DE69302051T2 - Mechanische Kodiervorrichtung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine mechanische Codiervorrichtung und im Speziellen eine Codiervorrichtung für eine Transportanlage.
• In einer solchen Transportanlage zirkuliert ein Artikel oder ein Bauteil auf einem Schienennetz, welches die verschiedenen Bearbeitungsstationen miteinander verbindet. Ein Bauteil wird in den allermeisten Fällen in einer Aufnahme, sei es ein Kasten, angeordnet oder aufgelegt auf eine Platte transportiert.
• Der Bearbeitungsprozeß eines Bauteiles, sei es eine Verteilung oder eine maschi nelle Bearbeitung, macht es notwendig, den zu bearbeitenden Artikel zu identifizieren und/oder ein Bearbeitungsstadium des betreffenden Artikels festzulegen.
• Die Identifizierung kann Bauteile betreffen, die sich voneinander durch eine charakteristische Eigenschaft wie ihren Umfang oder ihre Form unterscheiden.
• Die Fesxtlegung eines Bearbeitungsstadiums kann die Qualität eines Bauteiles be treffen, die auf eine maschinelle Bearbeitung folgend als Gut oder als Ausschuß bestimmt wird.
• Da eine Transportanlage im allgemeinen automatisiert ist, muß die Identifikation eines Bauteiles und/oder die Festlegung eines Bearbetungsstadiums automatisch erfolgen und zu diesem Zweck muß die Information, die sich auf den Bearbeitungszustand und/oder ein charakteristisches Identifikationsmerkmal des Bauteiles bezieht, gespeichert werden. Zu diesem Zweck benutzt man im allgemeinen eine Vorrichtung, die mit einer Methode der binären Kodierung arbeitet, in denen die Elemente oder Nummern nur zwei Werte einnehmen können.
• Die Aneinanderreihung mehrerer binärer Elemente erlaubt die Kodierung eines Zustandes oder eines charakteristischen Merkmales.
• Es ist bekannt, durch Verwendung einer binären Kodierungsmethode einen Zustand oder ein Charakteristikum entsprechend mehrerer unterschiedlicher Techniken zu bestimmen.
• Eine erste Technik benutzt eine magnetische Kodierung. Diese Technik besteht darin, auf der Platte oder dem Kasten eine Anordnung magnetischer Elemente zu befestigen, die bei jeder Bearbeitungsstation mit einem Magnetkopf zum Schreiben und zum Lesen des Codes in Verbindung treten.
• Diese Technik beinhaltet den Nachteil, daß sie sehr komplex ist, da sie Verbindungsleitungen benötigt und daß sie Verbindungsleitungen benötigt und daß sie aus diesen Gründen für kleine Anlagen mit einer geringen Anzahl von Bearbeitungsstationen selten eingesetzt wird.
• Eine andere Technik benutzt eine mechanische Kodierung.
• Diese Art der Kodierungstechnik besteht darin, an dem Kasten oder der Platte einen Körper zu befestigen, der verschiebbar gleitende Metallstücke beinhaltet, die zwischen zwei vorbestimmten Positionen bewegbar sind. Die Bewegung der Metallstücke wird auf den veschiedenen Bearbeitungsstationen durch Mitnahmefinger oder Nocken bewirkt, die nicht an der Platte oder dem Kasten festgelegt sind. Es ist außerdem bekannt (beispielsweise durch das Dokument CH-A-463 385), ein Kodierungssystem zu benutzen, bei dem die Bewegung der Metallstücke durch Elektromagnete bewirkt wird.
• Die Bewegung der Metallstücke an einer Bearbeitungsstation bewirkt das Schreiben einer gespeicherten Information.
• Die Erfassung der Bewegung oder Nichtbewegung eines jeden Metallstückes mit Hilfe von Meßfühlern erlaubt es, die gespeicherte Information zu lesen.
• Diese Technik ist nicht zuverlässig, da die Metallstücke sich verklemmen können und folglich einen erhebliche Wartungsaufwand erfordern.
• Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben angeführten Nachteile zu vermeiden, indem eine zuverlässige, einfache mechanische Kodierungsvorrichtung offenbart wird, die keinen erheblichen Wartungsaufwand erfordert und die sich leicht in Betrieb nehmen läßt.
