DE29721853U1

DE29721853U1 - Device for positioning rotating bearing rings in a measuring station

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Publication number: DE29721853U1
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Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 1999-04-15
Anticipated expiration: 2007-12-13
Also published as: DE19855532A1

Description

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE MEINKE, DABRINGHAUS UND PARTNER GbRPATENT AND LAWYERS MEINKE, DABRINGHAUS AND PARTNER GbR

ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT UND GEMEINSCHAFTSMARK ENAMT EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK ATTORNEYS*ADMISSIONED BEFORE THE EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK OFFICE EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK ATTORNEYS*

PATENTANWÄLTE·PATENT ATTORNEYS·

JULIUS MEINKE, dipl.-ing. WALTER DABRINGHAUS, dipl.-ing. JOCHEN MEINKE, dipl.-ing.JULIUS MEINKE, dipl.-ing. WALTER DABRINGHAUS, dipl.-ing. JOCHEN MEINKE, dipl.-ing.

RECHTSANWALTLAWYER

THOMAS MEINKETHOMAS MEINKE

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Anmelder: Michael KaImApplicant: Michael KaIm

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"Vorrichtung zum Positionieren von umlaufenden Lagerrinqen in einer Meßstation" "Device for positioning rotating bearing rings in a measuring station"

"Vorrichtung zum Positionieren von umlaufenden Lagerrinaen in einer Meßstation" "Device for positioning rotating bearings in a measuring station"

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Förderung und wenigstens zeitweise rotierenden Positionierung von querschnittlich kreisrunden Objekten, wie Lagerringen od. dgl., an einem vorbestimmten Ort in der Bewegungsbahn zur Abnahme von Meßwerten über Sensoren od. dgl.The invention is directed to a device for conveying and at least temporarily rotating positioning of cross-sectionally circular objects, such as bearing rings or the like, at a predetermined location in the movement path for taking measurement values via sensors or the like.

Es gibt eine Reihe von Einsatzfällen, in denen querschnittlich kreisrunde Objekte gemessen werden müssen, beispielsweise Lagerringe auf Unwuchtigkeiten, die Abtastungen von Oberflächen von Laufrädern od. dgl. Dabei ist es bekannt, derartige Objekte zwischen Laufrollen, von denen wenigstens eine angetrieben ist, zu lagern, wobei beispielsweise Meßsensoren in die Freiräume zwischen den Laufrollen eingeführt werden, um die Außenoberfläche der eingespannten und umlaufenden Objekte abzutasten.There are a number of applications in which cross-sectionally circular objects must be measured, for example bearing rings for imbalances, scanning the surfaces of running wheels or the like. It is known to store such objects between rollers, at least one of which is driven, with measuring sensors, for example, being inserted into the free spaces between the rollers in order to scan the outer surface of the clamped and rotating objects.

Diese bekannte Art der Positionierung der zu messenden Objekte hat den Nachteil, daß allein durch die Größe der zur Einspannung dienenden Laufrollen die Größe des zu messenden Objektes über ein bestimmtes Maß hinaus nicht verringert werden kann. Die Laufrollen, die das Objekt einzuspannen haben, würden dann aneinander stoßen, so daß solche Vorrichtungen zwangsläufig nur bis zu bestimmten Größen derThis known method of positioning the objects to be measured has the disadvantage that the size of the object to be measured cannot be reduced beyond a certain level simply by the size of the rollers used for clamping. The rollers that are used to clamp the object would then collide with one another, so that such devices are necessarily only suitable for certain sizes of the

Objekte geeignet sind. Kleinere Lagerringe können damit nicht mehr in derartigen Vorrichtungen vermessen werden.objects. Smaller bearing rings can therefore no longer be measured in such devices.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, die derartigen Hemmnissen nicht unterworfen ist und mit der mit einfachen Mitteln die zu messenden Objekte genau positionierbar sind mit dem Vorteil, daß die Vorrichtung selbst noch zur Förderung der Objekte zur Meßstelle hin und von der Meßstelle weg eingesetzt werden kann.The invention has set itself the task of creating a device which is not subject to such obstacles and with which the objects to be measured can be positioned precisely using simple means, with the advantage that the device itself can also be used to transport the objects to and from the measuring point.

Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst durch eine aus zwei umlaufenden Endlosbändern in gegenüberliegender Position bestehende Förderstrecke für das zu fördernde Objekt, wobei die Förderbänder das Objekt zwischen sich einspannen.With a device of the type described at the outset, this object is achieved according to the invention by a conveyor line for the object to be conveyed consisting of two circulating endless belts in opposite positions, wherein the conveyor belts clamp the object between them.

Dadurch, daß die zu fördernden und zu messenden Objekte zwischen zwei umlaufenden Bandbereichen positioniert werden, ist eine Größenbeschränkung der Objekte nicht gegeben, die Bänder können praktisch bis auf einen Spalt 0 gegeneinander gefahren werden, wobei die Möglichkeit der Einbringung der Objekte immer noch aufrechterhalten bleibt. Lediglich die geometrischen Abmessungen von Sensoren od. dgl. bestimmen das Maß der Spaltbreite und damit die noch zu bearbeitende Objektgröße.Because the objects to be conveyed and measured are positioned between two rotating belt areas, there is no restriction on the size of the objects, the belts can be moved against each other practically up to a gap of 0, whereby the possibility of introducing the objects is still maintained. Only the geometric dimensions of sensors or similar determine the size of the gap width and thus the size of the object still to be processed.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. So sieht die Erfindung beispielsweise in Ausgestaltung vor, daß die Förderbänder mit steuerbaren Antrieben ausgerüstet sind zum Antrieb der das Objekt beaufschlagenden Wandbereiche der Förderbänder in entgegengesetzter Richtung. Dabei kann die Antriebsgeschwindigkeit synchron, aber auch unterschiedlich zueinander gewählt werden. Werden die Bänder in gleicher Geschwindigkeit angetrieben, aber gegenläufig zueinander, verharrt ein zwischen den Bändern umlaufendes Objekt, z.B. ein Lagerring, an der einmal eingenommenen Position und kann dann dort vermessen bzw. in anderer Weise abgetastet werden. Läuft eines der Bänder etwas schneller als das andere, ergibt sich eine entsprechende Vortriebskraft in die eine oder andere Richtung. Damit kann die Vorrichtung gleichzeitig zum Fördern beispielsweise der auszumessenden Lagerringe herangezogen werden.Further features and advantages of the invention emerge from the further subclaims. For example, the invention provides that the conveyor belts are equipped with controllable drives to drive the wall areas of the conveyor belts that act on the object in opposite directions. The drive speed can be selected synchronously or differently from one another. If the belts are driven at the same speed but in opposite directions to one another, an object rotating between the belts, e.g. a bearing ring, remains in the position it has taken and can then be measured or scanned in another way. If one of the belts runs a little faster than the other, a corresponding propulsion force is generated in one direction or the other. The device can therefore be used simultaneously to convey, for example, the bearing rings to be measured.

Um Toleranzen, die auch bei sehr guten Antrieben nie ganz ausgeschlossen werden können, auszugleichen, sieht die Erfindung vor, daß Stützrollen in die Bewegungsbahn der Objekte an vorbestimmten Positionen einschwenkbar sind. Diese Stützrollen können z.B. dafür genutzt werden, die in die Vorrichtung einlaufenden Lagerringe in eine Art Startposition vor dem Doppelband zu halten. Sie können aber auch dazu herangezogen werden, die Lagerringe an der vorbestimmtenIn order to compensate for tolerances, which can never be completely eliminated even with very good drives, the invention provides that support rollers can be swiveled into the path of movement of the objects at predetermined positions. These support rollers can be used, for example, to hold the bearing rings entering the device in a kind of starting position in front of the double belt. They can also be used to hold the bearing rings at the predetermined

Meßposition zusätzlich zu fixieren, wenn dies notwendig sein sollte.To additionally fix the measuring position if necessary.

