WO2022053261A1 - Almen measuring apparatus with automatic identification of almen test strips - Google Patents

Almen measuring apparatus with automatic identification of almen test strips Download PDF

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WO2022053261A1
WO2022053261A1 PCT/EP2021/072671 EP2021072671W WO2022053261A1 WO 2022053261 A1 WO2022053261 A1 WO 2022053261A1 EP 2021072671 W EP2021072671 W EP 2021072671W WO 2022053261 A1 WO2022053261 A1 WO 2022053261A1
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measuring device
test strip
almen
measuring
test
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PCT/EP2021/072671
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Volker Schneidau
Daniel BRENDEBACH
Jörg BEHLER
Wolfgang Hennig
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Sentenso Gmbh
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Publication date
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Definitions

  • So-called Almen measuring devices are used to run in and check blasting processes, which are similar to the geometry of the component to be blasted and are equipped with test strip holders at several critical points.
  • the allocation of the individual Almen test strips to the various measuring points and their corresponding labeling is usually done by manually applying numbers, letters or a combination of both.
  • the pre-bending of the test strip before irradiation is usually also measured and calculated with the later deflection. This pre-bending is also usually noted manually on the test strip and/or in a list.
  • Almen gauges and Almen test strips are standardized according to the US American standard SAE J442. Test strips are divided into types N, A and C depending on their thickness. The procedure for determining the beam intensity is regulated in SAE J443. To do this, several test strips must be blasted with different blasting times and deflections in order to determine a so-called saturation curve from the course of which the so-called saturation point is determined, at which the deflection corresponds to the shot peening intensity.
  • test strips can be mixed up and the assignments of test strips and measuring point on the measuring device can be mixed up.
  • the object of the invention is to improve a measuring device for testing the intensity of a shotgun directed against a metal test strip (sheet) with a support that accommodates the test strip in such a way that the markings arranged on the test strip are read out and evaluated automatically and without errors.
  • the measuring device 8 has a vertical channel 15 through which a laser beam from a reading device 13 is guided upwards to the underside of the test strip 1 in order to detect identifiers applied to the test strip.
  • the Almen measuring device has a reading device for the automatic and unambiguous identification of individually marked Almen test strips.
  • the Almen test strips are printed with an individual wipe-proof label before use.
  • the identification consists, for example, of a consecutive multi-digit number within a production lot.
  • the test strip is printed with the same number on both sides, and the front and back are also given a unique identifier such as A and B, which can also be coded.
  • the identification is read out automatically and fail-safe.
  • the number is preferably read out in a computer-based, user-guided dialog, so that the individual Almen test strips can be assigned to the respective measuring point within the Almen measuring device with a low susceptibility to error.
  • the Almen measuring device preferably has a switchable electrically induced magnetization of the supports and/or the rear stops to support the secure placement of the test strip.
  • Magnetization of the supports is already known from patent 5297418, but this is permanent and cannot be switched, so that the disadvantage arises that distant particles stick to the supports as residues from the blasting process, where they get between the support and the underside of the test strip and thus falsify the support level and thus the measured value of the deflection.
  • the magnetization is switched via an electromagnet only when it is required, ie when the test strip is placed.
  • the magnetization can be switched on and off automatically, for example, via the electrical contact of the test strip with the supports and/or the rear stops. For this purpose, for example, a small DC voltage is applied to two pairs of supports or to the stops.
  • the conductive test strip acts as a switch that closes the circuit and thus activates the magnetization via an electrical circuit. When the test strip is removed, the circuit is opened again and the magnetization is switched off.
  • control unit links measured deflections of several test strips per measuring point with one another in order to generate and display a saturation curve internally or in the external evaluation unit and to calculate the intensity from it.
  • control unit or the external evaluation unit gives the user recommendations for the blasting times to be set in the process in order to obtain a saturation curve that conforms to the standard and is mathematically easy to evaluate with suitable support points.
  • the Almen measuring device is preferably equipped with additional devices for automated measurements.
  • the measuring device has a feed for one or more Almen test strips, which are moved to the measuring position by gravity or by a motor. After the measurement, the test strips are automatically moved to an output point. This eliminates potential errors caused by manual positioning of the check strip. In addition, the measurements are significantly accelerated.
  • the calibration standard for zero adjustment and, if necessary, the step gauge blocks can be integrated and automatically fed into the measurement.
  • the Almen measuring device is preferably equipped with a magazine for Almen test strips. The user can request a test strip at the push of a button with the help of the supply held in it and the aforementioned feed to the support position. This is automatically recorded by reading the code, linked to the measured pre-bend in the control unit and then output for use.
  • Test strip number 4 Repeat steps 2 to 3 with the number of Almen test strips required
  • the support receiving the test strip has contact points and/or stops that apply an electrical voltage, in particular a DC voltage, to the test strip, with the physical contact of the test strip with the support being recognizable via a resistance measuring circuit.
  • the measuring device has a feed for individual or multiple test strips.
  • the measuring device also has a magazine filled with test strips, from which the test strips are removed by a feed device and moved to the support will. In this case, the identifiers present on the test strip, in particular codes, are recorded during the removal and supply and transmitted to the computer unit.
  • the meter has a printer that applies the indicia to the test strips.
  • the test strip support includes means for creating a magnetic force to hold the test strip in place on the support.
  • the magnetic force is generated by a permanent magnet which can be moved into a position in which little or no magnetic effect is exerted on the test strip.
  • at least one electromagnet can also be arranged on, in particular, under the support, the circuit of which can be switched. The circuit can be closed by placing the test strip.
  • the step gauges are given unique identifiers or codes that differ from the identification of the Almen test mark, with the computer unit recognizing the respectively applied step gauge and comparing the measured value with the nominal value of the step gauge.

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Abstract

The invention relates to a measuring apparatus for testing the intensity of a shot jet against a test strip held in a holder by evaluating the bending of the test strip brought about by the shot jet, the test strip being received by a support of the measuring apparatus, and the measuring apparatus having a read device which detects the identifier applied to the test strip and forwards this identifier to a computing unit.

Description

Almen-Messgerät mit automatischer Identifizierung von Almen-Prüfstreifen Almen gauge with automatic identification of Almen check strips
Almen-Messgeräte werden zur Messung der Durchbiegung von Almen- Prüfstreifen beim Kugelstrahlen verwendet. Kugelstrahlen ist Strahlen mit kugelförmigen Körnern und dient dem Verfestigen von metallischen Bauteiloberflächen zur Erhöhung der Dauerfestigkeit der bestrahlten Bauteile. Almen-Prüfstreifen sind Blechabschnitte aus Federstahl, die in geeigneten Haltern eingespannt und dann einseitig bestrahlt werden. Nach dem Ausspannen wird die Durchbiegung im Almen-Messgerät gemessen, um die sogenannte Intensität des Kugelstrahls zu bestimmen, die vor allem von der Größe und Härte der Strahlkugeln sowie von Aufprallgeschwindigkeit und Aufprallwinkel abhängen. Diese Prüfprozedur wird vor dem Strahlen von Bauteilen wie zum Beispiel in der Luftfahrtindustrie und auch in regelmäßigen Abständen zur Prüfung von Maschineneinstellungen genutzt. Sie ist sehr wichtig, um die korrekte Durchführung eines einmal festgelegten Strahlprozesses zu überprüfen, um so die gewünschten dynamischen Festigkeitseigenschaften und damit die erforderliche Lebensdauer von Bauteilen abzusichern. Almen gauges are used to measure the deflection of Almen test strips during shot peening. Shot blasting is blasting with spherical grains and is used to harden metal component surfaces to increase the fatigue strength of the blasted components. Almen test strips are sheet metal sections made of spring steel, which are clamped in suitable holders and then irradiated on one side. After unclamping, the deflection is measured in the Almen measuring device in order to determine the so-called intensity of the shot peening, which primarily depends on the size and hardness of the shot peening, as well as the impact speed and angle. This test procedure is used before components are blasted, for example in the aviation industry, and also at regular intervals to check machine settings. It is very important in order to check that a blasting process, once it has been defined, has been carried out correctly in order to ensure the desired dynamic strength properties and thus the required service life of components.
