DE4100887A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontrolle grossflaechiger blechformteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die 100%-Kontrolle von Blechformteilen nach einem Bearbeitungsgang.

In der Blechumformung sind fast ausschließlich Meß- und Überwachungslösungen zur Maschinendiagnose und Prozeßüberwachung zu finden, selten zur fertigungsbe­ dingten Werkstücküberprüfung. Grund hierfür ist, daß die Blechformteile einen relativ geringen Wert gegen­ über Pressen und Werkzeug haben und die Sicherung von Maschine und Werkzeug im Vordergrund stand.

Mit dem jetzt sich vollziehenden Übergang zur automa­ tischen Montage von Blechformteilen steht die Forde­ rung nach der Null-Fehler-Produktion.

Erste Lösungen auf dem Gebiet der fertigungsbeding­ ten Werkstückprüfung sind in erster Linie vor und in der Presse anzutreffen.

Zur Kontrolle des fertiggeformten großflächigen Blechformteils gibt es international noch kein durch­ gängiges Konzept.

Angedachte Lösungen sind:
1. Einsatz von Lichtwellenleitertechnik
Untersuchungen zum Einsatz von Lichtwellenleitern sind betreffs Riß-, Anwesenheits-, Lage- und Loch­ bilderkennung durchgeführt worden, wobei eine 100%ige Rißkontrolle möglich ist. Diese Anwendung der Licht­ wellenleitertechnik ist, insbesondere nach DD-PS 2 05 989 und Hipp, Th. - Optische Erkennung von Oberflä­ chenfehlern an großen unregelmäßigen Blechteilen als Grundlage für Meß und Überwachungstechnik an Blech­ formmaschinen - Ingenieurhochschule Zwickau, Disser­ tation A, 1988, bekannt.
2. Einsatz von Bildverarbeitungssystemen
Die bisher entwickelten Lösungen basieren auf der Anwendung des Durchlichtverfahrens. Hierzu sind zwei Zeilenkameras rechtwinklig zueinander angeordnet mit ihnen gegenüberliegenden Beleuchtungseinrichtungen. Das Blechformteil bewegt sich zwischen Kameras und Beleuchtungseinrichtung hindurch und dabei erfolgt die Kontrolle des Blechformteils. Das Blechformteil liegt während der Bewegung auf einer transparenten Trägerplatte bzw. einem transparenten Fließband. Die Möglichkeiten des Verfahrens belaufen sich auf die Kontrolle äußerer sichtbarer Körperkanten und Loch­ bilder im Teil. Bei ebenen Teilen kann der Schnitt­ grat kontrolliert werden. Kleine einfache Blechform­ teile können mit diesem Verfahren relativ genau kon­ trolliert werden in 100%-Prüfung. Nachteilig ist, daß durch Körperkanten verdeckte Konturen nicht kontrol­ lierbar sind. Darlegungen zur Anwendung des Verfah­ rens sind gemäß Pfeifer, T.; Molitor, M.: Stanzteil­ überwachung mit Linearkameras; Industrie-Anzeiger 107 (1985) 79/80, S. 26-29 und gemäß Brünighaus, G.: Prozeßüberwachung in der Blechverarbeitung; Vortrag auf dem 9. Seminar "Neue Entwicklungen in Blechbear­ beitung", Stuttgart 1988 bekannt.
3. Einsatz von taktilen Sensoren
Die Lösungen auf diesem Gebiet bestehen aus herkömm­ lichen 3-Koordinaten-Meßmaschinen und sogenannten Foliensensoren. Der Einsatz von 3-Koordinaten-Meßma­ schinen direkt im Materialfluß ist aus Zeit- und Aufstellungsgründen nicht möglich.

Foliensensoren sind auf der Basis von Dehnmeßstreifen aufgebaut und schmiegen sich der Kontur des Blech­ formteiles an. Aufgrund der Größe solcher Sensoren ist für die Kontrolle größerer Bereiche des Blech­ formteiles eine Relativbewegung notwendig.

