DE19535337C2 - Verfahren zur Qualitätskontrolle bei der Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätskontrolle bei der Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete, wobei Formstoff mittels einer Schießein­ richtung in ein öffenbares Werkzeug geschossen und dort zu einem Formstück - Kern oder Maske - verfestigt, das Formstück bei geöffnetem Werkzeug ent­ nommen und anschließend in beliebiger Reihenfolge gehandhabt, gefördert, ggf. bearbeitet und ggf. zu einem Formpaket komplettiert wird.

Grundsätzlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Gebiet der Gießerei­ technik. Zum Gießen von Formstücken jedweder Art werden Gießereikerne oder -formen meist in getrennten Teilen hergestellt, zusammengeführt und miteinan­ der zu einer Gußform bzw. zu einem Kernpaket verbunden. Diese Kernpakete werden dann zur Herstellung eines bspw. metallischen Werkstücks mit geschmolzenem Metall gefüllt, wobei in der Serienfertigung die mit geschmol­ zenem Metall zu füllenden Kernpakete hintereinander aufgereiht die Ferti­ gungsstraße durchlaufen.

Dabei ist von ganz besonderer Bedeutung, daß die in die Kernpakete gegosse­ nen Werkstücke eine äußerst lange Abkühlphase beanspruchen, die sich oftmals über mehrere Stunden hinweg erstreckt. Erst nach dieser Abkühlphase läßt sich das gegossene Werkstück bzw. Teil inspizieren. Folglich kann erst mehrere Stunden nach dem Guß und somit ebenfalls mehrere Stunden nach dem Kern­ schießen festgestellt werden, ob das in das Kernpaket gegossene Teil auch tatsächlich fehlerfrei ist.

Sollte ein fehlerhafter Kern verwendet worden sein, so läßt sich der dadurch beim Gießen entstehende Ausschuß erst Stunden nach Herstellung des Kerns feststellen. Sollte es sich dabei wiederum um einen systematischen, beispiels­ weise aufgrund eines Fehlers am Werkzeug wiederkehrenden Defekt am Kern handeln, so würde bis zur Erkennung des Defekts am gegossenen Teil stunden­ lang Ausschuß produziert werden. Die für diesen Ausschuß verantwortlichen de­ fekten Kerne könnten - wie bereits zuvor erwähnt - auf Defekte im Werkzeug der Kernschießmaschine, aber auch auf unmittelbare Beschädigungen der Kerne bei deren Handhabung, beim Transport oder bei der Paketierung zurückzuführen sein. Jedenfalls ist es nicht vertretbar, Fehler und somit den Ausschuß erst nach erfolgtem Guß bzw. bei der Inspektion der bereits abgekühlten Gußteile fest­ stellen zu können.

Darüber hinaus können Beschädigungen der Formstücke und/oder der Werk­ zeuge nicht nur im unmittelbaren Bereich der Schießeinrichtung stattfinden, sondern vielmehr auch bei einer beliebigen Handhabung von Formstück und/oder Werkzeug, beim Fördern, bei einer Bearbeitung der Formstücke, beim Reinigen der Werkzeuge und insbesondere auch beim Komplettieren der Form­ stücke zu einem wie auch immer gestalteten Formpaket.

Kern- und Maskenschießmaschinen der zuvor genannten Art sind seit Jahrzehn­ ten aus der Praxis bekannt. Lediglich beispielhaft wird hier auf die DE 31 48 ­ 461 C1 verwiesen, die eine Kern- und Maskenschießmaschine der Anmelderin offenbart.

