DE10151785A1 - Werkstückträger sowie Verfahren und Vorrichtung für die zerstörungsfreie Materialprüfung von Werkstücken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Werkstückträger (2, 16) und ein Verfahren zum Transport von Werkstücken (6) in und/oder durch eine Materialprüfvorrichtung, in der die Werkstücke (6) einer zerstörungsfreien Materialprüfung unterzogen werden, sowie eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Materialprüfung von Werkstücken, die mindestens einen solchen Werkstückträger (2, 14) umfasst. Um mit geringem Aufwand ein Verrutschen der Werkstücke (6) auf dem Werkstückträger (6) zu verhindern und durch den Werkstückträger (6) bedingte Helligkeitsunterschiede im Röntgenbild in der Nähe der Werkstücke (6) zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Werkstücke (6) einzeln oder zu mehreren auf eine ebene Auflagefläche (64) einer reversibel elastisch verformbaren Unterlage (60, 62) des Werkstückträgers (2, 16) aufzulegen, die sich beim Auflegen der Werkstücke (6) derart verformt, dass die Werkstücke (6) teilweise in die Unterlage (60, 62) einsinken, und die sich beim Abnehmen der Werkstücke (6) unter Einebnung selbsttätig zurück verformt.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Werkstückträger zum Transport von Werkstücken in und/oder durch eine Materialprüfvorrichtung, in der die Werkstücke, insbesondere Formteile aus Metallguss, einer zerstörungsfreien Materialprüfung unterzogen werden, sowie eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Materialprüfung von Werkstücken, die mindestens einen solchen Werkstückträger umfasst. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Transport von Werkstücken in und/oder durch eine Materialprüfvorrichtung, in der die Werkstücke einer zerstörungsfreien Materialprüfung unterzogen werden.
• Bei der zerstörungsfreien Materialprüfung von Werkstücken aus Metallguss, wie beispielsweise Kraftfahrzeugfelgen oder anderen Formteilen aus Leichtmetallguss oder Stahlguss, werden die Werkstücke häufig in einer Durchleuchtungseinrichtung mit Röntgenstrahlen durchleuchtet, wobei ein bei der Durchleuchtung erzeugtes Röntgenbild von einer Bildauswertungssoftware der Durchleuchtungseinrichtung mit einem Röntgenbild eines fehlerfreien Werkstücks verglichen wird, um anhand von Unterschieden eventuell vorhandene Risse oder andere Gussfehler im Werkstück aufzufinden. Damit die Röntgenbilder vergleichbar sind, ist es erforderlich, die Werkstücke im Strahlengang der Durchleuchtungseinrichtung in eine definierte Raumlage zu bringen, wobei Veränderungen dieser Raumlage von Werkstück zu Werkstück nur innerhalb geringer Toleranzen zulässig sind.
• Während Kraftfahrzeugfelgen oder andere Werkstücke mit kreisförmigem Umriss an entgegengesetzten äußeren Umfangsabschnitten ergriffen werden können, um sie in bzw. durch die Durchleuchtungseinrichtung zu transportieren und dort um ihre Mittelachse zu drehen, wie in der DE 100 10 261 C1 der Anmelderin beschrieben, werden unregelmäßig geformte Werkstücke, wie beispielsweise Bremssättel von Scheibenbremsen, Pleuelstangen oder dergleichen, zur Durchleuchtung in derartigen Anlagen üblicherweise einzeln oder zu mehreren auf einen tellerförmigen Werkstückträger mit kreisförmigem Umriss aufgelegt, der dann zusammen mit den Werkstücken in ähnlicher Weise hin und her bewegt oder gedreht wird, wie in dem zuvor genannten Patent am Beispiel der Felgen beschrieben.
• Da die Werkstückträger beim Transport und während der Durchleuchtung immer nur schrittweise bewegt werden, sind die auf den Werkstückträgern liegenden Werkstücke infolge der Beschleunigung und des Abbremsens der Werkstückträger trägheitsbedingten Beschleunigungskräften ausgesetzt, die zu einem Verrutschen der Werkstücke auf ihrer Auflagefläche und damit zu Veränderungen ihrer Raumlage im Strahlengang der Durchleuchtungseinrichtung führen können.
• Um derartige Veränderungen der Raumlage der Werkstücke zu verhindern, ist es bereits bekannt, auf der Auflagefläche der Werkstückträger überstehende Werkstückanschläge vorzusehen, gegen welche die Werkstücke beim Ablegen auf der Auflagefläche angelegt werden können. Jedoch erzeugen diese überstehenden Anschläge auf den Röntgenbildern Schatten und u. a. an ihren Begrenzungskanten kontrastreiche Helligkeitsänderungen. Bei ungünstiger Ausrichtung des Werkstücks können diese Schatten oder Helligkeitsänderungen mit einem Gussfehler im Werkstück zusammenfallen und diesen überdecken, so dass er bei der Auswertung unentdeckt bleibt. Weiter können diese Schatten und Helligkeitsänderungen auch selbst zu Fehlermeldungen führen, so dass sie in jedem Fall durch eine entsprechende Programmierung der Bildauswertungssoftware mit zusätzlichem Aufwand herausgerechnet werden müssen.
