WO2022008159A1 - Verfahren zur herstellung von getriebekomponenten - Google Patents

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WO2022008159A1 PCT/EP2021/065668 EP2021065668W WO2022008159A1 WO 2022008159 A1 WO2022008159 A1 WO 2022008159A1 EP 2021065668 W EP2021065668 W EP 2021065668W WO 2022008159 A1 WO2022008159 A1 WO 2022008159A1
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transmission component
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Ewald DOHR
Karl HARB
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Magna Powertrain GmbH and Co KG
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a large number of transmission components of a transmission component type, in particular special gears.
  • transmission components such as gears for transmissions
  • the required components are formed in the production machine, for example by grinding.
  • Quality defects in the transmission components are usually identified during further processing of the transmission components, especially during quality controls of the individual components or after installation of the transmission component in a transmission device, for example in a manual transmission or a transfer case. In the worst case, defective components are only recognized after the entire production of a vehicle or even during the operation of a vehicle equipped with the component.
  • the required quality of transmission components can be different when installed, for example, in different transmission devices or at different positions within a transmission device, so that different quality levels of transmission components can be tolerable or non-tolerable depending on the application.
  • the object is achieved by a method for producing a large number of transmission components of a transmission component type, with the transmission components being manufactured in a production machine, with at least one vibration sensor being attached to the production machine, with the vibration sensor being used to detect vibrations during the production of the transmission components in the production machine, with the detected vibrations being evaluated by a computing unit, for example an industrial PC or a virtual machine, with the transmission components being classified by the computing unit into one of at least two classes of the transmission component type depending on the detected vibrations.
  • a quality control in the manufacture of a transmission component takes place immediately during the manufacture of the transmission component.
  • the transmission component can belong to a transmission component type, such as a specific gear, spur gear, crown wheel, elements with hypoid gearing, as well as shafts, flanges, housings, planet carriers.
  • At least one vibration sensor is mounted on the production machine, for example on a mount for the Workpiece or on a recording for a tool of the Vietnamesesma machine. It is also possible for several vibration sensors to be arranged, in particular on different receptacles. The vibration sensors measure the vibrations during the manufacture of the individual transmission components.
  • the measurement result is reported, for example, via suitable electronics, which can include an A/D converter, to a computing unit with software installed on it, which evaluates the measured vibrations.
  • suitable electronics which can include an A/D converter
  • the manufactured transmission component is divided into suitable classes, in particular quality classes.
  • These classes can include, for example, an OK class for transmission components that are OK and an NIO class for transmission components that are not OK, ie must be discarded.
  • a more detailed classification into different quality classes can be carried out.
  • the transmission component in question can continue to be used accordingly, for example stored in certain positions, installed in certain transmission devices and/or transmission positions, or discarded.
  • This early determination of quality using a vibration sensor means that faulty components can be quickly removed from the manufacturing process.
  • Components of different quality levels can be used in different ways or in different transmission devices. Late damage and costly repair work are avoided.
  • the manufacturing process and the manufacturing machine can also be optimized through early monitoring.
  • a method according to the invention can thus be used for quality assessment and prediction in the context of the production of a large number of transmission components of a transmission component type.
  • processing unit may include any required software.
  • the individual transmission components are preferably positioned at a storage location predetermined for this class.
  • the components produced can thus be separated into quality classes, with the components of the different quality classes and different storage positions being able to be used in different ways.
  • the individual transmission components are preferably installed in a transmission device type predetermined for the class.
  • higher quality components can be used in a transmission of a higher quality vehicle and lower quality components in a transmission of a lower quality, less expensive vehicle.
  • An intervention in the machine control, for example a PLC control, of the production machine preferably takes place as a function of the evaluation of the detected vibrations by the software installed on the computing unit.
  • the manufacturing process can be optimized by increasing various manufacturing process parameters such as Speeds and feeds can be optimized and the quality or speed of production can thus be dynamically adjusted by modifying the control of the production machine.
  • the arithmetic unit can classify the transmission components into one of at least two classes of the transmission component type depending on the detected vibrations, preferably depending on the vibration behavior at a predetermined vibration frequency, in particular depending on acceleration amplitude values at a predetermined vibration frequency.
