DE2352883A1

DE2352883A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen bzw. pruefen von werkstuecken, insbesondere von rotationssymmetrischen werkstuecken

Info

Publication number: DE2352883A1
Application number: DE19732352883
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Dittrich; Peter Dipl-Phys Scholz
Original assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Current assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Priority date: 1972-11-29
Filing date: 1973-10-22
Publication date: 1974-05-30
Also published as: DD100660A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Messen bzw. Prüfen von Werkstücken, insbesondere von rotationssymmetrischen Werckstücken Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen bzw. Prüfen von Werkstücken, insbesondere rotationssymmetrischen Werkstücken bezüglich deren Vorhandensein, Lage, Abmessungen und Oberflächeneigenschaften für vollautomatische Werkstückbearbeitungs einrichtungen mit einem Transportsystem und Werkstückzwischenspeichern, in denen das Werkstück nacheinander unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zugeführt und wälirend der einzelnen Arbeitsgänge in den taktgebundenen Stillstandszeiten die Anwesenheit des Werkstükkes festgestellt und seine Abmaße gemessen bzw. geprüft werden und die ermittelten Werte der Prüfung bzw. Messung zum Steuern des gesamten Werkstück-Bearbeitungssystems bzw. einzelner Bearbeitungsstationen bzw. des ,,esam,en Transportsystems bzw. einzelner Transportabschnitte bzw. zur Sichtanzeige bzw. zur Registrierung bzw. zur automatischen Korrektur verwendet werden Sollen Werkstücke beispielweise in einem vollautomatischen Werkstückbearbeitungssystem, das aus mehreren Werkzeugmaschinen, die durch ein Transportsystem miteinander verbunden sind, vom Rohling bis zum fertigen Werkstück bearbeitet werden, so ist es zweckmäßig, vor und nach jeden Arbeitsgang bzw. zwischen bei Arbeitsgängen für die Prüfung bzw. Messung des Werkstückes Meßstationen einzubauen.
Bei der altherkömmlichen Einmaschinenbearbeitung wurde von Sand jedes Werkstück in der Maschine gemessen. In den seltensten Fällen wurden dabei vollautomatische bzw.
halbautomatische Prüf- bzw. Meßmethoden angewandt, um die zeitraubende Handmessung abzuschaffen. Lediglich bei Schleif- und selten bei Drehautomaten war es üblich, auf Grund der anfallenden hohen Stückzahlen zum Prüfen bzw. Messen halb- bzw. vollautomatische Meßmittel einzusetzen, wodurch eine erhebliche Erhöhung der Arbeitsproduktivität zu verzeichnen war. Der Einsatz vollautomatischer Werkstückbearbeitungssysteme wäre nur ein halber Erfolg, würde man zwar vollautomatisch produzieren, aber von Hand prüfen und messens Sowohl durch menschliches Versagens durch verdeckte Materialfehler, durch zeitweise Störungen in Maschinen, durch Versagen von Steuerungseinheiten, durch Untauglichwerden von Werkzeugen usw. ist es aus beim vollautomatischen Fertigungsprozeß sehr wesentlich, so schnell als möglich nach Eintreten eines solchen Fehlers, der sich in der Maßgenauigkeit und überhaupt erst einmal im Fehlen eines Werkstückes im Transportsystem ausdrücken kann, den Fehler zu erkennen, sofort die Anlage abzuschalten, den Fehler zu beheben und das fehlerhafte Werkstück und eventuell beschädigte Werkzeuge dem nachfolgenden Bearbeitungsgang zu entziehen.
So ist es leicht verständlich, daß as Interesse an der Behebung eines solchen Fehlers, um die Arbeitspro duktivität zu steigern, sowohl bei ser Bedienungsperson als auch beim Produzenten selbst sehr groß ist.
