DE3935130C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwechslungsprüfung von
Werkstücken aus Stahl gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.
Eine Verwechslungsprüfung an Werkstücken aus Stahl erfolgt in den
meisten Fällen über die Bestimmung der Werkstoffidentität mittels eines
Spektrometers. Es gibt dafür sowohl stationär eingerichtete als
auch transportable Betriebsspektrometer, bei denen das
Luft-Emissions-Spektrum des auf der unbehandelten Oberfläche
abgefunkten Werkstückes mit dem Spektrum einer Referenzprobe verglichen
wird. Die chemische Ist-Analyse des etwa 100 mm langen Referenzstückes
wird üblicherweise entweder naßchemisch oder im Labor mittels eines
Vakuum-Emissions-Spektrometers ermittelt. Der Kohlenstoffgehalt des
Werkstückes kann spektroskopisch nur sehr ungenau oder gar nicht
bestimmt werden, so daß ein weiteres Verfahren zur Kohlenstoffbestimmung
erforderlich ist. Üblicherweise wird dazu im Betrieb die visuelle
Schleiffunkenprüfung eingesetzt. Dieses Verfahren ist nicht
hundertprozentig aussagefähig, da die Schleiffunkenprüfung eine
subjektive Prüfung ist und bei Werkstoffgüten mit nur geringen
Unterschieden im Kohlenstoffgehalt infolge des begrenzten
Wahrnehmungsvermögens durch das menschliche Auge die Fehlerrate noch
sehr hoch ist. Außerdem ist dieses Verfahren nicht protokollfähig, so
daß spätere Reklamationen seitens des Abnehmers nur sehr schwer
überprüft werden können. Aber auch die Spektralprüfung selbst ist kein
absolut sicheres Verfahren, da bei Werkstücken aus Werkstoffen mit nur
geringen Unterschieden in den Gehalten der wesentlichen
Legierungselemente Fehlprüfungen bis zu 10% vorkommen können. Ursache
dafür ist, daß bei dem in atmospärischer Luft gezogenen Lichtbogen auf
der unbehandelten Oberfläche des Prüflings verfälschte Spektren
entstehen können, die auch bei Werkstoffidentität von dem Spektrum des
Referenzstückes abweichen können. Aus diesem Grunde ist vorgeschlagen
worden, eine Kontrollprüfung mit einem zweiten Spektrometer
durchzuführen (DE-OS 35 08 325).
Nachteilig dabei ist, daß bei diesem
Verfahren die Anordnung eines Zwischenpuffers und eines Bypasses
erforderlich ist, da es nur sehr selten gelingt, die Kontrollprüfung
ebenfalls im Takt der Fertigung durchzuführen.
Alternativ zur Spektralprüfung kann auch ein inzwischen weiter
entwickeltes rechnergestütztes Wirbelstromverfahren als
Verwechslungsprüfung verwendet werden. Hierzu wird auf die
gattungsbildende DE-OS 33 30 824 verwiesen. Bei dieser Prüfung wird
stationär oder im Spulendurchlaufverfahren mittels Wirbelstroms durch
verschiedene Parametereinstellungen eine Vielzahl von Ortskurven des zu
prüfenden Werkstückes erfaßt und mit Referenzortskurven verglichen. Die
Referenzortskurven werden wegen der Vielzahl der z. B. beim
Spulendurchlaufverfahren zu ermittelnden Meßwerte und wegen des
sogenannten Randeinflusses an ca. 2-3 m langen Werkstücken ermittelt,
wobei es erforderlich ist, für jede Werkstoffgüte Referenzwerkstücke in
unterschiedlichen Abmessungen, Glühzuständen und Kaltverformungsgraden
zu bevorraten und zu hantieren. Da die Referenzwerkstücke vom Gewicht
her nur noch schwer bzw. nicht mehr von Hand bewegt werden können, sind
entsprechende Transportvorrichtungen, z. B. Drehkran erforderlich, um
die Werkstücke in die Prüflinie einzulegen bzw. wieder herauszunehmen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren für die
Verwechslungsprüfung von Werkstücken aus Stahl anzugeben, mit dem eine
Kalibrierung der Prüfanlage in kürzerer Taktzeit und bei einfacher
Handhabung möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
Die Verwendung des an sich bekannten Wirbelstromprüfverfahrens als
Verwechslungsprüfung zeigt gegenüber der Spektralprüfung einige
Vorteile. Da die Prüfung im Spulendurchlaufverfahren erfolgt, kann diese
Prüfung einfach und problemlos in eine Fertigungsfließlinie integriert
werden und es ist kein getakteter Quertransport wie bei der
Spektralprüfung erforderlich. Außerdem ist die Prüfzeit im Vergleich zur
Spektralprüfung kürzer, so daß die Verwechslungsprüfung nicht mehr einer
der zeitbestimmenden Arbeitsschritte in der Fließfertigung ist. Ein
weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß über die Spektralprüfung
hinausgehend die Werkstücke nicht nur hinsichtlich des
Einsatzwerkstoffes, sondern auch im Hinblick auf den Lieferzustand, z. B.