Zum Einfahren und Überprüfen von Strahlprozessen werden sogenannte Almen- Messvorrichtungen verwendet, die der Geometrie des zu strahlenden Bauteils ähneln und an mehreren versagenskritischen Stellen mit Prüfstreifenhaltern ausgerüstet werden. Die Zuordnung der einzelnen Almen-Prüfstreifen zu den verschiedenen Messstellen und deren entsprechende Kennzeichnung erfolgt meist durch händisches Aufbringen von Nummern, Buchstaben oder einer Kombination von beiden. Zur Erhöhung der Genauigkeit des Messergebnisses wird meist auch die Vorbiegung des Prüfstreifens vor der Bestrahlung gemessen und mit der späteren Durchbiegung verrechnet. Auch diese Vorbiegung wird meist händisch auf dem Prüfstreifen und/oder in einer Liste vermerkt. So-called Almen measuring devices are used to run in and check blasting processes, which are similar to the geometry of the component to be blasted and are equipped with test strip holders at several critical points. The allocation of the individual Almen test strips to the various measuring points and their corresponding labeling is usually done by manually applying numbers, letters or a combination of both. To increase the accuracy of the measurement result, the pre-bending of the test strip before irradiation is usually also measured and calculated with the later deflection. This pre-bending is also usually noted manually on the test strip and/or in a list.
Almen-Messgeräte und Almen-Prüfstreifen sind nach dem US-amerikanischen Standard SAE J442 genormt. Prüfstreifen werden je nach Dicke in die Typen N, A und C unterschieden. Die Vorgehensweise zur Bestimmung der Strahlintensität ist in der SAE J443 geregelt. Dazu müssen mehrere Prüfstreifen mit verschiedenen Strahlzeiten und Durchbiegungen gestrahlt werden, um daraus eine sogenannte Sättigungskurve zu bestimmen, aus deren Verlauf der sogenannte Sättigungspunkt bestimmt wird, an dem die Durchbiegung der Kugelstrahlintensität entspricht. Almen gauges and Almen test strips are standardized according to the US American standard SAE J442. Test strips are divided into types N, A and C depending on their thickness. The procedure for determining the beam intensity is regulated in SAE J443. To do this, several test strips must be blasted with different blasting times and deflections in order to determine a so-called saturation curve from the course of which the so-called saturation point is determined, at which the deflection corresponds to the shot peening intensity.
Almen-Prüfstreifen werden in verschiedene Qualitätsklassen für Form- und Härtetoleranzen eingeteilt, um unterschiedlichen Anforderungen aus den Industriebereichen Rechnung zu tragen. Almen-Messgeräte sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Gemäß der SAE J442 verfügen sie im Wesentlichen über eine Auflagefläche für den Prüfstreifen aus vier im Rechteck angeordneten Kugeln oder Kugelköpfen, zwei rückwärtigen Anschlagbolzen sowie einem unter der Auflageebene liegenden Messtaster, dessen Messspitze mittig zwischen den Kugeln angeordnet ist und die Durchbiegung des Prüfstreifens zwischen der Auflageebene und der Mitte des Prüfstreifens erfasst. Vor jedem Einsatz muss ein Nullabgleich des Messsystems durchgeführt werden. Dazu wird ein ebenes Kalibriernormal anstelle des Almen-Prüfstreifens verwendet. Das Auflegen von Prüfstreifen und Kalibriernormal erfolgt manuell und muss durch den Benutzer gewissenhaft durchgeführt werden, um Messfehler zu vermeiden. Das weitere, meist nicht digitalisierte Verarbeiten der Messwerte ist ebenfalls fehleranfällig, da Ablese- und Übertragungsfehler nicht ausgeschlossen werden können. Almen test strips are divided into different quality classes for shape and hardness tolerances in order to take into account different requirements from the industrial sectors. Almen measuring devices are known in various designs. According to SAE J442, they essentially have a contact surface for the test strip consisting of four balls or ball heads arranged in a rectangle, two rear stop bolts and a measuring probe below the contact surface, the measuring tip of which is arranged in the middle between the balls and the deflection of the test strip between the contact surface and the center of the check strip. Before each use, the measuring system must be zeroed. A flat calibration standard is used instead of the Almen test strip. The test strips and calibration standard are placed manually and must be carried out conscientiously by the user in order to avoid measurement errors. The further, mostly non-digitized processing of the measured values is also error-prone, since reading and transmission errors cannot be ruled out.
Die verwendeten Prüfstreifen sind meist mit einer Los- bzw. Lot- oder Chargennummer versehen, die beidseitig aufgedruckt wird. Da die Bestrahlung immer nur auf einer der beiden Seiten erfolgt, bleibt die Rückseite unversehrt und die Beschriftung damit lesbar. Die Hersteller erstellen je Los ein Zertifikat, um verschiedene Daten wie Werkstoff, Härte und geometrische Toleranzen zu dokumentieren, die Einfluss auf die Durchbiegung und damit auf das Messergebnis haben können. Mit Hilfe der gedruckten Losnummer kann jeder Prüfstreifen eindeutig auf das Los zurückgeführt werden. Diese Rückverfolgbarkeit ist eine wichtige Anforderung aus denThe test strips used are usually provided with a batch or batch number that is printed on both sides. Since the irradiation only ever takes place on one of the two sides, the back remains intact and the labeling is therefore legible. The manufacturers create a certificate for each lot in order to provide various data such as material, hardness and geometric tolerances document that can influence the deflection and thus the measurement result. With the help of the printed lot number, each test strip can be clearly traced back to the lot. This traceability is an important requirement from the
Qualitätsmanagementsystemen von Anwendern z.B. aus der Luftfahrtindustrie. Quality management systems from users, e.g. from the aviation industry.
Aus der oben beschriebenen Vorgehensweise erwachsen jedoch verschiedene Nachteile, die zu fehlerhaften Messergebnissen führen können: However, the procedure described above has various disadvantages that can lead to incorrect measurement results:
- Das händische Beschriften von Prüfstreifen kann zu schlecht lesbaren Zeichen führen, da die Kennzeichnung verwischen kann, das Schreiben auf der kleinen Fläche schwierig auszuführen ist, nur ein eng begrenzter Platz zur Verfügung steht und die Beschriftung nur kleine Zeichen erlaubt. - Writing on test strips by hand can result in characters that are difficult to read, since the marking can be blurred, writing on the small area is difficult, only limited space is available and the writing only allows small characters.
- Beim Übertragen der Messergebnisse in Listen oder Computersysteme können Prüfstreifen verwechselt werden und damit Zuordnungen von Prüfstreifen und Messstelle an der Messvorrichtung vertauscht werden. - When the measurement results are transferred to lists or computer systems, test strips can be mixed up and the assignments of test strips and measuring point on the measuring device can be mixed up.
- Das Verrechnen von Vorbiegungen kann vergessen werden, oder es können Werte vertauscht werden. - The offsetting of pre-bends can be forgotten, or values can be mixed up.
Fehlerhafte Messwerte werden im besten Falle entdeckt, wenn ungewöhnliche Werte auftreten. Im ungünstigsten Fall werden fehlerhafte Messwerte nicht entdeckt und ein fehlerhaft eingestellter Kugelstrahlprozess nicht erkannt. Dies wiederum kann zum Ausfall von gestrahlten Teilen führen, was zum Beispiel bei kritischen Bauteilen an Flugzeugen erhebliche Gefährdungen der Sicherheit zur Folge haben kann. Incorrect measured values are best discovered when unusual values occur. In the worst case, erroneous measured values are not discovered and an incorrectly set shot peening process is not recognized. This in turn can lead to the failure of blasted parts, which can result in significant safety hazards, for example in the case of critical components on aircraft.