Weiterhin ist es bekannt, die auf einer werkstückpalette oder auf einer Transportkette auf Aufnahmen gelagerten Zahnräder in der Hinsicht zu prüfen, ob diese bereits bearbeitet wurden oder als Rohling vorliegen. Auch das Nichtvorhandensein eines Werkstückes lüste, wie auch das Vorhandensein eines bereits bearbeiteten Werkstückes, die Abschaltung der Maschine aus. Es ist nicht sinnvoll, sämtliche Transport- und Bearbeitungsgänge ausführen zu lassen, wenn kein Werkstück vorhanden ist oder aber, wenn ein bearbeitetes Werkstück noch einmal der Bearbeitung zugeführt wird. Im ersten Balle ist der Zeitverlust und eine mögliche Beschädigung der Werkzeuge zu bedenken, im zweiten Falle tritt nicht nur ein Zeitverlust ein und die Möglichkeit der Beschädigung der Werkzeuge, sondern das vor dem Bearbeitungsgang noch brauchbare Werkstück wird nach der- zweiten gleichen Bearbeitung, z. B. bei Zahnrädern, garantiert unbrauchbar. Um das zu vermeiden, sieht der bekannte Stand der Technik das Einarbeiten von Steuervertiefungen am Umfang des Trans portmittels in Form von Einbuchtungen vor. In diese Einbuchtungen fällt beim Drehen der Transportpalette oder beim Yorbeiziehen einer Transportkette eine an einem Hebelarm drelibar angeordnete Rolle. Außerdem besitzt der Hebelarm starr zur Rolle einen Fühlstift, der entweder ins Leere stößt, wenn kein Werkstück oder kein Werkstückrohling vorhanden ist, und dadurch uoer einen Endschalter die Maschine abschaltet, oder in einen Zahngrund eines fertig bearbeiteten Zahnrades stößt und dadurch die Maschine abschaltet, oder auf den Umfang eines Werkstückrohlings stößt, wodurch der Schwenkwinkel zum Betätigen eines Endschalters nicht ausreicht und die Maschine nicht abgeschaltet wird.
Diese Einrichtung weist eine Reihe von Nachteilen auf.
ihr ihr können keine Messungen des Werkstückdurchmessers vorgenommen werden. Auch andere Abmessungen, wie beispielsweise der Innendurchmesser lassen sich nicht messen. Auch beim Aufsetzen einer entsprechenden Maßvorrichtung wäre es bestenfalls möglich, Au13endurchmesser für grobe Vergleiche zu bestis en. Die Ursache liegt darin, daß die Werkstückaufnahmen, die die Werkstücke in deren Bohrung aufnehmen, im Durchmesser niedriger sind, als die Werkstückbohrungen, da sonst das Aufsetzen der Werkstücke auf die Palette - ob von Hand oder durch vollautomatische Mittel - sehr erschwert und verzögert würde. Pur Bohrungsmessungen ist diese Tasteinrichtung nicht umwandelbar.
Weiterhin ist eine Einrichtung vorgeschlagen worden, bei der zwecks besserem lin- und Ausfahren einer mehrstöckigen Palette in die bzw. aus der Meßstation der die Palette transportierende Wagen eine schwenkbare 1;fjeßeinrichtung, die mit einer Lichtschleuse versehen ist, beiseite drückt.
Auch dieser Einrichtung haftet -der schwerwiegende Nachteil an, daß sie für Innenmessungen von Bohrungen nicht verwendbar ist, weil die die Werkstücke aufnehmenden Aufnahmen in der Bohrung des Werkstückes ruhen.
Außerdem sind nur ganz bestimmte Werkstückgrößen in den mehrstöckigen Paletten meßbar. D. h., bei ungünstigen Verhältnissen der Maße Werkstückhöhe auf der Aufnahme zum Abstand der Palettenteller einer mehrstöckigen Palette untereinander sind auch diese M.-ß-bzw. Prüfeinrichtungen nicht einsetzbar.
Zweck der erfindung ist es, durch rationellste vollautomatische Werkstückbearbeitung einen idealen Werkstückausstoß hinsichtlich Qualität und Stückzahl mit geringsten Ausschußstückzahlen und bei geringsten Werkzeugverschleiß zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen bzw. Prüfen von Werkstücken, insbesondere rotationssymmetrischen Werkstücken, bezüglich deren Vorhandensein, Lage, Abmessungen und Oberflächeneigenschaften für vollautomatische Werkstückbearbeitungseinrichtungen mit einem Transportsystem und Werkstückzwischenspeichern, in denen das werkstück nacheinander unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zugeführt und während der einzelnen Arbeitsgänge in den taktgebundenen Stillstandszeiten die Anwesenheit des Werkstückes festgestellt und seine Abmaße gemessen bzw. geprüft werden und die ermittelten Werte der Prüfung bzw. Messung zum Steuern des gesamten Werkstückbearbeitungssystems bzw.
einzelner Bearbeitungsstationen bzw. des gesamten Transportsystems bzw. zur Sicht anzeige bzw. zur PLegistrierung bzw. zur automatischen Korrektur verwendet werden, zu schaffen, wodurch das Vorhandensein eines Werkstückes, seine Lage und Eigenschaften ermittelt, seine Abmaße gemessen bzw. geprüft und mit einem Sollwert verglichen werden und damit gleichzeitig eine vollautomatische Bearbeitung des Werkstückes vom Rohling bis zum Fertigteil erreicht wird, wobei die Ermittlung des Vorhandenseins, der Lanze und Eigenschaften und die Messung bzw. Prüfung der Werkstückabmaße unabhängig von abtastbaren Markierungen am Transportsystem vorgenommen werden soll.
