DE2642292C3

DE2642292C3 - Verfahren zum Verbringen und Prüfen von zumindest über einen Abschnitt ihrer Länge zylindrisch geformten Werkstücken in eine bzw. einer Meßstation sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2642292C3
Application number: DE19762642292
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 4000 Düsseldorf Bialas; Klaus Prof. Dr.-Ing. 4006 Erkrath Brankamp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-21
Filing date: 1976-09-21
Publication date: 1981-03-26
Also published as: DE2642292A1; DE2642292B2

Description

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die T/agrolL (5) mit einem in Seiner Drehzahl einstellbar veränderbaren Antrieb ausgerüstet und/oder durch den Arbeitstakt für die Herstellung der Werkstücke gesteuert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragrolle (5) jeweils nach Ablauf einer voreinstellbaren Zahl von Arbeitstakten angetrieben wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese als eine Montageeinheit ausgebildet ist, bei der

a) die Antriebswelle (1) für die Tragrolle (5) mit der ihr verbundenen Steuerkurvenscheibe (7) sowie dem oder den der Tragrolle (S) entgegen der vorgesehenen Drehrichtung tangential angeschlossenen Transportfinger(n) (2),

b) die Achse (11) für die Aufnahme des verschwenkbar gelagerten Führungnelementes (4), das mit einem Schlitz oder einer Ausnehmung oder mehrteilig für die Errnöglichung des Durchgriffes des oder der Transportfinger(s) (2) versehen ist,

c) die Achse (12) für die Aufnahme der verschwenkbar gelagerten Meßstation (6), der ihrerseits die Stützrollenpaare (8/9) in Abstand voneinander verbunden sind und die gleichfalls Träger von Grenzkontaktanzeiger (13) oder anderer Meßinstrumente sind, an einer als Tragplatte (17) ausgebildeten Ebene gleichgerichtet, in einem Winkel von 90° zu dieser Ebene abgehen, wobei dieser Tragplatte (17) eine rechtwinkelig mit ihr verbundene Grundplatte zugeordnet ist, die Träger eines den oder die Transportfinger (2)

in Meßstellung der Meßstation beherrschenden Niederhalters (10) ist

6. Vorrichtun gnacb Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufgabeprisma (18) der Tragplatte (17) verbunden oder der Montageeinheit zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragrolle (5) aus einer Nabe (14) mit beiderseits anschließenden Auf lügescheiben (15) für den Prüfling (3) besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die mit der Tragrolle (5) verbundene(n) Transportfinger (2) an deren Nabe (14) bzw. deren Welle (1) zwischen den Auflagescheiben (15) befestigt ist bzw. sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Transportfinger (2) aus federndem Material hergestellt ist bzw. sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabendurchmesser bzw. der Montagedurchmesser für die Auflage und Befestigung der Transportfinger (2), die Länge der Transportfinger (2) und die Ausbildung der Steuerkurvenscheibe (7) so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Verwendung mehrerer Transportfinger (2) jeweils das Ende des voreilenden, niedergehaltenen Transvortfingers (2) im Bereich des Ansatzes des folgenden Transportfingers (2) endet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragrolle (5) und die Steuerkurvenscheibe (7) für die Messung von drei Prüflingen (3) pro Tragrollen-Umdrehung ausgebildet sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbringen und Prüfen von zumindest über einen Abschnitt ihrer Länge zylindrisch geformten Werkstücken in eine bzw. einer Meßstation, in die die Prüflinge, von einer Aufgabestelle ausgehend, jeweils einzeln nacheinander - vorzugsweise entsprechend den Arbeitstakten der Herstellung der Werkstücke - verbracht werden.

Es sind Prüfverfahren und Einrichtungen zur Ausübung dieser Aufgabe bekannt, deren Systeme sowohl qualitatives als auch quantitatives Prüfen erlauben. Sie werden vielfach zur Durchführung automatischer

so Prüfungen herangezogen, wobei die ermittelten Ergebnisse zur Meßsteuerung der Maschine verwendet werden können. Das Messen kann dabei unmittelbar in der Maschine durchgeführt werden; das Erreichen eines bestimmten Grenzmaßes veranlaßt das Abbrechcn der Bearbeitung.