  • the manufactured transmission component can be classified, preferably by evaluating a single vibration frequency, or for example by evaluating two or more vibration frequencies.
  • the detected vibrations and/or an evaluation of the detected vibrations by the computing unit can preferably be displayed on a display, on any human-machine interface (HMI).
  • HMI human-machine interface
  • At least two or three vibration sensors are preferably attached to the production machine and/or other sensors, such as pressure, temperature or flow sensors, are attached to the production machine, with the sensors being used to record properties - such as certain pressures, temperatures or flow rates - during the Production of the transmission components are detected in the production machine, with the detected properties being evaluated in each case by the computing unit, with the transmission components being dependent on the computing unit be divided by all properties into one of the at least two classes of the transmission component type.
  • the classification of the transmission components can thus take place depending on the combined sensor results from at least two sensors, for example from at least two vibration sensors or one vibration sensor and another sensor type.
  • the vibration sensor or several vibration sensors, as well as sensors of other types, can preferably be mounted on a respective workpiece holder or on a tool holder, in particular on a spindle or an axis, of the production machine.
  • a number of sensors can be arranged on a number of receptacles, in particular on a number of spindles or axes of a production machine, for example a sensor on a grinding spindle, a sensor on a workpiece spindle and/or a sensor on a spindle of a dressing wheel.
  • An electronic unit is preferably provided between the vibration sensor and the computing unit, it being possible for the electronic unit to carry out at least one A/D conversion of the signals from the vibration sensor.
  • the electronics unit can also be used for signal processing and/or signal transmission.
  • a vibration spectrum can preferably be saved and archived for each component in order to obtain information about the general condition of the production machine, such as wear on guides, axes and spindles. This allows any machine damage to be detected and predicted at an early stage, which enables the planning and initiation of appropriate maintenance and servicing measures in order to avoid machine downtime and increase and optimize machine utilization.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a erfindungsge Permitted method.
  • FIG. 2 is a schematic representation of an evaluation in a computing unit as part of a method according to the invention according to FIG.
  • Fig. 1 is a method according to the invention for the production of a variety of transmission components A, B, C, D of a transmission component type, for example a gear for a transmission, is shown schematically.
  • the transmission components A, B, C, D are manufactured in a manufacturing machine F, where the manufacture can include grinding processes in particular.
  • three vibration sensors S are attached to the production machine F, namely one vibration sensor S each on a grinding spindle, on a workpiece spindle and on a spindle of a dressing wheel of the production machine F.
  • the vibration sensors S are used to detect vibrations during the production of the transmission components A, B, C, D in the production machine F, on the respective spindle or axis.
  • the detected vibrations are evaluated by a computing unit R, more precisely by a program logic (software) in the computing unit R, and the transmission components A, B, C, D from the computing unit R, depending on the detected vibrations, each in one of min divided into at least two classes of transmission component type.
  • the evaluation by the computing unit R for classifying the transmission components A, B, C, D is shown in FIG. 2 and is described in more detail there.
  • An electronics unit E is set up between the vibration sensors S and the computing unit R, with the electronics unit E carrying out an A/D conversion of the signals from the vibration sensor S and, if necessary, further signal processing steps.
  • the arithmetic unit R is also connected to a controller ST of the production machine F, for example with a PLC (programmable logic controller) for controlling the production machine, so that depending on the evaluation of the detected vibrations by the arithmetic unit R, an intervention in the control ST of the Manufacturing machine F, for example, a machine stop and/or an ejection of the detected component into a NOK component storage area can take place.
  • a controller ST of the production machine F for example with a PLC (programmable logic controller) for controlling the production machine, so that depending on the evaluation of the detected vibrations by the arithmetic unit R, an intervention in the control ST of the Manufacturing machine F, for example, a machine stop and/or an ejection of the detected component into a NOK component storage area can take place.
  • PLC programmable logic controller
  • the detected vibrations and/or an evaluation of the detected vibrations by the computing unit R can be shown to a user on a display, for example.
