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Title:
METHOD AND DEVICE FOR THE QUALITY CONTROL OF A ROTATIONALLY SYMMETRICAL BODY, AND GRIP PERTAINING TO A HANDLING SYSTEM AND USED TO GRIP A ROTATIONALLY SYMMETRICAL BODY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/083995
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a device for the quality control of a rotationally symmetrical body (2, 2, 2") and a grip (4) of a handling system (5) for gripping a rotationally symmetrical body (2, 2, 2"). The aim of the invention is to improve the quality control of rotationally symmetrical bodies (2, 2, 2") in such a way that it is faster, reliable and more economical. To this end, the grip (4) comprises grip fingers (26) having rotationally symmetrically holding elements (29, 31) for holding the body (2, 2, 2"), the holding elements (31) being mounted in the grip fingers (26) in such a way that they can be rotated about the rotational axes (29) thereof. In order to grip the body (2, 2, 2"), the grip fingers (26) are displaced on a circular path. A central drive mechanism (22; 35) is respectively provided for the rotational movement of the holding elements (29, 31) of all of the grip fingers and for the rotational movement of all of the grip fingers (26).

Inventors:
TASSAKOS CHARALAMBOS (DE)
SAVVIDIS IEROKLIS (GR)
Application Number:
PCT/EP2008/000655
Publication Date:
July 17, 2008
Filing Date:
January 11, 2008
Export Citation:
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Assignee:
INOS AUTOMATIONSSOFTWARE GMBH (DE)
TALOS ROBOTICS S A (GR)
TASSAKOS CHARALAMBOS (DE)
SAVVIDIS IEROKLIS (GR)
International Classes:
B07C5/12; G01N21/13; B07C5/34; B25J9/00; B25J15/00; B65G47/91; G01N21/95
Foreign References:
DE10221285A12003-08-07
DE19738827C11999-07-15
FR2694090A11994-01-28
SU1323200A11987-07-15
DE3438915A11986-04-24
US6186873B12001-02-13
JP2006082140A2006-03-30
DE10355440A12005-06-23
Other References:
DATABASE WPI Week 199727, Derwent World Patents Index; AN 1997-296640, XP002480390
Attorney, Agent or Firm:
DÖRNER, KÖTTER & KOLLEGEN (Hagen, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Verfahren zur Qualitätskontrolle eines rotationssymmetrischen Korpers (2, 2', 2"), wobei der Korper (2, 2'; 2") von einem Greifer (4) eines Handhabungssystems (5) gegriffen, m eine Arbeitsposition (6) transportiert und dort optisch abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Korper (2, 2'; 2") in der Arbeitsposition (6) von dem Greifer (4) zumindest zeitweise um seine Rotationsachse rotiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Korper (2; 2' ; 2") wahrend der gesamten Dauer der Abtastung rotiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Korper (2; 2'; 2") mit einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit rotiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Korper (2; 2'; 2") wahrend der Dauer der Abtastung zumindest zeitweise zwangsweise verformt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Korper (2; 2'; 2") wahrend der Verformung im Bereich seiner Außenumfangs flache zumindest punktuell gedehnt wird.

6 Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Korper (2; 2'; 2") wahrend der Verformung im Bereich seiner Innenumfangsflache zumindest punktuell gedehnt wird.

7 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der optischen Abtastung des Korpers (2, 2 ' ; 2") mittels einer elektronischen Kamera (9) Aufnahmen zumindest eines Teils der Außenumfangsflache des Körpers (2, 2',- 2") gemacht und die Aufnahmen mittels einer Bildverarbeitungssoftware zur Detektion von Qualitätsmangeln des Körpers (2; 2 ' ; 2") verarbeitet werden

8 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der optischen Abtastung des Korpers (2, 2'; 2") mittels einer elektronischen Kamera (9) Aufnahmen zumindest eines Teils der Innenumfangsflache des Korpers (2; 2 1 ; 2") gemacht und die Aufnahmen mittels einer Bildverarbeitungssoftware zur Detektion von Qualitätsmangeln des Korpers (2; 2'; 2") verarbeitet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Korper (2; 2'; 2") nach der optischen Abtastung von dem HandhabungsSystem (5) aus der Arbeitsposition (6) heraus m Abhängigkeit von dem Ergebnis der Qualitätskontrolle m eine bestimmte von mehreren zur Verfügung stehenden Zwischenlagerpositionen (15a, 15b, 15c) transportiert wird.

