DE4100410C2

DE4100410C2 - Verfahren zur Überwachung der Qualität einer Preßverbindung

Info

Publication number: DE4100410C2
Application number: DE19914100410
Authority: DE
Inventors: Bjoern Lehmann-Matthaei
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-01-09
Filing date: 1991-01-09
Publication date: 2000-07-06
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: DE4100410A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Überwachung der Qualität einer Preßverbindung der im Oberbegriff des An spruchs 1 definierten Gattung.

Solchen Qualitätskontrollen von Preßverbindungen, die nur während des Preßvorgangs selbst durchgeführt werden können, kommen bei den heutigen hohen Qualitätsanforderungen eine im mer größere Bedeutung zu.

Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (Dr. B. Sünder "Pressenüberwachung als Verbundsystem", Hottinger Baldwin Meßtechnik GmbH, Darmstadt) werden während des Preß vorgangs die Preßkräfte über dem Einpreßweg gemessen und on line bezüglich Einhaltung bestimmter Toleranzgrenzen ausge wertet. Zusätzlich kann eine Maximumüberwachung durchgeführt und der Weggradient des Einpreßkraftverlaufs auf Einhaltung von Grenzen überwacht werden.

Bei diesem Verfahren ist vorausgesetzt, daß die Preßteile der Preßverbindungen selbst vorgegebene Toleranzen, insbesondere Längentoleranzen, einhalten. Ist dies nicht der Fall, so tritt ein Versatz des Preßkraftverlaufs auf und die Auswertung führt zu einer falschen Qualitätsbeurteilung der Preßverbindung.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß Längentoleranzen der zu verpressenden Teile keinen Einfluß auf die Qualitätsüberwachung der Preßverbindung mehr haben. Bei jedem Einpreßvorgang werden unabhängig von der Länge des einzupressenden Teils immer die für die Qualitätssicherung wichtigen Einpreßkräfte vor Erreichen des Endes des Einpreßvorgangs erfaßt und zur Qualitätsprüfung ausgewertet. Das Ende des Einpreßvorgangs ist dadurch festgelegt, daß entweder die beiden Preßteile auf Anschlag gelangen oder das Preßwerkzeug auf Block fährt. Damit verbunden ist der erhebliche Gradientenanstieg der Einpreßkraft, was erfindungsgemäß als der eine Wegpunkt des Prüfbereichs herangezogen wird. Hiervon ausgehend wird der Prüfbereich sinnvollerweise auf etwa 50% des vom Einpreßteil zurückgelegten Einpreßwegs begrenzt. Die am Prüfwegpunkt während des vorausgegangenen Einpreßvorgangs erfaßten und gespeicherten Meßwerte werden nun off-line dem Sollwertvergleich auf Einhaltung vorgegebener Toleranzgrenzen unterzogen, und man erhält somit eine exakte Aussage über die Qualtität der Preßverbindung.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Einpreßvorgangs in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 jeweils schematisch eine Preßverbindung mit und 2 angesetztem Preßwerkzeug (ausschnittweise) vor (Fig. 1) und nach (Fig. 2) dem Einpreßvorgang,

Fig. 3 ein Diagramm des Verlaufs der Einpreßkraft F über den Einpreßweg s bei der Herstellung der Preßverbindung gemäß Fig. 1 und 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 und 2 beispielhaft zu sehende Preßverbindung besteht aus einem Kopfbolzen 10, der einen zylindrischen Zapfen 11 und einen über den Zapfen 11 radial überstehenden Flanschkopf 12 aufweist, und aus einer Platte 13 mit einer Bohrung 14, in welcher der Zapfen 11 mit Preßsitz sitzt, wobei der Flanschkopf 12 mit seiner überstehenden Anschlagschulter 121 an der Platte 13 anliegt. Die Herstellung der Preßverbindung erfolgt mittels einer Pressenspindel, deren Pressenstempel 15 nach koaxialer Ausrichtung von Kopfbolzen 10 und Bohrung 14 in der Platte 13 eine axiale Kraft auf den Flanschkopf 12 ausübt. Ein Kraftsensor 16 im Pressenstempel 15 mißt die dabei auf den Kopfbolzen 10 ausgeübte Preßkraft F und ein Wegsensor 17 den dabei vom Pressenstempel 15 zurückgelegten Hub oder Einpreßweg s. Beide Meßwerte werden fortlaufend erfaßt und in einem Speicher einer Auswerteeinheit 18 abgelegt. Ein Diagramm des Verlaufs der Preßkraft F in Abhängigkeit vom Einpreßweg s ist in Fig. 3 dargestellt. In der Auswerteeinheit 18 sind außerdem die Sollwerte der Preßkräfte in Zuordnung zum Einpreßweg sowie die zulässigen Toleranzgrenzen abgespeichert.

Mit den abgespeicherten Meßwerten wird nunmehr die Überwachung der Qualität der Preßverbindung wie folgt durchgeführt:

Während des Einpreßvorgangs werden aus den von dem Kraftsensor 16 und dem Wegsensor 17 ausgegebenen Meßwerten F und s laufend der Weggradient dF/ds der Einpressung bestimmt. Wenn sich da bei am Ende des Einpreßvorgangs der Weggradient extrem er höht, wird der Wegpunkt s3 (Fig. 3) der Gradientenänderung festgestellt. Nunmehr wird ausgehend vom Wegpunkt s3 der Gra dientenänderung in der Bediensoftware eine Wegstrecke Δs festgelegt. Diese Wegstrecke umfaßt maximal etwa 50% des ge samten beim Einpreßvorgang zurückgelegten Einpreßweges s.

Die Wegstrecke Δs ergibt im Einpreßverlauf den Prüfwegpunkt s1. Für diesen Prüfwegpunkt werden die Toleranzgrenzen, also Sollwerte F_max und F_min, festgelegt. In der Auswerteeinheit 18 werden nun die im vorangegangenen Einpreßvorgang abgespei cherten Meßwerte innerhalb des Prüfbereiches mit den Sollwer ten auf Einhaltung der Toleranzgrenzen F_max und F_min vergli chen. Liegt der aktuelle Meßwert F1 innerhalb der Toleranz grenzen F_max und F_min, so die hergestellte Preßverbindung als "gut" klassifiziert, und auf einer an der Auswerteeinheit 18 angeschlossenen Anzeige 19 erscheint ein Gutsignal. Am Ende des Einpreßvorgangs beim Messen der Einpreßkraft F_ABSCHALT wird die Preßspindel abgeschaltet.

Claims

1. Verfahren zur Überwachung der Qualität einer Preßverbindung, bei welchem eine während des Einpreßvorgangs auf die Preßver bindung ausgeübte Einpreßkraft in Zuordnung zu einem durch Relativverschiebung der Preßteile zurückgelegten Einpreßweg gemessen wird, die Meßwerte mit Sollwerten verglichen werden und bei Einhalten von um die Sollwerte festgelegter Toleranz grenzen die Preßverbindung als "gut" klassifiziert wird, wo bei die Meßwerte (F, s) laufend abgespeichert und aus den Meßwerten laufend der Gradient (dF/ds) der Einpressung be stimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wegpunkt (s3) durch eine am Ende des Einpreßvorgangs auftretende extreme Gradientenänderung festgelegt wird, daß ein Prüfwegpunkt (s1) in einem bestimmten Abstand (Δs) vom Wegpunkt (s3) der extre men Gradientenänderung aus zu kleineren Einpreßwegen (s) hin ermittelt wird und daß die am Prüfwegpunkt (s1) abgespeicher ten Meßwerte (F1) dem Sollwertvergleich unterzogen werden.