DE20208174U1 - Vorrichtung zur Handhabung von Gegenständen und zur Prüfung derselben mit einer Prüfeinrichtung auf Materialfehler - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Handhabung von Gegenständen
und zur Prüfung derselben mit einer Prüfeinrichtung auf Materialfehler

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Handhabung von Gegenständen, vorzugsweise von Gußteilen wie Leichtmetall-Gußteilen, insbesondere Automobilrädern, und zur Prüfung derselben mit einer Prüfeinrichtung auf Guß- und sonstige Materialfehler, vorzugsweise mittels Durchstrahlung, insbesondere mit Röntgenstrahlung.

Als sicherheitsrelevantes Teil eines Automobils müssen Leichtmetallfelgen zu 100 % auf Guß- und sonstige Materialfehler geprüft werden. Dabei werden die Räder zwischen einem Röntgenstrahier und einem Detektor positioniert und unter verschiedenen Projektionen durchstrahlt, um anhand

is der aufgenommenen Bilder Rückschlüsse auf die innere Struktur der Gußteile, bspw. Lunkerbildung od. dgl., ziehen zu können. Die Strahlrichtung wird mit Hilfe eines Manipulationssystems relativ zur Radposition eingestellt. Das Manipulationssystem muß außerdem die notwendigen Einstellungen erlauben, um das gesamte Volumen eines

Prüflings zu erfassen.

Dabei ist eine sichere und genaue Positionierung des Rades wichtig. Zu diesem Zweck werden derzeit verschiedene Verfahren eingesetzt, die sich in der Handhabung grundsätzlich unterscheiden. Eine Gruppe dieser Verfahren nutzt Greifer; hierbei wurden zwei Konzepte entwickelt, die sich im Greifmechanismus und in der Anordnung der Röntgenvorrichtung unterscheiden.

Bei einem ersten Typ umfaßt die Greifeinrichtung zwei Greiferarme, an

denen jeweils zwei Doppelkegelräder angeordnet sind, welche das zu prüfende Rad beidseitig am unteren Felgenhorn in der horizontalen

Transportebene greifen. Röntgenröhre und Detektor sind oberhalb des

Transportniveaus in gegenüberliegenden Halterungen mit einem horizontal, parallel zur Transportrichtung verlaufenden Strahlengang angebracht. Zur Prüfung wird das Rad über eine Schwenkachse aus der Transportebene senkrecht in den Strahlengang geschwenkt. Die Prüfung erfolgt unter verschiedenen Winkeleinstellungen an der Schwenkachse. In den einzelnen Prüfpositionen wird das Rad mit den Kegelrädern in eine Rotationsbewegung um seine Drehachse versetzt. Die Greifeinrichtung ist mit Translations-Vorrichtungen ausgestattet, über die das Rad parallel und senkrecht zur Transportebene positioniert werden kann. Nach Abschluß der

&iacgr;&ogr; Prüfung wird das Rad wieder in die Transportebene zurückgeschwenkt und anschließend ausgefördert, bevor ein weiteres, zu prüfendes Rad ergriffen werden kann.

Bei einem zweiten Typ erfolgt der Greifvorgang in der Transportebene mit Hilfe von zwei Greiferbacken, die längs einer Führungsschiene senkrecht zur Transportrichtung zusammenfahren und das Rad am unteren Felgenhorn mit je zwei gegenüberliegenden Kegelrädern in der horizontalen Transportebene greifen. Im eingespannten Zustand befindet sich das Rad im vertikalen Strahlengang zwischen einer Röntgenquelle und einem Detektor. Die unterschiedlichen Projektionswinkel zur Prüfung des Rades werden durch Schwenken der Greifeinrichtung um eine Achse parallel zur Spannachse der Greiferbacken eingestellt. Die Kegelräder versetzen das zu prüfende Rad in eine Rotation um seine Drehachse. Röntgenröhre und Detektor sind jeweils an den beiden Enden eines C-förmigen, vertikal stehenden Gestelles befestigt, das relativ zur Position des Rades horizontal und vertikal zur Transportebene verschoben werden kann. Auch hier muß zunächst ein geprüftes Rad abgelegt werden, bevor ein weiteres ergriffen werden kann.

