DE751715C

DE751715C - Method for detecting doublings, cavities or the like, preferably in sheet metal blanks

Info

Publication number: DE751715C
Application number: DEL107679D
Authority: DE
Inventors: Peter-Konrad Dr-Ing Hermann; Karl Puchmueller
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1942-04-28
Filing date: 1942-04-28
Publication date: 1952-10-13

Description

Verfahren zum Feststellen von Doppelungen, Lunkern od. dgl., vorzugsweise in Blechrohlingen Die Prüfung von Blechen, z. B. von Stanzrohlingen, kann man röntgenographisch oder mittels elektrischer oder magnetischer Wider standsmessungen vornehmen. Falls es sich darum handelt, Doppelungen festzustellen und falls eine sehr große Zahl von Rohlingen in kurzer Zeit vor ihrer Weiterbearbeitung, z. B. Tiefziehprozeß, geprüft werden sollen, so lassen sich diese bekannten Arbeitsverfahren nicht anwenden, da sie entweder nicht schnell genug arbeiten oder den zu suchenden Fehler überhaupt nicht erkennen lassen.Method for detecting duplications, voids or the like, preferably in sheet metal blanks The testing of sheet metal, e.g. B. of punched blanks, one can radiographically or by means of electrical or magnetic resistance measurements. If it is a matter of finding duplicates and if so, a very large number of blanks in a short time before further processing, e.g. B. deep drawing process, are to be tested, these known working methods cannot be used, because they either do not work fast enough or the error to be searched for at all not reveal.

Das erfindungsgemäße Verfahren oder die zu seiner Durchführung zu verwendende Einrichtung ermöglicht eine Massenprüfung dadurch, daß sowohl ein Normalstück, d. h.. ein absolut fehlerfreies Stück, und ein Prüfling gleichzeitig zu Schwingungen angeregt werden und daß dem Körperschall entsprechende elektrische Größen beobachtet und miteinander verglichen werden. Es ist zwar be kannt, z. B. Gegenstände aus Glas oder Porzellan zwecks Prüfung anzuschlagen; wenn der Gegenstand klingt, so gilt er als felhlerfrei, andererseits sind seine Schwingungen bei Vorliegen eines Fehlers so stark gedämpft, daß ein Klingen nicht zu hören ist. Die bekannte Methode läßt nur eine subjektive Beobachtung zu, außerdem können so feine Fehler, wie Doppelungen in Blechen nicht aufgefunden werden. The inventive method or the implementation thereof using device enables a mass test in that both a standard piece, d. h .. an absolutely flawless piece, and a test object to vibrations at the same time are excited and that the structure-borne noise corresponding electrical quantities observed and be compared with each other. It is known to be such. B. Glass objects or post china for testing; if the object sounds, then it holds it is considered to be error-free, on the other hand its oscillations are in the presence of an error so much muffled that a ringing cannot be heard. The well-known The method allows only a subjective observation, besides, such subtle errors, how duplications cannot be found in sheet metal.

In den Figuren sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verwendende Einrichtungen schematisch dargestellt. The figures show the implementation of the method according to the invention Devices to be used are shown schematically.

In Fig. 1 ist I ein Normalstück, das also als absolut fehlerfrei erkannt ist. 2 ist der Prüfling. Beide Teile sind Stanzteile, also Blechrohlinge, die zu Hülsen od. dgl. gezogen werden können. Beide Teile sind hinsichtlich ihrer Abmessungen gleich, so daß offenbar beide Teile bei Stoßerregung gleiche oder gleichartige- Schwingungen ausführen müssen.In Fig. 1, I is a normal piece, which is therefore recognized as being absolutely free of defects is. 2 is the test item. Both parts are stamped parts, i.e. sheet metal blanks that are too Sleeves or the like. Can be pulled. Both parts are in terms of their dimensions equal, so that apparently both parts are identical or similar when excited Have to perform vibrations.