!Bei dem ebenfalls möglichen Messen der Werkstücke nach Verlassen der Maschine können die zu erwartenden Meßergebnisse bzw. deren Trend ermittelt und das Ergebnis zur Nachstellung des Werkzeuges. bzw. der Maschine ausgewertet werden.

Eine Sortierung der Werkstücke aufgrund der Meßergebnisse ist ebenfalls vielfach gebräuchlich.

Die zur Meßsteuerung außerhalb der Bearbeitungsmaschine ermittelten Daten werden meist durch

Kontrolle der Werkstücke in speziellen Prüfautomaten ermittelt.

Diese Hilfsgeräte sind meist auf die jeweilige Fertigung abgestimmte Konstruktionen, in bzw. durch die

die einzelnen Werkstücke automatisch eingegeben bzw. aufgenommen und der bzw. den Meßstation(en) zugeführt sowie - nach Vollzug der Messung und Sortierung - wieder in den Fertigungsfluß gegeben bzw. als Fertiggegenstände ausgeschieden werden.

Die einzelnen Meßstationen dieser Prüfautomaten sind dabei um einen Rundtisch oder hintereinander angeordnet. Die Abstimmung bzw. Einstellung der Fertigungsgeschwindigkeit wird dabei überwiegend durch die Konrrollzeit und diese wieder durch die Meßstation, die die längste Verweilzeit für den Prüfling zur Durchführung der Messung erfordert, bestimmt.

Da in aller Regel 90% der Prüfzeit für den Transport und die Handhabung des Werkstückes beansprucht werden, ist es üblich, die eigentliche Zubringereinheit zu der jeweiligen Meßstelle fallweise nach den Gegebenheiten zu konzipieren, um minimale Verweilzeiten zu erreichen.

Zur Messung selber können vielfach handelsübliche Feinanzeiger mit Grenzkontakten oder dergleichen herangezogen werden, wobei es - im Hinblick auf die Vielfalt des Angebotes - im allgemeinen nicht schwierig ist, für den einzelnen Fall ein optimal geeignetes Meßwerkzeug zu wählen.

In diesem Zusammenhang ist noch darauf hinzuweisen, daß es im allgemeinen nicht möglich ist, in einer Meßstation zwei oder mehrere verschiedene Messungen gleichzeitig durchzuführen.

Es ist deshalb Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zum Verbringen und Prüfen von zylindrisch geformten Werkstücken in einer Meßstation, nach der eingangs genannten Art,

das für die Prüfung verschiedener gleichartiger Werkstücke in gleichem Maße optimal geeigent ist,

das die gleichzeitige Durchführung mehrerer Prüfungen in einer Meßstation zuläßt, und

das letztlich die Reduzierung der Transport- und Handhabezeit auf ein Minimum ermöglicht,
sowie eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren zu nennen.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, daß jeweils ein Prüfling in seinem zylindrischen Teil durch gleichzeitigen Kraftschluß mit einem transportierenden Tragelement und einem Bezugselement in Rotation versetzt und hierbei durch die Ausricht mg und Zuordnung zun. Bezugselement maßlich geführt wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Transport-, Handhabungs- und Antriebsfunktionen integriert und damit die Möglichkeit gegeben, die Prüfvorgänge relativ einfach und mit einfachen Mitteln auszuführen. Dabei wird der Produktionsprozeß nicht beeinträchtigt. Das Verfahren erfüllt die Forderunger· der Aufgabenstellung.

Eine zur Durchführung des Verfahrens zweckmäßige Vorrichtung sieht vor, daß der Prüfling durch einen einer rotierenden Tragrolle als Tragelement bzw. ihrer Welle verbundenen Transportfinger erfaßbar, über ein der Tragrolle zugerichtetes Fühlungselement leitbar und zusammen mit einer achsparallel zur Tragrolle schwenkbar angeordneten, durch eine mit der Tragrolle bzw. deren Welle verbundene Steuerkurvenscheibe in ihren Bewegungen beherrschbaren, mit einander zugeordneten Stützrollen ausgerüsteten Meßstation als Bezugselement an die Peripherie der Tragrolle verbringbar und von dieser abhebbar ist.