• Außerdem ist es auch bereits bekannt, die Oberseite der Werkstückträger mit einer Auflage mit ausgesparten Formnestern für die Werkstücke zu versehen, um ein Verrutschen der Werkstücke in Bezug zum Werkstückträger zu verhindern. Die unterschiedliche Dicke der Auflage im Bereich der Formnester und zwischen denselben kann jedoch ebenfalls zum Auftreten von Helligkeitsunterschieden im Röntgenbild führen. Außerdem wird als nachteilig angesehen, dass der Aufwand zur Herstellung der Formnester, zum Austausch der Auflagen und zum Vorhalten der Auflagen nicht unerheblich ist, vor allem wenn die Stückzahl der jeweils zu durchleuchtenden Werkstücke nicht sehr groß und daher ein häufiger Wechsel der Auflage erforderlich ist. Darüber hinaus ist es auch die Flexibilität bei der Durchführung der Materialprüfung eingeschränkt, da es gewöhnlich nicht möglich sein wird, unterschiedlich geformte Werkstücke in einem Durchgang zu durchleuchten, um den Platz auf dem Werkstückträger besser auszunutzen und die Bearbeitungszeit zu verkürzen.
• Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Werkstückträger, eine Materialprüfvorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass mit geringem Aufwand ein Verrutschen von Werkstücken auf dem Werkstückträger und in der Nähe der Werkstücke durch den Werkstückträger bedingte Helligkeitsunterschiede im Röntgenbild vermieden und der vorhandene Platz auf dem Werkstückträger optimal ausgenutzt werden kann.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den unabhängigen Patentansprüchen 1, 9 und 14 aufgeführten Merkmalskombinationen gelöst.
• Die ebene, d. h. weder mit überstehenden Anschlägen noch mit eingeformten Vertiefungen oder Formnestern versehene Auflagefläche gestattet es, ein oder mehrere Werkstücke an beliebigen Stellen der Auflagefläche und mit beliebiger Ausrichtung auf den Werkstückträger aufzulegen, so dass der auf dem Werkstückträger vorhandene Platz optimal ausgenutzt werden kann, und ohne dass bei einer Umstellung auf andere Werkstücke am Werkstückträger Änderungen vorgenommen werden müssen. Das unter der Auflagefläche angeordnete nachgiebige und reversibel elastisch verformbare Material, vorzugsweise ein Elastomermaterial, wird in Abhängigkeit vom Eigengewicht der Werkstücke so gewählt, dass es sich beim Auflegen der Werkstücke unterhalb derselben verformt und die Werkstücke teilweise in die Unterlage einsinken, was ein späteres Verrutschen der Werkstücke auf dem Werkstückträger nahezu unmöglich macht. Beim Abnehmen der Werkstücke führen die elastischen Rückstellkräfte des reversibel elastisch verformbaren Materials zu einer selbsttätigen Wiedereinebnung der Auflagefläche, die damit wieder ihren ursprünglichen Zustand vor dem Auflegen eines Werkstücks einnimmt und zum Auflegen weiterer Werkstücke bereit ist.
• In Verbindung mit einer ebenen Unterseite des Werkstückträgers sorgt die ebene Auflagefläche zudem dafür, dass senkrecht auf die Auflagefläche auftreffende Röntgenstrahlen an jeder Stelle der gleichen Abschwächung unterliegen, insbesondere wenn ein Elastomermaterial in Form eines offen- oder gemischtzelligen Schaumstoffs verwendet wird, aus dessen Poren beim Einsinken der Werkstücke in die Unterlage Luft verdrängt wird, wodurch sich die optische Dichte des Materials bzw. die Durchlässigkeit für Röntgenstrahlen unterhalb der Werkstücke nicht verändert. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung eines Schaumstoffs besteht darin, dass dieser selbst bei größeren Schichtdicken die hindurchtretende Röntgenstrahlung nicht oder kaum wahrnehmbar schwächt.
• Geeignete elastisch reversibel verformbare Schaumstoffe können zum Beispiel aus Polyetherurethan oder Polyurethan hergestellt werden. Für den vorliegenden Anwendungsfall findet vorzugsweise ein geschäumtes feinzelliges Polyetherurethan-Elastomermaterial Verwendung, das im Bereich kleinerer Druckbelastungen eine quasistatische Federkennlinie aufweist und durch geeignete Wahl der Materialzusammensetzung für unterschiedliche Lastbereiche mit weicherer oder härterer Federkennlinie herstellbar ist. Der Lastbereich dieses Materials wird vorzugsweise so gewählt, dass die Werkstücke beim Auflegen auf die Auflagefläche mehr als 2 mm, vorzugsweise zwischen 3 und 15 mm und am besten zwischen 3 und 10 mm in die Unterlage einsinken und diese sich nach dem Abnehmen der Werkstücke wieder vollständig zurückverformt.
