DE10106130C1 - Verfahren zur Durchgangs- und/oder Reinheitsprüfung von Bohrungen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchgangs- und/oder Reinheitsprüfung von Bohrungen, die in einem Winkel und räumlich zur Längsachse eines Werkstücks liegen, vorzugsweise von Ölbohrungen in Kurbelwellen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. DOLLAR A Nach dem Verfahren wird von jeder Bohrung eines Werkstücks durch eine der Bohrung zugeordneten Kamera ein Istbild des Bohrungsdurchgangs erstellt, das mit einem vorgegebenen Istbild softwaregestützt verglichen wird. Zu diesem Zweck werden die Bohrungen eines jeden Werkstücks in der gleichen Lage durch die vorgeschlagene Vorrichtung positioniert und durch einen horizontal und vertikal verfahrbaren Träger in die Prüfposition gefahren, bei der die jeweils zu prüfende Bohrung von einer fixmontierten Kamera erfaßt wird. DOLLAR A Die Werkstücke werden nach der Prüfung durch den verfahrbaren Träger sortiert nach Werkstücken, die in Ordnung sind und nach fehlerhaften Werkstücken, abgelegt. Das Verfahren und die Vorrichtung sichern eine automatisierte und qualitätsgerechte Prüfung derartiger Bohrungen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchgangs- und/ oder Reinheitsprüfung von Bohrungen, die in einem Winkel und räumlich zur Längsachse eines Werkstücks liegen, vor­ zugsweise von Ölbohrungen in Kurbelwellen und eine Vor­ richtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei Bohrungen, die u. a. zur Schmierung von Lagern dienen, wie beispielsweise Ölbohrungen in einer Kurbelwelle, ist eine Prüfung des Durchgangs und/oder der Reinheit der Boh­ rung von entscheidender Bedeutung, damit eine ausreichende Schmierung der Lager und damit eine sichere Funktion des Lagers gesichert werden kann. Insbesondere bei kleineren Ölbohrungen, die in einem automatisierten Fertigungsprozeß hergestellt werden, kann auf eine derartige Prüfung nicht verzichtet werden, da diese zu mindestens mit anhaftenden Fertigungsrückständen behaftet sein können, die zum Ausfall des Lagers führen. Diese Kontrollprüfungen werden gegen­ wärtig nach dem allgemeinen bekannten Stand der Technik manuell und visuell durchgeführt. Die manuelle und visuelle Kontrolle ist jedoch bei den Bohrungen sehr erschwert durchzuführen und kostenaufwendig, die auf Grund der erfor­ derlichen konstruktiven Notwendigkeit mehrfach winklig und räumlich, wie beispielsweise bei einer Kurbelwelle, in einem Werkstück ausgeführt werden müssen.

Darüber hinaus erfolgt auf diese Weise in der Regel nur eine Durchgangsprüfung, so daß nicht ausgeschlossen werden kann, daß fein verteilte Fertigungsrückstände und Verun­ reinigungen auf den Innenflächen der Bohrung anhaften, die bei der Prüfung unerkannt geblieben sind.

Eine nicht ausreichende durchgebohrte Bohrung und mögliche Fertigungsrückstände sowie andere Verunreinigungen können aber u. a. bei Ölbohrungen in der Kurbelwelle nach kurzer Zeit zum Ausfall der Hubkolbenmaschine oder des Hubkolben­ motors führen und machen somit aufwendige Reparaturarbeiten notwendig.

