WO2017157369A1 - Device for inspecting a surface of a spherical body - Google Patents

Device for inspecting a surface of a spherical body Download PDF

Info

Publication number
WO2017157369A1
WO2017157369A1 PCT/DE2017/100098 DE2017100098W WO2017157369A1 WO 2017157369 A1 WO2017157369 A1 WO 2017157369A1 DE 2017100098 W DE2017100098 W DE 2017100098W WO 2017157369 A1 WO2017157369 A1 WO 2017157369A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spherical body
mandrel
mandrels
horizontally arranged
vertically arranged
Prior art date
Application number
PCT/DE2017/100098
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dominik Jäger
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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 Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Publication of WO2017157369A1 publication Critical patent/WO2017157369A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8803—Visual inspection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/951—Balls

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling a surface of a spherical body, preferably a rolling element. Furthermore, the invention relates to a method for surface inspection using this device.
  • DE 102 35 964 B3 discloses an apparatus and a method for the visual inspection of spherical surfaces.
  • the device is intended to unroll a ball on defined unrolling tracks and to this end comprises an inclined cover plate via a rolling plate mounted on two guides and on which a handle is fixed by means of which the rolling plate can be moved in the plane. Further, the device comprises a link at the inner edges along the handle can be moved and two contact surfaces, which are fixed by means of longitudinal guides on the cover plate and form in the closed state, two sides of a triangle in which the ball is in the rolling process, wherein the oblique arrangement of the cover plate and thus the rolling plate ensures that the ball remains in the unrolling position.
  • the object of the invention is to develop a device for substantially visually controlling a surface of a spherical body, in particular to reduce the time required and to ensure that the entire surface of the spherical body is reliably controllable.
  • the apparatus for substantially visually inspecting a surface of a spherical body such as a rolling element, comprises a substantially vertically disposed mandrel and two substantially horizontally disposed mandrels for positioning and rotating the spherical body to substantially visually inspect the surface of the spherical body ,
  • the visual inspection of the surface of the spherical body is done by machine or manually.
  • Spherical bodies are in particular rolling bodies of any kind, preferably ball bearings or cylindrical roller bearings.
  • the control of the surface of the spherical body can be automated by means of a camera or manually by a person, preferably by means of a micro-machine. Roskops be performed.
  • Manual control means that essentially one person controls the surface of the spherical body with or without the aid of the microscope.
  • the ball is thereby manually positioned and rotated by means of a vertically arranged mandrel and two horizontally arranged mandrels and examined and evaluated by the person.
  • the control of the surface of the spherical body can also be performed by means of a camera. It is advantageous that the control can be performed both manually by a person and automatically by a control device, for example by means of an algorithm. Particularly advantageous in the automated control is the reduction of the test duration per rolling element.
  • the respective mandrel is formed cylindrically at least at a respective tip, which comes to rest on the spherical body. Apart from the tip of the rest of the mandrel can also be formed angular. Preferably, the respective mandrel is cylindrical over the entire axial length.
  • a recess for partially receiving the spherical body is formed at the tip of the respective mandrel.
  • the respective recess is intended to form an annular contact surface for partially receiving the spherical body see.
  • the spherical body can partially penetrate into the recess at the point of the respective mandrel and thus rest against the annular end face in full.
  • the respective recess is conical.
  • the conical shape of the recess is advantageous if different spherical bodies with different dimensions are to be controlled. Even very small spherical bodies with small diameters are always annular through the conical recess at the tip of the respective mandrel. It is also possible to design cylindrical or frustoconical recesses in further embodiments.
  • the vertically arranged mandrel and at least one of the horizontally arranged mandrels for positioning the spherical body are translationally movable and rotatably mounted about its own axis. So the spines are used, to position, rotate and tighten the spherical body.