10 Vorrichtung (1) zur Qualitätskontrolle eines rotationssymmetrischen Korpers (2, 2'; 2"), wobei die Vorrichtung (1) ein Handhabungssystem (5) mit einem Greifer (4) zum Greifen des Korpers (2, 2', 2") und zum Transportieren des Korpers (2, 2', 2") m eine Arbeitsposition (6), sowie mindestens eine elektronische Kamera (9) zum optischen Abtasten des Korpers (2, 2'; 2") in der Arbeitsposition (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (4) des Handhabungssystems (5) Greiffinger (26) mit rotationssymmetrischen Halteelementen (29, 31) zum Festhalten des Korpers (2; 2'; 2") aufweist, wobei die Halteelemente (31) um ihre Rotationsachsen (29) rotierbar ausgebildet sind.

11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen (29) der Halteelemente (31) parallel zueinander verlaufen.

12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (4) den Korper (2; 2'; 2") derart greift, dass die Rotationsachse des Korpers (2; 2'; 2") parallel zu den Rotationsachsen der Halteelemente (3) verlauft .

13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) Mittel zur Ausfuhrung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist .

14. Greifer (4) eines Handhabungssystems (5) zum Greifen eines rotationssymmetnschen Korpers (2; 2'; 2"), dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (4) Greiffinger (26) mit rotationssymmetrischen Halteelementen (29, 31) zum Festhalten des Korpers (2; 2 ' ; 2") aufweist, wobei die Halteelemente (31) um ihre Rotationsachsen (29) rotierbar m den Greiffingern (26) gelagert sind.

15. Greifer (4) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen (29) der Halteelemente (31) parallel zueinander verlaufen.

16. Greifer (4) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen der Halteelemente (31) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Greiffinger (26) zum

Greifen des Korpers (2; 2'; 2") verlaufen.

17. Greifer (4) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung der Greiffinger (26) zum Greifen des Körpers (2; 2'; 2") auf einer Kreisbahn verlauft .

18. Greifer (4) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (31) der Greiffinger (26) des Greifers (4) jeweils mit einem Zahnrad (30) drehfest verbunden sind, wobei die Zahnrader (30) aller Greiffinger (26) des Greifers (4) mittelbar über mindestens ein weiteres Zahnrad (28) mit einem zentralen Zahnrad (24) des Greifers (4) m Eingriff

stehen, und der Greifer (4) einen ersten Antneosmechanismus (22) aufweist, rfelcfter das zentrale Zahnrad (24) m eine Rotationsbewegung (23) versetzt.

19 Greifer (4) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebsmechanismus (22) einen elektromotorischen Antrieb aufweist

20 Greifer (4) nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiffinger (26) des Greifers (4) jeweils mit einer Welle (27) drehfest verbunden sind, wobei die Wellen (27) drehbar durch die weiteren Zahnrader (28) der Greiffinger (26) verlaufen und der Greifer (4) einen zweiten Antriebsmechanismus (35) aufweist, der die Wellen (27) m eine Drehbewegung versetzt.

21. Greifer (4) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsachsen der Wellen (27) parallel zu den Rotationsachsen der Zahnrader (24, 28, 30) verlaufen

22 Greifer (4) nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Antriebsmechanismus (35) einen pneumatischen Antrieb aufweist.

Description:

Titel: Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätskontrolle eines rotationssymmetrischen Körpers und Greifer eines Handhabungssystems zum Greifen eines rotationssymmetrischen Körpers

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätskontrolle eines rotationssymmetrischen Körpers, Der Körper wird von einem Greifer eines Handhabungssystems gegriffen, in eine Arbeitsposition transportiert und dort optisch abgetastet. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Qualitätskontrolle eines rotationssymmetrischen Körpers. Die Vorrichtung weist ein HandhabungsSystem mit einem Greifer zum Greifen des Körpers

und zum Transportieren des Körpers in eine Arbeicsposition, sowie mindestens eine elektronische Kamera zum opcischen Abtasten des Korpers m der Arbeitsposition auf Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung einen Greifer eines Handhabungssystems zum Greifen eines rotationssymmecnschen Körpers .

Em Beispiel für rotationssymmetrische Korper im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Achsmanschette zur Abdeckung des Ansatzes einer Kraftfahrzeugachse. Die Erfindung ist aber für rotationssymmetrische Korper jeglicher Art anwendbar Achsmanschetten haben im wesentlichen eine Hohlkegelform mit einem faltenbalgartigen Mantel. Achsmanschetten sind wahrend des Betriebs des Kraftfahrzeugs mit Schmiermittel, insbesondere Fett, gefüllt. Sie müssen wahrend der gesamten Lebensdauer des Kraftfahrzeugs dicht bleiben, da es sonst zu einem Verlust an Schmiermittel und damit zu einer Beeinträchtigung der Funktion der Achse bis hm zu einem Defekt der Achse kommen kann.

