DE202006003418U1

DE202006003418U1 - Kontrolleinrichtung

Info

Publication number: DE202006003418U1
Application number: DE200620003418
Authority: DE
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2006-03-04
Filing date: 2006-03-04
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: BE1019017A3

Abstract

Kontrolleinrichtung für runde Bürsten, insbesondere für gedrehte Bürsten oder Rundbürsten-Rohlinge mit einem Trägerteil (3) und einem Borstenbesatz (4), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine drehbare Halterung (7) für die Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge (2) sowie eine Kontrollkamera (13) zur Bildaufnahme der Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge (2) in mehreren Drehpositionen aufweist und dass die Kontrollkamera (13) mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung verbunden ist, die einen elektronischen Speicher für wenigstens ein Referenzbild und einen Vergleicher zum Vergleichen der aktuellen Bilder mit dem oder den Referenzbildern aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontrolleinrichtung für runde Bürsten, insbesondere für gedrehten Bürsten oder Rundbürsten-Rohlinge mit einem Trägerteil und einem Borstenbesatz.
Bei der Herstellung solchen Bürsten, wobei es sich um Interdentalbürsten, Mascarabürsten, aber auch um andere runde Bürsten wie zum Beispiel vollrunde Haarbürsten handeln kann, können verschiedene Fehler auftreten, die zu einem mangelhaften Endprodukt führen. Insbesondere kann die Anzahl der Filament des Borstenbesatzes variieren oder es können einzelne Borsten über die meist zylindrische Hüllfläche überstehen. Außerdem kann bei gedrehten Bürsten das Trägerteil verbogen sein, so dass es bei einem Spritzvorgang für einen Griff nicht in der vorgesehenen Position in die Formkavität ragt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kontrolleinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche die auftretenden Fehler an runden Bürsten schnell und zuverlässig erkennt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Kontrolleinrichtung eine drehbare Halterung für die Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge sowie eine Kontrollkamera zur Bilsaufnahme der Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge in mehreren Drehpositionen aufweist und dass die Kontrollkamera mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung verbunden ist, die einen elektronischen Speicher für wenigstens ein Referenzbild und einen Vergleicher zum Vergleichen der aktuellen Bilder mit dem oder den Referenzbildern aufweist.
Mit dieser Kontrolleinrichtung können die Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge innerhalb einer Umdrehung vollständig auf Produktionsfehler kontrolliert werden. Es werden dabei alle Fehler gleichzeitig erfasst, nämlich die Dichte des Borstenfelds, wobei überprüft wird, ob genügend Filamente vorhanden sind, die Außenkontur des Borstenbesatzes, wobei überprüft wird, ob einzelne Filamente über die Außenkontur überstehen und ob Filamente neben dem vorgesehenen Borstenbesatz mit eingedreht worden sind. Außerdem wird gleichzeitig erfasst, ob die Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge verbogen sind, also von der geraden Strecklage abweichen. Es erfolgt somit eine vollständige Qualitätskontrolle.
Die Kontrolleinrichtung kann direkt in die Produktionskette integriert sein, wobei der Kontrollvorgang praktisch im Durchlauf erfolgt und trotz der kompletten Fehlerüberprüfung nur wenig Zeit in Anspruch nimmt. Insbesondere erfolgt die Fehlerüberprüfung so schnell, dass wird eine vorgegebene Taktzeit nicht beeinflusst, also nicht verlängert wird.
Zweckmäßig ist es dabei, wenn die Kontrolleinrichtung im Transportweg zwischen eine Drehmaschine zum Herstellen der Rundbürsten-Rohlinge, wobei das Trägerteil hergestellt und der Borstenbesatz eingedreht wird und eine Spritzgießmaschine zum Spritzen eines Griffs eingefügt ist. In dieser Fertigungsphase sind praktisch alle auftretenden Fehler gut zu erkennen und außerdem können durch das Aussortieren von fehler haften Rundbürsten-Rohlinge vor dem Spritzen von Griffen die Ausschusskosten gering gehalten werden.
Zweckmäßigerweise weist die Halterung eine Aufnahme zum Halten oder Fassen der Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge an ihrem Trägerteil auf. Diese Aufnahme kann spannzangenartig ausgebildet sein und insbesondere die Rundbürsten-Rohlinge an dem aus Draht gedrehten Trägerteil fassen.