  • the manufactured transmission components A, B, C, D are removed from the manufacturing machine F in a component loading/component unloading BL and can be positioned at a storage location L predetermined for the class, depending on the division into a class of the transmission component type, in particular a quality class.
  • Various camp sites for different classes of transmission components A, B, C, D are indicated in Fig. 1 by dashed rectangles.
  • it can, for example, also be separated out and not be supplied with any further processing.
  • the transmission component A, B, C, D can be installed in an assembly M in a transmission device type predetermined for the class, for example in a transmission of a specific vehicle type. Also in the assembly M, different assembly options in different transmission device types for different classes of transmission components A, B, C, D in FIG. 1 are indicated by dashed rectangles.
  • FIG. 1 An evaluation in a computing unit R within the scope of a method according to the invention is shown schematically in FIG.
  • the vibrations transmitted to the computing unit R on a vibration sensor S on the production machine F during the processing of a transmission component A, B, C, D are shown in a diagram, with the frequency in Hz being shown on the x-axis and the The y-axis shows the acceleration amplitudes in milli g, i.e. in thousandths of the acceleration due to gravity g.
  • a similar display can be shown to a user on a display of the computing unit R, for example.
  • the respective transmission component A, B, C, D can be divided by the processing unit R into one of at least two classes of the transmission component type.
  • the transmission components A, B, C, D can be classified by the computing unit R depending on the vibration behavior or the vibration amplitude limit at a single predetermined vibration frequency F 1 - in the example in FIG Transmission components A, B, C, D at 8000 Hz.
  • the required frequency or frequencies for classification depend on various factors, such as the manufacturing machine F used, the type of transmission component manufactured, the tool used, the current manufacturing process parameters such as speeds, feeds and the type and position of the vibration sensors S.
  • the frequencies for classifying the transmission components A, B, C, D must therefore be determined for a particular application.
  • the transmission components A, B, C, D are divided into a respective class and accordingly further used or discarded.

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Getriebekomponenten (A, B, C, D) eines Getriebekomponententyps, wobei die Getriebekomponenten (A, B, C, D) in einer Fertigungsmaschine (F) gefertigt werden, wobei an der Fertigungsmaschine (F) zumindest ein Schwingungssensor (S) angebracht ist, wobei mittels des Schwingungssensors (S) Schwingungen während der Fertigung der Getriebekomponenten (A, B, C, D) in der Fertigungsmaschine (F) detektiert werden, wobei die detektierten Schwingungen jeweils von einer Recheneinheit (R) ausgewertet werden, wobei die Getriebekomponenten (A, B, C, D) von der Recheneinheit (R) abhängig von den detektierten Schwingungen jeweils in eine von mindestens zwei Klassen des Getriebekomponententyps eingeteilt werden.

Description

Verfahren zur Herstellung von Getriebekomponenten
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Viel zahl von Getriebekomponenten eines Getriebekomponententyps, insbe sondere von Zahnrädern.
Stand der Technik
Es ist bekannt, dass Getriebekomponenten, wie Zahnräder für Getriebe, in großer Zahl in Fertigungsmaschinen gefertigt werden können, beispiels weise für den Automobilbau. Dabei werden die erforderlichen Komponen ten in der Fertigungsmaschine ausgeformt, beispielsweise durch Schlei fen.
Üblicherweise werden im Zuge der weiteren Verarbeitung der Getriebe komponenten, insbesondere bei Qualitätskontrollen der Einzelkomponen te oder nach einem Einbau der Getriebekomponente in eine Getriebevor richtung, beispielsweise in ein Schaltgetriebe oder ein Verteilergetriebe, Qualitätsmängel der Getriebekomponenten erkannt. Schlimmstenfalls werden mangelhafte Komponenten erst nach der Gesamtfertigung eines Fahrzeugs oder gar erst im Zuge des Betriebs eines mit der Komponente ausgestatteten Fahrzeugs erkannt.
