Derartige Rissprüfvorrichtungen oder auch Rissprüfanlagen kommen üblicherweise in Fertigungsbetrieben zur Überprüfung der Fertigprodukte zum Einsatz. Es werden verschiedene Arten von Rissprüfanlagen unterschieden. Zum einen existieren Rissprüfanlagen, die bei der Prüfung den zu prüfenden Körper zerstören, zum anderen gibt es zerstörungsfreie Rissprüfanlagen, auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht.

Bei den hier interessierenden zerstörungsfreien Rissprüfanlagen werden verschiedene Rissprüfverfahren, zum Beispiel Eindringverfahren, optische Verfahren oder Wirbelstromverfahren unterschieden. Zum Auffinden von Rissen in den elektrischen Strom leitenden Körpern ist das Wirbelstromverfahren ein geeignetes Verfahren. Als optische Risserkennungsverfahren bieten sich Röntgenstrahlung einsetzende Verfahren an.

In der Praxis wird eine oberbegriffliche Rissprüfanlage zum Auffinden von Rissen in Teilen mit im Messbereich rotationssymmetrischer Außenkontur verwendet. Derartige Rissprüfanlagen basieren auf einem Unterbau, der die komplette Prüfeinrichtung samt Prüflingszufuhr und-wegfuhr trägt. Mittels Rundtisch werden die Prüflinge in eine Übergabeposition transportiert. Bei Erreichen der Übergabeposition werden die Prüflinge in die Prüfvorrichtung durch Übergabevorrichtungen übergeben, wo sie in Rotation für die

Prüfung versetzt werden. Nach Erreichen einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit fährt ein Sensor die Außenkontur der Prüflinge ab, welcher mit einem sogenannten Einstellmeister gekoppelt ist, der die Kontur eines entsprechenden Musterprüflings erfasst und diese Konturabfrage mit einem für die Prüfung entsprechenden Versatz an den Sensor überträgt (Kopierwerk). Nach Beendigung der Prüfung fährt der Sensor in eine Warteposition und verweilt dort so lange, bis die Prüflinge zurück an den Rundtisch übergeben wurden und neue Prüflinge in die Prüfposition übergeben und in Rotation versetzt sind.

Bei der bekannten Rissprüfvorrichtung wird bei Umstellung der Rissprüfanlage von einem Prüflingstyp auf einen anderen Prüflingstyp eine Vielzahl von Teilen gewechselt, was zu einem hohen Montagaufwand und zu einer hohen Rüstzeit führt. Ferner ist die Anzahl der Teile, die pro Zeiteinheit geprüft werden können, eher gering.

Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Rissprüfung zu schaffen, bei denen die Anzahl der Teile, die proZeiteinheit geprüft werden können, erhöht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungemäß mit einer Rissprüfvorrichtung nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Rissprüfvorrichtung weist mindestens eine Prüfeinheit zum Überprüfen von Teilen auf Risse unter Anwendung eines geeigneten Rissprüfverfahrens auf, wobei die Prüfeinheit mittels einer Verfahreinheit zwischen mindestens zwei Prüfpositionen verfahrbar ist. Dabei kann jeder der Prüfpositionen jeweils ein zu prüfendes Teil der Teile zugeführt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Prüfen der Teile auf Risse unter Anwendung des geeigneten Rissprüfverfahrens wird ein erstes Teil der zu prüfenden Teile einer ersten Prüfposition der Prüfpositionen zugeführt und unter Verwendung der mindestens einen in der ersten Prüfposition angeordneten Prüfeinheit auf Risse geprüft. Ferner wird ein zweites

Teil der zu prüfenden Teile einer zweiten Prüfposition der Prüfpositionen zugeführt und die Prüfeinheit nach der Prüfung des ersten Teils zu der zweiten Prüfposition verfahren.

Dann wird das zweite Teil unter Verwendung der Prüfeinheit auf Risse geprüft.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Prüfeinheit mittels einer Verfahreinheit in mindestens zwei Prüfpositionen verfahrbar ist. Diese Lösung bietet den Vorteil, dass mehr Teile pro Zeiteinheit geprüft werden können, wobei die Prüfeinrichtung erheblich geringere Stillstandszeiten aufweist, was zu einer höheren Effizienz führt.