Das wird erfindungsgenäß dadurch erreicht, daß jedes Werkstück in einem Werkstückzwischenspeicher bzw. in einer Bearbeitungsstation durch einen Greifer efaßt, aus diesem Werkstückzwi schensp eiche r bzw. aus dieser Bearbeitungsstation mittels Greifer entfernt, transportiert und/oder geschwenkt und in einem Werkstückzwischenspeicher bzw. in einer Bearbeitungsstation abgelegt wird, wobei in den taktgebundenen Stillstandszeiten des Greifers bzw. des Werkstückzwischenspeichers bzw. der Bearbeitungsstation in diesen bzw. in einer oder zwei von diesen Stationen die Anwesenheit des Werkstückes festgestellt bzw. seine Lage bzw.
seine Abmessungen bzw. seine Oberflächeneigenschaften ermittelt werden, Die Werkstückfeststelleinrichtung und/oder die Werkstücklage und/oder die Werkstückeigenschaften ermittelnde Einrichtung und/oder die Werkstückabmaße messenden bzw. prüfenden Einrichtungen sind schwenkbar und/ oder heb- und senkbar und/oder verschiebbar angeordnet.
Weiterhin sind die Werkstückfeststelleinrichtung und/ oder die Werkstücklage und/oder die Werkstückeigenschaften ermittelnde Einrichtung und/oder die Werkstückabmaße messenden bzw. prüfenden Einrichtungen auf einem Ständer befestigt, der in unmittelbarer Nähe des Werkstückzwi schenspe ichers und/oder der Bearbeiisungsstation angeordnet ist.
Auf dem Ständer ist ein Arm schwenkbar gelagert, der an dem vom Drehpunkt entfernten Ende einen weiteren, schwenkbar angeordneten, das Vorhandensein, die Lage, die Abmessungen bzw. die Oberflächeneigenschaften des Werkstücke s ermittelnde Einrichtung bzw. Einrichtungen tragenden Arm aufweist.
Auf dem Ständer sind ferner das Vorhandensein, die liage, die Abmessungen bzw0 die Oberflächeneigenschaften des Werkstückes ermittelnde Einrichtung bzw. Einrichtungen auf einen Schlitten bzw. auf mehreren Schlitten befestigt.
Die Betätigung der Arme und/oder des schlittens bzw.
der Schlitten erfolgt durch eine zentrale Steuereinrichtung.
Die Schwenkbewegung der Arme und/oder die Gleitbewegung des Schlittens erfolgt durch hydraulische bzw.
pneumatische bzw. elektromagnetische bzw. elektromotorische Mittel.
Die das Vorhandensein, die Lage, die Abmessungen bzw.
die Oberflächeneigenschaften des Werkstückes ermittelnden Einrichtungen sind durch pneumatische bzw.
hydraulische bzw. elektromagnetische bzw. elektromotorische zentralgesteuerte Mittel in das Werkstück hinein bzw. an das Werkstück heran und zurück in ihre Ausgangslage geführt.
Die die Werkstückanwesenheit und Lage ermittelnede Einrichtung ist ein pneumatischer Ljeßdorn bzw. ein kapazitiver bzw. induktiver Meßfühler bzw. ein pneumatischer bzw kapazitiver bzw. induktiver Zweipunktmeßkopf bzw. eine Lichtschieuse -bzw0 eine den Reflelichtstrahl ausertende Einrichtung mit liichtschleuse.
Die die Werkstückabmaße prüfende bzw. messende Einrichtung ist ein pneumatischer Meßdorn bzw0 ein kapazitiver bzw. induktiver Meßfühler bzw. ein pneumatischer bzw. kapazitiver bzw. induktiver Zweipunktmeßkopf bzw.
eine den Reilexstrahl auswertende Einrichtung mit Lichtschuleuse.