Es handelt sich also darum, die Anordnung so zu treffen, daß durch die Apparatur beide Teile gleich gedämpft sind, so daß für beide gleiche Zustandsbedingungen gelten. Diese Forderung erfüllt eine Vorrichtung, in die der Prüfling und das Normalstück eingespannt sind. Eine solche Spannvorrichtung besteht aus den Klammern 3, 4, die hinsichtlich ihrer Fassung so profiliert sind, daß sie den z. B. runden Blechteil 1 oder 2 in Richtung seines Durchmessers gut zu halten vermögen. die Klammer 3 mündet in eine Achse 3', die Klammer 4 in eine Achse 4'. Die Teile I und 2 sind also drehbar gelagert, so daß sie bei der gegenläufigen Bewegung aufeinanderstoßen. Sie werden dadurch zu Schwingungen angeregt, die mittels geeigneter Mikrophone 5, 6, z. B. sogenannter Piezokristallgeber, wie sie bei Beschleunigungsmessern verwendet werden. als Körperschall aufgenommen und in elektrische Spannungen ii umgewandelt werden. Das Problem dabei ist, daß einmal die Halteorgane für die beiden drehbaren Teile an gleichartigen bzw. gleichwertigen Stellen angreifen, und daß beide Teile an gleichartigen bzw. gleichwertigen Punkten angestoßen werden und daß schließlich die Mikrophone auch an solchen gleichen Stellen sitzen. Dabei soll aber die Prüfung schnell ohne viele Justierarbeit usw. vorgenommen werden. Zunächst sind die Mikrophone 5, 6 in Haltern 7, 8 gelagert, die um den Rand der Scheibe greifen. Damit die Mikrophone 5, 6 an gleichwertigen Stellen sitzen, sind die Klammern über aufklappbare Gestänge 9, 10 mit den Klammern 3, 4 verbinbar. Das kann z. B. so geschehen, daß das Gestänge mittels Haken in Bohrungen der Klammern eingesteckt wird. Es kann aber auch ein Klappscharnier vorgesehen werden, so daß der Prüfling 2 nur in die Klammer 3, 4 eingesetzt und danach das das Mikrophon 6 haltende Gestänge heruntergeklappt wird, bis der Taststift auf dem Prüfling aufliegt. Bei der Prüfung können diese Teile abgenommen werden. In diesem Fall müssen die Klammern 7, 8 an den Blechrohlingen befestigt werden.So it is a matter of making the arrangement so that through the apparatus both parts are equally damped, so that the same state conditions for both are valid. This requirement is met by a device in which the test item and the standard piece are clamped. Such a clamping device consists of the brackets 3, 4, the are profiled in terms of their version that they the z. B. round sheet metal part 1 or 2 are able to hold well in the direction of its diameter. the clamp 3 opens in an axis 3 ', the bracket 4 in an axis 4'. Parts I and 2 can therefore be rotated stored so that they collide with each other when moving in opposite directions. you will be thereby stimulated to vibrations, which by means of suitable microphones 5, 6, z. B. so-called piezocrystalline sensors, as used in accelerometers. recorded as structure-borne sound and converted into electrical voltages ii. The problem with this is that once the holding members for the two rotatable parts attack in similar or equivalent places, and that both parts in similar or equivalent points are triggered and that finally the microphones also sit in such same places. But the exam should be quick without a lot of adjustment work, etc., must be made. First up, the microphones are 5, 6 in Holders 7, 8 mounted, which grip around the edge of the disc. So that the microphones 5, 6 sit in equivalent places, the brackets are about hinged rods 9, 10 can be connected to the brackets 3, 4. This can be B. done so that the linkage is inserted into the holes in the brackets by means of hooks. But it can also be a Folding hinge can be provided so that the test specimen 2 is only in the clamp 3, 4 inserted and then the rod holding the microphone 6 is folded down, until the stylus rests on the test item. When testing these parts be removed. In this case, the brackets 7, 8 must be on the sheet metal blanks be attached.

