DE8814491U1 - Device for optical inspection of bolts with a head - Google Patents
Device for optical inspection of bolts with a headInfo
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Description
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Einrichtung zum optischen Prüfen von mit einem Kopf versehenen BolzenDevice for optical inspection of bolts with a head
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum optischen Prüfen von mit einem Kopf versehenen Bolzen, insbesondere Gewindebolzen, auf Einhalten vorgegebener Kriterien wie Schaftlänge, Schaftdurchmesser, Kopfdurchmesser, Kopfhöhe, Gewindeausformung und dgl., und zum Sortieren von Gut- und Schlechtteilen, welche Einrichtung mit einer auf einem Gestell gelagerten drehbaren Transportscheibe mit über den Umfang der Transportscheibe verteilt in dieser vorgesehenen Ausnehmungen zur Aufnahme und zum Transport der Bolzen vorbei an optischen Prüfmitteln zu Auswurfkanälen für Gut- bzw. Schlechtteile versehen ist und ein schwingungserregbares Transportschienenpaar aufweist, über das die Bolzen der Transportscheibe zugeführt werden.The invention relates to a device for optically testing bolts provided with a head, in particular threaded bolts, for compliance with specified criteria such as shaft length, shaft diameter, head diameter, head height, thread shape and the like, and for sorting good and bad parts, which device is provided with a rotatable transport disk mounted on a frame with recesses distributed over the circumference of the transport disk for receiving and transporting the bolts past optical testing devices to ejection channels for good or bad parts and has a pair of vibration-excited transport rails via which the bolts are fed to the transport disk.
Zur Sicherung gleichbleibender Qualität von mechanischen Verbindungselementen, insbesondere mit Gewinde versehenen Bolzen (Schraubenbolzen) werden in steigendem Maß auf optischer Grundlage arbeitende Prüf- und Sortiereinrichtungen eingesetzt. Bekannte Prüf- und SortiereinrichtunaenTo ensure consistent quality of mechanical fasteners, especially threaded bolts (screw bolts), optical testing and sorting devices are increasingly being used. Known testing and sorting devices
arbeiten dabei mit einer von einem Transportschienenpaar her mit den Schraubenbolzen kontinuierlich beschickten Transportscheibe mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Schäfte der Schraubenbolzen. Derartige Konfigurationen aus Transportschienenpaar und anschließender Transportscheibe sind auf dem Gebiet des automatisierten Verbindens von beispielsweise Schraubenbolzen mit Unterlegscheiben grundsätzlich bekannt.work with a transport disk that is continuously fed with the screw bolts from a pair of transport rails and has recesses to accommodate the shafts of the screw bolts. Such configurations consisting of a pair of transport rails and a subsequent transport disk are generally known in the field of automated connection of, for example, screw bolts with washers.
Die erwähnten Transportscheiben bieten durch ihren Aufbau mit Vereinzelung der einzelnen Werkstücke (Schraubenbolzen) bei gleichzeitig hoher möglicher rördergeschwindigkeit ein geeignetes Mittel zum Darbieten der Werkstücke beim auf optischer Grundlage selbsttätig durchgeführten Prüfen verschiedener Kriterien dieser Werkstücke.The transport discs mentioned above, due to their design with separation of the individual workpieces (screw bolts) at the same time as a high possible conveyor speed, offer a suitable means of presenting the workpieces during the automatic optical inspection of various criteria of these workpieces.