Aus der DE 44 34 798 A1 ist ebenfalls eine Kern- und Maskenschießmaschine bekannt, bei der zumindest eine visuelle Kontrolle des Werkzeugs vorgesehen ist. Letztendlich ist die in der DE 44 34 798 A1 angesprochene visuelle Kon­ trolle nicht praktikabel, da nämlich insbesondere im Rahmen einer vollautomati­ schen Fertigung das Werkzeug nicht ständig beobachtet werden kann. Zur visu­ ellen Kontrolle müßte eine Fachkraft das Werkzeug ständig, d. h. nach jedem Schuß, beobachten. Auch wenn man eine solche visuelle Beobachtung bzw. Kontrolle vornehmen würde, bliebe das Schicksal eines ausgestoßenen und wei­ ter zu transportierenden, zu bearbeitenden oder zu einem Paket zu komplettie­ renden Kerns gänzlich offen, da nämlich auch bei der Manipulation oder Bearbei­ tung der Kerne, bei der Übergabe der Kerne oder gar bei der Paketierung der Kerne Defekte bzw. Beschädigungen auftreten können.

Gleiches gilt für die Handhabung der Werkzeuge, insbesondere beim Werkzeug­ wechsel, bei der Reinigung, beim Verbringen der Werkzeuge in ein Lager oder beim Entnehmen der Werkzeuge aus einem Lager oder Magazin.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Qualitätskontrolle bei der Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete an­ zugeben, wonach Defekte am Werkzeug und somit Ausschußteile mit hoher Wahrscheinlichkeit erkennbar und ein sich - systematisch - wiederholender Aus­ schuß vermeidbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Qualitätskontrolle bei der Herstellung gieß­ fertiger Masken oder Kerne löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke und/oder Werkzeuge im Bereich der Schießeinrichtung und/oder der Manipulatoren und/oder der Bearbeitungsstatio­ nen und/oder der Lager und/oder der Förderstrecken berührungslos vermessen werden, die Meßwerte einem Rechner zugeführt, dort ggf. aufbereitet und mit gespeicherten Sollwerten verglichen werden und daß das Formstück und/oder das Werkzeug bei Ermittlung einer vorgebbaren bzw. definierbaren Abweichung von den Sollwerten als Ausschuß bzw. als schadhaft identifiziert wird.

Erfindungsgemäß ist von der traditionellen Fertigung von Formstücken, insbe­ sondere von Masken oder Kernpaketen, abgegangen worden, wonach nämlich im Verlaufe des Kernschießens überhaupt keine Qualitätskontrolle stattgefunden hat. Vielmehr hat man das Werkzeug regelmäßig ausgetauscht und gereinigt oder man hat eine oberflächliche, visuelle Prüfung des im Einsatz befindlichen Werkzeugs - ab und zu bzw. nach vermutetem Bedarf - vorgenommen. Eine Qualitätskontrolle hat jedenfalls bislang weder in der eigentlichen Schießstation noch in sonstigen Bearbeitungsstationen und schon gar nicht bei der Handha­ bung bzw. Förderung der Formstücke stattgefunden, obwohl der durch Aus­ schuß entstehende Schaden bei dem sich anschließenden Gießen von Werk­ stücken erheblich sein kann.

In weiter erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, daß Ausschuß beim Gießen dann wirksam vermieden werden kann, wenn das geschossene Form­ stück nicht - wie bislang bekannt - visuell überprüft, sondern vielmehr mit mo­ dernster Technik vermessen wird. Ein solches Vermessen des geschossenen Formstücks kann nach Öffnen des Werkzeugs und/oder während der Entnahme des Formstücks und/oder nach der Entnahme des Formstücks erfolgen, und zwar zur Vermeidung von Beschädigungen des Formstücks berührungslos. Die beim berührungslosen Vermessen erhaltenen Meßwerte werden - on line - einem Rechner zugeführt und - je nach Bedarf - dort aufbereitet bzw. verarbeitet. Diese ggf. aufbereiteten und verarbeiteten Werte werden wiederum mit gespeicherten Sollwerten des Formstücks verglichen. Wird eine außerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereichs liegende Abweichung von den Sollwerten festgestellt, so wird das vermessene Formstück als Ausschuß identifiziert. Insoweit dient der hier zum Einsatz kommende Rechner als Prozeßrechner, wirkt nämlich auf den Pro­ duktionsablauf insoweit ein, als das als Ausschuß identifizierte Formstück - ggf. mittels Manipulatoren und automatisch - ausgesondert wird. Insoweit ist wirk­ sam vermieden, daß ein schadhaft gefertigtes oder schadhaft aus dem Werk­ zeug ausgebrachtes Formstück oder ein bei der Handhabung, beim Fördern oder beim Bearbeiten beschädigtes Formstück zu einer Paketierstation bzw. Paketier­ straße gelangt und dort Ursache für ein insgesamt defektes Formpaket ist.

