DE102018008841A1

DE102018008841A1 - Anlage und Verfahren zur Reinigung und Qualitätsprüfung von Werkstücken

Info

Publication number: DE102018008841A1
Application number: DE102018008841.4A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2020-05-14

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsanlage (1), zur Behandlung von Werkstücken (13) in Behandlungskammern (2), (3), (4), 5) die mit einem Roboter (10) ausgerüstet sind. Mit dem Greifarm (11) wird ein Werkstück (13) in eine Lade- und Entladestation (14) der Reinigungsanlage (1) transportiert. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anlage für die Reinigung von Werkstücken (13) anzugeben die zur Durchführung einer Qualitätsprüfung des Reinigungsergebnisses ausgerüstet ist, und eine wirtschaftliche Vereinfachung des Reinigungs- und Prüfprozesses durch eine flexible Verteilung der Werkstücke (13) zwischen Reinigungs- und Prüfprozess ermöglicht und Qualitätsprüfungen den Erfordernissen eines Reinigungsprozesses angepasst werden können. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Wirkbereich des Roboters (10); (10a) ein Prüffeld (9) mit wenigstens einer Einrichtung (6), (7), (8), (8a) zur Messung oder Prüfung des Reinigungsergebnisses der Werkstücke (13) eingerichtet ist, wobei der Roboter (10); (10a) die Koordination von Bewegungsabläufen in Abhängigkeit des Steuer- oder Regelprogramm mit der Einrichtung (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) ausführt, dass Programmierungen der Prozessabläufe der Behandlungskammern (2), (3), (4), 5) oder Behandlungsstationen (26), (27), (28), (29), (30), 31), (32) und Programmierungen der Mess- oder Prüfprozesse der Einrichtung (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) mit dem Steuer- oder Regelprogramm des Roboters (10); (10a) verknüpft sind, wobei zeitliche Abfolgen von Bewegungsabläufen vorgesehen sind, die mit dem Roboter (10); (10a) als Bindeglied zwischen der Reinigungsanlage (1); (1a) und dem Prüffeld (9) ausgeführt werden, und eine Selektion von Werkstücken (13) in Abhängigkeit vom Mess- oder Prüffeldergebnis einer Einrichtung (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) mit dem Roboter (10); (10a) erfolgt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsanlage, zur Behandlung von Werkstücken, die mit einem Roboter ausgerüstet ist, der mit seinem Greifarm einen Wirkbereich erfasst, in dem koordinierte Bewegungsabläufe in Abhängigkeit eines Steuer- oder Regelprogramms durchführbar sind, mit dem der Transport eines Werkstücks mit einem Greifwerkzeug zu Behandlungskammern oder Behandlungsstationen steuerbar ist, und/oder Bewegungen ausführbar sind, durch die das Greifwerkzeug mit einem Bearbeitungswerkzeug oder einer Behandlungsarmatur in Behandlungskammern oder Behandlungsstationen zusammenwirkt.
Übliche Reinigungsanlagen werden als Teilereinigungsanlagen, wie Entfettungsanlagen, Ultraschallreinigungsanlagen, Hochdruckentgratanlagen, Bürstenentgratanlagen, Spritzreinigungsanlagen, Flutinjektionsreinigungsanlagen, Tauchreinigungsanlagen, Dampfreinigungsanlagen, Plasmareinigungsanlagen, thermische Reinigungsanlagen oder Unterdruckreinigungsanlagen ausgeführt, wobei Ausführungen als Nass,- oder Trockenanlagen verwendet werden. Ferner sind Kombinationen der verschiedenen Anlagen mit einander ausgeführt.
Durch die DE 10 2010 012 328 A1 ist eine Reinigungsanlage mit Behandlungskammern bekannt. Es ist ein Roboter vorgesehen, mit dem Bauteile in die Behandlungskammern befördert werden. Aus einem Tank wird ein Behandlungsmedium in die entsprechende Behandlungskammer gepumpt, wo die Behandlung im Tauchbad oder durch Strahlen, Spritzen oder Sprühen mit Hilfe von Düsen erfolgt, die auf Werkstücke gerichtet sind.
Durch die DE 10 2011 112 692 A1 ist eine Reinigungsanlage mit einer Reinigungskammer zum Behandeln von Reinigungsgut bekannt, die mit einer fahrbaren, drehbaren oder schwenkbaren Transportvorrichtung zum Transportieren von verschmutztem Reinigungsgut in die Reinigungskammer hinein erfolgt. Die Transportvorrichtung ist mit einem Greifwerkzeug für das Reinigungsgut ausgerüstet, das zur Auf- und Abwärtsbewegung mit einem Antrieb ausgerüstet ist, wobei das Greifwerkzeug durch eine Öffnung der Reinigungskammer geführt wird und die mit einem Deckel verschließbar ist. Als Transporteinrichtung kann ein Roboter benutzt werden.
In der DE 10 2005 031 515 ist eine Reinigungsanlage mit vier Behandlungskammern beschrieben. Es handelt sich um eine Einsäulen-Anlage mit einer zentralen Säule und einen an der Säule gelagerten Drehtisch auf dem zu reinigende Werkstücke transportiert werden. Der Drehtisch kann mit Hilfe eines Antriebes taktweise gedreht werden. Es handelt sich um eine Anlage zum Reinigen Spülen und Trocknen, wobei zum Reinigen mit einer Reinigungsflüssigkeit oder Luft gearbeitet wird. Zum Trocknen kann eine Dampftrocknung oder eine Vakuumtrocknung eingesetzt werden.
Durch die DE 196 14 555 C2 ist eine Vorrichtung zum abrasiven Strahlen von Werkstücken bekannt. Beim Strahlen mit einem abrasiven Strahlmittel erfolgt eine Bearbeitung des Werkstückes durch Abtragung feinster Partikel von der Oberfläche des Werkstückes. Im Gegensatz dazu kann mit einem elastische Partikel enthaltendes Strahlmittel eine Verdichtung der Oberfläche des Werkstückes erfolgen.
Durch die DE 10 2006 039 035 ist ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken in einer Behandlungskammer durch Strahlen mit einem konzentrierten Wasserstrahl bekannt, wodurch metallische Teilchen von der Oberfläche des Werkstückes entfernt und in die Umgebung des Werkstückes abgestrahlt werden.
Durch diese vorstehend beschriebenen dezentralisierten Produktionsmittel sind ein erhöhter technischer Aufwand und eine umfangreiche Logistik erforderlich, um Werkstücke nacheinander in verschiedenen Anlagen unterschiedlichen Behandlungsmethoden auszusetzen. Mit vorstehend beschriebenen Anlagen oder Vorrichtungen ist keine durchgehende Behandlung eines Werkstückes in einer Anlage möglich, die über Reinigen, Spülen, Strahlen und Trocken hinausgeht. Insbesondere ist keine Prüfung des Behandlungsergebnisses möglich.
Es ist bekannt, dass zum Behandeln eines Werkstückes in Behandlungskammern das Werkstück mit Hilfe einer Transporteinrichtung im Arbeitstakt der Anlage von einer Reinigungskammer in die nächste Behandlungskammer transportiert wird, wobei zwischen der vorderen Behandlungskammer und der letzten Behandlungskammer eine Lade- oder Entladestation vorgesehen ist, wobei die Anlage eine Wascheinrichtung mit einer waschaktive Reinigungsflüssigkeit enthält, die mit der Behandlungskammer verbunden ist, in der das Werkstück von anhaftenden Bearbeitungsrückständen, wie Öl oder Fett abgewaschen wird. Die Anlage enthält eine Trocknungseinrichtung zur Erzeugung eines Trocknungsmediums, die mit einer der Reinigungskammer zum Trocknen des nassen Werkstückes verbunden ist, wobei die Anlage eine Strahleinrichtung für ein trockenes abrasives oder elastisches Strahlmittel aufweist, welches in einem Trägergasstrom geführt ist und eine druckdichte Strahlkammer zur Strahlung des Werkstückes vorgesehen ist, die mit einem verstellbaren Strahlrohr ausgerüstet und an die Strahleinrichtung angeschlossen ist.