geglüht, nicht geglüht unterschieden werden können. Nachteilig bei
der Wirbelstromprüfung ist die Bevorratung und das Hantieren der ca.
2-3 m langen Referenzwerkstücke. Zur Überwindung dieses Nachteils wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen, als Referenzwerkstück mindestens das
erste Werkstück eines Fertigungsloses zu verwenden und dieses mit Hilfe
der Spektralprüfung zu identifizieren, wobei für diese Prüfung nur ein
Spektralprüfreferenzstück von ca. 100 mm Länge erforderlich ist. Nach
der Identifizierung des ersten Werkstückes eines Fertigungsloses mittels
der Spektralprüfung werden im Spulendurchlaufverfahren die das Werkstück
charakterisierenden Ortskurven ermittelt. Diese werden im Rechner
abgespeichert und als Vergleichsortskurve für alle nachfolgenden
Werkstücke eines Fertigungsloses verwendet. Dieses erfindungsgemäße
Verfahren kann in der Weise verbessert werden, daß man nicht nur das
erste, sondern z. B. die ersten drei Werkstücke eines Fertigungsloses
mittels der Spektralprüfung identifiziert und von diesen die Ortskurven
mittels des Wirbelstromprüfverfahrens ermittelt. Der jeweils gebildete
Mittelwert dient dann als Vergleichsortskurve für alle nachfolgenden
Werkstücke eines Fertigungsloses. Mit der Mittelwertbildung können die
üblichen Schwankungsbreiten der das Werkstück charakterisierenden
Merkmale besser erfaßt werden.
Weiterbildend wird vorgeschlagen, für Werkstücke mit einem zweifelhaften
Ergebnis der Verwechslungsprüfung mittels Wirbelstrom eine
Spektralprüfung als Kontrollverfahren einzusetzen.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die
bereits bekannten Vorzüge des Wirbelstromprüfverfahrens als
Verwechslungsprüfung im Vergleich zu einer Spektralprüfung genutzt
werden, ohne dabei die als Nachteil anzusehende Bevorratung und das
Hantieren der ca. 2-3 m langen Referenzwerkstücke in Kauf nehmen zu
müssen. Außerdem sind im Vergleich zum Verfahren mit einer zusätzlichen
Wiederholung der Spektralprüfung kein Zwischenpuffer und kein Bypass
erforderlich. Die bisher übliche subjektive Schleiffunkenprüfung zur
Ermittlung des Kohlenstoffgehaltes kann ebenfalls entfallen, so daß die
Fehlerrate bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, eine einwandfreie
Funktion des Wirbelstromprüfgerätes vorausgesetzt, sehr klein wird und
im günstigsten Falle gegen Null geht. Das erfindungsgemäße Verfahren ist
sowohl hinsichtlich der Spektralprüfung als auch der Wirbelstromprüfung
protokollfähig, so daß mögliche Reklamationen seitens des Abnehmers
gezielt überprüft werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand einer
schematischen Darstellung in der einzigen Figur näher erläutert.
Im Prüfabschnitt einer nicht näher dargestellten Fertigungsstraße
werden die einzelnen Rohre 1-4 nacheinander durch die Prüfeinrichtung
transportiert. Dabei gibt der lang ausgezogene Pfeil 5 die
Transportrichtung an. Das Rohr 1 eines fiktiven Fertigungsloses wird
beim Einlauf in den Prüfabschnitt mittels einer Prüfsonde 6 abgefunkt.
