DE3623593A1

DE3623593A1 - Brush manufacturing machine

Info

Publication number: DE3623593A1
Application number: DE19863623593
Authority: DE
Inventors: Walter Steinebrunner; Alfons Zeiher
Original assignee: Anton Zahoransky GmbH and Co
Current assignee: Anton Zahoransky GmbH and Co
Priority date: 1986-07-12
Filing date: 1986-07-12
Publication date: 1988-01-21

Abstract

A brush manufacturing machine (1) (Figure 1) has processing stations (2, 4 to 7) and a light optical measuring and testing device, in particular for checking the bristle area of a brush. The measuring and testing device (10) is arranged so as to be spatially separate from the measuring point (12) at the bristle tufts (11), fibre-optic light guides (13) being provided between the measuring point and the measuring and testing device. The ends facing the specimen are located approximately with a spacing of, for instance, 1 mm at the ends of the bristle tufts so that only the actual measuring point directly is recorded without the risk of environmental influences. Via the fibre-optic light guides, light signals coming from a transmitter (16) are emitted and the resulting light reflections are likewise returned via the fibre-optic light guides (13) to a receiver (17). From the degree of reflection, it is possible to conclude whether a bristle tuft (11) is present or not, or whether this bristle tuft is complete. The transmitter (16) and the receiver (17) preferably belong to a reflex light barrier. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürstenherstellungsmaschine mit einer lichtoptischen Meß- und Prüfeinrichtung, insbesondere zur Kontrolle des Borstenfeldes einer Bürste, mit einer Meßstelle bei diesen Borsten od.dgl.The invention relates to a brush manufacturing machine a light-optical measuring and testing device, in particular to control the bristle field of a brush, with a Measuring point or the like with these bristles.

Zur Kontrolle von Bürsten sind bereits verschiedene Prüf einrichtungen bekannt, die entweder mechanische oder opto elektronische Abtaster für die Bündelkontrolle aufweisen. Problematisch ist hierbei, daß nur eine begrenzte Anzahl von Abtastern bei dem Prüfling, z. B. bei einer Zahnbürste mit eng stehenden Borsten, Platz haben, so daß nur die Mög lichkeit einer seriellen Überprüfung des Borstenfeldes mit entsprechendem Zeitaufwand besteht.There are already various tests for checking brushes known devices that are either mechanical or opto have electronic scanners for bundle control. The problem here is that only a limited number of scanners on the device under test, e.g. B. with a toothbrush with close-fitting bristles, so that only the poss possibility of serial inspection of the bristle field with there is a corresponding amount of time.

Außerdem läßt sich eine solche Prüfeinrichtung nur schwierig direkt beim Prüfling anbringen und es besteht hierbei auch die Gefahr einer Beschädigung dieser Meßeinrichtungen.In addition, such a test facility can be difficult Attach directly to the test object and it also exists the risk of damage to these measuring devices.

Man hat auch schon sogenannte Matrixkameras eingesetzt, mit deren Hilfe das gesamte Borstenfeld in einem Prüfvor gang kontrollierbar ist. Solche Matrixkameras sind jedoch sehr teuer und außerdem hat sich in der Praxis herausge stellt, daß bei Änderungen im Prüffeldhintergrund, insbe sondere bei wechselnden Farben des Bürstenkörpers, Fehl messungen auftreten können.So-called matrix cameras have also been used, with the help of the entire bristle field in one test is controllable. Such matrix cameras are, however very expensive and has also been found in practice provides that changes in the test field background, esp especially with changing colors of the brush body, missing measurements can occur.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bürsten herstellungsmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der einerseits die Meß- und Prüfeinrichtung mit größerem Abstand zum Prüfling angeordnet werden kann und gleichzeitig soll dabei die Meßsicherheit bei sich ändernden Umgebungsbedingungen erhöht werden. Außer dem soll bei vergleichsweise geringem Aufwand bedarfsweise auch die Möglich keit bestehen, einen Teil oder alle Meßstellen bei dem Borstenfeld und dgl. gleichzeitig zu kontrollieren, um kurze Prüfzyklen zu erhalten und um zu sätzlichen Aufwand für Positioniermaßnahmen zu vermeiden.The object of the present invention is a brush to create a manufacturing machine of the type mentioned at the beginning, on the one hand, the measuring and testing device with a larger one Distance to the test object can be arranged and at the same time the Measurement certainty with changing environmental conditions can be increased. Except if necessary, this should also be possible with comparatively little effort speed, part or all of the measuring points in the bristle field and the like. check at the same time in order to obtain short test cycles and to to avoid additional effort for positioning measures.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß die Meß- und Prüfeinrichtung von der Meßstelle bei den Borsten räumlich getrennt angeordnet ist und daß zwischen der Meßstelle und der Meß- und Prüf einrichtung wenigstens eine Lichtzuführung sowie eine Reflexlichtrückführung vorgesehen ist.To solve this problem, the invention proposes in particular that the measuring and testing device from the measuring point at the bristles spatially is arranged separately and that between the measuring point and the measuring and testing device at least one light supply and a reflected light return is provided.

Durch diese räumlich getrennte Anordnung der eigentlichen Meß- und Prüfein richtung einerseits und der Meßstelle(n) andererseits, ist die Prüfeinrich tung wesentlich besser gegen Beschädigung unterbringbar.This spatially separate arrangement of the actual measuring and test units direction on the one hand and the measuring point (s) on the other, is the test facility tion can be accommodated much better against damage.