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art *u schaffen, die sich durch hohe Leistungsfähigkeit und Betriebssicherheit auszeichnet. Entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 ist eine derartig^ Einrichtung ^rfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Transportscheibe in einer horizontalen Ebene angeordnet ist, daß ferner die Führungsflächen des Transportschienenpaares zur Führung der Bolzen einen stumpfen Winkel, z.B. einen Winkel von 165 Grad, mit der Ebene der Transportscheibe einschließen, daß weiterhin zwischen dem Transportschienenpaar und der Transportscheibe ein Übergangsstück vorgesehen ist mit gekrümmt verlaufenden Führungsflächen zur überführung der Bolzen aus der Ebene des Transportschienenpaares in die Ebene der Transportscheibe, daß außerdem im Bereich der übergabestelle der Bolzen zwischen Übergangsstück und Transportscheibe oberhalb des Weges der Bolzenköpfe einThe present invention is based on the object of creating a device of the type mentioned at the beginning, which is characterized by high performance and operational reliability. In accordance with the characterizing features of claim 1, such a device is characterized according to the invention in that the transport disk is arranged in a horizontal plane, that the guide surfaces of the pair of transport rails for guiding the bolts form an obtuse angle, e.g. an angle of 165 degrees, with the plane of the transport disk, that a transition piece is also provided between the pair of transport rails and the transport disk with curved guide surfaces for transferring the bolts from the plane of the pair of transport rails to the plane of the transport disk, that in addition, in the area of the transfer point of the bolts between the transition piece and the transport disk above the path of the bolt heads, a
Niederhalter für die Bolzenköpfe vorgesehen ist, und daß schließlich direkt im Anschluß an die vom Übergangsstück definierte Ubergabestelle der Bolzen in Drehrichtung der Transportscheibe hinter der übergabestelle ein Druckkörper für die Bolzen vorgesehen ist, der etwa quer zum im Bereich der Ubergabestelle befindlichen Rand der Transportscheibe federnd nachgiebig am Gestell gelagert ist und eine bis an den Rand der Transportscheibe heranreichende Druck- und Leitfläche für die Bolzen aufweist.A hold-down device is provided for the bolt heads, and that finally, directly adjacent to the transfer point of the bolts defined by the transition piece in the direction of rotation of the transport disk behind the transfer point, a pressure body is provided for the bolts, which is resiliently mounted on the frame approximately transversely to the edge of the transport disk located in the area of the transfer point and has a pressure and guide surface for the bolts that extends to the edge of the transport disk.
In Weiterbildung des Wesenskernes der Erfindung nach Anspruch 1 schlägt Anspruch 2 vor, daß die Druck- und Leitfläche des Druckkörpers wenigstens teilweise aer Krümmung des Randes der Transportscheibe angepaßt ist. Die Druck- und Leitfläche des Druckkörpers kann dann - ohne mit dem Rand der Transportscheibe Kontakt haben zu müssen - bis auf wenige Zehntel-Millimeter an den Rand der Transportscheibe herangestellt werden und dadurch die vorgesehene Funktion besonders gut erfüllen.In a further development of the essence of the invention according to claim 1, claim 2 proposes that the pressure and guide surface of the pressure body is at least partially adapted to the curvature of the edge of the transport disk. The pressure and guide surface of the pressure body can then be brought to within a few tenths of a millimeter of the edge of the transport disk - without having to come into contact with the edge of the transport disk - and can therefore fulfill the intended function particularly well.
weiterhin ist es zweckmäßig, daß gemäß Anspruch 3 die Druck- und Leitfläche des Druckkörpers in dem in Drehrichtung der Transportscheibe vorn liegenden Teil mit dem Rand der Transportscheibe einen gewissen Öffnungswinkel einschließt. Hierdurch wird das vom Druckkörper ggfs. zu bewirkende Hineindrücken eines möglicherweise in der betreffenden Ausnehmung der Transportscheibe noch vibrierenden oder nicht richtig ausgerichtet liegenden Bolzenschaftes in die Ausnehmung der Transportscheibe hinein erleichtert und eine mögliche Klemmung verhindert.Furthermore, it is expedient that, according to claim 3, the pressure and guide surface of the pressure body in the part lying at the front in the direction of rotation of the transport disk encloses a certain opening angle with the edge of the transport disk. This makes it easier for the pressure body to press a bolt shaft that may still be vibrating in the relevant recess of the transport disk or that is not correctly aligned into the recess of the transport disk and prevents possible jamming.
Entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 4 kann es vorteilhaft sein, wenn die Führung für den Druckkörper derart ausgerichtet ist; daß diese mit dem Rand der Transportscheibe an der Stelle des Druckkörpers einen von 90 Grad abweichenden Winkel einschließt. Dabei ist es dann entsprechend Anspruch 5 möglich, daß der Rand der Transportscheibe an der Stelle des Druckkörpers mit der Führung für den Druckkörper in Transportrichtung der Bolzen gesehen einen geringeren Winkel als 90 Grad einschließt. Auf diese Weise kann ein möglicherweise noch nicht vollständig in der prismatischen Ausnehmung der Transportscheibe anliegender Bolzen sicher in die Ausnehmung hineingedrückt werden.According to the proposal in claim 4, it can be advantageous if the guide for the pressure body is aligned in such a way that it forms an angle other than 90 degrees with the edge of the transport disk at the location of the pressure body. In this case, according to claim 5, it is then possible for the edge of the transport disk at the location of the pressure body to form an angle of less than 90 degrees with the guide for the pressure body, as seen in the transport direction of the bolts. In this way, a bolt that may not yet be completely seated in the prismatic recess of the transport disk can be pressed securely into the recess.
Das oben erwähnte Übergangsstück zwischen dem Transportschienenpaar und der Transportscheibe kann selbstverständlich mit dem Transportschienenpaar eine Einheit bilden und z.B. zusammen mit diesem vibrierend (schwingungserregt) angetrieben werden. Eine bevorzugte konstruktive Lösung besteht nach Anspruch 6 jedoch darin, daß das Übergangsstück für die Bolzen vom Transportscnienenpaar getrennt und am Gestell unbeweglich befestigt ist. Hierdurch ist es möglich, daß die zunächst durch Vibration des Transportschienenpaares in Richtung auf die Transportscheibe zu bewegten Bolzen vor der Übergabe an die Transportscheibe von vibrierenden Konstruktionsteilen gfelr^nnt sind und dadurch eine leichtere und bessere Übergabe an die Transportscheibe möglich ist.The above-mentioned transition piece between the transport rail pair and the transport disk can of course form a unit with the transport rail pair and, for example, be driven together with it in a vibrating (vibration-excited) manner. However, a preferred structural solution according to claim 6 consists in the transition piece for the bolts being separated from the transport rail pair and being fixed to the frame in a fixed manner. This makes it possible for the bolts, which are initially moved towards the transport disk by vibration of the transport rail pair, to be freed from vibrating structural parts before being transferred to the transport disk, thus enabling an easier and better transfer to the transport disk.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht nach Anspruch 7 darin, daß der Niederhalter in Form einer Kopfschiene ausgeführt ist, die aus einem Bereich über dem Transportschienenpaar über dasA further preferred embodiment of the device according to the invention consists in claim 7 in that the hold-down device is designed in the form of a head rail, which extends from an area above the transport rail pair over the
Übergangsstück hinweg bis in den Bereich der in der Transportscheibe befindlichen Ausnehmungen reicht. Dia Kcpfschiene ist dabei zweckmäßig entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 8 mit dem Transportschienenpaar schwingungserregbar am Gestell bzw. am Transportschienenpaar gelagert.Transition piece extends into the area of the recesses in the transport disc. The head rail is expediently mounted on the frame or on the transport rail pair in accordance with the proposal according to claim 8 so that it can be excited by vibrations.
Zur Unterstützung der übergabe der Bolzen vom Übergangsstück an die Transportscheibe sind nach Anspruch 9 im Bereich der Obergabestelle der Bolzen einstellbare Düsen für die Zufuhr von Druckluft vorgesehen zum gesteuerten Bewegen der Bolzen in die Ausnehmungen der Transportscheibe. Dabei können gemäß Anspruch 10 gesonderte Düsen vorgesehen sein für Kopf und Schaft der Bolzen.To support the transfer of the bolts from the transition piece to the transport disk, according to claim 9, adjustable nozzles for the supply of compressed air are provided in the area of the transfer point of the bolts for the controlled movement of the bolts into the recesses of the transport disk. According to claim 10, separate nozzles can be provided for the head and shaft of the bolts.
Anhand der Figuren 1 bis 4 der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to Figures 1 to 4 of the drawing.