• Bei Verwendung eines reversibel elastisch verformbaren Elastomermaterials sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Oberseite des Elastomermaterials direkt als Auflagefläche für die Werkstücke dient, obwohl es auch möglich wäre, zwischen dem Elastomermaterial und der Auflagefläche eine oder mehrere weitere Materialschichten anzuordnen, zum Beispiel rutsch- und/oder verschleißfeste Folien. Jedoch haben Versuche mit Elastomermaterialien aus Polyetherurethan gezeigt, dass diese eine hohe Rutschfestigkeit und eine gute Verschleißfestigkeit aufweisen und daher die Werkstücke direkt auf das Elastomermaterial aufgelegt werden können, vorzugsweise auf eine Schnittfläche des in Streifen von 1,5 m Breite und 5 m Länge oder in Rollenform erhältliche Materials.
• Wenn die Werkstücke direkt auf das reversibel elastisch verformbare Material aufgelegt werden, wird einem Verrutschen der Werkstücke auch dadurch entgegengewirkt, dass beim Beschleunigen oder Abbremsen des Werkstückträgers das reversibel elastisch verformbare Material an den Auflagepunkten des Werkstücks in Richtung der darauf einwirkenden Trägheitskräfte unter Verformung etwas nachgibt. Nach dem Ende der Beschleunigung oder des Abbremsens des Werkstückträgers wird das Werkstück durch die elastischen Rückstellkräfte der verformten Unterlage in seine vorherige Lage zurückbewegt, so dass keine Positionsänderung des Werkstücks verursacht werden.
• Das in Streifen- oder Rollenform bezogene Elastomermaterial wird vorzugsweise entsprechend der Form eines starren scheiben- oder plattenförmigen Unterteils des Werkstückträgers ausgeschnitten und als Auflage mit einer gleichmäßigen Schichtdicke zwischen 10 und 50 mm und vorzugsweise zwischen 15 und 40 mm sowie mit einer ebenen Ober- und Unterseite auf eine ebene Oberseite des vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff hergestellten Unterteils des Werkstückträgers aufgelegt, wobei es zweckmäßig reibschlüssig oder formschlüssig mit dem Unterteil verbunden wird, um Verschiebungen zwischen dem Werkstückträger und der aus dem Elastomermaterial bestehenden Auflage zu verhindern. Alternativ kann die Auflage auch auf das Unterteil aufgeklebt werden, vorzugsweise so, dass sie sich einfach wieder von diesem abziehen lässt.
• Durch die zuvor beschriebene Ausgestaltung der Werkstückträger kann auf Anschläge oder Formnester auf den Werkstückträgern selbst verzichtet werden, so dass zur Positionierung der Werkstücke an zuvor festgelegten Stellen auf der Auflagefläche von einem oder mehreren Werkstückträgern gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung entsprechend den unabhängigen Patentansprüchen 10 und 16 vorgesehen werden kann, dass der Werkstückträger und der Werkstückanschlag in Bezug zueinander beweglich sind, so dass sie nacheinander eine Mehrzahl von Stellungen einnehmen können, in denen jeweils ein Werkstück gegen den Anschlag anliegend auf der Auflagefläche abgelegt werden kann. Die Relativbewegung zwischen dem Werkstückanschlag und dem Werkstückträger oder den Werkstückträgern kann eine Bewegung des Werkstückträgers oder der Werkstückträger in Bezug zu einem ortsfesten Werkstückanschlag sein, aber zum Beispiel auch eine Bewegung eines von einem Roboter gehaltenen Werkstückanschlags in eine vorbestimmte Position über einem im Stillstand befindlichen Werkstückträger sein.
• Die Relativbewegung ist vorzugsweise eine Drehbewegung, kann jedoch auch eine Linearbewegung oder eine zusammengesetzte Bewegung sein.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
• Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Materialprüfung mit erfindungsgemäßen Werkstückträgern;
• Fig. 2 eine Schnittansicht durch einen der als Werkstückträger dienenden Transportteller der Vorrichtung entlang der Linie II-II der Fig. 1;
• Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines als Werkstückträger dienenden Drehtischs der Vorrichtung aus Fig. 1;
• Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht durch einen Teil des Drehtischs entlang der Linie IV-IV der Fig. 1.
• Die in der Zeichnung teilweise schematisch dargestellte Vorrichtung dient zur zerstörungsfreien Materialprüfung von Werkstücken aus Metallguss, wie beispielsweise Kurbelwellen, Pleuelstangen, Bremssätteln für Scheibenbremsen oder dergleichen, die in größeren Stückzahlen auf Gussfehler inspiziert werden sollen.
