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Die Erfindung bezieht sich auf eine Konturprüfanlage zum Prüfen der äusseren und/oder inneren Umrisslinien von Gegenständen, insbesondere zum Prüfen von Rohrenden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Konturprüfanlage zu schaffen, mit der die Massgenauigkeit erfasst, ausgewertet und dokumentiert werden können.
Die erfindungsgemässe Aufgabe wird durch eine Kontrollstation, in der ein Träger, beispielsweise eine Säule für einen drehbaren Arm angeordnet ist, der ein Messgerät mit mindestens einem berührungslosen Abstandsensor trägt, das mittels des Armes in einer oder mehreren Bahnen um den zu prüfenden Gegenstand bewegbar ist, gelöst.
Mit der erfindungsgemässen Konturprüfanlage können Gegestände aller Art überprüft werden. Die Konturprüfanlage eignet sich zur Feststellung der Rundheit, also zum Prüfen von Reifen, Turbinenrädern u. dgl.. Ebenso kann eine Vielzahl geometrischer Formen, wie Vielecke, Bögen, Ellipsen und Kreise überprüft werden. Ein praktisches Beispiel für zu prüfende Gegenstände mit eckiger Kontur sind Lüftungskanäle. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Prüfung von Rohrenden, wobei sowohl die Spitzenden der Rohre von aussen als auch die Rohrglocken von innen überprüft werden können.
Mit entsprechenden Einrichtungen können mit dem Abstandsensor auch andere Bahnen als Kreisbahnen gefahren werden. Durch die Verwendung von kardanischen Aufhängungen kann der Abstandsensor auch in mehreren Ebenen bewegt werden. Die Drehachse des Armes kann beliebig, also neben horizontal auch vertikal oder schräg ausgerichtet sein.
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Vorteilhaft ist-vorgesehen, dass das Messgerät von einem Lasersensor oder eine Kamera gebildet wird. Es können jedoch auch Messgeräte mit induktiven und kapazitiven Sensoren eingesetzt werden.
Um die Konturprüfanlage schnell verschiedenen Konturen und Durchmessern anpassen zu können ist in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Träger eine Säule umfasst, auf der ein Schlitten verfahrbar ist, der den Arm trägt.
Die vom Messgerät erfassten Daten werden an einen Computer weitergeleitet. In den Computer wurde das gewünsche Sollbild des zu prüfenden Gegenstandes eingegeben.
Bei einer Drehung des Armes um 3600 wird die Mittelachse des zu prüfenden Gegenstandes errechnet, mit dem vorher in den Computer eingegebenen Sollbild verglichen und kompensiert. Wird ein vorher Toleranzbe- reich über-oder unterschritten, wird über den Computer die genaue Winkellage des Armes und somit die genaue Fehlerstelle festgehalten.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen eingehend beschrieben, wobei als Ausführungsbeispiel eine Rohrprüfanlage gewählt wurde.
Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Rohrprüfanlage und die Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Kontrollstation.
Die erfindungsgemässe Rohrprüfanlage bzw. Konturprüfanlage weist eine Förderanlage 1 auf, auf die die Beton-
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rohre 2 aufgelegt-werden und auf der sie mittels Förderketten taktweise verschiedenen Prüfstationen zugeführt werden. Als Förderkette wird eine Kombination aus Buchsenförderkette und Schwerlasttransportrollenkette verwendet. Die Buchsenförderkette dient dabei nur als Zugelement. Die 5chwerlasttransportrollenkette ist mit Zentrierrollen versehen, um die Betonrohre 2 aufnehmen zu können. Der Antrieb der Förderketten erfolgt vorzugsweise elektromotorisch. Die Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen werden durch einen Frequenzumformer geregelt.
Zuerst wird das Betonrohr 2 einer Ausrichtstation 3 zugeführt. In der Ausrichtstation werden die Betonrohre 2 exakt positioniert, sodass sie sich in der richtigen Position für die nachfolgenden Mess- bzw. Prüfgeräte befinden.
Die Ausrichtstation 3 besteht aus einem fix montierten Grundgestell 4 und einem Hubgestell 5, welches hydraulisch angehoben werden kann. Auf dem Hubgestell 5 sind zwei Zentrierwalzen 6 gelagert. Eine der Zentrierwalzen ist elektromotorisch angetrieben. So kann das Betonrohr 2 von der Förderkette abgehoben und quer zur Förderrichtung verschoben werden. Die genaue Positionierung des Betonrohres 2 wird mittels einer Bandkantensteuerung realisiert. Nach erfolgter Positionierung wird das Betonrohr 2 wieder in die Förderkette abgesenkt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Betonrohr 2 anschliessend einer Vakuumprüfstation 7 zugeführt.
