EP1463606A1 - Rissprüfanlage zum überprüfen von teilen - Google Patents

Rissprüfanlage zum überprüfen von teilen

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Publication number
EP1463606A1
EP1463606A1 EP03702316A EP03702316A EP1463606A1 EP 1463606 A1 EP1463606 A1 EP 1463606A1 EP 03702316 A EP03702316 A EP 03702316A EP 03702316 A EP03702316 A EP 03702316A EP 1463606 A1 EP1463606 A1 EP 1463606A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
test
unit
crack
parts
tested
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03702316A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andrej Schleicher
Karl-Peter Brandt
Gerhard Ey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LSM SONDERMASCHINEN GmbH
Original Assignee
ZF Lemfoerder GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Lemfoerder GmbH filed Critical ZF Lemfoerder GmbH
Publication of EP1463606A1 publication Critical patent/EP1463606A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/20—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring workpiece characteristics, e.g. contour, dimension, hardness

Definitions

  • the invention relates to a crack testing device with at least one test unit for checking parts for cracks using a suitable crack testing method and a method for testing parts for cracks using the suitable crack testing method, a first part of the parts to be tested being fed to a first test position and using the in the first test position arranged test unit is checked for cracks.
  • Such crack testing devices or crack testing systems are usually used in manufacturing companies to check the finished products.
  • On the one hand there are crack test systems which destroy the body to be tested during the test, and on the other hand there are non-destructive crack test systems to which the present invention relates.
  • non-destructive crack testing systems of interest a distinction is made between different crack testing methods, for example penetration methods, optical methods or eddy current methods.
  • the eddy current method is a suitable method for locating cracks in the bodies conducting electrical current.
  • Methods using X-ray radiation are suitable as optical crack detection methods.
  • a generic crack testing system is used to find cracks in parts with an outer contour that is rotationally symmetrical in the measuring range.
  • Crack testing systems of this type are based on a substructure that carries the complete testing device including the test specimen supply and removal. Using a rotary table, the test objects are placed in one
  • Transfer position transported.
  • the test specimens are transferred into the test device by transfer devices, where they rotate for the Exam to be transferred.
  • a sensor travels the outer contour of the test specimen, which is coupled to a so-called setting master, who detects the contour of a corresponding sample test specimen and transmits this contour query to the sensor with a corresponding offset for the test (copying unit). After completing the test, the sensor moves into one
  • the crack test device has at least one test unit for checking parts for cracks using a suitable crack test method, the test unit using a displacement unit between at least two
  • Test positions can be moved. Each of the test positions can be supplied with a part of the parts to be tested.
  • a first part of the parts to be tested is fed to a first test position of the test positions and is checked for cracks using the at least one test unit arranged in the first test position. Furthermore, a second Part of the parts to be tested is fed to a second test position of the test positions and the test unit moves to the second test position after testing the first part. Then the second part is checked for cracks using the test unit.
  • the invention includes the technical teaching that the test unit by means of a
  • Travel unit can be moved in at least two test positions. This solution offers the advantage that more parts can be tested per unit of time, with the test device having significantly shorter downtimes, which leads to higher efficiency.
  • the setting master can be saved, which means that the parts to be tested can be changed more quickly by other parts to be tested with different shapes and geometries.
  • CNC programmable controller
  • a supply and removal unit which preferably comprises at least two linearly movable test slide units arranged vertically one above the other, which moves the parts to be tested between different positions. This means that several parts to be tested can be efficiently analyzed in a shorter time.
  • the linearly movable test carriage unit preferably moves between the three positions of the feed, test and removal positions, since optimal utilization of all essential crack test device components is thereby achieved while minimizing the downtimes.
  • the parts to be tested are rotatably mounted in the test carriage unit in the test position, with which the test carriage unit also assumes an abutment function in addition to a transport function.
  • a drive unit can be provided for rotating the parts to be tested, it being advantageous if the drive unit is designed as an electromotive driven friction wheel in the test position on the part to be tested. In this way, an inexpensive drive for the part to be tested can be realized.
  • a control unit with a programmable contour tracking control is preferably provided, with which the movable test unit can be controlled. This enables safe and easy-to-implement control without many components, such as in a copying unit. Contour tracking control can be simple
  • Operation can be programmed by scanning, e.g. the test unit itself or a learning device (manually) is guided along the test route to be traveled by the test unit during the test.
  • the test route to be traveled can also be determined optically by means of image processing.
  • test unit comprises at least one measurement sensor and that the test unit comprising the measurement sensor is mounted on a travel unit. This enables optimal use of the relatively expensive test unit while minimizing downtimes.
  • the travel unit can preferably be a biaxial linear travel unit, since all parts to be tested can be reached for a test of the test positions which are located essentially vertically one above the other.
  • Another advantageous development of the invention also provides that the parts to be tested are transported from the feed and removal unit via a test carriage unit. This enables safe transport of the parts to be tested between the most important positions for the test.