Um derartige Mängel möglichst auszuschließen, wurden Ver­ suche durchgeführt, Ölbohrungen für Kurbelwellen mittels einer Differenzdruckmessung zu prüfen. Zu diesem Zweck wurde Luft durch die Bohrungen geblasen, um über den Dif­ ferenzdruck nicht durchbohrte oder ungenügend durchbohrte Bohrungen zu ermitteln. Diese Differenzdruckmessung war zum einen sehr aufwendig sowie störanfällig und führten zum anderen nur zu unbefriedigenden Ergebnissen. Desweiteren konnte mit der Differenzdruckmessung nicht gesichert wer­ den, das die Ölbohrung auch frei von Verunreinigungen ist, so daß die Prüfung mittels Differenzdruckmessung wieder eingestellt wurde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Ver­ fahren und eine dazugehörige Vorrichtung zu schaffen, daß eine automatisierte, wirtschaftliche und qualitätsgerechte Durchgangs- und/oder Reinheitsprüfung einer Bohrung, insbe­ sondere der Ölbohrungen in Kurbelwellen gewährleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren ge­ gelöst, bei dem das Werkstück, beispielsweise eine Kurbel­ welle, beiderseits durch eine Aufnahmeeinrichtung axial lose aufgenommen und in der Grundposition der Dreheinrichtung des Werkzeugs ausgerichtet und arretiert wird und nach dem Arretieren gegen einen einseitigen Festanschlag der Aufnahmeeinrichtung horizontal lagebestimmt wird und nach der Fixierung des Werkstücks die Arretierung gelöst wird und nacheinander von jeder Bohrung durch ein stufenloses Verdrehen des Werkstücks mittels fest arretierten und zu jeder Bohrung getrennt zugeordneten Kameras ein Istbild des Bohrungsdurchganges erstellt wird, das mit einem vorgege­ benen Sollbild des Bohrungsdurchgangs verglichen wird.

Durch die lose Aufnahme des Werkstücks und der Ausrichtung des Werkstücks in Drehrichtung sowie der horizontalen La­ gebestimmung gegen einen Festanschlag vor dem Fixieren des Werkstückes in der Aufnahmeeinrichtung wird gewährleistet, daß nach dem Fixieren eines jeden Werkstücks die Bohrungen immer in der gleichen Ebene liegen. Folglich ist jede der Bohrungen mit ihrer Längsachse eindeutig zu der zugeordne­ ten und fest fixierten Kamera gerichtet und jede Kamera kann nach einem stufenweisen Verdrehen des Werkstücks ein behinderungsfreies Istbild von der ihr zugeordneten Bohrung anfertigen, aus dem der vorherrschende Zustand der Bohrung hinsichtlich des Durchganges und der Reinheit problemlos und ohne weiteren Aufwand kontrollierbar ist. Vielmehr, durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vergleich des Istbildes mit einem als Sollbild vorgegebenen Idealbild des Bohrungsdurchganges wird mit diesem Verfahren die Voraus­ setzung geschaffen, daß die Prüfung durch eine geeignete Software vollautomatisiert werden kann. Damit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur eine vereinfachte und sichere Qualitätsprüfung der Ölbohrungen sondern ge­ währleistet auch eine Automatisierung des Prüfprozesses.

Zu diesem Zweck werden nach einer bevorzugten Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Verfahrens die beim Vergleich des Istbildes mit dem Sollbild ermittelten fehlerhaften Werkstücke durch ein Verfahren der Aufnahmeeinrichtung auf einen gesonderten Ablageplatz abgelegt.

Auf diese Weise wird gewährleistet, daß ermittelte fehler­ hafte Werkstücke unmittelbar nach dem Prüfen der Bohrungen aus dem weiteren Montage- oder Fertigungsprozeß entzogen werden. Folglich kann eine Montage oder Weiterbearbeitung der fehlerhaften Teile ausgeschlossen werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Vergleich des Istbildes mit dem Soll­ bild auf einem Monitor angezeigt. Damit ist eine regel­ mäßige oder stichprobenartige visuelle Kontrolle der Boh­ rungen gegeben, aus der Informationen über die Fehlerquel­ len, wie unvollständiger Durchgang oder die Form, Art und Lage von Verschmutzungen in den Bohrungen abgeleitet werden können. Diese Informationen können u. a. dazu genutzt wer­ den, gezielt auf vorangegangene Bearbeitungsvorgänge Ein­ fluß zu nehmen, um diese Fehlerquellen auszuschließen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung wird die Prüfung mit einer Vorrichtung durchgeführt, bei der über eine verfahrbare Werkstückszuführung ein ver­ tikal und horizontal in der Längsachse verfahrbarer Träger mit getrennten Antrieben vorgesehen ist, der mit einer zum Werkstück gerichteten taktbaren Einrichtung zum Ausrichten und Arretieren der Grundposition des Werkstücks versehen ist und am Träger eine Aufnahmeeinrichtung für eine axiale Aufnahme eines Werkstücks festgelegt ist, die aus einer ho­ rizontal spannbaren und einer den Festanschlag ausbilden­ den axial gegenüberliegenden angetriebenen Aufnahmespitze besteht und daß an einer Seite des Grundrahmens eine als Träger ausgebildete Kamerabefestigung mit fixmontierten und den Bohrungen des Werkstücks einzeln zugeordneten Kameras und auf der anderen Seite des Grundrahmens eine auf die Kameras abgestimmte diffuse oder auflicht Lichtquelle vor­ gesehen ist.

