DE19832656A1 - Präzisionsprüfmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Präzisionsprüfmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In Anlagen zur Bearbeitung von Platten müssen bereits durchge­ führte Bearbeitungen überprüft werden. Üblicherweise wird eine solche Überprüfung manuell durchgeführt, wobei jedesmal der Durchlauf von Werk­ stücken durch eine Bohrmaschine oder eine andere Bearbeitungsmaschine unterbrochen wird. In dieser Phase stellt das für die Überprüfung be­ stimmte Personal das Vorliegen oder Fehlen von Bohrungen und Fräsungen, die Korrektheit ihrer Position bezüglich der Platte, ihren Durchmesser sowie ihre Qualität, insbesondere das Vorliegen von Ovalitäten, Zer­ bröckelungen der Ränder oder andere Probleme fest.

Eine solche manuelle Überprüfung ist langwierig, kostspielig und führt häufiger zu Fehlern, die zu Lasten der Qualität der Produktion gehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Präzisionsprüfmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine schnelle und ko­ stengünstige Überprüfung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Hierzu ist bei einer Präzisionsprüfmaschine zum Prüfen der Be­ arbeitung von Werkstücken, insbesondere von Platten, mit einem Bett zur Aufnahme der Platten mindestens eine Fernsehkamera zur Überprüfung der Präzision der an den Platten durchgeführten Bearbeitungen vorgesehen, wobei die Bewegung der mindestens einen Fernsehkamera über ein Ausfüh­ rungsprogramm steuerbar ist, welches zumindest teilweise mit einem Steu­ erprogramm von mindestens einer nachfolgend angeordneten Bearbeitungsma­ schine übereinstimmt, wobei die mindestens eine Fernsehkamera über eine elektronische Einrichtung steuerbar ist, mittels derer von der minde­ stens einen Fernsehkamera registrierte Bilder in Echtzeit mit in einem Speicher der elektronischen Einrichtung enthaltenen Referenzbildern vergleichbar sind, wobei ein eventueller Unterschied zwischen den durch die mindestens eine Fernsehkamera registrierten Bildern und den Refe­ renzbildern über die elektronischen Einrichtung signalisierbar ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Präzisionsprüf­ maschine.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Präzisionsprüf­ maschine in Portalform.

Fig. 3 zeigt vergrößert einen Ausschnitt aus Fig. 1 und 2.

Gemäß Fig. 1 ist eine Präzisionsprüfmaschine zum Prüfen der Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere von Platten 2, die mit zuvor mittels mindestens einer Plattenbearbeitungsmaschine (nicht dargestellt) erzeugten Bohrungen 3', 3'' sowie einer Ausfräsung 3''' versehen ist, dar­ gestellt.

Die Präzisionsprüfmaschine 1 umfaßt ein von vier Kanten 40, 41, 42, 43 begrenztes und sich in einer vorbestimmten Richtung A er­ streckendes Bett 4 und kann mit einer Vielzahl von Fördereinrichtungen 4a zum Transportieren und Festhalten der Platten 2 versehen sein. Mit­ tels der Fördereinrichtungen 4a können die Platten 2 auch in Richtung A einer hinter der Präzisionsprüfmaschine 1 angeordneten Bearbeitungsma­ schine zugeführt werden.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Präzisionsprüfmaschine 1 ferner zwei Ständer 5a, 5b, die längs einer Führung 6a, 6b über Antriebe (nicht dar­ gestellt) frei verschiebbar sind. Die Ständer 5a, 5b tragen eine Brücke 7, welche einen Kopf 8 trägt, der in einer Richtung B transversal zur Richtung A verschiebbar ist.

Zur Verschiebung des Kopfes 8 in Richtung B ist eine Antriebs­ vorrichtung 9 vorgesehen, die einen Gurt 10 umfaßt, der mit dem Kopf 8 gekoppelt und über einen Motor 11 antreibbar ist, wobei der Gurt 10 um zwei Antriebsrollen (von denen in Fig. 1 nur eine dargestellt ist) ge­ führt ist. Der Kopf 8 ist mit der Brücke 7 über eine verschiebbare pris­ matische Führung 10a gekoppelt, welche die Verschiebung in Richtung B ermöglicht. Es kann auch eine weitere Vorrichtung (nicht dargestellt) zur Bewegung des Kopfs 8 senkrecht zu den Richtungen A und B zur Kon­ trolle von Bearbeitungen längs einer dritten Achse vorgesehen sein. In einer vereinfachten Ausführungsform (nicht dargestellt) kann der Kopf 8 auch nur in Richtung B transversal zur Richtung A verschiebbar sein, wo­ bei die Führungen 6a, 6b und die zugehörigen Antriebe fehlen.