Durch die WO 1998 043752 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, mit denen falsch orientierte und/oder von einem vorgegebenen Muster abweichende Teile, die mittels einer Fördereinrichtung an wenigstens einer, die Konturen der Teile erfassenden Kamera vorbeigeführt werden, wobei bei einer vorgebbaren Abweichung von gespeicherten Musterwerden das betreffende Teil als fehlerhaft erkannt und ausgesondert wird. Aus der Kontur des jeweiligen Teiles des Bildsignals der Kamera werden mehrere Einzelkriterien, wie Gesamtlänge, Gesamthöhe, Fläche, Achslage. Oberflächenwelligkeit, Schwerpunktlage, abgeleitet. Die Einzelkriterien werden mit dem aus wenigsten einem Musterteil abgeleiteten entsprechenden Einzelkriterien verglichen. Es geht darum, Gut- und Schlechtteile zu erkennen und Schlechtteile auszusondern.
In der DE 41 37 752 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum berührungslosen Messen von Objekten mit Hilfe eines elektrooptischen Bildverarbeitungssystems beschrieben. Es ist wenigstens eine Messgröße eines Messobjektes als Referenzgröße in einem Bildverarbeitungssystems gespeichert und die gemessene Messgröße des Messobjektes wird mit der gespeicherten Referenzgröße verglichen. Der Vergleich der gemessenen Messgröße mit der gespeicherten Messgröße wird nur dann als zulässig erkannt, wenn das Messergebnis der bekannten Referenzmessgröße entspricht.
In der DE 40 13 916 C2 ist eine Vorrichtung beschrieben, die zum Erkennen der Form und Beschaffenheit von Bohrungen mit Hilfe eines induktiven berührungslos wirkenden Abtastelementes dient, welches an der zu untersuchenden Mantelfläche entlang geführt wird. Das Abtastelement enthält wenigstens eine Spule, die ein um die Mantelfläche des Abtastelementes verteiltes elektromagnetisches Feld erzeugt, welches mit der Mantelfläche der Bohrung in Wirkverbindung steht und eine Beeinflussung der Spulenparameter bewirkt. Die Spule kann als Teil eines Oszillators ausgeführt sein, dessen Ausgangsfrequenz mit der Frequenz eines Referenzoszillators verglichen wird. Zur Inspektion ist keine gespeicherte Abbildung erforderlich, die zum Vergleich mit dem Inspektionsvorgang herangezogen wird, vielmehr ermöglicht die Ausgangsfrequenz des Messvorganges im Verhältnis zur Referenzfrequenz eine Aussage über Maßhaltigkeit der Bohrung oder über die Beschaffenheit der Gewindegänge.
Es ist üblich, Werkstücke nach Reinigung, und einer ggf. daran anschließenden Trocknung in separaten selbständigen Anlagen einer opto, -elektronischen Kontrolle auf partikulare Verunreinigungen, wie festsitzende oder eingeklemmte Späne, ferner auf nicht zu Ende geschnittene Gewindegänge oder ausgebrochene Gewindegänge zu untersuchen. Von besonderer Bedeutung sind solche Untersuchungen für Hydraulik- und Pneumatiksteuerungssystemen, ABS Steuerungen, Lenkungssystemen, Zylinderköpfen, Kurbelwellen, Motorbauteilen oder Einspritzsystemen. Beispielsweise können Spanverunreinigungen in Bauteilen von Hydraulikventilen zum Versagen des Bauteils im Betrieb führen. Bisherige Untersuchungen wurden mit Stethoskopen durchgeführt. Durch die DE 10 2009 056 499 A1 ist es aus der Medizintechnik bekannt, eine Miniaturkamera für den endoskopischen Einsatz zu verwenden, die eine Lichtquelle und eine Betrachtungslinsenvorrichtung aufweist. Mit einer derartigen Miniaturkamera ist der Einsatz für industrielle Anwendungen möglich, die in Bohrungen, Kanäle und Hohlräume geführt wird und Bilder oder Bildssequenzen aufnimmt, die mit hinterlegten Referenzbildern oder Bildsequenzen mit Hilfe einer Datenverarbeitungsanlage verglichen und ausgewertet werden.
Durch die EP 2 758 189 B1 ist eine Anlage zum Reinigen von Werkstücken mit einer Reinigungsflüssigkeit bekannt. Die Anlage ist mit einer Einrichtung zum Erfassen der Eingangsverschmutzung des Werkstückes vor dem Reinigen in der Anlage und einer Einrichtung für das Erfassen eines Verschmutzungszustandes in Form einer Restverschmutzung eines in der Anlage gereinigten Werkstückes bekannt. In der Anlage ist eine Einrichtung für das fortlaufende Erfassen einer Eingangsverschmutzung von einer Reinigungsstation und eine Einrichtung für das fortlaufende Erfassen einer Restverschmutzung von Werkstücken nach dem Reinigen in einer Betriebsstation vorgesehen. Die Anlage weist eine Baugruppe zur Überwachung des Anlagen- Betriebszustandes auf, die mit der Einrichtung für das fortlaufende Überwachen der Eingangsverschmutzung und mit der Einrichtung für das fortlaufende Überwachen der Restverschmutzung verbunden ist. Es ist ein Rechner vorgesehen, der aus der Eingangsverschmutzung und der Restverschmutzung einen Anlagen- Betriebszustand oder einen Prozessparameter für das Reinigen von Werkstücken in der Anlage ermittelt. Es ist vorgesehen, dass die Einrichtung ein optisches Erfassungssystem für die Oberfläche des Werkstückes aufweist, die das Erkennen von Schmutzpartikeln auf der Oberfläche durch eine Kontrastanalyse ermöglicht. Das Abbildungssystem umfasst eine in Werkstückbohrungen einführbare Endoskopsonde, die eine Lichtquelle für das Beleuchten der Wand der Werkstückbohrung hat und für das Abbilden der Wand auf einen Lichtsensor dient.
Durch die DE 10 2015 106 777 B4 ist ein Inspektionssystem zur Prüfung des Oberflächenreinheitsgrades eines Werkstückes bekannt, mit dem ein Oberflächenabschnitt des Werkstückes mittels einer Inspektionseinrichtung in der Behandlungskammer optisch erfasst und ausgehend davon der Oberflächenreinheitsgrad abgeleitet wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anlage für die Reinigung von Werkstücken anzugeben, die zur Durchführung einer Qualitätsprüfung des Reinigungsergebnisses ausgerüstet ist, und eine wirtschaftliche Vereinfachung des Reinigungs- und Prüfprozesses durch eine flexible Verteilung der Werkstücke zwischen Reinigungs- und Prüfprozessen ermöglicht und Qualitätsprüfungen den Erfordernissen eines Reinigungsprozesses angepasst werden können.
Es sei bemerkt, dass nach der VDA Richtlinie 19 oder nach ISO 16232 Sauberkeitswerte für ein in einer Reinigungsanlage gereinigtes Werkstück festgelegt sind. Auf dieser Basis sollen Qualitätsprüfungen und weitere Einrichtungen und Methoden angewendet werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 18 beschrieben.
Ein gemäß Anspruch 1 angegebenes Verfahren ist mit den Merkmalen der Ansprüche 19 und 20 beschrieben.
Mit der Erfindung soll eine Reinigungsanlage zur Durchführung von Qualitätsprüfungen von Werkstücken, wie Reinigungsergebnisse, Maßhaltigkeit oder Toleranzen ausgerüstet werden, die nach Ablauf eines Reinigungsprozesses und/oder Spülprozesses oder einer anderen Behandlungsmethode orts- und zeitnah durchführbar sind. Damit sollen Neuverschmutzungen zwischen Reinigungsanlage und einzelnen Mess- und Prüfeinrichtungen vermieden werden.