  • Removal unit has at least one longitudinal transfer system per test position, which is coupled to the respective test carriage unit. This allows the transfer of the Decouple the testing parts from a cycle time, so that downtimes can be largely avoided.
  • each longitudinal transfer system transports different parts to be tested. This means that different parts can be fed in parallel during the test.
  • the test unit of the test device additionally has at least one distance measuring unit that measures the distance between the test unit and the part to be tested during the test of a part of the parts to be tested.
  • a corresponding control loop can thus ensure that the test unit is always at the optimum distance from the part to be tested for the measurement.
  • the permanent distance measurement also makes it possible to test parts with an outer contour that is not rotationally symmetrical in the measuring range, the test unit automatically setting the desired distance to the parts to be tested.
  • the distance measurement can be used to implement a self-learning system.
  • the crack testing device has a load-bearing substructure, so that the crack testing device can be adjusted and adjusted via this.
  • a positive development of the invention is that the drive unit rotates the parts to be tested such that they preferably have a speed of at least 1000 revolutions, since this ensures optimal testing of the parts to be tested.
  • a further positive development of the invention is that the parts, in particular ball pins, are provided with an outer contour that is rotationally symmetrical in the measuring range, so that a contour tracking control can be implemented particularly easily on the basis of the geometric conditions.
  • the test position between the feed and take-away positions is arranged with them lying on a straight line.
  • the crack test method is an eddy current method or an optical crack detection method, which e.g. can be realized by means of digital image processing.
  • the test cycle according to the invention can e.g. have the following steps: (a) testing a first part of the parts fed to the first test position for cracks by means of the test unit arranged in the first test position,
  • process step (g) After process step (g), it is possible to return to process step (a) in the test cycle, where the next but one part is then tested as the first part.
  • FIG. 1 shows the front view of the embodiment according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the section A-A according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows the section B-B according to FIG. 3,
  • FIG. 6 shows a perspective illustration of the embodiment according to FIG. 1.
  • a substructure 1 consists of a substructure 1, on which, in a frame 2, a travel unit 3, preferably a two-axis linear travel unit, a first feed and lead away unit 4 and a second feed and lead away unit 5, between each of which there is a test carriage unit 11 is located, and a test unit 7 (not visible here, see Fig. 6) are housed.
  • FIG. 2 shows in more detail the biaxial linear travel unit 3 consisting of a horizontal 3a and a vertical 3b travel unit, a first measuring unit 14 (not shown) of a test unit 7 on the test unit being designed as a sensor
  • Travel unit 3 is attached.
  • the test unit 7 checks the parts to be tested for cracks.
  • the signals from the test unit 7 are measured with the measuring unit 14.
  • a distance measuring unit 15 (not shown) is provided. This measures the distance between the first measuring unit 15 and the part 9 to be tested and forwards the measurement data to a control circuit (not shown). This ensures that the actual distance between the first measuring unit 14 and the part 9 to be tested constantly corresponds to the preset target distance.
  • the horizontal Travel unit 3a is coupled to the vertical travel unit 3b, which means that the test unit 7 can be moved two-dimensionally.
  • the feed is realized via two longitudinal transfers as feed and removal units 4a, 4b and 5a, 5b, each of which is coupled to a test slide unit 11 (not shown here), the feed being in each case offset laterally to the removal unit.
  • the parts 9, 10 to be tested are transported to or from the test carriage unit via the feed or removal units 4a, 4b, 5a, 5b.
  • the test slide unit transports the parts 9, 10 to be tested from the feed position - the position at which the transfer from the feed unit 4a, 5a to the test slide unit takes place - to the test position or positions 8a and 8b, and from there to the removal position - the Position at which the transfer from the test carriage unit to the lead-out unit 4b, 5b takes place, the test positions 8a, 8b each lying between the respective feed and lead-away positions.
  • the test positions 8a and 8b are arranged offset to one another in the vertical direction.
  • the feed, test and removal positions are each arranged on a straight line.
  • FIG. 5 shows a test specimen type 10 which differs from the test specimen type 9 shown in FIG. 4 in the test device.
  • the part 10 to be tested is in the test position 8b (see FIG. 3) with the drive unit 12 which is in contact with the part 10 to be tested and which is designed as a friction wheel.
  • the part 10 to be tested is set in rotation for testing.
  • the speed of the parts 9, 10 to be tested is preferably over 1000 revolutions per minute.
  • the position of the test unit 7, which is moved along the outer contour of the test specimen 10 during the rotational movement of the test specimen 10 and thus examines the test specimen 10 via its outer contour for cracks by means of a suitable crack detection method is shown.
  • a suitable crack detection method can be implemented, for example, by using X-rays.
  • the determined data are forwarded to a data processing unit (not shown).
  • a data processing unit (not shown).