In vorteilhafter Weise werden die Sollwerte des hinsichtlich der Qualität zu überwachenden Formstücks und ggf. auch des Werkzeugs an einem "Gut-Teil" ermittelt, und zwar mit der gleichen Einrichtung, mit der die Qualitätskontrolle selbst erfolgt. Die dabei gewonnenen Meßwerte werden im Rechner zu Sollwer­ ten aufbereitet und in einem dafür vorgesehenen Speicher abgelegt. Bei den nachfolgenden Vermessungen von Formstücken werden die dabei ermittelten Meßwerte mit den zuvor abgelegten Sollwerten verglichen. Ebenso wäre es je­ doch auch denkbar, die Sollwerte anhand vorgegebener technischer Daten ein­ zugeben oder das Oberflächenprofil der Formstücke und ggf. auch der Werk­ zeuge zu berechnen.

Bei der Durchführung der Qualitätskontrolle könnte nun jedes geschossene Formstück vermessen werden, so daß die Weitergabe eines schadhaften Form­ stückes auf jeden Fall vermieden ist. Zur Verringerung des Kontrollaufwandes, insbesondere zur Reduzierung der Rechenzeit und zur Vermeidung eines negati­ ven Einflusses der Qualitätskontrolle auf die Taktzeit, könnten lediglich die über einen Zufallsgenerator unter Zugrundelegung beliebiger mathematischer bzw. statistischer Modelle ausgewählten Formstücke vermessen werden. Ebenso könnte jedes n-te geschossene Formstück vermessen werden, wobei der Para­ meter n wiederum beliebig vorgebbar bzw. einstellbar ist. Da bekanntlich Werk­ zeuge verschleißen bzw. nach einer bestimmten Standzeit gereinigt werden müssen, könnte man den Parameter n mit zunehmender Standzeit des Werk­ zeugs - automatisch - verringern, so daß kurz vor einem Werkzeugswechsel na­ hezu jedes Formstück oder sogar jedes Formstück vermessen wird.

Nun könnte man im Rahmen der hier durchzuführenden Qualitätskontrolle das Formstück und ggf. das Werkzeug insgesamt vermessen, d. h. über seine ge­ samte Oberfläche hinweg, wobei auch Ausnehmungen, Hinterschneidungen oder dgl. durch geeignete Detektoren erfaßbar sind. Erfahrungsgemäß treten je­ doch Defekte ganz überwiegend in kritischen Bereichen auf, so daß die zur De­ tektion bzw. Vermessung erforderliche Zeit abermals dadurch verringert werden kann, daß das Formstück und ggf. auch das Werkzeug lediglich partiell, nämlich insbesondere in vorgebbaren kritischen Bereichen, vermessen wird. Insoweit könnte die zum Vermessen erforderliche Zeit durch gezieltes Detektieren mini­ miert werden.

Neben der zuvor erörterten berührungslosen Vermessung einerseits der Form­ stücke und andererseits der Werkzeuge könnte - im Vorfelde des eigentlichen Kernschießens - eine Überwachung stattfinden, die nämlich ein ordnungsge­ mäßes Füllen der Schußköpfe sicherstellt. Dazu könnte die zum Füllen der Schußköpfe dienende Vorrichtung - mit oder ohne Vorratsbehälter für Form­ stoffe jedweder Art - in ihrer Positionierung oberhalb des Schußkopfes - eben­ falls berührungslos - vermessen werden. Stimmen die Daten einer solchen Ver­ messung mit vorgegebenen Sollwerten nicht überein, könnte eine vollautomati­ sche Nachjustierung und danach eine abermalige Überprüfung der Position statt­ finden.