Die Anwendung kann für Hydraulik-Steuersysteme, Pneumatik-Steuerungen, ABS Systeme, Lenkungssysteme, Motorenkomponenten, wie Zylinderköpfe, Kurbelwellen, Einspritzgeräte erfolgen.
Die Erfindung sieht vor, dass eine Reinigungsanlage zur Behandlung von Werkstücken Behandlungskammern oder Behandlungsstationen aufweißt, die mit einem Roboter ausgerüstet sind, der mit seinem Greifarm einen Wirkbereich erfasst, um eine Beladung und Entladung durchzuführen. Dabei können koordinierte Bewegungsabläufe in Abhängigkeit eines Steuer- oder Regelkreises durchgeführt werden, durch die das Greifwerkzeug mit einem Bearbeitungswerkzeug oder einer Behandlungsarmatur in der Behandlungskammer oder Behandlungsstation zusammenwirkt. Vorteilhaft ist die Erfindung anwendbar bei einer solchen Anlage, die mit stationären Behandlungskammern ausgerüstet ist. Eine weitere Anwendung ergibt sich bei einer solchen Anlage, die mit einer zentralen Säule mit einem Drehtisch ausgerüstet ist, auf dem die Werkstücke transportiert werden und auf ihrer Bahn Behandlungsstationen durchlaufen.
Es handelt sich dabei um mehrstufige Waschanlagen die Trocknungsstufen, Entfettungsstufen, Ultraschallreinigungsstufen, Hochdruckentgratungsstufen, Bürstenentgratungsstufen, Spritzreinigungsstufen, Flutinjektionsstufen, Tauchreinigungsstufen, Dampfreinigungsstufen, Plasmareinigungsstufen oder Unterdruckreinigungsstufen enthalten können.
Erfindungsgemäß ist im Wirkbereich des Roboters ein Prüffeld mit wenigstens einer Einrichtung zur Messung oder Prüfung des Reinigungsergebnisses der gereinigten oder behandelten Werkstücke eingerichtet ist, wobei der Roboter die Koordination von Bewegungsabläufen in Abhängigkeit des Steuer- oder Regelprogramm mit der Einrichtung des Prüffeldes ausführt, dass Programmierungen der Prozessabläufe der Behandlungskammern oder Behandlungsstationen und Programmierungen der Mess- oder Prüfprozesse der Einrichtung des Prüffeldes mit dem Steuer- oder Regelprogramm des Roboters verknüpft sind, wobei zeitliche Abfolgen von Bewegungsabläufen vorgesehen sind, die mit dem Roboter als Bindeglied zwischen der Reinigungsanlage und dem Prüffeld ausgeführt werden, und eine Selektion von Werkstücken in Abhängigkeit vom Mess- oder Prüffeldergebnis einer Einrichtung des Prüffeldes mit dem Roboter erfolgt.
Bei der Erfindung ist die Qualitätsprüfung der durchgeführten Behandlungen in den Reinigungsprozess integriert oder Reinigungsanlage und Prüffeld bilden eine Baueinheit. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass für die Durchführung von Mess- oder Prüfprozessen keine Transportwege zu externen Prüfmaschinen erforderlich sind. Dadurch wird eine Neuverschmutzung beim Transport vermieden. Eine Verbesserung wird dadurch erreicht, dass Behandlungen und Qualitätsprüfungen unter Reinraumbedingungen erfolgen können.
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass um den Roboter herum stationäre Behandlungskammern der Reinigungsanlage und Einrichtungen des Prüffeldes angeordnet sind, in der Werkstücke, beispielsweise für Hydraulik-Steuersysteme, Pneumatik-Steuerungen, ABS Systeme, Lenkungssysteme, Motorenkomponenten, wie Zylinderköpfe, Kurbelwellen, Einspritzgeräte gereinigt und/oder bearbeitet und gemessen und/oder geprüft werden. Die Werkstücke können eine zerklüftete Oberfläche mit Bohrungen, auch Gewindebohrungen, Zylinderbohrungen, Sacklochbohrungen haben, die mit geeigneten Vorrichtungen untersucht werden.
Vorteilhaft befindet sich der Roboter im Zentrum einer kreisförmigen Anordnung von Behandlungskammern oder Behandlungsstationen und Einrichtungen des Prüffeldes. Der Vorteil dieser Ausbildung besteht darin, dass der Roboter Zugriff auf jede Behandlungskammer oder Behandlungsstation hat und Werkstücke in jede freie Behandlungskammer oder Behandlungsstation einsetzbar sind und ferner Werkstücke aus jeder Behandlungskammer oder Behandlungsstation entnehmbar sind und den Einrichtungen des Prüffeldes zugeführt werden können. Die Zuführung von Werkstücken aus der Reinigungsanlage in das Prüffeld kann in unregelmäßigen Zeitintervallen oder kontinuierlich erfolgen. Der Roboter kann Werkstücke aus den Einrichtungen des Prüffeldes entnehmen und zurück in die Behandlungskammern oder Behandlungsstationen einsetzen wenn die Prüfung oder Messung ein NIO Ergebnis (NIO = Nicht in Ordnung) anzeigt.
Es ist vorteilhaft, wenigstens eine Einrichtung des Prüffeldes zwischen zwei Behandlungskammern oder Behandlungsstationen anzuordnen. Das hat den Vorteil, dass kurze Wege vorhanden sind und eine Neuverschmutzung des Werkstückes auf dem Weg von der Reinigungsanlage zum Prüffeld vermieden werden kann. Vorteilhaft ist auch, dass nach einzelnen Behandlungskammern oder Behandlungsstationen eine Einrichtung des Prüffeldes vorgesehen ist. Ferner kann nach jeder Behandlungskammer oder Behandlungsstation eine Einrichtung des Prüffeldes vorgesehen werden, so dass nach Ablauf einer Behandlungsstufe in einer Behandlungskammer oder Behandlungsstation sofort der Einsatz in die unmittelbare nebengeordnete Einrichtung des Prüffeldes erfolgt, um ein Mess- oder Prüfprozess durchzuführen. Der Roboter kann auch in der Weise programmiert sein, dass ein Werkstück aus einer Behandlungskammer oder Behandlungsstation entnommen und nicht in die unmittelbare benachbarte Einrichtung des Prüffeldes eingesetzt wird, sondern in Abhängigkeit der durchgeführten Behandlung in einer Behandlungskammer oder Behandlungsstation in eine entfernt von der Behandlungskammer befindliche Einrichtung des Prüffeldes. Ferner kann ein Werkstück, das in der einen Einrichtung des Prüffeldes gemessen oder geprüft worden ist, in eine andere Einrichtung des Prüffeldes gebracht werden. Schließlich kann nach Abschluss der Behandlung in allen Behandlungskammern oder Behandlungsstationen die Messung oder Prüfung in den nebengeordneten Einrichtungen des Prüffeldes erfolgen. Es kann vorteilhaft sein, dass nach einem Waschgang eine Restschmutzanalyse durchgeführt wird, um ein Ergebnis eines Vorwaschganges zu bewerten.
Es kann auch vorteilhaft sein, nach Beendigung einer Spülung des Werkstückes eine Abschluss Restschmutzanalyse durchzuführen, die das Ergebnis der Restschmutzanalyse wiedergibt. Wenn ein Strahlen der Werkstückoberfläche erfolgen soll, kann die Restschmutzanalyse nach dem Strahlen und einem nachfolgenden Spülgang erfolgen, um Reste von Strahlmittel zu identifizieren.
Gemäß einer vorteilhaften Alternative ist das Prüffeld entfernt von umlaufenden Behandlungsstationen der Reinigungsanlage und in Reichweite des Roboters eingerichtet.
Bei dieser Ausführung handelt es sich vorteilhaft um eine kreisgetaktete Reinigungsanlage mit beweglichen Behandlungskammern oder Behandlungsstationen die auf einen Drehtisch montiert sind.