  • Fig. 6 the entire crack testing system is shown in perspective.
  • the control unit 13 responsible for controlling the moving units 3 is not shown. Control is preferably carried out using CNC programming.
  • the function of the system can generally be tracked using the illustration. The different
  • Test specimen types 9, 10 are successively guided into the respective test position 8a, 8b via the feed systems 4a and 5a and via the test slide units 11. There they are set in rotation via a drive unit 12 (not shown here).
  • the test unit 7 is moved to the test position 8a via the travel unit 3, which was preferably programmed accordingly by means of CNC control.
  • the measuring unit 14 detects the signals emitted by the test unit 7, preferably X-rays or eddy current, and measures them in order to determine corresponding data about the surface of the outer contour of the parts to be tested and transmits the data to a data processing system (not shown).
  • the outer contour tracking is preferably carried out via a CNC control (not shown), in which the corresponding
  • a distance measuring unit which constantly measures the distance between the test unit 7 and the part 9 to be tested and transmits the measurement data to a control circuit. This controls the actual distance between the test unit 7 and the part 9 to be tested in accordance with the target specification. Thus, an automatic control of the distance between the test unit 7 and the part 9 to be tested can be implemented.
  • the travel unit 3 moves the test unit 7 into the second test position 8b. While the test object that has just been recorded is moved away from its test position 8 a and a new test object is fed in and set in rotation, the surface of the test object in test position 8 b is recorded in parallel. Due to the distance measuring unit 15, it is no longer necessary for the parts to be tested to have an outer contour that is rotationally symmetrical in the measuring region.
  • Subframe frame travel unit a horizontal linear travel unit b vertical linear travel unit first feed and exit unit a first feed unit b first exit unit second feed and exit unit a second feed unit b second exit unit test device test unit test position a test position 1 b test position 2 parts to be tested (test specimens of type A ) 0 parts to be tested (type B test objects) 1 test slide unit 2 drive unit 3 control unit 4 measuring unit 5 distance measuring unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Rissprüfvorrichtung mit mindestens einer Prüfeinheit (7) zum Überprüfen von Teilen (9, 10) auf Risse unter Anwendung eines geeigneten Rissprüfverfahrens wobei die Prüfeinheit (7) mittels einer Verfahreinheit (3) zwischen mindestens zwei Prüfpositionen (8a, 8b) verfahrbar und jeder der Prüfpositionen (8a, 8b) jeweils ein zu prüfendes Teil der Teile (9, 10) zuführbar ist.

Description

Rissprüfanlage zum Überprüfen von Teilen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Rissprüfvorrichtung mit mindestens einer Prüfeinheit zum Überprüfen von Teilen auf Risse unter Anwendung eines geeigneten Rissprufverfahrens sowie ein Verfahren zum Prüfen der Teile auf Risse unter Anwendung des geeigneten Rissprufverfahrens wobei ein erstes Teil der zu prüfenden Teile einer ersten Prüfposition zugeführt und unter Verwendung der in der ersten Prüfposition angeordneten Prüfeinheit auf Risse geprüft wird.
Derartige Rissprüfvorrichtungen oder auch Rissprüfanlagen kommen üblicherweise in Fertigungsbetrieben zur Überprüfung der Fertigprodukte zum Einsatz. Es werden verschiedene Arten von Rissprüfanlagen unterschieden. Zum einen existieren Rissprüfanlagen, die bei der Prüfung den zu prüfenden Körper zerstören, zum anderen gibt es zerstörungsfreie Rissprüfanlagen, aufweiche sich die vorliegende Erfindung bezieht. Bei den hier interessierenden zerstörungsfreien Rissprüfanlagen werden verschiedene Rissprüfverfahren, zum Beispiel Eindringverfahren, optische Verfahren oder Wirbelstromverfahren unterschieden. Zum Auffinden von Rissen in den elektrischen Strom leitenden Körpern ist das Wirbelstromverfahren ein geeignetes Verfahren. Als optische Risserkennungsverfahren bieten sich Röntgenstrahlung einsetzende Verfahren an.
In der Praxis wird eine oberbegriffliche Rissprüfanlage zum Auffinden von Rissen in Teilen mit im Messbereich rotationssymmetrischer Außenkontur verwendet. Derartige Rissprüfanlagen basieren auf einem Unterbau, der die komplette Prüfeinrichtung samt Prüflingszufuhr und -wegfuhr trägt. Mittels Rundtisch werden die Prüflinge in eine
Übergabeposition transportiert. Bei Erreichen der Übergabeposition werden die Prüflinge in die Prüfvorrichtung durch Übergabevorrichtungen übergeben, wo sie in Rotation für die Prüfung versetzt werden. Nach Erreichen einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit fährt ein Sensor die Außenkontur der Prüflinge ab, welcher mit einem sogenannten Einstellmeister gekoppelt ist, der die Kontur eines entsprechenden Musterprüflings erfasst und diese Konturabfrage mit einem für die Prüfung entsprechenden Versatz an den Sensor überträgt (Kopierwerk). Nach Beendigung der Prüfung fahrt der Sensor in eine
Warteposition und verweilt dort so lange, bis die Prüflinge zurück an den Rundtisch übergeben wurden und neue Prüflinge in die Prüfposition übergeben und in Rotation versetzt sind.