Zur Herstellung von Achsraanschetten wird erwärmtes Kunststoffmaterial mit Druckluft m eine Form gepresst und werden Materialreste nach dem Erkalten des Materials oben und unten abgeschnitten. Dabei kann es punktuell zu Materialschwachung, das heißt das Material ist bereichsweise dunner als vorgesehen, und zu Schnitten m der Manschette selbst kommen. Diese und andere Defekte der fertigen Achsmanschette gilt es bei der Qualitätskontrolle zu erkennen

Aus dem Stand der Technik ist eine manuelle Qualitacskontrolle von rotationssymmetπschen Korpern im Anschluss an die Fertigung bekannt Am Beispiel der Achsmanschetten werden diese von entsprechend geschulten und ausgebildeten Personen in die Hand genommen und visuell auf Qualitätsmangel hm überprüft Dies hat jedoch en Nachteil, dass nicht immer alle Mangel zuverlässig erkannt werden Zudem ist die manuelle Qualitätskontrolle relativ langsam, aufgrund von zeitlichen Schwankungen der Kontrolle kaum m einen automatisierten Fertigungsprozess integrierbar und zudem relativ teuer.

Bestimmte Schritte der manuellen Qualitätskontrolle konnten zwar rein theoretisch automatisiert werden (zum Beispiel das Greifen der Korper oder die optische Abtastung der Korper), was bisher jedoch an der fehlenden Verfügbarkeit geeigneter Greifer gescheitert ist.

Andere Beispiele für rotationssymmetrische Korper sxnd Joghurtbecher oder andere rotationssymmetrische Gefäße, Behalter oder Abdeckungen aus Kunststoff.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Qualitätskontrolle von rotationssymmetrischen Korpern schneller, zuverlässiger und kostengünstiger zu gestalten.

Zur Losung dieser Aufgabe wird ausgehend vom dem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass der Korper m der Arbeitsposition von dem Greifer zumindest zeitweise um seine Rotationsachse rotiert wird

Bei dem erfmdungsgemaßen Verfahren wird also ein Greifer eingesetzt, der den ergriffenen rotationssymmetrischen Korper in der Arbeitsposition, das heißt wahrend der optischen Abtastung, zumindest zeitweise rotieren kann. Das erlaubt den Einsatz statischer elektronischer Kameras zum Erfassen von Bildern der Außen- und/oder Innenumfangsflache des Korpers. Vorzugsweise rotiert der Greifer den Korper mit einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit, wodurch die Verarbeitung und Auswertung der erfassten Bilder vereinfacht und beschleunigt wird. Die Kameras sind vorzugsweise als CMOS- und/oder als CCD-Kameras ausgebildet. Die Kameras können als Spaltenkameras ausgebildet sein, die lediglich ein pixelbreites Bild bzw. ein Bild des Korpers erfassen, das deutlich schmaler gegenüber seiner Hohe ist. Spaltenkameras haben den Vorteil, dass sie in der Hohe einen großen Bereich des Korpers, vorzugsweise die gesamte Hohe, erfassen können und trotz einer guten Auflosung Bilder mit einer relativ geringen Pixelanzahl liefern (aufgrund der geringen Breite der Bilder) , die schnell verarbeitet und ausgewertet werden können .

Es genügt theoretisch eine einzige m geeigneter Weise positionierte Kamera, um den interessierenden Umfangsbereich

des Korpers zu erfassen. Der Korper rotiere vor der Kamera, so dass diese den interessierenden Flachenbereich über den gesamten Umfang des Körpers erfassen kann. In der Praxis werden jedoch, insbesondere bei komplexeren Korpern, beispielsweise mit einer faltenbalgartigen Umfangsflache , mehrere Kameras eingesetzt, um die Flache des Korpers vollständig, beispielsweise die Falten des Faltenbalgs von beiden Seiten, erfassen zu können. Außerdem ist es denkbar, bei rotationssymmetrischen Hohlkörpern separate Kameras zum Erfassen der Innen- und der Außenseite des Korpers vorzusehen.

Die durch die Kameras erfassten Bilder werden mit einer geeigneten Bildverarbeitungssoftware verarbeitet und ausgewertet. Die verwendeten Auswertealgorithmen hangen dabei ab von den zu detektierenden Qualitätsmangeln.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Qualitätskontrolle von rotationssymmetrischen Korpern, vorzugsweise Hohlkörpern, wie beispielsweise Balge, Gefäße, Behalter oder Abdeckungen. Diese können aus beliebigen Materialien, starr (z. B. Stein, Holz, Metall, Kunststoff) oder flexibel und nachgiebig (z. B. Kunststoff, Gummi, Schaumstoff), gefertigt sein. Die Erfindung wird anhand einer hohl zylinderförmigen Achsmanschette mit einem faltenbalgartigen Mantel aus Kunststoff näher erläutert, ist aber ausdrücklich nicht darauf beschrankt.

