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WO2008000411A1 - Method and device for measuring unmachined parts - Google Patents

Method and device for measuring unmachined parts Download PDF

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Publication number
WO2008000411A1
WO2008000411A1 PCT/EP2007/005583 EP2007005583W WO2008000411A1 WO 2008000411 A1 WO2008000411 A1 WO 2008000411A1 EP 2007005583 W EP2007005583 W EP 2007005583W WO 2008000411 A1 WO2008000411 A1 WO 2008000411A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blank
contour
finished part
values
scanning device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/005583
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Armin Klotz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH
Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH
Original Assignee
Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH
Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH, Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH filed Critical Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH
Publication of WO2008000411A1 publication Critical patent/WO2008000411A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/003—Measuring of motor parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/20—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring contours or curvatures, e.g. determining profile

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring raw parts, in particular mechanically unprocessed large crankshaft, according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art Furthermore, the invention relates to an apparatus for measuring raw parts, in particular of mechanically unprocessed large crankshaft.
  • a generic method and a corresponding device are known from EP 0 081 376 A2.
  • a plurality of points on the surface of the blank are successively determined on a crankshaft for an internal combustion engine by means of a laser rangefinder, and from this the envelope of the blank is calculated. It is then determined whether the machined finished part fits into the envelope of the blank.
  • the time for measuring a blank can be greatly reduced, which leads to a considerable cost saving, which also contributes to the reduction of rejects during the subsequent mechanical finishing.
  • a six-stroke Caubeilwelle with one of about 5.5 m in a time of less than 30 min can be completely scan, add and evaluate.
  • reference points are defined on the surface of the blanks.
  • a device according to the object of the problem results from the features of claim 5.
  • the method according to the invention can be carried out in a very simple manner, whereby all the above-mentioned advantages of the method according to the invention can be utilized.
  • the device is advantageously relatively simple and can therefore be realized at relatively low cost.
  • Fig. 1 is a side view of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention.
  • Fig. 2 is a front view of the device according to the arrow II of Fig. 1st
  • FIGS. 1 and 2 show an apparatus 1 for measuring blanks 2, in the present case a mechanically untreated large crankshaft 2 a.
  • large crankshafts 2a are understood in this context crankshafts with a length of at least 1.2 m, as used for example in tanks or ships.
  • From the example produced by forging blank 2 is by mechanical finishing, in particular by a machining, such.
  • dimensionally stable finished part in the present case, therefore, provided for installation in an internal combustion engine large crankshaft 2a. Since the operations required for the mechanical finishing of crankshafts are known per se, this will not be discussed further here.
  • the required machining allowance before the mechanical finish machining can be, for example, 5 mm. This means that in the present case, the blank 2 must be 5 mm larger than the finished part at any point in comparison with the finished part.
  • the blank 2 is clamped, for example, between two opposite clamping devices 3 and 4, so that it can be turned by hand or with corresponding devices. If necessary, the raw material Part 2, however, be fixed in this position.
  • the two clamping devices 3 and 4 are part of a centering machine, not shown in its entirety, which is able to introduce necessary for later processing centering holes in the blank 2.
  • the device 1 has a device 5 for comparing measured actual values with nominal values of a nominal contour of the finished part or a nominal contour of the blank 2, which in turn has a scanning device 6 and a data processing device 7 connected to the scanning device 6.
  • the scanning device 6, which is preferably designed as a camera, is capable of measuring a multiplicity of points on the surface of the blank 2, that is to say a point cloud, in which it makes corresponding recordings or scans from the blank 2.
  • the scanning device 6, also referred to as a camera projects within its scan field a line onto the blank 2, which becomes a surface by displacement. For example, the scan duration per shot may be approximately 2.5 s.
  • the scanning device 6 can have an additional display.
  • the data processing device 7 to a three-dimensional actual contour of the blank 2 and compared with the desired contour of the finished part or the desired contour of the blank 2.
  • the target values of the finished part or of the blank 2 can be present, for example, as CAD data. If the actual contour of the blank 2 is compared with the desired contour of the finished part, the allowance for the subsequent mechanical processing of e.g. 5 mm.
  • reference points are set on the surface of the blank, so that the data processing device 7 by stacking the Reference points can easily combine the individual recordings.
  • the reference points are carried with the device 5, fixedly mounted on the table of the centering or glued onto the blank 2.
  • they In order to assemble the individual recordings, they have an overlap of approximately one third of the total size of the recording.
  • the result of the target / actual comparison is displayed in false colors and at the same time a measurement report is output.
  • a display and a printer can be connected to the data processing device 7 in order to display the actual or the target contour in color and to create a printout.
  • the measuring system operates automatically and without contact and is able to detect the blank 2 over the entire surface, in particular with regard to free-form surfaces resulting from the respective construction of the blank 2.
  • the scanning device 6 is mounted on a handling device 8 which is movable in several axes and in the present case embodied as a ⁇ -axis robot, which is guided on a linear guide 9 and displaceable in the longitudinal direction of the blank 2.
  • the handling device 8 it is possible to move the scanning device 6 relative to the blank 2.
  • the blank 2 is rotated by the controller, preferably connected to the device 5, and re-referenced via the attached reference points.
  • labeling device 10 After measuring the blank 2 by means of an attached in the present case to the scanning device 6 labeling device 10, for example, with specifications for its further mechanical processing or its post-processing, but also with settings with direction information for setting chucks, with points and directions for later straightening , with the contour of the reference part in areas with Undersize and provided with length and Hubwolfsmark isten.
  • the labeler 10 may have a similar operation as a per se known inkjet printer, but a liquid adhered to the blank 2, such as water-resistant ink, should be used.
  • the scanning device 6 may, for example, a scan field of about 40 x 60 cm, a distance of 1.2 m to the component, a scanning depth of +/- 0.2 m and a scan time of about 2.5 s. Due to the size of the scan field, the blank 2 can be completely detected within a very short time, in the present case, the period for scanning, calculating, visualizing and labeling a blank with a length of 5.5 m maximum about 30 min. is.
  • the device 1 can be combined with other measuring means, e.g. tactile or optical measuring means equipped.