Wie bereits zuvor erwähnt, treten Defekte an den Formstücken nicht nur beim eigentlichen Schießen der Formstücke, beim Öffnen des Werkzeugs oder bei der Entnahme der Formstücke aus dem Werkzeug auf, sie können vielmehr auch im Verlaufe der weiteren Bearbeitung der Formstücke bishin zum Paketieren zu ei­ nem Form- bzw. Kernpaket auftreten. Folglich ist es von ganz besonderem Vor­ teil, eine weiterreichende Überwachung bzw. Vermessung der Formstücke vor­ zunehmen, und zwar insbesondere dann, wenn das Formstück bei oder nach der Entnahme aus dem Werkzeug beliebig gehandhabt wird. So könnte das Form­ stück bspw. von einem Manipulator erfaßt und durch den Manipulator zu einer Übergabe- oder Bearbeitungsstation verbracht werden. Insoweit könnte nämlich das Formstück vor, während oder nach Abgabe an die Übergabe- oder Bearbei­ tungsstation oder vor und/oder während und/oder nach der Förderung berüh­ rungslos vermessen werden. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hierzu auf die zuvor erörterte Vermessung im unmittelbaren Bereich der Kernschießma­ schine verwiesen, zumal hier die gleichen Kriterien gelten bzw. die gleichen Maßnahmen zu ergreifen sind.

In einem weiteren Arbeitsgang könnte das Formstück gemeinsam mit anderen Formstücken zu einem Form- bzw. Kernpaket zusammengesetzt werden. Auch hier könnte eine zusätzliche Vermessung des Formstücks bzw. der bereits pake­ tierten Formstücke vorgenommen werden, und zwar während und/oder nach je­ dem Paketierungsvorgang. Auch diese Vermessung erfolgt berührungslos, so daß eine Beschädigung des Formstücks wirksam vermieden wird.

Auch ist es denkbar, daß die geschossenen Formstücke mit anderen Teilen zu einem Paket kombiniert werden, wobei solche "Fremdteile" aus einem Magazin oder einem Lager bereitgestellt werden können. Insoweit ist es von weiterem Vorteil, wenn das Formstück und/oder das ggf. einzulegende Teil vor und/oder während und/oder nach dem Einlegen bzw. der Kombination berührungslos ver­ messen wird, zumal auch hier eine Beschädigung der Formstücke und ggf. der einzulegenden Teile stattfinden kann.

Im Rahmen einer weiterreichenden Maßnahme der gesamten Qualitätskontrolle ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn zusätzlich die Schießeinrichtung überwacht wird. Üblicherweise umfaßt die Schießeinrichtung auf der dem Werk­ zeug zugewandten Seite einen Schußkopf, der wiederum eine Schußplatte mit Schußdüsen aufweist. Dieser Schußkopf könnte - wie bereits zuvor für das Formstück und auch das Werkzeug ausgeführt - berührungslos vermessen wer­ den, wobei hier ganz besondere Aufmerksamkeit den Schußdüsen zu widmen ist. Eine berührungslose Vermessung des Schußkopfes bzw. der Schußdüsen könnte vor dem Füllen mit Formstoffen bzw. nach dem Schießen, d. h. nach dem Entleeren des Schußkopfes, erfolgen. Sollten Verstopfungen der Schußdüsen detektiert werden, müßte ein Austausch und/oder eine Reinigung des Schuß­ kopfes stattfinden. Ebenso ist es denkbar, daß die Schußhaube bzw. der Schußkopf vor und/oder während und/oder nach der Reinigung berührungslos vermessen wird, um näm­ lich die Qualität des Reinigungsvorganges bzw. den ordnungsgemäßen Zustand des Schußkopfes detektieren zu können. Auch insoweit werden Fehler beim Kernschießen vermieden.

Ähnlich wie bei der Ermittlung der Sollwerte für das Formstück lassen sich grundsätzlich auch die Sollwerte zur Überprüfung des Werkzeugs ermitteln, nämlich dadurch, daß diese Sollwerte vor oder nach dem Schießen eines als "Gut-Teil" identifizierten Formstücks unmittelbar an dem Werkzeug ermittelt werden. Diese Werte werden im Rechner aufbereitet bzw. verarbeitet und in ei­ nem besonderen Speicher als Sollwerte abgelegt. Zur Beurteilung des Zustandes des Werkzeugs werden dann die jeweils ermittelten Werte mit den Sollwerten verglichen, wodurch nun auch eine unmittelbare Beurteilung des Zustandes des Werkzeugs möglich ist.