• Wie am besten in Fig. 1 dargestellt, besteht die Vorrichtung im Wesentlichen aus einem Drehtisch 2, auf den zu prüfende, in einem Transportbehälter 4 zugeführte Werkstücke 6 von einer Bedienungsperson 8 einzeln nacheinander abgelegt werden, einer automatischen Greifereinrichtung 10 mit einem Greifer 12, der die Werkstücke 6 nach einer Drehung des Drehtischs 2 um einen vorbestimmten Drehwinkel von der Oberseite des Drehtischs 2 aufnimmt, einer ersten Transport- und Manipulationseinrichtung 14 mit einer Mehrzahl von Transporttellern 16, auf denen die Werkstücke 6 vom Greifer 12 in jeweils vorbestimmten Positionen und Ausrichtungen abgelegt werden, einer ersten Umsetzstation 18, in der die Transportteller 16 mit den Werkstücken 6 ohne eine Veränderung der Ausrichtung der Werkstücke 6 an eine zur ersten Transport- und Manipulationseinrichtung 14 parallele zweite Transport- und Manipulationseinrichtung 20 mit einer entgegengesetzten Transportrichtung (Pfeile A in Fig. 1) übergeben werden, einer entlang der Transport- und Manipulationseinrichtung 20 in einem strahlendichten Gehäuse 22angeordneten Durchleuchtungseinrichtung (nicht dargestellt), in der die auf den Transporttellern 16 liegenden Werkstücke 6 einzeln mit Röntgenstrahlen durchleuchtet werden, sowie einer zweiten Umsetzstation 24, in der die Transportteller 16 mit den Werkstücken 6 wieder zurück an die erste Transport- und Manipulationseinrichtung 14 übergeben werden, bevor sie beim anschließenden Hindurchtritt unter einer Führungsschiene 26 der Greifereinrichtung 10 vom hin und her beweglichen Greifer 12 erfasst und auf dem Drehtisch 2 abgelegt werden. Dort werden sie nach einer erneuten Drehung des Drehtischs 2 von der Bedienungsperson 8 aufgenommen und je nach Ergebnis der Röntgenprüfung in einen Sammelbehälter 28 für fehlerfreie bzw. in einen Sammelbehälter 30 für fehlerhafte Werkstücke 6 abgelegt. Alternativ kann eine automatische Aussortierung der fehlerhaften Werkstücke 6 mit Hilfe der Greifereinrichtung erfolgen, wenn sich die Führungsschiene 26 bis über einen Sammelbehälter 30 für fehlerhafte Werkstücke erstreckt.
• Wie am besten in Fig. 3 dargestellt, weist der Drehtisch 2 eine scheibenförmige Platte 32 auf, die in einem stationären Fuß 34 des Drehtischs 2 um eine vertikale Drehachse 36 drehbar gelagert ist und auf ein Signal der Bedienungsperson 8 von einem Schrittmotor (nicht dargestellt) um ein voreingestelltes Winkelmaß gedreht wird. Am Fuß 34 des Drehtischs 2 ist ein einseitig überstehender Ausleger 38 befestigt, der den Umfangsrand der Platte 32 umgreift und im Abstand über der Oberseite der Platte 32 einen austauschbaren Werkstückanschlag 40 trägt. Wie am besten in Fig. 1 dargestellt, weist der Werkstückanschlag 40 eine seitliche Anschlagfläche 42 für das Werkstück 6 auf, die an die Form des Werkstücks 6 angepasst und mit drei Kontaktschaltern 44 versehen ist. Diese Schalter 44 werden betätigt, wenn das Werkstück 6 in der vorgesehenen Lage gegen den Werkstückanschlag 40 anliegt und damit eine definierte Stellung in Bezug zum Drehtisch 2 einnimmt. Erst nach Betätigung aller Schalter 44 kann der Stromkreis des Schrittmotors durch das Signal von der Bedienungsperson 8 geschlossen und der Drehtisch 2 in Drehung versetzt werden.
• Alternativ kann ein Drehtisch ohne Schrittmotor verwendet werden, dessen Platte von der Bedienungsperson von Hand gedreht wird.
• Die Greifereinrichtung 10 besteht im Wesentlichen aus dem Greifer 12 und der horizontalen Führungsschiene 26, die an ihren entgegengesetzten Enden von Stützen 46 getragen wird und über den Drehtisch 2 und quer zur Transportrichtung A über die erste Transport- und Manipulationseinrichtung 14 verläuft. Die Führungsschiene 26 ist so angeordnet, dass ein von der Bedienungsperson 8 gegen den Werkstückanschlag 40 anliegend auf die Oberseite des Drehtischs 2 abgelegtes Werkstück 6 nach einer Drehung der Platte 32 um das voreingestellte Winkelmaß oder ein Mehrfaches desselben unter der Führungsschiene 26 zu liegen kommt, so dass es vom Greifer 10 ergriffen und auf einem zur gleichen Zeit unter der Führungsschiene 26 angehaltenen Transportteller 16 abgelegt werden kann, ohne die Ausrichtung des Werkstücks 6 zu verändern.