Ein einzelner Hersteller bestimmt die Vorbiegung der Almen-Prüfstreifen bereits nach der Produktion und druckt die entsprechenden Werte vor Auslieferung beidseitig auf die Prüfstreifen auf. Der Nachteil dieser Vorgehensweise ist, dass der Anwender sich nicht auf diesen Wert verlassen kann, da thermische und mechanische Einflüsse sowie Lagerbedingungen und Lagerzeiten die Vorbiegung verändern können. Im besten Falle würde ein Anwender die Werte grundsätzlich überprüfen, oder der Wert wird nicht geprüft und entspricht dennoch dem wahren Wert zum Zeitpunkt der Messung. Im ungünstigsten Fall verlässt sich der Anwender auf die aufgedruckten Werte, die aber nicht der Realität entsprechen und erzeugt dabei einen Messfehler, da die Vorbiegung nicht korrekt mit der gemessenen Durchbiegung nach dem Strahlen verrechnet werden kann. A single manufacturer determines the pre-bending of the Almen test strips after production and prints the corresponding values on both sides of the test strips before delivery. The disadvantage of this approach is that the user cannot rely on this value, since thermal and mechanical influences as well as storage conditions and storage times can change the pre-bending. In the best case, a user would always check the values, or the value is not checked and corresponds nevertheless the true value at the time of measurement. In the worst case, the user relies on the printed values, which, however, do not correspond to reality and thus generate a measurement error, since the pre-bending cannot be correctly offset against the measured deflection after blasting.
Darüber hinaus erlaubt die gemäß dem Stand der Technik mögliche Rückverfolgbarkeit zum Los keine eindeutige Identifizierung von einzelnen Almen-Prüfstreifen, um diese auch nach dem Strahlen noch zweifelsfrei und eindeutig einzelnen Strahlprozeduren und Messstellen zuordnen zu können. In addition, the traceability to the lot that is possible according to the state of the art does not allow a clear identification of individual Almen test strips, in order to be able to assign them unequivocally and clearly to individual blasting procedures and measuring points even after blasting.
Das Almen-Messgerät verfügt im Wesentlichen über eine Auflagefläche für den Prüfstreifen aus vier im Rechteck angeordneten Kugeln oder Kugelköpfen, zwei rückwärtigen Anschlagbolzen sowie einem unter der Auflageebene liegenden Messtaster, dessen Messspritze mittig zwischen den Kugeln angeordnet ist und die Durchbiegung des Prüfstreifens zwischen der Auflageebene und der Mitte des Prüfstreifens erfasst. Von jedem Einsatz wird ein Nullabgleich des Messsystems durchgeführt. Dazu wird ein ebenes Kalibriernormal anstelle des Almen-Prüfstreifens verwendet. The Almen measuring device essentially has a contact surface for the test strip consisting of four balls or ball heads arranged in a rectangle, two rear stop bolts and a measuring probe below the contact level, whose measuring syringe is arranged in the middle between the balls and the deflection of the test strip between the contact level and the center of the check strip. A zero adjustment of the measuring system is carried out after each use. A flat calibration standard is used instead of the Almen test strip.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Messgerät zum Testen der Intensität eines gegen einen metallenen Prüfstreifen (Blech) gerichteten Kugelstrahls mit einer den Prüfstreifen aufnehmenden Auflage so zu verbessern, dass die auf den Prüfstreifen angeordneten Kennzeichnungen automatisch und fehlerfrei ausgelesen und ausgewertet werden. The object of the invention is to improve a measuring device for testing the intensity of a shotgun directed against a metal test strip (sheet) with a support that accommodates the test strip in such a way that the markings arranged on the test strip are read out and evaluated automatically and without errors.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Messgerät eine Lesevorrichtung aufweist, die auf dem Prüfstreifen aufgebrachte Kennzeichen erfasst und an eine Rechnereinheit weiterleitet. According to the invention, this object is achieved in that the measuring device has a reading device that detects identifiers applied to the test strip and forwards them to a computer unit.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt und werden im Folgenden in Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die erfinderischen Lösungen sind teilweise in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 Vorder- und Rückseite eines Prüfstreifens (Prüfstreifens), Advantageous refinements of the invention are listed in the subclaims and are described in more detail below in the form of exemplary embodiments. The inventive solutions are partially shown in the drawings. Show it Fig. 1 Front and back of a test strip (test strip),
Fig. 2 Maßblock zum Nullabgleich (Kalibriernormal), Fig. 2 Measuring block for zero adjustment (calibration standard),
Fig. 3 Maßblock mit definierter Nuttiefe (Stufenendmaß), Fig. 3 Dimension block with defined groove depth (stepped gauge block),
Fig. 4 ein das Bauteil repräsentierendes Teil mit Prüfstreifenhaltern, 4 shows a part representing the component with test strip holders,
Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Messgerät mit einer Auswerteeinheit auf einer Standfläche, 5 shows a measuring device according to the invention with an evaluation unit on a stand,
Fig. 6 das Messgerät nach Fig. 5 mit abgenommener, vorderer Abdeckfläche, 6 shows the measuring device according to FIG. 5 with the front cover surface removed,
Fig. 7 den oberen Bereich des Messgerätes nach Fig. 6 mit teilweisem Schnitt, 7 shows the upper area of the measuring device according to FIG. 6 with a partial section,
Fig. 8 den oberen Bereich des Messgerätes mit senkrechtem Schnitt, 8 shows the upper area of the measuring device with a vertical section,
Fig. 9 den oberen Bereich des Messgerätes mit Laserabtaster/3D-Scanner. 9 shows the upper area of the measuring device with a laser scanner/3D scanner.
In Fig. 1 ist der Prüfstreifen (Messstreifen) 1 in Vorder- und Rückseite dargestellt mit Kennzeichen 2 auf der Vorder- und Rückseite und jeweils einem Matrixcode 3 an einem Ende des Prüfstreifens. Ferner wird ein Maßblock 4 verwendet zum Nullabgleich, siehe Fig. 2. Der Maßblock weist in Fig. 3 eine Nut 5 auf, die eine definierte Nuttiefe besitzt als Stufenendmaß. In Fig. 1, the test strip (measuring strip) 1 is shown in the front and back with identification 2 on the front and back and a matrix code 3 at one end of the test strip. Furthermore, a measuring block 4 is used for zero adjustment, see FIG. 2. The measuring block has a groove 5 in FIG. 3, which has a defined groove depth as a step gauge block.
Zum Bestrahlen des Prüfstreifens 1 mit dem Kugelstrahl wird der Prüfstreifen auf einem Halter 7a befestigt, der an verschiedenen Stellen an einem Bauteil 6 befestigt wird, das das zu bestrahlende Teil repräsentiert, siehe Fig. 4. In order to irradiate the test strip 1 with the shot peening, the test strip is fixed on a holder 7a which is fixed at various points on a component 6 representing the part to be blasted, see Fig. 4.
Der bestrahlte Prüfstreifen 1 wird auf den Halter 7 eines Almen-Messgerätes 8 aufgelegt, siehe Fig. 5. Hierzu weist der Halter 7 Kugelauflagen 11 auf, auf die der Prüfstreifen 1 gelegt wird, um die durch das Kugelstrahlen erzeugte Wölbung zu messen. Der Halter 7 weist zudem seitliche Anschläge 10 auf, zwischen denen der Prüfstreifen 1 gehalten ist. The irradiated test strip 1 is placed on the holder 7 of an Almen measuring device 8, see FIG. 5. For this purpose, the holder 7 has ball supports 11 on which the test strip 1 is placed to avoid the curvature produced by the shot peening to eat. The holder 7 also has lateral stops 10 between which the test strip 1 is held.
Das Messgerät 8 besitzt einen senkrecht arbeitenden Messtaster 12 (Fig. 8), der an der Unterseite des Prüfstreifens 1 die durch den Kugelstrahl erzeugte Durchbiegung des Prüfstreifens misst. Der erfasste Wert wird einer Auswerteeinheit 9 übergeben, die an dem Messgerät 8 befestigt ist. Eine Standfläche 10 sichert das Messgerät 8. The measuring device 8 has a vertically operating probe 12 (FIG. 8) which, on the underside of the test strip 1, measures the deflection of the test strip caused by the shot peening. The recorded value is transferred to an evaluation unit 9 which is attached to the measuring device 8 . A base 10 secures the measuring device 8.
Ferner weist das Messgerät 8 einen senkrechten Kanal 15 auf, durch das ein Laserstrahl einer Lesevorrichtung 13 nach oben zur Unterseite des Prüfstreifens 1 geführt ist, um auf dem Prüfstreifen aufgebrachte Kennzeichen zu erfassen. Furthermore, the measuring device 8 has a vertical channel 15 through which a laser beam from a reading device 13 is guided upwards to the underside of the test strip 1 in order to detect identifiers applied to the test strip.