  • the substantially vertically disposed mandrel is preferably located below the spherical body and is intended to substantially perform the positioning of the spherical body by translational motion and rotation about its own axis.
  • the two substantially horizontally arranged mandrels are arranged on a common axis and opposite each other, and are used essentially during surface inspection.
  • At least one of the two horizontally arranged mandrels preferably has a spring element for tensioning the spherical body.
  • the spring element of the respective horizontal mandrel is essentially to be understood as a compression spring and intended to clamp the spherical body between the respective spikes and to control the surface of the spherical body by a common rotation of the two horizontally arranged mandrels.
  • the vertically arranged mandrel can also have a spring element, this spring element being provided for translationally positioning the vertically arranged mandrel and holding it in the selected position.
  • the device preferably has adjusting elements for rotating the essentially vertically arranged mandrel and the essentially horizontally arranged mandrel.
  • the adjusting elements are designed in particular as rotary knobs or rotary rods and essentially enable the rotation of the respective mandrel.
  • the spherical body is deposited on the vertically arranged mandrel and moved to a starting position.
  • the spherical body is then clamped between the two horizontally arranged spines.
  • the vertically arranged mandrel is then lowered axially, so that the spherical body is braced exclusively by the two horizontally arranged mandrels.
  • the spherical body is rotated 360 ° and simultaneously controlled until the starting position is reached again.
  • a visual strip of the surface of the spherical body is fully controlled for defects. Defects are essentially cracks, bumps, breakouts, fluctuating roughness or other defects.
  • the device can be operated for example in water, wherein the spherical body can be examined by means of ultrasonic waves to inner voids and pores.
  • other methods such as the eddy current method for nondestructive control of the spherical body are conceivable.
  • Figure 1 is a schematic side view of a device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of the device according to the invention according to FIG. 1.
  • an apparatus 1 for visually inspecting a surface 2 of a spherical body 3 formed as a ball of a ball bearing comprises a substantially vertically arranged mandrel 5 and two substantially horizontally arranged mandrels 6, 7 for positioning and Rotation of the spherical body 3 to substantially visually inspect the surface 2 of the spherical body 3.
  • the respective mandrel 5, 6, 7 is cylindrical at least at a respective tip 1 1, which comes to bear on the spherical body 3, and has at the respective tip 1 1 a recess 8 for partial Recording the spherical body 3 on.
  • the respective recess 8 of the respective mandrel 5, 6, 7 is substantially conical.
  • the vertically arranged mandrel 5 and one of the horizontally arranged mandrels 6 are translationally movable for positioning the spherical body 3 and mounted so as to be rotatable about its own axis.
  • the two horizontally arranged mandrels 6, 7 are arranged on an axis and opposite, wherein the mandrel 6 has a spring element for clamping the spherical body 3.
  • the vertically arranged mandrel 5 and the horizontally arranged mandrel 6 furthermore have a respective adjusting element 4 for rotation about its own axis.
  • the device 1 is provided for manual operation by a - not shown here - person, wherein the examining eye 10 of the person makes the visual inspection of the surface 2 of the spherical body 3.
  • a - not shown - - be arranged microscope. Furthermore, the control of the surface 2 of the spherical body 3 can also be automated, in which case instead of the eye 10 a camera (not shown here) is provided.
  • two adjusting elements 4 for rotation of the mandrels 5, 6 are provided on the respective mandrel 5, 6.
  • the spherical body 3 is positioned by means of the vertical mandrel 5 and then clamped between the two horizontal mandrels 6, 7. Subsequently, the mandrel 5 is lowered axially.
  • the mandrel 6 and the spherical body 3 is rotated by at least 360 ° by means of the adjusting element 4. During rotation, a circumferential strip of the surface 2 of the spherical body 3 is inspected for defects and cracks.
  • the mandrel 5 is raised axially until the spherical body 3 rests on the tip 1 1 of the mandrel 5.
  • the spherical body 3 is then rotated by a few degrees by means of a mandrel 5 above the adjusting element 4 fastened thereto.
  • the spherical body is again clamped between the horizontal mandrels 6, 7 and the mandrel 5 is lowered axially until the spherical body is clamped exclusively by the two horizontally arranged mandrels 6, 7.
  • the mandrel 6 is again rotated by 360 ° by means of the adjusting element 4.