Kreisläufer besitzen eine Lade- und Entladestation die zur Beladung ungereinigter Werkstücke in die Reinigungsanlage und zur Entnahme gereinigter Werkstücke aus der Reinigungsanlage dient. Für diesen Zweck wird der Roboter mit seinem Greifarm und dem an seinem Ende angebrachten Greifwerkzeug für ein Werkstück eingesetzt. Der Greifarm hat eine ausladende Reichweite, mit der ein Arbeitsbereich abgedeckt wird, innerhalb dessen, Werkstücke in einem Umkreis bewegt werden können. Die vorstehend beschriebenen Behandlungsmethoden erfordern eine Prüfung des Behandlungsergebnisses der behandelten Werkstücke, beispielsweise nach VDA Richtlinie 19 oder nach ISO 16232. Eine Prüfung der Restverschmutzung kann aus einer vorgegebenen Menge gebrauchter Reinigungsflüssigkeit durch Verdampfen der Flüssigkeit erfolgen, wobei der gefilterte Rest Schmutz, Grat oder Späne enthält und sein Gewicht, mit einem vorgegebenen Vergleichswert abgeglichen wird.
Durch diese Anordnung kann der Roboter mit seinem Greifarm in die Lade- und Entladestation eingreifen und mit seinem Greifwerkzeug unbehandelte Werkstücke Laden und behandelte Werkstücke Entladen. Der Roboter kann behandelte Werkstücke aus der Lade- und Entladestation entnehmen und einer Einrichtung des Prüffeldes zuführen und Werkstücke nach Ablauf der Mess- oder Prüfphase mit einem IO- Ergebnis (IO= In Ordnung) aus dem Prüffeld ausscheiden. Ebenso kann der Roboter nach Ablauf der Mess- oder Prüfphase Werkstücke mit einem NIO Ergebnis (NIO= Nicht In Ordnung) aus der Einrichtung des Prüffeldes entnehmen und der Lade- und Entladestation wieder zuführen um einen Reinigungszyklus zu wiederholen.
Die Werkstücke können auf einer Kreisbahn durch einen Tunnel hindurch geführt werden, in dem sich bekannte Einrichtungen für Behandlungsstationen befinden. Behandlungsstationen weisen Düsenstöcke auf, welche die Oberfläche des Werkstückes mit Reinigungsflüssigkeit besprühen oder Strahlen und von Verschmutzungen, wie Öl- und Fettresten sowie sonstigen an der Oberfläche haftende Bearbeitungsrückständen und Staub säubern. Es werden Hochdruckstrahlungen mit Flüssigkeit, Dampf oder Druckluft durchgeführt und Hochdrucklanzen verwendet, um das Werkstück zu Entgraten oder in Vertiefungen und Bohrungen festsitzende Späne auszuspülen. Mit Warmluftduschen oder Dampfduschen kann getrocknet werden. Es werden Maßnahmen zum Korrosionsschutz mit einem Phosphatüberzug der Werkstückoberfläche mit Lösungen von Zink- oder Manganhydrogenphosphaten oder mit Phosphorsäure durchgeführt. Neben wässrigen Behandlungen, in den Behandlungsstationen wie Waschen, Spülen, Strahlen, Phosphatieren können in Behandlungsstationen trockene Bearbeitungsprozesse, wie Kugelstrahlen, Sandstrahlen, Granulatstrahlen und Entgratungen in Behandlungsstationen durchgeführt werden. Es sei bemerkt, dass die genannten Behandlungsmethoden nur beispielhaft angeführt sind, selbstverständlich kann eine Reinigungsanlage neben den Genannten mit weiteren an sich bekannten Einrichtungen durchgeführt werden. In der Regel wird eine Auswahl der benannten Behandlungsstationen ausreichen, um eine vorgesehene Behandlung durchzuführen. Beispielhaft kann eine Reinigungsanlage zum Waschen, Spülen und Trocknen ausgelegt sein, wobei auch mehrstufige Wasch- Spül oder Trocknungsstufen vorgesehen sind. Im Übrigen wird eine Auslegung der Reinigungsanlage den Erfordernissen des Behandlungsprozesses angepasst werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird dadurch erreicht, dass im Zentrum einer stationären Anordnung von Behandlungskammern oder Behandlungsstationen und Einrichtungen des Prüffeldes ein weiterer Roboter angeordnet ist. Beide Roboter können durch eine aufeinander abgestimmte Programmierung koordinierte Bewegungsabläufe durchführen, die eine verkürzte Taktzeit in der Reinigungsanlage einerseits und andererseits durch eine schnellere Zuführung in das Prüffeld kürzere Zeitintervalle ausführen und eine 100% Prüfung der Werkstücke ermöglichen.
Wie bei der Reinigungsanlage mit stationären Behandlungskammer oder Behandlungsstationen beschrieben, kann auch bei einer Reinigungsanlage mit einem Kreisläufer bei dem Behandlungskammer oder Behandlungsstationen im Kreis bewegt werden dem Roboter ein weiterer Roboter zugeordnet werden, der Zugriff auf die Lade- und Entladestation und Zugriff auf das Prüffeld hat, wobei beide Roboter aufeinander abgestimmte Bewegungsabläufe zwischen der Lade- und Entladestation und dem Prüffeld ausführen. Insbesondere können einem Roboter die Bewegungsabläufe für die Reinigungsanlage und dem anderen Roboter die Bewegungsabläufe des Prüffeldes zugewiesen werden. Beide Roboter können auch unabhängig voneinander Bewegungsabläufe ausführen. Bei dieser Ausführung erfolgt eine Verkürzung der Taktzeit durch eine schnellere Beladung und Entladung. Eine weitere Verbesserung kann durch eine Vernetzung beider Roboter erfolgen, indem beide Roboter sowohl Bewegungsabläufe zur Beladung und Entladung als auch Bewegungsabläufe im Bereich des Prüffeldes ausführen.
Zur Inspektion der Werkstückoberfläche kann für eine Einrichtung des Prüffeldes ein optoelektronisches Bildverarbeitungssystem verwendet werden, wobei die Auflösung der Oberfläche des Werkstückes mit einer hochauflösenden Matrix-Kamera erfolgt, und innerhalb des optischen Blickfeldes der Kamera die Oberfläche des Werkstückes abgebildet wird. Eine mit dem Bildverarbeitungssystem gespeicherte Referenzabbildung einer Vergleichsoberfläche wird mit dem aufgenommenen Bild verglichen, beispielsweise durch eine Kontrastanalyse, so dass Verschmutzungen des Oberflächenbereiches bewertet werden können. Das Bildverarbeitungssystem kann mit einer Messauswertungseinrichtung verbunden sein, die eine Schnittstelle besitzt, über die eine Prozesssteuerung angeschlossen ist, die Stellmittel besitzt, und in Abhängigkeit vom Messergebnis das Werkstück ein IO- Ergebnis (IO= In Ordnung) zuweist oder das Messergebnis eine Verschmutzung der Werkstückoberfläche außerhalb des Toleranzbereiches anzeigt und ein NIO Ergebnis (NIO = Nicht In Ordnung) erhält. In diesem Fall kann darauf geschlossen werden, dass das Werkstück einer erneuten Behandlung in der Behandlungskammer unterzogen werden muss.