Das erfindungsgemäße Almen-Messgerät verfügt über eine Lesevorrichtung zur automatischen und eindeutigen Identifizierung individuell gekennzeichneter Almen-Prüfstreifen. Die Almen-Prüfstreifen werden dazu vor dem Einsatz mit einer individuellen wischfesten Kennzeichnung bedruckt. Die Kennzeichnung besteht zum Beispiel aus einer laufenden mehrstelligen Nummer innerhalb eines Produktionsloses. Der Prüfstreifen wird beidseitig mit der identischen Nummer bedruckt, zusätzlich erhalten die Vorder- und Rückseite eine eindeutige Kennzeichnung wie zum Beispiel A und B, die ebenfalls codiert werden kann. The Almen measuring device according to the invention has a reading device for the automatic and unambiguous identification of individually marked Almen test strips. For this purpose, the Almen test strips are printed with an individual wipe-proof label before use. The identification consists, for example, of a consecutive multi-digit number within a production lot. The test strip is printed with the same number on both sides, and the front and back are also given a unique identifier such as A and B, which can also be coded.
Die Kennzeichnung der Prüfstreifen zur eindeutigen Identifizierung erfolgt alternativ oder zusätzlich durch eine Codierung, die automatisch besser gelesen werden kann. In dem Code werden die Losnummer und die laufende Nummer innerhalb des Produktionsloses verschlüsselt. Zusätzlich werden verfügbare Informationen wie zum Beispiel Hersteller, Produktionsdatum, Prüfstreifentyp und Qualitätsklasse uncodiert und/oder codiert aufgebracht. Der Code wird als eindimensionaler Code (z.B. Barcode) oder als zweidimensionaler Code (z.B. DataMatrix, QR) ausgeführt. Die auszulesende Nummer bzw. der auszulesende Code wird an einer definierten Stelle des Almen-Prüfstreifens aufgebracht, der zur Position des Lesekopfes am Almen-Messgerät passt. Die Lesevorrichtung 13 des Almen-Messgerätes liest die Codierung und/oder gegebenenfalls auch die Nummerierung automatisch aus, während der Almen- Prüfstreifen 1 auf das Messgerät 8 aufgelegt ist. Gleichzeitig wird der Messwert des Messtasters erfasst. Eine rechnergestützte Steuereinheit 9 verarbeitet die Daten, zeigt diese auf einer Anzeigeeinheit an und gibt sie bei Bedarf an ein zusätzliches internes oder externes System zur Datenverarbeitung digitalisiert weiter. Die erfindungsgemäße Ausführung bietet folgende entscheidende Vorteile: Alternatively or additionally, the test strips are marked for clear identification by means of a code that is automatically easier to read. The lot number and the serial number within the production lot are encrypted in the code. In addition, available information such as manufacturer, production date, test strip type and quality class is applied uncoded and/or coded. The code is executed as a one-dimensional code (e.g. barcode) or as a two-dimensional code (e.g. DataMatrix, QR). The number or code to be read is applied to a defined point on the Almen test strip that matches the position of the read head on the Almen measuring device. The reading device 13 of the Almen measuring device automatically reads the coding and/or possibly also the numbering while the Almen test strip 1 is placed on the measuring device 8 . At the same time, the measured value of the probe is recorded. A computer-aided control unit 9 processes the data, displays them on a display unit and, if necessary, forwards them in digitized form to an additional internal or external system for data processing. The design according to the invention offers the following decisive advantages:
- Die Kennzeichnung wird automatisch und fehlersicher ausgelesen. - The identification is read out automatically and fail-safe.
- Zusätzlich erlaubt eine Kennzeichnung mit laufenden Nummern innerhalb des Loses jederzeit eine eindeutige Identifizierung des Prüfstreifens auch ohne Lesevorrichtung. - In addition, marking with serial numbers within the batch allows the test strip to be clearly identified at any time, even without a reading device.
- Vorzugsweise erfolgt das Auslesen der Nummer in einem rechnerbasierten benutzergeführten Dialog, so dass der einzelne Almen-Prüfstreifen der jeweiligen Messstelle innerhalb der Almen-Messvorrichtung mit geringer Fehleranfälligkeit zugeordnet werden kann. - The number is preferably read out in a computer-based, user-guided dialog, so that the individual Almen test strips can be assigned to the respective measuring point within the Almen measuring device with a low susceptibility to error.
- Die gemessenen Vorbiegungen der Prüfstreifen vor dem Strahlen können dem einzelnen Prüfstreifen eindeutig zugeordnet werden; damit können die Werte der Vorbiegung fehlersicher und gegebenenfalls automatisiert verrechnet werden. Dadurch entfällt auch die fehleranfällige Nutzung von Vorbiegungswerten, die vom Hersteller bereits vor der Auslieferung auf die Prüfstreifen gedruckt werden. - The measured pre-bends of the test strips before blasting can be clearly assigned to the individual test strips; this allows the values of the pre-bending to be calculated in a fail-safe and, if necessary, automated manner. This also eliminates the error-prone use of pre-bend values that are printed on the test strips by the manufacturer before delivery.
- Der ausgelesene Messwert der Durchbiegung wird nach dem Strahlen dem Prüfstreifen mit seiner individuellen Nummer (Losnummer und laufende Nummer) eindeutig zugeordnet. - After blasting, the measured value of the deflection is clearly assigned to the test strip with its individual number (batch number and sequential number).
- Die ausgelesenen Messwerte werden je Prüfstreifen nach dem Strahlen in eine rechnerbasierte Tabelle bzw. ein Datenbanksystem zur Protokollierung, Auswertung, Dokumentation und Archivierung fehlersicher und gegebenenfalls automatisiert übertragen. - After blasting, the measured values read out for each test strip are transferred to a computer-based table or a database system for logging, evaluation, documentation and archiving in a fail-safe and, if necessary, automated manner.
Zusätzlich zum Prinzip der fehlersicheren Identifizierung von Almen-Prüfstreifen verfügt das Almen-Messgerät vorzugsweise über folgende weitere Eigenschaften, die die Handhabbarkeit verbessern. Die Steuer- und Anzeigeeinheit wird dazu genutzt, den Anwender auf den erforderlichen Nullabgleich bei Einschalten des Almen-Messgerätes hinzuweisen und nach einer einzustellenden Periode zu wiederholen. Dazu erhält das Kalibriernormal zum Nullabgleich eine eindeutige Kennzeichnung bzw. Codierung, die sich von der Kennzeichnung der Almen-Prüfstreifen unterscheidet. Das Almen-Messgerät erkennt das Kalibriernormal und kann die Anzeige automatisch auf Null abgleichen. Mit dieser Vorgehensweise wird sichergestellt, dass der Anwender den für eine genaue Messung erforderlichen Nullabgleich nicht vergessen kann. Damit wird eine typische Fehlerquelle eliminiert. Darüber hinaus kann über die Identifizierung des Kalibriernormals auch dessen Fälligkeit für die turnusmäßige Überprüfung im Rahmen des Messmittelmanagements erkannt und ausgegeben werden. In addition to the principle of fail-safe identification of Almen test strips, the Almen measuring device preferably has the following additional properties that improve handling. The control and display unit is used to inform the user of the required zero adjustment when switching on the Almen measuring device and to repeat it after a period that can be set. For this purpose, the calibration standard for zeroing is given a clear identification or code that differs from the identification of the Almen test strips. The Almen measuring device recognizes the calibration standard and can automatically zero the display. This procedure ensures that the user cannot forget to perform the zero adjustment required for an accurate measurement. This eliminates a typical source of error. In addition, by identifying the calibration standard, its due date for the regular check as part of measuring equipment management can be recognized and output.