Mit den Stützrollen oder auch getrennt davon können in die Bewegungsbahn die Meßsensoren zum Abtasten der jeweiligen Objekte positioniert werden, wie dies die Erfindung in weiterer Ausgestaltung ebenfalls vorsieht.The measuring sensors for scanning the respective objects can be positioned in the movement path with the support rollers or separately, as the invention also provides in a further embodiment.

Wie weiter oben schon erwähnt, eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Be- oder Verarbeiten von kreisringförmigen Objekten unterschiedlicher Durchmesser. Dem trägt die Erfindung in Ausgestaltung dadurch Rechnung, daß die Breite des Laufkanales zwischen den die Objekte berührenden Wandbereichen der Förderbänder auf unterschiedliche Objektdurchmesser einstellbar ist, wobei hier beispielsweise zur Abstandsregelung der Bänder zueinander über Kulissen geführte Schwenkhebel herangezogen werden können, die ihrerseits über Schub- bzw. Zugstangen bewegbar sind. Mit derartigen Schwenkhebeln läßt sich eine synchrone, sehr genaue Abstandsregelung über nur einen Hebelmechanismus erreichen, so daß mögliche Fehlerquellen auf ein Mindestmaß reduziert werden.As already mentioned above, the device according to the invention is suitable for handling or processing circular objects of different diameters. The invention takes this into account in its design by allowing the width of the running channel between the wall areas of the conveyor belts that touch the objects to be adjusted to different object diameters, whereby, for example, pivoting levers guided by guides can be used to regulate the distance between the belts, which in turn can be moved via push or pull rods. With such pivoting levers, synchronous, very precise distance control can be achieved using just one lever mechanism, so that possible sources of error are reduced to a minimum.

Die Erfindung sieht auch vor, daß die Geschwindigkeiten der Bänder elektronisch steuerbar sind, wobei die entsprechende Steuerelektronik auch zum Ein- und Ausschwenken der Stütz-The invention also provides that the speeds of the belts are electronically controlled, whereby the corresponding control electronics are also used to swing the support

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rollen und/oder der Meßsensoren herangezogen werden kann.roll and/or the measuring sensors can be used.

Eine einfache Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dann, wenn dem Einlaufbereich der Förder-/Meßstrecke und/oder dem Auslaufbereich eine Rollbahn zugeordnet ist, auf der die zu bearbeitenden bzw. zu vermessenden Objekte angefördert bzw. mit der diese weitergefördert werden können.A simple embodiment of the invention is obtained if the inlet area of the conveyor/measuring section and/or the outlet area is assigned a roller track on which the objects to be processed or measured can be conveyed or with which they can be conveyed further.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt inFurther features, details and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the drawing. This shows in

Fig. 1 eine vereinfachte räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Fig. 1 is a simplified spatial representation of the device according to the invention,

Fig. 2 eine Darstellung vergleichbar mit Fig. 1 mit entferntem Gehäuse und Führungselementen in räumlicher Darstellung,Fig. 2 a representation comparable to Fig. 1 with the housing and guide elements removed in a spatial representation,

Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung mit teilweise entfernten Führungselementen sowie inFig. 3 is a front view of the device with partially removed guide elements and in

Fig. 4 eine räumliche Detaildarstellung der Positionierantriebe .Fig. 4 a spatial detailed representation of the positioning drives.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient im dargestellten Beispiel zum Prüfen von Lagerringen 2, die über eine Zuführrinne 3 mit einem von einem Motor 4 beaufschlagten Vereinzelungsantrieb 5 der Vorrichtung 1 zugeführt werden. In the example shown, the device generally designated 1 is used to test bearing rings 2, which are fed to the device 1 via a feed chute 3 with a separating drive 5 actuated by a motor 4.

