-
Gebiet der
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft die Bearbeitung von Werkstücken und
im Besonderen die Detektion von fehlerhaften Werkstücken vor
dem Bearbeitungsvorgang.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
In
der Herstellung von bearbeiteten Artikeln, besonders von gezahnten
Artikeln, wie Zahnrädern, Kupplungen,
Keilverzahnungen und Ähnlichem,
ist es heute üblich
automatisierte Herstellungssysteme zu verwenden.
-
In
diesen automatisierten Systemen ist es nicht ungewöhnlich für eine oder
mehrere Werkzeugmaschinen längere
Zeitspannen ohne anwesendes Bedienpersonal zu arbeiten; die Maschinen
bedienen sich programmierter, vom Computer gesteuerter Zyklen sowie
automatischer Lade- und Transfermechanismen zur konstanten Bearbeitung
größerer Werkstückmengen.
-
In
einigen Fällen,
etwa wenn ein Lade- oder Transfermittel defekt ist und dabei im
Besonderen in Abwesenheit eines Bedienpersonals, traten Situationen
auf, in denen ein zuvor geschnittenes Werkstück noch einmal in die Schneidemaschine
oder ein Zahnradrohling noch einmal in die Schleifmaschine geladen
wurde. In jedem Fall wird das Stück
mit Bestimmtheit zerstört
und es besteht eindeutig die Möglichkeit,
dass die Maschine und/oder das System selbst erheblichen Schaden
erleiden.
-
Es
ist bekannt, dass eine mechanische Vorrichtung zur Kontrolle korrekter
Werkstücke
vor dem eigentlichen Bearbeitungsvorgang verwendet wird. Eine solche
Vorrichtung umfasst ein Zahnrad, das in Kontakt zur entsprechenden
Oberfläche
eines bearbeiteten Zahnrades, wo sich Schlitze für die Zähne befinden, steht. Wenn das
Zahnrad mit dem bearbeiteten Rad ineinander greift und der spezielle
Bearbeitungsvorgang gerade schneidet, aktiviert die Bewegung des
Zahnrades, wenn es in Eingriff mit dem bearbeiteten Zahnrad gelangt, einen
Kontakt, der das Bedienpersonal alarmiert oder die Maschine abschaltet,
da sonst bei dem Versuch das gezahnte, bearbeitete Zahnrad nochmals
zu schneiden Schaden angerichtet wird.
-
Andererseits
kann ein ähnliches
Zahnrad ebenfalls zur Anzeige fehlerhafter, bearbeiteter Zahnräder für einen
Schleifvorgang verwendet werden. Wenn das Zahnrad nicht mit dem
bearbeiteten Rad ineinander greift, wird in diesem Fall das Zahnrad
im wesentlichen vom bearbeiteten Rad weggedrückt, wobei ein Kontaktschalter
aktiviert wird, der das Bedienpersonal alarmiert oder die Schleifmaschine
abschaltet.
-
Mechanische
Systeme haben sich als nicht besonders anpassungsfähig an Umgebungen
automatisierter Herstellung erwiesen. Mechanische Vorrichtungen
tendieren dazu, klobig zu sein, stören den Fluss der Werkstücke auf
einer Förderanlage
und umfassen im Allgemeinen viele kleine Komponenten, die die Risiken von
Störungen
und langwieriger Reparaturen erhöhen.
-
Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung
der Eignung der auf die Werkzeugmaschine geladenen Stücke zur
Verfügung
zu stellen.
-
Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Verfahrens zur Untersuchung des Werkstücks, bevor dieses auf die Werkzeugmaschine
geladen wird, um festzustellen, ob das Werkstück für den Bearbeitungsvorgang der
speziellen Maschine einwandfrei ist.
-
EP-A-0348606
offenbart eine Vorrichtung zur Bestimmung des Vorhandenseins oder
des Fehlens einer ferromagnetischen Komponente einer untersuchten
Einheit.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Verfahren
zur Bestimmung der Eignung eines Testwerkstücks für einen Bearbeitungsvorgang.