Eine mögliche Ausführungsform sieht vor, daß für die Lichtzuführung ein ge bündelter Lichtstrahl, insbesondere ein Laserstrahl vorgesehen ist. Von eigener schutzwürdiger Bedeutung und bevorzugt ist es jedoch, wenn für die Lichtzuführung und die Reflexlichtrückführung Lichtleiter od.dgl.faser optische Verbindungen vorgesehen sind. Die Lichtführung kann hierbei weit gehend beliebig erfolgen und außerdem sind Störungen in der Lichtübertra gungsstrecke durch die geschlossene Lichtführung praktisch ausgeschlossen. Dabei ist auch die Plazierung der Prüfeinrichtung weitgehend frei wählbar und kann auch so erfolgen, daß vorhandene Freiräume ausgenutzt werden kön nen. Von wesentlichem Vorteil ist aber auch die Möglichkeit, eine Vielzahl von Meßstellen gleichzeitig kontrollieren zu können, da trotz der beengten Verhältnisse beim Borstenfeld die vergleichsweise dünnen Lichtleiter bis direkt an die jeweilige Meßstelle geführt werden können, auch wenn alle Borstenbündel gleichzeitig kontrolliert werden sollen. Das direkte Heran führen der Lichtleiter bis an die Bündelenden hat darüberhinaus den wei teren erheblichen Vorteil, daß das Meßergebnis praktisch unabhängig von Umgebungs- bzw. Hintergrundveränderungen ist. Somit können auch im Wechsel Bürstenkörper mit unterschiedlicher Farbgebung kontrolliert werden, ohne daß deswegen besondere Maßnahmen hinsichtlich der Meßempfindlichkeit und dgl. getroffen werden müssen.A possible embodiment provides that a ge for the light supply bundled light beam, in particular a laser beam is provided. Of its own protection worthy of protection and preferred, however, if for the light supply and the reflected light return optical fiber or the like optical connections are provided. The lighting can be wide can be done arbitrarily and there are also disturbances in the light transmission range is practically excluded due to the closed light guide. The placement of the test facility is largely freely selectable and can also be done in such a way that existing free spaces can be used nen. Another major advantage is the possibility of a variety of measuring points at the same time, because despite the cramped Conditions in the bristle field up to the comparatively thin light guide can be led directly to the respective measuring point, even if all Bristle bundles should be checked at the same time. The direct approach lead the light guide to the ends of the bundle also has the white tere considerable advantage that the measurement result is practically independent of Ambient or background changes. Thus, alternately Brush bodies with different colors can be checked without that therefore special measures regarding the sensitivity and Like. Must be taken.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß eine der Anzahl der Borstenbündel in wenigstens einer Reihe der Bürste entsprechende Zahl von Lichtleitern oder dgl. vor gesehen sind, deren Enden etwa der Anordnung der Borsten bündel in der jeweiligen Reihe entsprechend angeordnet sind. Es werden hierbei die Borstenbündel reihenweise kontrolliert, so daß man mit einer vergleichweise geringen Zahl von Licht leitern auskommt.An embodiment of the invention provides that one of the Number of bristle bundles in at least one row of Brush appropriate number of light guides or the like are seen, the ends of which roughly the arrangement of the bristles bundles are arranged accordingly in the respective row. The bundles of bristles are checked in rows, so that one with a comparatively small number of light ladders gets along.

Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß für jedes Borstenbündel einer Bürste ein Lichtleiter oder dgl. vorgesehen ist. Somit wird das gesamte Borstenfeld in einem einzigen Prüfvorgang kontrolliert. Diese Anordnung ist aber erst durch Verwendung von Lichtleitern möglich, die bis direkt an die Borstenbündelenden geführt werden können. Zweckmäßigerweise weist die Meß- und Prüfeinrichtung jedem Lichtleiter zugeordnet an dem prüflings-fernen Ende eine Reflexlichtschranke od.dgl. mit Sender und Empfänger auf. Die Kon trolle der Borstenbündel erfolgt somit durch Beleuchtung der Meßstelle mit Licht und Erfassung und Rückmeldung der an der Meßstelle auftreten den Reflexionen.Another preferred embodiment provides that for each bristle bundle of a brush is a light guide or the like. is provided. The entire bristle field is thus in one controlled single test process. But this arrangement is only possible through the use of light guides up to can be led directly to the ends of the bristles. The measuring and testing device expediently points everyone out Optical fibers assigned one at the end distant from the test object Reflex light barrier or the like. with transmitter and receiver. The con The bristle bundle is thus trolled by illuminating the measuring point with light and detection and feedback that occur at the measuring point the reflections.

Dabei besteht auch nach einer Weiterbildung der Erfindung die Möglichkeit, daß der Lichtleiter mehrere Fasern aufweist, wobei ein Teil der Fasern für eine Lichtzuführung zu der Meß stelle und die anderen Lichtleiter-Fasern zur Rückführung des reflektierten Lichtes dienen und wobei die beiden Faser gruppen vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet sind. Dies ergibt eine kompakte und platzsparende Verbin dung zwischen der Meß- und Prüfeinrichtung und den jewei ligen zugeordneten Meßstellen.There is also a further development of the invention the possibility that the light guide has several fibers, a part of the fibers for a light supply to the measuring and the other light guide fibers for return of the reflected light and serve the two fibers groups are preferably arranged concentrically to one another are. This results in a compact and space-saving connection between the measuring and testing equipment and the respective leagues assigned measuring points.