Zur Qualitätskontrolle >/on flexibel verformbaren Hohlkörpern isc es vorteilhaft, wenn der Korper wahrend der Dauer der Abtastung zumindest zeitweise zwangsweise verformt wird Vorzugsweise wird der Korper wahrend der Verformung im Bereich seiner Außenumfangsflache zumindest punktuell oder bereichsweise gedehnt wird Dazu ist es denkbar, dass der Korper an seinem dem durch den Greifer ergriffenen Ende gegenüber liegenden Ende wahrend der Rotation über Rollen, Walzen oder Führungsschienen zwangsgefuhrt wird Durch die Zwangsfuhrung wird der Korper m eine von seiner Ausgangs ¬ oder Ruheform abweichende Form gebracht. Dabei können bestimmte Qualitätsmangel, z B Risse oder Schnitte, besser erkennbar zu Tage treten, beispielsweise weil sie aufklaffen.

Alternativ oder zusatzlich wird vorgeschlagen, dass der Korper wahrend der Verformung im Bereich seiner Innenumfangs flache zumindest punktuell oder bereichsweise gedehnt wird.

Nach der optischen Abtastung wird der Korper vorzugsweise von dem HandhabungsSystem aus der Arbeitsposition heraus m Abhängigkeit von dem Ergebnis der Qualitätskontrolle m eine bestimmte von mehreren zur Verfugung stehenden

Zwischenlagerpositionen transportiert. Auf diese Weise können die kontrollierten Korper nach mangelfreien und mangelbehafteten Korpern sortiert werden. Bei den mangelbehafteten Korpern ist darüber hinaus eine Sortierung nach Art, Anzahl und Umfang der Mangel, sowie nach weiteren Kriterien denkbar. Die Zwischenlagerposition kann eine

Aufnahmeposicion eines Forderbands oder einer Rutsche zum Abtransporc der Korper, eine Scapelposicion zum überemanderstapelπ mehrerer Korper oder einfach eine öffnung eines Aufnahmebehälters sein.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelost, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Greifer des HandhabungsSystems Greiffinger mit rotationssymmetrischen Halteelementen zum Festhalten des Korpers aufweist, wobei die Halteelemente um ihre Rotationsachsen rotierbar ausgebildet sind. Die Rotationsachsen der Halteelemente verlaufen vorzugsweise parallel zueinander. Das HandhabungsSystem positioniert den Greifer vorzugsweise derart m Bezug zu dem Korper, dass der Greifer den Korper so greifen kann, dass die Rotationsachse des Korpers im wesentlichen parallel zu den Rotationsachsen der Halteelemente verlauft. Geringe Abweichungen der Rotationsachsen relativ zueinander können im Rahmen der Aufnahme der Bilder durch die Kameras und/oder der Verarbeitung und Auswertung der aufgenommen Bilder kompensiert werden .

Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise eine Steuer- und/oder Regelungsemheit , welche den Greifer, die Kamera (s) und die Bildverarbeitungssoftware derart ansteuert, dass die Vorrichtung das erfindungsgemaße Verfahren ausfuhrt

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durcb einen Greifer der eingangs genannten Art gelost, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Greifer Greiffinger mit rotationssymmetrischen Halteelementen zum Festhalten des Korpers aufweist, w/obei die Halteelemente um ihre Rotationsachsen rotierbar m dem Greifer gelagert sind Der erfmdungsgemäße Greifer ist m besonders vorteilhafter Weise derart ausgestaltet, dass der ergriffene Korper ohne Bewegung des HandhabungsSystems und ohne Positionsanderung oder Drehbewegung des Greifers m der Arbeitsposition im Blickfeld der statisch angeordneten Kameras rotiert werden kann

Die Rotationsachsen der Halteelemente verlaufen vorzugsweise parallel zueinander und/oder senkrecht zur Bewegungsrichtung der Greiffinger zum Greifen des Korpers. Dies erlaubt eine besonders einfache, robuste und kostengünstige Realisierung des Greifers.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bewegungsrichtung der Greiffinger zum Greifen des Korpers auf einer Kreisbahn verlauft Dadurch wird ein sicheres und zuverlässiges Ergreifen des Korpers sowie m begrenzten Maße eine Selbstzentrierungsfunktion des Korpers relativ zum Greifer wahrend des Zugriffs des Greifers erzielt, ohne dass ein deplazierter Korper durch den Zugriff des Greifers verkanntet oder umgestoßen wird

Zur Realisierung der Rotationsbewegung der Halteelemente des Greifers wird vorgeschlagen, dass die Halteelemente jeweils drehfest mit einem Zahnrad verbunden sind, wobei die Zahnrader aller Greiffinger mit einem zentralen Zahnrad des Greifers mittelbar in Eingriff stehen Die Zahnrader stehen jeweils mittelbar über mindestens ein weiteres Zahnrad mit dem zentralen Zahnrad j.n Verbindung Der Greifer weist einen ersten Antriebsmechanismus auf, welcher das zentrale Zahnrad m eine Rotationsbewegung versetzt Alle Zahnrader sind an einem gemeinsamen Teil des Greifers drehbar gelagert Der erste Antriebsmechanismus weist vorzugsweise einen elektrischen Antrieb auf. Zusätzlich verfugt er über eine Getriebeeinheit, welche die Drehbewegung des Elektromotors m eine Rotationsbewegung der Wellen umlenkt.