Ein anderes Verfahren, die Kettenförderung, stellt eine Kombination aus Förder- und Greiftechnik dar, bei der das Rad in der Transportebene verbleibt. Zwei umlaufende Ketten erfassen das Rad tangential am unteren

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Felgenhorn und übernehmen zum einen den Transport des Rades durch die Anlage, zum anderen realisieren sie die Positionierung des Rades in Transportrichtung. Eine gegenläufige Bewegung der beiden Ketten bewirkt eine Rotation des Rades. Das Rad wird in der Öffnung eines vertikal stehenden, C-förmigen Gestelles positioniert, an dessen beiden Enden die Röntgenquelle bzw. der Detektor montiert sind. Die Einstellung der verschiedenen Projektionswinkel erfolgt über Schwenkbewegungen des C-Bogens um eine Achse senkrecht zur Transportrichtung. Während des Prüfablaufes verbleibt das Rad in der Transportebene und wird

&iacgr;&ogr; anschließend über die Doppelkette ausgefördert. Aufgrund der teilweise gegenläufigen Kettenbewegungen kann die Doppelkette verschiedene Räder nur in verhältnismäßig großen räumlichen und zeitlichen Abständen erfassen.

is Aus den Nachteilen des beschriebenen Standes der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, gattungsgemäße Vorrichtungen und Verfahren zur Materialprüfung eines Gegenstands, insbesondere eines Gußteils derart weiterzubilden, dass einerseits eine umfangreiche und vollständige Materialprüfung ermöglicht und andererseits der Durchsatz durch die Prüfeinrichtung gesteigert wird.

Die Lösung dieses Problems gelingt bei einer gattungsgemäßen Handhabungs- und Prüfungsvorrichtung durch eine Mehrzahl von Aufnahmevorrichtungen für je einen zu prüfenden Gegenstand, vorzugsweise mit identischer Struktur, zur Fixierung des zu prüfenden Teiles während dessen Prüfung, wobei die Aufnahmevorrichtungen relativ zu der Prüfeinrichtung, insbesondere gegenüber deren Strahlungsachse bzw. richtung, verschieb- und/oder verschwenkbar sind. Bevorzugte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Zentrales Element ist dabei ein drehbar gelagertes, senkrecht stehendes Traggestell, an dem mindestens drei jeweils um gleiche Winkel, bspw. 120°

gegeneinander versetzte, vorzugsweise kreisförmige Vorrichtungen zur Ablage oder Aufnahme je eines zu prüfenden Teils befestigt sind. Aufgrund der exzentrischen Anordnung der Aufnahmevorrichtungen bezüglich der Drehachse des Traggestells soll diese Handhabungsanordnung als Karussell bezeichnet werden.

Ein mehrere Aufnahmeeinrichtungen für je einen zu prüfenden Gegenstand aufweisendes, karussellartiges Trägergestell kann derart betrieben werden, dass bei Stillstand des Karussells gleichzeitig ein Gußteil an einer &iacgr;&ogr; Einförderstation aufgeladen, ein anderes Gußteil an einer Prüfstation geprüft und ein wiederum anderes Gußteil an der Ausförderstation entladen wird, während bei Rotation des Karussells gleichzeitig ein Gußteil von der Einförderstation zu der Prüfeinrichtung und ein weiteres Gußteil von der Prüfeinrichtung zur Ausförderstation transportiert wird.

Das Trägergestell weist N Aufnahmevorrichtungen für je einen zu prüfenden Gegenstand auf, wobei N gegeben ist zu

N = k*(e + b+a)

e = Anzahl der Einförderstationen pro Anlagenteil;
b = Anzahl der Bearbeitungsstationen pro Anlagenteil;
a = Anzahl der Ausförderstationen pro Anlagenteil;
k = Anzahl der Anlagenteile.

Dabei berücksichtigt die Erfindung, dass einerseits mehrere untereinander vorzugsweise identische Anlagenteile (Prüflinien) von einem karussellartigen Trägergestell bedient werden können. Pro Anlagenteil ist normalerweise genau eine Einförderstation vorhanden, also e = 1. Die Anzahl der Bearbeitungsstationen kann schwanken mit b > 1. Im Rahmen einer möglichst schnellen Bearbeitung kann bspw. eine mit einer Kamera