• Die Durchleuchtungseinrichtung besteht im Wesentlichen aus einer unterhalb des Transportwegs der Transportteller 16 angeordneten Röntgenquelle und einer oberhalb dieses Transportwegs angeordneten Abbildungseinrichtung mit einem Röntgenstrahlendetektor oder einem Bildverstärker, die innerhalb des Gehäuses 22 an einem Traggestell schwenkbar aufgehängt sind. Die Durchleuchtungseinrichtung entspricht im Wesentlichen einer Durchleuchtungseinrichtung für Felgen aus Leichtmetall, die in der bereits genannten DE 100 10 261 C1 der Anmelderin beschrieben ist, und wird daher hier nicht näher erläutert.
• Die Transport- und Manipulationseinrichtungen 14 und 20 umfassen jeweils zwei angetriebene Endlos-Gliederkettenförderer 48, 50, deren einander benachbarte Kettentrume 52 an zwei diametral entgegengesetzten Stellen gegen einen Umfangsrand 54 eines scheibenförmigen Unterteils 56 der Transportteller 16 angepresst werden, wie in Fig. 2 dargestellt. Sie können im Wesentlichen einer ausführlich beschriebenen Transport- und Manipulationseinrichtung aus der DE 100 10 261 C1 entsprechen, deren Offenbarung im Hinblick auf die Transport- und Manipulationseinrichtung und die Durchleuchtungseinrichtung hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
• Im Unterschied zu der Transport- und Manipulationseinrichtung aus der DE 100 10 261 C1 sind die Transport- und Manipulationseinrichtungen 14, 20 länger ausgebildet, so dass sich ihre Endlos-Gliederkettenförderer 48, 50 in entgegengesetzten Richtungen aus dem Gehäuse 22 der Durchleuchtungseinrichtung heraus bis zu den Umsetzstationen 18, 24 erstrecken. Statt einer einzigen Felge transportieren die baugleichen Transport- und Manipulationseinrichtungen 14, 20 jeweils gleichzeitig eine Mehrzahl der Transportteller 16, die von den benachbarten Kettentrumen 52 ihrer beiden Endlos- Gliederkettenförderer 48, 50 festgehalten werden.
• Die Transportteller 16 können auf mitbewegten Tragelementen 58 der Endlos-Gliederkettenförderer 48, 50 aufliegen, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt und in der DE 100 10 261 C1 erläutert. Alternativ kann der Umfangsrand 54 des Unterteils 56 der Transportteller 16 als Zahnkranz ausgebildet sein, dessen Zähne mit dem Kettentrum 52 des Förderers 48 bzw. 50 im Eingriff stehen.
• Um die Transportteller 16 nacheinander in Transportrichtung A durch das Gehäuse 22 der Durchleuchtungseinrichtung zu bewegen oder zur Durchleuchtung eines Werkstücks 6 innerhalb des Gehäuses 22 in oder entgegen der Transportrichtung A zu verlagern, werden die benachbarten Kettentrume 52 der beiden Endlos-Gliederkettenförderer 48 bzw. 50 jeweils gleichsinnig mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben. Eine gegensinnige Bewegung der beiden benachbarten Kettentrume 52 eines Förderers 48 oder 50 mit gleicher Geschwindigkeit bewirkt demgegenüber eine Drehung der mitgeführten Transportteller 16 um ihre vertikale Mittelachse M (Fig. 2), wobei sich die Position der Transportteller 16 in Transportrichtung nicht verändert. Auf diese Weise können mehrere, in Bezug zur Mittelachse M in gleicher Ausrichtung auf den Transportteller 16 aufgelegte Werkstücke 6 nacheinander mit derselben Raumlage in den außermittig durch den Transportteller 16 verlaufenden Strahlengang der Durchleuchtungseinrichtung bewegt werden.
• Um sicherzustellen, dass zwei gleiche Werkstücke 6 auf demselben Transportteller 16 oder auf verschiedenen Transporttellern 16 im Strahlengang der Durchleuchtungseinrichtung stets dieselbe Position und Ausrichtung innerhalb der vorgegebenen Toleranzen von etwa 2 mm aufweisen, müssen sämtliche Werkstücke 6 stets an der gleichen Stelle und mit gleicher Ausrichtung auf den Drehtisch 2 aufgelegt und anschließend auf dem Drehtisch 2 und auf den Transporttellern 16 sowie während der Übergabe durch die Greifereinrichtung 10 und in den Umsetzstationen 18 und 24 jeweils um den gleichen Betrag in die gleiche Richtung bewegt werden. Außerdem muss verhindert werden, dass die Werkstücke 6 infolge von Trägheitskräften auf dem Drehtisch 2 oder auf den Transporttellern 16 verrutschen, wenn diese in Bewegung versetzt oder angehalten und dabei beschleunigt bzw. abgebremst werden. Dabei sollen jedoch zumindest die Transportteller 16 keine über ihre Oberseite überstehenden Anschläge oder vertiefte Formnester aufweisen, um ein Auftreten von dadurch bedingten Schatten oder Helligkeitsänderungen auf den Röntgenbildern zu vermeiden.