Mit einer derartigen Vorrichtung ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchgangs- und/oder Reinheitsprüfung sehr wirtschaftlich ausführbar. Durch die vertikale und hori­ zontale Verfahrbarkeit des Trägers über der Werkstückszu­ führung und der Anordnung der Einrichtung zum Ausrichten und Arretieren der Grundposition des Werkstücks und der Aufnahmeeinrichtung für das Werkstück, die mit einem Fest­ anschlag versehen ist, am Träger, können die Werkstücke auf eine einfache Art und Weise aufgenommen und die Bohrungen der Werkstücke immer in der gleichen Lage in der Aufnahme­ einrichtung positioniert werden. Damit ist sichergestellt, daß beim schrittweisen Verdrehen des Werkstücks jede Boh­ rung des Werkstücks nacheinander in der Prüfposition steht, bei der die entsprechende Bohrung von der zugeordneten fix­ montierten Kamera erfaßt wird. Folglich kann eine prüffä­ hige und qualitätsgerechte Istbild-Aufnahme vom Durchgang der Bohrung erstellt werden, die mit dem vorgegebenen Ist­ bild verglichen werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung ist im Bereich der Werkstückszuführung ein Stopper zum Positionieren der einzelnen Werkstücke unter der Aufnahme­ einrichtung vorgesehen. Dieser Stopper ist im Transfersys­ tem eingebunden und sichert, daß die Werkstücke, die vor­ teilhafterweise mittels Platten zur Vorrichtung zugeführt werden, einzeln zur Aufnahme durch die Aufnahmeeinrichtung bereitgestellt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Aufliegen eines Werkstücks auf einer Werkzeugzuführung unter der Aufnahmeeinrichtung durch einen Lichttaster über­ wacht, der beim Fehlen eines Werkstücks eine Aktivierung von folgenden Steuerschritten unterbricht. Dieser Licht­ taster kann in seiner Lage der Vorrichtung angepaßt werden und gewährleistet, daß die Vorrichtung stillgesetzt wird, wenn aus irgendwelchen Gründen auch immer die Zuführung von Werkstücken unterbrochen ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung ist die horizontal spannbare Aufnahme­ spitze zur Aufnahme von Werkstücken unterschiedlicher Länge mit einem vergrößerten Spannhub ausgelegt. Zu diesem Zweck ist vorteilhafterweise die Länge des Werkzeugs mit einem Lichttaster kontrolliert, der die folgenden Steuerimpulse erst aktiviert, wenn eine Übereinstimmung der Länge des Werkstücks mit der vorgegebenen Länge im Programm festge­ stellt ist. Auf diese Weise können zum einen mit einer Vor­ richtung Werkstücke unterschiedlicher Längen aufgenommen und mit einer gleichen oder veränderten Einstellung der Kameras geprüft werden und zum anderen wird gesichert, das die Aufnahmeeinrichtung nicht zum Werkzeug verfahren wird, wenn ein Werkstück auf der Werkstückszuführung aufliegt, die nicht der vorgegebenen Länge des Werkstücks im Programm entspricht. Folglich kann eine Beschädigung der Vorrichtung und/oder des Werkstücks bei Aufliegen von nicht programmge­ mäßen Längen vermieden werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in mindestens zwei Ebenen fixmontierte Kameras zur Prüfung von Werkstücken vorgesehen, die Boh­ rungen erkennen, die in ihrem räumlichen Verlauf unter­ schiedlich sind. Durch die Anordnung von fixmontierten Kameras in verschiedenen Ebenen, die jeweils einem Werk­ stück mit einem anderen Bohrungsverlauf zugeordnet sind, ist es u. a. auch in Verbindung mit dem vergrößerten Spannhub der spannbaren Aufnahmespitze auf einfache Weise möglich, die Vorrichtung kurzfristig durch Programmveränderung auf die Prüfung eines veränderten Werkstücks um­ zustellen, wie beispielsweise bei Kurbelwellen von einer 5- Zylinder-Kurbelwelle in eine Kurbelwelle eines anderen Typs.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfin­ derischen Vorrichtung ist der Grundrahmen der Vorrichtung und das getriebene horizontale Linearmodul für den Träger der Aufnahmeeinrichtung verlängert und im Bereich der Ver­ längerung ist ein getrennter Ablageplatz für die Ablage von fehlerhaften Werkstücken ausgebildet. Auf diese Weise kann ein einmal aufgenommenes und fehlerhaftes Werkstück unmit­ telbar nach der Prüfung aussortiert und getrennt abgelegt werden. Folglich wird gesichert, daß durch die Prüfvorrich­ tung nur die Werkstücke für den weiteren Montageprozeß oder Fertigungsprozeß frei gegeben werden, deren Bohrungsdurch­ gang vollständig vorhanden und die Bohrung frei von Verun­ reinigungen ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung sind die Funktionsabläufe und die durchzuführenden Kontrollfunktionen der Vorrichtung soft­ waregestützt durchgeführt und kontrolliert. Auf diese Weise kann die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens voll­ automatisiert betrieben werden. Folglich sichert ein der­ artiges Verfahren einerseits eine absolute gesicherte Durchgangs- und/oder Reinheitsprüfung von Bohrungen und andererseits eine sehr wirtschaftliche Durchführung des Prüfprozesses.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefüg­ ten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise an einer Vorrichtung zur Prüfung von Kurbelwellen veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Vorderansicht einer Vorrichtung mit Ablageplatz für fehlerhafte Werkstücke,