Eine Ausführungsform sieht vor, daß der bzw. die Lichtleiter etwa koaxial zum jeweiligen Borstenbündel oder dgl. angeord net sind. Hierbei ergeben sich günstige Reflexionswerte und somit eine gute Erfaßbarkeit von Bestückungsfehlern, auch wenn nur ein Teil der Borsten eines Bündels vorhanden sind. Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß der bzw. die Lichtleiter zum jeweils zu überprüfenden Borstenbündel schräg verlaufend angeordnet sind und daß der Lichtleiter zur Längserstreckung des Bündels vorzugsweise in einem Winkel von etwa 20° angeordnet ist. In Versuchen hat sich herausgestellt, daß diese Anordnung in Fällen vorteilhaft ist, wo vom Bürstenkörper her starke Reflexionen ausgehen, die insbesondere bei fehlendem Borstenbündel verstärkt auf treten. Durch die schräge Anordnung wird in diesen Fällen eine Fehlmessung vermieden.One embodiment provides that the light guide or light guides arranged about coaxially to the respective bristle bundle or the like are not. This results in favorable reflection values and thus a good detectability of assembly errors, too if only part of the bristles of a bundle are present. Another embodiment provides that the or Light guide to the bristle bundle to be checked in each case are arranged obliquely and that the light guide for longitudinal extension of the bundle, preferably in one An angle of approximately 20 ° is arranged. Tried out found that this arrangement is advantageous in cases is where there are strong reflections from the brush body, which in particular when the bristle bundle is missing to step. The oblique arrangement in these cases an incorrect measurement avoided.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß für die zu überprüfende Bürste ein relativ zu den Lichtleitern po sitionierbarer und mit einem Positionierantrieb verbundener Werkstückhalter vorgesehen ist. Der Werkstückhalter kann dabei gegebenenfalls auch mit dem Positionierantrieb einer Stopfvorrichtung bzw. einer Bohrvorrichtung verbunden sein, da hierbei ebenfalls entsprechende Positionierbewe gungen durchgeführt werden. Dies gilt bei einer Prüfanord nung mit einem Lichtleiter. Bei mehreren Lichtleitern bzw. einer vollen Bestückung entsprechend der Borstenbündel- Anzahl, müssen entsprechend weniger Positionierbewegungen bzw. nur eine Positionierbewegung durchgeführt werden.A preferred embodiment provides that for the checking brush a po relative to the light guides Can be positioned and connected with a positioning drive Workpiece holder is provided. The workpiece holder can if necessary also with the positioning drive Tamping device or a drilling device, since corresponding positioning movements are also involved be carried out. This applies to an inspection order with an optical fiber. With multiple light guides or full assembly according to the bristle bundle Number, correspondingly fewer positioning movements or only one positioning movement can be carried out.

Zweckmäßigerweise sind die der Meßstelle zugewandte Licht leiterenden in einem gemeinsamen Prüfkopf gegebenenfalls lösbar gehalten. Dieser Prüfkopf kann entsprechend der An ordnung der Borstenbündel unter Berücksichtigung einer gegebenenfalls vorhandenen Schränkung einzelner Borsten bündel Aufnahmebohrungen aufweisen, in die dann die Enden der Lichtleiter eingesetzt sind.The light facing the measuring point is expedient if necessary, in a common test head kept detachable. This probe can be used in accordance with the An order of the bristle bundles taking into account a any existing set of individual bristles have bundle receiving holes into which the ends the light guide are used.

Zweckmäßigerweise weisen die Lichtleiter an ihren dem Prüf ling zugewandten Ende einen etwa dem Borstenbündel-Durch messer entsprechenden Durchmesser vorzugsweise von etwa 1 mm auf. Dadurch können auch sehr feine Bürsten mit eng stehenden Borstenbündeln überprüft werden, wobei auch bei solchen Bürsten eine komplette Bestückung mit Lichtleitern entsprechend der Anzahl der vorhandenen Borstenbündel er folgen kann.The light guides expediently point to the test end facing the bristle bundle through corresponding diameter preferably of about 1 mm on. This allows even very fine brushes with tight standing bundles of bristles are checked, also with such brushes are completely equipped with light guides according to the number of existing bristle bundles can follow.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den wei teren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.Additional embodiments of the invention are in the white other subclaims. Below is the Invention with its essential details based on Embodiments explained in more detail.

Es zeigt etwas schematisiert:It shows something schematically:

Fig. 1 Eine Gesamtansicht einer Bürstenherstellungsma schine mit verschiedenen Bearbeitungsstationen sowie einer Meß- und Prüfeinrichtung für das Borstenfeld, Fig. 1 is an overall view of a machine with Bürstenherstellungsma different processing stations as well as a measuring and checking device for the bristle array,

Fig. 2 eine Meß- und Prüfeinrichtung mit einer der Anzahl der Borstenbündel entsprechenden Anzahl von Licht leitern, Fig. 2 shows a measuring and checking device with the number of bristle bundle conductors corresponding number of light,

Fig. 3 eine Teilschnittdarstellung eines Prüfkopfes mit darin lösbar gehaltenen Lichtleiterenden, Fig. 3 is a partial sectional view of a probe with is releasably held light guide ends,

Fig. 4 eine Teildarstellung eines Prüfkopfes mit darin befindlichen Lichtleiterenden, die entsprechend dem durch die Borstenenden des Borstenfeldes ge bildeten Profil angeordnet sind, Fig. 4 is a partial illustration of a test head with light conductor ends therein, which are arranged according to the ge by the bristle ends of the bristle field formed profile,

Fig. 5 und 6 eine Meßanordnung mit Lichtleitern, die in einer Querreihe eines Borstenbündel-Feldes angeordnet sind, Fig. 5 and 6, a measuring device with optical fibers which are arranged in a transverse row of a bristle bundle array,

Fig. 7 eine Aufsicht eines unbestückten Bürstenkörpers, Fig. 7 is a plan view of an unoccupied brush body,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer Meß- und Prüfeinrichtung mit feststehendem Prüfling und positionierbarer Meßanordnung, Fig. 8 is a side view of a measuring and checking device with a fixed specimen and positionable measuring arrangement,