Das vorliegende Verfahren ist im Besonderen eines, das den Eintritt
eines fehlerhaften Werkstücks
in eine Werkzeugmaschine verhindert.
-
Für Schneideverfahren
umfasst das Verfahren der Erfindung einen berührungslosen Sensor mit einer Abfühlfläche. Ein
erster Wert, der für
die Masse eines geschnittenen oder ungeschnittenen Werkstücks von der
Art des Teststücks
repräsentativ
ist, wird ebenfalls zur Verfügung
gestellt. Ein Toleranzbereich hinsichtlich des ersten Werts wird
bestimmt.
-
Ein
Testwerkstück
wird in Bezug auf den Sensor positioniert, wobei eine Oberfläche des
Testwerkstücks
in einer definierten räumlichen
Beziehung bezüglich
der Abfühlfläche des
Sensors angeordnet ist. Die Testwerkstückoberfläche wird mit einem Sensor abgetastet,
um ein Signal zu erzeugen, dass einen zweiten Wert aufweist, der
für die
Masse des Testwerkstücks
repräsentativ
ist.
-
Der
zweite Wert wird mit dem Toleranzbereich verglichen und
- (a)
wenn der erste Wert auf einem geschnittenen Werkstück basiert:
- wird das Testwerkstück
bearbeitet, wenn der zweite Wert außerhalb des Toleranzbereichs
liegt oder das Testwerkstück
wird zurückgewiesen,
wenn der zweite Wert innerhalb des Toleranzbereichs liegt
oder - (b) wenn der erste Wert auf einem ungeschnittenen Werkstück basiert:
- wird das Testwerkstück
zurückgewiesen,
wenn der zweite Wert außerhalb
des Toleranzbereichs liegt oder das Testwerkstück wird bearbeitet, wenn der
zweite Wert innerhalb des Toleranzbereichs liegt.
-
Wenn
der Bearbeitungsvorgang ein Schleifvorgang für zuvor geschnittene Stücke ist,
kommt der oben beschriebene Vorgang ebenfalls zur Anwendung, außer, dass
in Teil (a), wenn der erste Wert auf einem geschnittenen Werkstück basiert:
- wird das Testwerkstück
zurückgewiesen,
wenn der zweite Wert außerhalb
des Toleranzbereichs liegt oder das Testwerkstück wird bearbeitet, wenn der
zweite Wert innerhalb des Toleranzbereichs liegt
oder - (b)
wenn der erste Wert auf einem ungeschnittenen Werkstück basiert:
- wird das Testwerkstück
bearbeitet, wenn der zweite Wert außerhalb des Toleranzbereichs
liegt oder das Testwerkstück
wird zurückgenommen,
wenn der zweite Wert innerhalb des Toleranzbereichs liegt.
-
In
einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Computer
zur Steuerung der Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 13 dar.
-
Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist
eine schematische Draufsicht einer Schneidemaschine, einer Vorrichtung
zum Befördern
der Werkstücke
und einer Fördervorrichtung.
-
2 ist
eine Vorderansicht der Fördervorrichtung,
die die Platzierung des berührungslosen
Sensors auf der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht.
-
3 zeigt
die Draufsicht eines geschnittenen Zahnrades, das benachbart zum
berührungslosen
Sensor des Erfindungsverfahrens positioniert ist.
-
4 stellt
eine Seitenansicht eines geschnittenen Zahnrades dar, das benachbart
zum berührungslosen
Sensor des Erfindungsverfahrens positioniert ist.
-
5 ist
ein Blockdiagramm, das die Komponenten des Abtastsystems der vorliegenden
Erfindung zeigt.
-
Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
-
Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die bevorzugten
Ausführungsformen und
auf die Zeichnungen erläutert.