Dabei kann die erforderliche Qualität von Getriebekomponenten bei einem Verbau beispielsweise in unterschiedlichen Getriebevorrichtungen oder an verschiedenen Positionen innerhalb einer Getriebevorrichtung unter schiedlich sein, so dass unterschiedliche Qualitätsniveaus von Getriebe- komponenten je nach Einsatzzweck tolerierbar oder nicht tolerierbar sein können.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Getriebekomponenten eines Getriebekomponententyps anzu geben, wobei eine effiziente Fertigung und Sicherstellung der erforderli chen Qualität der Getriebekomponenten gewährleistet sein soll.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Getriebekomponenten eines Getriebekomponententyps, wobei die Getriebekomponenten in einer Fertigungsmaschine gefertigt werden, wobei an der Fertigungsmaschine zumindest ein Schwingungssensor an gebracht ist, wobei mittels des Schwingungssensors Schwingungen wäh rend der Fertigung der Getriebekomponenten in der Fertigungsmaschine detektiert werden, wobei die detektierten Schwingungen jeweils von einer Recheneinheit, beispielsweise einem Industrie PC oder einer Virtuelle Ma schine, ausgewertet werden, wobei die Getriebekomponenten von der Re cheneinheit abhängig von den detektierten Schwingungen jeweils in eine von mindestens zwei Klassen des Getriebekomponententyps eingeteilt werden.
Erfindungsgemäß erfolgt eine Qualitätskontrolle bei der Herstellung einer Getriebekomponente bereits unmittelbar bei der Fertigung der Getriebe komponente. Die Getriebekomponente kann einem Getriebekomponenten typ angehören, wie zum Beispiel ein bestimmtes Zahnrad, Stirnrad, Teller rad, Elemente mit Hypoidverzahnung, sowie Wellen, Flansche, Gehäuse, Planetenträger sein. An der Fertigungsmaschine ist zumindest ein Schwingungssensor montiert, beispielsweise an einer Aufnahme für das Werkstück oder an einer Aufnahme für ein Werkzeug der Fertigungsma schine. Es können auch mehrere Schwingungssensoren, insbesondere an verschiedenen Aufnahmen angeordnet sein. Die Schwingungssensoren messen die Schwingungen während der Fertigung der einzelnen Getriebe komponente. Das Messergebnis wird beispielsweise über eine geeignete Elektronik, die einen A/D-Wandler umfassen kann, an eine Rechenein heit, mit darauf installierter Software, gemeldet, die die gemessenen Schwingungen auswertet. Anhand der während der Fertigung gemessenen Schwingungen wird die gefertigte Getriebekomponente in geeignete Klas sen, insbesondere Qualitätsklassen, eingeteilt. Diese Klassen können bei spielsweise umfassen eine iO-Klasse, für Getriebekomponenten, die in Ordnung sind, und eine NiO-Klasse, für Getriebekomponenten, die nicht in Ordnung sind, also ausgesondert werden müssen. Zusätzlich kann eine detailliertere Klasseneinteilung in unterschiedliche Qualitätsklassen erfol gen. Abhängig von der bestimmten Klasse der Getriebekomponente, kann die betreffende Getriebekomponente entsprechend weiterverwendet wer den, beispielsweise an bestimmten Positionen gelagert, in bestimmten Getriebevorrichtungen und/oder Getriebepositionen verbaut werden, oder ausgeschieden werden.
Durch diese frühe Qualitätsbestimmung mittels Schwingungssensor kön nen fehlerhafte Bauteile sehr rasch aus dem Herstellungsprozess ausge schleust werden. Es können gezielt Komponenten unterschiedlicher Quali tätsstufe auf verschiedene Weise bzw. in verschiedenen Getriebevorrich tungen eingesetzt werden. Spätschäden und Aufwändige Reparaturarbei ten werden vermieden. Der Fertigungsprozess sowie die Fertigungsma schine können durch die frühe Überwachung auch optimiert werden. Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann somit zur Qualitätsbeurteilung und -Vorhersage im Rahmen der Herstellung einer Vielzahl von Getriebe komponenten eines Getriebekomponententyps dienen.
Der Begriff „Recheneinheit“ kann jeweils eine erforderliche Software um fassen.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.