Wie auch bei den Formstücken kann eine Vermessung des Werkzeugs nach Ent­ nahme jedes geschossenen Formstücks erfolgen. Ebenso wäre es auch denkbar, die Vermessung des Werkzeugs nach Entnahme jedes n-ten geschossenen Formstücks vorzunehmen, wobei der Parameter n beliebig vorgebbar ist. Mit zu­ nehmender Standzeit bzw. Betriebsdauer des Werkzeugs könnte der Parameter n automatisch verringert werden, so daß kurz vor einem vorgegebenen Werk­ zeugwechsel das Werkzeug nach nahezu jedem geschossenen Formstück über­ prüft bzw. vermessen wird.

Im Falle der Ermittlung eines Defekts an einem Formstück könnte die Qualitäts­ kontrolle derart ausgelegt sein bzw. könnte der Rechner die Detektionseinrich­ tung derart ansteuern, daß vorzugsweise unmittelbar vor, während oder nach der Entnahme des Formstücks aus dem Werkzeug das Werkzeug vermessen wird, wobei eine Vermessung des Werkzeugs vor Entnahme des Formstücks nur bedingt möglich ist. Jedenfalls sollte die Feststellung eines defekten Formstücks zu einer unmittelbaren Überprüfung des Werkzeugs führen.

Wie auch im Falle des Formstücks könnte das Werkzeug insgesamt vermessen werden. Darüber hinaus wäre es zur Verkürzung der Detektionszeit von Vorteil, wenn ein am Formstück detektierter Defekt dem entsprechenden Bereich am Werkzeug zugeordnet wird und man nur diesen Bereich des Werkzeugs - der möglicherweise für den Defekt am Formstück verantwortlich ist, überprüft. Die­ ser Bereich könnte gezielt untersucht bzw. vermessen werden, um auch gering­ ste Abweichungen von Sollwerten festzustellen.

Wird am Werkzeug ein Defekt detektiert, so könnte in weiter vorteilhafter Weise automatisch ein Werkzeugwechsel eingeleitet werden. Nach Auswechseln des defekten Werkzeugs müßte dann festgestellt werden, ob der Defekt auf Ver­ schmutzungen oder Verschleiß zurückzuführen ist. Die Beurteilung durch einen Fachmann - abseits des eigentlichen Produktionsprozesses - wird dann wohl kaum zu umgehen sein.

Das zuvor bereits angesprochene Auswechseln der Werkzeuge erfolgt meist vollautomatisch, und zwar mit Hilfe einer Werkzeugwechselvorrichtung. Das auszuwechselnde und/oder das einzuwechselnde Werkzeug könnte im konkreten Fall vor und/oder während und/oder nach dem Wechseln berührungslos vermessen werden. Darauf wurde zuvor bereits Bezug genommen. Ebenso ist es jedoch in einer weiter vorteilhaften Weise auch denkbar, eine weiterreichende Überwa­ chung bzw. Überprüfung der Werkzeuge vorzunehmen, nämlich dann, wenn einzuwechselnde oder ausgewechselte Werkzeuge in einer Parkstation oder ei­ nem Werkzeuglager ablegbar bzw. aus der Parkstation oder dem Werkzeuglager entnehmbar sind. In einem solchen Falle könnten die Werkzeuge vor dem Able­ gen in der Parkstation oder in dem Werkzeuglager und/oder nach dem Ablegen in der Parkstation oder dem Werkzeuglager und/oder nach der Entnahme aus der Parkstation bzw. aus dem Werkzeuglager berührungslos vermessen werden. Gleiches gilt für eine Reinigungsstation. Somit wird auf jeden Fall festgestellt, ob die Werkzeuge nach der jeweiligen Handhabung noch schadfrei sind.