Wie sich beispielsweise aus Fig. 1 ergibt, weist die Vorrichtung 1 ein Gehäuse 6 auf, welches auf seiner einen Seite eine Ständerplatte 7 aufweist, an der in das Gehäuse 6 weisend Antriebe 8 für unterschiedliche, weiter unten näher beschriebene Elemente angeordnet sind, wobei es sich hierbei um sogenannte Bürstenlos-Antriebe handelt. Von diesen Antrieben werden zwei parallel zueinander auf der Frontseite 9 der Vorrichtung 1 positionierte umlaufende Förderbänder 10 und 11 angetrieben, die zwischen sich eine Förderstrecke zur Aufnahme der Lagerringe 2 bilden. An dieser in Fig. 3 allgemein mit einer Klammer 12 bezeichneten Förderstrecke schließt sich ein Auslauf- und Sortierkanal 13 an, über den die vermessenen Lagerringe dann einer weiteren Verwendung zugeführt werden, worauf es hier nicht näher ankommt. As can be seen from Fig. 1, for example, the device 1 has a housing 6, which has a stand plate 7 on one side, on which drives 8 for different elements, described in more detail below, are arranged pointing into the housing 6, whereby these are so-called brushless drives. These drives drive two rotating conveyor belts 10 and 11 positioned parallel to one another on the front side 9 of the device 1, which form a conveyor line between them for receiving the bearing rings 2. This conveyor line, generally designated in Fig. 3 with a bracket 12, is followed by an outlet and sorting channel 13, via which the measured bearing rings are then fed for further use, which is not important here.

Wie sich beispielsweise aus Fig. 3 ergibt, sind die die Förderbänder 10 und 11 tragenden Rollen 14 bzw. 15 sowie 14a und 15a ggf. mit mittleren, hier nicht näher bezeichneten Rollen an Schwenkhebeln 16 gelagert, bei deren BewegungAs can be seen from Fig. 3, for example, the rollers 14 and 15 as well as 14a and 15a supporting the conveyor belts 10 and 11 are mounted, if necessary, with middle rollers not specified here, on pivot levers 16, during the movement of which

die Förderbänder 10 und 11 aufeinander zu- bzw. voneinander wegbewegt werden, wobei die erstere Bewegung durch Pfeile 17 in Fig. 3 angedeutet ist. Damit läßt sich der Spalt bzw. die Breite der Förderstrecke 12 dem Durchmesser der Ringe 2 anpassen. Dies kann auch automatisch erfolgen, z.B. über eine Kurve 18 zum Einstellen des Bandabstandes, was in Fig. 3 lediglich angedeutet ist.the conveyor belts 10 and 11 are moved towards or away from each other, the former movement being indicated by arrows 17 in Fig. 3. This allows the gap or the width of the conveyor section 12 to be adjusted to the diameter of the rings 2. This can also be done automatically, e.g. via a curve 18 for adjusting the belt spacing, which is only indicated in Fig. 3.

Zur Vermessung der Lagerringe 2 werden diese durch gegenläufige gleichförmige Bewegungen der Endlosbänder 10 und 11 an einer Meßposition gehalten, wie sie etwa in Fig. 2 und 3 in der Mitte der Strecke 12 angedeutet ist. In dieser Position können Stützrollen 19 in die Bewegungsbahn der Lagerringe eingeschwenkt werden über nicht näher dargestellte Schwenkantriebe ebenso wie die Sensoren 20 bzw. 20a zum Vermessen der Außen- und der Innenoberfläche der Lagerringe 2. Hierzu können Zahnriemen 21 und 22 für Linearschlitten vorgesehen sein, um eine radiale Verstellung außen bzw. innen mit den entsprechenden Sensoren vornehmen zu können. Diese Linearschlitten sind in Fig. 3 angedeutet und mit 23 bzw. 24 bezeichnet. Die entsprechenden Antriebe als lagergeregelte Bürstenlos-Antriebe für die Zahnriemen 21 und 22 bzw. die Axialbewegungen der Sensoren 20 sind in Fig. 4 mit 8a bezeichnet.To measure the bearing rings 2, they are held in a measuring position by opposing uniform movements of the endless belts 10 and 11, as is indicated in the middle of the section 12 in Fig. 2 and 3. In this position, support rollers 19 can be swiveled into the movement path of the bearing rings via swivel drives (not shown in detail), as can sensors 20 and 20a for measuring the outer and inner surfaces of the bearing rings 2. For this purpose, toothed belts 21 and 22 can be provided for linear slides in order to be able to carry out a radial adjustment on the outside or inside using the corresponding sensors. These linear slides are indicated in Fig. 3 and designated 23 and 24, respectively. The corresponding drives as bearing-controlled brushless drives for the toothed belts 21 and 22 and the axial movements of the sensors 20 are designated 8a in Fig. 4.