Weiterhin lässt sich durch das Verwenden einer programmierbaren Steuerung (CNC) zum Steuern der Prüfeinheit der Einstellmeister einsparen, wodurch ein schnellerer Wechsel der zu prüfende Teile durch andere zu prüfende Teile mit unterschiedlicher Form und Geometrie möglich ist. Zudem lassen sich entsprechend der Anzahl der Prüfpositionen mehrere unterschiedliche Arten von Prüflingen parallel auf einer Maschine prüfen.

Eine weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass eine Zuführ-und Wegführeinheit vorgesehen ist, die vorzugsweise mindestens zwei vertikal übereinander angeordneten, linear verfahrbaren Prüfschlitteneinheiten umfasst, welche die zu prüfenden Teile zwischen verschiedenen Positionen verfährt. Somit lassen sich in kürzerer Zeit mehrere zu prüfende Teile effizient analysieren.

Nach einer möglichen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die linear verfahrbare Prüfschlitteneinheit vorzugsweise zwischen den drei Positionen Zuführ-, Prüf- und Wegführposition verfährt, da so eine optimale Ausnutzung aller wesentlichen Rissprüfvorrichtungskomponenten bei einer Minimierung der Stillstandszeiten erreicht wird.

In einer weiteren möglichen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zu prüfenden Teile in der Prüfposition drehbar in der Prüfschlitteneinheit gelagert sind, womit die Prüfschlitteneinheit neben einer Transportfunktion auch eine Widerlagerfunktion übernimmt.

Vorteilhafter Weise kann eine Antriebseinheit zum Drehen der zu prüfenden Teile vorgesehen sein, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Antriebseinheit als elektromotorisch angetriebenes, in der Prüfposition an dem zu prüfenden Teil anliegendes Reibrad ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich ein kostengünstiger Antrieb für das zu prüfende Teil realisieren.

Bevorzugt ist eine Steuereinheit mit einer programmierbaren Konturverfolgungssteuerung vorgesehen, mit welcher die verfahrbare Prüfeinheit steuerbar ist. Hierdurch ist eine sichere und leicht zu realisierende Steuerung ohne viele Bauteile, wie beispielsweise bei einem Kopierwerk möglich. Die Konturverfolgungssteuerung kann zum einfachen Bedienen mittels Abrasterung programmiert werden, indem z. B. die Prüfeinheit selbst oder eine Lernvorrichtung (manuell) entlang der während der Prüfung von Prüfeinheit abzufahrenden Prüfstrecke geführt wird. Die abzufahrende Prüfstrecke kann aber auch optisch mittels einer Bildverarbeitung bestimmt werden.

Vorteilhaft ist es auch, dass die Prüfeinheit mindestens einen Messsensor umfasst und dass die den Messsensor umfassende Prüfeinheit auf einer Verfahreinheit angebracht ist. Damit lässt sich eine optimale Ausnutzung der relativ teuren Prüfeinheit bei einer Minimierung von Stillstandszeiten erzielen.

Die Verfahreinheit kann vorzugsweise eine zweiachsige Linearverfahreinheit sein, da sich so alle, für eine Prüfung der in im wesentlichen vertikal übereinanderliegenden Prüfpositionen befindlichen, zu prüfenden Teile erreichen lassen.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht zudem vor, dass der Transport der zu prüfenden Teile von der Zuführ-und Wegführeinheit über eine Prüfschlitteneinheit erfolgt. Hiermit lässt sich ein sicherer Transport der zu prüfenden Teile zwischen den für die Prüfung wichtigsten Positionen gewährleisten.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Zuführ-und Wegführeinheit je Prüfposition mindestens ein Längstransfersystem aufweist, welches mit der jeweiligen Prüfschlitteneinheit gekoppelt ist. Hierdurch lässt sich die Übergabe der zu

prüfenden Teile zeitlich von einer Taktzeit entkoppeln, wodurch Stillstandszeiten weitestgehend vermieden werden können.

Zudem ist es vorteilhaft, dass jedes Längstransfersystem unterschiedliche zu prüfende Teile transportiert. Somit lassen sich verschiedene Teile parallel während der Prüfung zuführen.

