen dem Druckminderventil 104 und dem Kanal 100.

Solange in den beiden Leitungen 107 und 108 gleiche Drücke herrschen, liefert der Übertrager 106 ein gleichmäßiges Ausgangssignal an den Verstärker 109. Kommt jedoch die Nut 12 des Substrats 11 über die Düse 97 zu liegen, wie in Fig. 5 dargestellt, wird ein verstärktes Ausgangssignal vom Übertrager 106 zum Verstärker ;109 übertragen. Ist die Nut 12 über der Düse 96, wird dagegen das !Ausgangssignal abgeschwächt. Ein Aufzeichnungsgrät 110 ist vorgesehen, um die jeweils abgetastete Lage des Substrats 11 zu registrieren .

JDie beschriebene, in Fig. 5 dargestellte Anordnung ist in ihrer Funktion als Äquivalent zu einer Wheatstone-Brücke anzusehen,

indem die Druckminderventile 102 und 104 zwei Zweige darstellen, FI 974 013

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wobei der Kompressor 101 als Druckquelle mit der einen Seite der
beiden Druckminderventile verbunden ist und der Übertrager 106
mit den anderen Seiten. Der dritte Zweig der Brücke ist durch die
Düse 96 mit dem Kanal 99 und der vierte Zweig durch die Düse 97
mit dem Kanal 100 gebildet. Da die Düsen 96 und 97 mit der Atmosphäre verbunden sind, können sie, als dritter und vierter Zweig,
als miteinander verbunden betrachtet werden.

Bezüglich der Dimensionierung der Nut 12 im Substrat 11 des
Durchmessers der Düsen 17 bis 21 gemäß Fig. 1 bzw. 96 und 97
gem. Pig. 5 und des Spaltes zwischen dem Substrat 11 und den Du- ^: sen 17 bis 21 in der Führung 10 bzw. den Düsen 96 und 97 in der
Führung 95 besteht ein bestimmter Zusammenhang, um eine einwand- , freie Funktion des beschriebenen Systems zu erreichen. So muß ! die Nut 12 breiter sein als die zugeordneten Düsen, und die Größe der Düsen ist ihrerseits durch den Spalt bestimmt, der zwischen der Fläche 14 bzw. 15 und der Fläche 16 der Führung 10 bzw. _; der Fläche 98 der Führung 95 vorgesehen ist.

Die Abtastung der Lage der Nut 12 gemäß den vorher beschriebenen j

Beispielen muß nicht unbedingt nur dazu dienen, die Orientierung !

des Substrats 11 oder eines anderen Werkstückes zu ermitteln. Es

kann auf die prinzipiell gleiche Weise auch eine Identifizierung _; ^;eines Werkstücks durchgeführt werden, indem die Kennzeichnung , ;eines einzelnen Werkstückes in codierter Form durch Nuten am Werk- ' stück angebracht ist, derart, daß die Lage der mittels der Düsen !

abgetasteten Nuten einen Ausgangswert für die Kennzeichnung des

'gerade in einer Führung befindlichen Werkstückes liefert.

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Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E _

1. Einrichtung zur pneumatischen Lagebestimmung oder Identifizierung von Werkstücken mittels in der Werkstückbahn bzw. -führung angeordneter Düsen, denen ständig Strömungsmittel zugeführt wird und deren Rückstaudruckänderung ausgewertet wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß für ein Werkstück (11), das mit mindestens einer pneumatisch abtastbaren Markierung (12) in seiner Oberfläche versehen ist, die Düsen (17 bis 20; 96, 97) in einer vorgegebenen Zuordnung zu der Markierung bzw. den Llarkierungen (12) im Werkstück (11) verteilt sind und daß an die Düsen (17 bis 20; 96, 97) eine Auswerteschaltung (36 bis 75) angeschlossen ist; Vielehe in Abhängigkeit von der Zahl und Auswahl der abgedeckten bzw. der infolge der Markierungen (12) nicht abgedeckten Düsen die Lage bzw. Kennzeichnung des Werkstücks (11) bestimmende Signale (65, 69, 73_s 75_a 33» 91) liefert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1_:
dadurch gekennzeichnet,

daß eine das Vorhandensein des Werkstücks (11) in der Werkstückbahn bzw. -führung (10, l6) angeordnete zusätzliche Düse (21) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder der Düsen (17 bis 21; 96, 97) im Wege des Strömungsmittels zufuhrseitig ein Druckminderventil (36, 38, 40, 42, 81; 101, 104) vorgeschaltet ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Auswertesehaltung als Differenzdruckschaltung

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geführt ist, in der die Düsen (17 bis 20) je paarweise an einen pneumatischen Proportionalverstärker (44, 50) angeschlossen sind, dem ein Paar Differenzdruckschalter (60, 66; 70, 71) nachgeschaltet ist, von denen bei einer zwischen den beiden Düsen auftretenden Druckdifferenz der eine bzw. der andere einschaltbar ist und über ein der betreffenden Düse zugeordnetes Anzeigeelement (65, 69, 73, 75) ein Anzeigesignal liefert.

5. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der zusätzlichen Düse (21) ein Rückdrückschalter (80) zugeordnet ist, welcher ausgangsseitig an ein Anzeigelement (83) angeschlossen ist.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5₅ gekennzeichnet durch eine den Druckdifferenzschaltern (60, 66; 70, 71) nachgeschaltetes NOR-Glied (87), welches an ein UND-Glied (85) eingangsseitig angeschlossen ist, dessen zweiter Eingang mit dem Rückdruckschalter (80) verbunden ist und dessen Ausgang als Anzeigelement (91) ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Düsen (96, 97) nach Art einer Wheatstone-Brücke paarweise an einen pneumatisch/elektrischen übertrager (106) angeschlossen sind, der über einen Verstärker mit einem Aufzeichnungsgerät (110) verbunden ist.

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