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ausgerüstete Station zur Identifizierung und Lokalisierung sowie ggf. Lageerkennung eines zu prüfenden Gegenstandes vorgesehen sein, an der ggf. der erste Meßpunkt durch eine Lagekorrektur bereits vorbereitet wird; ferner die eigentliche Prüfeinrichtung, wo die Durchstrahlung mittels Röntgenstrahlen stattfindet (in diesem Fall wäre b = 2); es wäre aber evtl. auch eine Aufteilung der eigentlichen Meßeinrichtung auf mehrere Stationen denkbar. Die Anzahl der Ausförderstationen kann entweder eins sein (a = 1), wenn die Auftrennung zwischen für gut befundenen Gegenständen und aussortierten Gegenständen zu einem späteren Zeitpunkt vorgenommen

&iacgr;&ogr; wird; werden die schadhaften Gegenstände sofort aussortiert, kann neben der Ausförderstation für akzeptierte Gegenstände eine zusätzliche Ausförderstation für auszuscheidende Gegenstände vorgesehen sein (in diesem Fall wäre a = 2). Im Normalfall ist k = 1, wenn nämlich nur eine Prüflinie vorhanden ist. Sind mehrere Prüflinien vorhanden, können diese

is von mehreren karussellartigen Trägergestellen bedient werden, oder aber von einem einzigen, zentral angeordneten Gestell; solchenfalls wäre k > 1.

Im ersten Schritt eines Prüfdurchganges wird das Rad im Einförderbereich auf einer der waagerecht angebrachten Ablage abgelegt. Anschließend wird in einer 120°-Drehung des Trägergestelles die Ablage mit dem Rad in den Prüfbereich zwischen eine Röntgenröhre und einen Detektor gebracht und positioniert. Röhre und Detektor sind jeweils an den gegenüberliegenden Enden einer C-bogenförmigen, senkrecht zur Transportebene stehenden Halterung befestigt.

Die Prüfung des Rades erfolgt unter verschiedenen Projektionen. Die Einstellung der Einstrahlwinkel erfolgt durch Schwenken des C-Bogens um zwei zur Transportebene parallele, aber senkrecht aufeinander stehende Achsen. Während der Prüfung wird das Rad im Strahlkegel der Röntgenröhre auf der kreisförmigen Ablage um seine Achse gedreht.

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Nach der Prüfung schwenkt das Trägergestell erneut um 120° in die Ausförderposition, in der das Rad aus der Ablagevorrichtung ausgefördert wird. Aufgrund der drehsymmetrischen Anordnung der Ablagevorrichtungen kann mit der Ausförderung gleichzeitig ein neues Prüfrad eingefördert werden, während sich ein weiteres Rad bereits in der Prüfposition befindet.

Die Erfindung bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem eingangs beschriebenen Stand der Technik. Im Gegensatz zu den konventionellen Fördertechniken, deren Konzept auf einer sequentiellen Abarbeitung

&iacgr;&ogr; einzelner Prozeßschritte wie Einfördern/Prüfen/Ausfördern jedes einzelnen Rades beruht, wird bei der Erfindung ein neues Rad sofort eingeschleust, nachdem die Prüfung des vorhergehenden abgeschlossen ist, noch während dieses ausgefördert wird. Dabei können insbesondere aufgrund der drehsymmetrischen Anordnung die Schritte 'Einfördern¹, 'Prüfen¹,

is 'Ausfördern¹ synchron erfolgen, d.h. während das geprüfte Rad ausgeschleust wird, steht gleichzeitig eine Ablagevorrichtung bereit, ein neues Rad aufzunehmen. Parallel dazu befindet sich ein weiteres Rad in der Prüfstation. Ein Radwechsel erfolgt durch eine einfache 120°-Drehung in lediglich 1-2 Sekunden, während ein konventioneller Radwechsel - je nach technischer Ausführung - aufgrund der langen Förderstrecke zwischen Ein- und Ausgangsschleuse und des Zeitbedarfs für den Greifvorgang bis zu 12 Sekunden in Anspruch nimmt.

Für konventionelle Fördereinrichtungen bedeuten Gußgrate am unteren Felgenhorn der Rohlinge ein zusätzliches Risiko: Zum einen verlieren die Doppelkegel der Greifer an Griff sicherheit, zum anderen besteht bei Kettenförderern die Gefahr, daß das Rad bei einer Rotationsbewegung aus

dem Meßbereich herausgedreht wird. Die Folge ist, daß eine sichere

Handhabung und stabile Prüfung bei diesen Systemen nicht gewährleistet

ist. In der hier beschriebenen Erfindung werden die Räder auf die

Ablagefläche abgelegt und können ohne seitliche Berührung am unteren Felgenhorn gedreht werden, so daß in derartigen Anlagen weder das Profil

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des Felgenhornes eine Rolle spielt noch die Grate entfernt oder umgebörtelt werden müssen.