-
1 ist
eine schematische Veranschaulichung einer Werkzeugmaschine 2,
wie etwa einer computernumerisch gesteuerten Verzahnungs- oder Schleifmaschine,
mit einer Werkstückaufnahmevorrichtung 4 zum
lösbaren
Aufnehmen eines Werkstücks 6,
beispielsweise eines Kegelradgetriebes. Solche Maschinen sind auf
dem Gebiet der Erfindung äußerst bekannt
und ein Beispiel eines Typs ist im US-Patent Nr. 4.981.402 von Krenzer
et al. dargelegt. Die Werkzeugmaschine umfasst weiters eine entsprechende
Vorrichtung, wie etwa ein Schneidewerkzeug oder eine Schleifscheibe,
die auf dem Gebiet auch sehr bekannt ist und deren Beschreibung
aus Gründen
des besseren Verständnisses
in der Darstellung der vorliegenden Erfindung ausgelassen wurde.
Die Maschine 2 umfasst außerdem eine Förderanlage,
wie z. B. einen drehbaren Greiferarm 8 zur automatischen
Beförderung
der Werkstücke
zur Arbeitsspindel 4 und aus der Spindel 4 heraus.
-
Die
Werkstücke 6 können zur
Maschine 2 mittels Förderanlage 10 befördert und
mit selbigen auch wieder daraus entfernt werden. Die dargestellte
Förderanlage 10 ist
eine schleifenförmige
Förderanlage,
obwohl die Förderanlage
jede beliebige Form haben und eine Eintrittsöffnung zum Aufnehmen der Werkstücke und eine
Austrittsöffnung
zum Transfer der bearbeiteten Werkstücke zu einem anderen Bereich
oder zur weiteren Verarbeitung umfassen könnte. In einer schleifenförmigen Förderanlage
belädt
das Bedienpersonal die Förderanlage
mit Werkstücken
und lädt
diese wieder von der Förderanlage
herunter.
-
Die
Werkstücke 6 werden
zwischen der Förderanlage 10 und
der Maschine 2 mithilfe eines Transfermittels 16 transportiert.
In der beispielhaften Ausführungsform
von 2 wird ein Werkstück 6 zuerst von seiner
Position 20 auf eine Stützvorrichtung 12 der
Förderanlage
der Werkstücke
in einer vorbestimmten Höhe zu
Position 21 gebracht und dann wird das Werkstück über einen
Bogen von etwa neunzig (90) Grad zu Position 22 befördert. Von
Position 22 wird das Werkstück 6 dann in die Maschine 2 (siehe
Pfeil 24) eingebracht und von Greiferarm 8 aufgenommen.
Der Greiferarm 8 dreht sich dann und liefert das Werkstück zur Maschinenspindel 4.
Beim umgekehrten Verfahren erfolgt der Transfer eines Werkstücks von
der Spindel zur Förderanlage 10.
Die Mittel zur Durchführung
des Transports von einer Förderanlage
zu einer Werkzeugmaschine sind zahlreich, auf dem Gebiet der Erfindung
wohlbekannt und von Fachleuten wird erwartet, dass diese für sie gut
verständlich
sind.
-
Regelmäßig treten
Situationen ein, in denen das Bedienpersonal für längere Zeit nicht bei der Maschine
ist oder in denen mechanische Störungen
die Werkstücke
daran hindern, automatisch von der Förderanlage entfernt zu werden.
In diesen Fällen
können
Werkstücke,
die die Maschine 2 auf der Fördeanlage verlassen, nicht
von der Förderanlage 10 entfernt
werden, bevor sie die Runde wieder komplettiert und den Transfermechanismus 16 wieder
erreicht haben und somit wieder in die Maschine 2 eintreten.
Daher kann ein fehlerhaftes Werkstück auf der Förderanlage
entweder durch das Bedienpersonal oder als ein Stück einer
automatisch geladenen Stückmenge
positioniert werden.
-
Wenn
einer dieser Fälle
eintritt, wird das Werkstück
mit Bestimmtheit zerstört,
wenn versucht wird, das Werkstück
ein zweites Mal zu bearbeiten. Hierbei entsteht ein hohes Gefahrenrisiko
für das
Schneidewerkzeug, die Maschine selbst und für jeden, der sich in der Nähe der Maschine
befindet, da Metall- oder Schleifradfragmente von den Schneide-
oder Schleifbereichen weggeschleudert werden könnten.