Bei Anstoß der Teile 1 und 2 werden diese zu Schwingungen angeregt, die als Körperschall mit dem Mikrophon 5, 6 aufgenommen und in elektrische Spannungen umgewandelt werden. In einem Kathodenstrahlenoszillographen ergibt sich z. B. das in Fig. 7 gezeigte Bild. Hat man einen Zweistrahloszillographen, so kann man beide Schwingungen abbilden und miteinander vergleichen. Beim Vergleich der Schwingungsform sind dabei wesentlich und charakteristisch die Anfangsschwingungen, da sich später infolge zahlreicher Reflektionen ein von kleinsten Unterschieden der Körper bzw. der Anschläge bedingter Unterschied der Kurvenverläufe ergibt, der nicht mehr kennzeichnend für die gesuchten Fehlstellen ist. Haben also beide Bilder gleiche Form und Amplitude, so ergibt sich, daß Teil 2 dem Teil 1 entspricht, also fehlerfrei ist. Anstatt die ersten Schwingungen zu beobachten, kann man auch die Dämpfung als Maßstab heranziehen. Man erhält dann Bilder nach Fig. 8- und wird sich dabei nicht auf die Anfang schi-ingungen beschränken. When parts 1 and 2 hit, they are excited to vibrate, recorded as structure-borne sound with the microphone 5, 6 and converted into electrical voltages being transformed. In a cathode ray oscilloscope z. B. that image shown in FIG. If you have a two-beam oscillograph, you can do both Map vibrations and compare them with one another. When comparing the waveform the initial oscillations are essential and characteristic, as they are later due to numerous reflections, one of the smallest differences in the body resp. the stops result in the difference between the curves, which is no longer characteristic for the missing parts you are looking for. So if both images have the same shape and amplitude, it follows that part 2 corresponds to part 1, that is, it is free of errors. Instead of the Observing the first oscillations, one can also use the damping as a benchmark. Images according to Fig. 8 are then obtained and will not refer to the beginning of the process restrict.

Wenn man die Spannungen beider Piezokristallgeber gegeneinanderschaltet, so muß bei Gleichartigkeit beider Rohlinge die resulttierende Spannung Null sein, d.h. es erscheint kein Bild. Nun hat man es auch in der Hand, durch Bestimmen der Amplitude gleich Null oder von Null ausgehend bis zu einem gegebenen Maß abweichend die Prüflinge als gut zuzulassen. Man kann auch die resulttierende Spannung verstärken und als Steuerspannung für Sortiervorrichtungen anwenden. If you switch the voltages of both piezocrystalline generators against each other, so if both blanks are similar, the resulting stress must be zero, i.e. no picture appears. Now you have it in your hand too, by determining the Amplitude equal to zero or deviating from zero to a given extent to admit the examinees as good. One can also increase the resulting tension and use it as a control voltage for sorting devices.

Dann werden Relais geschaltet, die den Prüfling auf einem von zwei oder mehr möglichen Wegen einem Sammelbehälter od. dgl. zuführen. Das wird besonders dann in Frage kommen, wenn die Prüfung selbsttätig erfolgt. Then relays are switched, which the DUT on one of two or more possible ways to a collecting container or the like. This is going to be special come into question if the test is carried out automatically.

Hierzu eignet sich die Ausführung nach Fig. 4 und 5. Auch hier ist wieder I das Normalstück, 2 ist der Prüfling. Dieser kann selbsttätig in eine an sich feststehende Fassung 11 rollen, aus der er nach beendeter Prüfung durch Neigung der Fassung weiterrollen kann. In der Fassung 1 1 ist der piezoelektrische Geber 5, in der Fassung I2 entsprechend der Geber 6 so eingebaut, daß er sich an der Oberfläche des Prüflings 2 abstützt. Durch eine Schraube 13 kann der Geber relativ zur Scheibe eingestellt werden. The embodiment according to FIGS. 4 and 5 is suitable for this purpose again I is the standard piece, 2 is the test item. This can automatically turn into an fixed version 11 roll, from which he after the end of the test by inclination the version can continue to roll. In the version 1 1 is the piezoelectric encoder 5, installed in the socket I2 according to the encoder 6 so that it is on the surface of the test specimen 2 is supported. By means of a screw 13, the encoder can be moved relative to the disk can be set.

Für den Geber in der Fassung 12 ist eine solche Einstellbarkeit nicht erforderlich, da das Normalstück ja seinen Platz nicht zu verändern braucht und immer nur der Prüfling gegen einen neuen ausgetauscht wird. Such adjustability is not possible for the encoder in the version 12 required because the normal piece does not need to change its place and always only the test item is exchanged for a new one.