Fig. 2 eine schematisch dargestellte Seitenansicht, die den oberen Teil der Prüfvorichtung zeigt,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Ablagebereiches für fehler­ hafte Werkstücke,

Fig. 4 eine Ausführung des Trägers ohne Aufnahmeeinrich­ tung und Einrichtung zur Ausrichtung der Werk­ stücke.

Die Prüfvorrichtung besteht aus einem nicht vollständig gezeigten Grundrahmen 1, der wie in Fig. 1 gezeigt, einen Prüfbereich A und einen Ablagebereich B für fehlerhafte Werkstücke 22 ausbildet und auf verstellbaren Gelenkfüßen 16 zum nivellieren ruht.

Auf einem der oberen Längsträger des Grundrahmens 1 ist ein Linearmodul 9 mit einem Antrieb 24 vorgesehen, das sich über den Prüfbereich A und den Ablagebereich B erstreckt.

Zur horizontalen Verstellbarkeit ist auf dem Linearmodul 9 eine horitontal verfahrbare Platte 25 angeordnet, die auf dem gegenüberliegenden Längsträger des Grundrahmens 1 in einer Führung 31 geführt und mit dem in H-Form ausgebil­ deten Träger 28 der Vertikalführung verbunden ist. Beiderseits des in H-Form ausgebildeten Trägers 28 sind vom Linearmodul 9 beabstandete und vertikal, parallel verlau­ fende Führungsschienen 6, 6a angeordnet, an denen sich die Führungswagen 7, 7a anschließen, die mit den Flanschen 39, 39a des Trägers 2 festverbunden sind.

Zur vertikalen Verfahrbarkeit des Trägers 2 erstreckt sich mittig durch den in H-Form ausgebildeten Träger 28 eine Kugelrollspindel 10, die an dem einen Ende durch einen An­ trieb 11 betätigt wird, der auf den in H-Form ausgebildeten Träger 28 angeordnet ist und die mit dem anderen Ende an einem Befestigungsflansch 40 festgelegt ist, der mit dem Träger 2 festverbunden ist.

Der Träger 2 ist mit einer Länge ausgelegt, die sich über den Prüfbereich A erstreckt und ist beiderseits durch einen Flansch 34 bzw. einen Flansch 35 begrenzt, die sich verti­ kal nach unten erstrecken.

