DE19518229A1 - Prüfvorrichtung in Bearbeitungsmaschinen - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung in Bearbeitungsmaschinen der im Oberbegriff
des Patentanspruches 1 genannten Art.
Bisherige positionierte Prüfungen wurden mittels verschiedenster Andruckvorrichtungen
durchgeführt. So beschreibt die DE 41 22 916 eine Vorrichtung zum Zuführen von Tickets und
Magnetkarten zu einem Magnetkartenleser. Zur definierten Führung werden Rollen und
Andruckfedern verwendet. Ähnliche Führungen, insbesondere freilaufend gelagerte Kontaktier-
und Meßrollen werden in der DE 40 16 961 verwendet, in der ein Meßverfahren und eine
Vorrichtung zum Ermitteln des elektrischen Flächenwiderstandes von Metallstreifen dargelegt ist.
Die bekannten Andruckvorrichtungen unterliegen Verschleißerscheinungen und tragen zur
zusätzlichen Abnutzung der Prüfobjekte bei. Die DE 35 13 635 beschreibt eine Einrichtung zur
Annahme, Prüfung und Aufbewahrung von Wertscheinen, wobei eine Prüfpositionierung mittels
Walzenspalt erfolgt, wobei dieselben Nachteile auftreten wie oben beschrieben. Die DE 40 37 333
beschreibt einen Adapter zur Kontaktierung passiver Bauelemente mit Meß- und Prüfeinrichtung,
in der feststehende und verschiebbare Kontaktierungsteile und pneumatisch bewegbare
Kontaktstifte verwendet werden. Diese Art der Prüfobjektpositionierung ist sehr aufwendig und
nur in wenigen Bearbeitungsmaschinen einsetzbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung in Bearbeitungsmaschinen zur Detektion von
Sicherheitsmerkmalen an zu prüfenden Objekten derart zu gestalten, daß die sonst notwendigen
Andruckvorrichtungen zum definiert beabstandeten und/oder berührenden Vorbeiführen der
Prüfobjekte an der Prüfeinrichtung entfallen und diese Vorrichtung kompakt mit der
Prüfelektronik verbunden ist, um eine einfache Handhabung zu gewährleisten.
Gemäß der Erfindung weist eine Vorrichtung zur Detektion von Sicherheitsmerkmalen an zu
prüfenden Objekten folgendes als Kompaktvorrichtung auf: einen Sensorträger zur Aufnahme
unterschiedlicher und austauschbarer Sensoren, Halterungen und Befestigungen zum Einbau in
bestehende und/oder neue Bearbeitungsmaschinen, eine Platine, die die Auswerteschaltung und
Verbindungselemente zu den Sensoren enthält sowie je nach Einsatzzweck und zu prüfenden
Objekten eine austauschbare Abdeckung. Die Zusammenführung einer Vielzahl einzelner
Bauelemente, die erfindungsgemäße Austauschbarkeit verschiedenster Sensoren, die Vielseitigkeit
der Anwendungsmöglichkeiten und Handhabung von Sensoren und Auswerteelektronik in einem
Kornpakt-Bauteil rechtfertigen die Bezeichnung Multi-Kompakt-Sensor für die erfindungsgemäße
Vorrichtung.
Beim Betrieb wird ein zu prüfendes Objekt mittels Transportvorrichtungen an den
erfindungsgemäßen Multi-Kompakt-Sensor in definierter Lage und Geschwindigkeit herangeführt.
Unzulässige Abweichungen werden durch Sensoren erfaßt und führen zum Unterbrechen des
normalen Betriebsablauf. Durch die Ausnutzung der am Prüfobjekt wirkenden nicht zur
Bewegungsrichtung parallelen Kräfte infolge einer definierten Berührung zwischen Prüfobjekt und
erfindungsgemäßer Vorrichtung wird das Prüfobjekt so zwangsgeführt, daß eine Prüfung mittels
Sensoren definiert beabstandet und/oder berührend erfolgt. Diese Prüfung erfolgt durch in der
Vorrichtung eingebrachte Sensoren, die nach definierten, dem Prüfobjekt angepaßten
Wirkungsweisen wahlweise einzeln oder kombinierbar arbeiten. Die Sensorsignale werden mittels
ebenfalls an der Vorrichtung angebrachten Auswerteelektronik in maschinenspezifische Signale
umgewandelt, die je nach Anwendung eine definierte Funktion der Bearbeitungsmaschine
auslösen.