-
Daher
ist es in Schneidevorgängen
wünschenswert,
dass ein Wiedereintritt eines schon bearbeiteten Werkstücks in die
Schneidemaschine verhindert wird, während es bei Schleifvorgängen notwendig
ist, den Eintritt von noch nicht bearbeiteten Werkstücken in
die Schleifmaschine zu verhindern. In jedem dieser Vorgänge ist
es wünschenswert
zu verhindern, dass ein nicht ausdrücklich für diese Bearbeitung vorgesehenes
Stück bearbeitet
wird.
-
Die
vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zur Bestimmung der Eignung
eines zu bearbeitenden Stücks.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird ein Werkstück
mithilfe einer Sonde vom Typ berührungslose
Sonde abgefühlt,
die einen Signalwert bereitstellt, welcher für die physikalischen Eigenschaften
des Werkstücks
repräsentativ
ist. Sobald ein derartiger Signalwert bestimmt ist, wird er mit
einem Wert, der für
ein gewünschtes
oder ungewünschtes
Werkstück
für diesen
speziellen Bearbeitungsvorgang repräsentativ ist, verglichen.
-
3 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform,
worin eine berührungslose
Sonde oder Sensor 26 mit einer Abfühlfläche 28, vorzugsweise
einer kreisförmigen
Abfühlfläche, an
das Werkstück
angrenzend positioniert wird, das in diesem Beispiel ein in einer
Draufsicht dargestelltes Stirnrad 30 ist. Die Sonde ist
vorzugsweise vom Typ der induktiven Sonden und erzeugt ein schwaches
Hochfrequenzfeld 32. Dieser Typ eines berührungslosen
Sondentyps ist bekannt. 4 stellt eine ähnliche
Anordnung wie in 3 dar, außer, dass das Stirnrad 30 in
einer Seitenansicht abgebildet ist.
-
Jedes
Metall, das in den Bereich 32 eintritt, verursacht aufgrund
der erzeugten Wirbelströme
einen Leistungsabfall im internen Oszillator der Sonde 26.
Dieser Leistungsabfall wird in ein lineares, analoges Austrittssignal
umgewandelt, das proportional zum Abstand der Abfühlfläche 28 zum
Ziel, das in 3 ein Stirnrad 30 ist,
verläuft.
-
Wie
oben erwähnt
werden die Änderungen
im Leistungsabfall, die aus den Veränderungen des Abstands der
Abfühloberfläche zum
Ziel entstehen, durch die Verluste der Wirbelströme im Zielmaterial verursacht.
Die Größe dieser
Verluste hängt
jedoch von einigen Faktoren ab: elektrische Leitfähigkeit
und Masse des Ziels, Abstand zum Ziel und Form des Ziels.
-
Die
Auswirkungen von Abstand und Form auf das Ziel können vorzugsweise durch das
Vorhandensein eines Abfühlflächendurchmessers
verringert werden, der größer als
das Ziel ist, wodurch die Höhe
dieser Verluste aufgrund des Abstands und der Form des Ziels verringert
werden.
-
Hinsichtlich
der elektrischen Leitfähigkeit
und der Masse des Zielzahnrads, bleibt die elektrische Leitfähigkeit
von Zahnrad zu Zahnrad gleich aufgrund der Ähnlichkeit der metallenen Zusammensetzung
und kann sich wirksam aufheben. Die Masse des Zahnrades kann jedoch
je nachdem, ob es geschnitten oder ungeschnitten ist, variieren,
wodurch eine große
Energieänderung
hervorgerufen wird. Diese Energieänderung ist, wenn sie in ein
lineares, analoges Austrittssignal umgewandelt wird, ein für ein geschnittenes
Stück repräsentatives
Signal, im Falle eines Stirnrades 30 in den 3 oder 4 abgebildet,
das zur Detektion geschnittener oder ungeschnittener Stücke verwendet
werden kann.