Die am Träger 2 ausgebildete Aufnahmeeinrichtung für das Werkstück 22 besteht aus einer spannbaren Aufnahmespitze 4 und einer axialen gegenüberliegenden drehbaren Aufnahme­ spitze 5.

Die Aufnahmeeinrichtung am Träger 2 wird durch eine spann­ bare Aufnahmespitze 4 und eine drehbare Aufnahmespitze 5 ausgebildet. Zu diesem Zweck ist einerseits am Flansch 34 des Trägers 2 eine zum Träger 2 parallel verlaufende Auf­ nahmeplatte 38 vorgesehen, die mit ihrem freien Ende über einen Flansch 41 am Träger 2 festgelegt ist, an der die spannbare Aufnahmespitze 4 mit dem Antrieb 12, der ein Pneumatikzylinder 13 mit einer blockierbaren Kolbenstan­ genklemmung ist, angeordnet ist und andererseits ist am Flansch 35 des Trägers 2 eine weitere parallel verlaufende Aufnahmeplatte 37 vorgesehen, die mit ihrem freien Ende am Träger 2 festgelegt ist, an der die axial gegenüberliegende und angetriebene Aufnahmespitze 5 mit dem Antrieb 20, der ein Servomotor ist, angeordnet ist.

Vorteilhafterweise wird dabei für den Antrieb 12 der spann­ baren Aufnahmespitze 4 ein Pneumatikzylinder 13 mit einem verlängerten Hubweg eingesetzt, um die Vorrichtung auch für Werkstücke 22 mit unterschiedlicher Länge verfügbar zu machen.

Das Gehäuse der drehbaren Aufnahmespitze 5 ist mit einem nicht gezeigten Festanschlag ausgebildet und die Aufnah­ mespitze selbst ist bevorzugt axial federnd ausgeführt.

Über der Aufnahmespitze 5 ist ein drehbarer Greifer 23 vorgesehen, der am Antrieb 20 der Antriebsspitze 5 festge­ legt ist, der nach dem Fixieren des Werkstücks 22 ange­ steuert wird und das Werkstück 22 klammert. Auf diese Weise ist das Werkstück 22 über den Greifer 23 beim stufenweisen Verdrehen während des Prüfprozesses eindeutig arretiert und eine Lageveränderung des Werkstücks 22, infolge der Über­ tragung der Drehbewegung, kann beim Prüfvorgang ausge­ schlossen werden.

Auf dem Träger 2 und zwischen dem Befestigungsflansch 40 und dem Flansch 39a ist die Aufnahme 42 für die taktbare Einrichtung 3 zur Ausrichtung des Werkzeuges 22 mit dem Antrieb 8 vorgesehen. Die Aufnahme 42 ist vorteilhafter­ weise so ausgebildet, daß die Einrichtung 3 in Längsrich­ tung des Trägers 2 einstellbar ist.

Im Aufnahmebereich des Werkstückes ist ein Lichttaster zur Kontrolle für das Anliegen eines Werkstücks 22 auf der Werkstückszuführung 15 vorgesehen und ein Lichttaster, der kontrolliert, ob die Länge des anliegenden Werkstücks 22 mit der im Programm vorgegebenen Länge übereinstimmt. Diese Lichttaster können in unterschiedlichen Bereichen vorgesehen werden und sind aus diesem Grund nicht in den Abbildungen erkenntlich.

Unterhalb des Längsträgers mit dem Linearmodul 9 ist im Be­ reich des Prüfbereichs A eine bevorzugt flächenmäßig ausgebildete diffuse oder auflicht Lichtquelle 26 vorgesehen, mit der die Kameras 21 versorgt werden.

Auf der gegenüberliegenden Seite der Lichtquelle 26 des Grundrahmens 1 ist im Bereich des Prüfbereichs A die Kame­ rabefestigung 32 vorgesehen, auf der die entsprechende Anzahl von Kameras 16 mittels Befestigungsmitteln festge­ legt sind, die eine Ausrichtung und ein fixmontiertes Be­ festigen erlauben.

Im unteren Bereich des Prüfbereichs A ist eine Werkstücks­ zuführung 15 vorgesehen, die auf einem Transfersystem 14 angeordnet ist, das mit einen Antrieb versehen ist, der be­ vorzugt eine Stauförderkette mit Stopper ist. Die Werk­ stückszuführung 15 selbst besteht aus einer Palette mit darauf senkrecht angeordneten Prismenführungen zur positio­ nierten Aufnahme der Werkstücke 22.

