DD276446A1

DD276446A1 - MEASURING ARRANGEMENT FOR DETECTING METALLICALLY SURFACED SURFACES BY EMITTING WITH THE RADIANT STEEL GRAIN

Info

Publication number: DD276446A1
Application number: DD32109588A
Authority: DD
Inventors: Martin Guenther; Werner Schober
Original assignee: Verkehrswesen Hochschule
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1988-10-26
Publication date: 1990-02-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messanordnung zur Erkennung metallisch blanker Oberflaechen bei der Abstrahlbearbeitung mit dem Strahlmittel Stahlkies, die fuer die automatisierte Steuerung der Bewegung der Strahlduese verwendet werden kann. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloesst, dass das Strahlmittel selbst zur Erzeugung eines Signals bei Erreichen des gewuenschten Oberflaechenzustandes auf der Werkstoffoberflaeche herangezogen wird. Dabei wird ein geerdeter Hochspannungserzeuger mit einem geerdeten Werkstueck durch eine Potentialausgleichsleitung verbunden. Ausserdem besteht eine Verbindung zwischen dem Hochspannung fuehrenden Pol des Hochspannungserzeugers und einer isolierten Strahlduese. Im Stromkreis befindet sich ein Indikator, der bei gereinigter metallisch blanker Werkstueckoberflaeche ein Steuersignal zur automatisierten Bewegung der Strahlduese liefert. Als Indikator kommen induktive bzw. kapazitive Sensoren, Amperemeter oder bevorzugt eine gekapselte Funkenstrecke in Frage.The invention relates to a measuring arrangement for the detection of bare metal surfaces in the blasting with the abrasive steel gravel, which can be used for the automated control of the movement of the Strahlduese. According to the invention, this object is achieved in that the blasting agent itself is used to generate a signal upon reaching the desired surface condition on the surface of the material. In this case, a grounded high voltage generator is connected to a grounded workpiece through a potential equalization line. In addition, there is a connection between the high voltage leading pole of the high voltage generator and an insulated Strahlduese. In the circuit there is an indicator, which supplies a control signal for the automated movement of the jet dome with a clean, metallically bright workpiece surface. As an indicator inductive or capacitive sensors, ammeters or preferably an encapsulated spark gap come into question.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zur Erkennung metallisch blanker Oberflächen bei der Abstrahlbearbeitung mit dem Strahlmittel Stahlkies, die für die automatisierte Steuerung der Bewegung der Strahldüse verwendet werden kann.The invention relates to a measuring arrangement for the detection of bare metal surfaces in the blasting with the abrasive steel gravel, which can be used for the automated control of the movement of the jet nozzle.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es ist eine Meßanordnung zur Erkennung metallischer Oberflächen für die Abstrahlbearbeitung bekannt, bei der Stromimpulse mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit, die in Strhalform auf das Werkstück gespriut wird, als Meßsignal genutzt werden (DD 258277). Dabei muß mit einer zusätzlichen Einrichtung garantiert werden, daß die Flüssigkeit mit konstanter Konsistenz und konstantem Druck auf das Werkstück gelangt, ohne durch den Strahlkegel beeinflußt zu werden. Außerdem muß gesichert werden, daß die Flüssigkeit von der Metalloberfläche entfernt und das Strahlmittel nicht verunreinigt wird. Optische Verfahren sind für den Einsatz unter den rauhen Bedingungen der Abstrahlbearbeitung ungeeignet, da die optischen Systeme entweder zu stark verschmutzen oder sogar zerstört werden können.It is a measuring device for detecting metallic surfaces for the Abstrahlbearbeitung known, are used in the current pulses with an electrically conductive liquid which is sprayed in Strhalform on the workpiece as a measuring signal (DD 258277). It must be guaranteed with an additional device that the liquid reaches the workpiece with constant consistency and constant pressure, without being influenced by the beam cone. In addition, it must be ensured that the liquid is removed from the metal surface and the blasting agent is not contaminated. Optical methods are unsuitable for use in the harsh conditions of shot blasting because the optical systems can either be too dirty or even destroyed.