Es zeigenShow it
Figur 1Figure 1
Figur 2Figure 2
Figur 4Figure 4
eine Prüf- und Sortiereinrichtung mit weiteren Bauteilen in perspektivischer Darstellung,a testing and sorting device with further components in perspective view,
einen Ausschnitt aus der Prüf- und Sortiereinrichtung nach Figur 1 in größerem Maßstab,a section of the testing and sorting device according to Figure 1 on a larger scale,
ein erfindungswesentliches Detail der Prüf- und Sortiereinrichtung nach den Figuren 1 und in der Draufsicht unda detail of the testing and sorting device according to Figures 1 and in plan view and
das Detail der Prüf- und Sortiereinrichtung nach den Figuren 1 und 2 im Schnitt entsprechend Schnittlinie 4-4 in Figur 3.the detail of the testing and sorting device according to Figures 1 and 2 in section according to section line 4-4 in Figure 3.
Die Zeichnung (siehe Figur 1) zeigt einen Vibrationsförderer 1, der SchraubenDolzen 6 an ein Transportschienerip.iar 2 in an sich bekannter Weise abgibt. Das dem Vibrationsförderer 1 abgekehrte Ende des Transportschienenpaares 2 befindet sich im Bereich des Randes 3 eines Transportscheibe 4, die Ausnenmtingen 5 zur Aufnahme der Schäfte 7 der Bolzen 6 aufweist. Das Transportschienenpaar 2 ist auf Stützen 8 gelagert, die an einem Vibrator 9 befestigt sind. Der Vibrator 9 ist auf einem Gestell 10 gelagert, welches sich auf einer Bodenplatte 11 befindet. Am Gestell 10 sind auch Antriebsmittel 12 zum Antrieb der Transportscheibe 4 gelagert zu deren Antrieb in Richtung des Pfeiles 13. Wie vom Prinzip her an sich bekannt, werden die Schraubenbolzen 6 vom Vibrationsförderer 1 in ausgerichteter Lage - an den Bolzenköpfen 14 hängend - in das Transportschienanpaar 2 überführt. Infolge des schwingend angetriebenen Transportschienenpaares 2 - unterstützt durch die Neigung des Transportschienenpaares 2 gegenüber der Transportscheibe 4 - werden die Schraubenbolzen 6 sodann auf die Transportscheibe 4 zu gefördert und von dieser an der übergabestelle 15 übernommen. 3ei der Übernahme der Schraubenbolzen 6 gelangen diese aus dem Ende des Transportschienenpaares 2 in eine diesem Ende jeweils gegenüberliegende Ausnehmung 5 der Transportscheibe 4. - Während des Transportes der Schraubenbolzen 6 in Pfeilrichtung 13 durch die in einer horizontalen Ebene liegende Transportscheibe 4 werden die Bolzenköpfe 14 und deren Schäfte 7 gesondert mit Hilfe von Videokameras 16 und 17 und anschließender elektronischer Auswertung optisch geprüft auf Einhalten vorgegebener Kriterien wie zum Beispiel Schaftlänge, Schaftdurchaiesser, Kopfdurchmesser, Kopfhöhe, Gewindeausformung und ähnliches. Die Anordnung der Transportsche-ibe 4 in einer horizontalen Ebene sorgt im "Ünblick auf den während der Prüfung *" gesetzten Transport der Schraubenbolzen 6 für eine bestmöglich vorbestimmte Lage der Schraubenbolzen 6 im Zeitpunkt der transportabhängig gesteuerten optischen Erfassung.The drawing (see Figure 1) shows a vibration conveyor 1 which delivers screw bolts 6 to a transport rail device 2 in a manner known per se. The end of the transport rail pair 2 facing away from the vibration conveyor 1 is located in the area of the edge 3 of a transport disk 4 which has recesses 5 for receiving the shafts 7 of the bolts 6. The transport rail pair 2 is mounted on supports 8 which are attached to a vibrator 9. The vibrator 9 is mounted on a frame 10 which is located on a base plate 11. Drive means 12 for driving the transport disk 4 are also mounted on the frame 10 to drive it in the direction of arrow 13. As is known in principle, the screw bolts 6 are transferred from the vibration conveyor 1 in an aligned position - hanging on the bolt heads 14 - to the transport rail pair 2. As a result of the oscillatingly driven transport rail pair 2 - supported by the inclination of the transport rail pair 2 with respect to the transport disk 4 - the screw bolts 6 are then conveyed towards the transport disk 4 and taken over by it at the transfer point 15. When the screw bolts 6 are taken over, they pass from the end of the transport rail pair 2 into a recess 5 of the transport disk 4 opposite this end. - During the transport of the screw bolts 6 in the direction of arrow 13 through the transport disk 4 lying in a horizontal plane, the bolt heads 14 and their shafts 7 are separately optically checked with the help of video cameras 16 and 17 and subsequent electronic evaluation to ensure that they comply with specified criteria such as shaft length, shaft diameter, head diameter, head height, thread shape and the like. The arrangement of the transport disk 4 in a horizontal plane ensures, in view of the transport of the screw bolts 6 during the test *, the best possible predetermined position of the screw bolts 6 at the time of the transport-dependent controlled optical detection.