Greifersysteme sind hinsichtlich ihrer Handhabungsfähigkeiten auf bestimmte Radgrößen beschränkt. Im Rahmen der hier beschriebenen Erfindung können durch das einfache Ablegen des Prüfrades auf eine Auflagefläche nahezu beliebige Radgrößen von 11" bis zu Übergrößen von 24" geprüft werden - eine Spanne, die von den konventionellen Fördereinrichtungen nicht abgedeckt werden kann.

In konventionellen Anlagen mit C-Gestell erfolgt die Schwenkbewegung von Röntgenröhre bzw. Detektor zur Einstellung der verschiedenen Prüfpositionen um lediglich eine Achse, die in der Transportebene liegt, aber senkrecht zur Transportrichtung verläuft. Durch konstruktive Gegebenheiten ist der zulässige Einstellbereich auf Winkelpositionen von -40° < &phgr; < 70° beschränkt. Die neue Anordnung ermöglicht - ggf. neben der Schwenkbewegung &phgr; um eine Achse parallel zur Transportebene/senkrecht zur Transportrichtung - eine (zusätzliche) Drehbewegung &psgr; parallel zur Transportebene sowie parallel zur Transportrichtung. Diese Drehachse bzw. die Kombination von zwei Drehachsen ermöglicht Projektionen aus senkrechter und seitlicher Einstrahlung und erlaubt Untersuchungen verdeckter Fehler, z.B. in der Speichenanbindung am Felgenbett oder in der Nabe. Die einfache Konstruktion erweitert den Winkelbereich symmetrisch auf -70° < &phgr; < 70°. Für die seitliche Drehung reichen die Winkeleinstellungen von -50° < &psgr; < 50° aus.

Schließlich erlaubt die isozentrische Drehung von Röntgenquelle und Detektor vorzugsweise um einen Punkt in der zu untersuchenden Ebene quasi-dreidimensionale Detailprüfungen aus verschiedenen Winkelpositionen ohne Lateralverschiebung.

Weitere Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:

Fig. 1a eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Trägerkarussell mit drei jeweils um 120° gegeneinander versetzt angeordneten Ablagetellern für je eine Felge, von denen sich jeweils eine an einer Einförder-, Prüf- und Ausförderstation befindet;

Fig. 1b eine der Fig. 1a entsprechende Darstellung des Trägerkarussells, wobei die Prüfeinrichtung in der Draufsicht wiedergegeben ist;

Fig. 2 eine schematische Perspektivdarstellung der Prüfstation samt Prüfeinrichtung; sowie

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf das Trägerkarussell einer anderen Prüfanlage mit jeweils zwei Einförderungs-, Prüf- und Ausförderungsstationen.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind an einem um eine vertikale Achse drehbar gelagerten, senkrecht stehenden Traggestell 100 drei Vorrichtungen 101 zur Aufnahme je eines zu prüfenden Rades 107 angeordnet. Diese drei Aufnahmevorrichtungen 101 sind untereinander identisch und an dem Traggestell 100 jeweils um 120° gegeneinander versetzt angeordnet. Jede der drei Aufnahmevorrichtungen 101 ist in gleicher Weise mit einer Vorrichtung zur Ablage und zum Greifen eines Rades 107 versehen.

Jede Vorrichtung 101 zur Aufnahme bzw. Ablage eines zu prüfenden Rades 107 umfaßt eine horizontal ausgerichtete Unterlage 102 von etwa kreis-

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oder ringförmiger Gestalt, deren Durchmesser den Rad- bzw. Felgendurchmesser um ein vorgegebenes Sicherheitsmaß übertrifft. Das dem Traggestell 100 abgewandte, äußere Segment der Unterlage 102 weist eine schlitz- oder segmentförmige Ausnehmung 103 auf, durch welche zwecks Prüfung eines Rades 107 ein Röntgenstrahl hindurchtreten kann.