Fig. 9 eine Anordnung mit koaxial zu den Borstenbündeln angeordnetem Lichtleiter, Fig. 9 shows an arrangement with coaxial to the bristle bundles arranged light conductor,

Fig. 10 eine etwa Fig. 9 entsprechende Ansicht, hier jedoch die Situation bei einem fehlenden Borstenbündel, Fig. 10 is an example Fig. 9 corresponding view, but here the situation of a lack of bristle bundles,

Fig. 11 eine Anordnung mit V-förmig zueinander verlau fenden Lichtleitern und Fig. 11 shows an arrangement with V-shaped mutually duri fenden optical fibers and

Fig. 12 eine Anordnung mit schräg zu dem zu überprüfenden Borstenbündel angeordneten Lichtleiter. Fig. 12 shows an arrangement with an angle to the disposed to be checked bristle bundle light guide.

Eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Bürstenherstel lungsmaschine 1 ist hier als Karussellmaschine ausgebil det. Sie weist eine Zuführstation 2 für Bürsten körper 3, eine Stopfstation 4, eine Abscherstation 5, eine Schleifstation 6 und eine Abgabestation 7 sowie eine Prüfstation 8 zum Überprüfen des Borstenfeldes 9 auf. Die bei der Prüfstation 8 angeordnete und auch anhand der weiteren Figuren näher erläuterte Meß- und Prüfeinrich tung 10 arbeitet auf lichtoptischer Basis. Mit ihr kann das Borstenfeld auf vollständige und vollzähliche Be stückung mit Borstenbündeln 11 überprüft werden. Erfindungsgemäß ist nun die Meß- und Prüfeinrichtung 10 von der eigentlichen Meßstelle 12 bei den Borstenbündeln 11 räumlich getrennt angeordnet, wobei zwischen der Meß stelle und der Meß- und Prüfeinrichtung Lichtleiter 13 vorgesehen sind. Solche Lichtleiter weisen einen ver gleichsweise kleinen Querschnitt von z. B. einem Milli meter auf, so daß auch eine größere Anzahl solcher Licht leiter 13 bis zu den eng stehenden Borstenbündeln geführt werden können. Dies wäre bei direkter Anordnung der Meß- und Prüfeinrichtung bei der bzw. den Meßstellen 12 nicht oder nur begrenzt möglich. Außerdem würde dann auch die Gefahr einer Beschädigung der Meß- und Prüfeinrichtung 10 in erhöhtem Maße bestehen.A schematically shown in Fig. 1 brush manufacturing machine 1 is ausgebil det here as a carousel machine. It has a feed station 2 for brush body 3 , a tamping station 4 , a shearing station 5 , a grinding station 6 and a delivery station 7 and a test station 8 for checking the bristle field 9 . The arranged at the test station 8 and also explained in more detail with reference to the other figures, the measuring and testing device 10 operates on a light-optical basis. With it, the bristle field can be checked for complete and complete loading with bristle bundles 11 . According to the invention, the measuring and testing device 10 is now spatially separated from the actual measuring point 12 at the bristle bundles 11 , light guide 13 being provided between the measuring point and the measuring and testing device. Such light guides have a comparatively small cross section of z. B. a milli meter, so that a larger number of such light conductors 13 can be performed up to the tight bundles of bristles. This would not be possible or only possible to a limited extent if the measuring and testing device were arranged directly at the measuring point (s) 12 . In addition, there would also be an increased risk of damage to the measuring and testing device 10 .

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung der lichtoptischen Meß- und Prüfeinrichtung 10 besteht einerseits die Mög lichkeit, mit einem einzigen Lichtleiter 13 die verschie denen Borstenbündel-Positionen nacheinander anzufahren und jeweils zu überprüfen, ob das Borstenbündel vorhanden ist bzw. ob das Borstenbündel vollständig ist. Eine solche Vorrichtung mit einem positionierbaren Lichtleiter 13 ist in Fig. 8 gezeigt. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, daß mehrere Lichtleiter 13 nebeneinander z.B. entsprechend der Anordnung einer Längs- oder einer Querreihe des Borstenfeldes der Bürste angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform wird die Lichtleiterreihe jeweils nur in Querrichtung positioniert, bis alle Borstenbündelplätze überprüft sind. Man kommt hier mit weniger Positionieraufwand und geringerer Zykluszeit für den Gesamtprüfvorgang aus.In the embodiment of the light-optical measuring and testing device 10 according to the invention there is on the one hand the possibility to approach the various bristle bundle positions one after the other with a single light guide 13 and to check in each case whether the bristle bundle is present or whether the bristle bundle is complete. Such a device with a positionable light guide 13 is shown in FIG. 8. On the other hand, there is also the possibility that a plurality of light guides 13 are arranged next to one another, for example in accordance with the arrangement of a longitudinal or a transverse row of the bristle field of the brush. In this embodiment, the light guide row is only positioned in the transverse direction until all of the bristle bundle positions have been checked. You can get by with less positioning effort and less cycle time for the entire test process.

Weiterhin kann für jedes Borstenbündel einer Bürste 14 ein Lichtleiter 13 vorgesehen sein. Eine solche Anordnung ist in Fig. 2 gezeigt.Furthermore, a light guide 13 can be provided for each bristle bundle of a brush 14 . Such an arrangement is shown in FIG. 2.