Am Kopf 8 ist eine Fernsehkamera 12 zur Kontrolle der Bohrun­ gen 3', 3'' und der Ausfräsung 3''', die zuvor durch mindestens eine Bear­ beitungsmaschine (nicht gezeigt) an den Platten 2 angebracht worden sind, befestigt.

Die durch den Kopf 8 in den Richtungen A, B ausgeführten Bewe­ gungen stimmen zumindest teilweise mit denen überein, die zuvor von min­ destens einem Werkzeugträgerkopf (nicht gezeigt) ausgeführt worden sind; mit anderen Worten läßt eine Steuerung 13 den Kopf 8, der die Fernsehka­ mera 12 trägt, die gleichen Bewegungen durchführen, die zuvor durch den mindestens einen Werkzeugträgerkopf durchgeführt worden sind.

In diesem Fall können die von der Fernsehkamera 12 registrier­ ten Bilder in Echtzeit mit zuvor in der Steuerung 13 gespeicherten Refe­ renzbildern verglichen werden. Diese Referenzbilder können beispielswei­ se zuvor aufgenommene Bilder aber auch Grafikprogramme sein, in denen die Idealbilder der Bearbeitungen enthalten sind, denen die Bearbeitun­ gen (Bohren, Fräsen etc.), denen die Platten 2 unterworfen werden sol­ len, so weit wie möglich entsprechen sollen.

Sobald die Steuerung 13 eine Anomalie, beispielsweise eine Un­ genauigkeit in der Durchführung der Bohrungen 3', 3'' oder der Ausfräsung 3''' entdeckt, unterrichtet sie den Benutzer rechtzeitig über einen Bild­ schirm oder einen Drucker (in Fig. 1 nicht gezeigt), und benachrichtigt unmittelbar darauf folgend eine Steuereinrichtung einer nachfolgend an­ geordneten (nicht dargestellten) Bearbeitungsmaschine über das Problem.

Die Steuerung 13 kann rückkoppelnd mit einer elektronischen Einrichtung zur Betätigung einer Bearbeitungsmaschine, die sich zuführ­ seitig zur Präzisionsprüfmaschine 1 befindet, elektronisch wechselwir­ ken. In diesem Falle können die Programme zur Betätigung und Steuerung dieser Bearbeitungsmaschine in Abhängigkeit vom durch die Steuerung 13 elektronisch durchgeführten Vergleich der von der Fernsehkamera 12 regi­ strierten Bilder mit den im Speicher der Steuerung 13 enthaltenen Refe­ renzbildern variiert werden.

Die Steuerung 13 kann natürlich auch in analoger Weise mit ei­ ner elektronischen Einrichtung zur Betätigung einer Bearbeitungsmaschine elektronisch wechselwirken, die sich abführseitig zur Präzisionsprüfma­ schine 1 befindet. In diesem Fall können von der Steuerung 13 festge­ stellte Bearbeitungsfehler vermieden werden, wobei die Betätigungs- und Steuerungsprogramme der Bearbeitungsmaschine, die sich abführseitig zur Präzisionsprüfmaschine 1 befindet, in geeigneter Weise neu bestimmt wer­ den.

Ferner kann das durch die Steuerung 13 realisierte Ausfüh­ rungsprogramm, welches die Bewegungen des Kopfs 8 steuert, eine Optimie­ rung besitzen, die automatisch die minimale von der Fernsehkamera 12 ab­ zufahrende Strecke zur Steuerung der unterschiedlichen an den Platten 2 ausgeführten Bearbeitungen bestimmt. Schließlich können die Ausführungs­ programme zur Steuerung der Präzisionsprüfmaschine 1 so abgefaßt werden, daß nur ein beliebiger, bestimmter Teil der Platten 2 überprüft wird.

Die Form der Präzisionsprüfmaschine 1 ist der eines verschieb­ baren Schlittens sehr ähnlich, so daß sie in der Anlage nur den Platz eines einfachen Förderers einnimmt. In diesem Falle erfüllt die Präzi­ sionsprüfmaschine 1 zur Funktion der Überführung von Platten 2 zusätz­ lich die der Überprüfung der Platten 2. Hierzu sind Vorrichtungen 14 zum Erleichtern eines Verschiebens der Präzisionsprüfmaschine 1 auf dem Bo­ den vorgesehen. Insbesondere werden die Vorrichtungen 14 durch vier Rä­ der 15 (Fig. 3) gebildet, die vertikal in eine Richtung C, die senkrecht zu den Richtungen A und B verläuft, mittels eines zugehörigen Antriebs verstellt werden können, der mittels Klammern 17', 17'', 17''' mit der Präzisionsprüfmaschine 1 fest verbunden ist. Im Ruhezustand wird die Präzisionsprüfmaschine 1 von Füßen 18 (von denen in Fig. 1 nur eine sichtbar ist) stabil abgestützt, während zur Verschiebung in eine andere Position die Antriebe 16 betätigt werden, welche die Räder 15 zum Ab­ stützen der Präzisionsprüfmaschine 1 nach unten verstellen. Zu diesem Zeitpunkt kann der Benutzer die Präzisionsprüfmaschine 1 bis zu dem Platz schieben oder ziehen, der zur Überprüfung der Platten 2 vorgesehen ist.

