DD267313A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen pruefen der innenmasse von hohlzylindern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Pruefen der Innenmasse von Hohlzylindern, insbesondere eine Pruefeinrichtung, die ein automatisches Zu- und Abfuehren von Hohlzylindern, vorzugsweise Zylinderlaufbuchsen, aufweist. Dabei werden an einer Messstation die Innenmasse der Hohlzylinder mit dafuer ueblichen Messwerkzeugen gemessen und eine Sortierung entsprechend den ermittelten Toleranzen vorgenommen. Beim Pruefvorgang wird der Hohlzylinder durch eine Zufuehreinrichtung der Transportkette entnommen und dem Messwerkzeug zugefuehrt. Dabei erfolgt eine Zentrierung des Hohlzylinders durch Kopf- und Fusszentrierung. Die erfindungsgemaesse Loesung reduziert die erforderlichen Arbeitsschritte zum Pruefen von Hohlzylindern von 5 auf 3 Verfahrensschritte.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen der Innenmaße von Hohlkörpern. .lit hohen Maßgenauigkeitsanforderungen, insbesondere zum Prüfen der Innendurchmesser von Zylinderlaufbuchsen für die Motorenindustrie.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei den bekannten automatischen Prüfverfahren für das Prüfen der Innendurchmesser von Hohlzylindern werden mindestens folgende Verfahrensschritte nacheinander durchlaufen:

1. Fixieren des Werkstücks

2. Ineinanderfalzung von Meßwerkzeug und Werkstück (Transport des Werkstückes zum Meßwerkzeug bzw. Transport des Meßwerkzeuges zum Werkstück)

3. Meßvorgang

4. Auseinanderführung von Meßwerkzeug und Werkstück (Rücktransport des Werkstückes bzw. des Meßwerkzeuges in dio Ausgangslage)

5. Lösen der Fixierung des Werkstückes

Der Nachteil dieser bekannten Verfahren liegt in der hohen Anzahl der nacheinander auszuführenden Verfahrensschritte. Da diese Schritte die Taktzeit einer Prüfvorrichtung bestimmen, begrenzen sie damit auch ihre Kapazität. Das Fixieren des Werkstückes erfolgt durch Handhabetechnik, meistens durch Greifer, die das Werkstück an 3 Punkten, bezogen auf den kreisförmigen Umfang, aufnehmen. Der Einsatz diesel Handhabetechnik hat folgende Nachteile:

— Bei schnelleren Bewegungen der Greifer entstehen hohe Massenkräfte, die eine Grenze für ihre Geschwindigkeit und ihre Lebensdauer bilden und damit auch die Produktivität der Prüfvorrichtung negativ beeinflussen.

— Greiftechnik ist immer relativ kompliziert und daher teuer sowie anfällig gegenüber technischen Ausfällen.

— Handhabetechnik ist verbunden mit einem großen Platzbedarf.

— Beim Greifen von Hohlzylindern am äußeren Umfang in 3 Punkten entstehen insbesondere bei dünnwandigen Werkstücken infolge der elastischen Verformung Meßwertverfälschungen.

Es sind nicht nur Prüfvorrichtungen bekannt, bei denen das Werkstück zum Meßwerkzeug geführt wird, sondern auch seiche Vorrichtungen, bei denen das Meßwerkzeug zum Werkstück geführt wird. Eine solche Vorrichtung wird in der DE-OS 3407551, Kl. G01 B 21/00 beschrieben. Bei diesen Hrüfvorrichtungen sind zwar die Kräfte zum Fixieren des Werkstückes und damit auch die Gefahr der Meßwertverfälschungen geringer, aber das Meßwerkzeug besitzt infolge des komplizierten Antriebes und der elastischen Aufhängung mit Selbstzentriereffekt eine sehr hohe Masse, die die Taktzeit und damit die Kapazität ungünstig beeinflußt. Ein solch komplexes Meßwerkzeug ist auch sehr teuer und störanfällig.