Schließlich ist in Fig. 1 noch eine seitliche Führungslei-Finally, Fig. 1 shows a lateral guide rail.

ste 25 dargestellt zum Abstützen der zwischen den umlaufenden Bändern 10 und 11 befindlichen Objekte, die beispielsweise mit einer das Gleiten erleichternden Oberflächenbeschichtung versehen sein kann, worauf es hier nicht näher ankommt.ste 25 is shown for supporting the objects located between the rotating belts 10 and 11, which can, for example, be provided with a surface coating that facilitates sliding, which is not important here.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann insbesondere vorgesehen sein, innerhalb der von den umlaufenden Bändern definierten Bewegungsbahn 12 und der zu messenden Objekte Mehrfachmeßstationen vorzusehen u. dgl. mehr. Statt einer Meßwertaufnähme kann die erfindungsgemäße Vorrichtung z.B. auch eingesetzt werden zum Beschichten, Bedrucken oder einer sonstigen Abgabe von physikalischen Größen, z.B. dem Kodieren auf elektronische Weise od. dgl.Of course, the described embodiment of the invention can be modified in many ways without abandoning the basic idea. In particular, it can be provided to provide multiple measuring stations within the movement path 12 defined by the rotating belts and the objects to be measured, etc. Instead of recording measured values, the device according to the invention can also be used, for example, for coating, printing or other output of physical quantities, e.g. coding electronically or the like.

Claims

Expectations;

1. Device for conveying and at least temporarily rotating positioning of cross-sectionally circular objects, such as bearing rings or the like, at a predetermined location in the movement path for taking measurement values via sensors,

marked by

a conveyor line (12) for the object (2) to be conveyed, consisting of two circulating endless belts (10, 11) in opposite positions, wherein the conveyor belts (10, 11) clamp the object (2) between them.

2. Device according to claim 1,
characterized,

that the conveyor belts (10,11) are equipped with controllable drives (8) for driving the wall areas of the conveyor belts (10,11) acting on the object (2) in the opposite direction.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in

that the conveyor belts (10,11) can be driven at different speeds to propel the respective object (2).

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4. Device according to one of the preceding claims, characterized by

Support rollers (19) which can be pivoted into the movement path of the objects (2) at predetermined positions.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized by

Measuring sensors (20) positioned at predetermined positions in the movement path (12) of the objects for scanning the objects.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in

that the width of the running channel (12) between the wall areas of the conveyor belts (10,11) touching the objects (2) can be adjusted to different object diameters.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in

that a roller track is assigned to the inlet area (3) into the conveyor/measuring section and/or the outlet area (13).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in

that at least the rotational speed of a belt (10

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or 11) is electronically controllable, wherein the control electronics controls the swiveling in and out mechanisms of the support rollers (19) and/or the measuring sensors (20).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in

that the distance control of the belts (10, 11) to one another is carried out synchronously via link-guided pivot levers (16) via a push or pull rod and/or link curve (18).

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in

that the guide track (12) in the gap area between the belts (10,11) has at least one sliding or

Guide rail (25) is assigned.