Landscapes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

In a method for measuring unmachined parts (2), particularly unmachined large crankshafts (2a), prior to the finishing operation and for determining whether a dimensionally accurate finished part can be produced from the unmachined part (2) by the finishing operation, measured actual values are compared to desired values of a target contour of the finished part or a target contour of the unmachined part (2). By means of a scanning device (6), a plurality of points on the surface of the unmachined part (2) are captured simultaneously and joined to form a three-dimensional actual contour of the unmachined part (2) using a data processing device (8), with this contour then being compared to the target contour of the finished part or the target contour of the unmachined part (2).

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen von Rohteilen Method and device for measuring raw parts

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen von Rohteilen, insbesondere mechanisch unbearbeiteten Großkurbelwellen, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Vermessen von Rohteilen, insbesondere von mechanisch unbearbeiteten Großkurbelwellen .The invention relates to a method for measuring raw parts, in particular mechanically unprocessed large crankshaft, according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art Furthermore, the invention relates to an apparatus for measuring raw parts, in particular of mechanically unprocessed large crankshaft.

Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind aus der EP 0 081 376 A2 bekannt. Hierbei werden an einer Kurbelwelle für eine Brennkraftmaschine mittels eines Laser- Entfernungsmessers nacheinander mehrere Punkte auf der Oberfläche des Rohteils ermittelt und daraus die Umhüllung des Rohteils berechnet. Anschließend wird ermittelt, ob das mechanisch bearbeitete Fertigteil in die Umhüllung des Rohteils passt.A generic method and a corresponding device are known from EP 0 081 376 A2. Here, a plurality of points on the surface of the blank are successively determined on a crankshaft for an internal combustion engine by means of a laser rangefinder, and from this the envelope of the blank is calculated. It is then determined whether the machined finished part fits into the envelope of the blank.