Seitlich an den Prüfbereich A schließt sich der Ablage­ bereich B für die als fehlerhaft ermittelten Werkstücke 22 an. Dieser Ablagebereich B wird von dem Träger 2 und der daran angeordneten Aufnahmeeinrichtung des Prüfbereichs A überfahren. Daher ist der in Fig. 1 dargestellte Träger mit der Aufnahmeeinrichtung im Ablagebereich B identisch mit dem Träger 2 des Prüfbereichs A und wurde in dieser Posi­ tion nicht mit Bezugszeichen gekennzeichnet.

Der Ablagebereich B besteht aus dem Ablageplatz 18, der ebenfalls aus vorzugsweise 5 Prismenführungen besteht, die auf einer Ablageplatte 19 befestigt sind und der Entnahme­ position 33. Die Ablageplatte 19 ist durch ein Linearmodul 17 angetrieben, das taktbar ist.

Zur Aufnahme der Kabel für die horizontale und vertikale Verfahrbarkeit des Trägers 2 ist für jeden horizontalen bzw. vertikalen Antrieb ein getrennter Kabelschlepp 29; 30 ausgebildet.

Die Steuerung der einzelnen Funktions- und Kontrollschritte für den Verfahrensablauf und die der Kamerafunktionen so­ wie der Vergleich des ermittelten Istbildes mit dem vorge­ gebenen Sollbild der Bohrungen wird softwaregestützt durch­ geführt und somit vollständig automatisiert. Zur visuellen Kontrolle des Vergleichs von Istbild und Sollbild ist ein nicht gezeigter Monitor vorgesehen.

Zur Prüfung beispielsweise von Kurbelwellen werden die Werkstücke 22 mit der Werkstückszuführung 15 über das Transfersystem 14 zugeführt und das Transfersystem 15 über einen integrierten Stopper gestoppt, wenn die Entnahme­ position erreicht ist.

Ist die Werkstückszuführung 15 gestoppt, kontrolliert ein nicht gezeigter Lichttaster im Bereich der Werkstückszu­ führung 15, ob ein Werkstück 22 anliegt. Liegt ein Werk­ stück 22 an, wird ein ebenfalls nicht gezeigter Lichttaster erregt und kontrolliert die Übereinstimmung der Länge des anliegenden Werkstücks 22 mit der im Programm vorgegebenen Länge. Wird eine Übereinstimmung festgestellt, wird der horizontale Antrieb 24 angeregt und die Aufnahmeeinrichtung am Träger 2 wird so eingeregelt, daß die Enden des Werk­ stücks 22 zwischen den Aufnahmespitzen 4, 5 liegen. Anschließend wird der vertikale Antrieb 11 angeregt und der Träger mit der Aufnahmeeinrichtung senkt sich bis die Auf­ nahmespitzen 4, 5 axial zu den Zentrierungen des Werkstücks 22 liegen. Bei dieser Stellung des Trägers 2 wird der ver­ tikale Antrieb 11 gestoppt und der horizontale Antrieb 24 verfährt den Träger in Richtung der Aufnahmespitze 5 bis die Aufnahmespitze 5 in die Zentrierung des Werkstücks 22 eingreift. Danach taktet die Einrichtung 3 zum Ausrichten des Werkstücks 22 und das Werkstück 22 wird ausgerichtet und arretiert. Nach dem Ausrichten und Arretieren des Werkstücks 22 wird die Aufnahmespitze 4 aktiviert und die Aufnahmespitze 4 fährt vor und drückt das Werkstück 22 gegen den Festanschlag der Aufnahmespitze 5. Danach wird über den vertikalen Antrieb 11 der Träger 2 leicht ange­ hoben.