Die Vorrichtung zum Greifen eines Rades 107 ist oberhalb der Ablagefläche angeordnet. Es handelt sich hierbei zum einen um einen feststehenden, horizontal sowie etwa tangential zu der betreffenden Auflagefläche 102 &iacgr;&ogr; verlaufenden Backen, der an seiner Innenseite mit Profilrädern 104 ausgestattet ist. An beiden Enden dieser Vorrichtung ist jeweils ein horizontal ausschwenkbarer Greiferarm 105 mit einem Profilrad 106 im Bereich seines peripheren Endes angebracht.

In der Position A (Einförderstation) wird das Prüfrad 107 in die Aufnahmeeinheit 101 eingefördert. Die Greiferarme 105 umfassen das Rad 107 im mittleren Teil seines Felgenbettes und drücken das Felgenbett an die inneren Profilräder 104 des feststehenden Backens, welche von einem Motor ggf. über ein zwischengeschaltetes Getriebe angetrieben werden. Die Profilräder 104 können das Prüfrad 107 in eine Drehbewegung um die Radachse 108 versetzen. Zur Erleichterung der Radbewegung ist die Unterlage 102 mit drehunterstützenden Elementen ausgestattet, vorteilhafterweise mit einem Kugelbett oder mit etwa radial angeordneten Rollen. Die Profilräder 106 an den Greiferarmen 105 dienen zur

Stabilisierung der Drehbewegung eines Rades 107 auf der Ablage 102.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung wird die Radfelge 107 am unteren und/oder oberen Felgenhorn gegriffen bzw. geführt. Die Profilräder 104 bzw. 106 sind dann zweckmäßigerweise als Doppelkegelräder ausgebildet.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Profilrad über einen Hebelmechanismus an die Innenseite des Felgenbettes des Prüfrades 107 herangeschwenkt und drückt die Außenseite des Felgenbettes gegen die Profilräder 104 am inneren Greiferteil.

Gemäß einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die drei Vorrichtungen 101, 102 zur Aufnahme bzw. Ablage des Prüfrades tellerförmig ausgebildet, wobei sodann ein Rad 107 bei der Einförderung zentral - ohne weitere Fixierung durch Profilräder bzw. einen

&iacgr;&ogr; greiferähnlichen Mechanismus - abgelegt wird. Die Ablageflächen 102 können einzeln an dem Traggestell 100 befestigt oder in eine gemeinsame Drehscheibe integriert sein. Die Ablageflächen 102 bestehen aus einem für Röntgenstrahlung transparenten Material und werden über einen tangential wirkenden Antrieb bspw. am äußeren Rand eines Auflagetellers in

is Drehbewegung versetzt. Um ein Verrutschen einer Radfelge 107 während der Drehbewegung zu verhindern, können an der Ablage verschiedene Vorkehrungen getroffen sein: Beschichtung mit einer rutschfesten, für Röntgenstrahlung transparenten Auflage und/oder Versehen mit vorzugsweise konzentrischen Oberflächenkonturen und/oder konvexe bzw. konkave Oberflächen- bzw. Profilgestaltung.

Nach der Einförderung schwenkt das zentrale Traggestell 100 die Fördereinheit 101 mit dem aufgeladenen Rad 107 von der Position A (Einförderstation) durch eine 120°-Drehung in die Position B (Prüfstation). In dieser Position gelangt der oberhalb der segmentförmigen Ablagen-Öffnung 103 liegende Teil des Rades 107 in den Strahlengang einer Röntgen-Prüfeinrichtung 204. Die Röntgen-Prüfeinrichtung besteht aus einer Röntgenröhre 201 und einem Bildverstärker 202 als Detektor, die jeweils an den gegenüberliegenden Enden eines C-bogenförmigen Halters 200 angebracht sind. Der C-Bogen ist an einem senkrecht stehenden Trägergestell 203 montiert, das mit einem dreidimensionalen Translationssystem ausgestattet ist für Translationen entlang der x- und y-

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Koordinaten, um den Röntgenstrahl 204 in der Prüfebene 205 zu verschieben, sowie entlang der z-Koordinate, um das Abbildungsverhältnis zwischen Röhre und Bildverstärker einzustellen.