• Zu diesem Zweck besitzt die betreffende Kodiervorrichtung ein Gehäuse, in dem wenigstens ein Kodierelement zwischen zwei vorbestimmten stabilen Positionen bewegbar ist und die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gehäuse wenigstens eine in zwei aneinandergrenzende Flächen des Gehäuses mündende Ausnehmung aufweist, in der ein Kodierelement und ein elastisches Bauteil angeordnet sind, wobei das elastische Bauteil dazu neigt, das Kodierelement aus der Ausnehmung herauszudrücken, während ein Hindernis, das im Stoßbereich derjenigen Seiten, in die die Ausnehmung mündet, angeordnet ist, wodurch die Öffnung der Ausnehmung nach außen in zwei Fenster geteilt wird, das Kodierelement daran hindert, aus der Ausnehmung herauszuspringen und dem Kodierelement ermöglicht, in einem der beiden Fenster der Öffnung der Ausnehmung eine stabile Position einzunehmen. Die beiden stabilen Positionen bestimmen die Anordnung des Kodierelementes entsprechend den Plazierungsmöglichkeiten, welche auf der einen oder der anderen Seite des Hindernisses gelegen sind, wobei jede Position einem der beiden durch das Hindernis bestimmten Fensteröffnungen entspricht. Jede der beiden stabilen Positionen des Kodierelementes wird für die Kodierung einer auf ein zu bearbeitendes Bauteil bezogenen Information benutzt.
• Es ist folglich mit Hilfe von mechanischen Einrichtungen wie beispielsweise Betätigungsfingern, Nocken oder Elektromagneten möglich, ein Kodierelement von einer stabilen Position in einem gegebenen Moment in die andere stabile Position zu überführen, indem ein einfacher Druck auf das Kodierungselement ausgeübt wird während sich dieses in seiner ersten Position befindet. Während einer Veränderung der Position wird das elastische Element so weit eingedrückt, bis das Kodierungselement so weit in das Innere der Ausnehmung eingedrückt ist, um in die neue Postion zu rutschen.
• Meßaufnehmer erlauben die Erfassung der durch ein Kodierungselement besetzten Position und ermöglichen somit ein Lesen der gespeicherten Information.
• Um ein leichteres Ablesen der Position eines jeden Kodierelementes durch einen entsprechenden Meßaufnehner zu erleichtern, steht jedes Kodierelement in Bezug auf eine Seitenfläche des Gehäuses, in der die Ausnehmung mündet, über diese Fläche etwas hervor, wenn sie in dem mit dieser Seitenfläche korrespondierenden Fenster positioniert ist. Um den Übergang eines Kodierelementes von einem Fenster der Öffnung auf das andere Fenster zu erleichtern, besteht jedes Kodierelement aus einer Kugel.
• Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsvariante der Kodiervorrichtung besteht jedes Kodierelement aus einem Zylinder.
• Um einen leichten Übergang und ein wirksames Halten des Kodierelementes in der einen oder anderen seiner beiden stabilen Positionen zu erlauben, ist jedes elastische Bauteil, das einem Kodierelement zugeordnet ist, durch eine Feder gebildet.
• Um das Ziel einer Vorrichtung von einfacher Bauart zu erreichen, wird das Hindernis, das im Stoßbereich derjenigen zwei Seiten, in denen die Fenster münden augeordnet ist, aus einem zylindrischen Stab gebildet, und die Ausnehmung, die jedes Kodierelement aufnimmt, mündet in zwei benachbarten rechtwinklig zueinander angeordneten Seitenflächen des Gehäuses.
• Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuse wenigstens eine Nut auf, die in eine der Seitenfächen, in denen die Ausnehmung mündet, ausgespart ist, wobei die Nut in die Ausnehmung selbst mündet. Diese Anodnung erleichtert die Bewegung der Kodierelemente mit Hilfe eines Nockens, beispielsweise um eine Rückinitialisierung des Systems zu bewirken.
• Um induktiven Meßfühlern das Erlesen der Position, die durch ein Kodierelement eingenommen wird, zu ermöglichen, ist jedes Kodierelement metallisch und der Körper aus einem synthetischen Material hergestellt.