Diese Vorrichtung weht die Möglichkeit aus, zylindrische Prüflinge verschiedenen Durchmessers und Längen in allen Drehstellungen in einer Meßstation - eventuell nach entsprechender Voreinstellung dei Grenzwerte -zu prüfen. Während des Prüfvorganges

lagert der Prüfling auf der Tragrolle auf und wird durch die ihm aufliegenden einander zugeordneten, vorzugsweise paarweise angeordneten Stützrollen fixiert, wobei durch den Abstand zwischen den einander zugeordneten Stützrollen dessen verkantfreie und si-

i<i chere Fixierung gewährleistet wird, so daß für die Messung eine Bezugsachse geschaffen wird. Die freien, nicht von der Tragrolle und den Stützrollen überdeckten Bereiche des Prüflings können nun durch an und für sich bekannte Feinanzeiger mit Grenzkontakten abgetastet und beispielsweise an seiner dem Schaft zugeordneten Wurzel die Exzentrizität und an seiner Spitze die Geradheit ermittelt werden.

Unabhängig davon lassen sich auf der Meßstation weitere Feinanzeiger, beispielsweise zur Kontrolle des oder der Durchmesser(s) sowie ein Instrument zur Kontrolle der Länge des freien End" ansetzen. Die gemessenen Werte können wie üblich registriert und/oder für die Korrektur der Maschineneinstellung, das Abschalten der Maschine, die Ausscheidung des

-'•5 oder der Werkstücke(s) usw. impulsgebend verwendet werden.

Die mögliche gleichzeitige Durchfahrung mehrerer Prüfungen in einer Meßstation ist nicht nur investitionssenkend, sondern sie ist gleichzeitig ein wesentli-

«I eher Schritt zur Verkürzung der Transport- und Handhabungszeit.

Unabhängig davon werden die.e Zeiten weiter günstig durch den vorgesehenen A itrieb des Transportfingers durch die Tragrolle bei influßt. Die von

j 3 der Geschwindigkeit der Drehung der Tragrolle bzw. ihrer Hauptwelle abhängige Transportzeit des Prüflings von der Aufgabestelle der Tragrolle, die ebenfalls von Drehgeschwindigkeit und Ausbildung der Steuerkurve abhängige Verweilzeit der Meßstation und des Prüflings auf der Tragrolle und des Abgabe Zeitpunktes des vermessenen Prüflings von der Tragrolle ermöglichen eine exakte Beherrschung der Durchlaufzeit der Werkstücke durch die jeweilige Fertigungsstrecke.

Zur einfachen Abstimmung von Ferti^ungsgeschwindigkeit und Prüfzeit wird vorgesehen, da3 die Tragrolle mit einem in seiner Drehzahl einstellbar veränderbaren Antrieb ausgerüstet und/oder durch den Arbeitstakt für die Herstellung der Werkzeuge gesteuert ist.

Eine weitere Möglichkeit, Fertigungsgeschwindigkeit und Meßzeit optimal bei relativ schneller Fertigungsgeschwindigkeit aufeinander abzustimmen, is; dann gegeben, wenn die Geschwindigkeit der Tragrolie so eingestellt ist, daß die Tragrolle jeweils nach Ablauf einer voreinstellbaren Zahl von Arbeitstakten -d.h. einer vorbestimmten Anzahl nicht zu prüfender Werkstücke - angetrieben und damit jeweils ein Werkstück als Prüfling durch den dann anlaufenden

bo Transportfinger aufgenommen wird.