Abstract

The invention relates to a device (1) for inspecting a surface (2) of a spherical body (3), comprising a substantially vertical mandrel (5) and two substantially horizontal mandrels (6, 7) for positioning and rotating the spherical body (3) in order to make it possible to especially visually inspect the surface (2) of the spherical body (3).

Description

Vorrichtung zur Kontrolle einer Oberfläche eines sphärischen Körpers  Device for controlling a surface of a spherical body
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle einer Oberfläche eines sphärischen Körpers, vorzugsweise eines Wälzkörpers. Ferner betrifft die Erfindung ein Ver- fahren zur Oberflächenprüfung unter Verwendung dieser Vorrichtung. The invention relates to a device for controlling a surface of a spherical body, preferably a rolling element. Furthermore, the invention relates to a method for surface inspection using this device.
Aus der DE 102 35 964 B3 geht eine Vorrichtung und ein Verfahren zur visuellen Kontrolle von Kugeloberflächen hervor. Die Vorrichtung ist dazu vorgesehen eine Kugel auf definierten Abrollspuren abzurollen und umfasst dazu eine schräge Deckplatte über eine Abrollplatte, die auf zwei Führungen montiert ist, und auf der ein Handgriff befestigt ist, mit dessen Hilfe die Abrollplatte in der Ebene bewegt werden kann. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Kulisse an deren Innenkanten entlang der Handgriff bewegt werden kann und zwei Anlageflächen, die mittels Längsführungen an der Deckplatte befestigt sind und die in geschlossenem Zustand zwei Seiten eines Drei- ecks ausbilden, in dem sich die Kugel beim Abrollvorgang befindet, wobei die schräge Anordnung der Deckplatte und damit der Abrollplatte gewährleistet, dass die Kugel in der Abrollposition verbleibt. DE 102 35 964 B3 discloses an apparatus and a method for the visual inspection of spherical surfaces. The device is intended to unroll a ball on defined unrolling tracks and to this end comprises an inclined cover plate via a rolling plate mounted on two guides and on which a handle is fixed by means of which the rolling plate can be moved in the plane. Further, the device comprises a link at the inner edges along the handle can be moved and two contact surfaces, which are fixed by means of longitudinal guides on the cover plate and form in the closed state, two sides of a triangle in which the ball is in the rolling process, wherein the oblique arrangement of the cover plate and thus the rolling plate ensures that the ball remains in the unrolling position.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur im Wesentlichen visuellen Kontrolle einer Oberfläche eines sphärischen Körpers weiterzuentwickeln, insbesondere den Zeitbedarf zu reduzieren und zu gewährleisten, dass die gesamte Oberfläche des sphärischen Körpers zuverlässig kontrollierbar ist. The object of the invention is to develop a device for substantially visually controlling a surface of a spherical body, in particular to reduce the time required and to ensure that the entire surface of the spherical body is reliably controllable.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur im Wesentlichen visuellen Kontrolle einer Oberfläche eines sphärischen Körpers, beispielsweise eines Wälzkörpers, umfasst einen im Wesentlichen vertikal angeordneten Dorn und zwei im Wesentlichen horizontal angeordnete Dorne zur Positionierung und Drehung des sphärischen Körpers um die Oberfläche des sphärischen Körpers im Wesentlichen visuell zu kontrollieren. Mit anderen Worten ist die visuelle Kontrolle der Oberfläche des sphärischen Körpers maschinell oder manuell durchführbar. Unter sphärischen Körpern sind insbesondere Wälzkörper jeglicher Art, vorzugsweise von Kugellagern oder Zylinderrollenlagern zu verstehen. Die Kontrolle der Oberfläche des sphärischen Körpers kann automatisiert mittels einer Kamera oder manuell von einer Person, vorzugsweise mittels eines Mik- roskops durchgeführt werden. Unter einer manuellen Kontrolle versteht man, dass im Wesentlichen eine Person die Oberfläche des sphärischen Körpers ohne oder mit Hilfe des Mikroskops kontrolliert. Die Kugel wird dabei manuell mit Hilfe eines vertikal angeordneten Dorns und zwei horizontal angeordneten Dorne positioniert und gedreht und durch die Person begutachtet und bewertet. Alternativ kann die Kontrolle der Oberfläche des sphärischen Körpers auch mittels Kamera durchgeführt werden. Vorteilhaft dabei ist, dass die Kontrolle sowohl manuell durch eine Person als auch automatisch durch eine Steuervorrichtung, beispielsweise mittels einem Algorithmus, durchführbar ist. Besonders vorteilhaft bei der automatisierten Kontrolle ist die Redu- zierung der Prüfungsdauer pro Wälzkörper. The apparatus for substantially visually inspecting a surface of a spherical body, such as a rolling element, comprises a substantially vertically disposed mandrel and two substantially horizontally disposed mandrels for positioning and rotating the spherical body to substantially visually inspect the surface of the spherical body , In other words, the visual inspection of the surface of the spherical body is done by machine or manually. Spherical bodies are in particular rolling bodies of any kind, preferably ball bearings or cylindrical roller bearings. The control of the surface of the spherical body can be automated by means of a camera or manually by a person, preferably by means of a micro-machine. Roskops be performed. Manual control means that essentially one person controls the surface of the spherical body with or without the aid of the microscope. The ball is thereby manually positioned and rotated by means of a vertically arranged mandrel and two horizontally arranged mandrels and examined and evaluated by the person. Alternatively, the control of the surface of the spherical body can also be performed by means of a camera. It is advantageous that the control can be performed both manually by a person and automatically by a control device, for example by means of an algorithm. Particularly advantageous in the automated control is the reduction of the test duration per rolling element.