Bei der bekannten Rissprufvorrichtung wird bei Umstellung der Rissprüfanlage von einem Prüflingstyp auf einen anderen Prüflingstyp eine Vielzahl von Teilen gewechselt, was zu einem hohen Montagaufwand und zu einer hohen Rüstzeit führt. Ferner ist die Anzahl der Teile, die pro Zeiteinheit geprüft werden können, eher gering.
Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Rissprüfung zu schaffen, bei denen die Anzahl der Teile, die proZeiteinheit geprüft werden können, erhöht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungemäß mit einer Rissprüfvorrichtung nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße RissprüfvOrrichtung weist mindestens eine Prüfeinheit zum Überprüfen von Teilen auf Risse unter Anwendung eines geeigneten Rissprüfverfahrens auf, wobei die Prüfeinheit mittels einer Verfahreinheit zwischen mindestens zwei
Prüfpositionen verfahrbar ist. Dabei kann jeder der Prüfpositionen jeweils ein zu prüfendes Teil der Teile zugeführt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Prüfen der Teile auf Risse unter Anwendung des geeigneten Rissprüfverfahrens wird ein erstes Teil der zu prüfenden Teile einer ersten Prüfposition der Prüfpositionen zugeführt und unter Verwendung der mindestens einen in der ersten Prüfposition angeordneten Prüfeinheit auf Risse geprüft. Ferner wird ein zweites Teil der zu prüfenden Teile einer zweiten Prüφosition der Prüfpositionen zugeführt und die Prüfeinheit nach der Prüfung des ersten Teils zu der zweiten Prüφosition verfahren. Dann wird das zweite Teil unter Verwendung der Prüfeinheit auf Risse geprüft.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Prüfeinheit mittels einer
Verfahreinheit in mindestens zwei Prüφositionen verfahrbar ist. Diese Lösung bietet den Vorteil, dass mehr Teile pro Zeiteinheit geprüft werden können, wobei die Prüfeinrichtung erheblich geringere Stillstandszeiten aufweist, was zu einer höheren Effizienz führt.
Weiterhin lässt sich durch das Verwenden einer programmierbaren Steuerung (CNC) zum Steuern der Prüfeinheit der Einstellmeister einsparen, wodurch ein schnellerer Wechsel der zu prüfende Teile durch andere zu prüfende Teile mit unterschiedlicher Form und Geometrie möglich ist. Zudem lassen sich entsprechend der Anzahl der Prüφositionen mehrere unterschiedliche Arten von Prüflingen parallel auf einer Maschine prüfen.
Eine weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass eine Zufuhr- und Wegführeinheit vorgesehen ist, die vorzugsweise mindestens zwei vertikal übereinander angeordneten, linear verfahrbaren Prüfschlitteneinheiten umfasst, welche die zu prüfenden Teile zwischen verschiedenen Positionen verfahrt. Somit lassen sich in kürzerer Zeit mehrere zu prüfende Teile effizient analysieren.
Nach einer möglichen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die linear verfahrbare Prüfschlitteneinheit vorzugsweise zwischen den drei Positionen Zufuhr-, Prüf- und Wegführposition verfährt, da so eine optimale Ausnutzung aller wesentlichen RissprüfVorrichtungskomponenten bei einer Minimierung der Stillstandszeiten erreicht wird.
In einer weiteren möglichen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zu prüfenden Teile in der Prüφosition drehbar in der Prüfschlitteneinheit gelagert sind, womit die Prüfschlitteneinheit neben einer Transportfunktion auch eine Widerlagerfunktion übernimmt. Vorteilhafter Weise kann eine Antriebseinheit zum Drehen der zu prüfenden Teile vorgesehen sein, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Antriebseinheit als elektromotorisch angetriebenes, in der Prüφosition an dem zu prüfenden Teil anliegendes Reibrad ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich ein kostengünstiger Antrieb für das zu prüfende Teil realisieren.
Bevorzugt ist eine Steuereinheit mit einer programmierbaren Konturverfolgungssteuerung vorgesehen, mit welcher die verfahrbare Prüfeinheit steuerbar ist. Hierdurch ist eine sichere und leicht zu realisierende Steuerung ohne viele Bauteile, wie beispielsweise bei einem Kopierwerk möglich. Die Konturverfolgungssteuerung kann zum einfachen
Bedienen mittels Abrasterung programmiert werden, indem z.B. die Prüfeinheit selbst oder eine Lernvorrichtung (manuell) entlang der während der Prüfung von Prüfeinheit abzufahrenden Prüfstrecke geführt wird. Die abzufahrende Prüfstrecke kann aber auch optisch mittels einer Bildverarbeitung bestimmt werden.
