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Vorrichtung zur laufenden Uberwachung von Längenniaßen bei der Massenfertigung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur laufenden Uberwachung von Längenmaßen
bei der Massenfertigung.
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Es ist bisher üblich, die Maßkontrolle von Automatenteilen mit Grenzlehren,
unabhängig vom Fertigungsvorgang, nachträglich vorzunehmen und den Ausschuß auszusortieren.
Ein solches Vorgehen hat offensichtlich den Nachteil, daß man Fertigungsfehler erst
sehr spät erkennt. Man ist daher dazu iibergegangen, während der Fertigung in kurzen
Zeitabständen Maßkontrollen mittels Meßtaster vorzunehmen und die gemessenen Istwerte
tabellarisch auf einem das Toleranzfeld darstellenden Streifen aufzutragen.
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Durch eine solche sogenannte statistische Qualitätskontrolle erreicht
man eine laufende Überwachung der Maschinenarbeit. kann die Abnutzung der Werkzeuge
verfolgen und ist in Ider Lage, rechtzeitig, ehe Ausschuß entsteht. korrigierend
einzugreifen. Eine solche statistische Qualitätskontrolle, bei der die abgenommenen
Meßwerte tabellarisch aufgetragen werden müssen. ist jedoch zeitraubend und im allgemeineu
nicht frei von Übertragungsfehlern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
solche statistische Qualitätskontrolle zu automatisieren und zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß geschieht das durch die Verwendung eines elektrischen
Meßtasters, bei dem die Abweichung des Istwertes vom Sollwert als ein Gleichspannungsmeßwert
dargestellt wird und durch die Anwendung eines zugeordneten Registriergalvanometers
für den Spannungsmeßwert, dessen Empiindlichkeit so abgestimmt ist, daß sein Meßbereich
dem Toleranzbereich entspricht. Man erhält mit einer solchen Vorrichtung ohne Mühe
und ohne visuelle Ablesung einen Schrieb, bei dem die Abweichungen der Istmaße vom
Sollwert innerhalb eines Toleranzfeldes aufgezeichnet sind.
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Elektrische Meßtaster sind an sich bekannt. Man hat diese jedoch
nicht zur Automatisierung der statistischen Qualitätskontrolle in Verbindung mit
Regi stri ergalvanometern benutzt. Andererseits ist es bei komplizierten elektrischen
Meßmaschinlen bekannt, Längenmeßwerte elektrisch aufzuzeichnen. Die Aufzeichnung
erfolgt dort jedoch nicht mit einfachen Registriergalvanometern, sondern durch komplizierte
Nachlaufsysteme, wobei die Sollwertabweichung nicht als Gleichspannungsmeßwert sondern
durch Schaltwege der Abtastorgane dargestellt wird.
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Zweckmäßigerweise wird für jedes Werkstück eine Mehrzahl von elektrischen
Meßtastern vorgesehen. während das Registriergerät einer der Anzahl der Meßtaster
entsprechende Anzahl niebenleinanderliewender Registriergalvanometer besitzt, die
auf einem gemeinsamen Rlegistrierstreifen registrieren. Auf diese
Weise können mit
der Vorrichtung alle zu iiberwachen den Maße eines Werkstückes gleichzeitig erfaßt
und in übersichtlicher Weise in nebeneinanderliegenden Toleranzfeldern registriert
werden.
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Die Registrierung kann in üblicher Weise, z. B. durch eine Fallbügeltanordnung,
erfolgen. Ein besonders zweckmäßiger, mechanisch unkomplizierter Aufbau des Registriergerätes
ergibt sich jedoch, wenn man es in an sich bekannter Weise als Funkenschreiber ausbildet.
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Ein Ausführuiigsbeispiel der Erfindung, das weitere Einzelheiten
zeigt, ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Abb. t bis 3 näher erläutert. In
einem kastenförmigen Gehäuse 1 ist eine Vorratsrolle 2 mit metalwischer Registrierfolie
3 gelagert. Die Folie 3 ist über eine Leitrolle 4 und eine Elektrodenwalze 5 geleitet
und wird dann zwischen einer Andruckrolle 6 und einer Vorschub rolle 7 hindurchgeführt.
An der Vorderwand des Gehäuses 1 ist eine Führungsschiene 8 angebracht, in die Registriergalvanometer
9 9', die als schmale, kastenförmige Bauteile ausgebildet sind. nebeneinander eingeschoben
werden. Jedes der Registriergalvanometer 9, 9' besitzt ein Drehspuienmeßwerk 10
mit einem Zeiger 11 und Einstellpotentiometer 12 zum Einstellen der Empfind!lichkeit.
Die Befestigung der Registriergalvanometer 9, 9' erfolgt durch je einen zugleich
zur Zuführung der Meßspannung dienenden Bügel 13, der in Lagerungen 14 am Kopf des
Gehäuses 1 schwenkbar gelagert und durch eine Feder 15 gegen eine schräge Kontaktfläche
16 des Registriergalvanometers 9. 9' gedrückt wird.