Vorzugsweise ist der jeweilige Dorn zumindest an einer jeweiligen Spitze, die an dem sphärischen Körper zur Anlage kommt, zylindrisch ausgebildet. Abgesehen von der Spitze kann der restliche Dorn dabei auch eckig ausgebildet sein. Bevorzugt ist der jeweilige Dorn über die gesamte axiale Länge zylindrisch ausgebildet. Preferably, the respective mandrel is formed cylindrically at least at a respective tip, which comes to rest on the spherical body. Apart from the tip of the rest of the mandrel can also be formed angular. Preferably, the respective mandrel is cylindrical over the entire axial length.
Ferner bevorzugt ist an der Spitze des jeweiligen Dorns eine Ausnehmung zur teilweisen Aufnahme des sphärischen Körpers ausgebildet. Die jeweilige Ausnehmung ist dafür vorgesehen eine ringförmige Anlagefläche zur teilweisen Aufnahme des sphäri- sehen Körpers auszubilden. Mit anderen Worten kann der sphärische Körper bei der Anlage an der Spitze des jeweiligen Dorns teilweise in die Ausnehmung eindringen und somit an der ringförmigen Stirnseite vollumfänglich anliegen. Further preferably, a recess for partially receiving the spherical body is formed at the tip of the respective mandrel. The respective recess is intended to form an annular contact surface for partially receiving the spherical body see. In other words, the spherical body can partially penetrate into the recess at the point of the respective mandrel and thus rest against the annular end face in full.
Weiterhin bevorzugt ist die jeweilige Ausnehmung kegelförmig ausgebildet. Die kegel- förmige Ausbildung der Ausnehmung ist vorteilhaft, wenn verschiedene sphärische Körper mit unterschiedlichen Abmessungen zu kontrollieren sind. Auch besonders kleine sphärische Körper mit geringen Durchmessern liegen durch die kegelförmige Ausnehmung immer ringförmig an der Spitze des jeweiligen Dorns an. Es können ebenso zylindrische oder kegelstumpfförmige Ausnehmungen in weiteren Ausfüh- rungsformen ausgebildet werden. Further preferably, the respective recess is conical. The conical shape of the recess is advantageous if different spherical bodies with different dimensions are to be controlled. Even very small spherical bodies with small diameters are always annular through the conical recess at the tip of the respective mandrel. It is also possible to design cylindrical or frustoconical recesses in further embodiments.
Bevorzugt sind der vertikal angeordnete Dorn und zumindest einer der horizontal angeordneten Dorne zur Positionierung des sphärischen Körpers translatorisch bewegbar und um die eigene Achse drehbar gelagert. Mithin werden die Dorne verwendet, um den sphärischen Körper zu positionieren, zu drehen und zu verspannen. Der im Wesentlichen vertikal angeordnete Dorn liegt vorzugsweise räumlich unterhalb des sphärischen Körpers und ist dazu vorgesehen, im Wesentlichen die Positionierung des sphärischen Körpers durch translatorische Bewegung und Drehung um die eigene Achse durchzuführen. Die beiden im Wesentlichen horizontal angeordneten Dorne sind auf einer gemeinsamen Achse und gegenüberliegend zueinander angeordnet, und kommen im Wesentlichen während der Oberflächenkontrolle zur Anwendung. Preferably, the vertically arranged mandrel and at least one of the horizontally arranged mandrels for positioning the spherical body are translationally movable and rotatably mounted about its own axis. So the spines are used, to position, rotate and tighten the spherical body. The substantially vertically disposed mandrel is preferably located below the spherical body and is intended to substantially perform the positioning of the spherical body by translational motion and rotation about its own axis. The two substantially horizontally arranged mandrels are arranged on a common axis and opposite each other, and are used essentially during surface inspection.
Bevorzugt weist zumindest einer der beiden horizontal angeordneten Dorne zur Ver- Spannung des sphärischen Körpers ein Federelement auf. Das Federelement des jeweiligen horizontalen Dorns ist im Wesentlichen als Druckfeder zu verstehen und dafür vorgesehen, den sphärischen Körper zwischen den jeweiligen Dornen zu verspannen und durch eine gemeinsame Rotation der beiden horizontal angeordneten Dorne die Oberfläche des sphärischen Körpers zu kontrollieren. Der vertikal angeordnete Dorn kann ebenfalls ein Federelement aufweisen, wobei dieses Federelement dafür vorgesehen ist, den vertikal angeordneten Dorn translatorisch zu positionieren und diesen in der gewählten Position zu halten. At least one of the two horizontally arranged mandrels preferably has a spring element for tensioning the spherical body. The spring element of the respective horizontal mandrel is essentially to be understood as a compression spring and intended to clamp the spherical body between the respective spikes and to control the surface of the spherical body by a common rotation of the two horizontally arranged mandrels. The vertically arranged mandrel can also have a spring element, this spring element being provided for translationally positioning the vertically arranged mandrel and holding it in the selected position.
