DE10232893A1

DE10232893A1 - Prüfvorrichtung für Blechteile

Info

Publication number: DE10232893A1
Application number: DE2002132893
Authority: DE
Inventors: Andrew Day; Jens Kaden
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-01-29

Abstract

Es ist bereits eine Prüfstation zum automatischen Prüfen von Blechteilen in einer Blechverarbeitungslinie bekannt. In der Prüfstation, die nach dem Lichtschrankenprinzip arbeitet, wird das Ergebnis eines Blechverarbeitungsvorgangs überprüft. Dazu sind einander zugeordnete Strahlungssender und -empfänger auf verschiedenen Seiten des Blechteils angeordnet, die das Vorhandensein von gestanzten Löchern im Blechteil prüfen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum automatischen Prüfen von Blechteilen auf Rissstellen zu schaffen. DOLLAR A Kerngedanke der Erfindung ist es, dass eine Prüfvorrichtung (1) für dreidimensionale Blechteile (3) zur Prüfung auf Rissstellen (8) aus zumindest einem Strahlungssender (4), zumindest einem Strahlungsempfänger (6) und einer Anzeige- und/oder Überwachungsvorrichtung besteht. Der Strahlungssender (4) bestrahlt eine Seite des Blechteils (3), während der Strahlungsempfänger (6) auf der anderen Seite des Blechteils (3) misst, ob Strahlen (5) vom Strahlungssender (4) durch zumindest eine Rissstelle (8) durch das Blechteil (3) hindurchdringen. Die optische und/oder akustische Anzeigevorrichtung dient zur Anzeige von Rissstellen (8), und die Überwachungsvorrichtung (7) dient zur Auswertung. Dadurch können Rissstellen (8) an beliebigen Stellen des Blechteils (3) detektiert werden.

Description

Prüfvorrichtung für Blechteile
Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung für Blechteile.
Während des Umformprozesses von Blechen können Risse im Blech durch Überdehnung entstehen. Diese Risse können zu unerwünschten Schwächungen des Blechteils führen und beeinträchtigen das optische Erscheinungsbild des Blechteils. Daher werden Blechteile, bei denen die Gefahr besteht, dass während des Umformens Risse entstehen, häufig einer Sichtprüfung unterzogen.

Aus der DE 37 16 389 A1 ist bereits eine Prüfvorrichtung für gelochte Blechteile bekannt. Den Blechteilen wurde in einer Blechverformungs- und/oder Stanzvorrichtung mindestens je eine Öffnung angeformt. In der Prüfvorrichtung wird das Vorhandensein der Öffnungen geprüft. Dazu ist jeder Öffnung auf einer Seite des Blechteils ein Strahlungssender und auf der anderen Seite des Blechteils ein Strahlungsempfänger zugeordnet, die nach dem Lichtschrankenprinzip vorhandene und nicht vorhandene Öffnungen unterscheiden. Durch die Verwendung von Strahlungssendern, die Infrarotlicht abstrahlen, ergibt sich eine besonders hohe Störungssicherheit, weil Einflüsse von sichtbarem Licht oder anderen in den Fertigungshallen zur Anwendung gelangenden Strahlungsarten als Störquelle ausscheiden.

Ferner ist aus der DE 24 45 544 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung eines fotografischen Filmes auf Rissstellen mit Hilfe von Lichtschranken bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Prüfvorrichtung für Blechteile zur Prüfung auf Rissstellen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Kerngedanke der Erfindung ist es, dass eine Prüfvorrichtung für dreidimensionale Blechteile zur Prüfung auf Rissstellen aus zumindest einem Strahlungssender, zumindest einem Strahlungsempfänger und einer Anzeige- und/oder Überwachungsvorrichtung besteht. Der Strahlungssender bestrahlt eine Seite des Blechteils, während der Strahlungsempfänger auf der anderen Seite des Blechteils misst, ob Strahlen vom Strahlungssender durch zumindest eine Rissstelle durch das Blechteil hindurchdringen. Die optische und/oder akustische Anzeigevorrichtung dient zur Anzeige von Rissstellen, und die Überwachungsvorrichtung dient zur Auswertung.

Idealerweise werden von der Prüfvorrichtung auch dann Rissstellen erkannt, wenn Strahlungssender, Rissstelle und Strahlungsempfänger nicht auf einer Linie liegen. Die Position einer etwaigen Rissstelle ist nicht genau vorhersagbar. Sie kann aber dennoch prozesssicher erkannt werden, ohne dass auf der einen Seite des Blechteils überall Strahlungssender und auf der anderen Seite überall Strahlungsempfänger angeordnet sein müssen. Dies setzt allerdings einen entsprechend empfindlichen Strahlungsempfänger voraus, der auch durch die Rissstelle durchdringende Streustrahlung entdeckt. Im Gegensatz dazu kann bei der aus der DE 37 16 389 A1 bekannten Prüfvorrichtung ausschließlich geprüft werden, ob Stanzlöcher an einer definierten Stelle auch wirklich vorhanden sind. Erfindungsgemäß kann je nach Geometrie des zu prüfenden Blechteils ein Strahlungssender und ein Strahlungsempfänger ausreichen. Dies vereinfacht die Prüfvorrichtung. Bei komplexen Blechteilen sind allerdings meist zwei oder mehr Strahlungsempfänger erforderlich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher beschrieben wird. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellungsweise einen Prinzipaufbau einer Prüfvorrichtung für dreidimensionale Blechteile zur Prüfung auf Rissstellen.