-
Bei
genauerer Betrachtung der 1 und 2 kann
festgestellt werden, dass Kegelradgetrieberohlinge 6 sondiert
werden können,
um ihre Eignung zur Bearbeitung in der Schneidemaschine 2 zu
bestimmen. Die Sonde 26 kann vor dem Eintritt der Zahnradrohlinge 6 in
die Maschine 2 an einer passenden Position platziert werden.
In diesem Beispiel wird die Sonde 26 auf dem Transfermittel 16 befestigt
Wenn das Werkstück 6 von
der Stützvorrichtung 12 der
Förderanlage
weggehoben wird, wird es zuerst in Position 21 gebracht,
bevor es entlang dem bogenförmigen
Weg zur Position 22 befördert
wird. Auf Position 21 grenzt die zu bearbeitende Fläche des
Werkstücks 6 an
die Abfühlfläche der
Sonde 26 an und wird abgefühlt (also sondiert), um den
für die
Masse des Werkstücks 6 repräsentativen
Wert zu bestimmen.
-
Obwohl
die Platzierung der Sonde 26 hier in einer Position abgebildet
ist, an der das Werkstück 6 in feststehender
Stellung abgefühlt
wird, kann für
die vorliegende Erfindung auch in Erwägung gezogen werden, das Abfühlen des
Werkstücks
durchzuführen,
während
es in Bewegung ist, etwa wenn es entlang der Förderanlage 10 befördert wird.
-
Sobald
ein analoges Signal von der Sonde 26 erzeugt wird, wird
es in einen digitalen Wert umgewandelt und zur Steuerung der Werkzeugmaschine 2 weitergeleitet,
wo es mit einem gespeicherten Referenzwert verglichen wird. 5 stellt
ein Blockschaltbild der bevorzugten Ausführungsform dar, die eine Sonde 26,
einen Analog-Digital-Wandler 34 und
eine computernumerische Steuerung (CNC) 36 umfasst.
-
Die
Sonde 26 kann jedes Modell vom Typ berührungsloser Messsensor sein,
wie z. B. das Modell PA232WF von Electro, das einen Analogausgang
von 0–10
Volt Gleichstrom hat. Der Analog-Digital-Wandler 34 ist
vorzugsweise vom Typ des von Phoenix Contact USA erzeugten Modells
MCR-ADC12/U-10/BUS mit einem 24-Volt-Digitalausgang. Die computernumerische
Steuerungseinheit 36 ist vorzugsweise vom Typ der von GE
Fanuc hergestellten Modelle 15MA oder 15MB.
-
Wie
oben erwähnt,
wird ein Referenzwert vom Computer bereitgestellt. Dieser Referenzwert
gibt die Masse eines einzelnen, geschnittenen oder ungeschnittenen
Werkstücks
des zu bearbeitenden Typs an. Tatsächlich kann jede Zahl der geschnittenen
und/oder ungeschnittenen Werkstückwerte
in den Computer eingegeben werden und die gewünschten Werte werden einfach
je nach zu bearbeitenden Werkstücken
wieder abgerufen. Referenzwerte können in den Computer auch durch
Abfühlen
eines Werkstücks,
das entweder geschnitten oder ungeschnitten zur Bearbeitung bereitsteht,
eingespeist werden. Hier ist anzumerken, dass sich im Kontext der
vorliegenden Erfindung die Bezeichnung „ungeschnittenes Werkstück" auf einen Rohling
des Werkstücks
(etwa einen Zahnradrohling) und die Bezeichnung „geschnittenes Werkstück" auf einen schon
bearbeiteten Artikel (etwa ein Zahnrad oder Ritzelstück) bezieht.
-
Als
Beispiel wurde ein ungeschnittener Kegelradgetrieberohling aus 8620
Stahl mit einem Durchmesser von 8 Zoll (203,2 mm) durch die Sonde 26 abgefühlt, wie
in 2 zu sehen, und zwar unter Einhaltung der in der
untenstehenden Tabelle angegebenen Abständen zwischen der Abfühlfläche und
dem Ziel, wobei die von der Sonde 26 abgelesenen Spannungswerte
aufgezeichnet wurden. Der ungeschnittene Zahnradrohling wurde dann
geschnitten und unter Einhaltung der gleichen Abständen abgefühlt, um
die abgelesenen Spannungswerte, die für die Masse nach dem Schneiden
angegeben wurde, zu erhalten.