Vorteilhaft ist es auch, dass die Prüfeinheit mindestens einen Messsensor umfasst und dass die den Messsensor umfassende Prüfeinheit auf einer Verfahreinheit angebracht ist. Damit lässt sich eine optimale Ausnutzung der relativ teuren Prüfeinheit bei einer Minimierung von Stillstandszeiten erzielen.
Die Verfahreinheit kann vorzugsweise eine zweiachsige Linearverfahreinheit sein, da sich so alle, für eine Prüfung der in im wesentlichen vertikal übereinanderliegenden Prüφositionen befindlichen, zu prüfenden Teile erreichen lassen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht zudem vor, dass der Transport der zu prüfenden Teile von der Zufuhr- und Wegführeinheit über eine Prüfschlitteneinheit erfolgt. Hiermit lässt sich ein sicherer Transport der zu prüfenden Teile zwischen den für die Prüfung wichtigsten Positionen gewährleisten.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Zufuhr- und
Wegfuhreinheit je Prüφosition mindestens ein Längstransfersystem aufweist, welches mit der jeweiligen Prüfschlitteneinheit gekoppelt ist. Hierdurch lässt sich die Übergabe der zu prüfenden Teile zeitlich von einer Taktzeit entkoppeln, wodurch Stillstandszeiten weitestgehend vermieden werden können.
Zudem ist es vorteilhaft, dass jedes Längstransfersystem unterschiedliche zu prüfende Teile transportiert. Somit lassen sich verschiedene Teile parallel während der Prüfung zuführen.
Noch ein bedeutender Vorteil ist es, dass die Prüfeinheit der Prüfeinrichtung zusätzlich mindestens eine Abstandsmesseinheit aufweist, die während der Prüfung eines zu prüfenden Teils der Teile den Abstand zwischen der Prüfeinheit und dem zu prüfenden Teil misst. Somit kann über einen entsprechenden Regelkreis gewährleistet werden, dass die Prüfeinheit stets den für die Messung optimalen Abstand zu dem zu prüfenden Teil aufweist. Somit lässt sich z.B. durch einen gleichmäßigen Abstand eine gleichbleibende Qualität des Prüfergebnisses erzielen. Zudem sind durch die permanente Abstandsmessung auch Teile mit nicht im Messbereich rotationssymmetrischer Außenkontur prüfbar, wobei die Prüfeinheit mittels einer Automatik den gewünschten Abstand zu den zu prüfenden Teilen einstellt. In einer weiteren Entwicklungsstufe kann die Abstandsmessung dazu genutzt werden, ein selbstlernendes System zu realisieren.
Vorteilhaft ist es, dass die RissprüfVorrichtung einen tragenden Unterbau besitzt, so dass über diesen die Rissprüfvorrichtung justiert und eingestellt werden kann.
Eine positive Ausbildung der Erfindung ist es, dass die Antriebseinheit die zu prüfenden Teile so in Drehbewegung versetzt, dass diese vorzugsweise eine Drehzahl von mindestens 1000 Umdrehungen aufweisen, da so eine optimale Prüfung der zu prüfenden Teile gewährleistet ist.
Eine weitere positive Ausbildung der Erfindung ist es, dass die Teile, insbesondere Kugelzapfen mit einer im Messbereich rotationssymmetrischen Außenkontur versehen sind, so dass eine Konturverfolgungssteuerung aufgrund der geometrischen Verhältnisse besonders einfach realisiert werden kann. Um eine möglichst kurze Strecke zwischen Zufuhr-, Prüf- und Wegführposition zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, dass die Prüφosition zwischen der Zufuhr- und Wegfuhrposition mit diesen auf einer Geraden liegend angeordnet ist.
Schließlich ist es von Vorteil, wenn das Rissprüfverfahren ein Wirbelstromverfahren oder ein optisches Risserkennungsverfahren, welches z.B. mittels digitaler Bildverarbeitung realisiert werden kann.
Der erfindungsgemäße Prüfzyklus kann z.B. die folgenden Schritte aufweisen: (a) Prüfen eines der ersten Prüφosition zugeführten ersten Teils der Teile auf Risse mittels der in der ersten Prüφosition angeordneten Prüfeinheit,
(b) Zuführen eines nächsten Teils der Teile von der der zweiten Prüφosition zugeordneten Zufuhrposition (zweite Zuführposition) zu der zweiten Prüφosition,
(c) Verfahren der Prüfeinheit von der ersten Prüφosition in die zweite Prüφosition nach Beendigung der Prüfung des ersten Teils,
(d) Prüfen des nächsten Teils auf Risse mittels der in der zweiten Prüφosition angeordneten Prüfeinheit,
(e) Transportieren des ersten Teils aus der ersten Prüφosition in die dieser zugeordnete Wegführposition (erste Wegfuhrposition) (f) Zuführen eines übernächsten Teils der Teile von der ersten Zufuhrposition zu der ersten Prüφosition und (g) Verfahren der Prüfeinheit von der zweiten Prüφosition in die erste Prüφosition nach Beendigung der Prüfung des nächsten Teils.