Nach dem Fixieren des Werkstücks 22 in der Aufnahmeeinrich­ tung wird der Greifer 23 durch den Antrieb 27 vorgefahren und klammert das Werkstück 22 und die Einrichtung 3 löst die Arretierung des Werkstücks 22 und fährt zurück. Das so eindeutig ausgerichtete und fixierte Werkstück 22 wird durch Aktivieren des vertikalen Antriebs 11 angehoben und gleichzeitig durch Aktivieren des horizontalen Antriebs 24 auf die entsprechende Prüfposition verfahren. In dieser Prüfposition erstellt die jeweilige Kamera 16, die für die anstehende Bohrung einjustiert und fixmontiert, ein Istbild vom Bohrungsdurchgang des Werkstücks 22. Das so erstellte Istbild wird dann softwaregestützt mit einem vorgegebenen Sollbild verglichen. Durch stufenweises Verdrehen des Werk­ stücks 22 mit dem Antrieb 20 der Aufnahmespitze 5 wird der Prüfvorgang nach dem vorgegebenen Programm nacheinander für jede der Bohrungen durchgeführt.

Sind alle Bohrungen des Werkstücks 22 auf diese Weise ge­ prüft und mit dem Sollbild identisch, wird das Werkstück 22 durch den Antrieb 20 und den horizontalen Antrieb 24 in die Ausgangsposition gebracht und anschließend durch den ver­ tikalen Antrieb 11 abgesenkt und auf der Werkstückszufüh­ rung abgelegt. Dabei löst sich der Greifer 13 und fährt zurück.

Nach dem Ablegen wird die Aufnahmespitze 4 durch den pneu­ matischen Antrieb 12 zurückgezogen und der horizontale An­ trieb 24 zieht das Werkstück 22 aus der Aufnahmespitze 5. Danach wird der Träger 2 durch den horizontalen Antrieb 14 und den vertikalen Antrieb 11 in die Ausgangsposition ge­ fahren.

Stimmt ein Istbild der geprüften Bohrungen mit dem Sollbild nicht überein, wird nach Beendigung des Sollbild-Istbild- Vergleichs der Träger 2 mit dem Werkstück 22 durch Aktivie­ rung des horizontalen Antriebs 24 in den Ablagebereich B für fehlerhafte Werkstücke 22 verfahren und durch Aktivie­ ren des vertikalen Antriebs 11 und mit dem Absenken des Trägers 2 wird das fehlerhafte Werkstück 22 auf einem Ab­ lageplatz 18 aufgelegt und das Werkstück 22 aus der Aufnah­ meeinrichtung des Trägers 2 gelöst. Das Lösen des Werk­ stücks 22 erfolgt in gleicher Weise wie vorstehend im Prüf­ bereich A beschrieben. Anschließend fährt der vertikale Antrieb 11 den Träger 2 wieder hoch und über den horizon­ talen Antrieb 24 wird der Träger 2 mit der Aufnahmeeinrich­ tung wieder in die Ausgangsposition im Prüfbereich A ver­ fahren.

Mit dem Verfahren des Trägers 2 in den Prüfbereich A wird der Antrieb des Linearmoduls 17 aktiviert und taktet den Ablageplatz 18 weiter, so daß im Ablagebereich B wieder ein freier Ablageplatz 18 zur Verfügung steht.

Bezugszeichen

A Prüfbereich
B Ablagebereich für fehlerhafte Teile

1

Grundrahmen

2

Träger

3

Einrichtung zur Ausrichtung

4

spannbare Aufnahmespitze

5

angetriebene Aufnahmespitze

6

Führungsschiene, vertikal

6

a Führungsschiene, vertikal

7

Führungswagen

7

a Führungswagen

8

Antrieb Ausrichtung

9

Linearmodul

10

Kugelrollspindel

11

vertikaler Antrieb Träger

12

Antrieb Aufnahmespitze

13

Pneumatikzylinder

14

Transfersystem

15

Werkstückszuführung

16

verstellbare Gelenkfüße

17

Linearmodul

18

Ablageplatz

19

Ablageplatte

20

Antrieb

21

Kameras

22

Werkstück

23

Greifer

24

horizontaler Antrieb Träger

25

Platte

26

Lichtquelle

27

Antrieb Greifer

28

Träger Vertikalführung

29

Kabelschleppe vertikal

30

Kabelschleppe horizontal

31

Führung Antrieb horizontal

32

Kamerabefestigung

33

Entnahmeposition

34

Flansch

35

Flansch

36

Flansch

37

Aufnahmeplatte

38

Befestigungsplatte

39

Flansch

39

a Flansch

40

Befestigungsflansch

41

Flansch

42

Aufnahme

Claims (11)