Das Prüffeld weist eine Einrichtung mit Vorrichtungen zur Restschmutzermittlung des Werkstückes in Abhängigkeit von einem Restverschmutzungs-Sollwert auf. Eine andere Einrichtung kann eine optische Kamera zur Aufnahme eines Bildes von der Oberfläche des Werkstückes zum Vergleich mit einem gespeicherten Referenzbild und zur Auswertung in einem elektronischen Bildverarbeitungssystem durch Kontrastanalyse enthalten. Eine weitere Einrichtung kann eine stetoskopische Sonde zur Einführung in Bohrungen oder Vertiefungen des Werkstückes zur Aufnahme eines Bildes der Wand der Bohrung oder Vertiefung, zum Vergleich mit einem gespeicherten Referenzbild eines Bildverarbeitungssystems zum Erkennen von Restschmutz oder Spänen mit einem Bildverarbeitungssystem enthalten. Von Vorteil ist eine Einrichtung des Prüffeldes mit einem elektronischen berührungslos wirkenden Sensor zur Erkennung der Form und Beschaffenheit der Mantelfläche einer Bohrung wie Gewindebohrung, wobei der Sensor einen Oszillator mit wenigstens einer Spule enthält, die um die Mantelfläche der Bohrung herum ein elektromagnetische Feld erzeugt, welches mit der Mantelfläche in Wirkverbindung tritt und eine Beeinflussung der Ausgangsfrequenz des Oszillators bewirkt, die mit der Ausgangsfrequenz eines Referenzoszillators verglichen wird. Schließlich kann eine Einrichtung des Prüffeldes vorgesehen werden mit einer optomechanische oder optoelektronische Einrichtung zur berührungslosen Messung von Werkstücken mit Hilfe eines optoelektronischen Bildverarbeitungssystems. Für die Messung der geometrischen Form des Werkstückes, wie Länge, Breite, Durchmesser von Bohrungen wie Zylinderbohrungen, Achsparallelitäten, Abstände von Bohrungen, Vermessung von Nockenwellen kann eine andere Einrichtung des Prüffeldes verwendet werden, die mit dem Bildverarbeitungssystem ausgerüstet ist und eine hochauflösende Kamera, wie Zeilenkamera aufweist, die Teil einer Messauswertung und einer Ein/Ausgabeeinheit mit einem Computer ist.
Das System ist in ein Informationsverarbeitungssystem integriert das eine Messdatenauswertung oder eine Steuereinrichtung zur Einstellung mehrerer Messpositionen des Werkstückes beim Messvorgang enthält. Es ist ein Profilprojektor vorgesehen, der mit Mattscheiben arbeiten kann, zwischen denen das Werkstück eingespannt und ein Schattenbild erzeugt wird. Es sind gespeicherte Messgrößen oder Bildsequenzen vorhanden mit denen die Messergebnisse verglichen werden.
Das Prüffeld ist vorteilhaft räumlich an die Reinigungsanlage angebaut. Beide Einrichtungen bilden eine Kombination. Roboter decken den Bereich des Prüffeldes ab. Die Reichweite erstreckt sich bis in die Reinigungsanlage hinein, so dass von dem Prüffeld aus, Werkstücke wieder in die Reinigungsanlage transportiert werden können.
Ein gemäß der beschriebenen Wirkungsweise der Erfindung kann eine entsprechendes Verfahren zum Koordinieren von Bewegungsabläufen zwischen einer Reinigungsanlage zum Behandeln von Werkstücken und einem Prüffeld mit Einrichtungen zum Messen und/oder Prüfen der behandelten Werkstücke durchgeführt werden, indem die Ausübung der Bewegungsabläufe mit dem Roboter in der Weise erfolgt, dass gereinigte oder behandelte Werkstücke aus der Reinigungsanlage entnommen und einer Einrichtung des Prüffeldes zugeführt werden, in der eine Messung oder Prüfung nach vorgegebenen Mess- oder Prüfaufgaben erfolgt, wobei der Roboter in zeitlicher Abfolge weitere Bewegungsabläufe mit einem Werkstück in der Reinigungsanlage durch Zusammenwirken mit einem Bearbeitungswerkzeug oder einer Behandlungsarmatur durchführt oder eine Beladung oder Entladung von Werkstücken aus der Reinigungsanlage hinein oder heraus durchführt und der Roboter nach Ablauf der Mess- oder Prüfphase das gemessene oder geprüfte Werkstück der Einrichtung des Prüffeldes entnimmt und einer weiteren Einrichtung des Prüffeldes zuführt, mit der andere Mess- oder Prüfaufgaben durchgeführt werden, oder der Roboter ein IO gemessenes oder geprüftes Werkstück aus dem Prüffeld ausscheidet oder ein NIO bewertetes Werkstück zurück in die Reinigungsanlage befördert.
Im Ergebnis geben die erfindungsgemäßen Ausführungen mit einer frei programmierbaren Steuerung oder mit einem Computers Bewegungsabläufe des Roboters in Bezug zu den Funktionen der Reinigungsanlage und des Prüffeldes wieder. Das heißt, dass die Programmierung der Behandlungskammern oder Behandlungsstationen und die Programmierung der Einrichtungen des Prüffeldes mit der Roboterprogrammierung verknüpft werden können. Es sind zeitliche Abfolgen von Bewegungsabläufen möglich, die mit dem Roboter als Bindeglied zwischen der Reinigungsanlage und dem Prüffeld ausgeführt werden.
Nachfolgend sind an Hand der Zeichnungen zwei Ausführungen der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführung entlang der Linie A- B in 2,
2 die Draufsicht nach 1,
3 eine zweite Ausführung der Erfindung.
4 die schematische Darstellung einer Anlage mit stationären Behandlungskammern und zwei Robotern,
5 die Innenansicht einer Behandlungskammer,
6 die Innenansicht einer Variante Behandlungskammer nach 5,
7 die schematische Darstellung der Anlage mit einem Kreisläufer und zwei Roboter.

Die folgenden Ausführungen geben nur die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Einzelheiten wieder. Nicht näher beschriebene Einrichtungen oder elektronische Schalteinrichtungen oder Bildverarbeitungssysteme können einen an sich bekannten Aufbau haben. Gleiche oder ähnliche Bauteile oder Baugruppen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung eine Reinigungsanlage 1, die in einer kreisförmigen Anordnung stationärer Behandlungskammern 2, 3, 4, 5, und Einrichtungen 6, 7, 8, 8a eines Prüffeldes 9 aufweist. Die Einrichtungen 6, 7, 8, 8a sind symbolisch durch ein Rechteck dargestellt, da eine Vielzahl von Methoden zur Durchführung von Prüfaufgaben bekannt sind, die labormäßige Einrichtungen umfassen.
Im Zentrum der Reinigungsanlage 1 befindet sich ein Roboter 10 mit seinem, um mehrere Achsen beweglichen Roboterarm 11. Der Roboterarm 11 besitzt an seinem Ende ein zangenartiges Greifwerkzeug 12, mit dem ein Werkstück 13, hier ein Zylinderblock eines Motors aus einer Belade- und Entladestation 14 entnommen und in die Behandlungskammer 2 zum Waschen eingesetzt wird. Nach Beendigung des Waschganges wird das Werkstück 13 aus der Behandlungskammer 2 mit dem Roboter 10 entnommen und in die Behandlungskammer 3 eingesetzt. In der Behandlungskammer 3 erfolgt ein Spülgang. Alternativ kann der Waschvorgang durch eine Ultraschallreinigung in der Behandlungskammer 3 abgeschlossen werden. In der nachfolgenden Behandlungskammer 4 kann mit einer nicht dargestellten Hochdrucklanze ein Entgratvorgang durchgeführt werden, so dass Restspäne von bearbeiteten Flächen oder Späne aus Bohrungen entfernt werden. Schließlich kann in Behandlungskammer 5 ein Trocknungsvorgange mit Warmluft oder Dampf erfolgen. Nicht dargestellt ist eine weitere Behandlungskammer in der Reihe, in der ein Spülvorgang mit deionisiertem Wasser durchgeführt werden kann. Schließlich kann in Behandlungskammer 5 an Stelle der Luft oder Dampftrocknung eine Vakuumtrocknung durchgeführt werden. Die Behandlungskammer 2, 3, 4, 5 sind als oben offene Behandlungskammern 2, 3, 4, 5 ausgeführt die mit einem Deckel 15 schließbar sind. Der Roboter 10 kann von oben in die Behandlungskammern 2, 3, 4, 5 eingreifen. Nach Beendigung der letzten Behandlungsstufe wird das Werkstück 13 entweder in die Belade- und Entladestation 14 abgesetzt und zur Endmontage geführt oder der Roboter 10 transportiert das Werkstück 13 in eine erste Einrichtung 6 des Prüffeldes 9.