Ziel der Erfindung ist es, die Arbeitsproduktivität beim Prüfen der Innenmaße von Hohlkörpern, insbesondere der Innendurchmesser von Zylinderlaufbuchsen entscheidend zu steigern und gleichzeitig die Kosten, die Ausfallzeiten und den Platzbedarf für eine Prüfvorrichtung wesentlich zu senken, ohne dabei die Meßgenauirjkeit gegenüber den bekannten Vorrichtungen zu mindern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen der Innenmaße von Hohlzylindern oder ähnlichen Hohlkörpern, Insbesondere von Zylinderlaufbuchsen zu schaffen, bei denen die Verfahrensschritte und die Massekräfte der beweglichen Teile entscheidend verringert werden. Erfindungsgemäß wird dies durch ein Verfahren gelöst, bei dem das Fixieren des Werkstückes und das Ineinanderfügen von Werkstück und .Meßgerät, sowie das Auseinanderführen von Meßgerät und Werkstück und das Lösen der Fixierung jeweils gleichzeitig ausgeführt werden.

Durch das Zusammenfassen von jeweils 2 Verfahrensschritten im Gegensatz zu den bekannten Verfahren mit mindestens 5 Arbeitsschritten sind nur noch folgende 3 Verfahrensschritte auszuführen.

1. IneinanderfUhrung von Werkstück und Meßgerät mit gleichzeitiger Fixierung des Werkstückes

2. Meßvorgang

3. Auüeinanderführung von Meßwerkzeug und Werkstück mit gleichzeitigem Lösen der Fixierung des Werkstückes

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Fördersystem, einer Hubeinrichtung, einem Meßwerkzeug und einer Fixiereinrichtung. Die Fixiereinrichtung besteht aus einem festen Fixierring und einem federbelasteten beweglichen in Richtung Meßwerkzeuglängsachse geführten zweiten Fixierring. Das Fördersystem versorgt die Vorrichtung mit Werkstücken und transportiert sie nach erfolgtem Prüfvorgang gesondert nach Qualitätsunterschieden weiter.

Der Prüfvorgang wird eingeleitet mit dem Herausheben des Werkstückes aus dem Fördersystem durch die obene Platte der Hubeinrichtung. Dadurch bewegt sich das hohlzylindrische nun lose auf der Hubplatte stehende Werkstück in Richtung Meßwerkzeug und wird zuerst an dem in diese Richtung weisenden Ende zentriert. Dieses Werkstückende wird erst durch den Innenkegel des starren Fixierringes vorzentriert und dann durch den Innenkegel de* -weiten, beweglichen Ringes genau zentriert. Das Werkstück ist nun an diesem Ende, in radialer Richtung über den gesamten Umfang verteilt, fixiert. Während das Werkstück weiter über das Meßwerkzeug geschoben wird, wird sein noch nicht zentriertes Ende durch den starren Fixierring genau zentriert. Die am beweglichen Fixierring befindlichen Federelemente bewirken ein Abbremsen des Werkstückes bis es vollständig zentrisch fixiert ist. Durch die Drehbewegung des Meßwerkzeuges wird der gesamte innere Umfang des Werkstücke? maßlich analysiert. Nach beendetem Meßvorgang bewegt sich die Plcttedor Hubvorrichtung wieder in Ausgangsstellung. Das Werkstück folgt dieser Bewegung auf Grund der Wirkung der Federelemente und der Schwerkraft. Es wivd ebenfalls in Ausgangslage gebracht und löst sich dabei gleichzeitig von den Fixierringen.

Dadurch wird eine entscheidende Verringerung der Taktzeit, der Störanfälligkeit und des Platzbedarfes weicht. Die meßwertverfälschendun elastischen Verformungen sind weitgehend ausgeschlossen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführunsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Prüfen der Innendurchmesser von hohlzylindrischen Werkstücken schematisch dargestellt.

Figur 1: zeigt die Vorrichtung in Ausgangsstellung. Figur 2: zeigt die Vorrichtung während des Meßvorganges am Werkstück.