Ein kapazitives Meßverfahren wurde in DE 3236112 bekannt gemacht. Dabei bildet eine Meßeinrichtung mit der Metalloberfläche einen Kondensator und auftretende Kapazitätsänderungen dienen als Meßsignal. Dieses Verfahren erfordert einen sehr großen Aufwand für strukturierte Oberflächenformen, da der Meßaufnehmer mit konstantem Abstand über der Oberflächo geführt werden muß. Das Meßergebnis kann nur nach Unterbrechung des Strahlmittelstromes ermittelt werden, der direkte Arbeitsgang muß für jeden Moßvorgang unterbrochen werden.A capacitive measuring method has been disclosed in DE 3236112. In this case, a measuring device with the metal surface forms a capacitor and occurring capacitance changes serve as a measuring signal. This method requires a very large amount of effort for structured surface shapes, since the measuring transducer must be guided at a constant distance above the surface. The measurement result can be determined only after interruption of the blasting medium flow, the direct operation must be interrupted for each Moßvorgang.

Des weiteren wurde in DE 3034977 eine Einrichtung zur Erfassung von Oberflächenstrukturen voi gestellt. Mit dieser Einrichtung wird die zu untersuchende Oberfläche zu Schwingungen angeregt und die reflektierten Schwingungssignaie mit einem Detektor erfaßt und ausgewertet. Da die Reflexion dieser Schwingungen nicht ausschließlich von der Oberflächenbeschaffenheit abhängig ist, ist ein großer Aufwand erforderlich, die Störeinflüsse zu eleminieren. Der Strahlmittelstrom muß auch in diesem Fall für die Messung unterbrochen sein.Furthermore, DE 3034977 has provided a device for detecting surface structures. With this device, the surface to be examined is excited to oscillate and the reflected Schwingungssignaie detected with a detector and evaluated. Since the reflection of these vibrations is not exclusively dependent on the surface condition, a great effort is required to eliminate the interference. The stream of abrasive must also be interrupted in this case for the measurement.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, mit geringem Meßaufwand, ausreichend sichere Steuersignale für die automatisierte Abstrahlbearbeitung zu erhalten.The aim of the invention is to obtain with low Meßaufwand, sufficiently safe control signals for the automated Abstrahlbearbeitung.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe dei Erfindung ist es, mit eine« iviuGaixjruiiuiiy zur Erkennung metallisch blanker Oberflächen bei der Abstrahlbearbeitung mit dem Strahlmittel Stahlkies oder eines Gemisches aus Stnhlkies und Korund, Steuersignale für die Automatisierung dieses Arbeitsverfahrens zu erhalten, die eine ausreichende Meßgenauigkeit, eine ausreichende Lebensdauer der eigentlichen Meßanordnung aufweist, sowio in weiten Grenzen für die verschiedensten Oberflächenstrukturen aeeianet ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Strahlmittel selbst zur Erzeugung eines Signals bei Erreichen des gewünschten Oberflächenzustandes auf der Werkstückoberfläche herangezogen wird. Dabei ist die isolierte Strahldüse mit dem Hochspannung führenden Anschluß eines Hochspannungserzeugors elektrisch leitend verbunden. Im Stromkreis befindet sichIt is the object of the invention to obtain control signals for the automation of this working method by means of an abrasive coating with the abrasive steel grit or corundum, which has sufficient measuring accuracy and a sufficient service life of the actual measuring arrangement as well as within wide limits for the most diverse surface structures. According to the invention this object is achieved in that the blasting agent itself is used to generate a signal upon reaching the desired surface state on the workpiece surface. The insulated jet nozzle is electrically conductively connected to the high voltage terminal of a high voltage power supply. The circuit is located

ein Indikator, der bei gereinigter metallisch blanker Werkstückoberfläche ein Steuersignal zur automatisierten Bewegung der Strahldüse liefert. Da« Signal steht in dem Moment zur Verfugung, wenn der elektrische Widerstand auf der Werkstückoberfläche nach ausreichender Reinigung, so klein ist, daß über das Strahlmittel (Stahlkies) ein Strcm fließt.an indicator that provides a control signal for automated movement of the blasting nozzle with a clean, metallically bright workpiece surface. The signal is available at the moment when the electrical resistance on the surface of the workpiece, after sufficient cleaning, is so small that a current flows through the blasting medium (steel gravel).