-
-
Wie
der obenstehenden Tabelle entnommen werden kann, ist eine erhebliche
Spannungsdifferenz zwischen dem ungeschnittenen Zahnrad und dem
fertig geschnittenen Zahnrad vorhanden. Mithilfe dieser Information
wird der Referenzwert ausgewählt.
Dabei ist zu betonen, dass es, unabhängig vom gewählten Referenzwert
oder Referenzwerten, wichtig ist, die gleiche Abfühldistanz
zur Erhebung der Referenzdaten zu verwenden, wenn das Abfühlen der
Werkstücke
vor der Bearbeitung erfolgt, damit die Vergleichswerte Gültigkeit erlangen.
-
Wenn
die im bevorzugten Abfühlabstand
von 0,150 Zoll (3,81 mm) erhaltenen Spannungswerte für Vergleichswerte
herangezogen werden würden,
könnten
die abgelesenen Spannungswerte im Computer gespeichert werden und
dann, wenn ein Werkstück
abgefühlt
wird, könnten
die Spannungswerte dieses abgefühlten
Werkstücks
mit den gespeicherten Werten verglichen werden. Es ist unwichtig
welcher Wert, egal ob geschnitten oder ungeschnitten, als Referenzwert
ausgewählt
wird, solange der entsprechende Vergleich durchgeführt wird.
Hier ist zu bedenken, dass nicht alle geschnittenen oder ungeschnittenen
Stücke
genau denselben Spannungswert wie der Referenzwert aufweisen werden;
in Anbetracht dessen wird vorzugsweise ein Toleranzbereich hinsichtlich
des Referenzwerts bestimmt.
-
Der
Toleranzbereich ist vorzugsweise etwa plus oder minus 10 % (also
+/– 10
%) des gewählten
Referenzwerts. Wenn 3,16 als Referenzwert verwendet wird, würde dies
einen Toleranzbereich von 2,85 bis 3,48 Volt ergeben. Es wäre wünschenswert,
als Vorsichtsmaßnahme
zuerst die Differenz zwischen den ungeschnittenen und den geschnittenen
Spannungswerten für
ein einzelnes Werkstück
zu bestimmen, damit sichergestellt werden kann, dass die +/– Differenz
(z. B. +/– 10%)
nicht einen Toleranzbereich für
einen der Werte erschafft, der den nicht als Referenzwert gewählten Wert überlappt
oder sehr dicht an ihn herankommt. Wenn diese Situation eintritt,
sollte ein niedrigerer +/– Prozentsatz
gewählt
werden. Als Alternative zur Zuteilung eines +/– Prozentbetrags, kann auch
eine definierte Differenz, wie etwa +/– 0,25 Volt, zugewiesen werden.
-
Als
Beispiel wird angenommen, dass ein ungeschnittener Wert von 3,16
als Referenzwert ausgewählt wurde.
So würden
ungeschnittene Werkstücke 6 des
Kegelradgetriebes in 1 in einem Abstand von 0,150 Zoll
(3,81 mm) abgefühlt
werden und ihre jeweiligen Werte mit dem Toleranzbereich von 2,85
bis 3,48 Volt verglichen werden. Solange die abgefühlten Spannungswerte
der Werkstücke 6 jeweils
innerhalb des oben genannten Toleranzbereichs liegen, würden die
jeweiligen Werkstücke
von der Maschine 2 geschnitten werden. Wenn jedoch eines
der Werkstücke
ein geschnittenes Zahnrad derselben Größe wäre, würde der durch Sonde 26 abgelesene
Spannungswert, wie in den 1 und 2 zu
sehen, etwa 4,86 Volt betragen, wie in der Tabelle ersichtlich ist.