Die genannten Behandlungskammern 2, 3, 4, 5 sind entsprechend ihrer Nutzung mit dafür notwendige Installationen, wie Bearbeitungswerkzeugen 36 oder Behandlungsarmaturen 35 ausgerüstet. Der Vorteil dieser Ausbildung besteht darin, dass der Roboter 10 Zugriff auf jede Behandlungskammer 2, 3, 4, 5 hat und auch im Betrieb Zugriff hat und Werkstücke 13 in jede freie Behandlungskammer 2, 3, 4, 5 einsetzbar sind und ferner Werkstücke 13 aus jeder Behandlungskammer 2, 3, 4, 5 wieder entnehmbar sind und den Einrichtungen 6, 7, 8 des Prüffeldes 9 zugeführt werden können.
Die Einrichtung 6, ist mit Maschinen zur Restschmutzermittlung des Werkstückes 13 in Abhängigkeit von einem Restverschmutzungs-Sollwert ausgerüstet.
Zur Inspektion der Werkstückoberfläche kann eine Einrichtung 7 mit einem optoelektronisches Bildverarbeitungssystem 16 verwendet werden, die Oberfläche des Werkstückes 13 mit einer hochauflösenden Matrix-Kamera abgebildet wird. Eine mit dem Bildverarbeitungssystem 18 gespeicherte Referenzabbildung einer Vergleichsoberfläche wird mit dem aufgenommenen Bild verglichen, beispielsweise durch eine Kontrastanalyse, so dass Verschmutzungen der Oberfläche bewertet werden können. Das Bildverarbeitungssystem 18 kann mit einer Messauswertungsschaltung 19 und einen Computer 20 verbunden sein, die eine Schnittstelle besitzt über die eine Prozesssteuerung 21 angeschlossen ist, die Stellmittel besitzt, und in Abhängigkeit vom Messergebnis das Werkstück 13 ein IO- Ergebnis erhält oder das Messergebnis eine Verschmutzung der Werkstückoberfläche außerhalb des Toleranzbereiches anzeigt und ein NIO- Ergebnis erhält. In diesem Fall kann darauf geschlossen werden, dass das Werkstück 13 einer erneuten Behandlung in einer Behandlungskammer 2, 3, 4, 5 unterzogen werden muss.
Eine weitere Einrichtung 8 enthält eine stetoskopische Sonde 34 zur Einführung in Bohrungen oder Vertiefungen des Werkstückes 13 zur Aufnahme eines Bildes der Wand der Bohrung oder Vertiefung zum Vergleich mit einem gespeicherten Referenzbild eines Bildverarbeitungssystems 18, 19, 20, 21 zum Erkennen von Restschmutz oder Spänen.
Zur Erkennung der Form und Beschaffenheit der Mantelfläche einer Bohrung oder Vertiefung in dem Werkstück 13 kann alternativ zu der stoboskopischen Sonde 34 ein berührungslos wirkenden Sensor (nicht dargestellt) zur Erkennung der Form und Beschaffenheit der Mantelfläche einer Bohrung wie Gewindebohrung benutzt werden, wobei der Sensor einen Oszillator mit wenigstens einer Spule enthält, die um die Mantelfläche der Bohrung herum ein elektromagnetische Feld erzeugt, welches mit der Mantelfläche in Wirkverbindung tritt und eine Beeinflussung der Ausgangsfrequenz des Oszillators bewirkt, die mit der Ausgangsfrequenz eines Referenzoszillators verglichen wird.
Eine weitere gestrichelt dargestellte Einrichtung 8a kann alternativ zur Einrichtung 8 oder zusätzlich zur Einrichtung 8 in das Prüffeld 9 eingefügt werden. Es dient zur berührungslosen Messung eines Werkstückes 13 mit Hilfe eines optoelektronischen Bildverarbeitungssystems zur Messung der geometrischen Form des Werkstückes 13, wie Länge, Breite, Durchmesser von Bohrungen wie Zylinderbohrungen, Abstände von Bohrungen, Vermessung von Nockenwellen mit dem Bildverarbeitungssystem. Es wird eine hochauflösende Kamera, wie Zeilenkamera benutzt, die Teil einer Bildverarbeitungseinheit, Messauswertung und Ein/Ausgabeeinheit mit einem Computer ist. In Prinzip kann der Aufbau des Bildverarbeitungssystems mit den Mitteln 17, 18, 19, 20, 21 erfolgen.
Das System ist in ein Informationsverarbeitungssystem integriert das eine Messdatenauswertung oder eine Steuereinrichtung zur Einstellung mehrerer Messpositionen des Werkstückes 13 beim Messvorgang enthält. Es ist ein Profilprojektor vorgesehen (nicht dargestellt), der Mattscheiben enthält, zwischen denen das Werkstück 13 eingespannt und ein Schattenbild erzeugt wird. Es sind gespeicherte Messgrößen oder Bildsequenzen vorhanden mit denen die Messergebnisse verglichen werden.
Die 3 zeigt eine Reinigungsanlage 1a mit einem Roboter 10, wobei das Prüffeld 9 an die Reinigungsanlage 1a angebaut ist. Der Roboter 10 dient als Transportvorrichtung, um den herum und in dessen Reichweite das Prüffeld 9 mit Einrichtungen 6, 7, 8 zur Qualitätsanalyse der behandelten Werkstücke 13 angeordnet sind. Ferner ist eine Bereich 22 für die Bereitstellung von Werkstücken 13 zum Laden in die Reinigungsanlage 1a und eine Bereich 23 zum Abtransport von IO (IO = In Ordnung) geprüften Werkstücken zum Ausscheiden aus dem Prüffeld 9 und ein Bereich 24 für NIO (Nicht In Ordnung) geprüfte Werkstücke 13, zurück in die Reinigungsanlage 1a zum Wiederholen eines Behandlungszyklus. Der Roboter 10 führt Bewegungsabläufe vom Bereich 22 für die Ladung bis in die Reinigungsanlage 1a, Bewegungsabläufe von der Reinigungsanlage 1a bis in den Bereich 23 für IO geprüfte Werkstücke und Bewegungsabläufe von der Reinigungsanlage 1a bis in den Bereich 24 für NIO geprüfte Werkstücke 13 aus.
Für die Ladung und Entladung besitzt die Reinigungsanlage 1a eine Lade- und Entladestation 25 und sieben Behandlungskammern oder Behandlungsstationen 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32.
Bei der Reinigungsanlage 1a, gemäß 3 und 7 handelt es sich um eine kreisgetaktete Anlage mit einem Drehtisch 33, auf dem Werkstücke 13, beispielsweise Nockenwellen, Achsen, Zahnräder Kurbelgehäuse, Zylinderköpfe transportiert werden. In Behandlungskammern oder Behandlungsstationen 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 sind an sich bekannte Einrichtungen für die Behandlungen vorhanden. In 3 sind diese mit Waschen, Spülen, Dampdtrocknen, Druckluftentgratung bezeichnet. Einige Einrichtungen weisen nicht näher bezeichnete Düsenstöcke oder Luftduschen auf, die das Werkstück 13 mit Reinigungsflüssigkeit Strahlen oder mit Warmluft trocknen. Neben wässrigen Behandlungen, in den Behandlungskammern oder Behandlungsstationen 26 bis 32, wie Waschen, Spülen, Phosphatieren und Trocknen können auch trockene Bearbeitungsprozesse, wie Kugelstrahlen, Sandstrahlen, Granulatstrahlen und Entgratungen in den Behandlungskammern oder Behandlungsstationen 26 bis 32 durchgeführt werden.