Die durch den C-Bogen definierte Ebene 206 steht senkrecht und schneidet damit die Transport- bzw. Radebene 205 in einem rechten Winkel. Die Öffnung des C-Bogens ist dem zentralen Drehgestell 100 zugewandt, d.h., sie weist senkrecht zur Transportrichtung. Der C-Bogen 200 ist längs seines gebogenen Profils in der Halterung des Trägergestelles 203 beweglich

&iacgr;&ogr; geführt. Dadurch können die Röhre 201 und der Detektor 202 eine kreisförmige Bewegung um die Mittelpunktsachse &phgr; 207 - parallel zur Transportebene 205 und parallel zur Transportrichtung - ausführen. Durch diese Drehbewegung lassen sich unterschiedliche Einstrahlwinkel des Röntgenstrahles 204 innerhalb der Ebene 206 senkrecht zur Transport- bzw. Radebene 205 einstellen. Relativ zur senkrechten Inzidenz, überdeckt der Einstellbereich -70° < &phgr; < 70°.

Der C-Bogen ist zusätzlich um eine Achse &psgr; 208 - parallel zur Transportebene 205, aber senkrecht zur Tranportrichtung, d.h. senkrecht zur &phgr;-Achse 207 - drehbar gelagert. Durch eine Drehung um diese Achse &psgr; 208 wird die Ebene 206 des C-Bogens bzw. des Strahlenganges 204 aus der zur Transportebene 205 senkrechten Position um einen Winkel &psgr; geschwenkt. Die &psgr;-Achse ist für einen Winkelbereich von -70° bis +70° ausgelegt.

Die Kombination beider Dreh- bzw. Schwenkbewegungen ermöglicht Projektionen aus senkrechter und seitlicher Einstrahlung und erlaubt Untersuchungen verdeckter Fehler, z.B. in der Speichenanbindung am Felgenbett oder in der Nabe einer zu prüfenden Radfelge, sowie Aussagen über die räumliche Verteilung und Ausdehnung von Fehlstellen.

Gemäß einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der C-Bogen 200 im Prüfbereich B derart ausgerichtet, daß seine Öffnung in Transportrichtung weist und die Mittelpunktsachse &phgr; 207 parallel zur Transportebene 205, aber senkrecht zur Transportrichtung liegt. Bei dieser Konfiguration ist der Drehbereich für -70° < &phgr; < 70° ausgelegt. Die &psgr;-Achse 208 ist ebenfalls um 90° gedreht, d.h., sie verläuft parallel zur Transportebene 205 und parallel zur Transportrichtung. Der Einstellbereich des Drehwinkels beträgt -70° < &psgr; < 70°.

&iacgr;&ogr; Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Halter für die Röntgenröhre 201 bzw. den Detektor 202 nicht halbkreisförmig ausgebildet, sondern weist eine winkelförmige Gestalt auf. Dieser Halter ist derart positioniert, daß die durch das winkelförmige Profil definierte Ebene 206 senkrecht zur Transportebene 205 steht und die Öffnung des Profils in

is Transportrichtung weist. Der Halter ist in dem senkrecht stehenden Trägergestell lediglich um eine Achse drehbar gelagert, die sich parallel zur Transportebene 205, aber senkrecht zur Transportrichtung erstreckt. Der Drehbereich ist für -70° < &phgr; < 70° ausgelegt. Dabei kann der Halter durch Parallelogrammführungsgestänge in sich beweglich sein, um eine zweite

Verstellmöglichkeit innerhalb seiner Grundebene 206 zu erlauben.

Der Detektor 202 kann als eindimensionale Detektor-Zeile ausgebildet und derart an dem C-bogenförmigen Halter 200 angebracht sein, daß die Längsachse des Detektors senkrecht zur Strahlrichtung 204 und parallel zur Ebene des C-Bogens 206 liegt. Der Röntgenstrahl ist sodann zu einem Fächerstrahl ausgeblendet, der die zu prüfende Radfelge in einer kontinuierlichen Drehbewegung abtastet. Der Fächerstrahl ist hinsichtlich seines Querschnitts der Geometrie der Detektor-Zeile angepaßt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können mehrere Detektor-Zeilen zu einem eindimensionalen Detektor zusammengefügt sein. Die Längsachse des Detektors ist solchenfalls derart dimensioniert, daß

vorzugsweise der gesamte, röhrenseitig vom Strahler definierte Öffnungswinkel des Röntgenstrahl genutzt wird, der zu einem Fächerstrahl ausgeblendet wird. Die einzelnen Detektor-Elemente sind mit der Längsachse parallel zur Ebene des C-Bogens 206 vorteilhafterweise senkrecht zur Strahlrichtung 204 am C-bogenförmigen Halter 200 angebracht.