Die Steuer- und Anzeigeeinheit können auch dazu genutzt werden, den Anwender auf die erforderliche Kalibrierung des Almen-Messgerätes schon vor Ablauf der einzustellenden Kalibrierfrist hinzuweisen. Für die Kalibrierung bieten sich zum Beispiel so genannte Stufenendmaße gemäß US-Patent 5780714 an, die auf das Messgerät aufgelegt werden und in der Tiefe gestufte und definierte Nuten aufweisen, um so unterschiedliche Durchbiegungen eines Almen- Prüfstreifens zu simulieren. Verfügt der Anwender über diese Stufenendmaße, kann er selbst eine Kalibrierung durchführen, ohne das Messgerät an eine Kalibrierstelle einsenden zu müssen. Dazu erhalten alle Stufenendmaße eine eindeutige Kennzeichnung bzw. Codierung, die sich von der Kennzeichnung der Almen-Prüfstreifen unterscheidet. Das Almen-Messgerät erkennt das jeweilig aufgelegte Stufenendmaß und vergleicht den Messwert mit dem Nominalwert des Stufenendmaßes. Mit dieser Vorgehensweise wird sichergestellt, dass der Anwender die Kalibrierung benutzergeführt und sicher durchführen kann. Darüber hinaus kann über die Identifizierung der Stufenendmaße auch deren Fälligkeit für die turnusmäßige Überprüfung im Rahmen des Messmittelmanagements erkannt und ausgegeben werden. The control and display unit can also be used to inform the user that the Almen measuring device needs to be calibrated before the calibration period to be set has expired. So-called step gauge blocks according to US patent 5780714, for example, are suitable for calibration, which are placed on the measuring device and have stepped and defined grooves in depth in order to simulate different deflections of an Almen test strip. If the user has these step gauge blocks, he can carry out a calibration himself without having to send the measuring device to a calibration center. For this purpose, all step gauges are given a clear identification or code, which differs from the identification of the Almen test strips. The Almen measuring device recognizes the respective step gauge and compares the measured value with the nominal value of the step gauge. This procedure ensures that the user can carry out the calibration in a user-guided and safe manner. In addition, by identifying the step gauges, their due date for the regular inspection as part of the measuring equipment management can be recognized and output.
Das erfindungsgemäße Almen-Messgerät verfügt vorzugsweise über eine schaltbare elektrisch induzierte Magnetisierung der Auflagen und/oder der rückwärtigen Anschläge, um die sichere Auflage des Prüfstreifens zu unterstützen. Aus dem Patent 5297418 ist zwar bereits eine Magnetisierung der Auflagen bekannt, diese ist jedoch dauerhaft und nicht schaltbar, so dass der Nachteil entsteht, dass ferntische Partikel als Rückstände aus dem Strahlprozess an den Auflagen heften, dort zwischen die Auflage und die Unterseite des Prüfstreifens gelangen und so die Auflageebene und damit den Messwert der Durchbiegung verfälschen. The Almen measuring device according to the invention preferably has a switchable electrically induced magnetization of the supports and/or the rear stops to support the secure placement of the test strip. Magnetization of the supports is already known from patent 5297418, but this is permanent and cannot be switched, so that the disadvantage arises that distant particles stick to the supports as residues from the blasting process, where they get between the support and the underside of the test strip and thus falsify the support level and thus the measured value of the deflection.
In einer erweiterten erfindungsgemäßen Ausführung wird die Magnetisierung über einen Elektromagneten nur dann geschaltet, wenn sie benötigt wird, also dann, wenn der Prüfstreifen aufgelegt wird. Die Ein- und Ausschaltung der Magnetisierung kann zum Beispiel automatisch über den elektrischen Kontakt des Prüfstreifens mit den Auflagen und/oder den rückwärtigen Anschlägen erfolgen. Dazu wird zum Beispiel eine kleine Gleichspannung an zwei paarweisen Auflagen bzw. an den Anschlägen angelegt. Der leitfähige Prüfstreifen fungiert als Schalter, der den Stromkreis schließt und damit über eine elektrische Schaltung die Magnetisierung aktiviert. Bei Entnahme des Prüfstreifens wird der Stromkreis wieder geöffnet und die Magnetisierung abgeschaltet. In an expanded embodiment of the invention, the magnetization is switched via an electromagnet only when it is required, ie when the test strip is placed. The magnetization can be switched on and off automatically, for example, via the electrical contact of the test strip with the supports and/or the rear stops. For this purpose, for example, a small DC voltage is applied to two pairs of supports or to the stops. The conductive test strip acts as a switch that closes the circuit and thus activates the magnetization via an electrical circuit. When the test strip is removed, the circuit is opened again and the magnetization is switched off.
In einer weiteren Ausführung wird die magnetische Kraft durch einen Permanentmagneten erzeugt, der in eine Stellung verschiebbar ist, in der keine oder nur eine geringe magnetische Wirkung auf den Prüfstreifen ausgeübt wird. In a further embodiment, the magnetic force is generated by a permanent magnet which can be moved into a position in which little or no magnetic effect is exerted on the test strip.
Eine weitere Ausführung des Almen-Messgerätes verfügt ebenfalls über Auflagen und/oder Anschläge, an die eine Gleichspannung angelegt wird. Die Auflagen bzw. Anschläge sind mit einem Widerstands-Messkreis verbunden, die den physischen Kontakt des Prüfstreifens auf den Auflagen bzw. an den Anschlägen erkennt. Über eine Widerstandsmessung kann ein ordnungsgemäßes Auf- bzw. Anliegen erkannt werden, indem ein Maximalwert der entsprechenden Kontaktwiderstände nicht überschritten werden darf. Wird der Maximalwert überschritten, erfolgt eine Fehlermeldung an den Benutzer, der die Auf- bzw. Anlage korrigieren kann. Damit wird die Fehleranfälligkeit der Messung erheblich verringert. Zur Erhöhung der Lebensdauer der verschleißbeanspruchten Kugelauflagen bzw. Kugelköpfe sowie Anschlagbolzen sind diese vorzugsweise aus Hartmetall ausgeführt. Another version of the Almen measuring device also has supports and/or stops to which a DC voltage is applied. The pads or stops are connected to a resistance sensing circuit that detects the physical contact of the test strip on the pads or stops. Proper attachment or contact can be detected by measuring the resistance, in that a maximum value of the corresponding contact resistances must not be exceeded. If the maximum value is exceeded, an error message is sent to the user, who can correct the installation or system. This significantly reduces the susceptibility to error in the measurement. To increase the service life of the ball supports or ball heads and stop bolts that are subject to wear and tear, these are preferably made of hard metal.
Anstelle des mechanischen Messtasters wird alternativ ein berührungsloses, lasergestütztes, induktives oder kapazitives Abstandsmesssystem eingesetzt. Damit werden mechanische Einflüsse, dadurch bedingte Fehlermöglichkeiten und Verschleiß an beweglichen Teilen eliminiert. Instead of the mechanical probe, a non-contact, laser-supported, inductive or capacitive distance measuring system is used as an alternative. This eliminates mechanical influences, the potential for errors and wear and tear on moving parts.
Anstelle des mechanischen Messtasters 12 wird alternativ ein 3D-Scanner eingesetzt, der die Form des Almen-Prüfstreifens durch Abscannen von oben dreidimensional erfasst. In der Steuereinheit wird aus der Form die Durchbiegung am Mittelpunkt errechnet. Aus der Form insgesamt werden gegebenenfalls weitere Informationen abgeleitet. Instead of the mechanical probe 12, a 3D scanner is used as an alternative, which captures the shape of the Almen test strip three-dimensionally by scanning from above. The deflection at the center point is calculated from the shape in the control unit. If necessary, further information is derived from the shape as a whole.