Soviel zu den Möglichkeiten der Steuerung der Prüfleistung bzw. zur Anpassung der Prüfleistung an die Fertigungsleistung.
Zur weiteren Beschreibung der erfindungsgemäßen

Vorrichtung übergehend ist festzuhalten, daß diese als eine Montageeinheit ausgebildet ist, bei der
a) die Antriebswelle für die Tragrolle mit der ihr verbundenen Steuerkurvenscheibe sowie dem

oder den der Tragerolle entgegen der vorgesehenen Drehrichtung tangential angeschlossenen Transportfinger(n) ausgerüstet ist,

b) die Achse für die Aufnahme des verschwenkbar gelagerten Führungselementes, das mit einem Schlitz, mit einer Ausnehmung oder mehrteilig für die Ermöglichung des Durchgriffes des oder der Transportfinger(s) versehen ist;

c) die Achse die für die Aufnahme der verschwenkbar gelagerten Meßstation, der ihrerseits die Stützrollenpaare im Abstand voneinander verbunden sind und die gleichzeitig Träger der Grenzkontakt-Feinanzeiger oder anderer Meßinstrumente sind,

an einer als Tragplatte ausgebildeten Ebene, gleichgerichtet in einem Winkel von 90° zu dieser Ebene abgehen, wobei dieser Tragplatte eine rechtwinklig mit ihr verbundene Grundplatte zugeordnet ist, die wiederum Träger eines die Transportfinger in Meßstellung der Meßstation beherrschenden Niederhalters ist.

Die Zusammenfassung aller wichtigen Vorrichtungsgruppen in einer Einrichtung, in der sich der Ablauf des Prüfverfahrens vollzieht, ermöglicht deren Einsatz auch an anderen Stellen des Fertigungsablaufe« und reduziert damit den erforderlichen Investitionsaufwand; dies gilt insbesondere in Verbindung mit einer Nutzung der genannten Möglichkeiten, die Fertigungsgeschwindigkeit und die Prüfgeschwindigkeit praktisch zu synchronisieren.

Durch die achsparallele Anordnung aller Wellen und Achsen auf einer Ebene wird die sichere Funktion - insbesondere hinsichtlich des Durchlaufes von der Aufnahme der Prüflinge bis zu deren Ausstoß bzw. deren Wiedergabe in die Fertigung - gewährleistet.

Im Einzelfall kann es zweckmäßig sein, das Aufgabeprisma, aus dem der jeweilige Prüfling durch einen der Transportfinger entnommen werden soll, ebenfalls der Tragplatte oder der Montageeinheit fest zuzuordnen.

Des weiteren ist vorgesehen, daß die Tragrolle aus einer Nabe mit beiderseits anschließenden Auflage-

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dung der Tragrolle wird eine sichere Zweipunktauflage für den Prüfling erreicht.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn der bzw. die mit der Tragrolle verbundene(n) Transportfinger an deren Nabe bzw. Welle zwischen den Auflagescheiben befestigt ist bzw. sind, damit der Prüfling nicht kippt.

Die Transportfinger sind aus federndem Material hergestellt.

Zur Ausbildung der Tragrolle ist zu bemerken, daß der Nabendurchmeser bzw. der Montagedurchmesser für Befestigung und Auflage der Transportfinger, die Länge der Transportfinger und die Ausbildung der Steuerkurvenscheibe so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Verwendung mehrerer Transportfinger jeweils das Ende des voreüenden, niedergehaltenen Transportfingers im Bereich des Ansatzes des folgenden Transportfingers endet.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Tragrolle und die Steuerkurvenscheibe für die Messung von drei Prüflingen pro Tragrollen-Umdrehung ausgebildet ist.

Zusammenfassend ist festzuhalten, daß das erfindungsgemäße Verfahren und die zu seiner Ausübung erforderliche Einrichtung mit minimalem Aufwand eine Mehrfachprüfung in einer Meßstation ermöglichen, wobei die Prüfzeit und Fertigungszeit in einem weiten Bereich synchron einstellbar sind und damit die Einrichtung bei Fertigungsumstellungen durch einfache Anpassung der Zeiten verwendungsfähig bleibt.

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen beispielhaft erläutert.

Fig. I zeigt eine partielle Ansicht der Einrichtung. Hierbei hebt ein Transportfinger den Prüfling gerade in ab. In zweiter Position wird der Prüfling gerade gemessen; hierbei wird der Transportfinger niedergehalten. In dritter Position befindet sich ein Transportfinger im Umlauf auf dem Weg zur Aufnahme des nächsten Prüflings;

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Darstellung nach Fig. 1. In der hier gezeigten Stellung hebt die Meßstation - hervorgerufen durch einen Nocken der Steuerkurvenscheibe - gerade ab und der Prüfling verläßt, über den Niederhalter rollend, die Einrich-.'" tung;

Fig. 3 zeigt das Meßprinzip. Der Schaft des Prüflings wird durch die Tragrollenpaare auf den Auflagescheiben fixiert und das freie Ende, d. h. das eigentliche Produkt, vermessen, wobei in diesem Fall J5 Exzentrizität und Geradheit überprüft werden.