Die 4 zeigt eine Anlage, wie sie in Prinzip der Ausführung gemäß 1 und 2 entspricht. Abweichend davon ist im Zentrum der kreisförmigen Anordnung von Behandlungskammern oder Behandlungsstationen 2, 3, 4, 5 und Einrichtungen 6, 7, 8, des Prüffeldes 9 ein weiterer Roboter 10a dem Roboter 10 zugeordnet. Beide Roboter 10a, 10 haben Zugriff auf die Behandlungskammern 2, 3, 4, 5, der Lade- und Entladestation 14 und Zugriff auf das Prüffeld 9, wobei beide Roboter 10a, 10 aufeinander abgestimmte Bewegungsabläufe zwischen der Lade- und Entladestation 2, 3, 4, 5 und dem Prüffeld 9 ausführen. Insbesondere können einem Roboter 10 die Bewegungsabläufe für die Reinigungsanlage 1 und dem anderen Roboter 10a die Bewegungsabläufe des Prüffeldes 9 zugewiesen werden.
Die 5 zeigt eine Ausführung der Behandlungskammer 3 die eine Ablage 39 für das Werkstück 13 aufweist, die eine in der Höhe verstellbar und drehbar ist. Die Behandlungskammer 3 besitzt einen Deckel 15a, der die Öffnung für das Greifwerkzeug 12 schließt. Der Roboter 10, 10a hebt eine Werkstück 13 in die Behandlungskammer 3 und setzt es auf die Ablage, wo eine Behandlung mit der Behandlungsarmatur 35 erfolgt. Mit der Hochdrucklanze 36 mit der eine Hochdruckstrahlung mit Flüssigkeit, Dampf oder Druckluft durchführbar ist.
Die 6 zeigt eine andere Ausführung der Behandlungskammer 3, in der das Greifwerkzeug 12 ein Werkstück 13 an die Behandlungsarmatur 35 entlangführt und Waschbewegungen ausführt. In die Behandlungskammer 3 ist eine Hochdrucklanze 36 eingebaut, die zum Entgraten verwendet werden kann. Es ist ein schiebbarer Deckel 15 vorgesehen, der es ermöglicht Hin- und Her- Bewegungen und Auf- und Ab- Bewegungen des Greifwerkzeugs 12 auszuführen. Im Einzelnen ist eine, auf einer Gleitfläche der Abdeckung der Behandlungskammer 3 schiebbare Platte 37 mit einer nicht bezeichneten Öffnung für das Greifwerkzeug 12 vorhanden. Auf der, der Gleitfläche gegenüberliegenden Oberseite der Platte 37 sind zwei Schieber 38 angeordnet, die Aussparungen für den Greifarm 11 aufweisen, die an das Profil des Greifarms 11 angepasst sind. Die Schieber 38 sind mit nicht bezeichneten Stellgliedern ausgerüstet, mit denen eine Offen- und Schließstellung erfolgt. In der Offen- Stellung ist eine Öffnung für den Greifarm 11 hergestellt, und in der Schließstellung erfolgt eine Dichtung mit dem Greifarm 11, wobei Bewegungen des Greifarms 11 durch Schiebung der Platte 37 auf der Gleitfläche ermöglicht werden.
In der Behandlungskammern 2, 3, 4, 5 kann zum Korrosionsschutz der Werkstücke 13 eine Phosphatierung durchgeführt werden. Eine derartige Behandlungskammer 2, 3, 4, 5 ist für eine Tauchbehandlung ausgeführt.
Die 7 zeigt eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung mit einem Kreisläufer und einem Drehtisch 33, gemäß 3, die dadurch erreicht wird, dass dem Roboter 10 ein weiterer Roboter 10a zugeordnet ist. Beide Roboter 10a, 10 können durch die aufeinander abgestimmte Programmierung koordinierte Bewegungsabläufe durchführen, die eine verkürzte Taktzeit in der Reinigungsanlage einerseits und andererseits durch eine schnellere Zuführung in das Prüffeld 9 kürzere Zeitintervalle ausführen und eine 100% Prüfung der Werkstücke 13 ermöglichen. In 7 sind mehrere gestrichelt dargestellt Bewegungen der Roboter 10, 10a dargestellt. Es ist erkennbar, dass Roboter 10 Zugriff auf die Belade- Entladestation 25 und auf das Prüffeld 9 hat. Ferner hat der Roboter 10 Zugriff auf die Bereiche 22, 23, 24. Die gleichen Bewegungen kann der Roboter 10a ausführen, wobei eine Abstimmung untereinander erfolgt, um Behinderungen durch Kollisionen der Greifarme 11 zu vermeiden.
Das Prüffeld 9 ist räumlich an die Reinigungsanlage 1 angebaut. Beide Anlagenteile bilden eine Kombination. Die Einrichtungen des Prüffeldes 9 können wie bei der Ausführung gemäß 1 und 2 entsprechende Bauweisen enthalten. Beispielsweise kann das Prüffeld 9 Einrichtungen 6 oder Einrichtungen zur Restschmutzermittlung des Werkstückes 13 in Abhängigkeit von einem Restverschmutzungs-Sollwert enthalten. Ferner kann das Prüffeld 9 eine Einrichtung 7 mit einer optischen Kamera 17 zur Aufnahme eines Bildes von der Oberfläche des Werkstückes 13 zum Vergleich mit einem gespeicherten Referenzbild und zur Auswertung in einem elektronischen Bildverarbeitungssystem 16 durch Kontrastanalyse enthalten.
Eine andere Einrichtung 8 kann eine stetoskopische Sonde 34 zur Einführung in Bohrungen oder Vertiefungen des Werkstückes 13 zur Aufnahme eines Bildes der Wand der Bohrung oder Vertiefung zum Vergleich mit einem gespeicherten Referenzbild des Bildverarbeitungssystems 16 zum Erkennen von Restschmutz oder Spänen mit einem Bildverarbeitungssystem 16 enthalten.
Ferner kann alternativ eine weitere nicht dargestellte Einrichtung einen elektronischen berührungslos wirkenden Sensor zur Erkennung der Form und Beschaffenheit der Mantelfläche einer Bohrung wie Gewindebohrung enthalten, wobei der Sensor einen Oszillator mit wenigstens einer Spule enthält, die um die Mantelfläche der Bohrung herum ein elektromagnetische Feld erzeugt, welches mit der Mantelfläche in Wirkverbindung tritt und eine Beeinflussung der Ausgangsfrequenz des Oszillators bewirkt, die mit der Ausgangsfrequenz eines Referenzoszillators verglichen wird.