Das erfindungsgemäße Almen-Messgerät wird vorzugsweise um eine zusätzliche interne oder externe rechnerbasierte Auswerteeinheit zur Erfassung und Verarbeitung von Prüfstreifennummern, Messstellen an der Almen- Messvorrichtung sowie der Messwerte der Durchbiegung vor und nach dem Strahlen erweitert. Mit diesem System entsteht eine durchgängige Rückverfolgbarkeit und weitgehend fehlersichere Verwendung von Almen- Prüfstreifen. Eine sinnvolle Vorgehensweise bei der Messprozedur ist folgendermaßen strukturiert: The Almen measuring device according to the invention is preferably expanded by an additional internal or external computer-based evaluation unit for recording and processing test strip numbers, measuring points on the Almen measuring device and the measured values of the deflection before and after blasting. This system creates a continuous traceability and largely error-proof use of Almen test strips. A sensible approach to the measurement procedure is structured as follows:
1 Definition der Almen-Messvorrichtung mit der Anzahl der zu prüfenden Messstellen 1 Definition of the Almen measuring device with the number of measuring points to be checked
2 Vorgabe der eindeutig identifizierbaren Messstelle innerhalb der Almen- Messvorrichtung 2 Specification of the clearly identifiable measuring point within the Almen measuring device
3 Auflegen des einzelnen Prüfstreifens auf das Almen-Messgerät 3 Place the single check strip on the Almen gauge
4 Automatisches Auslesen der Prüfstreifennummer und Zuordnung zur Messstelle 4 Automatic reading of the test strip number and assignment to the measuring point
5 Automatische Erfassung der Vorbiegung und Zuordnung zur P rüfstre if en n u m m er 6 Aufspannen des Prüfstreifens an die vorgegebene Messstelle5 Automatic recording of the pre-bending and assignment to the test strip number 6 Clamping of the test strip at the specified measuring point
7 Wiederholung der Schritte 2 bis 6 bis alle Messstellen besetzt sind 7 Repeat steps 2 to 6 until all measuring points are occupied
8 Strahlen der Almen-Messvorrichtung im vorgegebenen Prozess 8 beams of the Almen measuring device in the specified process
9 Ausspannen des Prüfstreifens und Entnahme von der vorgegebenen Messstelle 9 Unclamping the test strip and removing it from the specified measuring point
10 Auflegen des einzelnen Prüfstreifens auf das Almen-Messgerät 10 Place the single check strip on the Almen gauge
11 Automatisches Auslesen der Prüfstreifennummer und Zuordnung zur Messstelle 11 Automatic reading of the test strip number and assignment to the measuring point
12 Automatische Erfassung der Durchbiegung und Zuordnung zur P rüfstre if en n u m m er 12 Automatic detection of the deflection and assignment to the test strip number
13 Verrechnung der Vorbiegung mit der Durchbiegung, um den wahren Wert der strahlinduzierten Durchbiegung zu ermitteln 13 Offsetting the pre-deflection with the deflection to determine the true value of the beam-induced deflection
14 Wiederholung der Schritte 9 bis 13 bis alle Messstellen aufgenommen sind14 Repeat steps 9 to 13 until all measuring points have been recorded
15 Protokollierung, Auswertung, Dokumentation und Archivierung aller Daten 15 Logging, evaluation, documentation and archiving of all data
Zur Vereinfachung der Anwendung bei der Erzeugung von Sättigungskurven zur Intensitätsbestimmung verknüpft die Steuereinheit gemessene Durchbiegungen von mehreren Prüfstreifen je Messstelle miteinander, um so intern oder in der externen Auswerteeinheit eine Sättigungskurve zu erzeugen und darzustellen und daraus die Intensität zu errechnen. Darüber hinaus gibt die Steuereinheit oder die externe Auswerteeinheit dem Anwender Empfehlungen für die im Prozess einzustellenden Strahlzeiten, um eine normkonforme und mathematisch gut auswertbare Sättigungskurve mit geeigneten Stützpunkten zu erhalten. To simplify the application when generating saturation curves for intensity determination, the control unit links measured deflections of several test strips per measuring point with one another in order to generate and display a saturation curve internally or in the external evaluation unit and to calculate the intensity from it. In addition, the control unit or the external evaluation unit gives the user recommendations for the blasting times to be set in the process in order to obtain a saturation curve that conforms to the standard and is mathematically easy to evaluate with suitable support points.
Des Weiteren ist das Almen-Messgerät vorzugsweise mit Zusatzeinrichtungen für automatisierte Messungen ausgestattet. Dazu verfügt das Messgerät über eine Zuführung für einzelne oder mehrere Almen-Prüfstreifen, die über die Schwerkraft oder motorisch an die Messposition bewegt werden. Nach der Messung werden die Prüfstreifen automatisch an eine Ausgabestelle bewegt. Dadurch entfallen potentielle Fehler durch die manuelle Positionierung des Prüfstreifens. Außerdem werden die Messungen wesentlich beschleunigt. Zusätzlich können das Kalibriernormal zum Nullabgleich sowie gegebenenfalls auch die Stufenendmaße integriert und der Messung automatisiert zugeführt werden. In einer weiteren Ausführung ist das Almen-Messgerät vorzugsweise mit einem Magazin für Almen-Prüfstreifen ausgerüstet. Mit Hilfe des darin vorgehaltenen Vorrats und der vorgenannten Zuführung zur Auflageposition kann der Anwender einen Prüfstreifen auf Knopfdruck anfordern. Dieser wird automatisch durch Auslesen des Codes erfasst, in der Steuereinheit mit der gemessenen Vorbiegung verknüpft und anschließend zur Verwendung ausgegeben. Furthermore, the Almen measuring device is preferably equipped with additional devices for automated measurements. For this purpose, the measuring device has a feed for one or more Almen test strips, which are moved to the measuring position by gravity or by a motor. After the measurement, the test strips are automatically moved to an output point. This eliminates potential errors caused by manual positioning of the check strip. In addition, the measurements are significantly accelerated. In addition, the calibration standard for zero adjustment and, if necessary, the step gauge blocks can be integrated and automatically fed into the measurement. In a further embodiment, the Almen measuring device is preferably equipped with a magazine for Almen test strips. The user can request a test strip at the push of a button with the help of the supply held in it and the aforementioned feed to the support position. This is automatically recorded by reading the code, linked to the measured pre-bend in the control unit and then output for use.
Zusätzlich ist das Almen-Messgerät vorzugsweise mit einem eigenen Drucksystem ausgerüstet, dessen Druckkopf einen dauerhaften Druck der Beschriftung und/oder des Codes ein- oder beidseitig aufbringt. Dadurch können auch Prüfstreifen verwendet werden, die nicht zuvor schon mit einer Nummer und/oder einem Code gekennzeichnet wurden. Dabei können auch individuelle Beschriftungen erzeugt werden. In addition, the Almen measuring device is preferably equipped with its own printing system, the print head of which permanently prints the inscription and/or the code on one or both sides. This means that test strips can also be used that have not previously been marked with a number and/or a code. Individual labels can also be created.
In einer erweiterten Ausführung ist das interne oder externe System zur Datenverarbeitung mit einem zusätzlichen mobilen Codeleser wie zum Beispiel einem Handscanner gekoppelt. Der Codeleser dient dem Einsatz an der mit Prüfstreifen bestückten Almen-Messvorrichtung. Der Codeleser kann sowohl die Codes der Almen-Prüfstreifen als auch die Codierung der Messstellen auslesen. Durch sukzessives Auslesen der Codes von Prüfstreifen und Messstelle kann der Anwender vor dem Strahlen final kontrollieren, ob die Zuordnung von Prüfstreifennummer und Messstelle fehlerfrei durchgeführt wurde. Alternativ wird mit diesem System eine Zuordnung von Prüfstreifen und Messstelle generell auch unsortiert erst nach der Erfassung der Prüfstreifenbezogenen Vorbiegung erfolgen, womit Zeit bei der Bestückung der Messpositionen eingespart wird. Die Vorgehensweise bei der Messprozedur ist dann folgendermaßen strukturiert: In an extended version, the internal or external system for data processing is coupled with an additional mobile code reader such as a hand scanner. The code reader is used on the Almen measuring device equipped with test strips. The code reader can read both the codes of the Almen test strips and the coding of the measuring points. By successively reading the codes of the test strip and measuring point, the user can finally check before blasting whether the assignment of the test strip number and measuring point has been carried out correctly. Alternatively, with this system, an assignment of test strips and measuring point is generally also unsorted only after the detection of the test strip-related pre-bending, which saves time when equipping the measuring positions. The procedure for the measurement procedure is then structured as follows:
1 Definition der Almen-Messvorrichtung mit der Anzahl der zu prüfenden Messstellen 1 Definition of the Almen measuring device with the number of measuring points to be checked
2 Auflegen des einzelnen Prüfstreifens auf das Almen-Messgerät 2 Place the single check strip on the Almen gauge
3 Automatische Erfassung der Vorbiegung und Zuordnung zur 3 Automatic detection of the pre-bend and assignment to
P rüfstre if en n u m m er 4 Wiederholung der Schritte 2 bis 3 mit der Anzahl der benötigten Almen- Prüfstreifen Test strip number 4 Repeat steps 2 to 3 with the number of Almen test strips required
5 Aufspannen aller Prüfstreifen an beliebigen Messstellen 5 Clamping of all test strips at any measuring point
6 Erfassen der Zuordnung von Prüfstreifen und Messstellen mit dem Codeleser6 Recording the assignment of test strips and measuring points with the code reader
7 Strahlen der Almen-Messvorrichtung im vorgegebenen Prozess 7 beams of the Almen measuring device in the specified process
8 Ausspannen aller Prüfstreifen und Entnahme von den Messstellen 8 Unclamping of all test strips and removal from the measuring points
9 Auflegen des einzelnen Prüfstreifens auf das Almen-Messgerät 9 Place the single check strip on the Almen gauge
10 Automatisches Auslesen der Prüfstreifennummer und Zuordnung zur Messstelle 10 Automatic reading of the test strip number and assignment to the measuring point
11 Automatische Erfassung der Durchbiegung und Zuordnung zur P rüfstre if en n u m m er 11 Automatic detection of the deflection and assignment to the test strip number
12 Verrechnung der Vorbiegung mit der Durchbiegung, um den wahren Wert der strahlinduzierten Durchbiegung zu ermitteln 12 Offsetting the pre-deflection with the deflection to determine the true value of the beam-induced deflection
13 Wiederholung der Schritte 9 bis 12 bis alle Messstellen aufgenommen sind13 Repeat steps 9 to 12 until all measuring points have been recorded
14 Protokollierung, Auswertung, Dokumentation und Archivierung aller Daten 14 Logging, evaluation, documentation and archiving of all data
Die erfindungsgemäße Lösung weist somit folgende wesentliche Merkmale auf: The solution according to the invention thus has the following essential features:
Es handelt sich um ein Messgerät 8 zum Testen der Intensität eines Kugelstrahls gegen einen in einem Halter gehaltenen Prüfstreifen 1 durch Auswertung der durch den Kugelstrahl erzeugten Ausbiegung des Prüfstreifens, wobei der Prüfstreifen von einer Auflage des Messgeräts aufgenommen ist, und wobei das Messgerät 8 eine Lesevorrichtung 13 aufweist, die auf dem Prüfstreifen aufgebrachte Kennzeichen 2, 3 erfasst und an eine Rechnereinheit 9 weiterleitet. Die Lesevorrichtung kann die Kennzeichen auf der Vorder- und Rückseite des Prüfstreifens erfassen. It is a measuring device 8 for testing the intensity of a shot peen against a test strip 1 held in a holder by evaluating the deflection of the test strip caused by the shot peen, the test strip being held by a support of the measuring device, and the measuring device 8 having a reading device 13, which detects the identifiers 2, 3 applied to the test strip and forwards them to a computer unit 9. The reading device can read the identifiers on the front and back of the test strip.