Nach dem Verfahrensschritt (g) kann in dem Prüfzyklus zu dem Verfahrensschritt (a) zurückgekehrt werden, wo dann das übernächste Teil als erstes Teil geprüft wird.
Das Wegführen des ersten Teils aus der ersten Prüφosition zu der ersten Wegfuhrposition und das Zuführen des übernächsten Teils von der ersten Zuführposition zu der ersten Prüφosition erfolgen bevorzugt während der Prüfung des nächsten Teils. Die Erfindung wird anhand einer bevorzugten Ausftjhrungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die rechte Seitenansicht einer Ausf hrungsform der erfindungsgemäßen Rissprüfanlage,
Fig. 2 die Vorderansicht der Ausfuhrungsform nach Figur 1,
Fig.3 den Schnitt A-A nach Fig. 2,
Fig.4 den Schnitt B-B nach Fig. 3,
Fig.5 den Schnitt C-C nach Fig. 3 und
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Ausfuhrungsform nach Figur 1.
Die Rissprüfanlage nach Fig. 1 besteht aus einem Unterbau 1, auf dem in einem Rahmen 2 eine Verfahreinheit 3, vorzugsweise eine zweiachsige lineare Verfahreinheit, eine erste Zu- und Wegführeinheit 4 und eine zweite Zu- und Wegführeinheit 5, zwischen denen sich je eine Prüfschlitteneinheit 11 befindet, sowie eine Prüfeinheit 7 (hier nicht sichtbar, siehe Fig. 6) untergebracht sind.
In Fig. 2 ist detaillierter die aus einer horizontalen 3 a und einer vertikalen 3b Verfahreinheit bestehende zweiachsige lineare Verfahreinheit 3 dargestellt, wobei eine als Sensor ausgebildete erste Messeinheit 14 (nicht dargestellt) einer Prüfeinheit 7 auf der
Verfahreinheit 3 befestigt ist. Die Prüfeinheit 7 prüft die zu prüfenden Teile auf Risse. Mit der Messeinheit 14 werden dabei die von der Prüfeinheit 7 ausgehenden Signale gemessen. Zusätzlich zu der beschriebenen Messeinheit 14 ist eine Abstandsmesseinheit 15 (nicht dargestellt) vorgesehen. Diese misst den Abstand der ersten Messeinheit 15 zu dem zu prüfenden Teil 9 und gibt die Messdaten an einen Regelkreis (nicht dargestellt) weiter. Dieser sorgt dafür, dass der Ist- Abstand zwischen der ersten Messeinheit 14 und dem zu prüfenden Teil 9 ständig dem voreingestellten Soll- Abstand entspricht. Die horizontale Verfahreinheit 3 a ist mit der vertikalen Verfahreinheit 3b gekoppelt, wodurch erreicht wird, dass die Prüfeinheit 7 zweidimensional verfahren werden kann. Die Zuführung ist über zwei Längstransfers als Zu- und Wegfuhreinheiten 4a, 4b und 5a, 5b realisiert, welche jeweils mit einer Prüfschlitteneinheit 11 (hier nicht dargestellt) gekoppelt sind, wobei die Zuführung jeweils seitlich versetzt zur Wegfuhreinheit platziert ist. Über die Zuführ- beziehungsweise Wegfiihreinheiten 4a, 4b, 5a, 5b werden die zu prüfenden Teile 9, 10 zu beziehungsweise von der Prüfschlitteneinheit transportiert. Die Prüfschlitteneinheit transportiert die zu prüfenden Teile 9, 10 von der Zufuhrposition - die Position, an der die Übergabe von der Zufuhreinheit 4a, 5a zu der Prüfschlitteneinheit erfolgt- zu der oder den Prüφositionen 8a und 8b, und von dort weiter zu der Wegfuhrposition - die Position, an der die Übergabe von der Prüfschlitteneinheit zu der Wegfuhreinheit 4b, 5b erfolgt- , wobei die Prüφositionen 8a, 8b jeweils zwischen der jeweiligen Zufuhr- und Wegführposition liegen. Die Prüφositionen 8a und 8b sind dabei in vertikaler Richtung zueinander versetzt angeordnet. Die Zuführ-, Prüf- und Wegfuhrpositionen sind jeweils auf einer Geraden angeordnet.
Fig. 3 stellt die beiden Prüφositionen 8a und 8b deutlicher dar.
In Fig. 4 ist die Zufuhr der Prüflinge 9, 10 dargestellt.