Bevorzugt werden die einzelnen Getriebekomponenten, abhängig von der Einteilung in eine Klasse des Getriebekomponententyps, an einem für diese Klasse vorbestimmten Lagerplatz positioniert. Es kann somit eine Trennung der hergestellten Bauteile in Qualitätsklassen erfolgen, wobei die Bauteile der unterschiedlichen Qualitätsklassen und unterschiedli chen Lagerpositionen unterschiedlich weiter verwendet werden können.
Bevorzugt werden die einzelnen Getriebekomponenten, abhängig von der Einteilung in eine Klasse des Getriebekomponententyps, in einem für die Klasse vorbestimmten Getriebevorrichtungstyp verbaut. Beispielsweise können höherqualitative Bauteile in einem Getriebe eines höherqualitati- ven Fahrzeuges eingesetzt werden, und weniger qualitative Bauteile in einem Getriebe eines weniger qualitativen, kostengünstigeren Fahrzeuges.
Vorzugsweise erfolgt abhängig von der Auswertung der detektierten Schwingungen durch die auf der Recheneinheit installierten Software ein Eingriff in die Maschinen-Steuerung, beispielsweise einer SPS-Steuerung, der Fertigungsmaschine. Beispielsweise kann auf Basis der gemessenen Schwingungen an den aktuell gefertigten Bauteilen der Fertigungsprozess durch eine Erhöhung von diversen Fertigungsprozessparametern wie Drehzahlen, Vorschub optimiert werden und somit dynamisch die Quali tät oder Geschwindigkeit der Fertigung durch Modifikation der Ansteue rung der Fertigungsmaschine angepasst werden.
Die Einteilung der Getriebekomponenten von der Recheneinheit abhängig von den detektierten Schwingungen jeweils in eine von mindestens zwei Klassen des Getriebekomponententyps kann vorzugsweise abhängig vom Schwingungsverhalten an einer vorbestimmten Schwingungsfrequenz erfolgen, insbesondere abhängig von Beschleunigungsamplitudenwerten an einer vorbestimmten Schwingungsfrequenz erfolgen. Somit kann be vorzugt durch Auswertung einer einzigen Schwingungsfrequenz eine Klas sifizierung der gefertigten Getriebekomponente erfolgen, oder beispielswei se durch Auswertung von zwei oder mehreren Schwingungsfrequenzen.
Die detektierten Schwingungen und/oder eine Auswertung der detektier ten Schwingungen durch die Recheneinheit kann bevorzugt an einer An zeige, an einem beliebigen Human-Machine-Interface (HMI), dargestellt werden. Hierdurch kann durch einen Benutzer der Fertigungsprozess überwacht und gegebenenfalls durch Änderung der Steuerung der Ferti gungsmaschine optimiert werden und/ oder können einzelne Getriebe komponenten auch manuell ausgeschieden oder klassifiziert werden.
Bevorzugt sind zumindest zwei oder drei Schwingungssensoren an der Fertigungsmaschine angebracht und/oder weitere Sensoren, wie Druck-, Temperatur-, oder Durchflusssensoren, an der Fertigungsmaschine ange bracht, wobei mittels der Sensoren Eigenschaften - wie bestimmte Drü cke, Temperaturen oder Durchflüsse - während der Fertigung der Getrie bekomponenten in der Fertigungsmaschine detektiert werden, wobei die detektierten Eigenschaften jeweils von der Recheneinheit ausgewertet werden, wobei die Getriebekomponenten von der Recheneinheit abhängig von allen Eigenschaften jeweils in eine der mindestens zwei Klassen des Getriebekomponententyps eingeteilt werden. Die Klassifizierung der Ge triebekomponenten kann somit abhängig von den kombinierten Sensorer gebnissen von zumindest zwei Sensoren, beispielsweise von zumindest zwei Schwingungssensoren oder einem Schwingungssensor und einem anderen Sensortyp, erfolgen.
Der Schwingungssensor, oder mehrere Schwingungssensoren, sowie Sen soren anderen Typs, können bevorzugt an jeweils einer Werkstückauf nahme oder an einer Werkzeugaufnahme, insbesondere an einer Spindel oder einer Achse, der Fertigungsmaschine montiert sein. Mehrere Senso ren können an mehreren Aufnahmen, insbesondere an mehreren Spindeln oder Achsen einer Fertigungsmaschine angeordnet sein, beispielsweise ein Sensor an einer Schleifspindel, ein Sensor an einer Werkstückspindel und/oder ein Sensor an einer Spindel eines Abrichtrads.