Die den Prüfstreifen aufnehmende Auflage weist Kontaktstellen und/oder Anschläge auf, die eine elektrische Spannung insbesondere eine Gleichspannung im Prüfstreifen anlegt, wobei über einen Widerstands-Messkreis der physische Kontakt des Prüfstreifens mit der Auflage erkennbar ist. Das Messgerät weist eine Zuführung für einzelne oder mehrere Prüfstreifen auf. Das Messgerät weist ferner ein mit Prüfstreifen gefülltes Magazin auf, aus dem die Prüfstreifen durch eine Zuführvorrichtung entnommen und zur Auflage bewegt werden. Hierbei werden bei der Entnahme und Zuführung die auf dem Prüfstreifen vorhandenen Kennzeichen insbesondere Codes erfasst und an die Rechnereinheit übertragen. The support receiving the test strip has contact points and/or stops that apply an electrical voltage, in particular a DC voltage, to the test strip, with the physical contact of the test strip with the support being recognizable via a resistance measuring circuit. The measuring device has a feed for individual or multiple test strips. The measuring device also has a magazine filled with test strips, from which the test strips are removed by a feed device and moved to the support will. In this case, the identifiers present on the test strip, in particular codes, are recorded during the removal and supply and transmitted to the computer unit.
Das Messgerät weist einen Drucker auf, der die Kennzeichen auf die Prüfstreifen aufbringt. The meter has a printer that applies the indicia to the test strips.
Die Auflage für den Prüfstreifen weist eine Einrichtung auf, durch die eine magnetische Kraft erzeugt wird, die den Prüfstreifen auf der Auflage festhält. In einer weiteren Ausführung wird die magnetische Kraft durch einen Permanentmagneten erzeugt, der in eine Stellung verschiebbar ist, in der keine oder nur eine geringe magnetische Wirkung auf den Prüfstreifen ausgeübt wird. Zum Erzeugen der magnetischen Kraft kann aber auch mindestens ein Elektromagnet an insbesondere unter der Auflage angeordnet sein, dessen Stromkreis schaltbar ist. Der Stromkreis kann durch das Auf legen des Prüfstreifens geschlossen werden. The test strip support includes means for creating a magnetic force to hold the test strip in place on the support. In a further embodiment, the magnetic force is generated by a permanent magnet which can be moved into a position in which little or no magnetic effect is exerted on the test strip. In order to generate the magnetic force, however, at least one electromagnet can also be arranged on, in particular, under the support, the circuit of which can be switched. The circuit can be closed by placing the test strip.
Zum Erfassen der durch den Kugelstrahl erzeugten Verformung des Prüfstreifens wird ein berührungslos arbeitendes, lasergestütztes, induktives oder kapazitives Abstandssystem verwendet. A non-contact, laser-supported, inductive or capacitive distance system is used to record the deformation of the test strip caused by the shot peening.
Zum Erfassen der durch den Kugelstrahl erzeugten Verformung des Prüfstreifens kann auch ein 3D-Scanner verwendet werden, der die Form des Prüfstreifens durch Abscannen erfasst. A 3D scanner, which scans the shape of the test strip, can also be used to record the deformation of the test strip caused by the shot peening.
Die interne oder externe Rechnereinheit ist zur Erfassung, Verarbeitung und Auswertung von Prüfstreifennummern, Messstellen an der Almen- Messvorrichtung sowie der Messwerte der Durchbiegung vor und nach dem Strahlen vorgesehen. Zur Vereinfachung der Anwendung bei der Erzeugung von Sättigungskurven zur Intensitätsbestimmung verknüpft die Rechnereinheit gemessene Durchbiegungen von mehreren Prüfstreifen je Messstelle miteinander, um so intern oder in der externen Auswerteeinheit eine Sättigungskurve zu erzeugen und darzustellen und daraus die Intensität zu errechnen. Die Rechnereinheit gibt dem Anwender Empfehlungen für die im Prozess einzustellenden Strahlzeiten, um eine normkonforme und mathematisch auswertbare Sättigungskurve mit geeigneten Stützpunkten zu erhalten. Die Rechnereinheit wird dazu genutzt, den Anwender auf den erforderlichen Nullabgleich bei Einschalten des Almen-Messgerätes hinzuweisen und nach einer einzustellenden Periode zu wiederholen. Das Kalibriernormal erhält zum Nullabgleich eine eindeutige Kennzeichnung bzw. Codierung, die sich von der Kennzeichnung der Almen-Prüfstreifen unterscheidet, wobei die Rechnereinheit das Kalibriernormal erkennt und die Anzeige automatisch auf Null abgleicht. The internal or external computer unit is intended for recording, processing and evaluating test strip numbers, measuring points on the Almen measuring device and the measured values of the deflection before and after blasting. To simplify the application when generating saturation curves for intensity determination, the computer unit links measured deflections of several test strips per measuring point with one another in order to generate and display a saturation curve internally or in the external evaluation unit and to calculate the intensity from it. The computer unit gives the user recommendations for the blasting times to be set in the process in order to obtain a standard-compliant and mathematically analyzable saturation curve with suitable support points. The computer unit is used to inform the user of the necessary zero adjustment when switching on the Almen measuring device and to repeat it after a period that can be set. The calibration standard is given a unique identification or code for zero adjustment, which differs from the identification of the Almen test strips, with the computer unit recognizing the calibration standard and automatically adjusting the display to zero.
Die Stufenendmaße erhalten zur Kalibrierung eindeutige Kennzeichen bzw. Codierungen, die sich von der Kennzeichnung der Almen-Prüfzeichen unterscheiden, wobei die Rechnereinheit das jeweils aufgelegte Stufenendmaß erkennt und den gemessenen Wert mit dem Nennwert des Stufenendmaßes vergleicht. For calibration, the step gauges are given unique identifiers or codes that differ from the identification of the Almen test mark, with the computer unit recognizing the respectively applied step gauge and comparing the measured value with the nominal value of the step gauge.