Der Nachteil des Einsatzes solcher Sensoren besteht insbesondere im Aufbringen einer Meßkraft. Bekannt ist dieses Meßverfahren insbesondere nach DE-OS 23 28 695; Ludowig, G.: Neue Sensoren für die Messung kleiner Krümmungen an Biegeteilen; Blech∎Rohre∎Profile 30 (1983) 5, S. 219-222 und nach Liewald, M.: Entwick­ lung eines Foliensensors zur Konturerfassung von Biegeteilen; Blech∎Rohre∎Profile 35 (1988) 2, S. 118-120.

Die bekannten Transportsysteme für Werkstücke, insbe­ sondere Blechformteile, zwischen aufeinanderfolgenden Pressen einer Pressenlinie nach DD-PS 1 23 931, DE-OS 19 41 447 und DE-OS 24 38 812 sind so ausgebildet, daß die Blechformteile taktweise von einer Abgabestation über mehrere mit werkstückspezifischen Formteilauf­ nahmen versehene Zwischenstationen zu einer Entnahme­ station gefördert werden.

Weiterhin ist nach DE-OS 34 20 075 und DE-OS 27 57 622 bekannt, daß zur schnellen und flexiblen Anpassung an betriebsbedingt wechselnde Parameter auf einem im Transportraum zwischen den Pressen angeordneten Ge­ stell zwei Führungsschienen heb- und senkbar bzw. schwenkbar gelagert sind, auf denen ein mit Formteil­ aufnahmen bzw. Greiferelementen versehener Transport­ wagen in horizontaler Richtung zwischen zwei Endlagen verschiebbar gelagert ist. Auf ihm werden die Blech­ formteile von der Entnahmeeinrichtung der vorherge­ henden Presse abgelegt und ohne weitere Zwischenabla­ gen unmittelbar in eine Übergabeposition für die Zuführeinrichtung der nachfolgenden Pressen bzw. Stapeleinrichtung transportiert.

Nachteilig ist, daß in den dargelegten Transportpro­ zessen eine umfassende Fehleruntersuchung mittels eingangs dargestellter Verfahren aufgrund der kurzen Taktzeiten und stoßartigen Bewegungen nicht möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es im Anschluß an den Bearbeitungsprozeß Prüfbedingungen für großflächige Blechformteile zu schaffen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Verfahrens und des Vorrichtungspatentan­ spruches angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteile der erfindungsgemäßen Realisierung bestehen insbesondere im relativ einfachen Verfahrensablauf und im relativ einfachen mechanischen Aufbau sowie in dem den Produktionsprozeß nicht behindernden Prü­ fungsprozeß, welcher durch die Teilung und Zusammen­ führung des Materialflusses ermöglicht wird.

Anhand zweier Zeichnungen ist das erfindungsgemäße Verfahren und eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Vor­ richtung zum Heben und Senken großflächiger Blechformteile und

Fig. 2 eine vereinfachte Vorderansicht nach Fig. 1.

Zwei Transportarmsterne mit paarweise zueinander angeordneten Transportarmen sind jeweils seitlich und oberhalb zwischen aufeinanderfolgenden Zwischensta­ tionen 3 eines Schrittförderers auf einer quer zur Bearbeitungstransportebene angeordneten Welle 5 an­ treibbar gelagert. An den freien Enden der Transport­ arme sind in jeweils parallel zur Welle 5 angeordne­ ten Trägerelementen 7 Greifer 6 gelagert. Die Träger­ elemente 7 sind über je ein als Zahnriemen ausgebil­ detes Zugmittel 4 mit der Welle 5 zwangsweise wirk­ verbunden, wobei das System in seiner Gesamtheit einen Transportstern bildet, welcher vorteilhafter­ weise, bei seiner Drehung und dem Transport des Blechformteils 2 auf der Kreisbahn die Ausrichtung des Blechformteils 2 beibehält.