Die die Werkstückmaße prüfende bzw. messendeEinrichtung speziell für Tienfenmessungen, bei Bohrungen, Ge-Wieden und Kegeln ist ein Tiefenmeßdorn bzw. ein kapazitiver bzw. ein induktiver bzw. ein pneumatischer Tiefentaskopf.
Die die Werkstückab'naße prüfende bzw messende Einrichtung speziell für Kegelmessungen ist eine in dem zu prüfenden bzw. messenden Kegal die Eintauchtiefe ermittelnde kapazitive bzw. induktive Einrichtung.
Die die Oberflächeneigenschaften, speziell die Anlaßfarben ermittelnede Einruchtung ist eine den am Werkstück reflektierten Lichtstrahl mit einem Normal vergleichende Einrichtung.
Die die Oberflächeneigenschaften, speziell die Oberflächenrauhigkeit ermittelnde Einrichtung ist eine die vom Werkstück reflektierte Lichtmenge mit einem Normal vergleichende Einrichtung.
Die die Oberflächeneigenschaften speziell die Schichtdicke ermittelnde Einrichtung ist ein die Werkstückabmaße prüfende bzw. messende Einrichtung bzw. bei nichtmetallischen Schichten eine Widerstandsmeßeinrichtung.
Die Erfindung ist nachstehend an ein Ausführungs.
beispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine Ansicht der Werkstückuntersuchungseinrichtungen mittels pneumatischen Meßdornes und Zwe ipunktmeßkopfe 5, Fi. 2: eine Draufsicht auf die Werkstückuntersuchungseinrichtungen nach Fig. 1.
In den Figuren 1 und 2 sind auf einem Werkstückzwischenspeicher, im Beispiel auf einer mehretagigen Palette, auf deren Palettentellern 2 auf dem Umfang verteilt Werkstücke 3 angeordnet. Ein Greifer 4, der sowohl Hin- und Herbewegungen als auch eine Schwenkbewegung ausführen kann, ist unmittelbar neben dem Werkstückzwischenspeicher 1 angeordnet. Wiederum unmittel bar neben dem Greifer 4 und dem Werkstückzwischenspeicher 1 befindet sich ein sin Btänder 5, der fest mit dem Gestell 6 veitunden ist. er Ständer 5 besitzt an seinem oberen Ende einen Wellenstumpf 7, auf dem an einer Halterung 8 ein Arm 9 einer Schwenkeinrichtung und eine Halterung 10 einer Schlittenführung schwenkbar gela;-ert.sLad Der Arm 9 der Schwenkeinrichtung ist mit einem weiteren Arm 11 gelenkig verbunden, der ein Bohrungemeßgerät trägt. Das Bohrungsmeßgerät kenn ein pneumatischer Meßdorn 12, ein induktiver bzw. kapazitiver Meßfühler sein. Jedoch können auch Oberflächenprüfeinrichtungen, Meßeinrichtungen für Innen- und Außenkegelmessung, elektrische Tasteinrichtungen für Stärkemessung von Oberflächenüberzügen, Feststelleinrichtungenob überhaupt ein Werkstück vorhanden ist usw. am Arm 11 der Schwenkeinrichtung befestigt werden.
Auf dem Schlitten 13 der Schlittenführung ist dagegen eine Einrichtung zum Messen des Durchmessers oder von Durchmessern eines Werkstückes, beispielsweise ein oder mehrere übereinander angeordnete Zweipunktmeßköpfe 14 befestigt. Jedoch können auch Oberflächenprüfeinrichtungen, elektrische Tasteinrichtungen für Stärkemessung von Oberflächenüberzügen usw. auf dem Schlitten 13 befestigt werden. Die Schlittenführung läßt sich auf dem Wellenstumpf arretieren.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Ermitteln des Werkstückzustandes wie folgt beschrieben: Nachdem die Palette um einen Werkstückplatz weitergeschaltet worden ist, wird der Greifer 4 auf das Werkstück 3 zu bewegt. Hat der Greifer 4 seine vorbestimmte Greiflage erreicht, werden durch eine zentrale Steuereinrichtung die offenen Greifarme 15 geschlossen und damit das Werkstück 3 gefaßt. Danach wird der Greifer 4 mit dem Werkstück 3 so weit angehoben, wie dis Werkstückaufnahme 16 den Palettenteller 2 überragt und das Werkstück 3 aus der Palette entfernt. Um der Bearbeitungsmaschine ein noch nicht in dem entsprechenden Bearbeitungsgang bearbeitetes Werkstück 3 oder um überhaupt ein Werkstück zu übergeben, wird das Werkstück 3 einem seinen Zustand ermittelnden Überprüfungsvorgang unterzogen. Zu diesem Zweck muß eine entsprechende Einrichtung über bzw. unter das Werkstück 3 bewegt werden.