Des Weiteren bevorzugt weist die Vorrichtung Stellelemente zur Drehung des im We- sentlichen vertikal angeordneten Dorns und des im Wesentlichen horizontal angeordneten Dorns auf. Die Stellelemente sind insbesondere als Drehknöpfe oder Drehstangen ausgebildet und ermöglichen im Wesentlichen die Drehung des jeweiligen Dorns. Furthermore, the device preferably has adjusting elements for rotating the essentially vertically arranged mandrel and the essentially horizontally arranged mandrel. The adjusting elements are designed in particular as rotary knobs or rotary rods and essentially enable the rotation of the respective mandrel.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur visuellen Kontrolle der Oberflä- che des sphärischen Körpers wird der sphärische Körper auf dem vertikal angeordneten Dorn abgelegt und in eine Ausgangsposition bewegt. Der sphärische Körper wird anschließend zwischen den zwei horizontal angeordneten Dornen verspannt. Der vertikal angeordnete Dorn wird daraufhin axial abgesenkt, sodass der sphärische Körper ausschließlich durch die beiden horizontal angeordneten Dorne verspannt ist. Der sphärische Körper wird um 360° gedreht und gleichzeitig kontrolliert, bis die Ausgangsposition wieder erreicht wird. Dabei wird ein Sichtstreifen der Oberfläche des sphärischen Körpers vollumfänglich auf Fehlstellen kontrolliert. Unter Fehlstellen sind im Wesentlichen Risse, Unebenheiten, Ausbrüche, schwankende Rauigkeiten oder andere Fehler zu verstehen. Nach der Kontrolle eines Sichtstreifens wird der vertikal angeordnete Dorn axial in Richtung des sphärischen Körpers verfahren, bis der sphärische Körper auf der Spitze des Dorns aufliegt. Die Verspannung des sphärischen Körpers wird anschließend wieder gelöst, indem zumindest einer der beiden horizontal angeordneten Dorne axial von dem sphärischen Körper beabstandet wird. Der sphäri- sehe Körper wird im nächsten Schritt mittels des vertikal angeordneten Dorns um einen spitzen Winkel relativ zum vorherigen Sichtstreifen gedreht, anschließend verspannt und wiederum um mindestens 360° gedreht und kontrolliert. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis der gesamte sphärische Körper betrachtet wurde. Neben einer visuellen Kontrolle der Oberfläche ist auch eine Kontrolle des gesamten Volu- mens des sphärischen Körpers denkbar. Hierzu kann die Vorrichtung beispielsweise in Wasser betrieben werden, wobei der sphärische Körper mittels Ultraschallwellen auf innere Lunker und Poren untersucht werden kann. Des Weiteren sind auch weitere Verfahren, wie das Wirbelstromverfahren zur zerstörungsfreien Kontrolle des sphärischen Körpers denkbar. Within the scope of the method according to the invention for the visual inspection of the surface of the spherical body, the spherical body is deposited on the vertically arranged mandrel and moved to a starting position. The spherical body is then clamped between the two horizontally arranged spines. The vertically arranged mandrel is then lowered axially, so that the spherical body is braced exclusively by the two horizontally arranged mandrels. The spherical body is rotated 360 ° and simultaneously controlled until the starting position is reached again. In this case, a visual strip of the surface of the spherical body is fully controlled for defects. Defects are essentially cracks, bumps, breakouts, fluctuating roughness or other defects. After checking a viewing strip, it becomes vertical Arranged mandrel axially in the direction of the spherical body until the spherical body rests on the tip of the mandrel. The tension of the spherical body is then released again by at least one of the two horizontally arranged mandrels being axially spaced from the spherical body. The spherical body is rotated in the next step by means of vertically disposed mandrel around an acute angle relative to the previous viewing strip, then clamped and again rotated and controlled by at least 360 °. This process is repeated until the entire spherical body is considered. In addition to a visual inspection of the surface, it is also conceivable to control the entire volume of the spherical body. For this purpose, the device can be operated for example in water, wherein the spherical body can be examined by means of ultrasonic waves to inner voids and pores. Furthermore, other methods, such as the eddy current method for nondestructive control of the spherical body are conceivable.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der beiden Figuren näher dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the two figures, wherein the same or similar elements are provided with the same reference numerals. Show it
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und Figure 1 is a schematic side view of a device according to the invention, and
Figur 2 eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ge- mäß Figur 1 . FIG. 2 shows a schematic plan view of the device according to the invention according to FIG. 1.