Fig. 5 zeigt einen von dem in Fig. 4 dargestellten Prüflingstyp 9 abweichenden Prüflingstyp 10 in der Prüfeinrichtung. Das zu prüfende Teil 10 befindet sich in der Prüφosition 8b (siehe Fig. 3) mit der an dem zu prüfenden Teil 10 anliegenden Antriebseinheit 12, welche als Reibrad ausgebildet ist. Das zu prüfende Teil 10 wird zur Prüfung in Rotation versetzt. Die Drehzahl der zu prüfenden Teile 9, 10 liegt bevorzugt bei über 1000 Umdrehungen pro Minute. Weiterhin ist die Position der Prüfeinheit 7, welche während der Drehbewegung des Prüflings 10 entlang der Außenkontur des Prüflings 10 verfahren wird und somit den Prüfling 10 über seine Außenkontur auf Risse mittels eines geeigneten Risserkennungsverfahrens untersucht, dargestellt. Ein geeignetes Risserkennungs verfahren ist beispielsweise mittels Einsatz von Röntgenstrahlung zu realisieren. Die ermittelten Daten werden an eine datenverarbeitende Einheit (nicht dargestellt) weitergeleitet. In Fig. 6 ist die gesamte Rissprüfanlage zusammenfassend perspektivisch dargestellt. Die für die Steuerung der Verfahreinheiten 3 verantwortliche Steuereinheit 13 ist nicht gezeigt. Die Steuerung erfolgt bevorzugt mittels CNC Programmierung. Anhand der Darstellung lässt sich die Funktion der Anlage allgemein nachverfolgen. Die unterschiedlichen
Prüflingstypen 9, 10 werden nacheinander über die Zuführsysteme 4a und 5a und über die Prüfschlitteneinheiten 11 in die jeweilige Prüφosition 8a, 8b geführt. Dort werden sie über eine Antriebseinheit 12 (hier nicht dargestellt) in Rotation versetzt. Die Prüfeinheit 7 wird über die Verfahreinheit 3, welche vorzugsweise mittels CNC-Steuerung entsprechend programmiert wurde, an die Prüφosition 8a herangefahren. Dort erfasst die Messeinheit 14 die von der Prüfeinheit 7 ausgesandten Signale, vorzugsweise Röntgenstrahlen oder Wirbelstrom, und misst diese um entsprechende Daten über die Oberfläche der Außenkontur der zu prüfenden Teile zu ermitteln und übermittelt die Daten an eine datenverarbeitende Anlage (nicht dargestellt). Die Außenkonturverfolgung erfolgt bevorzugt über eine CNC-Steuerung (nicht dargestellt), in welcher die entsprechende
Außenkontur des Prüflings programmiert wurde. Zusätzlich ist eine Abstandsmesseinheit vorgesehen, die ständig den Abstand zwischen der Prüfeinheit 7 und dem zu prüfenden Teil 9 misst und die Messdaten an einen Regelkreis überträgt. Dieser steuert entsprechend der Soll- Vorgabe den Ist-Abstand zwischen Prüfeinheit 7 und zu prüfendem Teil 9. Somit ist eine automatische Steuerung des Abstandes zwischen Prüfeinheit 7 und zu prüfendem Teil 9 realisierbar. Nach erfolgter Erfassung der Messdaten des Prüflings verfährt die Verfahreinheit 3 die Prüfeinheit 7 in die zweite Prüφosition 8b. Während der gerade erfasste Prüfling aus seiner Prüφosition 8a weggeführt wird und ein neuer Prüfling zugeführt und in Rotation versetzt wird, wird parallel die Oberfläche des in Prüφosition 8b befindlichen Prüflings erfasst. Durch die Abstandsmesseinheit 15 ist es nicht mehr notwendig, dass die zu prüfenden Teile eine im Messbereich rotationssymmetrische Außenkontur aufweisen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausfuhrungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Bezugszeichenliste
Unterbau Rahmen Verfahreinheit a horizontale lineare Verfahreinheit b vertikale lineare Verfahreinheit erste Zu- und Wegführeinheit a erste Zuführeinheit b erste Wegführeinheit zweite Zu- und Wegführeinheit a zweite Zufuhreinheit b zweite Wegführeinheit Prüfeinrichtung Prüfeinheit Prüφosition a Prüφosition 1 b Prüφosition 2 zu prüfende Teile (Prüflinge vom Typ A) 0 zu prüfende Teile (Prüflinge vom Typ B) 1 Prüfschlitteneinheit 2 Antriebseinheit 3 Steuereinheit 4 Messeinheit 5 Abstandsmesseinheit

Claims

Rissprüfanlage zum Überprüfen von TeilenPatentansprüche
1. Rissprüfvorrichtung mit mindestens einer Prüfeinheit (7) zum Überprüfen von Teilen (9, 10) auf Risse unter Anwendung eines geeigneten Rissprüfverfahrens, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinheit (7) mittels einer Verfahreinheit (3) zwischen mindestens zwei Prüφositionen (8a, 8b) verfahrbar ist, wobei jeder der Prüφositionen (8a, 8b) jeweils ein zu prüfendes Teil der Teile (9, 10) zuführbar ist.
2. Rissprufvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rissprufvorrichtung eine Zuführ- und Wegfuhreinheit (4,5) aufweist, welche die zu prüfenden Teile (9, 10) den Prüφositionen (8a, 8b) zuführt beziehungsweise die zu prüfenden Teile (9, 10) aus den Prüφositionen (8a, 8b) wegführt.
3. Rissprüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführ- und Wegführeinheit (4, 5) mindestens zwei vertikal übereinander angeordnete, linear verfahrbare Prüfschlitteneinheiten (11) umfasst, von denen die zu prüfenden Teile (9, 10) jeweils zwischen unterschiedlichen Positionen verfahrbar sind.
4. Rissprüfvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass von den linear verfahrbaren Prüfschlitteneinheiten (11) die zu prüfenden Teile jeweils zwischen einer Zuführposition, einer der Prüφositionen (8a, 8b) und einer Wegführposition verfahrbar sind.
5. Rissprüfvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Prüφositionen (8a, 8b) zwischen der jeweiligen Zuführposition und der jeweiligen Wegfuhrposition mit diesen auf einer Geraden liegend angeordnet ist.
6. RissprüfvOrrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhr- und Wegführeinheit (4, 5) je Prüφosition mindestens ein Lineartransfersystem zugeordnet ist, welches mit der jeweiligen Prüfschlitteneinheit (11) gekoppelt ist.
7. Rissprüfvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Transportieren von unterschiedlichen Teilen der Teile (9, 10) das der ersten Prüφosition zugeordnete Lineartransfersystem zu dem der zweiten Prüφosition zugeordneten Lineartransfersystem unterschiedlich ist.
8. Rissprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zu prüfenden Teile (9, 10) in den Prüφositionen (8a, 8b) drehbar in der Prüfschlitteneinheit (11) gelagert sind.
9. Rissprüfvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die RissprüfVorrichtung in jeder Prüφosition (8a, 8b) jeweils eine Antriebseinheit (12) zum Drehen der in den Prüφositionen (8a, 8b) angeordneten Teile (9, 10) aufweist.
10. Rissprüfvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Antriebseinheiten (12) als elektromotorisch angetriebenes, in der jeweiligen Prüφosition (8) an dem jeweils zu prüfenden Teil (9, 10) anliegendes Reibrad ausgebildet ist.
11. Rissprüf vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zu prüfenden der Teile (9, 10) von der Antriebseinheit (12) mit einer Drehzahl von mindestens 1000 Umdrehungen pro Minute drehbar sind.
12. Rissprüfvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinheit (3) elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch betrieben und von einer Steuereinheit (13) gesteuert ist.
13. Rissprufvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) eine programmierbare Konturverfolgungssteuerung aufweist.
14. Rissprüf vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinheit (7) mindestens einen Messsensor umfasst.
15. Rissprufvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinheit (7) auf der Verfahreinheit (3) angebracht ist.
16. Rissprüfvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinheit (3) eine zweiachsige Linearverfahreinheit mit einer horizontalen (3 a) und einer vertikalen (3b) Achse ist.
17. Rissprüfvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinheit (7) zusätzlich mindestens eine Abstandsmesseinheit aufweist, von welcher der Abstand der Prüfeinheit (7) zu einem zu prüfenden Teil der Teile (9, 10) bestimmbar ist, welches einer der Prüφositionen zugeführt ist.
18. Rissprüfvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (9, 10), insbesondere Kugelzapfen im Messbereich eine rotationssymmetrische Außenkontur aufweisen.
19. Rissprüfvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das geeignete Rissprüfverfahren ein Wirbelstromverfahren oder ein optisches Risserkennungsverfahren ist.
20. Verfahren zum Prüfen von Teilen (9, 10) auf Risse unter Anwendung eines geeigneten Rissprufverfahrens wobei ein erstes Teil (9) der zu prüfenden Teile (9, 10) einer ersten Prüφosition (8 a) zugeführt und unter Verwendung mindestens einer in dieser angeordneten Prufeinheit (7) auf Risse geprüft wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Teil (10) der zu prüfenden Teile (9, 10) einer zweiten Prüφosition (8b) zugeführt wird, die Prüfeinheit (7) nach der Prüfung des ersten Teils (9) zu der zweiten Prüφosition verfahren wird und das zweite Teil (10) unter Verwendung der Prufeinheit (7) auf Risse geprüft wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das geeignete Rissprüfverfahren ein Wirbelstromverfahren oder ein optisches Risserkennungsverfahren ist.
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