Das dort beschriebene Verfahren dauert jedoch sehr lange und ist daher aus Kostengründen in der Serienfertigung und insbesondere bei der Fertigung von großen Kurbelwellen mit einer Länge von mehr als 1,2 m nur sehr begrenzt einsetzbar. Des weiteren ist die dort beschriebene Messmethode relativ ungenau und führt teilweise zu falschen Ergebnissen, was Nacharbeit und Ausschuss zur Folge haben kann.However, the method described there takes a long time and is therefore only very limited use for cost reasons in mass production and in particular in the production of large crankshafts with a length of more than 1.2 m. Furthermore, the measurement method described there is relatively inaccurate and sometimes leads to incorrect results, which can result in rework and rejects.

Insbesondere bei Großkurbelwellen mit einzeln geschmiedeten Hubzapfen ergeben sich häufig Variationen der Hubstellung, die dazu führen, dass aus dem Rohteil kein maßhaltiges Fertigteil hergestellt werden kann. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermessen von Rohteilen, insbesondere mechanisch unbearbeiteten Großkurbelwellen mit einer Länge von mehr als 1,2 m, zu schaffen, mit dem bzw. mit der eine schnellere und genauere Arbeitsweise möglich ist.Especially with large crankshafts with individually forged crank pin often arise variations in the stroke position, which cause that from the blank no dimensionally stable finished part can be produced. It is therefore an object of the present invention to provide a method and a device for measuring raw parts, in particular mechanically unprocessed large crankshafts with a length of more than 1.2 m, with or with which a faster and more accurate operation is possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved in a method by the features mentioned in claim 1.

Durch die gleichzeitige Vermessung einer Vielzahl von Punkten auf der Oberfläche des Rohteils und der Zusammenfügung derselben zu einer dreidimensionalen Ist-Kontur der Rohteile ist eine sehr schnelle und exakte Arbeitsweise möglich, mit deren Ergebnis eine genaue Aussage darüber getroffen werden kann, ob aus dem vermessenen Rohteil ein maßhaltiges Fertigteil hergestellt werden kann, sodass insgesamt weniger Richtvorgänge an dem Rohteil durchgeführt werden müssen. Falls dennoch festgestellt wird, dass eine Nacharbeit erforderlich ist, so können eventuell notwendige Kundenanfragen mit Ist-Daten durchgeführt werden und es müssen keine zusätzlichen Skizzen angefertigt werden.By the simultaneous measurement of a plurality of points on the surface of the blank and the joining thereof to a three-dimensional actual contour of the blanks a very fast and accurate operation is possible, with the result of an accurate statement can be made about whether from the measured blank a dimensionally stable finished part can be produced, so that a total of less straightening must be performed on the blank. However, if it is determined that a rework is required, then any necessary customer inquiries with actual data can be carried out and no additional sketches must be made.

Insbesondere lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zeit zur Messung eines Rohteils sehr stark verringern, was zu einer erheblichen Kosteneinsparung führt, zu der auch die Verringerung von Ausschussteilen während der späteren mechanischen Fertigbearbeitung beiträgt. Beispielsweise lässt sich eine sechshubige Großkurbeilwelle mit einer von ca. 5,5 m in einer Zeit von unter 30 min vollständig scannen, fügen und auswerten. Mit dem beschriebenen Verfahren ist es des weiteren möglich, genaue Einstellwerte für die Spannvorrichtungen zur Zentrierung des Rohteils zu ermitteln. Wenn in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist, dass die Rohteile nach dem Vermessen mit Vorgaben für ihre weitere Bearbeitung beschriftet werden, so kann ein ansonsten notwendiges, manuelles und damit sehr umständliches Beschriften des Rohteils vermieden werden.In particular, with the method according to the invention, the time for measuring a blank can be greatly reduced, which leads to a considerable cost saving, which also contributes to the reduction of rejects during the subsequent mechanical finishing. For example, a six-stroke Großkurbeilwelle with one of about 5.5 m in a time of less than 30 min can be completely scan, add and evaluate. With the method described, it is also possible to determine precise setting values for the clamping devices for centering the blank. If it is provided in a very advantageous development of the invention that the blanks are labeled after measuring with specifications for their further processing, so an otherwise necessary, manual and thus very cumbersome labeling of the blank can be avoided.