Gemäß den Figuren 1 und 2 umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur visuellen Kontrolle einer Oberfläche 2 eines sphärischen Körpers 3, der als Kugel eines Kugellagers ausgebildet ist, einen im Wesentlichen vertikal angeordneten Dorn 5 und zwei im Wesentlichen horizontal angeordnete Dorne 6, 7 zur Positionierung und Drehung des sphärischen Körpers 3 um die Oberfläche 2 des sphärischen Körpers 3 im Wesentlichen visuell zu kontrollieren. Der jeweilige Dorn 5, 6, 7 ist zumindest an einer jeweiligen Spitze 1 1 , die an dem sphärischen Körper 3 zur Anlage kommt, zylindrisch ausgebildet und weist an der jeweiligen Spitze 1 1 eine Ausnehmung 8 zur teilweisen Aufnahme des sphärischen Körpers 3 auf. Die jeweilige Ausnehmung 8 des jeweiligen Dorns 5, 6, 7 ist im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet. Der vertikal angeordnete Dorn 5 und einer der horizontal angeordneten Dorne 6, sind zur Positionierung des sphärischen Körpers 3 translatorisch bewegbar und um die eigene Achse drehbar ge- lagert. Die beiden horizontal angeordneten Dorne 6, 7 sind auf einer Achse und gegenüberliegend angeordnet, wobei der Dorn 6 ein Federelement zur Verspannung des sphärischen Körpers 3 aufweist. Der vertikal angeordnete Dorn 5 und der horizontal angeordnete Dorn 6 weisen ferner zur Drehung um die eigene Achse ein jeweiliges Stellelement 4 auf. Die Vorrichtung 1 ist zum manuellen Betrieb durch eine - hier nicht dargestellte - Person vorgesehen, wobei das prüfende Auge 10 der Person die visuelle Kontrolle der Oberfläche 2 des sphärischen Körpers 3 vornimmt. Zwischen dem Auge 10 und der Oberfläche 2 des sphärischen Körpers 3 kann ein - hier nicht dargestelltes - Mikroskop angeordnet sein. Ferner kann die Kontrolle der Oberfläche 2 des sphärischen Körpers 3 auch automatisiert werden, wobei dann statt dem Auge 10 eine - hier nicht dargestellte - Kamera vorgesehen ist. Referring to Figures 1 and 2, an apparatus 1 for visually inspecting a surface 2 of a spherical body 3 formed as a ball of a ball bearing comprises a substantially vertically arranged mandrel 5 and two substantially horizontally arranged mandrels 6, 7 for positioning and Rotation of the spherical body 3 to substantially visually inspect the surface 2 of the spherical body 3. The respective mandrel 5, 6, 7 is cylindrical at least at a respective tip 1 1, which comes to bear on the spherical body 3, and has at the respective tip 1 1 a recess 8 for partial Recording the spherical body 3 on. The respective recess 8 of the respective mandrel 5, 6, 7 is substantially conical. The vertically arranged mandrel 5 and one of the horizontally arranged mandrels 6 are translationally movable for positioning the spherical body 3 and mounted so as to be rotatable about its own axis. The two horizontally arranged mandrels 6, 7 are arranged on an axis and opposite, wherein the mandrel 6 has a spring element for clamping the spherical body 3. The vertically arranged mandrel 5 and the horizontally arranged mandrel 6 furthermore have a respective adjusting element 4 for rotation about its own axis. The device 1 is provided for manual operation by a - not shown here - person, wherein the examining eye 10 of the person makes the visual inspection of the surface 2 of the spherical body 3. Between the eye 10 and the surface 2 of the spherical body 3, a - not shown - - be arranged microscope. Furthermore, the control of the surface 2 of the spherical body 3 can also be automated, in which case instead of the eye 10 a camera (not shown here) is provided.
Gemäß Figur 2 sind zwei Stellelemente 4 zur Drehung der Dorne 5, 6 am jeweiligen Dorn 5, 6 vorgesehen. Bei der visuellen Kontrolle wird der sphärische Körper 3 mittels des vertikalen Dorns 5 positioniert und anschließend zwischen den beiden horizonta- len Dornen 6, 7 verspannt. Anschließend wird der Dorn 5 axial abgesenkt. Im nächsten Schritt wird der Dorn 6 sowie der sphärische Körper 3 mittels des Stellelements 4 um mindestens 360° gedreht. Während der Drehung wird ein umfangsseitiger Streifen der Oberfläche 2 des sphärischen Körpers 3 auf Fehlstellen und Risse kontrolliert. Nach einem vollständigen Umlauf des sphärischen Körpers 3, wird der Dorn 5 axial angehoben, bis der sphärische Körper 3 auf der Spitze 1 1 des Dorns 5 aufliegt. Der sphärische Körper 3 wird dann mittels Dorn 5 über dem daran befestigten Stellelement 4 um wenige Grad gedreht. Danach wird der sphärische Körper wiederum zwischen den horizontalen Dornen 6, 7 verspannt und der Dorn 5 axial abgesenkt, bis der sphärische Körper ausschließlich durch die beiden horizontal angeordneten Dorne 6, 7 verspannt ist. Der Dorn 6 wird wiederum mittels des Stellelements 4 um 360° gedreht. Diese Schritte werden so oft wiederholt, bis die gesamte Oberfläche des sphärischen Körpers 3 untersucht wurde. Bezugszeichenliste According to Figure 2, two adjusting elements 4 for rotation of the mandrels 5, 6 are provided on the respective mandrel 5, 6. In the visual inspection, the spherical body 3 is positioned by means of the vertical mandrel 5 and then clamped between the two horizontal mandrels 6, 7. Subsequently, the mandrel 5 is lowered axially. In the next step, the mandrel 6 and the spherical body 3 is rotated by at least 360 ° by means of the adjusting element 4. During rotation, a circumferential strip of the surface 2 of the spherical body 3 is inspected for defects and cracks. After a complete circulation of the spherical body 3, the mandrel 5 is raised axially until the spherical body 3 rests on the tip 1 1 of the mandrel 5. The spherical body 3 is then rotated by a few degrees by means of a mandrel 5 above the adjusting element 4 fastened thereto. Thereafter, the spherical body is again clamped between the horizontal mandrels 6, 7 and the mandrel 5 is lowered axially until the spherical body is clamped exclusively by the two horizontally arranged mandrels 6, 7. The mandrel 6 is again rotated by 360 ° by means of the adjusting element 4. These steps are repeated until the entire surface of the spherical body 3 has been examined. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Vorrichtung contraption
Oberfläche  surface
sphärischer Körper spherical body
Stellelement  actuator
vertikal angeordneter Dorn vertically arranged mandrel
horizontal angeordneter Dorn horizontally arranged mandrel
horizontal angeordneter Dorn horizontally arranged mandrel
Ausnehmung  recess
Federelement  spring element
Auge  eye
Spitze  top
Achse  axis