Auf einem Schrittförderer werden bearbeitete Blech­ formteile 2 taktweise über Zwischenstationen 3 trans­ portiert. Der Transportstern zum Heben entnimmt stichprobenartig mit den Greifern 6 ein Blechformteil 2. Die Schließbewegung der Greifer 6 wird über magne­ tische Baugruppen realisiert, welche gegen Federkraft arbeiten. Die Welle 5 auf der die Transportarmpaare gelagert sind, wird über einen E-Motor angetrieben. Das Blechformteil 2 wird auf einer Kreisbahn in die Kontrolltransportebene gefördert und auf einem Kon­ trolltransportförderer 1 abgelegt. Die Greifer 6 öff­ nen mit Federkraft. Auf dem Kontrolltransportförderer 1 wird das Blechformteil 2 in die für die 100%-Prü­ fung notwendige gleichförmige Bewegung versetzt. Die Entnahme des Blechformteils 2 vom Kontrolltrans­ portförderer 1 durch den Transportstern zum Senken und die Ablage auf einer Zwischenstation 3 erfolgt in entsprechend umgekerter Reihenfolge.

Beim Transport eines Blechformteils 2 von der Bear­ beitungstransportebene in die Kontrolltransportebene entsteht auf dem Schrittförderer 3 eine sogenannte Leerstelle, die sich auf einen Sammelpunkt zubewegt. Das muß bei einer Pakettierung der ankommenden Blech­ formteile 2 am Sammelpunkt bzw. einem einzelnen Wei­ tertransport der Blechformteile 2 beachtet werden. Bei einem kontinuierlich fortlaufenden Transport von Blechformteilen 2 über die Kontrolltransportebene werden die entsprechenden Leerstellen vor Erreichen des Sammelpunktes wieder gefüllt.

Es liegt im Bereich der Erfindung eine Entsorgung des Kontrolltransportförderers 1 und die Zuführung zu einem Sammelpunkt ohne vorherige Eingliederung der Blechformteile 2 auf dem Schrittförderer vorzunehmen.

Claims (3)

1. Verfahren zur Kontrolle großflächiger Blechform­ teile, welche taktweise über mehrere Zwischenstatio­ nen eines Schrittförderers in einer Bearbeitungs­ transportebene gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, daß stichprobenartig ein Blechformteil (2) aus einer Zwischenstation (3) entnommen wird, in eine Kontroll­ transportebene gefördert und auf einem Kontrolltrans­ portförderer (1) abgelegt wird, anschließend das Blechformteil (2) in eine gleichförmige Bewegung versetzt wird, zur Durchführung einer 100%-Prüfung, und dann vom Kontrolltransportförderer (1) entnommen wird, in die Bearbeitungstransportebene zurückgeför­ dert und in eine durch die weitere stichprobenartige Blechformteilentnahme entstandene Lücke auf einer weiteren Zwischenstation (3) abgelegt wird.

2. Vorrichtung zur Kontrolle großflächiger Blech­ formteile, welche taktweise über mehrere Zwischensta­ tionen eines Schrittförderers in einer Bearbeitungs­ transportebene gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Transportstern zum Heben groß­ flächiger Blechformteile (2) und einem Transportstern zum Senken großflächiger Blechformteile (2) ein im Abstand zum Schrittförderer angeordneter und in Transportrichtung fördernder Kontrolltransportförde­ rer (1) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Transportstern aus zwei Transportarmsternen mit paarweise zueinander angeordneten Transportarmen besteht, wobei die Transportarmsterne jeweils seit­ lich und oberhalb zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zwischenstationen (3) auf einer quer zur Bearbei­ tungstransportebene angeordneten Welle (5) antreibbar gelagert sind und
daß an den jeweiligen freien Enden der Transportarme Greifer (6) in parallel zur Welle (5) angeordneten Trägerelementen (7) gelagert sind, wobei die Träger­ elemente (7) über je ein Zugmittel (4) mit der Welle (5) zwangsweise wirkverbunden sind.