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Patent Searching and Data


Title:
TOOTH SORTING DEVICE AND METHOD OF SORTING TEETH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/064601
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tooth sorting device of a device for linking a saw blade base body with teeth (3, 4) that are fed to the saw blade base body by means of a transport device (2). Said tooth sorting device comprises means for removing the teeth (3, 4) from the transport device (2) and a sensor (10) that communicates with said means and that scans a tooth (3, 4). Said sensor scans the tooth at least across a certain area of its length (12) and compares one or more measured values with one or more reference values. With the inventive device and method it is no longer necessary to direct the sensor (10) to a particular spot of a tooth (3, 4).

Inventors:
GERLING HOLGER (DE)
Application Number:
PCT/DE2000/001274
Publication Date:
November 02, 2000
Filing Date:
April 25, 2000
Export Citation:
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Assignee:
GERLING AUTOMATION GMBH (DE)
GERLING HOLGER (DE)
International Classes:
B07C5/10; B23D65/00; (IPC1-7): B07C5/12; B07C5/342; B23D65/00
Foreign References:
DE19614197C11997-05-07
DE29708151U11997-07-31
US4923067A1990-05-08
EP0672468A11995-09-20
Attorney, Agent or Firm:
Kohler, Schmid Partner +. (Ruppmannstrasse 27 Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Zahnsortiereinrichtung einer Vorrichtung zum Verbinden eines Sägeblattgrundkörpers mit Zähnen (3,4), die mittels einer Transporteinrichtung (2) dem Sägeblattgrundkörper zugeführt werden, bestehend aus Mitteln zur Entfernung der Zähne (3,4) von der Transporteinrichtung (2) und aus einem mit diesen Mitteln in Verbindung stehendem, zur Abtastung eines Zahns (3,4) vorgesehenen Sensor (10), um den Zahn (3,4) zur Erfassung der Zahntopographie zumindest über einen Bereich seiner Erstreckung (12) abzutasten und einen oder mehrere gemessene Werte mit einem oder mehreren Referenzwerten zu vergleichen.
2. Zahnsortiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung in Transportrichtung (7) der Transporteinrichtung (2) durchführbar ist.
3. Zahnsortiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnsortiereinrichtung eine Speichereinheit zum Einlesen von Referenzwerten von Zähnen (3,4) und eine Auswerteeinheit zum Vergleich der Referenzwerte mit aktuellen gemessenen Werten aufweist.
4. Zahnsortiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) eine Laserdiode als Sender und einen CCDDetektor als Empfänger aufweist.
5. Zahnsortierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Sensoren (10) zur Abtastung mehrerer Zahnseiten (12) des Zahns (3,4) vorgesehen sind, um die vollständige Topographie des Zahns (3,4) zu erfassen.
6. Zahnsortierverfahren mit einem Sensor zur Lageerkennung und Abtastung eines Zahns (3,4), der auf einer Transporteinrichtung (2) aufliegt, und mit Mitteln zur Entfernung eines Zahns (3,4) von der Transporteinrichtung (2), gekennzeichnet durch die nachfolgenden Verfahrensschritte : i) Ein oder mehrere Zähne (3,4) werden an dem Sensor (10) zur Erfassung der Zahntopographie in Transportrichtung (7) vorbei bewegt und abgetastet ; ii) die erfaßten Werte des Zahns (3,4) werden als Referenzwerte gespeichert ; iii) durch einem Vergleich der Referenzwerte mit aktuellen, gemessenen Werten wird entschieden, ob der Zahn (3,4) durch die Mittel zur Entfernung eines Zahns (3,4) von der Transporteinrichtung (2) entfernt werden soll.
Description:
Bezeichnung der Erfindung : Zahnsortiereinrichtung und Zahnsortierverfahren

BESCHREIBUNG Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Zahnsortiereinrichtung einer Vorrichtung zum Verbinden von Zähnen mit einem Sageblattgrundkörper.

Eine derartige Vorrichtung zum Verbinden von Zähnen mit einem Sägeblattgrundkörper ist beispielsweise durch die DE-PS 196 14 197 C1 bekanntgeworden.