Um ein einfaches Zusammenfügen der einzelnen Aufnahmen zu ermöglichen, kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass Referenzpunkte auf der Oberfläche der Rohteile festgelegt werden.In order to allow a simple assembly of the individual recordings, it can be provided in a further embodiment of the invention that reference points are defined on the surface of the blanks.

Eine vorrichtungsgemäße Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen von Anspruch 5.A device according to the object of the problem results from the features of claim 5.

Mittels der Scaneinrichtung und der mit derselben verbundenen Datenverarbeitungseinrichtung lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren in sehr einfacher Weise ausführen, wodurch sämtliche der oben genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt werden können. Hierbei ist die Vorrichtung vorteilhafterweise relativ einfach aufgebaut und kann daher mit verhältnismäßig geringen Kosten realisiert werden.By means of the scanning device and the data processing device connected to it, the method according to the invention can be carried out in a very simple manner, whereby all the above-mentioned advantages of the method according to the invention can be utilized. In this case, the device is advantageously relatively simple and can therefore be realized at relatively low cost.

Als besonders vorteilhaft hinsichtlich einer schnellen und genauen Ermittlung einer Vielzahl von Punkten auf der Oberfläche des Rohteils hat es sich erwiesen, wenn die Scaneinrichtung als Kamera ausgebildet ist.It has proved to be particularly advantageous with regard to a quick and accurate determination of a multiplicity of points on the surface of the blank when the scanning device is designed as a camera.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.Further advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the remaining dependent claims. Hereinafter, an embodiment of the invention with reference to the drawing is shown in principle.

Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; undIt shows: Fig. 1 is a side view of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention; and

Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß dem Pfeil II aus Fig. 1.Fig. 2 is a front view of the device according to the arrow II of Fig. 1st

In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1 zum Vermessen von Rohteilen 2, im vorliegenden Fall einer mechanisch unbearbeiteten Großkurbelwelle 2a, dargestellt. Unter Großkurbelwellen 2a werden in diesem Zusammenhang Kurbelwellen mit einer Länge von mindestens 1,2 m verstanden, wie sie beispielsweise in Panzern oder Schiffen eingesetzt werden. Aus dem beispielsweise durch Schmieden hergestellten Rohteil 2 wird durch mechanische Fertigbearbeitung, insbesondere durch eine spanabhebende Bearbeitung, wie z. B. Drehen, Fräsen oder Schleifen, ein nicht dargestelltes, maßhaltiges Fertigteil, im vorliegenden Fall also die für den Einbau in eine Brennkraftmaschine vorgesehene Großkurbelwelle 2a. Da die zur mechanischen Fertigbearbeitung von Kurbelwellen erforderlichen Vorgänge an sich bekannt sind, wird hierin nicht näher darauf eingegangen. Mit der Vorrichtung 1 soll insbesondere ermittelt werden, ob aus dem Rohteil 2 durch die mechanische Fertigbearbeitung ein maßhaltiges Fertigteil hergestellt werden kann. Das erforderliche Bearbeitungsaufmaß vor der mechanischen Fertigbearbeitung kann beispielsweise 5 mm betragen. Das heißt, dass im vorliegenden Fall das Rohteil 2 im Vergleich mit dem Fertigteil an jeder Stelle 5 mm größer sein muss als das Fertigteil.FIGS. 1 and 2 show an apparatus 1 for measuring blanks 2, in the present case a mechanically untreated large crankshaft 2 a. Under large crankshafts 2a are understood in this context crankshafts with a length of at least 1.2 m, as used for example in tanks or ships. From the example produced by forging blank 2 is by mechanical finishing, in particular by a machining, such. As turning, milling or grinding, not shown, dimensionally stable finished part, in the present case, therefore, provided for installation in an internal combustion engine large crankshaft 2a. Since the operations required for the mechanical finishing of crankshafts are known per se, this will not be discussed further here. With the device 1 should be determined in particular whether a dimensionally stable finished part can be produced from the blank 2 by the mechanical finishing. The required machining allowance before the mechanical finish machining can be, for example, 5 mm. This means that in the present case, the blank 2 must be 5 mm larger than the finished part at any point in comparison with the finished part.