Die dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Fördersystem 1 in Form >>ines Kettenförderers, zum An· und Abtransport der Werkstücke 2, einem Arbeitszylinder 3 mit Hubplatte 4 zum Befördern der hohuylindrischen Werkstück« 2 in Richtung Meßwerkzeugs und einer Fixiereinrichtung 6zum Fixieren der Werkstücke 2 während des Meßvorganges. Die Fixiereinrichtung 6 besteht aus einem mit Innenkegel versehenen festen Fixierring 7 zum Grobzentriei an des Werkstückoberteiles und zum Fixieren des Weikstückunterteiles und einem in Richtung Meßwerkzeug'ängjachse geführten zweiten mit Innenkugel versehenem beweglichen Fixierringes 8 zum Fixieren des Werkstückoberteiles. Dieser bewegliche Fixierring 8 ist mit Gleitbuchsen 9 fest verbunden, die auf Führungsstangen 10 in Richtung Meßwerkzeuglängsachse bewegt werden können. Die Führungubuchsen 3 sind an der Oberseite mit Federelementen 11 verbunden, die ein Abbrennen bei der Aufwärtsbewegung und ein Beschleunigen des beweglichen Führunguringes 8 mit dem hohlzylindrischen Werkstück 2 boi der Abwärtsbewegung bewirken. Der Kettenförderer transportiert die Werkstücke 2 in Richtung Arbeitszylinder 3, der dann eines dieser Werkstücke zum Meßwerkzeug 5 transportiert. Gleichzeitig sorgt die einfach ausgeführte Fixiereinrichtung 6 für eine zentrische Fixierung der Werkstücke 2. Der Meßvorgang wird dann durch das elastisch gelagerte und um seine Längsachse drehbare Meßwerkzeug 5 ausgeführt. Nach beendetem Meßvorgang wird das Werkstück wieder auf das Fördersystem 1 abgesenkt und gleichzeitig aus der Fixierung gelöst. Der Kettenförderer transportiert die Werkstücke dann weiter. Durch Sortiareinrichtungen werden die hohlzylindrischen Werkstücke 2 dann entsprechend ihrer Qualität vom Fördersystem 1 auf den Ausschußspeicher 12 oder den Speicher 13 für gute Buchsen befördert.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch das jeweils gleichzeitige Ausführen der Verfahrensschritte Fixieren bzw. Lösen der Werkstücke und Ineinanderführen bzw. Auseinanderführen von Werkstück und MuSwerkzeug die Taktzeit entscheidend verringert wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß für den Fixiervorgang aufwendige, störanfällige, platzraubende, meßwertverfälschendo und taktzeitverlängernde Greiftechnik verzichtet wunde.

Claims (2)

1. Verfahren zum automatischen Prüfen der Innenmaße von Hohlzylindern, insbesondere der Innendurchmesser von Zylinderlaufbuchsen, gekennzeichnet dadurch, daß die hohlzylindrischen Werkstücke (2) während des Transportes vom Fördersystem (1) zum Meßwerkzeug (5) stufenweise zentriert und fixiert werden und nach dem Meßvorgang während des Rücktransportes zum Fördersystem (1) aus der Fixierung stufenweise gelöst werden.

2. Vorrichtung zum automatischen Prüfen der Innenmaße von Hohlzylindern, insbesondere der Innendurchmesser von Zylinderlaufbuchsen, die durch ein Fördersystem in die Nähe des Meßwerkzeuges gebracht werden und dann durch eine Hubeinrichtung aus dem Fördersystem in Richtung eines rotorisch bewegten Meßwerkzeuges transportiert und nach dem Meßvorgang zum Fördersystem zurücktransportiert werden, gekennzeichnet dadurch, daß das hohlzylindrische Werkstück (2) nach dem Verlassen des Fördersystems (1) durch eine Fixiereinrichtung (6) stufenweise übernommen wird, die aus einem festen Fixierring (7) besteht, der einen Innenkegel und eine zylindrische Führung aufweist, wobei der untere Durchmesser des Innenkegels größer als der Außendurchmesser des Werkstückes ausgeführt ist und einem beweglichen Fixierring (8), der ebenfalls einen Innenkegel und eine zylindrische Führung aufweist und oberhalb der zylindrischen Führung einen Anschlag (14) besitzt, der größer als der Innendurchmesser ausgeführt ist.