Die in den Figuren 2 bis 4 in größerem Maßstab dargestellte Konfiguration aus Transportschienenpaar 2 und Transportscheibe 4 zeigt ein Transportschienenpaar 2, welches zur horizontal angeordneten Transportscheibe 4 geneigt ist und mit dieser einen Winkel in der Größenordnung von etwa 165 Grad einschließt. Zwischen dem mit 18 bezeichneten Ende des Transportschienenpaares 2 und dem mit 19 bezeichneten Rand der Transportscheibe 4 befindet sich ein Übergangsstück 20. Das Übergangsstück 20 ist - vom Transportschienenpaar 2 getrennt - gesondert auf de.Ti Gestell 10 und jedenfalls unbeeinflußt durch den Vibrator 9 befestigt. Das Übergangsstück 20 hat gekrümmt verlaufende Führungsflächen 21,22, die die Schraubenbolzen 6 an den Bolzenköpfen 14 hängend aus der Ebene des Transportschienenpaares 2 in die Ebene der Transportscheibe 4 leiten.The configuration of transport rail pair 2 and transport disk 4 shown on a larger scale in Figures 2 to 4 shows a transport rail pair 2 which is inclined to the horizontally arranged transport disk 4 and forms an angle of the order of about 165 degrees with it. Between the end of the transport rail pair 2 marked 18 and the edge of the transport disk 4 marked 19 there is a transition piece 20. The transition piece 20 is - separated from the transport rail pair 2 - attached separately to the frame 10 and in any case unaffected by the vibrator 9. The transition piece 20 has curved guide surfaces 21, 22 which guide the screw bolts 6 hanging on the bolt heads 14 from the plane of the transport rail pair 2 into the plane of the transport disk 4.
Hit dem Transportschienenpaar 2 verbunden ist ein Niederhalter 23 für die Bolzenköpfe 14, um einen einwandfreien Transport der Schraubenbolzen 6 zur Transportscheibe 4 zu gewährleisten. Das dem Transportschienenpaar 2 abgekehrte Ende 24 des Niederhalters 23 reicht bis über die Ausnehmungen 5 der Transportscheibe 4. Infolge der festen Verbindung des Niederhalters mit dem Transportschienenpaar 2 schwingt oder vibriert dieser mit dem letzteren.Connected to the transport rail pair 2 is a hold-down device 23 for the bolt heads 14 in order to ensure a perfect transport of the screw bolts 6 to the transport disk 4. The end 24 of the hold-down device 23 facing away from the transport rail pair 2 extends over the recesses 5 of the transport disk 4. As a result of the firm connection of the hold-down device to the transport rail pair 2, it oscillates or vibrates with the latter.