Die Meß- und Prüfeinrichtung 10 weist zweckmäßigerweise an dem dem Prüfling abgewandten Ende der Lichtleiter 13 jedem Licht leiter zugeordnet eine Reflexlichtschranke 15 mit einem Sen der 16 und einem Empfänger 17 auf. Mit Hilfe des Lichtsenders 16 wird durch den jeweiligen Lichtleiter 13 Licht an die Meß stelle 12 geführt und das vom Borstenbündel 11 reflektierte Licht wird dann ebenfalls über einen Lichtleiter 13 dem Empfän ger 17 zugeführt. Aus dem Maß der Reflexion kann darauf ge schlossen werden, ob bei der Meßstelle 12 ein Borstenbündel vor handen ist und ob dieses Borstenbündel vollständig ist. Zweckmäßigerweise werden Faser-Lichtleiter verwendet, wobei ein Teil der Fasern mit dem Sender 16 verbunden sind und für die Lichtzuführung zu der Meßstelle dienen und wobei die anderen Lichtleiter-Fasern zur Rückführung des reflektierten Lichtes dienen und entsprechend mit dem Empfänger 17 verbunden sind. Die beiden Fasergruppen eines solchen Lichtleiters 13 sind dabei zweckmäßigerweise konzentrisch zueinander angeordnet, wobei vorzugsweise die Senderfasergruppe zentral und die Empfänger-Fasergruppe konzentrisch um diese herum angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine gute Meßempfindlichkeit. The measuring and testing device 10 expediently has at the end of the light guide 13 facing away from the test object, each light guide assigned a reflective light barrier 15 with a sensor 16 and a receiver 17 . With the help of the light transmitter 16 , light is guided through the respective light guide 13 to the measuring point 12 and the light reflected from the bristle bundle 11 is then also supplied to the receiver 17 via a light guide 13 . From the degree of reflection, it can be concluded whether a bundle of bristles is present at the measuring point 12 and whether this bundle of bristles is complete. It is expedient to use fiber light guides, some of the fibers being connected to the transmitter 16 and serving for the light supply to the measuring point, and the other light guide fibers serving for returning the reflected light and being connected accordingly to the receiver 17 . The two fiber groups of such a light guide 13 are expediently arranged concentrically to one another, the transmitter fiber group preferably being arranged centrally and the receiver fiber group being arranged concentrically around them. This results in good sensitivity.

In den Fig. 1 bis 10 sind die Lichtleiter 13 etwa koaxial zum jeweiligen Borstenbündel angeordnet. In den gezeigten Aus führungsbeispielen sind Bürsten mit paralleler Borstenbündel anordnung gezeigt. Bei geschränkt angeordneten Borstenbündeln sind dementsprechend auch die Lichtleiter 13 entsprechend die ser Bündelrichtung angeordnet. Mit dieser koaxialen Positio nierung zwischen Lichtleiter 13 und Borstenbündel 11 ergibt sich eine hohe Meßauflösung.In FIGS. 1 to 10, the light conductor 13 are arranged approximately coaxially to the respective bristle bundle. In the exemplary embodiments shown, brushes with a parallel bristle bundle arrangement are shown. In the case of bristle bundles arranged in an inclined manner, the light guides 13 are accordingly also arranged in accordance with this bundle direction. This coaxial positioning between the light guide 13 and the bristle bundle 11 results in a high measurement resolution.

In bestimmten Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn die in Fig. 11 oder in Fig. 12 gezeigte Anordnung der Lichtleiter 13 vorgesehen ist. In Versuchen hat sich nämlich herausge stellt, daß bei bestimmten Materialien für den Bürstenkörper 3 und auch bei bestimmten Farben der Borstenbündel und auch des Bürstenkörpers 3 Fehlmessungen auftreten können, wenn bei ei nem fehlenden Borstenbündel (vgl. Fig. 10) die Reflexion durch den Bürstenkörper 3 so groß ist, daß dadurch das Vorhandensein eines Borstenbündels 11 vorgetäuscht ist. Bei den Anordnungen gem. Fig. 11 bzw. Fig. 12 wird in diesen besonderen Fällen eine Fehlmessung vermieden, da bei einem fehlenden Borstenbündel der Lichtstrahl nicht auf den Bürstenkörper 3 trifft. Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 sind der Sender-Lichtleiter und der Empfänger-Lichtleiter getrennt geführt und weisen in Ver längerung schräg auf die jeweilige Meßstelle 12. Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführung ist ein Lichtleiter mit koaxialen Sende- und Empfängerlichtleiter-Fasern vorgesehen, wobei die ser Lichtleiter 13 zum jeweils zu überprüfenden Borstenbündel vorzugsweise in einem Winkel von etwa 20° angeordnet ist.In certain cases, however, it can be advantageous if the arrangement of the light guides 13 shown in FIG. 11 or in FIG. 12 is provided. Experiments have shown that incorrect measurements can occur with certain materials for the brush body 3 and also with certain colors of the bristle bundle and also of the brush body 3 if the reflection through the brush body occurs with a missing bristle bundle (see FIG. 10) 3 is so large that the presence of a bristle bundle 11 is simulated. In the arrangements according to In these special cases, FIG. 11 or FIG. 12 prevents an incorrect measurement, since if the bundle of bristles is missing, the light beam does not strike the brush body 3 . In the embodiment according to FIG. 11, the transmitter light guide and the receiver light guide are guided separately and point obliquely in the extension to the respective measuring point 12 . In the embodiment shown in FIG. 12, a light guide with coaxial transmitter and receiver light guide fibers is provided, the light guide 13 being preferably arranged at an angle of approximately 20 ° to the bristle bundle to be checked in each case.