In der Vakuumprüfstation 7 wird das Betonrohr 2 mit gummibeschichteten Stahldeckeln an beiden Stirnseiten verschlossen und der Innenraum des Betonrohres 2 wird evakuiert. Die Evakuierung erfolgt mittels zweier
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Vakuumpumpen, die im Inneren des Betonrohres 2 ein 60% iges Vakuum erzeugen (60%iges Vakuum entspricht 0, 4 bar Absolutdruck).
Nun wird der Abfall des Vakuums im Betonrohr 2 während der PrÜfdauer mehrmals gemessen und die Daten werden einer Datenverarbeitungsanlage zugeführt. Nach der Prüfung wird das Betonrohr 2 wieder gelüftet. Anschliessend wird das Betonrohr 2 der Kontrollstation 8 für die Rundheit des Rohrendes zugeführt. In dieser Kontrollstation 8 wird vorerst das Spitzende des Betonrohres 2 vermessen.
Die Kontrollstation 8 weist eine Säule 9 auf, an der ein Schlitten 10 verfahrbar ist.
Am Schlitten 10 ist ein Arm 11 drehbar gelagert. Der Arm 11 ist teleskopartig verlängerbar oder verkürzbar.
Am freien Ende des Armes 11 ist das Messgeräte angeordnet, das im Ausführungsbeispiel, wie bereits erwähnt, von einem Lasergerät gebildet wird. Der Arm 11 wird von einem Elektromotor 12 gedreht, wodurch sich das Messger t 13 in einer Kreisbahn um das Rohrende des Betonrohres 2 bewegt.
Der Schlitten 10 ist auf der Säule 9 höhenverschiebbar und kann beispielsweise über eine Kurbel 14 höhenpositioniert werden, damit die Position des. Messgerätes 13 den verschiedenen Rohrdurchmessern angepasst werden kann. Es genügt dabei, wenn die Drehachse 15 des Armes
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Nach erfolgter Messung wird das Betonrohr 2 mit einem nicht gezeigten Tintenstahldrucker beschriftet. Das geprüfte und gekennzeichnete Betonrohr 2 wird in herkömmlicher Weise von der Fördereinrichtung abgenommen und zwischengelagert.
Um die Kontrollvorrichtung verschiedenen Rohrdurchmessern anpassen zu können ist vorgesehen, dass das Messgerat 13 am Arm 11 verfahrbar ist oder dass der Arm 11 te- leskopisch verlängerbar und verkürzbar ist.
Mit der erfindungsgemässen Konturprüfanlage können ebenso die Innendurchmesser und die Glocken von den Rohren gemessen werden. Dazu ist das Messgerät 13 am Arm
11 schwenkbar gelagert.
Die Vermessung des Spitzendes des Betonrohres 2 erfolgt im Ausführungsbeispiel Über ein Lasersystem, das im
Triangulationsprinzip arbeitet. Im Ausführungsbeispiel werden 5500 Punkte am Rohrumfang, d. h. an der Dicht- stelle gemessen.
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The invention relates to a contour testing system for testing the outer and / or inner contour lines of objects, in particular for testing pipe ends.
The object of the invention is to provide a contour testing system with which the dimensional accuracy can be recorded, evaluated and documented.
The object according to the invention is achieved by a control station in which a carrier, for example a column for a rotatable arm, is arranged, which carries a measuring device with at least one non-contact distance sensor, which can be moved in one or more paths around the object to be tested by means of the arm, solved.
Objects of all kinds can be checked with the contour checking system according to the invention. The contour testing system is suitable for determining the roundness, i.e. for testing tires, turbine wheels and the like. Like. A variety of geometric shapes, such as polygons, arcs, ellipses and circles can also be checked. Ventilation ducts are a practical example of objects to be tested with an angular contour. A preferred area of application is the testing of pipe ends, whereby both the spigot ends of the pipes from the outside and the pipe bells can be checked from the inside.