Als Drehantrieb für die Halterung ist vorzugsweise ein Servomotor vorgesehen, der mit der Auswerte- und Steuereinrichtung in Steuerverbindung steht. Zweckmäßigerweise sind dabei für eine Umdrehung der Halterung mehrere, jeweils einer Drehposition zugeordnete Referenzbilder vorgesehen. Über den Servomotor kann der Prüfling nacheinander in mehrere unterschiedliche Drehpositionen gebracht und in jeder dieser Drehpositionen mittels der Auswerte- und Steuereinrichtung ein Bildvergleich mit einem abgespeicherten Referenzbild durchgeführt werden.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Zuführeinrichtung für Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge zu der drehbaren Halterung vorgesehen, die einen mit Gas durchströmten Transportkanal sowie vorzugsweise eine Venturidüse zur Strömungserzeugung aufweist.
Damit können die Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge auf einfache Weise schnell und präzise der Kontrolleinrichtung zugeführt werden.
Vorteilhafterweise ist das Ausgabeende des Transportkanals in axialer Verlängerung der Rotationsachse der drehbaren Halterung beziehungsweise der Aufnahme zum Halten oder Fassen der Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge ausgerichtet.
Die Rundbürsten-Rohlinge werden im Transportkanal mit ihrem Trägerteil voran der Kontrolleinrichtung zugeführt, so dass die Trägerteile bei der Übergabe direkt in die Aufnahme der drehbaren Halterung eingeführt werden.
Der Transportkanal kann als flexibler Schlauch mit einer lichten Innenweite, die etwa dem Durchmesser des Borstenbesatzes des Bürsten-Rohlings entspricht, ausgebildet sein.
Der Weitertransport der kontrollierten Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge kann durch eine Handlingeinrichtung oder aber durch einen nachgeschalteten, mit Gas durchströmten Transportkanal mit Venturidüse zur Strömungserzeugung erfolgen, vergleichbar mit der Bürstemzuführung.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kontrolleinrichtung zwei Halterungen für Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge aufweist, die wechselweise einer Zuführstation zum Zuführen von Rundbürsten und einer Kontrollstation mit der Kontrollkamera zuordenbar sind.
Während an der Kontrollstation das Überprüfen der Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge erfolgt, kann zeitgleich an der Zuführstation ein nächster Prüfling zugeführt und gehaltert oder eingespannt werden, so dass insgesamt ein verringerter Zeitaufwand für die Kontrolle erforderlich ist.
Zusätzlich Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigt etwas schematisiert:
1 eine Seitenansicht eines Rundbürsten-Rohlings mit vier verschiedenen Fertigungsfehlern und
2 eine Kontrolleinrichtung mit einer Zuführstation und einer Kontrollstation mit Kontrollkamera.
Eine in 2 gezeigte Kontrolleinrichtung 1 dient zur Qualitätskontrolle von runden Bürsten, von denen in den 1 und 2 Rundbürsten-Rohlinge 2 dargestellt sind. Die Rundbürsten-Rohlinge bestehen aus einem aus Draht gewickelten Trägerteil 3 und einem Borstenbesatz 4, der beim Wickeln des Trägerteils 3 zwischen die Drähte eingewickelt wird. Zum Herstellen der Rohlinge 2 dient eine hier nicht dargestellte Drehmaschine, bei der den Borstenbesatz 4 bildende Filamente zwischen eine U-förmig gebogene Drahtschlaufe eingedreht und anschließend rundgefräst werden. Diese Rundbürsten-Rohlinge 2 werden dann über einen Transportkanal 5, von dem in 2 das Ausgabeende 6 gezeigt ist, der Kontrolleinrichtung 1 zugeführt.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 weist die Kontrolleinrichtung 1 zwei Halterungen 7 für Rundbürsten-Rohlinge 2 auf, die wechselweise einer Zuführstation 8 und einer Kontrollstation 9 zugeordnet werden können. Die Halterungen 7 selbst sind drehbar (Pfeil Pf1) und weisen jeweils eine Aufnahme 10 zum Fassen der Rundbürsten-Rohlinge 2 an ihrem Trägerteil 3 auf.
Die beiden Halterungen 7 sind auf einem um jeweils 180 Grad drehbaren Dreharm 11 angeordnet, der um eine Achse 12 drehbar ist (Pfeil Pf2).