Um eine genaue Lagefixierung der dem Prüfling zugewandten Lichtleiterenden entsprechend der Anordnung der Borstenbün del zu erhalten, sind die dem Prüfling zugewandten Lichtlei terenden in einem gemeinsamen Prüfkopf 18 gehalten (vgl. auch Fig. 2 bis 4). Ein solcher Prüfkopf 18 kann entsprechend der Anordnung der Aufnahmelöcher 19 in einem Bürstenkörper 3 (vgl. Fig. 7) für Borstenbündel 11 angeordnete Durchgangslochungen aufweisen, in die die Lichtleiterenden fest oder ggf. auch lösbar eingesetzt sind. Im letzteren Falle besteht die Mög lichkeit, durch Umstecken der Lichtleiterenden und Verwen dung verschiedener Prüfköpfe 18 eine schnelle Anpassung an unterschiedliche Bürsten bzw. Borstenbündel-Anordnungen vor nehmen zu können. Bei dem Prüfkopf 18 gem. Fig. 3 ist gut er kennbar, daß zwischen zwei äußeren Deckplatten 20 eine Zwi schenlage 21 aus elastischem Material vorgesehen ist. Die beiden Deckplatten werden durch Schrauben zusammengehalten. Bei gelockerten Schrauben und praktisch keiner Druckbeauf schlagung der Zwischenlage 21 können die Lichtleiterenden eingesetzt werden und anschließend werden die Lichtleiter enden durch eine beim Zusammenpressen der Zwischenlage durch die beiden Deckplatten 20 auftretende Materialverdrängung gut festgelegt.In order to obtain a precise positional fixation of the light guide ends facing the test specimen in accordance with the arrangement of the bristle bundles, the light guide ends facing the test specimen are held in a common test head 18 (cf. also FIGS. 2 to 4). Such a test head 18 can, according to the arrangement of the receiving holes 19 in a brush body 3 (see FIG. 7) for bristle bundles 11 , have through holes arranged in which the light guide ends are fixed or, if appropriate, also releasably inserted. In the latter case, there is the possibility of being able to quickly adapt to different brushes or bristle bundle arrangements by repositioning the light guide ends and using different test heads 18 . In the test head 18 acc. Fig. 3 is well he can be seen that between two outer cover plates 20 an inter mediate layer 21 is provided from elastic material. The two cover plates are held together by screws. With loosened screws and practically no pressurization of the intermediate layer 21 , the light guide ends can be used and then the light guide ends are fixed by a material displacement that occurs when the intermediate layer is pressed together by the two cover plates 20 .

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Lichtleiterenden entsprechend dem Profilverlauf der Borsten bündelenden einer Bürste 14 angeordnet. Dadurch ist der Meß abstand zwischen Borstenbündelende und dem diesem zugewand ten Ende der Lichtleiter gleich. Dieser Abstand ist sehr ge ring und beträgt in der Praxis etwa 1 bis 2 mm. Durch diesen geringen Abstand wird eine hohe Meßsicherheit erreicht, da Meßhintergrund- bzw. Umgebungsveränderungen sich praktisch nicht auf die Messung auswirken. Wie bereits vorerwähnt, können die Lichtleiter an ihren dem Prüfling zugewandten Ende einen etwa dem Borstenbündel-Durchmesser entsprechen den Durchmesser, z.B. von 1 mm aufweisen. Da die Borsten bündel mit Abstand zueinander angeordnet sind, können je doch entsprechend den Platzverhältnissen auch Licht leiter mit etwas größerem Durchmesser eingesetzt werden. In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the light guide ends are arranged in accordance with the profile profile of the bristle ends of a brush 14 . As a result, the measuring distance between the end of the bristle bundle and the end of the light guide facing this end is the same. This distance is very ge ring and is in practice about 1 to 2 mm. This small distance achieves a high degree of measurement certainty, since changes in the background or the environment have practically no effect on the measurement. As already mentioned, the light guides at their end facing the test object can have a diameter corresponding approximately to the bristle bundle diameter, for example of 1 mm. Since the bristles are arranged at a distance from each other, depending on the space available, light guides with a slightly larger diameter can also be used.

Bei einem Prüfkopf, der eine geringere Anzahl von Lichtlei tern hält als der Anzahl der Borstenbündel 11 einer Bürste 14 entspricht, ist eine Relativpositionierbewegung zwischen den Lichtleiterenden und dem Borstenfeld 9 erforderlich. Da zu besteht, wie in Fig. 8 erkennbar, die Möglichkeit, den Bür stenkörper 3 fest einzuspannen und einen oder mehrere Licht leiter 13 relativ dazu zu positionieren. Als Lichtleiter wer den hier und vorzugsweise auch in den anderen Anwendungsfäl len flexible Lichtleiter, insbesondere Kunststoff-Lichtleiter verwendet. Zur Steuerung der Positionierbewegung des bzw. der Lichtleiterenden ist eine der Borstenbündelanordnung entspre chende Lochmaske 22 sowie eine damit zusammenarbeitende, mit einer Positionierantriebs-Steuerung verbundene Abtasteinrich tung in Form einer Lichtschranke 23 vorgesehen. Der in zwei Koordinatenrichtungen arbeitende Positionierantrieb 24 gem. Fig. 8 ist einerseits mit dem Lichtleiterende bzw. einem ent sprechenden Prüfkopf sowie mit der Abtasteinrichtung verbun den. Bei der Abtasteinrichtung kann anstatt einer Lochmaske 22 mit Lichtschranke 23 auch ein Markenleser od.dgl. angeord net sein. Die Positionierdaten der einzelnen Borstenbündel können entweder als vorgegebene X-Y-Daten eingegeben werden oder aber sie können auch durch einen Lese-Lauf beim Über fahren des Borstenfeldes mit Hilfe des bzw. der Lichtlei ter 13 von einer fertigen und kontrollierten Bürste einge lesen werden.In a test head that holds a smaller number of Lichtlei tern than the number of bristle bundles 11 corresponds to a brush 14 , a relative positioning movement between the light guide ends and the bristle field 9 is required. Since there is, as can be seen in Fig. 8, the ability to firmly clamp the brush body 3 and to position one or more light guides 13 relative thereto. As a light guide who used here and preferably also in other applications len flexible light guide, in particular plastic light guide. To control the positioning movement of the light guide ends, a perforated mask 22 corresponding to the bristle bundle arrangement and a cooperating scanning device connected to a positioning drive control are provided in the form of a light barrier 23 . The positioning drive 24 working in two coordinate directions according to FIG. Fig. 8 is on the one hand verbun with the light guide end or a corresponding test head and with the scanning device. In the scanning device instead of a shadow mask 22, a tag reader can or the like with light barrier 23rd be arranged. The positioning data of the individual bristle bundles can either be entered as predefined XY data or they can also be read in by a finished and controlled brush by a read run when the bristle field is moved over with the aid of the light guide 13 .