Die bekannte Vorrichtung zum Verbinden von Zähnen mit einem Sägeblattgrundkörper ist mit einer Zahnzuführeinrichtung, einer Aufnahmeeinrichtung für einen Sägeblattgrundkörper und einer Befestigungseinrichtung ausgerüstet, über welche die Zähne mit dem Sägeblattgrundkörper verbunden werden.

Mit der bekannten Vorrichtung können Hartmetalizähne an ein Kreissägeblatt automatisch angelötet werden. Über eine Dreheinrichtung wird jede Ausnehmung am Grundkörper des Kreissägeblatts bis zur Anlage auf einen Hartmetalizahn zugedreht und sobald der Hartmetalizahn am Grundkörper des Kreissägeblatts anliegt, wird der Zahn mit dem Grundkörper verlötet. Nachdem alle Zähne mit dem Grundkörper verlötet sind, werden der Zahnrücken, die Zahnbrust und die Zahnflanken des Sägeblatts bearbeitet, damit die Hartmetalizahnflanken nicht in einer unzulässigen Weise bzw. unregelmäßig über die Seitenflächen des Grundkörpers vorstehen. Der Zahn kann ein reiner Hartmetallzahn oder auch ein

Keramikzahn sein. Die Zähne können aus zwei unterschiedlichen Materialbereichen gebildet sein, von denen der eine mit dem Sägeblattgrundkörper verbunden wird und der andere für den späteren Sägevorgang vorgesehen ist.

Es ist weiterhin bekannt, eine Lageerkennung der Zähne auf der Transporteinrichtung mit Hilfe optischer Lichtreflektion durchzuführen. Zur Lageerkennung des Zahns ist es erforderlich, daß der Zahn eine Schrägfiäche aufweist, an welcher ein Lichtstrahl reflektiert wird. Die zwingend erforderliche Schrägfläche ist charakteristisch für eine Orientierung des Zahns auf der Transporteinrichtung bezüglich der Transportrichtung. Von einer LED wird Licht punktuell auf die Schrägfläche des Zahns ausgesandt und reflektiert. Der Empfänger ist so ausgerichtet, daß nur eine von der Schrägfläche reflektierte Lichtintensität detektiert wird. Die Einstellung des bekannten Senders und Empfängers ist schwierig durchzuführen, weil diese möglichst exakt auf die Schrägfläche des Zahn eingestellt werden müssen. Wenn sich die Schrägfläche an der Unterseite des Zahns befindet, muß die Positionierung des Sensors im Bereich der Transportvorrichtung entsprechend geändert werden. Die Sensoranordnung muß umgebaut werden.

Aufqabe der Erfindung Die bekannte Sortiereinrichtung soll dahingehend weiterentwickelt werden, daß der Sensor nicht mehr auf einen bestimmten Erkennungspunkt eines Zahns ausgerichtet und die Sensoranordnung bei der Sortierung von anderen Zähnen umgebaut werden muß, um den jeweiligen Erkennungspunkt zu detektieren.

Vorteile der Erfindung Diese Aufgabe wird durch eine Zahnsortiereinrichtung einer Vorrichtung zum Verbinden eines Sägeblattgrundkörpers mit Zähnen gelost, die mittels einer Transporteinrichtung dem Sägeblattgrundkörper zugeführt werden, wobei die

Zahnsortiereinrichtung aus Mitteln zur Entfernung der Zähne von der Transporteinrichtung und aus einem mit diesen Mitteln in Verbindung stehendem, zur Abtastung eines Zahns vorgesehenen Sensor besteht, um den Zahn zur Erfassung der Zahntopographie zumindest über einen Bereich seiner Erstreckung abzutasten und einen oder mehrere gemessene Werte mit einem oder mehreren Referenzwerten zu vergleichen. Der Sensor erfaßt die Kontur des Zahns über seine axiale Länge, indem beispielsweise die Länge und der Abstand dieser abgetasteten Seitenfläche zum Sensor bestimmt wird. Durch diese linienhafte Abtastung kann die Ausrichtung des Sensors auf einen speziellen Punktbereich des Zahns entfallen. Die Einjustierung der Zahnsortiereinrichtung vor der Inbetriebnahme vereinfacht sich. Der Sensor kann zur Qualitätssicherung aber auch zur Bestimmung von Toleranzen, Fehlstellen oder Ausbrüchen eingesetzt werden. Die Zahnsortiereinrichtung läßt sich auch mit weiteren herkömmlichen Sensoren oder Meßtechniken leicht kombinieren. Die Relativbewegung zwischen dem Zahn und dem Sensor kann entweder durch Bewegung des Zahns bei ortsfestem Sensor oder durch Bewegung des Sensors durchgeführt werden. Referenzwerte können beispielsweise manuell in eine entsprechende Einheit der Sortiereinrichtung eingegeben werden.