Noch ein bedeutender Vorteil ist es, dass die Prüfeinheit der Prüfeinrichtung zusätzlich mindestens eine Abstandsmesseinheit aufweist, die während der Prüfung eines zu prüfenden Teils der Teile den Abstand zwischen der Prüfeinheit und dem zu prüfenden Teil misst. Somit kann über einen entsprechenden Regelkreis gewährleistet werden, dass die Prüfeinheit stets den für die Messung optimalen Abstand zu dem zu prüfenden Teil aufweist. Somit lässt sich z. B. durch einen gleichmäßigen Abstand eine gleichbleibende Qualität des Prüfergebnisses erzielen. Zudem sind durch die permanente Abstandsmessung auch Teile mit nicht im Messbereich rotationssymmetrischer Außenkontur prüfbar, wobei die Prüfeinheit mittels einer Automatik den gewünschten Abstand zu den zu prüfenden Teilen einstellt. In einer weiteren Entwicklungsstufe kann die Abstandsmessung dazu genutzt werden, ein selbstlernendes System zu realisieren.

Vorteilhaft ist es, dass die Rissprüfvorrichtung einen tragenden Unterbau besitzt, so dass über diesen die Rissprüfvorrichtung justiert und eingestellt werden kann.

Eine positive Ausbildung der Erfindung ist es, dass die Antriebseinheit die zu prüfenden Teile so in Drehbewegung versetzt, dass diese vorzugsweise eine Drehzahl von mindestens 1000 Umdrehungen aufweisen, da so eine optimale Prüfung der zu prüfenden Teile gewährleistet ist.

Eine weitere positive Ausbildung der Erfindung ist es, dass die Teile, insbesondere Kugelzapfen mit einer im Messbereich rotationssymmetrischen Außenkontur versehen sind, so dass eine Konturverfolgungssteuerung aufgrund der geometrischen Verhältnisse besonders einfach realisiert werden kann.

Um eine möglichst kurze Strecke zwischen Zuführ-, Prüf-und Wegführposition zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, dass die Prüfposition zwischen der Zuführ-und Wegführposition mit diesen auf einer Geraden liegend angeordnet ist.

Schließlich ist es von Vorteil, wenn das Rissprüfverfahren ein Wirbelstromverfahren oder ein optisches Risserkennungsverfahren, welches z. B. mittels digitaler Bildverarbeitung realisiert werden kann.

Der erfindungsgemäße Prüfzyklus kann z. B. die folgenden Schritte aufweisen : (a) Prüfen eines der ersten Prüfposition zugeführten ersten Teils der Teile auf Risse mittels der in der ersten Prüfposition angeordneten Prüfeinheit, (b) Zuführen eines nächsten Teils der Teile von der der zweiten Prüfposition zugeordneten Zuführposition (zweite Zuführposition) zu der zweiten Prüfposition, (c) Verfahren der Prüfeinheit von der ersten Prüfposition in die zweite Prüfposition nach Beendigung der Prüfung des ersten Teils, (d) Prüfen des nächsten Teils auf Risse mittels der in der zweiten Prüfposition angeordneten Prüfeinheit, (e) Transportieren des ersten Teils aus der ersten Prüfposition in die dieser zugeordnete Wegnihrposition (erste Wegführposition) (f) Zuführen eines übernächsten Teils der Teile von der ersten Zuführposition zu der ersten Prüfposition und (g) Verfahren der Prüfeinheit von der zweiten Prüfposition in die erste Prüfposition nach Beendigung der Prüfung des nächsten Teils.

Nach dem Verfahrensschritt (g) kann in dem Prüfzyklus zu dem Verfahrensschritt (a) zurückgekehrt werden, wo dann das übernächste Teil als erstes Teil geprüft wird.

Das Wegführen des ersten Teils aus der ersten Prüfposition zu der ersten Wegführposition und das Zuführen des übernächsten Teils von der ersten Zuführposition zu der ersten Prüfposition erfolgen bevorzugt während der Prüfung des nächsten Teils.