Die berührungslose Vermessung sowohl der Formstücke als auch der Werk­ zeuge kann in Anwendung unterschiedlichster Techniken erfolgen. So ist es bspw. möglich, die aus Formstoffen bestehenden Formstücke mittels einer ka­ pazitiv arbeitenden Sensorik - berührungslos - abzutasten. Je nach Material der Formstücke und insbesondere auch zur kontaktlosen Vermessung der Werk­ zeuge bietet sich neben der kapazitiv arbeitenden Sensorik auch eine induktiv bzw. nach dem Wirbelstromprinzip arbeitende Sensorik an.

Ungeachtet der Materialien der zu vermessenden Teile - Formstücke oder Werk­ zeuge - könnte die Vermessung auch mittels einer mit Ultraschall arbeitenden Sensorik oder mittels einer optisch arbeitenden Sensorik erfolgen. Zur Anwen­ dung einer optisch arbeitenden Sensorik ist eine hinreichende Ausleuchtung er­ forderlich. Besonders vorteilhaft erweist sich im Rahmen einer optisch arbeiten­ den Sensorik die Verwendung einer Video-Kamera mit nachgeschalteter opti­ scher Bildverarbeitung, wonach nämlich die Grau- und/oder Farbstufen aufge­ nommener Videobilder des zu überwachenden Teils mit den aufgenommenen und bereits abgespeicherten Graustufen und/oder Farbstufen eines "Gut-Teils" verglichen werden. Auf diesem Wege ist ein Vergleich der Oberflächenstruktu­ ren und somit eine Qualitätsüberwachung möglich.

Schließlich könnte eine Überwachung der Formstücke - möglicherweise ergän­ zend - durch Gewichtsermittlung erfolgen, nämlich durch einen einfachen Wä­ gevorgang, vorzugsweise auf einer definierten Unterlage. Auch hier könnte - ggf. ergänzend - ermittelt werden, ob das Formstück bei vorgegebener Verdich­ tung der Formstoffe über zu viel oder zu wenig Material verfügt und daher mög­ licherweise fehlerbehaftet ist.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Ver­ bindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfin­ dung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestal­ tungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

die einzige Figur in einem Blockdiagramm, schematisch, das erfindungs­ gemäße Verfahren anhand einer Kernschießeinrichtung mit drei Schießsta­ tionen und nachgeordneten und ebenfalls berührungslos überwachten Sta­ tionen.

Die einzige Figur zeigt im Rahmen eines hier rein willkürlich gewählten Ausfüh­ rungsbeispiels, auf welche Bereiche der Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete sich die Qualitätskontrolle erstrecken kann. Dabei ist im konkreten Bezug genommen auf die Herstellung von Kernpaketen 1 aus einzelnen Kernen 2, wobei Formstoff mittels einer Schießeinrichtung 3 in ein öffenbares Werkzeug 4 geschossen und dort zu einem Kern 2 verfestigt wird. Das Formstück bzw. der Kern 2 wird bei geöffnetem Werkzeug 4 entnommen und anschließend ge­ handhabt, gefördert, bearbeitet und schließlich zu einem Kernpaket 1 komplet­ tiert.

Erfindungsgemäß werden sowohl die Formstücke 2 bzw. Kerne als auch die Werkzeuge 4 im Bereich der Schießeinrichtung 3 sowie im Bereich der Manipula­ toren 5, aber auch an den Bearbeitungsstationen 6, in den Lagern 7 und im Be­ reich der Förderstrecken 8 berührungslos vermessen. Die Meßwerte werden ei­ nem Rechner 9 zugeführt, dort aufbereitet und mit gespeicherten Sollwerten verglichen. Das Formstück 2 und das Werkstück 4 werden bei Ermittlung einer vorgebbaren bzw. definierbaren Abweichung von den Sollwerten als Ausschuß bzw. als schadhaft qualifiziert.