Zustand I

Die Drehung der Hauptwelle 1 bewirkt, daß der Transportfinger 2 den Prüfling 3 aus dem Prisma 18 der Aufgabestation heraushebt und ihn in den Raum «ι zwischen dem Transportfinger 2 und einem um Achse 11 schwenkbaren Führungselement 4 in Richtung der Hauptwelle 1 führt, bis er auf der Tragrolle 5 aufliegt und zwischen Transportfinger 2, Führungselement 4 und Tragrolle 5 fixiert ist.

! > In dieser Stellung wird der Prüfling 3 bis in den Bereich der Meßstelle gebracht.

Die Tragrolle 5 besteht aus der Nabe 14 und den beiden Auflagescheiben 15 für den Schaft des Prüflings 3.
Zustand II

Die Meßstation 6 ist auf Achse 12 schwenkbar gelagert, wobei die Schwenkbewegung durch eine mit

erzeugt wird. Auf der Meßstation 6 sind die Grenz-

4-, kontakt-Feinanzeiger 13 für die Durchführung der Messungen installiert. Durch die Gestaltung der Steurkurvenscheibe 7 und ihre Zuordnung zur Tragrolle 5 wird erreicht, daß beim Absenken der Meßstation 6 der Prüfling 3 zwischen den Stützrollen der

so Stützrollenpaare 8 und 9 und der Tragrolle 5 bzw. deren Auflagescheiben 15 gefangen und zentriert wird. Der Transportfinger 2 wird durch einen Niederhalter 10 zurückgehalten. Zur Anordnung der Wellen und Achsen ist zu bemerken, daß die Hauptwelle 1 und die Achsen 11 und 12 achsparallel auf der Tragplatte 17 - und zwar rechtwinklig zu dieser - befestigt sind.

Zustand ΠΙ
Durch die Drehbewegung der Tragrolle 5 wird der Prüfling 3 ebenfalls in Rotation versetzt, so daß die Exzentrizität und die Geradheit durch die genannten Grenzkontakt-Feinanzeiger 13 erfaßt werden können. Bedingt durch das Werterdrehen der Hauptwelle 1 kommt die zweite Flanke der Steuerkurvenscheibe 7 in Kontakt mit einer Stützrolle des Stützrollenpaares 8; die Meßstation 6 wird zurückgeschwenkt und der Prüfling 3-wie in Fig. 2 dargestellt - ausgeworfen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verbringen und Prüfen von zumindest über einen Abschnitt ihrer Länge zylindrisch geformten Werkstücken in eine bzw. einer Meßstation, in die die Prüflinge, von einer Aufgabestelle ausgehend, jeweils einzeln nacheinander - vorzugsweise entsprechend den Arbeitstakten der Herstellung der Werkstücke - verbracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Prüfling in seinem zylindrischen Teil durch gleichzeitigen Kraftschluß mit einem transportierenden Tragelement und einem Bezugselement in Rotation versetzt und hierbei durch die Ausrichtung und Zuordnung zum Bezugselement maßlich abgreifbar geführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfling (3) durch einen einer rotierenden Tragrolle (5) eis Tragelement bzw. ihrer Welle (1) verbundenen Transportfinger (2) erfaßbar, über ein der Tragrolle (5) zugerichtetes Führungselement (4) leitbar und zusammen mit einer achsparallel zur Tragrolle (5) schwenkbar angeordneten, durch eine mit der Tragrolle (S) bzw. deren Welle (1) verbundene Steuerkurvenscheibe (7) in ihren Bewegungen beherrschbaren, mit einander zugeordneten Stützrollen (8/9) ausgerüsteten Meß-Station (6) als Bezugselement an die Peripherie der Tragrolle (5) verbringbar und von dieser abhebbar ist.