• In einem solchen Fall sind in vorteilhafter Weise Metallstücke an wenigstens einer Seitenfläche des Gehäuses, in die jede Ausnehmung mündet, angeordnet, wobei die Metallstücke gegenüber einem Kodierelement plaziert sind. Diese Anordnung gestattet ein Lesen der gespeicherten Information ohne die Notwendigkeit, die Verschiebung der Kodiervorrichtung zu unterbrechen.
• Die Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben, wobei exemplarisch verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kodiervorrichtung, die ihren Schutzbereich nicht einschränken, erläutert werden.
• Es zeigen:
• Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Platte, auf der eine Kodiervorrichtung befestigt ist, der wiederum ein Betätigungsfinger und ein Meßfühler zugeordnet sind;
• Figur 2 eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung der Kodiervorrichtung aus Figur 1;
• Figur 3 eine perspektivische Ansicht in zusammengebautem Zustand in der Kodiervorrichtung entsprechend Figur 1 und 2;
• Figuren 4,5 Schnittdarstellungen der Kodiervorrichtung der Figuren 1 - 3, wobei jede der Figuren eine der beiden stabilen Positionen des Kodierelementes darstellt;
• Figur 6 eine Stirnansicht einer Ausführungsvariante der Kodiervorrichtung, in der das Kodierelement aus einem Zylinder besteht;
• Figur 7 eine Seitenansicht einer Ausgestaltungsvariante der Kodiervorrichtung, bei der diese meherere kodierelemente beinhaltet;
• Figur 8 eine Seitenansicht einer Ausgestaltungsvariante der Kodiervorrichtung, wobei diese am Gehäuse angeordnete Metallstücke aufweist und
• Figur 9 eine Schnittdarstellung entsprechend der Linie IX-IX der Figur 8.
• Wie in Figur 1 dargestellt ist, trägt eine Platte 1, welche zu einer Transportanlage gehört, ein Bauteil 2, von dem man eine zu einem Betriebsstadium oder einem Charakteristikum gehörige Information speichern will. Die Platte 1 kann in der durch den Pfeil 3 angegebenen Richtung bewegt werden. Eine Kodiervorrichtung 4 ist auf der Platte 1 montiert. Während der Bewegung der Platte 1 wird die Kodiervorrichtung 4 so mittransportiert, daß sie einen Betätigungsfinger 5 und einen Meßfühler 6 passiert, die zum einen eine Veränderung des Zustandes der Vorrichtung und ein Lesen ihres Zustandes ermöglicht.
• Wie in Figur 2 gezeigt ist, beinhaltet die Kodiervorrichtung 4 ein Gehäuse 7, das eine quaderförmige Gestalt aufweist und aus einem synthetischen Material hergestellt ist. Das Gehäuse besitzt eine quaderförmige Ausnehmung 8, die in zwei angrenzende rechtwinklig zueinander angeordnete Seitenflächen 9 und 10 mündet.
• Die Mittelachse der Vertiefung 11 kreuzt die durch die Seitenflächen 9 und 10 gebildete Stoßkante. In dem Gehäuse 7 ist eine Nut 12 ausgespart, die parallel zur Außenkante 13 angeordnet ist, welche die Seitenflächen 9 und 10 begrenzt. Diese Nut mündet auf der einen Seite in der Seitenfläche 9 und auf der anderen Seite in der Aussparung 8. Sie durchquert das Gehäuse 7 von einer Seite zur anderen in Bewegungsrichtung der Platte. Im Körper 7 sind zwei Löcher 14 parallel und in der Nähe der Außenkante 13 ausgespart, wobei die Mittellinie der beiden Löcher 14 die Ausnehmung 8 von einer Seite zur anderen durchquert.
• Die Kodiervorrichtung besitzt eine Feder 15, die in der Vertiefung 11 angeordnet ist sowie ein Kodierelement, welches aus einer Kugel 16 besteht, die aus Stahl hergestellt ist, und in die Ausnehmung 8 eingebettet ist, wobei sie der Kraft der Feder 15 unterworfen ist. Die Kodiervorrichtung beinhaltet einen zylindrischen Stab, der teilweise in die Löcher 14 eingesetzt werden kann.