Zur Realisierung der Greifbewegung der Greiffinger auf einer Kreisbahn wird vorgeschlagen, dass die Greiffinger jeweils mit einer Welle drehfest verbunden sind, wobei die Wellen drehbar durch die weiteren Zahnrader der Greiffinger verlaufen und der Greifer einen zweiten Antriebsmechanismus aufweist, der die Wellen m eine Drehbewegung versetzt. Diese Ausgestaltung des Greifers erlaubt eine Rotation der Halteelemente und damit des ergriffenen Korpers unabhängig von der Greifbewegung der Greiffinger. Die Drehachsen der Wellen verlaufen vorteilhafterweise parallel zu den Rotationsachsen der Zahnrader. Der zweite Antriebsmechanismus weist vorzugsweise einen pneumatischen Antrieb auf. Der pneumatische Antrieb erlaubt eine genaue, gefühlvolle, proportionale Bewegung der

Greiffinger. Die Greifkrafte, mit denen die Greiffinger den Korper ergreifen, können variiert oder eingestellt werden, beispielsweise abhangig von der Stabilität des zu greifenden bzw ergriffenen Korpers

Em bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen naner erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Ansicht von oben einer erfmdungsgemaßen Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von rotationssymmetrischen Korpern gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungs form,

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt eines erfmdungsgemaßen Greifers einer Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht des Greifers von unten entlang der Linie III-III aus Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Greifers gemäß Fig 2;

Fig 5 Mittel zum Halten und zwangsweise Verformen des Korpers in der Arbeitsposition,

Fig. 6 die Mittel aus Fig. 5 mit darin gehaltenem Korper; und

Fig. 7 die Mittel aus Fig. b mit darin gehaltenem und verformten Körper .

In Figur 1 ist eine erfindungsgernäße Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von rotationssymmetrischen Körpern in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Als rotationssymmetrischer Körper wird in dem Ausführungsbeispiel ein Hohlkörper aus einem flexiblen Material, insbesondere eine Achsmanschette oder Antriebswellenmanschette aus Kunststoff oder Gummi zur flexiblen Abdeckung von Gelenken einer Antriebswelle in einem Kraftfahrzeug verwendet. Eine Achsmanschette hat im wesentlichen eine Hohlzylinderform und weist einen faltenbalgartigen Zylindermantel auf. Der Körper ist in Figur 1 lediglich schematisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet.

Ausgehend von einer Vorhalteposition 3 werden die Körper 2 einzeln von einem Greifer 4 eines Handhabungssystems 5 ergriffen und in eine Arbei tsposi tion 6 transportiert. Der Körper in der Arbeitsposition 6 ist mit dem Bezugszeichen 2 ' bezeichnet. Das HandhabungsSystem 5 ist beispielsweise ein Industrieroboter mit einem mehrgelenkigen Greifarm, an dessen Ende der Greifer 4 angeordnet ist. Das Handhabungssys tem 5 bzw. der Greifarm des Systems 5 ist in mehreren Richtungen bewegbar, von denen in Figur 1 einige beispielhaft dargestellt und mit den Bezugszeichen 7a, 7b, 7c bezeichnet sind. Anstelle eines mehrgelenkigen Roboterarms kann auch ein

HandhabungsSystem 5 mit linearen Bewegungsachsen, vorzugsweise mit zwei linearen Bewegungsachsen, eingesetzt werden. In der Arbeitsposition 6 sind Mittel zum optischen Abtasten der Oberflache des Korpers 2 ' vorgesehen Die Mittel umfassen mindestens eine Beleuchtungseinrichtung 8, bspw eine Gasentladungslampe oder mehrere Halbleiterlichtquellen, die Licht beliebiger Wellenlange im sichtbaren oder unsichtbaren (UV-, IR-) Bereich aussenden kann, sowie mindestens eine elektronische Kamera 9, bspw. eine CCD- oder eine CMOS-Kamera, die Bilder von der Außenflache des Körpers 2' aufnimmt. Die Kamera 9 ist vorzugsweise als eine Spaltenkamera ausgebildet, die ein Bild des Korpers 2' von wenigen Pixel, vorzugsweise mit lediglich einem Pixel, Breite und einigen zig, üblicherweise einigen hundert, unter Umstanden sogar einigen tausend Pixel Hohe aufnimmt. Selbstverständlich können auch mehr oder weniger als die in Figur 1 gezeigten Beleuchtungseinrichtungen 8 und die gezeigte Kamera 9 eingesetzt werden. Insbesondere ist es denkbar, separate Beleuchtungseinrichtungen 8 und Kameras 9 einzusetzen, um die Außenflache und die Innenflache des Korpers 2' zu erfassen.