Hat der Greifer 4 seine taktgebundene Stillstandzeit erreicht, so bewegt die nicht dargestellte zentrale Steuereinrichtung hydraulisch die Schwenkeinrichtung, was sich im Bewegen der Arme 9, 11 und damit auch der den Zustand ermittelnden Einrichtung, beispielsweise des pneumatischen Meßdornes 12, ausdrückt. Befindet sich diese Einrichtung über bzw. unter dem Werkstück 3, so veranlaßt die zentrale Steureinrichtung hydraulisch das Hineinbewegen des Meßdornes 12 in das Werkstück 3 und nach erfolgter Messung das Herausbewegen aus dem Werkstück 3.
Vorzugsweise und mit größtem Vorteil wird die Mreß bzw.
Prüfeinrichtung dann zum Einsatz gebracht, nachdem der Greifer an der Bearbeitungsstation den Werkstückwechsel vorgenommen und das bearbeitete Werkstück vor die Palette in die j'iießlage oder auf der Palette abgelegt hat. In diesem Fall kann das Meßergebnis noch für die Korrektur des nachfolgenden Werkstückes ausgewertet werden. Man spricht dann von einer Meßsteuerung. Werkstücke, die Nacharbeit erfordern oder Ausschuß sind, können dadurch der weiteren Bearbeitung entzogen werden.
Jedoch lassen sich auch pneumatische, elektro:Sagnetische bzw. elektromotorische Mittel zum Positionieren der Meßeinrichtung anwenden. Die gleichen Mittel lassen sich auch verwenden, um den Meßdorn 12 zum Messen der Bohrung anzuheben bzw. abzusenken.
Für die Untersuchung des Werkstückes sind eine Reihe von Eigenschaften und Abmaßen des Werkstückes nicht erfaßbar, deren Ermittlung durch die Greiferarme 15 verhindert wird. Um jedoch auch diese Untersuchungen bzw. Kontrollen durchführen zu können, muß das Werk Stück 3 eine solche Lagerung er a ren, die dem Zutritt der entsprechenden Einrichtun£en -nicht hinderlich ist. Am besten wird diesem Erfordernis Recirnung getragen, wenn das Werkstück 3 in bekannter diese in der Werkstückaufnahme 16 auf dem Palettenteller 2 liegt.
Dadurch können eine ganze Reine von Untersuchungen vorgenommen werden.
mittels des Schlittens 13, der in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist werden die entsprechenden Untersuchungen ermöglicht. Auf dem Schlitten 13 ist eine der Einrichtungen, beispielsweise der Zweipunktmeßkopf 14, befestigt. Nachdem der Schlitten 13 mit der auf dem Wellenstumpf 7 gelagerten und an dieser gegen Verdrehung arretierbaren Schlittenführung in die richtige Stellung zur Palette geschwenkt worden-ist, löst -die zentrale Steuereinrichtung bei Stillstand der Palette das Ausfahren des Schlittens 13 mit der Untersuchungseinrichtung aus. Mittels hydraulischer, pneumatischer, elektromagnetischer bzw. elektromotorischer Mittel wird der Schlitten 13, im speziellen Beispiel mit einem pneumatischen Zweipunktmeßkopf -14 bestückt, zum Werkstück 3 auf dem Palettenteller 2 der Palette hiagefahren. Die Steuereinrichtung führt danach die entsprechenden Schritte zum Messen des Werkstückdurchmessers aus. Besitzt ein Werkstück 3 mehrere unterschiedliche Werkstückdurchmesser, die jedoch konzentrisch zu einer gemeinsamen achse liegen müssen, so lassen sich mehrere solcher pneumatischer Zweipunktmeßköpfe 14 übereinander anordnen.
Aber auch andere Einrichtung außer zum Messen des Durchmessers sind einsetzbar. S ist es möglich, Höhenmessungen des Werkstückes 3, aber auch Oberflächengüte- und eigenschaftsbestimmungen, Messungen exzentrisch am Werkstück befindlicher Erhebungen oder Vertiefungen, wobei jedes Werkstück auf dem Palattenteller 2 liagegleiclllieit zur Palettenachse haben muß, Dickenmessungen von Oberflächenüberzügen usw. durchzuführen.