• Der Zusammenbau der verschiedenen Elemente der Kodiervorrichtung ermöglicht es, die Kugel 16 in der Ausnehmung 8 des Gehäuses zwischen dem Gehäuse 7 der Feder 15, die dazu neigt, die Kugel 16 nach außen herauszustoßen, und des Stabes 17, der ein Hindernis für das Herausstoßen der Kugel 16 nach außen aus dem Gehäuse 7 bildet, anzuordnen. Der Zusammenbau des Stabes 17 bewirkt, daß aus der Öffnung der Ausnehmung 8 ein Fenster 18, das in der Seitenfläche 9 mündet, und ein Fenster 19, welches in der Seitenfläche 10 mündet, entstehen.
• Wie in der Figur 3 gezeigt ist, nimmt die Kugel 16 die eine oder die andere der zwei stabilen Positionen ein, in denen sie in dem einen oder dem anderen der Fenster 18 und 19 lagert.
• Wie in Figur 4 gezeigt ist, wird die Kugel 16 in einer ersten stabilen oder unteren Position durch die Feder 15 nach außen gedrückt, wobei sie im Bezug auf die Seitenfläche 10, in der das Fenster 19 der Öffnung der Ausnehmung 8 mündet, etwas übersteht.
• Ein in der Figur 4 nicht dargestellter induktiver Meßfühler 6, der jedoch in der Figur 1 sichtbar ist, ist entlang dem Pfeil 20 angeordnet. Durch ihn ist es möglich, auf automatische Weise festzustellen, ob die Kugel 16 in der unteren Position sich befindet oder nicht.
• Ein Stoß auf die Kugel durch einen Betätigungsfinger entsprechend der Richtung des Pfeiles 20 ermöglicht es, die Kugel 16 zu bewegen. In diesem Fall wird die Feder 15 zusammengedrückt Sobald die Kugel 16 in ausreichendem Maße bewegt worden ist, wird sie durch die Feder 15, die sich entspannt, in Richtung des Fensters 18 der Öffnung gedrückt.
• Die Kugel nimmt also folglich eine zweite stabile oder obere Position ein, die in Figur 5 dargestellt ist, und in der die Kugel im Bezug auf die Seitenfläche 9 etwas vorsteht.
• Der Pfeil 21 gibt die Bewegungsrichtung eines Betätigungsfingers 5 auf die Kugel 16 an, in den Fällen, in denen die Kugel 16 die obere Position verlassen soll, um wieder die untere Position einzunehmen.
• Indem man jeder der beiden stabilen Positionen den Wert 0 oder den Wert 1 zuordnet, ist es möglich, eine Information bezogen auf das Bauteil 2, welches auf der Platte 1 transportiert wird, zu speichern.
• Dank der Nut 12 kann auf die Kugel 16 ein Nocken wirken, solange diese in der oberen Position ist, dies alles geschieht während der Bewegung der Platte 1, um die Kugel in die untere Position zu bringen. Im Speziellen kann die Nut 12 dazu dienen, die Kugel 16 systematisch am Ende der Transportlinie in die untere Position zurückzusetzen. Wie die Figur 7 zeigt, ist es möglich, in einem einzigen Gehäuse 7 und mit Hilfe eines einzigen Stabes 17 mehrere Kodierelemente zu montieren.
• Wie in den Figuren 8 und 9 gezeigt ist, wird in einer Ausgestaltungsvarianle das Gehäuse 7 aus einem synthetischen Material hergestellt und Metallteile 23 an der Seitenfläche 10 des Gehäuses 7 angeordnet.
• Jedes der Metallteile 23 wird in Abstimmung mit der Kugel 16 in einer rechtwinkligen Richtung zur Bewegungsrichtung, die durch den Pfeil 24 angegeben ist, plaziert. Zwei induktive Meßfühler sind gegenüber der Seitenfläche 10 so angeordnet, daß sie entsprechend den Pfeilen 25 und 26 ausgerichtet sind. Der induktive Meßfühler, der gegenüber einem Metallteil 23 angeordnet ist, ermöglicht es, die Position der oberhalb des Metallteiles 23 angeordneten Kugel 16 in Richtung der Bewegung der Platte 1 zu bestimmen. Es ist somit möglich, eine kodierte und gespeicherte Information ohne die Notwendigkeit, die Platte 1 anhalten zu müssen, zu lesen.
• Wenn man beispielsweise den Wert 1 der unteren Position der Kugel 16 zuordnet und den Wert 0 der oberen Position, so ist die in der Figur 8 dargestellte Information durch die binäre Zahlenreihe 1 0 0 1 1 0 kodiert.