With appropriate devices, the path can also be used to run other orbits than circular orbits. By using gimbals, the distance sensor can also be moved in several planes. The axis of rotation of the arm can be oriented as desired, that is, in addition to horizontally, also vertically or obliquely.
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It is advantageously provided that the measuring device is formed by a laser sensor or a camera. However, measuring devices with inductive and capacitive sensors can also be used.
In order to be able to quickly adapt the contour testing system to different contours and diameters, it is provided in one exemplary embodiment that the carrier comprises a column on which a carriage which carries the arm can be moved.
The data recorded by the measuring device are forwarded to a computer. The desired target image of the object to be checked was entered into the computer.
When the arm is rotated by 3600, the central axis of the object to be checked is calculated, compared with the target image previously entered into the computer and compensated. If a tolerance range is exceeded or fallen below, the exact angular position of the arm and thus the exact point of error is recorded on the computer.
An exemplary embodiment of the invention is described in detail below with reference to the figures in the accompanying drawings, a tube testing system being chosen as the exemplary embodiment.
Fig. 1 shows schematically a side view of the pipe test system according to the invention and Fig. 2 shows a side view of the control station.
The pipe test system or contour test system according to the invention has a conveyor system 1 on which the concrete
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tubes 2 are placed and on which they are conveyed to various test stations by means of conveyor chains. A combination of bushing conveyor chain and heavy-duty transport roller chain is used as the conveyor chain. The bush conveyor chain only serves as a pulling element. The 5 heavy-duty transport roller chain is provided with centering rollers to accommodate the concrete pipes 2. The conveyor chains are preferably driven by an electric motor. The acceleration and deceleration ramps are controlled by a frequency converter.
First, the concrete pipe 2 is fed to an alignment station 3. In the alignment station, the concrete pipes 2 are positioned exactly so that they are in the correct position for the subsequent measuring and testing devices.
The alignment station 3 consists of a fixed base frame 4 and a lifting frame 5 which can be raised hydraulically. Two centering rollers 6 are mounted on the lifting frame 5. One of the centering rollers is driven by an electric motor. The concrete pipe 2 can thus be lifted off the conveyor chain and moved transversely to the conveying direction. The exact positioning of the concrete pipe 2 is realized by means of a belt edge control. After positioning, the concrete pipe 2 is lowered back into the conveyor chain.
In the exemplary embodiment shown, the concrete pipe 2 is then fed to a vacuum test station 7.
In the vacuum test station 7, the concrete pipe 2 is closed with rubber-coated steel lids on both ends and the interior of the concrete pipe 2 is evacuated. The evacuation takes place using two
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Vacuum pumps that generate a 60% vacuum inside the concrete pipe 2 (60% vacuum corresponds to 0.4 bar absolute pressure).
The drop in the vacuum in the concrete pipe 2 is now measured several times during the test period and the data are fed to a data processing system. After the test, the concrete pipe 2 is lifted again. The concrete pipe 2 is then fed to the control station 8 for the roundness of the pipe end. In this control station 8, the tip end of the concrete pipe 2 is initially measured.
The control station 8 has a column 9 on which a carriage 10 can be moved.
An arm 11 is rotatably mounted on the carriage 10. The arm 11 can be extended or shortened telescopically.
At the free end of the arm 11, the measuring device is arranged, which, as already mentioned, is formed by a laser device in the exemplary embodiment. The arm 11 is rotated by an electric motor 12, whereby the measuring device t 13 moves in a circular path around the pipe end of the concrete pipe 2.
The carriage 10 can be displaced in height on the column 9 and can be positioned in height, for example, by means of a crank 14, so that the position of the measuring device 13 can be adapted to the different pipe diameters. It is sufficient if the axis of rotation 15 of the arm
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After the measurement, the concrete pipe 2 is labeled with an inkjet printer, not shown. The tested and marked concrete pipe 2 is removed in a conventional manner from the conveyor and temporarily stored.
In order to be able to adapt the control device to different pipe diameters, it is provided that the measuring device 13 can be moved on the arm 11 or that the arm 11 can be telescopically extended and shortened.
With the contour testing system according to the invention, the inner diameters and the bells of the tubes can also be measured. For this purpose, the measuring device 13 is on the arm
11 pivotally mounted.
The measurement of the tip end of the concrete pipe 2 is carried out in the exemplary embodiment via a laser system which in the
Triangulation principle works. In the exemplary embodiment, 5500 points on the pipe circumference, i. H. measured at the sealing point.