Um einwandfreie Messungen zu erzielen und um die Einrichtungen zur Untersuchung der Werkstücke 3 und auch die fein- und feinstbearbeiteten Flächen der Werkstück ke au schonen, ist es. alzgebrachf, die Aufnahmen für einen großen eii der Untersuchungseinrichtungen gefedert so aufzuhängen, daß diese außerhalb ihrer Meßlage in einer Mittelstellung gehalten -werden. Dies trifft beispielsweise auf den pneumatischen Meßdorn 12 zu.
Aus Platzgründen wird es mitunter nicht möglich sein, das soeben im Greifer 4 untersuchte Werkstück 3 unmittelbar, ohne daß der Palettenteller weitergeschaltet wird, auf dem Palettenteller 2 weiter auf seinen Zustand zu untersuchen.
Für das in den Fig. 1 und 2 beschriebene. Beispiel können die im Greifer 4 ermittelten Werte vorerst gespeichert und erst danach der Auswertung ugeführt werden, wenn die Werte von den Untersuchungen vom Palettenteller 2 vorliegen.
Die Orte, in denen Untersuchungen durchgeführt werden können, sind selbstverständlich nicht auf den Greifer 4 und die Palette beschränkt. Auch im Bearbeitungsvorgang selbst könen verschiedene Zustandsermittlungen vorgenommen werden.
Wie die Steuereinrichtung aufgebaut ist, ob sie entweder ein festes Programm starr durchführt oder in der Lage ist, selbsttätig auf Grund der ihr vermittelten Werte aus den Untersuchungen der Werkstücke 3 die Arbeitsgänge zu bestimmen, zu verändern bzw. Wiederholungen von Arbeitsgängen einzubauen, soll nicht Gegenstand weiterer Untersuchungen sein.
Nachstehend werden einige der Einrichtungen zum Feststellen des Vorhandenseins des Werkstückes, zur Ermittlung seiner Lage, seiner Abmaße und seiner Oberflächeneigenschaften in ihrer Wirkungsweise kurz geschildert: Um die Anwesenheit des Werkstückes zu ermitteln, können eine Vielzahl der verschiedensten Einrichtungen einem setzt werden. Die meisten dieser Einrichtungen lassen sich aber auch lassen bzw. Prüfen der Werkstückabmaße verwenden.
Mittels dieser Einrichtungen läßt sich das Ergebnis der Wiessung bzw. Prüfung Werkstück ist vorhanden" und/ oder 1,Werkstück nimmt die Lage ein" und/oder "Werkstückabmaße im Toleranzbereich" sowohl an Ort und Stelle kennzeichnen, als auch an eine zentrale Steu;ereinrichtung oder der Maschinensteuerung weitermelden.
Je nachdem, ob die Schwenkeinrichtung oder die Schlittenführung benutzt wird, wird von der zentralen Steuereinrichtung die Schwenkbewegung bzw. die Schlittenbewegung so weit ausgeführt, wie es für den entsprechenden Vorgang zum Feststellen der Anwesenheit, der Lage, der Abmaße und der Oberflächenbeschaffenheit erforderlich ist.
Für Bohrungsmessungen ist ein pneumatischer Meßdorn einsetzbar. Ebense wie Dieser Maße in den entsprechenden Toleranzen ermittelt, kann das Ergebnis gleichzeitig zum Feststellen der Anwesenheit und der Lage des Werkstückes verwendet werden. Die zentrale Steuere inrichtung bewegt zunächst die Einrichtung in terkstücknähe und anschließend in das \r'rkstück hinein.
Anstelle des pneumatischen Meßdornes kann auch ein kapazitiver bzw. induktiver Meßfühler zum Einsatz gelangen. Je nachdem, ob die zu prüfenden bzw. zu messenden Bohrungen in ihrem Äbinaßen den geforderten Werten entsprechen, ändern sich die kapazitiven bzw. induktiven Werte bei der -iessung. Besonders vorteilhaft läßt sich der pneumatische Meßdorn bzw. der kapazitive bzw.
der induktive Meßfühler mit der Schwenkeinrichtung anwenden.