Bei dem in der einzigen Figur gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Formstück 2 zu einer Bearbeitungsstation 6 verbracht, wo bspw. eine Entgratung des Formstücks 2 stattfinden kann. Danach wird das Formstück 2 über eine Förder­ strecke 8 hinweg linear bishin zu einer Paketierungsstation 10 gefördert. Dort werden die Formstücke 2 paketiert, wobei über ein Magazin 11 Teile bereitge­ stellt werden, die in eines der Formstücke 2 eingelegt und gemeinsam mit den anderen Formstücken 2 paketiert werden. An sämtlichen Stationen findet eine berührungslose Vermessung der Formstücke statt, und zwar über eine Vermes­ sungseinrichtung 12, die im hier vorliegenden Falle optisch arbeitet und eine Vi­ deo-Kamera mit nachgeschalteter optischer Bildverarbeitung umfaßt.

Des weiteren ist zur optischen Vermessung des Schußkopfes eine weitere Ver­ messungseinrichtung 13 vorgesehen, wobei es sich dort - bei dem hier gewähl­ ten Ausführungsbeispiel - um eine Ultraschalleinrichtung mit entsprechender Sensorik handelt.

Neben der Überwachung der Kerne bzw. Formstücke 2 sowie der Schußeinrich­ tung 3 findet eine berührungslose Überwachung der Werkzeuge 4 statt, nämlich im Bereich einer Werkzeugwechselvorrichtung 14. Auch hier ist eine Vermes­ sungseinrichtung 15 vorgesehen, die über optische Sensoren bzw. Video-Kame­ ras verfügt. Sowohl das auszuwechselnde als auch das neu einzuwechselnde Werkzeug 4 wird vor dem jeweiligen Wechselvorgang berührungslos vermessen.

Der Werkzeugwechselvorrichtung 14 ist eine Parkstation 16 bzw. ein entspre­ chendes Werkzeuglager vorgesehen, in das die Werkzeuge 4 ablegbar bzw. aus dem die Werkzeuge 4 entnehmbar sind. Diese Parkstation 16 korrespondiert dann wiederum mit einer Werkzeugreinigungsvorrichtung 17, die ebenfalls über eine Vermessungseinrichtung 18 berührungslos überwacht ist. Folglich läßt sich das Werkzeug 4 bzw. lassen sich die Werkzeuge 4 in sämtlichen Stationen hin­ sichtlich ihres einwandfreien Zustandes überprüfen bzw. ist die Möglichkeit ge­ schaffen, schadhafte Werkzeuge 4 ungeachtet des Ortes der Beschädigung er­ mitteln zu können. Ein Austausch bzw. ein Aussondern des Werkzeugs 4 ist dann - ebenfalls vollautomatisch - möglich.

Wenngleich im Rahmen des zuvor erörterten Ausführungsbeispiels eine optisch arbeitende Sensorik zum Einsatz kommt, sind auch andere Vermessungseinrich­ tungen anwendbar. Neben einer mit Ultraschall sowie induktiv oder nach dem Wirbelstromprinzip arbeitenden Sensorik könnte - alternativ oder ergänzend - eine Wäge-Sensorik verwendet werden, wonach nämlich Formstücke und ggf. auch Werkzeuge auf ihre - theoretische - Vollständigkeit hin gewichtsmäßig überprüft werden.

Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen, daß das zuvor erörterte Ausführungsbeispiel lediglich der Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.

Claims (23)