Die Abtastung des Zahns in Transportrichtung der Transporteinrichtung bedeutet eine weitere Vereinfachung der Zahnsortiereinrichtung. Ein entsprechend ausgerichteter Zahn kann automatisch an einem Sensor vorbei geführt werden, der ihn abtastet. Der Sensor selbst muß nicht bewegt werden.

Bei einer bevorzugten Zahnsortiereinrichtung ist dem Sensor eine Speichereinheit zum Einlesen von Referenzwerten von Zähnen und eine Auswerteeinheit zum Vergleich der Referenzwerte mit aktuellen gemessenen Werten zugeordnet. Es können auch Mittelwerte nach dem Einlesen mehrerer Zahnkonturen errechnet und als Referenzwerte zugrunde gelegt werden. Der Automatisierungsgrad der Zahnsortiereinrichtung wird hierdurch weiter erhöht.

Eine elektronische Steuerung der Lageerkennung und präzisen Abtastung des Zahns ist mittels einer Zahnsortiereinrichtung möglich, deren Sender eine Laserdiode und deren Empfänger ein CCD-Detektor oder eine Zeilenkamera ist.

Zur Erfassung der vollständigen Topographie oder Kontur des Zahns können ein oder mehrere Sensoren zur Abtastung mehrerer Zahnseiten des Zahns vorgesehen sein. Die Sensoren sind um den Zahn herum angeordnet ("Laservorhang"). Auch durch eine Vollbildkamera, die vorzugsweise an ein Bilderfassungs-und Auswertesystem angeschlossen ist, ! äßt sich der Zahn einscannen und als verwertbar oder als zu entfernender Zahn einstufen.

Die obengenannte Aufgabe wird auch durch ein Zahnsortierverfahren gelost, das einen Sensor zur Lageerkennung und Abtastung eines Zahns, der auf einer Transporteinrichtung aufliegt, und Mittel zur Entfernung eines Zahns von der Transporteinrichtung verwendet. Das Zahnsortierverfahren läßt sich durch die nachfolgenden Verfahrensschritte charakterisieren : i) Ein oder mehrere Zähne werden an dem Sensor zur Erfassung der Zahntotpographie in Transportrichtung vorbei bewegt und abgetastet ; ii) die erfaßten Werte des Zahns werden als Referenzwerte gespeichert ; iii) durch einem Vergleich der Referenzwerte mit aktuellen, gemessenen Werten wird entscheiden, ob der Zahn durch die Mittel zur Entfernung eines Zahns von der Transporteinrichtung entfernt werden.

Dieses Verfahren ! äßt sich einfach durchführen, weil eine Einjustierung des Sensors dadurch zustande kommt, daß Referenzähne von dem Sensor erfaßt und deren Werte gespeichert werden. Die linienhafte Abtastung der Zahnkontur erspart eine Ausrichtung des Sensor auf einen bestimmten Punkt des Zahn. Außerdem kann die Sortiereinrichtung leicht auf die Erkennung anderer Zahnformen umgestellt werden.