Die Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und
den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in
Form von Unterkombinationen sowohl für den Sensorträger, als auch für die Anordnungen der
Sensoren auf diesem vorteilhafte, schutzfähige Ausführungen darstellen, für die hier Schutz
beansprucht wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und
wird im folgenden Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Multi-Kompakt-Sensor im Schnitt, Fig. 2 Aufsteck- und Feststellhalterung mit Sensorabdeckung im Schnitt,
Fig. 3 Sensorträger und Platine mit aufgesteckten Sensoren im Schnitt,
Fig. 4 Sensorträger mit eingelassenen Sensoren im Schnitt.
Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht eine Prüfvorrichtung zur Detektion von Sicherheitsmerkmalen an
zu prüfenden Objekten, nachfolgend Multi-Kompakt-Sensor (20) genannt, aus einem
Sensorträger (1) und einer Platine (2) die mittels Haltevorrichtungen, insbesondere einer
Aufsteckhalterung (3) und einer Feststellhalterung (4) in Öffnungen (9) von Teilen einer
Bearbeitungsmaschine an Leitblechen (5) angebracht ist. Die Prüfebene (8) ist dabei um einen
definierten Winkel (α) zur Transportrichtung (A) des Prüfobjektes (16) geneigt, so daß das
Prüfobjekt (16) zwangsgeführt in definierter Lage zu den Sensoren (11) wird. Die
Aufsteckhalterung (3) und die Feststellhalterung (4) korrespondieren dabei mit den
Öffnungskanten des Leitbleches (5) so mittels Ausnehmungen (18), daß eine Veränderung des
Winkels (α) durch Verstelleinrichtungen (17) bei der Montage möglich ist. Der Winkel (α) richtet
sich dabei an die Gegebenheiten der Bearbeitungsmaschine und die Wirkungsweise der Sensoren
(11) und ist etwa zwischen 5° und 30° variierbar. Das Leitblech (5) ist dabei so angefast,
insbesondere durch Spitznuten und/oder so abgerundet, daß ein Verdrehen, Verhaken, Falten
oder Rollen des Prüfobjekts (16) vermieden wird. Die Aufsteckhafterung (3) und die
Feststellhalterung (4) sind mit Arretierungen, vorzugsweise Schwalbenschwanzarretierungen (19)
an den Trennlinien (B; C) mit dem Sensorträger (1) verbunden.
Am Sensorträger (1) befinden sich mittels Durchbrüchen, Vertiefungen, Nuten und dergleichen
angeordnete zur Prüfebene (8) geschlossene Sensoraufnahmen (6) und/oder zur Prüfebene (8)
offene Sensoreinschübe (14). Sensoreinschübe (14) sind an ihrer in Transportrichtung (A)
hinteren Kante (12) so angefast und/oder abgerundet, daß ein Verdrehen des Prüfobjekts, ein
Verhaken oder eine Änderung der geometrischen Form, insbesondere Knicken, Falten, Rollen
oder Reißen vermieden wird. Wahlweise können offene Sensoreinschübe (14) auch mit
Abdeckungen (7) aus nicht meßverfälschend wirkenden Stoffen, vorzugsweise Glas oder
Polycarbonat verschließbar sein, so daß dadurch die Prüfebene (9) als Gleitebene ausgebildet ist,
die eine ungewünschte Lage- und/oder Geometrieänderung des Prüfobjekts (16) verhindert. Die
Sensoraufnahmen (6) und/oder die Sensoreinschübe (14) sind im Sensorträger (1) mehrfach
hintereinander parallel und/oder mehrfach hintereinander diagonal und/oder streifenförmig mit
ihrer längsten Ausdehnung quer zur Transportrichtung (A) angeordnet. Die in den
Sensoraufnahmen und/oder Sensoreinschüben enthaltenen Sensoren (11) sind über ein oder
mehrere Durchführungskanäle (13) mit der Platine (2) elektrisch, lösbar mittels Kontaktfedern
oder unlösbar verbunden. Die Sensoraufnahmen (6) und die Sensoreinschübe (14) dienen zur
Aufnahme elektrischer und/oder magnetischer und/oder optoelektronischer Sensoren wahlweise
einzeln oder kombiniert. Denkbar wären in diesem Fall auch weitere dem Anwendungsgebiet
entsprechende Sensoren, insbesondere Feuchtigkeits- und/oder Drucksensoren. Die Platine (2),
die die Auswerteelektronik enthält, ist von einer Abschirmung (15) umgeben und diese mittels
Befestigungsmittel (10), insbesondere Schraub- und Federverbindung.