In Abwandlung zu der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform kann für die zu überprüfende Bürste auch ein relativ zu den Licht leitern positionierbarer und mit einem Positionierantrieb ver bundener Werkstückhalter vorgesehen sein.In a modification of the embodiment shown in FIG. 8, a workpiece holder that can be positioned relative to the light guides and is connected to a positioning drive can also be provided for the brush to be checked.

Beim Programmieren der elektronischen Steuerung kann auch noch mitberück sichtigt werden, daß das Borstenfeld 9 aus Borstenbündeln 11 unterschied licher Farbe bestehen kann. Dementsprechend ergeben sich auch unterschied lich Reflexionsgrade. Beim Programmieren kann dies durch entsprechend ange paßte Schwellwerteinstellungen kompensiert werden, so daß auch bei Borsten feldern mit unterschiedlich farbigen Borstenbündeln trotz der dadurch auf tretenden Grund-Reflexionsunterschiede, auch die durch teilweise oder ganz fehlende Borstenbündel auftretenden Reflexionsunterschiede sicher erkannt werden können. When programming the electronic control can also be considered that the bristle field 9 can consist of bristle bundles 11 of different colors. Accordingly, there are also different degrees of reflection. When programming, this can be compensated for by appropriately adjusted threshold value settings, so that even with bristle fields with differently colored bristle bundles, despite the resulting basic reflection differences, the reflection differences occurring due to partially or completely missing bristle bundles can also be reliably detected.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind die Sender- Lichtleiterfasern und die Empfänger-Lichtleiterfasern jeweils getrennt zu einem Empfangsgerät 17 bzw. zu einem Sendergerät 16 geführt. Die zu den Reflexlichtschranken gehörenden Sender und Empfänger können aber auch in einer Baueinheit vereint sein. An den oberen Enden der Sende- und Empfangsgeräte ist noch angedeutet, daß auch noch weitere Lichtleiter bedarfs weise bei dem Sendergerät bzw. dem Empfängergerät anschließ bar sind.In the embodiment shown in FIG. 2, the transmitter optical fibers and the receiver optical fibers are each routed separately to a receiver device 17 and to a transmitter device 16 , respectively. The transmitters and receivers belonging to the reflex light barriers can also be combined in one unit. At the upper ends of the transmitting and receiving devices, it is also indicated that other light guides can also be connected to the transmitter device or the receiver device, if necessary.

Auch bei der Anordnung gem. Fig. 5 und 6 sind für jeden Licht leiter 13 getrennte Zuführungen von Lichtleiterfasern zu dem Sender 16 bzw. dem Empfänger 17 dargestellt. Bei der hier ge zeigten Ausführungsform werden gleichzeitig in einer Quer reihe der Bürste angeordnete Borstenbündel 11 überprüft. Nach einer Positionierbewegung in Richtung des Pfeiles Pf 1 in Fig. 6 um eine Querreihe weiter, erfolgt dann der nächste Prüfvorgang.According to the arrangement. FIGS. 5 and 6 are shown conductor for each light 13 separate feeds of optical fibers to the transmitter 16 and the receiver 17. In the embodiment shown here, bristle bundles 11 arranged in a transverse row of the brush are checked simultaneously. After a positioning movement in the direction of arrow Pf 1 in FIG. 6 one row further, the next test procedure then takes place.

Erwähnt sei noch, daß bei der Meß- und Prüfeinrichtung 10 durch Verwendung eines sogenannten Multiplexers eine unter schiedliche Anzahl von Sendern 16 bzw. Empfängern 17 vorge sehen sein kann. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, nur einen Empfänger und eine der Borstenbündelzahl entsprechende Anzahl von Sendern vorzusehen, wobei dann die einzelnen Reflex signale zeitlich nacheinander dem einen Empfänger zugeführt werden. In umgekehrter Weise kann auch zeitlich nacheinander von einem einzigen Sender 16 ein Sendesignal in eine Viel zahl von Lichtleitern 13 eingespeist werden. Schließlich kann durch einen Multiplexer sowohl empfängerseitig als auch sen derseitig mit jeweils nur einem Sender oder einem Empfänger sowie einem dazwischen befindlichen Multiplexer gearbeitet werden.It should also be mentioned that in the measuring and testing device 10 by using a so-called multiplexer a different number of transmitters 16 or receivers 17 can be seen easily. For example, there is the possibility of providing only one receiver and a number of transmitters corresponding to the number of bristle bundles, the individual reflex signals then being supplied to the one receiver in time. In the reverse manner, a transmission signal can be fed into a large number of optical fibers 13 in succession from a single transmitter 16 . Finally, a multiplexer can be used both on the receiver side and on the transmitter side with only one transmitter or one receiver and a multiplexer located between them.