Zwischen dem Schwingungssensor und der Recheneinheit ist bevorzugt eine Elektronikeinheit vorgesehen, wobei durch die Elektronikeinheit zu mindest eine A/D-Wandlung der Signale des Schwingungssensors erfolgen kann. Die Elektronikeinheit kann auch einer Signalverarbeitung und/oder Signalübertragung dienen.
Ein Schwingungsspektrum kann bevorzugt für jedes Bauteil gespeichert und archiviert werden, um Informationen über den allgemeinen Zustand der Fertigungsmaschine wie Verschleiß von Führungen, Achsen und Spindeln zu gewinnen. Hierdurch können etwaige Maschinenschäden frühzeitig erkannt und vorhergesagt werden, was die Planung und Einlei tung von entsprechenden Instandhaltungs- und Wartungsmaßnahmen ermöglicht, um Maschinenstillstände zu vermeiden und die Maschinen auslastung zu erhöhen und optimieren. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsge mäßen Verfahrens.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Auswertung in einer Recheneinheit im Rahmen eines erfindungsge mäßen Verfahrens gemäß Fig. 1.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Viel zahl von Getriebekomponenten A, B, C, D eines Getriebekomponenten typs, beispielsweise eines Zahnrades für ein Getriebe, schematisch darge stellt.
Die Getriebekomponenten A, B, C, D werden in einer Fertigungsmaschine F gefertigt, wobei die Fertigung insbesondere Schleifprozesse umfassen kann. An der Fertigungsmaschine F sind exemplarisch drei Schwingungs sensoren S angebracht, nämlich jeweils ein Schwingungssensor S an einer Schleifspindel, an einer Werkstückspindel und an einer Spindel eines Abrichtrads der Fertigungsmaschine F.
Mittels der Schwingungssensoren S werden Schwingungen während der Fertigung der Getriebekomponenten A, B, C, D in der Fertigungsmaschine F, an der jeweiligen Spindel oder Achse, detektiert. Die detektierten Schwingungen werden von einer Recheneinheit R ausge wertet, genauer von einer Programmlogik (Software) in der Recheneinheit R, und dabei die Getriebekomponenten A, B, C, D von der Recheneinheit R, abhängig von den detektierten Schwingungen, jeweils in eine von min destens zwei Klassen des Getriebekomponententyps eingeteilt.
Die Auswertung durch die Recheneinheit R zur Klasseneinteilung der Getriebekomponenten A, B, C, D ist in Fig. 2 dargestellt und wird dort näher beschrieben.
Zwischen den Schwingungssensoren S und der Recheneinheit R ist eine Elektronikeinheit E eingerichtet, wobei durch die Elektronikeinheit E eine A/D-Wandlung der Signale des Schwingungssensors S erfolgt und gege benenfalls weitere Signalverarbeitungsschritte.
Die Recheneinheit R ist auch mit einer Steuerung ST der Fertigungsma schine F verbunden, beispielsweise mit einer SPS (Speicherprogrammier bare Steuerung) zur Steuerung der Fertigungsmaschine, so dass abhängig von der Auswertung der detektierten Schwingungen durch die Rechenein heit R ein Eingriff in die Steuerung ST der Fertigungsmaschine F, zum Beispiel ein Maschinenstopp und/oder ein Ausschleusen des detektieren Bauteils in eine niO Bauteilablage, erfolgen kann.
Die detektierten Schwingungen und/oder eine Auswertung der detektier ten Schwingungen durch die Recheneinheit R können einem Benutzer beispielsweise an einer Anzeige dargestellt werden.