Schließlich kann für die Messung der geometrischen Form des Werkstückes, wie Länge, Breite, Durchmesser von Bohrungen wie Zylinderbohrungen, Achsparallelitäten, Abstände von Bohrungen, Vermessung von Nockenwellen mit dem Bildverarbeitungssystem 16 eine hochauflösende Kamera 17, wie Zeilenkamera vorgesehen werden, die Teil einer Bildverarbeitungseinheit, Messauswertung und einer Ein/Ausgabeeinheit mit einem Computer darstellt. Diese Einrichtung ist in ein Informationsverarbeitungssystem integriert, das eine Messdatenauswertung oder eine Steuereinrichtung zur Einstellung mehrerer Messpositionen des Werkstückes 13 beim Messvorgang enthält. Es kann ein Profilprojektor vorgesehen werden, der mit Mattscheiben arbeitet, zwischen denen das Werkstück 13 eingespannt und ein Schattenbild erzeugt wird. Es sind gespeicherte Messgrößen oder Bildsequenzen vorhanden mit denen die Messergebnisse verglichen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010012328 A1 [0003]
DE 102011112692 A1 [0004]
DE 102005031515 [0005]
DE 19614555 C2 [0006]
DE 102006039035 [0007]
WO 1998043752 A1 [0010]
DE 4137752 A1 [0011]
DE 4013916 C2 [0012]
DE 102009056499 A1 [0013]
EP 2758189 B1 [0014]
DE 102015106777 B4 [0015]

Claims

Reinigungsanlage (1); (1a), zur Behandlung von Werkstücken (13), die mit einem Roboter (10); (10a) ausgerüstet ist, der mit seinem Greifarm (11) einen Wirkbereich erfasst, in dem koordinierte Bewegungsabläufe in Abhängigkeit eines Steuer- oder Regelprogramms durchführbar sind, mit dem der Transport eines Werkstücks (13) mit einem Greifwerkzeug (12) zu Behandlungskammern (2), (3), (4), (5) oder Behandlungsstationen ((26), (27), (28), (29), (30), (31), (32) steuerbar ist, und/oder Bewegungen ausführbar sind, durch die das Greifwerkzeug (12) mit einem Bearbeitungswerkzeug (36) oder einer Behandlungsarmatur (35) in Behandlungskammern (2), (3), (4), (5) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass im Wirkbereich des Roboters (10); (10a) ein Prüffeld (9) mit wenigstens einer Einrichtung (6), (7), (8), (8a) zur Messung oder Prüfung des Reinigungsergebnisses der gereinigten oder behandelten Werkstücke (13) eingerichtet ist, wobei der Roboter (10); (10a) die Koordination von Bewegungsabläufen in Abhängigkeit des Steuer- oder Regelprogramms mit der Einrichtung (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) ausführt, dass Programmierungen der Prozessabläufe der Behandlungskammern (2), (3), (4), 5) oder Behandlungsstationen (26), (27), (28), (29), (30), 31), (32) und Programmierungen der Mess- oder Prüfprozesse der Einrichtung (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) mit dem Steuer- oder Regelprogramm des Roboters (10); (10a) verknüpft sind, wobei zeitliche Abfolgen von Bewegungsabläufen vorgesehen sind, die mit dem Roboter (10); (10a) als Bindeglied zwischen der Reinigungsanlage (1); (1a) und dem Prüffeld (9) ausgeführt werden, und eine Selektion von Werkstücken (13) in Abhängigkeit vom Mess- oder Prüffeldergebnis einer Einrichtung (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) mit dem Roboter (10); (10a) erfolgt.
Reinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass um den Roboter (10) herum Behandlungskammern (2), (3), (4), 5) und wenigstens eine Einrichtung (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) angeordnet sind.
Reinigungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (10) im Zentrum einer kreisförmigen Anordnung von Behandlungskammern (2), (3), (4), 5) und Einrichtungen (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) angeordnet ist.
Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum der Anordnung von Behandlungskammern (2), (3), (4), 5) und Einrichtungen (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) dem Roboter (10) ein weiterer Roboter (10a) zugeordnet ist.
Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einrichtung (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) zwischen zwei Behandlungskammern (2), (3), (4), 5) angeordnet ist.
Reinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüffeld (9) entfernt von umlaufenden Behandlungsstationen (26), (27), (28), (29), (30), 31), (32) der Reinigungsanlage (1a) und in Reichweite des Roboters (10) eingerichtet ist.
Reinigungsanlage nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsstationen (26), (27), (28), (29), (30), 31), (32) der Reinigungsanlage (1a) im Kreis geführt sind und der Roboter (10) in Reichweite einer Lade- und Entladestation (25) angeordnet ist.
Reinigungsanlage nach Anspruch 1, 6, 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Roboter (10) ein weiterer Roboter (10a) zugeordnet ist, der in Reichweite der Behandlungsstationen (26), (27), (28), (29), (30), 31), (32) und/oder Einrichtungen (6), (7), (8) des Prüffeldes (9) angeordnet ist.
Reinigungsanlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüffeld (9) eine Einrichtung (6) zur Restschmutzermittlung des Werkstückes (13) in Abhängigkeit von einem Restverschmutzungs-Sollwert enthält.
Reinigungsanlage nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüffeld (9) eine Einrichtung (7) mit einer optische Kamera (17) zur Aufnahme eines Bildes von der Oberfläche des Werkstückes (13) zum Vergleich mit einem gespeicherten Referenzbild und zur Auswertung in einem elektronischen Bildverarbeitungssystem (16) enthält.
Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüffeld (9) eine Einrichtung (8) mit einer stetoskopische Sonde (34) enthält, zur Einführung in Bohrungen oder Vertiefungen des Werkstückes (13), zur Aufnahme eines Bildes der Wandung der Bohrung oder Vertiefung zum Vergleich mit einem gespeicherten Referenzbild eines Bildverarbeitungssystems (16) zum Erkennen von Restschmutz oder Spänen.
Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüffeld (9) einen elektronischen berührungslos wirkenden Sensor zur Erkennung der Form und Beschaffenheit der Mantelfläche einer Bohrung wie Gewindebohrung des Werkstückes (13) enthält.
Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüffeld (9) eine optomechanische oder optoelektronische Einrichtung zur berührungslosen Messung der Kontur des Werkstückes mit Hilfe eines optoelektronischen Bildverarbeitungssystems (16) enthält.
Reinigungsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass für die Messung der geometrischen Form des Werkstückes (13), wie Länge, Breite, Durchmesser von Bohrungen wie Zylinderbohrungen, Abstände von Bohrungen, Vermessung von Nockenwellen mit dem Bildverarbeitungssystem (16) eine hochauflösende Kamera (17) wie Zeilenkamera vorgesehen ist.
Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüffeld (9) räumlich an die Reinigungsanlage (1a) angebaut ist und eine Kombination mit der Reinigungsanlage (1a) bildet.
Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtungen zur Hochdruckbestrahlung wie Hochdrucklanzen (36) vorgesehen sind, mit denen Hochdruckbestrahlungen mit Flüssigkeit, Dampf oder Druckluft durchführbar ist.
Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zum Korrorrosionsschutz Werkstücke (13) mit einem Phosphatüberzug der Werkstückoberfläche mit Lösungen von Zink- oder Manganhydrogenphosphaten oder mit Phosphorsäure durchgeführt werden.
Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Behandlungskammer oder Behandlungsstationen (2), (3), (4), 5); (26), (27), (28), (29), (30), 31), (32) zum Kugelstrahlen, Sandstrahlen, Granulatstrahlen vorgesehen sind.
Verfahren zum Koordinieren von Bewegungsabläufen zwischen einer Reinigungsanlage (1) zum Behandeln von Werkstücken (13) und einem Prüffeld (9) mit Einrichtungen (6), (7), (8), (8a) zum Messen und/oder Prüfen der behandelten Werkstücke (13) in der Reinigungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausführung der Bewegungsabläufe mit einem Roboter (10); (10a) erfolgt, mit dem gereinigte oder behandelte Werkstücke (13) aus der Reinigungsanlage (1); (1a) entnommen und der Einrichtung (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) zugeführt werden, in der eine Messung oder Prüfung nach vorgegebenen Mess- oder Prüfaufgaben erfolgt, wobei der Roboter (10); (10a) in zeitlicher Abfolge weitere Bewegungsabläufe mit einem Werkstück (13) in der Reinigungsanlage (1); (1a) durch Zusammenwirken mit einem Bearbeitungswerkzeug (36) oder einer Behandlungsarmatur (35) oder eine Beladung oder Entladung von Werkstücken (13) durchführt, der Roboter (10) nach Ablauf der Mess- oder Prüfphase das gemessene oder geprüfte Werkstück (13) der Einrichtung (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) entnimmt und einer weiteren Einrichtung (6), (7), (8), (8a) des Prüffeldes (9) zuführt, mit der andere Mess- oder Prüfaufgaben durchgeführt werden, oder der Roboter (10) (10a) ein IO gemessenes oder geprüftes Werkstück (13) aus dem Prüffeld (9) ausscheidet oder ein NIO bewertetes Werkstück (13) zurück in die Reinigungsanlage befördert.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen eines Werkstückes (13) in die Behandlungskammer oder Behandlungsstation (2), (3), (4), 5) mit dem Roboter (10); (10a) erfolgt, der in der Behandlungskammer oder Behandlungsstation (2), (3), (4), (5) Bewegungsabläufe zum Reinigen oder Spülen, Trocknen oder Strahlen entlang eines Bearbeitungswerkzeuges (36) oder einer Behandlungsarmatur (35) durchführt.