Die Rechnereinheit kann mit einem zusätzlichen mobilen Codeleser gekoppelt sein, der dem Einsatz an der mit Prüfstreifen bestücken Almen-Messvorrichtung dient, wobei der Codeleser sowohl die Codes der Almen-Prüfstreifen als auch die Codierung der Messstellen ausliest. The computer unit can be coupled with an additional mobile code reader, which is used on the Almen measuring device equipped with test strips, the code reader reading both the codes of the Almen test strips and the coding of the measuring points.

Claims

Ansprüche Messgerät (8) zum Testen der Intensität eines Kugelstrahls gegen einen in einem Halter gehaltenen Prüfstreifen (1) durch Auswertung der durch den Kugelstrahl erzeugten Durchbiegung des Prüfstreifens, wobei der Prüfstreifen von einer Auflage des Messgeräts aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (8) eine Lesevorrichtung (13) aufweist, die auf dem Prüfstreifen aufgebrachte Kennzeichen (2, 3) erfasst und an eine Rechnereinheit (9) weiterleitet. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lesevorrichtung (13) die Kennzeichen (2, 3) auf der Vorder- und Rückseite des Prüfstreifens (1) erfasst. Messgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Prüfstreifen aufnehmende Auflage Kontaktstellen und/oder Anschläge aufweist, die eine elektrische Spannung insbesondere eine Gleichspannung im Prüfstreifen anlegt, wobei über einen Widerstands- Messkreis der physische Kontakt des Prüfstreifens mit der Auflage erkennbar ist. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät eine Zuführung für einzelne oder mehrere Prüfstreifen aufweist. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät ein mit Prüfstreifen gefülltes Magazin aufweist, aus dem die Prüfstreifen durch eine Zuführvorrichtung entnommen und zur Auflage bewegt werden. Messgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Entnahme und Zuführung die auf dem Prüfstreifen vorhandenen Kennzeichen insbesondere Codes erfasst und an die Rechnereinheit übertragen werden. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät einen Drucker aufweist, der die Kennzeichen auf die Prüfstreifen aufbringt. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage für den Prüfstreifen eine Einrichtung aufweist, durch die eine magnetische Kraft erzeugt wird, die den Prüfstreifen auf der Auflage festhält. Messgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Kraft durch einen Permanentmagneten erzeugt wird, der in eine Stellung verschiebbar ist, in der keine oder nur eine geringe magnetische Wirkung auf den Prüfstreifen ausgeübt wird. Messgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen der magnetischen Kraft mindestens ein Elektromagnet an insbesondere unter der Auflage angeordnet ist, dessen Stromkreis schaltbar ist. Messgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromkreis durch das Auflegen des Prüfstreifens geschlossen wird. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen der durch den Kugelstrahl erzeugten Verformung des Prüfstreifens ein berührungslos arbeitendes, lasergestütztes, induktives oder kapazitives Abstandsmesssystem verwendet wird. Messgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen der durch den Kugelstrahl erzeugten Verformung des Prüfstreifens ein 3D-Scanner (14) verwendet wird, der die Form des Prüfstreifens durch Abscannen erfasst. 18 Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die interne oder externe Rechnereinheit vorgesehen ist zur Erfassung, Verarbeitung und Auswertung von Prüfstreifennummern, Messstellen an der Almen-Messvorrichtung sowie der Messwerte der Durchbiegung vor und nach dem Strahlen. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vereinfachung der Anwendung bei der Erzeugung von Sättigungskurven zur Intensitätsbestimmung die Rechnereinheit gemessene Durchbiegungen von mehreren Prüfstreifen je Messstelle miteinander verknüpft, um so intern oder in der externen Auswerteeinheit eine Sättigungskurve zu erzeugen und darzustellen und daraus die Intensität zu errechnen. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit dem Anwender Empfehlungen für die im Prozess einzustellenden Strahlzeiten gibt, um eine normkonforme und mathematisch auswertbare Sättigungskurve mit geeigneten Stützpunkten zu erhalten. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit dazu genutzt wird, den Anwender auf den erforderlichen Nullabgleich und/oder die Kalibrierung bei Einschalten des Almen-Messgerätes hinzuweisen und nach einer einzustellenden Periode zu wiederholen. Messgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibriernormal zum Nullabgleich eine eindeutige Kennzeichnung bzw. Codierung erhält, die sich von der Kennzeichnung der Almen-Prüfstreifen unterscheidet, wobei die Rechnereinheit das Kalibriernormal erkennt und die Anzeige automatisch auf Null abgleicht. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenendmaße zur Kalibrierung eindeutige Kennzeichnungen bzw. Codierungen erhalten, die sich von der 19 Claims Measuring device (8) for testing the intensity of a shot peen against a test strip (1) held in a holder by evaluating the deflection of the test strip produced by the shot peen, the test strip being held by a support of the measuring device, characterized in that the measuring device ( 8) has a reading device (13) which detects identifiers (2, 3) applied to the test strip and forwards them to a computer unit (9). Measuring device according to Claim 1, characterized in that the reading device (13) detects the identifiers (2, 3) on the front and back of the test strip (1). Measuring device according to Claim 1 or 2, characterized in that the support receiving the test strip has contact points and/or stops which apply an electrical voltage, in particular a direct voltage, to the test strip, with the physical contact of the test strip with the support being recognizable via a resistance measuring circuit . Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device has a feed for one or more test strips. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device has a magazine filled with test strips, from which the test strips are removed by a feed device and moved to the support. Measuring device according to Claim 5, characterized in that the identifiers present on the test strip, in particular codes, are recorded and transmitted to the computer unit during the removal and supply. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device has a printer which applies the identifiers to the test strips. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the support for the test strip has a device which generates a magnetic force which holds the test strip on the support. Measuring device according to Claim 8, characterized in that the magnetic force is generated by a permanent magnet which can be moved into a position in which no or only a small magnetic effect is exerted on the test strip. Measuring device according to Claim 8, characterized in that in order to generate the magnetic force, at least one electromagnet is arranged on in particular under the support, the circuit of which can be switched. Measuring device according to claim 10, characterized in that the circuit is closed by placing the test strip. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that a non-contact, laser-assisted, inductive or capacitive distance measuring system is used to detect the deformation of the test strip caused by the shot peening. Measuring device according to one of Claims 7 to 11, characterized in that a 3D scanner (14), which detects the shape of the test strip by scanning, is used to detect the deformation of the test strip caused by the shot peening. 18 Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the internal or external computer unit is provided for recording, processing and evaluating test strip numbers, measuring points on the Almen measuring device and the measured values of the deflection before and after blasting. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that to simplify the application when generating saturation curves for determining the intensity, the computer unit links measured deflections of several test strips per measuring point with one another in order to generate and display a saturation curve internally or in the external evaluation unit and from it calculate the intensity. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the computer unit gives the user recommendations for the blasting times to be set in the process in order to obtain a standard-compliant and mathematically analyzable saturation curve with suitable reference points. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the computer unit is used to inform the user of the required zero adjustment and/or calibration when the Almen measuring device is switched on and to repeat it after a period to be set. Measuring device according to Claim 17, characterized in that the calibration standard for zeroing is given a unique identifier or code which differs from the identifier of the Almen test strips, the computer unit recognizing the calibration standard and automatically zeroing the display. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the step gauge blocks receive unique markings or codes for calibration, which differ from the 19
Kennzeichnung der Almen-Prüfzeichen unterscheiden, wobei die Rechnereinheit das jeweils aufgelegte Stufenendmaß erkennt und den gemessenen Wert mit dem Nennwert des Stufenendmaßes vergleicht. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit mit einem zusätzlichen mobilen Codeleser gekoppelt ist, der dem Einsatz an der mit Prüfstreifen bestücken Almen-Messvorrichtung dient, wobei der Codeleser sowohl die Codes der Almen-Prüfstreifen als auch die Codierung der Messstellen ausliest. Marking of the Almen test marks differ, whereby the computer unit recognizes the respective step gauge and compares the measured value with the nominal value of the step gauge. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the computer unit is coupled to an additional mobile code reader, which is used on the Almen measuring device equipped with test strips, the code reader reading both the codes of the Almen test strips and the coding of the measuring points reads.
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