Um einen zeitlich exakt vorbestimmbaren Übergang der Schraubenbolzen 6 vom Übergangsstück 20 auf die Transportscheibe 4 zu ermöglichen, befindet sich einerseits im Übergangsstück 20 und andererseits im Niederhalter 23 je eine Düse 24 bzw. 25, durch die - zeitlich entsprechend gesteuert - Luft gegen den Schaft bzw. dem Kopf des betreffenden Bolzens geblasen wird. Sollte sich ein Schraubenbolzen mit seinem Schaft nicht ohne weiteres in die betreffende Ausnehmung 5 der Transportscheibe 4 le(]ens so wtr<1 fies unter Wirkung einer Druckfeder 26 stehende Druckstock 27 - negebenenfa 113 unter einem gewissen Ausweichen - dafür sorgen, daß der betreffende Schraubenbolzen 6 in die entsprechende Ausnehmung 5 gedrückt wird.In order to enable the screw bolt 6 to move from the transition piece 20 to the transport disk 4 at a precisely predeterminable time, a nozzle 24 or 25 is located in the transition piece 20 and in the hold-down device 23, through which air is blown against the shaft or the head of the respective bolt - at a correspondingly timed interval. If a screw bolt cannot easily be inserted into the respective recess 5 of the transport disk 4 with its shaft, a pressure block 27 acting under the action of a compression spring 26 ensures - with a certain amount of deflection - that the respective screw bolt 6 is pressed into the corresponding recess 5.
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die teilweise der Krümmung der Randes 19 der Transportscheibe 4 angepaßt ist und in dem in Drehrichtung der Transportscheibe vorn liegenden Teil mit dem Rand der Transportscheibe 4 einen gewissen öffnungswinkel einschließt. - Vorzugsweise schließt die Führung 29 des Druckkörpers 27 mit dem Rand der Transportscheibe 4 einen von 90 Grad abweichenden Winkel ein» zweckmäßig einen in Transportrichtung der Schraubenbolzen gesehen kleineren Winkel als 90 Grad. Der vorerwähnte öffnungswinkel zwischen dem Rand der fransportscheibe 4 und dem Beginn der Druck- und Leitfläche 28 des Druckkörpers 27 erleichert das Ei.'aufen eines Schraubenbolzens unter diese Druckstück und hat beispielsweise eine Größenordnung von etwa 15 bis 30 Grad.which is partially adapted to the curvature of the edge 19 of the transport disk 4 and in the part lying at the front in the direction of rotation of the transport disk 4 encloses a certain opening angle with the edge of the transport disk 4. - Preferably, the guide 29 of the pressure body 27 encloses an angle with the edge of the transport disk 4 that differs from 90 degrees - expediently an angle smaller than 90 degrees as seen in the transport direction of the screw bolts. The aforementioned opening angle between the edge of the transport disk 4 and the beginning of the pressure and guide surface 28 of the pressure body 27 makes it easier to insert a screw bolt under this pressure piece and is, for example, of the order of about 15 to 30 degrees.
Die Kombination der einzelnen, vorbeschriebenen Merkmale im Bereich des Überganges der Schraubenbolzen 6 von dem Transportschienenpaar 2 auf die Transportscheibe 4 bwirkt bei hoher möglicher Transportgeschwindigkeit eine außerordentlich hohe Betriebssicherheit der optischen Prüfeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung. - Im Zusammenhang mit der beschriebenen Erfindung ist es selbstverständlich, daß die auf optischem Wege geprüften Schraubenbolzen - je nach Prüfungsergebnis - dem einen oder dem anderen von zwei Auswurfkanälen zugeführt werden» zweckmäßig unter Anwendung von Druckluft.The combination of the individual features described above in the area of the transition of the screw bolts 6 from the transport rail pair 2 to the transport disk 4 results in an extraordinarily high level of operational reliability of the optical testing device according to the present invention at the highest possible transport speed. - In connection with the invention described, it is self-evident that the screw bolts tested optically - depending on the test result - are fed to one or the other of two ejection channels - expediently using compressed air.
Bezüglich der oben erwähnten Düsen 24 und 25 ist noch zu bemerken, daß im Hinblick auf die Anpassung an unterschiedliche Schraubenbolzen zum Erzielen eines optimalen Erfolges diese Düsen auf nicht näher dargestellte Weise verstellbar s ind.With regard to the nozzles 24 and 25 mentioned above, it should be noted that, in order to adapt to different screw bolts in order to achieve optimum results, these nozzles are adjustable in a manner not shown in detail.
Claims (10)
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