Zum Durchführen der Messung ist das Rohteil 2 beispielsweise zwischen zwei einander gegenüberliegenden Spanneinrichtungen 3 und 4 eingespannt, so dass es von Hand oder mit entsprechenden Einrichtungen gedreht werden kann. Gegebenenfalls kann das Roh- teil 2 jedoch auch in dieser Stellung fixiert sein. Die beiden Spanneinrichtungen 3 und 4 sind Teil einer in ihrer Gesamtheit nicht dargestellten Zentriermaschine, die in der Lage ist, die zur späteren Bearbeitung notwendigen Zentrierbohrungen in das Rohteil 2 einzubringen.For carrying out the measurement, the blank 2 is clamped, for example, between two opposite clamping devices 3 and 4, so that it can be turned by hand or with corresponding devices. If necessary, the raw material Part 2, however, be fixed in this position. The two clamping devices 3 and 4 are part of a centering machine, not shown in its entirety, which is able to introduce necessary for later processing centering holes in the blank 2.

Die Vorrichtung 1 weist eine Einrichtung 5 zum Vergleichen von gemessenen Ist-Werten mit Soll-Werten einer Soll-Kontur des Fertigteils oder einer Soll-Kontur des Rohteils 2 auf, welche wiederum eine Scaneinrichtung 6 und eine mit der Scaneinrichtung 6 verbundene Datenverarbeitungseinrichtung 7 aufweist. Die Scaneinrichtung 6, welche vorzugsweise als Kamera ausgebildet ist, ist in der Lage, eine Vielzahl von Punkten auf der Oberfläche des Rohteils 2, also eine Punktwolke, zu vermessen, in dem sie entsprechende Aufnahmen bzw. Scans von dem Rohteil 2 macht. Die auch als Kamera bezeichnete Scaneinrichtung 6 projiziert innerhalb ihres Scanfeldes eine Linie auf das Rohteil 2, welche durch Verschiebung zu einer Fläche wird. Die Scandauer pro Aufnahme kann beispielsweise ca. 2,5 s betragen. Zur Durchführung eines Einrichtemodus kann die Scaneinrichtung 6 ein zusätzliches Display aufweisen. Diese einzelnen Aufnahmen werden mittels der Datenverarbeitungseinrichtung 7 zu einer dreidimensionalen Ist- Kontur des Rohteils 2 zusammengefügt und mit der Soll-Kontur des Fertigteils oder der Soll-Kontur des Rohteils 2 verglichen. Hierzu können die Soll-Werte des Fertigteils oder des Rohteils 2 beispielsweise als CAD-Daten vorliegen. Wenn die Ist-Kontur des Rohteils 2 mit der Soll-Kontur des Fertigteils verglichen wird, muss das Aufmaß für die spätere mechanische Bearbeitung von z.B. 5 mm berücksichtigt werden.The device 1 has a device 5 for comparing measured actual values with nominal values of a nominal contour of the finished part or a nominal contour of the blank 2, which in turn has a scanning device 6 and a data processing device 7 connected to the scanning device 6. The scanning device 6, which is preferably designed as a camera, is capable of measuring a multiplicity of points on the surface of the blank 2, that is to say a point cloud, in which it makes corresponding recordings or scans from the blank 2. The scanning device 6, also referred to as a camera, projects within its scan field a line onto the blank 2, which becomes a surface by displacement. For example, the scan duration per shot may be approximately 2.5 s. To carry out a set-up mode, the scanning device 6 can have an additional display. These individual images are combined by means of the data processing device 7 to a three-dimensional actual contour of the blank 2 and compared with the desired contour of the finished part or the desired contour of the blank 2. For this purpose, the target values of the finished part or of the blank 2 can be present, for example, as CAD data. If the actual contour of the blank 2 is compared with the desired contour of the finished part, the allowance for the subsequent mechanical processing of e.g. 5 mm.