1. Verfahren zur Durchgangs- und/oder Reinheitsprüfung von Bohrungen, die in einem Winkel und räumlich zur Längsachse eines Werkstücks liegen, vorzugsweise von Ölbohrungen in Kurbelwellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (22) beiderseits durch eine Aufnah­ meeinrichtung axial lose aufgenommen und in der Grund­ position der Drehrichtung des Werkstücks (22) ausge­ richtet und arretiert wird und nach der Arretierung gegen einen einseitigen Festanschlag der Aufnahmeein­ richtung horizontal lagebestimmt und fixiert wird und daß nach der Fixierung des Werkstückes (22) die Arre­ tierung gelöst wird und nacheinander von jeder Bohrung durch ein stufenweises Verdrehen des Werkstücks (22) mittels fest arretierten und zu jeder Bohrung getrennt zugeordneten Kameras (21) ein Istbild des Bohrungs­ durchgangs erstellt wird, das mit einem vorgegebenen Sollbild des Bohrungsdurchgangs verglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Vergleich des Istbildes mit dem vorgegebenen Sollbild ermittelten fehlerhaften Werkstücke (22) durch ein Verfahren der Aufnahmeeinrichtung auf einen gesonderten Ablageplatz (18) abgelegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Vergleich des Istbildes mit dem vorge­ gebenen Sollbild auf einem Monitor angezeigt wird.

4. Vorrichtung für die automatisierte Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß über eine verfahrbare Werkstückszuführung (15) ein vertikal und horizontal in der Längsachse verfahrbarer Träger (2) mit getrennten Antrieben (11; 24) vorgesehen ist, der mit einer zum Werkstück (22) gerichteten taktbaren Einrichtung (3) zum Aus­ richten und Arretieren der Grundposition des Werk­ stücks (22) versehen ist und am Träger (2) eine Auf­ nahmeeinrichtung für eine axiale Aufnahme eines Werk­ stücks (22) festgelegt ist, die aus einer horizontal spannbaren und einer den Festanschlag ausbildenden axial gegenüberliegenden angetriebenen Aufnahmespitze (4, 5) besteht, und dass an einer Seite des Grundrah­ mens (1) eine als Träger ausgebildete Kamerabefesti­ gung (32) mit fixmontierten und den Bohrungen des Werkstücks (22) einzeln zugeordneten Kameras (21) und auf der anderen Seite des Grundrahmens (1) eine auf die Kameras (16) abgestimmte Lichtquelle (26) vorgesehen ist, die diffuses Licht oder Auflicht ausstrahlt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Positionieren des Werkstücks (22) unter der Aufnahmeeinrichtung im Bereich der Werkstückszuführung (15) ein Stopper vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Aufliegen eines Werkstückes (22) auf einer Werkstückszuführung (15) unter der Aufnahmeein­ richtung durch einen Lichttaster überwacht ist, der beim Fehlen eines Werkstücks (22) eine Aktivierung der folgenden Steuerschritten unterbricht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontal spannbare Aufnahme­ spitze (4) zur Aufnahme von Werkstücken (22) unter­ schiedlicher Länge mit einem vergrößerten Spannhub ausgelegt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Werkstücks (22) mittels eines Licht­ tasters kontrolliert ist, der die folgenden Steuer­ impulse erst aktiviert, wenn eine Übereinstimmung der Länge des Werkstücks (22) mit der vorgegebenen Länge im Programm festgestellt wird.

9. Vorrichtung zur Prüfung von Werkstücken, die sich durch räumlichen Verlauf der Durchgangsbohrungen un­ terscheiden, nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Typ dieser Werkstücke (22) eine getrennte Ebene mit fixmontierten Kameras (21) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen (1) der Vorrich­ tung und das getriebene Linearmodul (9) für den Trä­ ger (2) verlängert ist und im Bereich der Verlän­ gerung ein getrennter Ablageplatz (18) für die Ablage von fehlerhaften Werkstücken (22) ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsabläufe und die durchzuführenden Kontrollfunktionen der Vorrichtung softwaregestützt durchgeführt und kontrolliert sind.