Die gefertigten Getriebekomponenten A, B, C, D werden in einer Bauteil beladung/Bauteilentladung BL aus der Fertigungsmaschine F entnommen und können abhängig von der Einteilung in eine Klasse des Getriebekom ponententyps, insbesondere von einer Qualitätsklasse, an einem für die Klasse vorbestimmten Lagerplatz L positioniert werden. Verschiedene La gerplätze für unterschiedliche Klassen von Getriebekomponenten A, B, C, D sind in Fig. 1 durch strichlierte Rechtecke angedeutet. Je nach Klasse einer Getriebekomponente A, B, C, D kann diese beispielsweise auch aus gesondert werden und keiner weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
Abhängig von der Einteilung in eine Klasse des Getriebekomponententyps, kann die Getriebekomponente A, B, C, D in einer Montage M in einem für die Klasse vorbestimmten Getriebevorrichtungstyp, zum Beispiel in einem Getriebe eines bestimmten Fahrzeugtyps, verbaut werden. Auch in der Montage M sind verschiedene Montagemöglichkeiten in unterschiedlichen Getriebevorrichtungstypen für unterschiedliche Klassen von Getriebekom ponenten A, B, C, D in Fig. 1 durch strichlierte Rechtecke angedeutet.
In Fig. 2 ist eine Auswertung in einer Recheneinheit R im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
Die an die Recheneinheit R übermittelten Schwingungen an einem Schwingungssensor S an der Fertigungsmaschine F während der Bearbei tung einer Getriebekomponente A, B, C, D sind in einem Diagramm dar gestellt, wobei auf der x-Achse die Frequenz in Hz dargestellt ist und auf der y-Achse die Beschleunigungsamplituden in Milli g, also in Tausendstel der Erdbeschleunigung g, dargestellt ist. Eine ähnliche Darstellung kann beispielsweise an einer Anzeige der Recheneinheit R einem Benutzer ange zeigt werden. Abhängig von dem ermittelten Schwingungsspektrum bei Fertigung der Getriebekomponente A, B, C, D kann die jeweilige Getriebe komponente A, B, C, D von der Recheneinheit R in eine von mindestens zwei Klassen des Getriebekomponententyps eingeteilt werden. Beispielsweise kann die Einteilung der Getriebekomponenten A, B, C, D von der Recheneinheit R abhängig vom Schwingungsverhalten bzw. der Schwingungsamplituden-Grenze an einer einzigen vorbestimmten Schwingungsfrequenz F 1 erfolgen - im Beispiel der Fig. 2 liegt die vorbe stimmte Schwingungsfrequenz Fl zur Einteilung der Getriebekomponen ten A, B, C, D bei 8000 Hz. Die erforderliche Frequenz oder Frequenzen zur Klasseneinteilung hängen dabei von verschiedenen Faktoren ab, wie der verwendeten Fertigungsmaschine F, dem gefertigten Getriebekompo nententyp, dem verwendeten Werkzeug, den aktuellen Fertigungspro zessparametern wie Drehzahlen, Vorschübe und der Art und Position der Schwingungssensoren S. Die Frequenzen zur Klasseneinteilung der Ge triebekomponenten A, B, C, D sind daher für eine jeweilige Anwendung zu bestimmen.
Abhängig vom Wert der Beschleunigung a an der vorbestimmten Frequenz Fl, oder an mehreren vorbestimmten Frequenzen, kann dann bei Über schreiten von festgelegten Grenzwerten X, Y, Z oder bei Vorliegen eines Beschleunigungswerts in einem bestimmten Intervall die Getriebekompo nente A, B, C, D in eine jeweilige Klasse eingeteilt werden und dement sprechend weiter verwendet oder ausgesondert werden.