Nach Abschluß der Prüfung dreht das Trägergestell 100 in einer weiteren Drehung um 120° die Fördereinheit 101 mit dem geprüften Rad 107 in die &iacgr;&ogr; Position C (Ausförderstation, vgl. Fig. 1), in der das Rad 107 aus der Aufnahmevorrichtung 101 ausgefördert wird. Wegen der drehsymmetrischen Anordnung der Aufnahmevorrichtungen 101 kann zeitgleich mit der Ausförderung ein neues Prüfrad 107 eingefördert werden, während sich ein weiteres Rad in der Prüfposition befindet.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei der zwei * drei (allgemein k * (e + b + a)) identische Aufnahmevorrichtungen an dem drehbar gelagerten Traggestell 300 angebracht sind, k ist ganzzahlig und kann den Wert 2, 3 usw. annehmen, so daß k Prüfkörper gleichzeitig eingefördert 301, geprüft 302 und ausgefördert 303 werden können. Im gezeichneten Beispiel ist e = b = a = 1.

Claims (30)

1. Vorrichtung zur Handhabung von Gegenständen, vorzugsweise Gußteilen wie Leichtmetall-Gußteilen, insbesondere Automobilräder, und zur Prüfung derselben mit einer Prüfeinrichtung auf Guß- und sonstige Materialfehler, vorzugsweise mittels Durchstrahlung, insbesondere mit Röntgenstrahlung, gekennzeichnet durch mehrere Vorrichtungen (101) vorzugsweise mit identischer Struktur zur Aufnahme und/oder Fixierung eines zu prüfenden Gegenstands während dessen Prüfung, die relativ zu der Prüfeinrichtung, insbesondere gegenüber deren Strahlungsachse bzw. -richtung, verschieb- und/oder verschwenkbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein um eine vertikale Achse drehbar gelagertes und mit einem Antrieb versehenes Trägergestell (100), an welchem die Aufnahmevorrichtungen (101) exzentrisch zu dessen Drehachse angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbar gelagerte Trägergestell (100) wenigstens drei Aufnahmevorrichtungen (101) für zu prüfende Gegenstände aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbar gelagerte Trägergestell (100) N Aufnahmevorrichtungen (101) für zu prüfende Gegenstände aufweist, wobei N gegeben ist zu
N = k.(e + b + a)
mit
e = Anzahl der Einförderstationen pro Anlagenteil;
b = Anzahl der Bearbeitungsstationen pro Anlagenteil;
a = Anzahl der Ausförderstationen pro Anlagenteil;
k = Anzahl der Anlagenteile.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtungen (101) um gleiche Winkel gegeneinander versetzt angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 mit insgesamt N in einer Ebene liegenden Aufnahmevorrichtungen (101), dadurch gekennzeichnet, dass diese Aufnahmevorrichtungen (101) jeweils um einen Winkel von . 360°/N gegeneinander versetzt angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmevorrichtung (101) eine vorzugsweise ebene Fläche (102) nach Art eines Tellers zur Auflage eines zu prüfenden Gußteils aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmevorrichtung (101), insbesondere deren tellerförmige Auflagefläche, bewegliche Elemente zur drehbeweglichen Abstützung eines aufliegenden Rades aufweist, bspw. Rollen mit etwa radialen Längsachsen oder Kugeln.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine tellerförmige Auflagefläche zwecks Durchstrahlung einen schlitz-, segment- oder fensterförmigen Ausschnitt aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmevorrichtung (101) eine Vorrichtung (105) zum fixierenden Greifen eines zu prüfenden Gußteils (107) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung wenigstens einen vorzugsweise horizontal ausschwenkbaren Greiferarm (105) aufweist, der ein zu greifendes Gußteil (107) an einen feststehenden oder beweglichen Backen, bspw. einen zweiten Greiferarm (105), preßt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch einen Hebel- oder Schwenkmechanismus, der an eine Innenseite des Gußteils, insbesondere die Innenseite eines Felgenbettes, heranschwenkbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmevorrichtung (101) eine Vorrichtung (104, 106) zum Drehen eines zu prüfenden Gußteils (107) um eine vertikale, zu der Karussell-Drehachse exzentrische Achse aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehvorrichtung ein oder mehrere Räder, insbesondere dem axialen Profil des Außenmantels eines rotationssymmetrischen Gußteils (107) angepaßte Räder (104), umfaßt, die über einen Motorantrieb in eine Rotationsbewegung um ihre vertikale Achse versetzbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Profilrad (104, 106) als Doppelkegelrad ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Profilrad (104, 106) an einem feststehenden Backen einer Greifeinrichtung, an einem an den Außenmantel eines Gußteils (107) heranschwenkbaren Greiferarm (105) und/oder an einem an eine Innenseite desselben heranschwenkbaren Hebel- oder Schwenkmechanismus angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10 in Verbindung mit Ansprüch 11 sowie mit einem der Ansprüche 14 oder 15 für die Handhabung eines etwa rotationssymmetrischen Gußteils (107), insbesondere einer Automobilrades, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehscheibe bzw. der Auflageteller (102), die Greiferarme (106) und Profilräder (104) in einer derartigen Relation zueinander angeordnet sind, dass ein auf dem Auflageteller (102) liegendes Gußteil (107) in Höhe wenigstens eines radialen, wulstartigen Vorsprungs, bspw. eines oberen und/oder unteren Felgenhornes, von den Greiferarmen (106) greifbar und/oder von den Profilrädern (104) in eine Rotationsbewegung um seine Achse versetzbar ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine tellerartige Aufnahmevorrichtung um eine vertikale Achse drehbeweglich gelagert ist, insbesondere mittels an deren Peripherie abrollender Rollen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine tellerartige Aufnahmevorrichtung motorisch antreibbar ist, insbesondere durch wenigstens eine auf eine periphere Rolle einwirkenden Antriebsvorrichtung.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine tellerartige Aufnahmevorrichtung aus einem für die betreffende Strahlung durchlässigen Werkstoff, bspw. einem Kunststoff wie Kohlenstoff-Fasern, und/oder aus einem teildurchlässigen Werkstoff, bspw. Aluminium, hergestellt ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine tellerartige Aufnahmevorrichtung mit einer rutschfesten Auflage aus einem für die betreffende Strahlung durchlässigen Werkstoff beschichtet und/oder mit konzentrischen Konturen versehen ist und/oder einen konkaven oder konvexen Querschnitt aufweist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmevorrichtung (101) für ein zu prüfendes Gußteil (107) Bestandteil einer Drehscheibe mit einem zentralen Drehpunkt ist.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung als Durchstrahlungseinrichtung ausgebildet ist mit einer den zu prüfenden Gegenstand (107) umgreifenden Halterung (200), die an einem Ende eine Strahlungsquelle, insbesondere einen Röntgenstrahler (201) und an ihrem anderen Ende einen Detektor (202) trägt sowie gegenüber einer an der Prüfstation stillgesetzten Aufnahmevorrichtung (101) verschwenk- und/oder verschiebbar ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (200) der Durchstrahlungseinrichtung derart gelagert ist, dass die Strahlungsachse bzw. -richtung um eine Achse ~ (207) in der Transportebene sowie parallel bzw. tangential zur Transportrichtung schwenkbar ist