Wenn ein Zahn eingelesen wurde, kann seine spezielle Erkennungsform unter einer ID-Nummer abgespeichert werden. Es können eine Vielzahl von Zahnformen abgespeichert sein. Die ID-Nummern sind beispielsweise einfach via Knopfdruck

abrufbar, so daß die Sortierung auf die jeweiligen Zähne eingestellt bzw. umgestellt werden kann. Ein Umbau der Sensoranordnung ist dabei nicht erforderlich.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zahnsortiereinrichtung ist in der schematischen Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Die Figuren zeigen : Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Zuführeinrichtung einer Vorrichtung zum Verbinden von Zähnen mit einem Sägeblattgrundkörper ; Fig. 2 eine Seitenansicht der Zuführeinrichtung nach Fig. 1 ; Fig. 3 eine Frontansicht der Zuführeinrichtung nach Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispieis Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine Zahnzuführeinrichtung 1 eine Transporteinrichtung 2 aufweist, um Zähne 3 und 4 einem Sägeblattgrundkörper zuzuführen. Die Zahnzuführeinrichtung 1 ist Teil einer in der Figur nicht vollständig gezeigten Vorrichtung zum Befestigen von Zähnen 3 und 4 an Rohlingen. Eine derartige Vorrichtung ermöglicht es, Zähne 3 und 4 an einem Sägeblattgrundkörper zu befestigen, so daß ein komplettes Sägeblatt entsteht. Die Transporteinrichtung 2 ist durch eine Förderschiene ausgebildet. Die Zähne 3,4 liegen zentriert auf der Förderschiene auf. Die Zentrierung wird unterstützt durch eine Führungsleiste 5.

Auch im Bereich 6 der Transporteinrichtung 2 kann eine Führungsleiste vorgesehen sein. Die Zähne 3 und 4 werden annähernd parallel zur Führungsleiste 5 in Transportrichtung 7 bewegt und ausgerichtet.

Im Bereich der Zuführeinrichtung 1 ist auch eine Sortiervorrichtung vorgesehen, die einen Sensor zur Zahnabtastung und Mittel zum Entfernen beschädigter und/oder nicht lagerichtiger Zähne 3 und 4 umfaßt. Die Mittel zum Entfernen der Zähne sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Es kann verhindert werden, daß Zähne 3 und 4 zum Sägeblattgrundkörper transportiert werden, die auf Grund ihrer Ausrichtung zum Sägeblattgrundkörper und/oder ihrer Qualität nicht zu verwenden sind.

Über dem Zahn 4 ist gemäß Fig. 2 ein Sensor 10 angeordnet, der einen Laserstrahl 11 emittiert und mittels einer Senderlinse auf den Zahn 4 fokussiert. Die vom Zahn 4 reflektierte Lichtmenge passiert eine Lichtempfängerlinse innerhalb des Sensors 10 und wird auf einen CCD-Detektor fokussiert. Die Bestimmung der Lichtpunktmitte und damit der Meßposition erfolgt über das Maximum der Lichtmengenverteilung eines Lichtpunktes. Das Maximum der Lichtmengenverteilung wird als jeweilige Meßposition aufgefaßt. Es werden eine Vielzahl von Meßpostionen über die gesamte axiale Erstreckung 12 des Zahns 4 ausgewertet, wenn der Zahn 4 in Transportrichtung 7 unter dem Sensor 10 hindurch bewegt wird.

Die Aussortierung eines Zahn 4 erfolgt mit Hilfe des Sensors 10 in der nachfolgenden Weise : Durch einen Einlernvorgang wird die Kontur des Zahns 4 bezüglich seiner Erstreckung 12 in eine mit dem Sensor 10 verbundene Speicher- und Auswerteeinheit eingelesen. Zuerst wird die Führungsleiste 5 (siehe Figur 1) auf die Zahnbreite eingestellt. Ein richtig orientierter Zahn 4 wird unter dem Sensor 10 vorbei geführt. Es werden mehrere Zähne 4 vermessen, so daß ein Sollwert gewonnen werden kann, der als Bezugsgröße für die Aussortierung von Zähnen 3 und 4 dienen kann. Durch einen Vergleich zwischen diesem Sollwert und einem aktuellen Wert wird entschieden, ob der betreffende Zahn durch Aktivierung der Mittel zum Entfernen von Zähnen aussortiert werden soll.

Wenn weitere Sensoren 10 Laserstrahlen 11 in Richtung des auf der Transporteinrichtung 2 befindlichen Zahns 4 emittieren und reflektierte Strahlen empfangen, kann eine Information über die gesamte Topographie des Zahns 4 gewonnen werden. Eine derartige Anordnung ist in der Fig. 3 gezeigt.