Die über den Transportkanal 5 der Zuführstation 8 zugeführten Rundbürsten-Rohlinge 2 gelangen direkt in die in axialer Verlängerung befindliche Aufnahme 10 der Halterung 7 und werden durch Umschwenken des Dreharmes 11 der Kontrollstation 9 zugeführt. Dieser Kontrollstation 9 ist eine Kontrollkamera 13 zugeordnet, die auf den über die Halterung 7 überstehenden Teil des Rundbürsten-Rohlings 2 gerichtet ist. Rückseitig des zu kontrollierenden Rohlings 2, der Kamera 13 abgewandt, ist eine Platte 14 insbesondere mit einer einfarbigen, dem aufzu nehmenden Objekt und der Kontrollkamera 13 zugewandten Hintergrundseite 15 vorgesehen.
Die drehbaren Halterungen 7 weisen unterseitig Antriebszahnräder 16 auf, die bei der Kontrollstation 9 mit einem Drehantrieb 17, der ein Zahnrand 18 hat, kuppelbar sind. Damit können die in der Kontrollstation 9 befindlichen Prüflinge (Rundbürsten-Rohlinge 2) in mehrere Drehpositionen gebracht werden, in denen jeweils ein Vergleich mit einem oder mehreren Referenzbildern mit Hilfe der Kontrollkamera 13 vorgenommen wird.
Bei im Umfangsverlauf gleichen Rundbürsten genügt ein Referenzbild, da die Bürsten in jeder Drehposition bei Fehlerfreiheit ein gleiches Bild geben.
Bürsten, die im Umfangsverlauf ungleich ausgebildet sind, werden zweckmäßigerweise mit mehreren, im Speicher abgelegten Referenzbildern verglichen. Dabei ist jedes Referenzbild einer dazu passenden Drehposition des im Umfangsverlauf ungleichen Prüflings zugeordnet. Um die Bürsten-Rohlinge jeweils bezüglich ihrer Drehlage lagegleich den Halterungen 7 zuzuführen, kann der Transportkanal 5 an seinem Abgabeende 6 eine dem Bürstenquerschnitt im Bereich des Borstenbesatzes entsprechende Innen-Querschnittsform aufweisen, so dass die ankommenden Bürsten alle in gleicher Drehlage in die Aufnahmen 10 der Halterungen 7 eingeführt werden.
Andererseits besteht die Möglichkeit, dass bei solchen, im Umfangsverlauf ungleichen Bürsten, das aktuelle, in einer Drehposition aufgenommene Bild mit einer im Verlauf einer Umdrehung der Bürste aufgenommenen Vielzahl von Referenzbildern verglichen wird. Damit erübrigt sich eine exakte Zuordnung von Drehposition des Prüflings und Referenzbild. Sind nämlich mehrere, unterschiedliche Referenzbilder im Speicher abge legt, und werden die aktuellen Bilder jeweils mit allen Referenzbildern verglichen, so lässt sich daraus feststellen, ob Fehler an dem Prüfling vorhanden sind. Entspricht eines der Referenzbilder dem aktuellen Bild, liegt in diesem Bürstenabschnitt kein Fehler vor.
In 1 sind durch die Pfeile a bis d mögliche Fehler an dem Rundbürsten-Rohling 2 gezeigt. Der Pfeil a deutet auf eine über den Umfang überstehende Borste 19, der Pfeil b auf eine am Ende schräg abstehende Borste 20, der Pfeil c auf einen Borstenfeldabschnitt 21 mit zu geringer Borstenzahl, also einer Lücke und der Pfeil d schließlich auf Borsten 22, die außerhalb des vorgesehenen Borstenbesatzes 4 in das Trägerteil 3 eingedreht sind. Alle diese Fehler können während eines Kontrollvorganges erkannt werden.
Erwähnt sei noch, dass für den Drehantrieb 17 vorzugsweise ein Servomotor vorgesehen ist, der mit einer hier nicht dargestellten Auswerte- und Steuereinrichtung in Steuerverbindung steht. Auch die Kontrollkamera 13 ist mit dieser Auswerte- und Steuereinrichtung verbunden, so dass eine Zuordnung aus Drehposition des Prüflings und passendem Referenzbild vorgenommen werden kann.
Nach der Kontrolle können die Rundbürsten-Rohlinge 2 aus der Kontrollstation 9 entnommen und beispielsweise einer Spritzgießmaschine zum Spritzen von Bürstengriffen zugeführt werden. Dies kann gegebenenfalls auch pneumatisch über einen Transportkanal erfolgen.
Mit der Kontrolleinrichtung 1 kann auch das Ausschussprofil registriert werden, also die Häufigkeit und die Anzahl der Ausschussbürsten. Bei hintereinander auftretenden Fehlern, beispielsweise bei drei Ausschussbürsten hintereinander oder wenn innerhalb einer bestimmten Stückzahl mehr als eine vor gegebene Anzahl von Ausschussbürsten auftritt, kann beispielsweise die gesamte Maschine gestoppt werden.
Außer den in 1 beispielhaft gezeigten Fehlern kann mit der Kontrolleinrichtung 1 auch überprüft werden, ob das Trägerteil 3 verbogen ist. In diesem Fall würden sich Lageabweichungen des den Borstenbesatz 4 aufweisenden Abschnittes des Rundbürsten-Rohlings 2 in unterschiedlichen Drehpositionen einstellen, die von dem Kamerasystem erkannt werden.
Für lange Bürsten kann bei der Halterung 7 eine Führung für das der Griffseite abgewandte, über den Borstenbesatz 4 überstehende Ende des Trägerteil 3 vorgesehen sein. In diesem Fall erübrigt sich eine Kontrolle der geraden Strecklage des Rundbürsten-Rohlings 2.