In Fig. 2 sind Aufsteckhalterung (3), Einschubhalterung (4) und Sensorabdeckung (7) ohne
Sensorträger (1) dargestellt. Die einfache Austauschbarkeit dieser im Spritzgußverfahren
hergestellten Halterungen ist somit gegeben und es können unterschiedliche Halterungen für die
vielfältige Anbringung in verschiedenen Bearbeitungsmaschinen zum Einsatz kommen.
Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt eines Multi-Kompakt-Sensors (20), bestehend aus der Platine
(2) ohne Abschirmung (15) mit in Vormontage befestigter Sensoren (11) und Sensorträger (1) mit
Sensoraufnahmen (6) und Sensoreinschub (14) der an der in Transportrichtung (A) hinteren
Kante (12) angefast ist.
Fig. 4 ist eine Teildarstellung eines Multi-Kompakt-Sensors (20), bestehend aus der Platine (2)
mit über die Sensoraufnahme (6) eingeschobene Sensoren (11) und Sensorträger (1). Die
Sensoren (11) sind mittels Durchführungskanälen (13) und Schleif- oder Federkontakten mit der
Platine (2) verbunden. Zur Sensorabdeckung (7) wird Material verwendet, daß nicht
meßverfalschend auf die darunterliegenden Sensoren wirkt. Hierfür eignen sich insbesondere Glas
oder Polycarbonat. Bei Verwendung in ein und demselben Typ von Bearbeitungsmaschine macht
sich je nach Wünschen der Kunden eine andere Sensoranordnung für eine andere Prüftechnik
erforderlich. Dazu werden die Aufsteckhalterung (3) und die Einschubhalterung (4) unverändert
übernommen und es wird lediglich der Sensorträger (1) mit darunter angebrachter Platine (2)
ausgewechselt.
Bezugszeichenliste
1 Sensorträger
2 Platine
3 Aufsteckhalterung
4 Feststellhalterung
5 Leitblech
6 Sensoraufnahme
7 Sensorabdeckung
8 Prüfebene
9 Leitblechöffnung
10 Befestigungsmittel
11 Sensor
12 Kante, angefast
13 Durchführungskanal
14 Sensoreinschub
15 Abschirmung
16 Prüfobjekt
17 Verstelleinrichtungen
18 Ausnehmungen
19 Schwalbenschwanzarretierung
20 Multi-Kompakt-Sensor
A Transportrichtung
B; C Trennlinie
α Winkel der Prüfebene zum Leitblech.
2 Platine
3 Aufsteckhalterung
4 Feststellhalterung
5 Leitblech
6 Sensoraufnahme
7 Sensorabdeckung
8 Prüfebene
9 Leitblechöffnung
10 Befestigungsmittel
11 Sensor
12 Kante, angefast
13 Durchführungskanal
14 Sensoreinschub
15 Abschirmung
16 Prüfobjekt
17 Verstelleinrichtungen
18 Ausnehmungen
19 Schwalbenschwanzarretierung
20 Multi-Kompakt-Sensor
A Transportrichtung
B; C Trennlinie
α Winkel der Prüfebene zum Leitblech.