• Um dies zu erreichen, sind die Transportteller 16 und der Drehtisch 2 jeweils mit einer Auflage 60 bzw. 62 aus einem reversibel elastisch nachgiebigen Elastomermaterial versehen, deren Oberseite eine horizontale ebene Auflagefläche 64 für ein oder mehrere Werkstücke 6 bildet. Diese ebene Auflagefläche 64 gestattet es, die Werkstücke 6 unter Berücksichtigung vorgeschriebener Mindestabstände an beliebigen Stellen in einer solchen Anordnung und Ausrichtung auf dem Drehtisch 2 und den Transporttellern 16 abzulegen, das der vorhandene Platz am besten ausgenutzt wird, wobei eine zur Mittelachse M des Drehtischs 2 bzw. der Transportteller 16 punktsymmetrische Anordnung der Werkstücke 6 unter gleichen Winkelabständen bevorzugt wird.
• Das als Auflage 60 bzw. 62 verwendete Elastomermaterial ist ein offenzelliges oder gemischtzelliges Schaumstoffmaterial, am besten ein unter der Bezeichnung sylomer® von der Fa. Getzner Werkstoffe GmbH, Berlin in Bahnen- oder Rollenform erhältlicher feinzelliger PUR-Schaumstoff, der im Bereich kleiner Verformungen eine quasistatische Federkennlinie aufweist und für Lastbereiche zwischen 0,01 N/mm² und 0,5 N/mm² angeboten wird. Dieses Elastomermaterial ist für Röntgenstrahlung sehr gut durchlässig, so dass man ein sehr klares Röntgenbild der Werkstücke 6 erhalten kann, in dem auch an den Auflagepunkten der Werkstücke 6 keine durch das Eindrücken der Auflage 60 verursachten störenden Konturen oder Schatten sichtbar sind. Außerdem hat sich gezeigt, dass dieses Material eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist, so dass die vorzugsweise von einer Schnittfläche des Elastomermaterials gebildete Auflagefläche 64 durch überstehende Gussgrate an den Werkstücken 6 kaum beschädigt wird.
• Die Auflage 60 bzw. 62 weist eine ebene Ober- und Unterseite sowie eine gleichmäßige Dicke auf, die vorzugsweise zwischen 15 und 40 mm und besser zwischen 20 und 30 mm liegt. Die Auflage 60 bzw. 62 bedeckt die Unterlage 56 der Transportteller 16 bzw. die Platte 32 des Drehtischs 2 im Wesentlichen vollständig. Um die Auflage 62 auf dem Drehtisch 2 festzuhalten, kann die Platte 32 des Drehtischs 2 nach oben überstehende Bolzen (nicht dargestellt) aufweisen, die in entsprechend positionierte Bohrungen in der Unterseite der Auflage 62 eingreifen und die Auflage 62 formschlüssig auf der Oberseite der Platte 32 festhalten. Demgegenüber erfolgt die Befestigung der Auflage 60 auf den Unterteilen 56 der Transportteller 16 zweckmäßig reibschlüssig oder mittels eines lösbaren Klebers, um eine Schattenbildung durch überstehende Bolzen im Röntgenbild zu vermeiden.
• Wenn ein Werkstück 6 von der Bedienungsperson 8 gegen den Werkstückanschlag 40 anliegend auf der von der ebenen Oberseite der Auflage 62 gebildeten Auflagefläche 64 des Drehtischs 2 abgelegt wird, sinkt es infolge seines Eigengewichts an den Auflagepunkten um einige Millimeter in die Auflage 62 ein, wie in Fig. 4 dargestellt. Wenn die Platte 32 des Drehtischs 2 anschließend in Drehung versetzt bzw. wieder angehalten wird, um das Werkstück 6 unter die Führungsschiene 26 zu bewegen, und infolge einer Beschleunigung oder eines Abbremsens der Platte 32 Trägheitskräfte entgegen der Drehrichtung bzw. in Drehrichtung auf das Werkstück 6 einwirken, werden diese Kräfte an den Auflagepunkten des Werkstücks 6 in die Auflage 62 eingeleitet. Die Auflage 62 verformt sich daraufhin an diesen Stellen etwas, nimmt jedoch infolge ihrer elastischen Rückstellkräfte wieder ihre vorherige Lage ein, sobald keine Kräfte mehr auf sie einwirken. Dadurch kann eine dauerhafte Veränderung der Position des Werkstücks 6, wie sie beim Verrutschen auftreten würde, sicher verhindert werden.
• Wenn ein Werkstück 6 vom Greifers 12 ergriffen und von der Auflage 62 oder 60 genommen wird, nimmt diese ebenfalls wieder ihre ursprüngliche Form ein, so dass ein weiteres Werkstück 6 an der gleichen Stelle oder je nach Winkelmaß der Drehung daneben mit derselben Ausrichtung auf die Auflagefläche aufgelegt werden kann und dadurch in dieselbe Position unter dem Greifer 12 gebracht werden kann.
• Entsprechendes gilt auch beim Auflegen der Werkstücke 6 auf die Transportteller 16 bzw. beim Abnehmen der Werkstücke 6 von den Transporttellern 16.
• Während die Verwendung des Drehtischs 2 aus ergonomischen Gründen und zur Entkoppelung des Arbeitstaktes der Bedienungsperson vom Arbeitstakt der Durchleuchtungseinrichtung bevorzugt wird, wäre es grundsätzlich auch möglich, die Werkstücke 6 direkt auf die Transportteller 16 aufzulegen, während diese von der Transport- und Manipulationseinrichtung 14 unter einem stationären Werkstückanschlag hindurch bewegt und/oder um ihre Mittelachse M gedreht und zum Auflegen jedes Werkstücks 6 angehalten werden.