Die Erfindung wird anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 die rechte Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rissprüfanlage, Fig. 2 die Vorderansicht der Ausführungsform nach Figur 1, Fig. 3 den Schnitt A-A nach Fig. 2, Fig. 4 den Schnitt B-B nach Fig. 3, Fig. 5 den Schnitt C-C nach Fig. 3 und Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform nach Figur 1.

Die Rissprüfanlage nach Fig. 1 besteht aus einem Unterbau 1, auf dem in einem Rahmen 2 eine Verfahreinheit 3, vorzugsweise eine zweiachsige lineare Verfahreinheit, eine erste Zu- und Wegführeinheit 4 und eine zweite Zu-und Wegführeinheit 5, zwischen denen sich je eine Prüfschlitteneinheit 11 befindet, sowie eine Prüfeinheit 7 (hier nicht sichtbar, siehe Fig. 6) untergebracht sind.

In Fig. 2 ist detaillierter die aus einer horizontalen 3a und einer vertikalen 3b Verfahreinheit bestehende zweiachsige lineare Verfahreinheit 3 dargestellt, wobei eine als Sensor ausgebildete erste Messeinheit 14 (nicht dargestellt) einer Prüfeinheit 7 auf der Verfahreinheit 3 befestigt ist. Die Prüfeinheit 7 prüft die zu prüfenden Teile auf Risse. Mit der Messeinheit 14 werden dabei die von der Prüfeinheit 7 ausgehenden Signale gemessen.

Zusätzlich zu der beschriebenen Messeinheit 14 ist eine Abstandsmesseinheit 15 (nicht dargestellt) vorgesehen. Diese misst den Abstand der ersten Messeinheit 15 zu dem zu prüfenden Teil 9 und gibt die Messdaten an einen Regelkreis (nicht dargestellt) weiter.

Dieser sorgt dafür, dass der Ist-Abstand zwischen der ersten Messeinheit 14 und dem zu prüfenden Teil 9 ständig dem voreingestellten Soll-Abstand entspricht. Die horizontale

Verfahreinheit 3a ist mit der vertikalen Verfahreinheit 3b gekoppelt, wodurch erreicht wird, dass die Prüfeinheit 7 zweidimensional verfahren werden kann. Die Zuführung ist über zwei Längstransfers als Zu-und Wegführeinheiten 4a, 4b und 5a, 5b realisiert, welche jeweils mit einer Prüfschlitteneinheit 11 (hier nicht dargestellt) gekoppelt sind, wobei die Zuführung jeweils seitlich versetzt zur Wegführeinheit platziert ist. Über die Zuführ- beziehungsweise Wegfuhreinheiten 4a, 4b, 5a, 5b werden die zu prüfenden Teile 9,10 zu beziehungsweise von der Prüfschlitteneinheit transportiert. Die Prüfschlitteneinheit transportiert die zu prüfenden Teile 9,10 von der Zuführposition-die Position, an der die Übergabe von der Zuführeinheit 4a, 5a zu der Prüfschlitteneinheit erfolgt-zu der oder den Prüfpositionen 8a und 8b, und von dort weiter zu der Wegführposition-die Position, an der die Übergabe von der Prüfschlitteneinheit zu der Wegführeinheit 4b, 5b erfolgt-, wobei die Prüfpositionen 8a, 8b jeweils zwischen der jeweiligen Zuführ-und Wegführposition liegen. Die Prüfpositionen 8a und 8b sind dabei in vertikaler Richtung zueinander versetzt angeordnet. Die Zuführ-, Prüf-und Wegführpositionen sind jeweils auf einer Geraden angeordnet.

Fig. 3 stellt die beiden Prüfpositionen 8a und 8b deutlicher dar.

In Fig. 4 ist die Zufuhr der Prüflinge 9,10 dargestellt.