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (200) der Durchstrahlungseinrichtung als etwa C-förmiger Bogen ausgebildet ist, der vorzugsweise eine halbkreisförmige Gestalt aufweist und als (gekrümmte) Schiene ausgebildet ist, die an einem Gestell in Bogenrichtung geführt verstellbar gelagert ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (200) der Durchstrahlungseinrichtung als Gestänge ausgebildet ist, insbesondere mit einer verschwenkbaren Vertikalstange und je einem an deren oberen und unteren Endbereichen angeordneten Parallelogrammgestänge, an deren peripheren Enden die Strahlungsquelle einerseits und der Detektor andererseits angeordnet ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (200) der Durchstrahlungseinrichtung derart gelagert ist, dass die Strahlungsachse oder -richtung um eine Achse &Psi; (208) in der Transportebene sowie senkrecht zur Transportrichtung schwenkbar ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchstrahlungseinrichtung, insbesondere die C-bogenförmige Haltevorrichtung (200) parallel und senkrecht zur Transportebene des Rades verschiebbar gelagert ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (202) als linearer Detektor ausgebildet ist, bestehend aus mindestens einem eindimensionalen Zeilendetektor.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch eine etwa schlitzförmige Blende in dem Strahlengang der Strahlungsquelle, um die abgegebene Strahlung mit Ausnahme eines fächerförmigen Strahlungsquerschnitts entsprechend der Detektor-Geometrie auszublenden.