Die Erregung von Normal stück und Prüfling erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel durch Hämmer 14, 15, die synchron an die Teile 1, 2 anschlagen. Das kann durch ein Nockenschaltgetriebe oder auch elektromagnetisch durch eine Wechselstromspule erzwungen werden. Die periodische oder Dauererre gung hat dabei noch den Vorteil, daß im Gegensatz zu dem einmaligen Anstoß bei der Ausführung nach Fig. 1 ein dauerndes Bild auf dem Lichtschirm der Braunschen Röhre zu sehen ist. The excitation of the normal piece and the test object takes place in this embodiment by hammers 14, 15 that strike parts 1, 2 synchronously. That can be done by a Cam gear or forced electromagnetically by an alternating current coil will. The periodic or permanent excitation has the advantage that in contrast for the one-time trigger in the embodiment according to FIG. 1, a permanent image on the The light screen of the Braun tube can be seen.

Ebenfalls mit periodisch ein- und ausgeschalteter Dauererregung arbeitet die Ausführung nach Fig. 6. Hier ist 2 das Normalstück, 1 ist der Prüfling. In diesem ist, übertrieben gezeichnet, eine Doppelung vorhanden. Also works with periodically switched on and off permanent excitation the embodiment according to Fig. 6. Here 2 is the normal piece, 1 is the test item. In this there is, exaggeratedly drawn, a duplication.

An den mit Pfeilen markierten Stellen wird auf beide Scheiben ein gesteuerter Ultraschallgenerator angesetzt und der Körperschall mittels der Mikrophone aufgenommen.At the points marked with arrows, a controlled ultrasonic generator and the structure-borne sound by means of the microphones recorded.

Ersichtlich muß bei gleichen Laufzeiten infolge von Reflektion usw. an dem eine Doppelung enthaltlendlen Prüfling sich ein anderes Schwingungsbild einstellen als bei dem Normalstück, beispielsweise erkennbar an der nach weniger Wellenzügen bereits- einsetzenden Modulation der aufgenommenen Schwingungen infolge der Überlagerung der einfallenden, mit den an der Doppelung reflektierten Wellenzügen, so daß die Auswertung dieser Zustände, wie zu den Fig. I bis 5 beischrielben, eine Auswahl nach gut oder schlecht zuläßt.Obviously, with the same transit times as a result of reflection, etc. a different vibration pattern occurs on the test specimen containing a duplication than with the normal piece, for example recognizable by the fewer waves modulation of the recorded vibrations as a result of the superposition of the incident wave trains reflected by the doubling, so that the Evaluation of these states, as described in connection with FIGS. 1 to 5, a selection according to good or bad.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for detecting duplications, voids Od. Like., Preferably in sheet metal blanks, characterized in that both a Both the normal piece and the test object are excited to vibrate at the same time and that the structure-borne sound corresponding electrical quantities observed and with each other be compared.

2. The method according to claim 1, characterized in that the normal piece and the test specimen by impact, for example by hitting it were excited with equivalent (congruent) impact points.

3. The method according to claim 1, characterized in that normal piece and test specimen are excited by periodically or rhythmically recurring shocks.

4. The method according to claim 1, characterized in that normal piece and test object are continuously excited.

5. Device for performing this method according to claim I or 2, characterized by holding organs for the normal piece that expire in axes of rotation and the test specimen and one each, if necessary, determined by the holding organs Position on the standard piece by means of clamps or similar fasteners and a microphone that can be placed on the test specimen, preferably a piezo crystal generator.

6. Device according to claim 5, characterized by such Formation of the fixed holding organs that the standard piece and the test object therein are loosely plugged in and the holding members, if necessary, at the same time the piezoelectric crystal generator take up.

7. Device according to claim 6, characterized in that the piezo crystal generator by means of a screw spindle or the like relative to the standard piece and the test item are movable.

8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that by a camshaft or by electromagnetic excitation the standard piece and the test specimen is struck with hammers or the like.

9. Device according to claim 6 or 7, characterized in that a sound generator, preferably to excite the standard piece and the test specimen a supersonic generator is arranged.

10. Device according to claim 5 or one of the following, characterized marked marked that the piezo transducers are switched against each other and the resulting Tension is visible as a wave train in a cathode ray tube.

II. Device according to claim 10, characterized in that the resulting voltage after amplification is used to control sorting devices.