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Der Zeiger 11 der Registriergalvanometer 9, 9' ist mit Spitzen 17,
18 versehen, von denen die eine, 17, hinter der Registrierfolie 3 in Höhe der E1ektrodenwalze
5 liegt, während die andere, 18, einer im Registriergalvanometer 9, 9' angeordneten
Gegenelektrode 19 gegenüberliegt. Die Gegenelektroden 19 der einzelnen Registrilergalvanometer
9. 9' sind einerseits mit
einem Steckerstift 20, andererseits mit
einer Aufnabmebohrung 21 versehen, so daß bei aneinandergeschobenen Registriergalvanometern
9, 9' alle Gegenelektroden 19 durch die Steckerverbindungen 20, 21 miteinander verbunden
sind.
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Im Gehäuse 1 sind eine Anzahl Kondensatoren 22 und Drosselspulen
23 untergebracht, so daß jedem Registriergalvanometer 9, 9' ein Kondensator 22 und
eine Drosselspule 23 zugeordnet werden kann. Wie das Schaltschenaa (Abb. 3) zeigt,
sind die Kondensatoren 22 zu je einer Elektrode 5' der Elektronenwalze 5 geführt.
Alle Kondensatoren 22 sind über je eine Drosselspule 23 an eine Gleichstromquelle
angeschlossen, so daß sie aufgeladen werden. Ein Umschalter 24, der in Abb. 3 in
Ladestellung dargestellt ist, kann durch einen Druckknopf 25 betätigt werden, wobei
über die Gegenelektroden 19 ein Entladestromkreis geschlossen wird. Jeder der Kondensatoren
22 entlädt sich dabei über Funkenstrecken zwischen der Elektrode 5' und der Zeigerspitze
17 und zwischen der Gegenelektrode 19 und der Zeigerspitze 18 des zugeordneten Registriergalvanometers
9, 9'. Die erstere Entladung markiert sich in bekannter Weise als Punkt auf der
Registrierfolie 3. Mit dem Druckknopf 25 ist eine federnde Schaltklinke 26 verbunden,
die in ein Steigrad 27 auf der Wellfe 28 der Transportrolle 7 eingreift. l3eimEindrücken
des Druckknopfes wird durch die Schaltklinke 26 bevor der ßTrnscbalter 24 betätigt
wird, die Registrierfolie um ein kleines Stück weitertransportiert. In das Steigrad
27 greift außerdem eine weitere Schaltklinke 29 ein, die an einem Vorschubhebel
30 angebracht ist. Durch Hemnterdrücken des NTorschubbel)els 30 kann die Registrierfolie
3 unal)-hängig vom Registriervorgang um einen bestimmten Betrag weitertransportiert
werden.
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Die Benutzung der beschriebenen Registriervorrichtung zur statistischen
Qualitätskontrolle erfolgt nun in folgender Weise: Für ein bestimmtes Werkstück
wird für jedes zu kontrollierende Maß ein Registriergalvanometer 9. 9' eingesetzt
und befestigt. Bein Ausführungsbeispiel können z. B. sechs Registriergalvanometer
verwendet werden. An jedes der Registriergalvanometer ist ein nicht dargestellter
elektrischer Meßtaster über den Bügel 13 angeschlossen, der in bekannter Weise eine
Spannung abgibt, die proportional der Abweichung des Istwertes vom Sollwert ist.
Das Registriergalvanometer wird nun z. B. durch die Einstellpotentiometer 12 so
abgestimmt, daß der Ausschlagbereich des Zeigers 11 dem für das betreliende Sollmaß
vorgegebenen Toleranzbereich entspricht. Wenn man also die Maße eines Werkstückes
in einer bekannten Prüfvorrichtung zugleich mit allen Meßtastern abtastet, stellen
sich die R.egistriergalvanometerzeiger 11 entsprechend ein. Durch Druck auf die
Drucktaste 25 kann nunmehr die Zeigereinstellung aller Zeiger zugleich durch Funkenentladung
auf der Registrierfolie 3 registriert werden. Zugleich wird die Folie um einen kleinen
Betrag vorgeschoben, so daß beim Einlegen eines zweiten Werkstückes unter die Meßtaster
die Funkenregistrierung der Maße auf einer anderen Zeile erfolgt. Auf diese Weise
werden die Maßabweichungen von einer bestimmten Anzahl von Werkstücken innerhalb
der verschiedenen Toleranzfelder registriert, so daß man beurteilen kann, ob alle
Maße in Ordnung sind. Nach einem gewissen Zeitraum von beispielsweise einer Stunde
wird wieder eine bestimmte Anzahl von Werkstücken der Bearbeitungsmaschine entnommen
und Kontrollmessungen in
gleicher Weise registriert. Vorher wird jedoch durch den
Vorschubhebel 30 die Folie 3 weitertransportiert, damit die verschiedenen Kontrollserien
deutlich unterschieden werden können. An Stelle des Vorschubhebels 30 kann auch
ein langsamer kontinuierlicher Vorschub durch einen Motor oder ein Uhrwerk angewandt
werden. Ans einem Vergleich der Schriebe, die von verschiedenen Kontroliserien gewonnen
werden, lassen sich Schlüsse über die Abnutzung der Werkzeuge oder Anschläge ziehen.
Die Arbeit der Maschine wird laufend überwacht, so daß man alsbald eingreifen kann,
wenn Toleranzen überschritten werden.