Claims (12)
1. Prüfvorrichtung in Bearbeitungsmaschinen mit Sensoren zur Detektion von Sicherheits
merkmalen an zu prüfenden Objekten, gekennzeichnet durch einen Sensorträger (1), der
kompakt verbunden mit einer Platine (2) und anbringbaren Sensoren (11) mittels
Halterungen in einem Winkel (α) schräg zur Transportrichtung (A) von Prüf
objekten (16) in Öffnungen (9) von Teilen einer Bearbeitungsmaschine als Multi-Kompakt-
Sensor (20) mit in Transportrichtung (A) ansteigender Prüfebene (8) für eine ohne
Andruckmittel vorgesehene Zwangsführung von Prüfobjekten (16) angeordnet ist.
2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Sensorträger (1)
zur Prüfebene (8) geschlossene Sensoraufnahmen (6) und/oder zur Prüfebene (8) offene
Sensoreinschübe (14) angeordnet sind.
3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoreinschübe (14)
an ihrer in Transportrichtung (A) hinteren Kante (12) angefast und/oder abgerundet sind.
4. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor
aufnahmen (6) und/oder die Sensoreinschübe (14) im Sensorträger (1) mehrfach hinter
einander parallel und/oder mehrfach hintereinander diagonal und/oder streifenformig mit
ihrer längsten Ausdehnung quer zur Transportrichtung (A) angeordnet sind.
5. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (11) mit
ihren elektrischen Anschlüssen von oben in den Sensoreinschüben (14) einsteckbar, dabei
die Anschlüsse in Durchführungskanälen (13) und mittels Kontaktfedern mit der Platine (2)
kontaktierbar angeordnet sind.
6. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (11) un
lösbar mit der Platine (2) verbunden (verlötet) aufrechtstehend auf dieser durch Einschieben
in die Sensoraufnahmen (6) im Sensorträger (1) angeordnet sind.
7. Prüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Sensoraufnahmen (6) und Sensoreinschübe (14) im Sensorträger (1)
zur Aufnahme elektrischer Sensoren und/oder magnetischer Sensoren und/oder
optoelektronischer Sensoren und/oder Feuchtigkeitssensoren und/oder Drucksensoren
von unterschiedlicher Dimension und Geometrie sind.
8. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (2) von einer
Abschirmung (15) umgeben ist und diese mit Befestigungsmitteln (10) zur Halterung der
Platine (2) und des Sensorträgers (1) korrespondiert.
9. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Oberfläche
des Sensorträgers (1) gebildete Prüfebene (8) zum Leitblech (5) in einem Winkel (α) zwi
schen 5° und 30°, vorzugsweise 15°, angeordnet ist.
10. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen am Sen
sorträger (1) aus einer Aufsteckhalterung (3) und einer Feststellhalterung (4) bestehen und
diese mittels Arretierungen, vorzugsweise Schwalbenschwanzarretierung (19), an den
Trennlinien (B; C) mit dem Sensorträger (1) verbunden sind.
11. Prüfvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß zur maschinenspezifischen und/oder währungsspezifischen Veränderung des
Winkels (α) der Prüfebene (8) die Aufsteckhalterung (3) und die Feststellhalterung (4) mit
Verstelleinrichtungen (17) und Ausnehmungen (18) versehen sind.
12. Prüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Sensoraufnahmen (6) und/oder Sensoreinschübe (14) und/oder der
Sensorträger (1) und/oder Sensorträger (1) mit Aufsteckhalterung (3) und
Feststellhalterung (4) bzw. der Multi-Kompakt-Sensor (20) zur Prüfebene (8) hin mit
Abdeckungen aus nicht meßverfalschend wirkenden Stoffen, vorzugsweise Glas oder
Polycarbonat, abdeckbar sind.
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