Fig. 5 zeigt einen von dem in Fig. 4 dargestellten Prüflingstyp 9 abweichenden Prüflingstyp 10 in der Prüfeinrichtung. Das zu prüfende Teil 10 befindet sich in der Prüfposition 8b (siehe Fig. 3) mit der an dem zu prüfenden Teil 10 anliegenden Antriebseinheit 12, welche als Reibrad ausgebildet ist. Das zu prüfende Teil 10 wird zur Prüfung in Rotation versetzt. Die Drehzahl der zu prüfenden Teile 9,10 liegt bevorzugt bei über 1000 Umdrehungen pro Minute. Weiterhin ist die Position der Prüfeinheit 7, welche während der Drehbewegung des Prüflings 10 entlang der Außenkontur des Prüflings 10 verfahren wird und somit den Prüfling 10 über seine Außenkontur auf Risse mittels eines geeigneten Risserkennungsverfahrens untersucht, dargestellt. Ein geeignetes Risserkennungsverfahren ist beispielsweise mittels Einsatz von Röntgenstrahlung zu realisieren. Die ermittelten Daten werden an eine datenverarbeitende Einheit (nicht dargestellt) weitergeleitet.

In Fig. 6 ist die gesamte Rissprüfanlage zusammenfassend perspektivisch dargestellt. Die für die Steuerung der Verfahreinheiten 3 verantwortliche Steuereinheit 13 ist nicht gezeigt.

Die Steuerung erfolgt bevorzugt mittels CNC Programmierung. Anhand der Darstellung lässt sich die Funktion der Anlage allgemein nachverfolgen. Die unterschiedlichen Prüflingstypen 9,10 werden nacheinander über die Zuführsysteme 4a und 5a und über die Prüfschlitteneinheiten 11 in die jeweilige Prüfposition 8a, 8b geführt. Dort werden sie über eine Antriebseinheit 12 (hier nicht dargestellt) in Rotation versetzt. Die Prüfeinheit 7 wird über die Verfahreinheit 3, welche vorzugsweise mittels CNC-Steuerung entsprechend programmiert wurde, an die Prüfposition 8a herangefahren. Dort erfasst die Messeinheit 14 die von der Prüfeinheit 7 ausgesandten Signale, vorzugsweise Röntgenstrahlen oder Wirbelstrom, und misst diese um entsprechende Daten über die Oberfläche der Außenkontur der zu prüfenden Teile zu ermitteln und übermittelt die Daten an eine datenverarbeitende Anlage (nicht dargestellt). Die Außenkonturverfolgung erfolgt bevorzugt über eine CNC-Steuerung (nicht dargestellt), in welcher die entsprechende Außenkontur des Prüflings programmiert wurde. Zusätzlich ist eine Abstandsmesseinheit vorgesehen, die ständig den Abstand zwischen der Prüfeinheit 7 und dem zu prüfenden Teil 9 misst und die Messdaten an einen Regelkreis überträgt. Dieser steuert entsprechend der Soll-Vorgabe den Ist-Abstand zwischen Prüfeinheit 7 und zu prüfendem Teil 9. Somit ist eine automatische Steuerung des Abstandes zwischen Prüfeinheit 7 und zu prüfendem Teil 9 realisierbar. Nach erfolgter Erfassung der Messdaten des Prüflings verfährt die Verfahreinheit 3 die Prüfeinheit 7 in die zweite Prüfposition 8b. Während der gerade erfasste Prüfling aus seiner Prüfposition 8a weggefiihrt wird und ein neuer Prüfling zugeführt und in Rotation versetzt wird, wird parallel die Oberfläche des in Prüfposition 8b befindlichen Prüflings erfasst. Durch die Abstandsmesseinheit 15 ist es nicht mehr notwendig, dass die zu prüfenden Teile eine im Messbereich rotationssymmetrische Außenkontur aufweisen.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

Bezugszeichenliste 1 Unterbau 2 Rahmen 3 Verfahreinheit 3a horizontale lineare Verfahreinheit 3b vertikale lineare Verfahreinheit 4 erste Zu-und Wegfuhreinheit 4a erste Zuführeinheit 4b erste Wegführeinheit 5 zweite Zu-und Wegführeinheit 5a zweite Zuführeinheit 5b zweite Wegführeinheit 6 Prüfeinrichtung 7 Prüfeinheit 8 Prüfposition 8a Prüfposition 1 8b Prüfposition 2 9 zu prüfende Teile (Prüflinge vom Typ A) 10 zu prüfende Teile (Prüflinge vom Typ B) 11 Prüfschlitteneinheit 12 Antriebseinheit 13 Steuereinheit 14 Messeinheit 15 Abstandsmesseinheit