Die das Rohr 1 identifizierenden Ist-Werte einiger ausgesuchter
Legierungselemente werden in Form von Meßsignalen über einen Lichtleiter
7 an ein Betriebsspektrometer 8 weitergegeben, das seinerseits hieraus
Spektralsignale bildet, die über eine Leitung 9 in einen Rechner 10
gespeist werden. Im Rechner 10 sind die Soll-Werte eines entsprechenden
Spektral-Referenzstückes abgespeichert, so daß ein Soll-Ist/Abgleich
vorgenommen werden kann. Nach der Identifizierung des Rohres 1 des
Fertigungsloses durchläuft dieses die Spule 11 einer
Wirbelstromprüfanlage 12, die bei diesem Verfahren als
Verwechslungsprüfgerät fungiert. Die beim Durchlauf des Rohres 1 durch
die Spule 11 ermittelten Ortskurven werden als Meßsignale über eine
Leitung 13 dem Prüfgerät 12 zugeführt, indem sie in verarbeitungsfähige
Signale umgewandelt und über eine Leitung 14 in den bereits erwähnten
Rechner 10 eingespeist werden. Im Rechner 10 wird das Ergebnis der
Spektralprüfung des Rohres 1 den ermittelten Ortskurven mittels der
Wirbelstromprüfung zugeordnet. Die abgespeicherten Ortskurven dienen als
Vergleichsortskurven für alle nachfolgenden Rohre 2-4, wobei für sie
die Identifizierung mittels Spektralprüfung entfallen kann. Aus dem
Abgleich der Ist-Soll/Ortskurven wird im Rechner 10 ein Steuersignal
abgeleitet, das über eine Leitung 15 einer nicht näher dargestellten
Sortiervorrichtung 16, z. B. ein Auswerfer oder eine Transportweiche
zugeführt wird. Zur Verbesserung des Verfahrens wird nicht nur das Rohr
1 eines Fertigungsloses, sondern die Rohre 1-3 mittels der
Spektralprüfung identifiziert und deren Ortskurven beim Durchlauf durch
die Spule 11 ermittelt. Die im Rechner 10 dann vorgenommene
Mittelwertbildung aller Ortskurven bildet dann die Vergleichsortskurve
für den Soll-Ist/Vergleich aller nachfolgenden Rohre.
Claims (3)
1. Verfahren zur Verwechslungsprüfung von Werkstücken aus Stahl, bei
dem mittels einer Wirbelstromprüfung der der Ist-Wert mehrerer, das
Werkstück identifizierende Merkmale in Form von Ortskurven
ermittels und mit denen eines Referenzwerkstückes verglichen
werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ortskurven mindestens des ersten, mittels einer
Spektralprüfung identifizierten Werkstückes eines Fertigungsloses
als Vergleichsortskurve für alle nachfolgenden Werkstücke des
Fertigungsloses verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß von den ersten drei mittels der Spektralprüfung identifizierten
Werkstücken eines Fertigungsloses die Ortskurven ermittelt und der
jeweils daraus gebildete Mittelwert als Vergleichsortskurve für
alle nachfolgenden Werkstücke des Fertigungsloses verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß Werkstücke mit einem zweifelhaften Ergebnis der
Verwechslungsprüfung mittels Wirbelstrom mit einer Spektralprüfung
als Kontrollverfahren überprüft werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893935130 DE3935130A1 (de) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Verfahren zur verwechslungspruefung von werkstuecken aus stahl |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893935130 DE3935130A1 (de) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Verfahren zur verwechslungspruefung von werkstuecken aus stahl |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3935130A1 DE3935130A1 (de) | 1991-05-02 |
DE3935130C2 true DE3935130C2 (de) | 1991-11-14 |
Family
ID=6391938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893935130 Granted DE3935130A1 (de) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Verfahren zur verwechslungspruefung von werkstuecken aus stahl |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3935130A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4333830C2 (de) * | 1993-09-30 | 1997-11-27 | Inst Maschinen Antriebe Und El | Verfahren zur selektiven Bestimmung von Größen zur kontinuierlichen ortsauflösenden Überprüfung von oberflächennahen Materialparametern für die Fertigungskontrolle sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2142351C3 (de) * | 1971-08-24 | 1979-05-03 | Karl Deutsch Pruef- Und Messgeraetebau, 5600 Wuppertal | Vorrichtung zur Verwechslungs- und Gefugeprüfung von ferromagnetischen Werkstoffen |
DE3207569C2 (de) * | 1982-03-03 | 1986-05-28 | Herbert 8553 Ebermannstadt Baumgartner | Prüfgerät zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung |
DE3330824A1 (de) * | 1982-03-03 | 1985-03-14 | Herbert 8553 Ebermannstadt Baumgartner | Verfahren und vorrichtung zur zerstoerungsfreien werkstoffpruefung |
DE3508325A1 (de) * | 1985-03-06 | 1986-09-11 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Vorrichtung zur pruefung auf werkstoffverwechslung |
-
1989
- 1989-10-19 DE DE19893935130 patent/DE3935130A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3935130A1 (de) | 1991-05-02 |
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