Claims

Patentansprüche claims
1 . Vorrichtung (1 ) zur visuellen Kontrolle einer Oberfläche (2) eines sphärischen Körpers (3), umfassend einen im Wesentlichen vertikal angeordneten Dorn (5) und zwei im Wesentlichen horizontal angeordnete Dorne (6, 7) zur Positionierung und1 . Apparatus (1) for visually inspecting a surface (2) of a spherical body (3) comprising a substantially vertically arranged mandrel (5) and two substantially horizontally arranged mandrels (6, 7) for positioning and
Drehung des sphärischen Körpers (3), um die Oberfläche (2) des sphärischen Körpers (3) visuell zu kontrollieren. Rotation of the spherical body (3) to visually inspect the surface (2) of the spherical body (3).
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , 2. Device (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Dorn (5, 6, 7) zumindest an einer jeweiligen Spitze (1 1 ), die an dem sphärischen Körper (3) zur Anlage kommt, zylindrisch ausgebildet ist. characterized in that the respective mandrel (5, 6, 7) is cylindrical at least at a respective tip (1 1), which comes to rest on the spherical body (3).
3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, 3. Device (1) according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Dorn (5, 6, 7) an der jeweiligen Spitze (1 1 ) eine Ausnehmung (8) zur teilweisen Aufnahme des sphärischen Körpers (3) aufweist. characterized in that the respective mandrel (5, 6, 7) at the respective tip (1 1) has a recess (8) for partially receiving the spherical body (3).
4. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 3, 4. Device (1) according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Ausnehmung (8) im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet ist. characterized in that the respective recess (8) is formed substantially conical.
5. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Device (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen vertikal angeordnete Dorn (5) und zumindest einer der im Wesentlichen horizontal angeordneten Dorne (6, 7) zur Positionierung des sphärischen Körpers (3) translatorisch bewegbar und um die eigene Achse drehbar gelagert sind. characterized in that the substantially vertically arranged mandrel (5) and at least one of the substantially horizontally arranged mandrels (6, 7) for positioning the spherical body (3) are translationally movable and rotatably mounted about its own axis.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Device (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal angeordneten Dorne (6, 7) auf einer gemeinsamen Achse (12) und gegenüberliegend zueinander angeordnet sind. characterized in that the horizontally arranged mandrels (6, 7) are arranged on a common axis (12) and opposite one another.
7. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Device (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der im Wesentlichen horizontal angeordneten Dorne (6, 7) zur Verspannung des sphärischen Körpers (3) ein Federelement (9) aufweist. characterized in that at least one of the substantially horizontally arranged mandrels (6, 7) for bracing the spherical body (3) has a spring element (9).
8. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Device (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) Stellelemente (4) zur Drehung des im Wesentlichen vertikal angeordneten Dorns (5) und der im Wesentlichen horizontal angeordneten Dorne (6, 7) aufweist. characterized in that the device (1) adjusting elements (4) for rotation of the substantially vertically arranged mandrel (5) and the substantially horizontally arranged mandrels (6, 7).
9. Verfahren zur visuellen Kontrolle einer Oberfläche (2) eines sphärischen Körpers (3) mittels einer Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein sphärische Körper (3) mit einem im Wesentlichen vertikal angeordneten Dorn (5) und zwei im Wesentlichen horizontal angeordneten Dornen (6, 7) positioniert und gedreht wird, um die Oberfläche (2) des sphärischen Körpers (3) visuell zu kontrollieren. A method of visually inspecting a surface (2) of a spherical body (3) by means of a device (1) according to any one of claims 1 to 8, wherein a spherical body (3) having a substantially vertically arranged mandrel (5) and two positioned and rotated substantially horizontally disposed mandrels (6, 7) to visually control the surface (2) of the spherical body (3).
PCT/DE2017/100098 2016-03-18 2017-02-09 Device for inspecting a surface of a spherical body WO2017157369A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016204493.1 2016-03-18
DE102016204493.1A DE102016204493B3 (en) 2016-03-18 2016-03-18 Device for controlling a surface of a spherical body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017157369A1 true WO2017157369A1 (en) 2017-09-21

Family

ID=58231318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2017/100098 WO2017157369A1 (en) 2016-03-18 2017-02-09 Device for inspecting a surface of a spherical body

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016204493B3 (en)
WO (1) WO2017157369A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108020558A (en) * 2017-12-26 2018-05-11 华测检测认证集团股份有限公司 Steel Ball Surface Defect Detecting Instrument
CN111157243A (en) * 2020-02-18 2020-05-15 浦江县旭星机械科技有限公司 Bearing rotation flexibility ratio test equipment
CN113670943A (en) * 2021-08-20 2021-11-19 中国航发哈尔滨轴承有限公司 Bearing steel ball outward appearance detects uses base

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3388477A (en) * 1964-09-19 1968-06-18 Klingelnberg Soehne Ferd Apparatus for checking tooth flanks, especially of involute straight and helical spur gears
US5703687A (en) * 1995-08-28 1997-12-30 Bridgestone Sports Co., Ltd. Method and apparatus for inspecting the outer appearance of a spherical article
DE10235964B3 (en) 2002-08-06 2004-04-08 H. C. Starck Ceramics Gmbh & Co. Kg Ball rolling device for visual inspection of ball surface has rolling plate subjected to defined movement and cover plate with attached bearing surfaces for ball
US20050200837A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-15 Mydlack Thomas L. Method of inspecting a sphere without orienting the sphere
US20080050005A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Masaki Nagashio Visual inspection system for ceramic balls