Statt der Räder 15 können auch die Füße 18 über Antriebe be­ wegt werden, wobei die Räder 15 in bezug auf die Präzisionsprüfmaschine 1 festgehalten werden.

Die Kante 40 des Bettes 4 kann zuführseitig mit einem Anschlag (nicht dargestellt) versehen sein, an dem sich die Platten 2 abstützen können. In diesem Falle können die beiden Räder 15, auf deren Seite sich der Anschlag befindet, relativ zum Boden niedriger als die Räder 15 auf der zur Kante 40 gegenüberliegenden Kante 41 angeordnet sein. Die von der Präzisionsprüfmaschine 1 aufgenommenen Platten 2 können so einfach zentriert werden. Eine präzisere Zentrierung der Platten 2 in bezug auf die Präzisionsprüfmaschine 1 kann gewährleistet werden, wenn die beiden der mit dem Anschlag versehenen Kante 40 zugewandten Räder 15 in unter­ schiedlicher Höhe angeordnet werden. In diesem Falle rutscht die Platte 2 durch Gravitation nicht nur gegen den Anschlag der Kante 40, sondern auch gegen einen gegebenenfalls vorgesehenen Anschlag der Kante 42 oder 43, wobei zwei Räder 15 entsprechend niedriger angeordnet sind.

Die Präzisionsprüfmaschine 1 kann auch mit einem festen, gege­ benenfalls geneigten Bett 4 versehen sein, auf das die Platten 2 manuell aufgelegt werden können. In diesem Falle kann eine Einrichtung entspre­ chend einer Zeichenmaschine zum Bewegen der Fernsehkamera 12 vorgesehen sein.

Gemäß Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der Präzisions­ prüfmaschine 1 dargestellt. Hierbei ist die Präzisionsprüfmaschine 1 in Portalform ausgebildet, wobei die Ständer 5a, 5b gegenüber dem restli­ chen Aufbau, insbesondere in bezug auf das Bett 4 fest sind.

Um der Vorrichtung die beiden Freiheitsgrade zu geben, die die Fernsehkamera 12 zum Abfahren des Bettes 4 in den zueinander senkrechten Richtungen A, B benötigt, ist der Kopf 8 zusätzlich mit einer Antriebs­ vorrichtung 19 ähnlich zu der Antriebsvorrichtung 9 versehen.

Die Antriebsvorrichtung 19 umfaßt einen Gurt 20, der an einem Schlitten 21 befestigt ist, der über eine verschiebbare prismatische Führung 22 mit dem Kopf 8 gekoppelt ist. Am Schlitten 21 ist die Fern­ sehkamera 12 befestigt und in Richtung A über einen Motor 23 verschieb­ bar, welcher eine Antriebsscheibe (nicht gezeigt) in Rotation versetzt, die wiederum den Gurt 20 und somit auch den Schlitten 21 mit der Fern­ sehkamera 12 bewegt.

In diesem Fall wird die Überprüfung der Bohrungen 3', 3'' und der Ausfräsung 3''' durch Verschiebung des Schlittens 21 und der daran befestigten Fernsehkamera 12 in den Richtungen A und B unter Verwendung der Motoren 23 bzw. 11 durchgeführt.

Gemäß Fig. 2 sind die Vorrichtungen 14 zur Erleichterung der Verschiebung der Präzisionsprüfmaschine 1 mit den in Fig. 1 und 3 darge­ stellten identisch.

Statt einer können auch mehrere Fernsehkameras 12 an dem Kopf 8 befestigt sein. Diese Fernsehkameras 12 können insbesondere in bezug auf die Platten 2 unterschiedlich geneigt sein, um möglichen Schattenzo­ nen während der durch die Steuerung 13 durchgeführten Überprüfung Rech­ nung zu tragen. Außerdem können an dem Kopf 8 befestigte Beleuchtungs­ einrichtungen (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um die Konturenschärfe der registrierten Bilder zu verbessern.