In diesem Fall würde
der tatsächlich
abgelesene Wert außerhalb
des Toleranzbereichs liegen und das Werkstück würde zurückgewiesen werden. Das Zurückweisen
des Werkstücks
könnte
auf verschiedene Arten erfolgen, etwa durch Anhalten des Bearbeitungsvorgangs
oder durch Zurücklegen
des Stücks auf
die Förderanlage
und Fortsetzen der Bearbeitung mit dem nächstfolgendem Werkstück.
-
Der
auf einem geschnittenen Zahnrad basierende Referenzwert könnte auch
im oben erwähnten Schneidevorgang
herangezogen werden. In diesem Fall würde der Referenzwert des geschnittenen
Zahnrads von 4,86 Volt einen Toleranzbereich von 4,37 bis 5,35 Volt
mit einer +/– Differenz
von 10 % ergeben. Der Computer würde
so instruiert werden, dass geschnittene Werkstücke, deren abgefühlte Werte
außerhalb
des Toleranzbereichs liegen, in den Schneidevorgang eintreten dürfen, während Werkstücke mit
einem abgefühlten Wert
innerhalb des Toleranzbereichs zurückgewiesen werden, da der Toleranzbereich
ein geschnittenes Zahnrad repräsentiert.
Wenn sich ein geschnittenes Zahnrad vor dem eigentlichen Bearbeitungsvorgang
auf der Förderanlage
befindet, würde
der abgefühlte
Wert innerhalb des Toleranzbe reichs liegen, da der Bereich auf einem
geschnittenen Zahnrad basiert und das Werkstück würde zurückgewiesen werden.
-
Es
kann festgestellt werden, dass die vorliegende Erfindung auch als
Veredelungsverfahren (z. B. Schleifen, Wälzschälen, Honen oder Läppen) für vorgeschnittene
Artikel verwendet werden kann. Unter Bezug auf die obenstehende
Tabelle, könnten
Referenzwerte entweder für
geschnittene oder ungeschnittene Zahnräder mit den tatsächlichen,
zu bearbeitenden Werkstücken
verglichen werden. So ist es z. B. üblicherweise ein geschnittenes
Zahnrad, dass geschliffen wird und der angezeigte Spannungswert
des geschnittenen Zahnrads (4,86 Volt bei einem Abstand von 0,150
Zoll) würde
mit dem Referenzwert des Toleranzbereichs verglichen werden. Wenn
der Toleranzbereich (bei +/– 10
%) auf einem geschnittenen Zahnrad basiert, wäre der tatsächliche Wert von 4,86 V innerhalb
des Toleranzbereichs und das Zahnrad würde geschliffen werden. Wenn
aber das Werkstück
auf der Förderanlage
ein Zahnradrohling wäre,
würde die
abgelesene Spannung erheblich niedriger sein (3,16 V) und daher
außerhalb
des für
das geschnittene Zahnrad festgesetzten Toleranzbereichs liegen.
Das Stück
würde daraufhin
zurückgewiesen
werden.
-
Selbstverständlich könnte ein
Toleranzbereich verwendet werden, der auf einem Zahnradrohling basiert
und dann würden
alle Zahnräder
mit Spannungswerten außerhalb
des Toleranzbereichs geschliffen werden und jene, die einen abgefühlten Wert
innerhalb des Bereichs haben, würden
zurückgewiesen
werden, da dies auf einen Zahnradrohling hinweisen würde, der
großen
Schaden anrichten könnte,
wenn er in den Schleifvorgang eintreten würde.
-
Es
versteht sich, dass während
die vorliegende Erfindung unter Bezug auf geschnittene und ungeschnittene
Zahnräder
beschrieben wurde, die Detektionsverfahren dieser Erfindung auch
dazu in der Lage wäre,
Werkstücke
zu erkennen, die für
den Bearbeitungsvorgang aufgrund ihrer Größe, ihres Typs, ihrer Zusammensetzung
oder jeder anderen Variablen nicht geeignet sind, die die Masse
des Werkstücks
beeinflusst und daher durch den erfindungsgemäßen Vorgang entdeckt werden
würde.
-
Während die
Erfindung unter Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde,
versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die Besonderheiten davon
beschränkt
ist.