Dagegen ist der Einsatz eines pneumatischen bzw0 kapazitiven bzw. induktiven Zweipunktmeßkopfes am günstigsten mit dem Schlitten 13 verwirklichbar. Auch dabei ist es möglich, die Anwesenheit und Lage des Werkstückes und seine Abmaße zu ermitteln. Das Zweipunktmeßgerät wird mittels Schlitten, auf dem es zusätzlich noch frei schwenkbar, aber durch Federn in einer Mittelage gehalten wird, auf das Werkstück zu und um einen geringen Betrag über den Meßort hinaus gefahren-. Der dabei ermittelte größte bzw. kleinste Wert, der das geprüfte Maß darstellt, wird an die zentrale Steuereinrichtung bzw. an eine Korrektureinrichtung der Maschinensteuerung weitergeleitet.
Mittels einer Lichtschleuse, die aus einer Lichtquelle und einer Fotozelle besteht, kann nur die Anwesenheit und die richtige Lage des Werkstückes überprüft wer--den. Gibt die Fotozelle keinen Strom ab, so ist ein Werkstück vorhanden bzw. das Werkstück hat seine richtige Lage eingenommen. Verläßt die Fotozelle ein Strom, so ist entweder kein Werkstück vorhanden oder dieses besitzt nicht die entsprechende geforderte Lage.
Sind runde rotationssymmetrische Werkstücke auf ihre Anwesenheit und Lage zu überprüfen, so ist es möglich, den von einer Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahl an der I.antelflache des'Werkstückes reflektieren zu lassen.
Für die Durchführung von Tiefenmessungen bei Bohrungen, Gewinden, Kegeln usw. wird auf der Schwenkeinrichtung ein von der zentralen Steuereinrichtung betriebener Tiefenmeßdorn bzw. ein kapazitiver bzw. induktiver bzw.
pneumatischer Tiefentastkopf befestigt. Auch eine Meßuhr mit Kontaktelementen kann verwendet werden.
Je nachdem, wie weit der Tiefenmeßdorn bzw. der Taststift der Meßuhr in die Bohrung eindringen kann, bzw.
welche kapazitiven bzw. induktiven Unterschiede zum Sollwert entstehen, ist das Werkstück in Bereich oder außerhalb der geforderten Toleranz.
Zir Kegelmessungen eignen sich dagegen nur kapazitive bzw. induktive Einrichtungen, um die Eintauchtiefe zu ermitteln.
Zur Feststellung der richtigen Anlaßfarbe wird das an dem Werkstück reflektierte Licht zerlegt und mit einem Normal verglichen.
Um dagegen die Oberflächenrauhigkeit zu ermitteln, wird die reflektierte Lichtmenge gemessen und mit einem Normal verglichen.
Auch Schichtdickenprüfeinrichtungen lassen sich wie die vorangehend beschriebenen Einrichtungen mittels der Schwenkeinrichtung bzw. Schlittenführung an das Werkstück heranbringen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren und Vorrichtung zum messen bzw Prüfen von Werkstücken, insbesondere rotationssymmetrischen Werkstücken, beziiWJlich deren Vorhandensein, Lage, Abmessungen und Oberflächeneigenschaften für vollautomatische Werkstückbearbeitungseinrichtungen mit einem Transportsystem und Werkstückzwischenspeichern, in denen das Werkstück nacheinander unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zugeführt und während der einzelen Arbeitsgänge in den taktg,ebundenen Stillsuandsseiten die Anwesenheit des lgrerkstückes festgestellt und seine Abmaße gemessen bzw.

geprüft werden und die ermittelten Vierte der Prüfung bzw. Messung zum Steuern des gesamten Werkstückbearbeitungssystems bzw. einzelner 3earbeiungsstationen bzw. des gesamten ransportsystems bzw. einzelner Transportabschnitte bzw. zur Sichtanzeige bzw. zur Registrierung bzw. zur automatischen Korrektur verwendet werden.

dadurch gekennzeichnet, daß jedes Werkstück (3) in einem Werkstückzwischenspeicher (1,) bzw. in einer Bearbeitungsstation durch einen Greifer (4) gefaßt, aus diesem Werkstückzwischenspeicher (1) bzw. aus dieser Bearbeitungsstation mittels Greifer (4) entfernt, transportiert und/ oder geschwenkt und in einem Werkstückzwischenspeicher (1) bzw in einer Bearbeitungsstation abgelegt wird, wobei in den taktgebundenen Stillstandszeiten des Greifers (4) bzw. des Werkstückzwischenspeichers (1) bzw. der Bearbeitungsstation in diesen bzw. in einer oder zwei von diesen Stationen die Anwesenheit des Werkstückes (3) festgestellt bzw.