1. Verfahren zur Qualitätskontrolle bei der Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete (1), wobei Formstoff mittels einer Schießeinrichtung (3) in ein öffenbares Werkzeug (4) geschossen und dort zu einem Formstück (2) - Kern oder Maske - verfestigt, das Formstück (2) bei geöffnetem Werkzeug (4) entnommen und anschließend in beliebiger Reihenfolge gehandhabt, gefördert, ggf. bearbeitet und ggf. zu einem Formpaket (1) komplettiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke (2) und/oder Werkzeuge (4) im Bereich der Schießeinrichtung (3) und/oder der Manipulatoren (5) und/oder der Bearbeitungsstationen (6) und/oder der Lager (7) und/oder der Förderstrecken (8) berührungslos vermessen werden, die Meßwerte einem Rechner (9) zugeführt, dort ggf. aufbereitet und mit gespeicherten Sollwerten verglichen werden und daß das Formstück (2) und/oder das Werkzeug (4) bei Ermittlung einer vorgebbaren bzw. definierbaren Abweichung von den Sollwerten als Ausschuß bzw. als schadhaft identifiziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwerte des Formstücks (2) und/oder des Werkzeugs (4) an einem Gut-Teil ermittelt, ggf. aufbereitet und über den Rechner (9) im Speicher abgelegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes ge­ schossene Formstück (2) und/oder jedes Werkzeug (4) bzw. Werkzeugteil ver­ messen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die über einen Zufallsgenerator unter Zugrundelegung beliebiger mathematischer bzw. statistischer Modelle ausgewählten Formstücke (2) und/oder Werkzeuge (4) bzw. Werkzeugteile nach einem von einem Zufallsgenerator ausgewählten Zyklus vermessen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes n-te ge­ schossene Formstück (2) vermessen wird und daß der Parameter n beliebig vorgeb­ bar ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit zunehmender Standzeit des Werkzeugs (4) der Parameter n automatisch verringert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (2) und/oder das Werkzeug (4) bzw. Werkzeugteil insgesamt be­ rührungslos vermessen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (2) und/oder das Werkzeug (4) teilweise, insbesondere in vorgebbaren kritischen Bereichen, berührungslos vermessen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Vorrichtung zum Füllen von Schußköpfen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung in ihrer Positionierung berührungslos vermessen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Vorrichtung (5) zum Greifen des Formstücks (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (2) vor und/oder während und/oder nach der Handhabung berührungslos vermessen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Fördereinrichtung (8) für das Formstück (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (2) vor und/oder während und/oder nach der Förderung berührungslos vermessen wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei mindestens eine Be­ arbeitungsstation (6) für das Formstück (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (2) vor und/oder während und/oder nach der Bearbeitung berührungslos vermessen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine Paketierungsstation (10) zum Paketieren der Formstücke (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (2) vor und/oder während und/oder nach der Paketierung berührungslos vermessen wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei ein Magazin (11) oder Lager (7) zum Bereitstellen eines Teils zur Einlagerung in ein zu einem Formpaket (1) zu ergänzenden Formstück (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (2) und/oder das Teil vor und/oder während und/oder nach der Einlegung bzw. Kombination berührungslos vermessen wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Schießeinrichtung einen eine Schußplatte mit Schußdüsen umfassenden Schußkopf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schußkopf, insbesondere die Schußdüsen, vor dem Füllen mit Formstoffen bzw. nach dem Schießen berührungslos vermessen werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei eine Schußkopf- bzw. Schußhauben­ reinigung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußhaube bzw. der Schußkopf vor und/oder während und/oder nach der Reinigung berührungslos vermessen wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei eine Werkzeugwech­ selvorrichtung (14) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das auszu­ wechselnde und/oder das einzuwechselnde Werkzeug (4) vor und/oder während und/oder nach dem Wechsel berührungslos vermessen wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei einzuwechselnde oder ausgewechselte Werkzeuge (4) in einer Parkstation (16) oder einem Werkzeuglager ablegbar bzw. aus der Parkstation (16) oder dem Werkzeuglager entnehmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (4) vor dem Ablegen in der Parkstation (16) oder in dem Werkzeuglager und/oder nach dem Ablegen in der Parkstation (16) oder dem Werkzeuglager und/oder nach der Entnahme aus der Parkstation (16) bzw. aus dem Werkzeuglager berührungslos vermessen werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die berührungslose Vermessung mittels einer kapazitiv arbeitenden oder ggf. induktiv bzw. nach dem Wirbelstromprinzip arbeitenden Sensorik erfolgt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die berührungslose Vermessung mittels einer mit Ultraschall arbeitenden Sensorik erfolgt.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die berührungslose Vermessung mittels einer optisch arbeitenden Sensorik erfolgt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die berührungslose Vermessung mittels einer Video-Kamera und optischer Bildverarbeitung erfolgt.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Qualitätskontrolle der Formstücke (2) durch Gewichtsermittlung erfolgt.