Claims

Kontrolleinrichtung für runde Bürsten, insbesondere für gedrehte Bürsten oder Rundbürsten-Rohlinge mit einem Trägerteil (3) und einem Borstenbesatz (4), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine drehbare Halterung (7) für die Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge (2) sowie eine Kontrollkamera (13) zur Bildaufnahme der Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge (2) in mehreren Drehpositionen aufweist und dass die Kontrollkamera (13) mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung verbunden ist, die einen elektronischen Speicher für wenigstens ein Referenzbild und einen Vergleicher zum Vergleichen der aktuellen Bilder mit dem oder den Referenzbildern aufweist.
Kontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (7) eine Aufnahme (10) zum Halten oder Fassen der Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge an ihrem Trägerteil (3) aufweist.
Kontrolleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Drehantrieb (17) für die Halterung (7) ein Servomotor vorgesehen ist, der mit der Auswerte- und Steuereinrichtung in Steuerverbindung steht.
Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Umdrehung der Halterung (7) mehrere, jeweils einer Drehposition zugeordnete Referenzbilder vorgesehen sind.
Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Platte (14) insbeson dere mit einer einfarbigen, dem aufzunehmenden Objekt und der Kontrollkamera (13) zugewandten Hintergrundseite (15) vorgesehen ist.
Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Halterungen (7) für Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge (2) aufweist, die wechselweise einer Zuführstation (8) zum Zuführen von Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlingen (2) und einer Kontrollstation mit der Kontrollkamera (13) zuordenbar sind.
Kontrolleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halterungen (7) auf einem um jeweils 180° drehbaren Dreharm (11) angeordnet sind.
Kontrolleinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (17) der Kontrollstation (9) zugeordnet und dort mit der drehbaren Halterung (7) kuppelbar ist.
Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführeinrichtung für Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge (2) zu der drehbaren Halterung (7) vorgesehen ist, die einen mit Gas durchströmten Transportkanal (5) sowie vorzugsweise eine Venturidüse zur Strömungserzeugung aufweist.
Kontrolleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabeende (6) des Transportkanals (5) in axialer Verlängerung der Rotationsachse der drehbaren Halterung (7) beziehungsweise der Aufnahme (10) zum Fassen oder Halten der Rundbürsten oder Rundbürsten-Rohlinge (2) ausgerichtet ist und gegebenenfalls einen bei im Umfangsverlauf ungleichmäßigen Bürsten daran angepassten Innenquerschnitt zur Drehpositionierung aufweist.