seine Lage bzw. seine Abmessungen bzw. seine Oberflächeneigenschaften ermittelt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückfeststelleinrichtung (1) undioder die Werkstücklage und/oder die Werkstückeigenschaften ermittelnde Einrichtung und/oder die Werkstückabmaße messenden bzw. prüfenden Einrichtungen (12, 14) schwenkbar und/oder heb- und senkbar und/oder verschiebbar angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückfeststelleinrichtung (1) und/oder die Werkstücklage und/oder die Werkstückeigenschaften ermittelnde Einrichtung und/oder die Werkstückabmaße messenden bzw. prüfenden Einrichtungen (2, 14) auf einem Ständer (6) befestigt sind der im unmittelbarer Nähe des Werkstückzwischenspeichers (1) und/oder der Bearbeitungsstation angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Ständer (5) ein Arm (9) schwenkbar gelagert ist, der an dem vom Drehpunkt entfernten Ende einen weiteren, schwenkbar angeordneten, das Vorhandensein, die Lage, die Abmessungen bzw. die Oberflächeneigenschaften des Werkstückes ermittelnde Einrichtung (12) bzw. Einrichtungen tragenden Arm (11) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Ständer (5) das Vorhandensein, die Lage, die Abmessungen bzw. die Oberflächeneigenschaften des Werkstückes ermittelnde Einrichtung (14) bzw.

Einrichtungen auf einem Schlitten (13) bzw. auf mehreren Schlitten (13) befestigt sind.

60 Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Arme (9, 11) und/oder des Schlittens (13) bzw. der Schlitten (13) durch eine zentrale Steuereinrichtung erfolgt, 7. Voflichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung der Arme (9, 11) und/oder die Gleitbewegung des schlittens (13) durch hydraulische bzw. pneumatische bzw. elektromagnetische bzw. elektromotorische Mittel erfolgt.

8. Vorricfruung nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das Vorhandensein, die Lage, die Abmessungen bzw. die Oberflächeneigenschaften des Werkstückes ermittelnden Einrichtungen (12, 14) durch pneumatische bzw. hydraulische bzw. elektromagnetische bzw. elektromotorische zentral gesteuerte Mittel in das Werkstück (3) hinein bzw. an das Werkstück (4) heran und zurück in ihre Ausgangslage geflilirt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Werkstückanwesenheit und Lage ermittelnde Einrichtung ein pneumatischer Meßdorn bzw. ein kapazitiver bzw. indukiver Meßfühler bzw. ein pneumatischer bzw. kapazitiver bzw. induktiver Zweipunktmeßkopf bzw. eine Lichtschleuse bzw. eine den Reflexlichstrahl auswertende Einrichtung mit Lichtschleuse ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Werkstückabmaße prüfende bzw. messende Einrichtung ein pneumatischer Meßdorn bzw. ein kapazitiver bzw. induktiver Meßfühler bzw0 ein pneumatischer bzw. kapazitiver bzw. induktiver Zweipunktmeßkopf ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß diedie Werkstückabmaße prüfende bzw. messende SinrichtuaO speziell für Tiefenmessungen bei Bohrunen, Gewinden und Kegeln ein Tiefenmeßdorn bzw. ein kapa=itiver bzw. ein induktiver bzw. ein pneumatischer Tiefentaskopf ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch sekennzeichnet, daß die die Werkstückabmaße prüfende bzw. messende Einrichtung speziell für Kegelmessungen eine in dem zu pruienden bzw. messenden Kegel die intauchtiefe ermittelnde kapazitive bzw. induktive Einrichtung ist.

13 Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Oberi1ächeneigenschaften speziell die Anlaßfarben ermittelnde Einrichtung eine den am Werkstück (3) reflektierten Lichtstrahl mit einem Normal vergleichende Einrichtung ist 140 Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die die Oberflächeneigenschaften speziell die Oberflächenrauhigkeit ermittelnde Einrichtung eine die vom Werkstück (3) reflektierte Lichtmenge mit einem Normal vergleichende Einrichtung ist0 15. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 8, 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Oberflächeneigenschaften speziell die Schichtdicke ermittelnde Einrichtung eine die Werkstückabmaße prizende bzw. messende Einrichtung ist bzw. bei nichtmetallischen Schichten eine Widerstandsmeßeinrichtung ist; L e e r s e i t e