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2106891B2 (en) * 1971-02-13 1972-11-30 SKF Kugellagerfabnken GmbH, 8720 Schweinfurt DRIVE DEVICE FOR BALLS FOR THEIR NON-DESTRUCTION-FREE TESTING
DE102006031142B4 (en) * 2006-07-05 2012-02-16 Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Method and device for three-dimensional measurement and detection of the complete object surface of a spherical measurement object such as a sports ball
JP6460670B2 (en) * 2014-07-17 2019-01-30 株式会社ミツトヨ Spherical shape measuring method and apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3388477A (en) * 1964-09-19 1968-06-18 Klingelnberg Soehne Ferd Apparatus for checking tooth flanks, especially of involute straight and helical spur gears
US5703687A (en) * 1995-08-28 1997-12-30 Bridgestone Sports Co., Ltd. Method and apparatus for inspecting the outer appearance of a spherical article
DE10235964B3 (en) 2002-08-06 2004-04-08 H. C. Starck Ceramics Gmbh & Co. Kg Ball rolling device for visual inspection of ball surface has rolling plate subjected to defined movement and cover plate with attached bearing surfaces for ball
US20050200837A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-15 Mydlack Thomas L. Method of inspecting a sphere without orienting the sphere
US20080050005A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Masaki Nagashio Visual inspection system for ceramic balls

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108020558A (en) * 2017-12-26 2018-05-11 华测检测认证集团股份有限公司 Steel Ball Surface Defect Detecting Instrument
CN111157243A (en) * 2020-02-18 2020-05-15 浦江县旭星机械科技有限公司 Bearing rotation flexibility ratio test equipment
CN111157243B (en) * 2020-02-18 2020-12-15 江苏瑞星减速机有限公司 Bearing rotation flexibility ratio test equipment
CN113670943A (en) * 2021-08-20 2021-11-19 中国航发哈尔滨轴承有限公司 Bearing steel ball outward appearance detects uses base

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016204493B3 (en) 2017-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012010836B3 (en) Method and device for improving the quality of the weld seam in friction stir welding, computer program and machine-readable carrier
DE102016204493B3 (en) Device for controlling a surface of a spherical body
EP2561950A1 (en) Device for centering, internal forming, aligning and tensioning rotation symmetric bodies by friction stir welding or fusion welding
DE102015110383A1 (en) A method for cleaning an inner wall of a pipe with a cleaning device, mounting device for receiving a cleaning device for a laser processing machine and a laser processing machine
DE102014213705A1 (en) Method and device for producing and after-treatment or only for post-treatment of welded joints on rotationally symmetrical components
WO2017157371A1 (en) Device and method for the automatic visual control of a surface of at least one spherical body
WO2017157370A1 (en) Device for inspecting a surface of a spherical body
EP3509790B1 (en) Machine having a cleaning device and optical measuring device
DE102017112467A1 (en) Device for controlling a surface of a spherical body
DE102016215946B4 (en) Device for holding and moving spherical bodies
DE102016204496B4 (en) Holding device for at least one spherical body
DE4328594C1 (en) Device and method for reworking a workpiece
EP4149717B1 (en) Device and method for grinding and honing, and use of the device
DE102009049580A1 (en) Device for thread rolling
DE102016204497B4 (en) Positioning device for at least one spherical body
DE102020207116A1 (en) Method and device for joining components by means of friction spot welding in the butt joint
DE4130366A1 (en) Device for automatic testing of torus shaped (O) rings - using two pairs of cameras in perpendicular planes focussed on inner and outer surfaces of stretched ring
DE10161231A1 (en) Method for production control of the surface machining of a workpiece, especially for monitoring generation of a circular edge, by use of X-ray imaging, e.g. for use in production monitoring of diesel fuel injectors
EP4272887A1 (en) Tool unit for a cold rolling machine
AT515758B1 (en) Method for testing the material behavior of two relatively moving bodies and apparatus therefor
DE4021177A1 (en) TEST PIECE MANIPULATOR AND RELATED CYLINDRICAL TEST PIECE WITH STANDARD ERRORS FOR ADJUSTING ULTRASONIC TEST SYSTEMS
DE102019114066A1 (en) Device and method for coating sheet metal strips rolled in a circle
DE8106406U1 (en) DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING OF STICKS, TUBES OR THE LIKE
DE102009023059A1 (en) Repairing a defective surface of an aircraft component, comprises impinging the component with a force in the area of its defective surface using a sonotrode-like hardening tool, which is stimulated in ultrasound frequency range
DD255596A1 (en) DEVICE FOR RISKING OF ONE-SIDED HOLLOW BODIES, eg ISOLATOR CAPS

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17708965

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17708965

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1