Die Prüfvorrichtung 1 weist eine Aufnahme 2 für ein dreidimensionales, tiefgezogenes Blechteil 3 ohne Durchbrüche und ohne Stanzlöcher auf. Oberhalb des Blechteils 3 ist ein Strahlungssender 4 angeordnet, der durch breitstreuende Leistungsdioden infrarote Strahlung 5 aussendet. Unterhalb des Blechteils 3 sind mehrere Strahlungsempfänger 6 angeordnet, die infrarote Strahlung 5 empfangen können. Der Strahlungssender 4 und die Strahlungsempfänger 6 sind mit einer Überwachungsvorrichtung 7 verbunden.

Das Blechteil 3 ist normalerweise undurchlässig für infrarote Strahlung 5. Beim Tiefziehen des Blechteils 3 kann allerdings lokal die Streckgrenze des Blechs erreicht werden, sodass unerwünschterweise Risse 8 entstehen. Dazu kann es zum Beispiel aufgrund von Schwankungen in der Güte des Blechs kommen, wenn der Tiefziehprozess einen hohen Umformgrad erfordert. Durch einen solchen Riss 8 kann infrarote Strahlung 5 hindurch dringen.

In der Prüfvorrichtung 1 wertet die Überwachungsvorrichtung 7 aus, ob vom Strahlungssender 4 ausgesandte infrarote Strahlung 5 durch das Blechteil 3 hindurch zu einem Strahlungsempfänger 6 gelangt. Wenn dies der Fall ist, weist das Blechteil 3 zumindest einen Riss 8 auf. Die Überwachungsvorrichtung 7 zeigt das Vorhandensein des Risses 8 optisch und akustisch an.

Die Aufnahme 2 ist so gestaltet, dass keine infrarote Strahlung 5 seitlich am Blechteil 3 vorbei vom Strahlungssender 4 zu einem Strahlungsempfänger 6 gelangen kann. Dies würde das prozesssichere Erkennen von Rissen 8 erschweren. Auch etwaige Durchbrüche und/oder Stanzlöcher im Blechteil 3 werden von der Aufnahme 2 abgedeckt, um zu vermeiden, dass infrarote Strahlung 5 durch diese hindurch treten kann. Die Verwendung von infraroter Strahlung 5 dient zur Erhöhung der Störungssicherheit, weil Einflüsse von sichtbarem Licht oder anderen in Fertigungshallen zur Verwendung kommenden Strahlungsarten als Störquellen ausscheiden. Ansonsten wäre auch die Verwendung anderer Strahlungsarten, wie zum Beispiel sichtbares Licht, geeignet.

Bei jedem Blechteil 3 ist normalerweise bekannt, in welchem Bereich am ehesten Risse 8 entstehen können. Die Position des Strahlungssenders 4 ist daher so einstellbar, dass insbesondere dieser kritische Bereich bestrahlt wird. Ferner ist die Empfindlichkeit der Strahlungsempfänger 6 justierbar. So kann je nach Dicke und Geometrie des Blechteils 3 die Prüfvorrichtung 1 so eingestellt werden, dass eine prozesssichere Erkennung von Rissen 8 möglich ist, auch wenn der Strahlungssender 4, der Riss 8 und die Strahlungsempfänger 6 nicht auf einer Linie liegen. Die durch den Riss 8 hindurchdringende Streustrahlung ist ausreichend stark, um von einem Strahlungsempfänger 6 prozesssicher erkannt zu werden.

Die Prüfvorrichtung 1 kann in eine automatische Blechverarbeitungslinie integriert sein. Dazu können die Blechteile 3 mit einem automatischen Handhabungsgerät, wie zum Beispiel einem Roboter, in die Prüfvorrichtung 1 eingelegt und/oder aus der Prüfvorrichtung 1 entnommen werden. Die Überwachungsvorrichtung 7 ist dann mit der Steuerung der Blechverarbeitungslinie gekoppelt. Blechteile 3, die der Überwachungsvorrichtung 7 zufolge einen Riss 8 haben, können so automatisch aus der Blechverarbeitungslinie als fehlerhaft ausgeschleust werden.

Claims

Prüfvorrichtung (1) für dreidimensionale Blechteile (3) zur Prüfung auf Rissstellen (8), bestehend aus zumindest einem Strahlungssender (4), der eine Seite des Blechteils (3) bestrahlt, und zumindest einem Strahlungsempfänger (6), der auf der anderen Seite des Blechteils (3) misst, ob Strahlen (5) vom Strahlungssender (4) durch zumindest eine Rissstelle (8) durch das Blechteil (3) hindurchdringen, sowie einer optischen und/oder akustischen Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Rissstellen (8) und/oder einer Überwachungsvorrichtung (7) zur Auswertung.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Prüfvorrichtung (1) auch dann Rissstellen (8) erkannt werden, wenn Strahlungssender (4), Rissstelle (8) und Strahlungsempfänger (6) nicht auf einer Linie liegen.
Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlungsart Infrarotlicht verwendet wird.
Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Strahlungssenders (4) einstellbar ist.
Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsempfänger (6) justierbar ist.
Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil (3) in der Prüfvorrichtung (1) mittels einer Aufnahme (2) gehalten ist, die so gestaltet ist, dass keine Strahlung (5) vom Strahlungssender (4) seitlich am Blechteil (3) vorbei zu einem Strahlungsempfänger (6) gelangen kann.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (2) so gestaltet ist, dass Durchbrüche und/oder Stanzlöcher im Blechteil (3) undurchlässig für die Strahlung (5) abgedeckt sind.
Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechteile (3) mit einem automatischen Handhabungsgerät in die Prüfvorrichtung (1) eingelegt und/oder aus der Prüfvorrichtung (1) entnehmbar sind.