Claims (13)

1. Präzisionsprüfmaschine zum Prüfen der Bearbeitung von Werk­ stücken, insbesondere von Platten (2), mit einem Bett (4) zur Aufnahme der Platten (2), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Fernsehka­ mera (12) zur Überprüfung der Präzision von an den Platten (2) durchge­ führten Bearbeitungen vorgesehen ist, wobei die Bewegung der mindestens einen Fernsehkamera (12) über ein Ausführungsprogramm steuerbar ist, welches zumindest teilweise mit einem Steuerprogramm von mindestens ei­ ner zuführseitig angeordneten Bearbeitungsmaschine übereinstimmt, wobei die mindestens eine Fernsehkamera (12) über eine elektronische Einrich­ tung (13) steuerbar ist, mittels derer von der mindestens einen Fernseh­ kamera (12) registrierte Bilder in Echtzeit mit in einem Speicher der elektronischen Einrichtung (13) enthaltenen Referenzbildern vergleich­ bar sind, wobei ein eventueller Unterschied zwischen den durch die min­ destens eine Fernsehkamera (12) registrierten Bildern und den Referenz­ bildern über die elektronische Einrichtung (13) signalisierbar ist.

2. Präzisionsprüfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektronische Einrichtung (13) rückgekoppelt mit min­ destens einer elektronischen Einrichtung zur Steuerung von mindestens einer zuführseitig zur Präzisionsprüfmaschine (1) angeordneten Bearbei­ tungsmaschine elektronisch wechselwirkt, wobei die mindestens eine Bear­ beitungsmaschine in Abhängigkeit von dem elektronischen Vergleich der elektronischen Einrichtung (13) zwischen den durch die mindestens eine Fernsehkamera (12) registrierten Bildern und den im Speicher der elek­ tronischen Einrichtung (13) enthaltenen Referenzbildern steuerbar ist.

3. Präzisionsprüfmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektronische Einrichtung (13) mit mindestens ei­ ner elektronischen Einrichtung zur Steuerung von mindestens einer Bear­ beitungsmaschine elektronisch wechselwirkt, die sich abführseitig zur Präzisionsprüfmaschine befindet, wobei die mindestens eine Bearbeitungs­ maschine in Abhängigkeit von dem elektronischen Vergleich der elektroni­ schen Einrichtung (13) zwischen den von der mindestens einen Fernsehka­ mera (12) registrierten Bildern und den im Speicher der elektronischen Einrichtung (13) enthaltenen Referenzbildern steuerbar ist.

4. Präzisionsprüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über die elektronischen Einrichtung (13) ei­ ne Optimierung durchführbar ist, mittels der der minimale von der minde­ stens einen Fernsehkamera (12) zur Kontrolle der an den Platten (2) durchgeführten Bearbeitungen zu durchlaufende Weg selbsttätig bestimmbar ist.

5. Präzisionsprüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausführungsprogramm zur Steuerung der Bewegung der mindestens einen Fernsehkamera (12) so abgefaßt ist, daß die mindestens eine Fernsehkamera (12) einen bestimmten Teil der Platten (2) abfährt.

6. Präzisionsprüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führung (6a, 6b), längs der die minde­ stens eine Fernsehkamera (12) in einer ersten Richtung (A) verschiebbar ist und eine Antriebsvorrichtung (9) zum Bewegen der mindestens einen Fernsehkamera (12) in einer zweiten Richtung (B) senkrecht zur ersten Richtung (A) vorgesehen sind.

7. Präzisionsprüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebsvorrichtungen (9, 19) zum Bewegen der mindestens einen Fernsehkamera (12) längs einer ersten Richtung (A) sowie längs einer zweiten Richtung (B) senkrecht zur ersten Richtung (A) vorgesehen sind.

8. Präzisionsprüfmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Antriebsvorrichtungen zum Bewegen der mindestens ei­ nen Fernsehkamera (12) längs einer dritten Richtung senkrecht zur ersten Richtung (A) und zur zweiten Richtung (B) vorgesehen sind.

9. Präzisionsprüfmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen (9, 19) jeweils mindestens einen Gurt (20, 10) umfassen, der über einen Motor (23, 11) antreibbar ist.

10. Präzisionsprüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Fernsehkameras (12) vorge­ sehen sind, die in bezug auf auf dem Bett (4) befindlichen Platten (2) unterschiedlich geneigt sind.

11. Präzisionsprüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (14) zum Verschieben gegen­ über dem Boden vorgesehen sind, welche Räder (15) umfassen, die über Li­ nearantriebe (16) zum Verstellen der Räder (15) in eine Position mit Bo­ denkontakt gekoppelt sind.

12. Präzisionsprüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett (4) feststehend und geneigt ist, wobei Platten (2) manuell zuführbar sind und eine Einrichtung entspre­ chend einer Zeichenmaschine zum Bewegen der mindestens einen Fernsehka­ mera (12) vorgesehen ist.

13. Präzisionsprüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Kante (40) des Bettes (4) ein Anschlag für die Platten (2) vorgesehen ist.