Em wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Korper 2' m der Arbeitsposi tion 6 rotiert wird, so dass die Kamera 9 trotz des beschrankten Aufnahmebereichs wahrend der Rotation des Korpers 2 ' mehrere Bilder des Korpers 2 ' aufnehmen und auf diese Weise die gesamte Umfangsflache des Korpers 2' erfassen kann. Die Rotation 10 des Körpers 2' wird mittels eines in besonderer Weise ausgestalteten Greifers 4

realisiert, der rotationssymmecrisch ausgebildete Halteelemente aufweist, die durch einen Ancriebsmechamsmus m eine Rotationsbewegung versetzt werden. Die Ausgestaltung des Greifers 4 wird weiter uncen im Detail erläutert. Die Rotation 10 des Korpers 2 ' kann in eine beliebige Richtung und vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit erfolgen.

Die von der bzw. den Kameras 9 aufgenommenen Bilder werden an eine Steuer- und Regelungseinrichtung 11 übermittelt, wo sie zum Zwecke der Detektion von Qualitätsmangeln des Körpers 2 ' verarbeitet und ausgewertet werden. Zu detektierende Qualitätsmangel sind bspw. Schnitte, Risse im Material oder eine Schwächung des Materials des Korpers 2 ' . Die übermittlung der Bilder an die Steuer- und Regelungseinrichtung 11 kann auf beliebigem Wege, insbesondere über Kabel, IR oder Funk erfolgen .

Die Steuer- und Regelungseinrichtung 11 verfugt über mindestens ein Rechengerat 12, bspw. m Form eines Mikroprozessors oder einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) , und über Speichermittel 13, bspw. m Form eines ROM oder RAM, auf denen eine Software zur Steuerung und Regelung des erfmdungsgemäßen Verfahrens abgelegt ist. Zur Abarbeitung der Software wird diese über eine Datenubertragungsverbmdung 14, bspw. in Form eines internen Datenbusses, von dem Speicherelement 13 an das Rechengerat 12 übertragen. Wahrend der Abarbeitung der Software berechnete oder eingelesene Großen werden von dem Rechengerat 12 ebenfalls über die

Verbindung 14 an das Speicherelement 13 übertragen und können dort abgelegt werden Zur Steuerung und/oder Regelung des Ablaufs des erfindungsgemaßen Verfahrens steht die Einrichtung 11 mit dem Handhabungsgerät 5, dem Greifer 4, den Beleuchtungsmitteln 8 und der Kamera 9 m Verbindung Die Verbindung kann über Kabel oder kabellos (z B Funk oder IR) erfolgen

Schließlich kann auf dem Speicherelement 13 auch eine Bildverarbeitungssoftware abgespeichert sein, um die von der bzw. den Kamera (s) 9 empfangenen Bilder zur Detektion von Qualitätsmangeln des Korpers 2 ' zu verarbeiten und auszuwerten. In Abhängigkeit von dem Ergebnis der Auswertung der Bilder werden das Handhabungsgerät 5 und der Greifer 4 angesteuert, um den Korper 2' aus der Arbeitsposition 6 in. eine von mehreren zur Verfugung stehenden

Zwischenlagerpositionen 15a, 15b, 15c zu transportieren und dort abzusetzen. Die Korper m den Zwischenlagerpositionen sind mit 2a", 2b" und 2c" bezeichnet. Auf diese Weise können die kontrollierten Korper 2 ' nach mangelfreien und mangelbehafteten Korpern 2" sortiert werden. Bei den mangelbehafteten Korpern 2" ist darüber hinaus eine Sortierung nach Art, Anzahl und Umfang der Mangel, sowie nach weiteren Kriterien denkbar. In der Zwischenlagerposition 15a abgesetzte Korper 2a" werden aus der Vorrichtung 1 ausgeworfen Das Ablegen von Korpern 2 ' auf der Position 15a erfolgt auf Befehl eines Benutzers der Vorrichtung und erlaubt eine manuelle Begutachtung des vollautomatisch kontrollierten Korpers 2 ' . In

der Zwischenlagerposicion 15b werden mangelbehaftete Korper 2b' abgesetzt Diese können m einem Auf fangbehalter gesammelt werden, m den sie entweder direkt oder mittelbar uoer ein Forderband, eine Rutsche oder ahnliches gelangen In der Zwischenlagerposition 15c werden mangelfreie Korper 2c" abgesetzt Diese können m einem Auf fangbehalter gesammelt werden, m den sie entweder direkt oder mittelbar über ein Forderband, eine Rutsche oder ähnliches gelangen Die Korper 2b" und/oder 2c" können in der Zwischenlagerposition 15b, 15c auch gestapelt werden