Als Indikator kommen induktive bzw. kapazitive Sensoren, Amperemeter oder bevorzugt eine gekapselte Funkenstrecke, die über einen in der Kapselung angebrachten optischen Sensor verfügt, in Frage. Dieser optische Sensor liefert das Steuersignal, wenn ein Funkenüberschlag zwischen der Funkenstrecke erfolgt, also ein ausreichend großer elektrischer Strom im erfindungsgemäßen Stromkreis fließt.Inductive or capacitive sensors, ammeters or preferably an encapsulated spark gap, which has an optical sensor mounted in the encapsulation, may be used as an indicator. This optical sensor provides the control signal when a sparkover occurs between the spark gap, that is, a sufficiently large electric current flows in the circuit according to the invention.

Mit dieser Meßanordnung kann mit geringem Aufwand unter den rauhen Bedingungen bei der Abstrahlbearbeitung eine automatisierte Steuerung realisiert werden, die eine ausreichende Lebensdauer und keinen Wartungsaufwand aufweist. Die Meßanordnung kann ohne Einschränkungen sowohl mit Wechsel- als auch mit Gleichspannung betrieben werden, die mit verschiedensten Einrichtungen bereitgestellt werden kann. Die Meßempfindlichkeit kann über eine Spannungsregelung in weiten Grenzen variiert wt>rden, so daß der gewünschte Reinigungsgrad einstellbar ist. Es Ist ein kontinuierliches gleichzeitiges Bearbeiten und Messen möglich.With this measuring arrangement can be realized with little effort under the harsh conditions in the Abstrahlbearbeitung an automated control, which has a sufficient life and no maintenance. The measuring arrangement can be operated without restrictions with both alternating and with direct voltage, which can be provided with a variety of devices. The measuring sensitivity can be varied within wide limits by means of a voltage regulation, so that the desired degree of cleaning can be set. It is a continuous simultaneous editing and measuring possible.

AusfOhrungsbelsplol In the drawings, Fig. 1 shows a complete measuring structure and Fig. 2 an indicator with encapsulated spark gap. For an automatically operating radiation system is a grounded high voltage generator β with the grounded workpiece. 8

durch eine Potentialausgleichtleitung 7 verbunden. Außerdem besteht über Hochspannungsleitungen 5 eine Verbindungzwischen dem hochspannungsführenden Pol des Hochspannungsgenerators β und der isolierten Strahldüse 3. Zusätzlichbefindet sich ein als gekapselte Funkenstrecke ausgelegter Indikator 4 im Meßstromkreis.connected by a potential equalization line 7. In addition, there is a connection between the high-voltage-carrying pole of the high-voltage generator β and the insulated jet nozzle 3 via high-voltage lines 5. In addition, an indicator 4 designed as an encapsulated spark gap is located in the measuring circuit.

In the Abstrahlbearbeitung takes place at the moment a control signal for the further movement of the jet nozzle when the Workpiece surface was so far freed of impurities that on the blasting agent 9, an electric current flows and

vom Indikator 4 erfaßt wird. Das Steuersignal wird durch den optischen Sensor 11 geliefert, wenn ein Funkenüberschlag an dergekapselten Funkenstrecke 10 erfolgt.is detected by the indicator 4. The control signal is provided by the optical sensor 11 when a flashover occurs at the encapsulated spark gap 10.

It is convenient, by means of a delay circuit, to initiate the movement of the jet nozzle 3 in a time-delayed manner within the Effective range of the blasting agent on the workpiece surface located impurities of different thickness with Safety to be removed. With the measuring arrangement, the favorable for the Abstrahlbearbeitung distance between the workpiece 8 and 3 jet nozzle at

vertretbarer Spannung eingehalten werden, da sich der überbrückbare Abstund, bei Verwendung von Stahikies auf das vier- bisfünffache gegenüber einer freien Funkenstrecke erhöht.acceptable voltage can be maintained, since the bridgeable Abstund, increases when using Stahikies to four to five times compared to a free spark gap.

Claims

1. Measuring device for detecting bare metal surfaces in the blasting with the abrasive steel gravel, characterized in that a grounded high voltage generator is connected to a grounded workpiece by a potential equalization line, also a connection between the high voltage leading pole of the high voltage generator via power lines with an insulated jet nozzle and There is an indicator in the circuit.

2. Measuring device according to claim!, Characterized in that the indicator is an encapsulated arranged spark gap, with an optical sensor within the enclosure.

3. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the indicator is an inductive Signalaufnehmer.

4. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the indicator is a capacitive signal sensor.

5. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the indicator is a Stromstärkemeßgerät with a subsequent threshold value.

6. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the workpiece is insulated.