• Wie sich aus den vorhergehenden Ausführungen ergibt, führt die vorliegende Erfindung zu einer Verbesserung des Standes der Technik, dadurch daß sie eine zuverlässige und einfache Kodierungsvorrichtung offenbart, wobei die kodiervorrichtung keine besondere Wartung erfordert und leicht in Betrieb genommen werden kann.
• Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die im Rahmen der Beschreibung dargestellten exemplarischen Ausfüh rungsvarianten der kodiervorrichtung; sie umfaßt vielmehr alle Ausgestaltungen Folglich ist anzumerken, daß das Kodierelement nicht aus einer Kugel oder einem Zylinder bestehen muß&sub1; daß die zylindrische Schraubenfeder 15 durch eine Blattfeder oder durch einen Block aus elastischem Material ersetzt werden kann oder daß der Stab 17 integraler Baustein des Gehäuses der Vorrichtung sein kann, wobei das Gehäuse entsprechend aus wenigstens zwei Teilen besteht, um den Einbau der Kugel und der Feder zu ermöglichen, oder daß in den Fällen der Anwendung von induktiven Meßfühlern jedes Kodierungselement nicht mehr notwendigerweise in Bezug auf jede Seitenfläche des Gehäuses, in dem die Ausnehmung mündet, über die entsprechende Seitenfläche vorstehen muß, ohne daß man sich aus dem Schutzbereich der Erfindung entfernt.
Bezugszeichenliste
• 1 -
• 2 -

Claims (10)

1. Codiervorrichtung, die ein Gehäuse (7) beinhaltet, in dem wenigstens ein Codierelement zwischen zwei vorbestimmten stabilen Positionen bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) wenigstens eine in zwei benachbarte Flächen (9, 10) des Gehäuses (7) mündende Ausnehmung (8) aufweist, in der ein Kodierelement (16, 22) und ein elastisches Bauteil (15) angeordnet sind, wobei das elastische Bauteil (15) dazu tendiert, das Kodierelement (16, 22) aus der Ausnehmung (8) herauszustoßen, während ein Hindernis (17) das im Stoßbereich derjenigen Seiten (9, 10), in die die Ausnehmung (8) mündet, angeordnet ist, und das die Öffnung der Ausnehmung (8) nach außen in zwei Fenster (18, 19) teilt, das Kodierelement (16, 22) daran hindert, aus der Ausnehmung (8) herauszuspringen, und das Hindernis dem Codierelement (16, 22) erlaubt, in einer der beiden Fenster (18, 19) der Öffnung der Ausnehmung (8) eine stabile Position einzunehmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes kodierelement (16, 22) im Bezug auf eine Seitenfläche (9, 10) des Gehäuses, in der die Ausnehmung (8) mündet, über diese Fläche etwas hervorsteht, wenn das Kodierelement in dem mit dieser Seitenfläche (9, 10) korrespondierenden Fenster (18, 19) positioniert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kodierelement aus einer Kugel gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kodierungselement aus einem Zylinder (22) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes elastische Bauteil, das einem Kodierelement zugeordnet ist, aus einer Feder (15) besteht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hindernis, welches in dem Stoßbereich derjenigen zwei Seiten, in denen die Fenster (18, 19) münden, aus einem zylindrischen Stab (17) gebildet ist, der parallel zur Stoßkante der beiden Seiten angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung, die jeweils ein Kodierelement aufnimmt, in zwei benachbarten, rechtwinklig zueinander angeordneten Seitenflächen (9, 10) des Gehäuses (7) mündet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) wenigstens eine Nut (12) aufweist, die in einer der Seitenflächen (9, 10), in denen die Ausnehmung (8) mündet, ausgespart ist, wobei die Nut in die Ausnehmung (8) selbst mündet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kodierelement (16, 22) metallisch ist und daß das Gehäuse (7) aus einem synthetischen Material hergestellt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Metallstücke (23) an wenigstens einer Seitenfläche (9, 10) des Gehäuses, in die jede Ausnehmung (8) mündet, angeordnet sind, wobei die Metallstücke (23) gegenüber einem Kodierelement (16, 22) benachbart plaziert sind.