In Figur 2 ist der erfindungsgemäße Greifer 4 m einer bevorzugten Ausfuhrungs form im Detail dargestellt. Der Greifer 4 umfasst ein hohlzylinderformiges Gehäuse 20, über das der Greifer 4 an dem distalen Ende des Greifarms des Handhabungsgeräts 5 befestigt ist. In dem Gehäuse 20 ist eine Zentralwelle 21 drehbar gelagert, die von einem Elektromotor 22 in eine Rotationsbewegung 23 gesetzt werden kann. Die Langsmi ttelachse 25 des Gehäuses 20 ist vorzugsweise deckungsgleich mit der Langsachse der Zentralwelle 21. Die Rotationsbewegung 23 wird durch die Steuer- und Regelungseinrichtung 11 gesteuert. Der Elektromotor 22 ist über ein geeignetes Getriebe (nicht dargestellt) an der Welle 21 angeschlossen. Der Elektromotor 22 kann - in Abweichung von der Darstellung m Figur 2 - auch innerhalb des Gehäuses 20 angeordnet sein. Am unteren Ende der Welle 21 ist ein zentrales Zahnrad 24 drehfest befestigt.

An der Unterseite des Gehäuses 20 sind m einem Winkelabstand v/on 120° zueinander drei Greiffinger 26 angeordnet Selbstverständlich können auch mehr oder weniger als die m diesem Ausfuhrungsbeispiel beschriebenen drei Greiffinger 26 vorgesehen sein Die Greiffinger 26 sind jeweils an einer Greiferwelle 27 drehfest befestigt, die m dem Gehäuse 20 drehbar gelagert ist Auf den Wellen 27 sind weitere Zahnrader 28 drehbar gelagert, die alle mit dem zentralen Zahnrad 24 m einem kammenden Eingriff stehen. Die Wellen 27 bilden also die Drehachsen für die weiteren Zahnrader 28 In den Greiffingern 26 ist schließlich jeweils eine Halteelementachse 29 drehbar gelagert, an deren einem Ende ein Zahnrad 30, das mit dem entsprechenden weiteren Zahnrad 28 kämmt, und an deren anderem Ende ein Halteelement 31 drehfest befestigt ist. Die Halteelemente 31 sind rotationssymmetrisch und umfassen jeweils ein tellerförmiges Element 32 aus einem starren Material (z.B. ein Kunststoff), das von einem ringförmigen Element 33 aus einem Material mit einem hohen Reibwert (z.B ein Kunststoff oder Gummi) und evtl. einer aufgerauten Oberflache umgeben ist

Durch eine Betätigung des Elektromotors 22 werden also die Halteelement 31 über die Wellen 21 und 29 und über die Zahnrader 24, 28 und 30 m eine Rotationsbewegung versetzt. Dadurch kann ein ergriffener Korper 2 m der Arbeitsposition 6 im Aufnahmebereich der Kamera (s) 9 rotiert werden, so dass mit einigen wenigen stationär angeordneten Kameras 9 der gesamte Umfang des Körpers 2 ' aufgenommen werden kann

auf der Zentralwelle 21 ist eine Hülse 34 drehbar gelagert, die mittels eines pneumatischen Antriebsmechanismus 35 m eine Drehbewegung 36 versetzt werden kann. Die Drehbewegung 36 wird durch die Steuer- und Regelungseinrichtung 11 gesteuert Der pneumatische Antrieb 35 ist über ein geeignetes Getriebe (nicht dargestellt) an der Hülse 34 angeschlossen Der pneumatische Antrieb 35 kann - m Abweichung von der Darstellung m Figur 2 - auch außerhalb des Gehäuses 20 angeordnet sein. Am unteren Ende der Hülse 34 ist ein weiteres zentrales Zahnrad 37 drehfest befestigt.

Auf den Greiferwellen 27 sind Zahnrader 38 drehfest befestigt, die mit dem Zentral zahnrad 37 m einem kammenden Eingriff stehen. Durch eine Betätigung des pneumatischen Antriebs 35 werden also die Greiffinger 26 über die Hülse 34, die Welle 27 und über die Zahnrader 37 und 38 m eine kreisförmige Drehbewegung um die Langsachsen der Wellen 27 versetzt. Die Bewegung zum Offnen und Schließen des Greifers 4 bzw. zum Ergreifen und Loslassen eines Korpers 2 erfolgt bei dem erfmdungsgemäßen Greifer 4 also nicht linear, sondern auf einer Kreisbahn. Diese Ausgestaltung des Greifers 4 erlaubt bei einem besonders einfachen und robusten Aufbau des Greifers 4 eine Kombination von Rotation der Halteelemente 31 und Greifbewegung der Greiffinger 26.