Zusätzlich erhält man mit dem Schwingungsspektrum, welches auch für jedes Bauteil gespeichert und archiviert werden kann, Informationen über den allgemeinen Zustand der Fertigungsmaschine wie Verschleiß von Führungen, Achsen und Spindeln, wodurch etwaige Maschinenschäden frühzeitig erkannt und vorhergesagt werden können, was die Planung und Einleitung von entsprechenden Instandhaltungs- und Wartungsmaßnah men ermöglicht, um Maschinenstillstände zu vermeiden und die Maschi nenauslastung zu erhöhen und optimieren. Bezugszeichenliste
A, B, C, D Getriebekomponenten BL Bauteilbeladung/Bauteilentladung E Elektronikmodul F Fertigungsmaschine Fl vorbestimmte Schwingungsfrequenz L Lagerplatz M Montage R Recheneinheit S Schwingungssensor
ST Steuerung
X, Y, Z Grenzwerte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Getriebekomponenten (A, B, C, D) eines Getriebekomponententyps, wobei die Getriebe komponenten (A, B, C, D) in einer Fertigungsmaschine (F) gefertigt werden, wobei an der Fertigungsmaschine (F) zumindest ein Schwingungssensor (S) angebracht ist, wobei mittels des Schwin gungssensors (S) Schwingungen während der Fertigung der Getrie bekomponenten (A, B, C, D) in der Fertigungsmaschine (F) detektiert werden, wobei die detektierten Schwingungen jeweils von einer Re cheneinheit (R) ausgewertet werden, wobei die Getriebekomponen ten (A, B, C, D) von der Recheneinheit (R) abhängig von den detek tierten Schwingungen jeweils in eine von mindestens zwei Klassen des Getriebekomponententyps eingeteilt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass abhängig von der Einteilung in eine Klasse des Getriebekomponententyps, die Getriebekomponente (A, B, C, D) an einem für die Klasse vorbe stimmten Lagerplatz (L) positioniert wird.
3. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass abhängig von der Einteilung in eine Klasse des Getriebekomponententyps, die Getriebekomponente (A, B, C, D) in einem für die Klasse vorbe stimmten Getriebevorrichtungstyp verbaut wird.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass abhängig von der Auswertung der detektierten Schwingungen durch die Re cheneinheit (R) ein Eingriff in die Steuerung (ST) der Fertigungsma schine (F) erfolgt.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Eintei lung der Getriebekomponenten (A, B, C, D) von der Recheneinheit (R) abhängig von den detektierten Schwingungen jeweils in eine von mindestens zwei Klassen des Getriebekomponententyps, abhängig vom Schwingungsverhalten an einer vorbestimmten Schwingungs frequenz (Fl) erfolgt oder abhängig vom Schwingungsverhalten an mehreren vorbestimmten Schwingungsfrequenzen erfolgt, insbeson dere abhängig von Beschleunigungsamplitudenwerten an einer vor bestimmten Schwingungsfrequenz (Fl) oder an mehreren vorbe stimmten Schwingungsfrequenzen erfolgt.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die detek tierten Schwingungen und/oder eine Auswertung der detektierten Schwingungen durch die Recheneinheit (R), an einer Anzeige darge stellt werden.
7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest zwei oder drei Schwingungssensoren (S) an der Fertigungsmaschine (F) angebracht sind und/oder weitere Sensoren, wie Druck-, Tempe ratur-, oder Durchflusssensoren, an der Fertigungsmaschine (F) an- gebracht sind, wobei mittels der Sensoren (S) Eigenschaften wäh rend der Fertigung der Getriebekomponenten (A, B, C, D) in der Fer tigungsmaschine (F) detektiert werden, wobei die detektierten Ei genschaften jeweils von der Recheneinheit (R) ausgewertet werden, wobei die Getriebekomponenten (A, B, C, D) von der Recheneinheit
(R) abhängig von allen Eigenschaften jeweils in eine der mindestens zwei Klassen des Getriebekomponententyps eingeteilt werden.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Schwingungssensor (S) oder mehrere Schwingungssensoren (S) an jeweils einer Aufnahme, insbesondere an einer Spindel oder Achse, der Fertigungsmaschine (F) montiert sind.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen dem Schwingungssensor (S) und der Recheneinheit (R) eine Elektro nikeinheit (E) vorgesehen ist, wobei durch die Elektronikeinheit (E) zumindest eine A/D-Wandlung der Signale des Schwingungssensors
(S) erfolgt.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die detek tierten Schwingungen in Form eines Schwingungsspektrums für je des Bauteil gespeichert werden, wobei bevorzugt auf Basis der ge speicherten Schwingungsspektren von einer Steuerroutine oder ei nem Benutzer der Zustand der Fertigungsmaschine bestimmt wird.
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