Claims (18)

1. Werkstückträger zum Transport von Werkstücken in und/oder durch eine Materialprüfvorrichtung, in der die Werkstücke, insbesondere Formteile aus Metallguss, einer zerstörungsfreien Materialprüfung unterzogen werden, mit einer Unterlage zum Auflegen von einem oder mehreren Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (60, 62) eine ebene obere Auflagefläche (64) aufweist, die ein Auflegen der Werkstücke (6) an beliebigen Stellen und mit beliebiger Ausrichtung ermöglicht, und dass die Unterlage (60, 62) mindestens teilweise aus einem nachgiebigen und reversibel elastisch verformbaren Material besteht, so dass die Werkstücke (6) beim Auflegen auf die Auflagefläche (64) teilweise in die Unterlage (60, 62) einsinken können und beim Abnehmen der Werkstücke (6) eine selbsttätige Wiedereinebnung der Auflagefläche (64) erfolgt.

2. Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das reversibel elastisch verformbare Material mindestens teilweise aus einem Elastomermaterial besteht.

3. Werkstückträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das reversibel elastisch verformbare Material mindestens teilweise aus einem Schaumstoffmaterial besteht.

4. Werkstückträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das reversibel elastisch verformbare Material im Bereich einer durch das Einsinken der Werkstücke (6) bedingten Verformung eine quasistatische Federkennlinie aufweist.

5. Werkstückträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das reversibel elastisch verformbare Material eine gleichmäßige Schichtdicke und eine ebene Ober- und Unterseite aufweist.

6. Werkstückträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das reversibel elastisch verformbare Material eine Schichtdicke zwischen 15 und 40 mm und vorzugsweise zwischen 20 und 30 mm aufweist.

7. Werkstückträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das reversibel elastisch verformbare Material homogene Materialeigenschaften aufweist.

8. Werkstückträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Auflage (60, 62) aus dem reversibel elastisch verformbaren Material, deren Oberseite die Auflagefläche (64) für die Werkstücke (6) bildet.

9. Materialprüfvorrichtung zur zerstörungsfreien Materialprüfung von Werkstücken, insbesondere von Formteilen aus Metallguss, gekennzeichnet durch mindestens einen Werkstückträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

10. Materialprüfvorrichtung zur zerstörungsfreien Materialprüfung von Werkstücken, insbesondere von Formteilen aus Metallguss, umfassend mindestens einen Werkstückträger mit einer Werkstückauflagefläche und mindestens einen Werkstückanschlag zum Anlegen eines auf der Auflagefläche abgelegten Werkstücks, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (2, 16) und der Werkstückanschlag (40) in Bezug zueinander beweglich sind, so dass sie nacheinander eine Mehrzahl von Stellungen einnehmen können, in denen jeweils ein Werkstück (6) gegen den Anschlag (40) anliegend auf der Auflagefläche (64) abgelegt werden kann.

11. Materialprüfvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückanschlag (40) ortsfest ist und dass der Werkstückträger (2, 16) drehbar und/oder linear verschiebbar ist.

12. Materialprüfvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückanschlag (40) austauschbar ist und eine an die Form des Werkstücks (6) angepasste Anlagefläche (42) aufweist.

13. Materialprüfvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückanschlag (40) mindestens zwei im Abstand voneinander angeordnete Kontaktschalter (44) umfasst, die nach einem Kontakt mit dem gegen den Anschlag (40) anliegenden Werkstück (6) eine Relativbewegung zwischen dem Werkstückanschlag (40) und dem Werkstückträger (2, 16) gestatten.

14. Verfahren zum Transport von Werkstücken in und/oder durch eine Materialprüfvorrichtung, bei dem die Werkstücke auf einen Werkstückträger aufgelegt und auf dem Werkstückträger einer zerstörungsfreien Materialprüfung unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (6) einzeln oder zu mehreren auf eine ebene Auflagefläche (64) einer reversibel elastisch verformbaren Unterlage (60, 62) des Werkstückträgers (2, 16) aufgelegt werden, die sich beim Auflegen der Werkstücke (6) derart verformt, das die Werkstücke (6) teilweise in die Unterlage (60, 62) einsinken, und die sich beim Abnehmen der Werkstücke (6) unter Einebnung selbsttätig zurück verformt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (6) beim Auflegen auf die Auflagefläche (64) mehr als 2 mm, vorzugsweise zwischen 3 und 20 mm und am besten zwischen 5 und 15 mm in die Unterlage (60, 62) einsinken.

16. Verfahren zum Transport von Werkstücken in und/oder durch eine Materialprüfvorrichtung, bei dem die Werkstücke gegen einen Werkstückanschlag anliegend auf eine Auflagefläche eines Werkstückträgers aufgelegt und auf dem Werkstückträger einer zerstörungsfreien Materialprüfung unterzogen werden, insbesondere nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (2, 16) und der Werkstückanschlag (40) in Bezug zueinander bewegt werden, um sie nacheinander in eine Mehrzahl von Stellungen zu bringen, in denen jeweils ein Werkstück (6) gegen den Anschlag (40) anliegend auf der Auflagefläche (64) abgelegt werden kann.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Relativbewegung zwischen dem Werkstückanschlag (40) und dem Werkstückträger (2, 16) gesperrt bleibt, bis das Werkstück (6) an mindestens zwei Punkten gegen den Anschlag (40) anliegt.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (2, 16) zwischen zwei Stellungen in Bezug zum Werkstückanschlag (40) um ein definiertes Winkelmaß gedreht wird.