Selbstverständlich ist es denkbar, dass die Drehbewegung der Greiffinger 26 bzw. die Rotationsbewegung der Halteelemente 31

durch andere als die erwähnten Antriebsmechanismen 22, 35 erfolgt Insbesondere ist auch an einen hydraulischen Antrieb oder - zumindest für die Greifbewegung der Greiffinger 26 - an einen elektromagnetischen Antrieb gedacht Außerdem kann die Anzahl, Ausgestaltung, Anordnung und Lagerung der Zahnrader 24, 28, 30, 37, 38 von dem beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel abweichen Insbesondere ist es denkbar, dass zur Realisierung der Drehbewegung der Greiffinger 26 und/oder der Rotationsbewegung der Halteelemente 31 keine Zahnrader eingesetzt werden. Statt dessen kann bspw. ein Riemenantrieb oder ein gesonderter Antrieb für jeden Greiffinger 26 bzw. für jedes Halteelement 31 eingesetzt werden

Figur 3 zeigt den erfmdungsgemäßen Greifer 4 zur besseren Veranschaulichung noch einmal von unten entlang der Linie III- III aus Figur 2. Gleiche Bauteile wurden mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.

Figur 4 zeigt den erfmdungsgemaßen Greifer 4 m einer perspektivischen Ansicht. Auch hier wurden gleiche Bauteile mit identischen Bezugszeichen bezeichnet. In Figur 4 ist deutlich zu erkennen, dass die Greiffinger 26 jeweils eine öffnung mit einem Schlitz 40 aufweisen. Zur Montage des Greifers 4 wird die Welle 27 in die öffnung eingeführt. Anschließend werden Schrauben 41, die m dem Greiffinger 26 im Bereich des Schlitzes 40 vorgesehen sind, festgedreht. Dadurch wird der Greiffinger 26 im Bereich des Schlitzes 40 und der

öffnung zusammengezogen, so dass die Welle 27 drehfest in der öffnung Gefestigt ist.

In Figur 5 ist die Arbeitsposition 6 im Detail dargestellt. Sie umfasst zwei stationär angeordnete drehbare gelagerte Rollen oder Walzen 50, sowie drei weitere m Richtung eines Pfeils 51 linear bewegbare, ebenfalls drehbar gelagerte Rollen oder Walzen 52 und 53. Vorzugsweise stehen die Rollen oder Walzen 52 und 53 miteinander m Verbindung und werden gemeinsam bewegt. Die Bewegung der Rollen oder Walzen 52 und 53 kann hydraulisch, pneumatisch, elektromotorisch, elektromagnetisch oder auf andere Weise erfolgen. Die lineare Bewegung 51 der Rollen oder Walzen 52 und 53 wird vorzugsweise durch die Steuer- und Regelungseinrichtung 11 gesteuert. Die Drehbewegung der Walzen 50, 52 und 53 erfolgt vorzugsweise passiv, das heißt ohne einen aktiven Antrieb.

In der Ausgangsposition sind die Rollen oder Walzen 52 und 53 nach links verfahren. Der rotationssymmetrische Hohlkörper 2' wird derart m der Arbeitsposition 6 angeordnet, dass sich der Mantel des Korpers 2 ' auf der einen Seite zwischen den Rollen 50 und der Rolle 53 und auf der anderen Seite außerhalb der Rollen 52, also rechts von den Rollen 52, befindet (vgl. Figur 6) . Dann werden die Rollen oder Walzen 52 und 53 nach rechts verfahren (vgl. Figur 7). Dadurch wird der Hohlkörper 2' von den darin angeordneten Rollen 50 und 52 in einer bestimmten Position gehalten. Durch die auf den Rollen 52 umfangsseitig ausgebildeten kreisförmigen Rillen wird ein Abrutschen des

Mantels des Korpers 2' von den Rollen 52 erschwert. Des weiteren druckt die nach rechts verfahrene Rolle 53 den Mantel des Hohlkörpers 2' in den Zwischenraum zwischen den Pollen 50. Dadurch wird der Mantel im Bereich der Rolle 53 bzw des Zwischenraums zwischen den Rollen 50 verformt Durch Rotation des Körpers 2 ' um seine Rotationsachse wird der Korper 2 ' auf seinem gesamten Umfang zeitweise verformt Das ermöglicht eine einfachere, zuverlässigere und schnellere Detektion von bestimmten Qualitätsmangeln des Korpers 2. Insbesondere Schlitze und Risse klaffen auf diese Weise auf, haben also eine größere Breite und sind deshalb einfacher und zuverlässiger zu erkennen.

Bei dem m den Figuren 6 und 7 dargestellten Korper 2 ' handelt es sich um eine Achsmanschette mit einer Hohlzylmderform und einem faltenbalgartigen Zylindermantel. Die Achsmanschette ist aus einem Flexiblen Material, insbesondere Kunststoff oder Gummi, gefertigt.