Die vorbeschriebene Meß- und Prüfeinrichtung 10 kann außer zur Kontrolle des Borstenfeldes 9 auch an anderer Stelle ein gesetzt sein, beispielsweise zur Überprüfung eines Stempel aufdruckes, zur Kontrolle der Bürstenkörperfarbe und dgl. Prinzipiell ist ein Einsatz überall dort möglich, wo sich bei Soll-Abweichungen unterschiedliche Reflexionsgrade ergeben.The above-described measuring and testing device 10 can be used in addition to checking the bristle field 9 at another point, for example for checking a stamp imprint, for checking the brush body color and the like. In principle, use is possible wherever there are deviations from the target result in different degrees of reflection.

Die Meß- und Prüfeinrichtung 10 mit Lichtleitern 13, Prüf kopf 18 sowie der Aufnahme und dgl. für den Prüfling, kann auch als bedarfsweise einsetzbares Modul ausgebildet sein, so daß diese Einrichtung auch nachträglich bzw. bei Bedarf problemlos an eine vorhandene Bürstenherstellungsmaschine montierbar ist.The measuring and testing device 10 with light guides 13 , test head 18 and the receptacle and the like. For the test specimen, can also be designed as a module that can be used as required, so that this device can also be retrofitted or, if necessary, easily installed on an existing brush manufacturing machine.

Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in be liebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the claims and the drawing features shown can be both individually and in be any combination with each other be essential to the invention.

Claims

1. Brush manufacturing machine with a light-optical measuring and checking device, in particular for checking the bristle field of a brush, with a measuring point for the bristles or the like, characterized in that the measuring and testing device ( 10 ) from the measuring point ( 12 ) at the Bundle bristles ( 11 ) or the like. is arranged spatially separated and that at least one light supply and a reflected light return is provided between the measuring point and the measuring and testing device.

2. Machine in particular according to claim 1, characterized in that for the light supply and the reflected light return light guide ( 13 ) or the like. fa seroptic connections are provided.

3. Machine according to claim 2, characterized in that one of the number of bristle bundles ( 11 ) in at least one row of the brush corresponding number of light guides ( 13 ) or the like. are provided, the ends of which are arranged approximately in accordance with the arrangement of the bristle bundles in the respective row.

4. Machine according to claim 2, characterized in that for each bristle bundle ( 11 ) of a brush ( 14 ) an optical fiber ( 13 ) or the like. is provided.

5. Machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the measuring and testing device ( 10 ) assigned to each light guide ( 13 ) at the end remote from the test specimen or the like. with transmitter ( 16 ) and receiver ( 17 ).

6. Machine according to one of claims 1 to 4, characterized records that for several light emitters or light reflex temp catch a light reflex receiver or a light sensor of and for a delayed dispatch or query Multiplexer is provided.

7. Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the light guide ( 13 ) has a plurality of fibers and part of the fibers for a light supply to the measuring point ( 12 ) and the other light guide fibers for the return of the reflected Serve light and that the fiber groups are preferably arranged concentrically to each other.

8. Machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the or the ends located at the measuring point of the light guide ( 13 ) and the individual bristles or the bristle field of a brush ( 14 ) are posi tionable relative to each other.

9. Machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the light guide facing the measuring point are held detachably in a common test head ( 18 ).

10. Machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the (the) light guide ( 13 ) or the like approximately coaxially to the respective bristle bundle ( 11 ). is (are) arranged.

11. Machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the (the) light guide ( 13 ) to the bristle bundle ( 11 ) to be checked in each case is (are) inclined and that the light guide for longitudinal extension of the bundle is preferably in is arranged at an angle of about 20 °.

12. Machine according to one of claims 1 to 9, characterized records that for each a bundle of bristles in their end region approximately V-shaped light guides or Optical fibers are provided, the extension Rich an intersection at the free end of the bristles form bundles, and that one light guide to light guide and the other for returning light reflections serve.

13. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that a rela tive to the light guides ( 13 ) positionable and connected to a positioning drive workpiece holder is provided for the brush to be checked.

14. Machine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the test head ( 18 ) or the like. is movable and positionable with one or more light guide ends relative to the bristle field and that the light guides are designed as flexible light guides.

15. Machine according to claim 14, characterized in that for controlling the positioning movement of the light guide ends or the test head ( 18 ) one of the brush bundle arrangement corre sponding perforated mask ( 22 ) and a cooperating with a positioning drive control scanning device, such as a light barrier is provided and that the positioning drive is connected to the light guide end or the test head and the scanning device.

16. Machine according to one of claims 1 to 15, characterized in that the light guide ( 13 ) at its end facing the test specimen has a diameter corresponding to the bristle bundle diameter, preferably of approximately 1 mm.

17. Machine according to one of claims 1 to 16, characterized records that the measuring and testing device with optical fibers, Test head as well as the holder and the like for the test object, as module or the like which can be used as required. is trained.

18. Machine according to one of claims 1 to 17, characterized records that the distance of the light guide ends from the ends the bristle bundle or the like. during the measurement a few milli meter, preferably about 1 to 2 mm.

19. Machine according to one of claims 1 to 18, characterized records that the light guide ends approximately according to the profile formed by the bristle ends of the bristle field are arranged.

20. Machine according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that a bundled for the light supply Light beam, in particular a laser beam is provided.

21. Machine according to one of claims 1 to 20, characterized in that the measuring and testing device ( 10 ) has at least two adjustable or callable by means of a program threshold settings for checking bristle bundles with different basic reflectance.