Zum Fügen der einzelnen Aufnahmen werden nicht dargestellte Referenzpunkte auf der Oberfläche des Rohteils festgelegt, so dass die Datenverarbeitungseinrichtung 7 durch Aufeinanderlegen der Referenzpunkte die einzelnen Aufnahmen in einfacher Weise zusammenfügen kann. Die Referenzpunkte werden mit der Einrichtung 5 mitgeführt, auf dem Tisch der Zentriermaschine fest angebracht oder auf das Rohteil 2 aufgeklebt. Um die einzelnen Aufnahmen zusammenfügen zu können, weisen diese eine Überdeckung von jeweils ca. einem Drittel der gesamten Größe der Aufnahme auf. Das Ergebnis des Soll-Ist-Vergleichs wird in Falschfarben dargestellt und gleichzeitig wird ein Messprotokoll ausgegeben. Hierzu können an die Datenverarbeitungseinrichtung 7 ein Display und ein Drucker angeschlossen sein, um die Ist- bzw. die Soll-Kontur farbig anzuzeigen und um einen Ausdruck zu erstellen.To join the individual recordings, not shown reference points are set on the surface of the blank, so that the data processing device 7 by stacking the Reference points can easily combine the individual recordings. The reference points are carried with the device 5, fixedly mounted on the table of the centering or glued onto the blank 2. In order to assemble the individual recordings, they have an overlap of approximately one third of the total size of the recording. The result of the target / actual comparison is displayed in false colors and at the same time a measurement report is output. For this purpose, a display and a printer can be connected to the data processing device 7 in order to display the actual or the target contour in color and to create a printout.

Das Messsystem arbeitet automatisch und berührungslos und ist in der Lage, das Rohteil 2 vollflächig zu erfassen, insbesondere im Hinblick auf sich durch die jeweilige Konstruktion des Rohteils 2 ergebende Freiformflächen. Um unterschiedlich geformte Rohteile 2 erfassen zu können, ist die Scaneinrichtung 6 an einer in mehreren Achsen beweglichen, im vorliegenden Fall als β-Achsen- Roboter ausgebildeten Handhabungseinrichtung 8 angebracht, welche auf einer Linearführung 9 geführt und in Längsrichtung des Rohteils 2 verschieblich ist. Durch die Handhabungseinrichtung 8 ist es möglich, die Scaneinrichtung 6 relativ zu dem Rohteil 2 zu verfahren. Während der Messung wird das Rohteil 2 durch die vorzugsweise mit der Einrichtung 5 verbundene Steuerung gedreht und über die angebrachten Referenzpunkte neu referenziert .The measuring system operates automatically and without contact and is able to detect the blank 2 over the entire surface, in particular with regard to free-form surfaces resulting from the respective construction of the blank 2. In order to be able to detect differently shaped blanks 2, the scanning device 6 is mounted on a handling device 8 which is movable in several axes and in the present case embodied as a β-axis robot, which is guided on a linear guide 9 and displaceable in the longitudinal direction of the blank 2. By the handling device 8, it is possible to move the scanning device 6 relative to the blank 2. During the measurement, the blank 2 is rotated by the controller, preferably connected to the device 5, and re-referenced via the attached reference points.

Nach dem Vermessen kann das Rohteil 2 mittels einer im vorliegenden Fall an der Scaneinrichtung 6 angebrachten Beschriftungseinrichtung 10 zum Beispiel mit Vorgaben für seine weitere mechanische Bearbeitung oder seine Nachbearbeitung, jedoch auch mit Einstellwerten mit Richtungsangaben zum Einstellen von Spannfuttern, mit Angriffspunkten und Richtungen für spätere Richtvorgänge, mit der Kontur des Referenzteils in Bereichen mit Untermaß sowie mit Längen- und Hubstellungsmarkierungen versehen werden. Die Beschriftungseinrichtung 10 kann eine ähnliche Arbeitsweise wie ein an sich bekannter Tintenstrahldrucker aufweisen, wobei jedoch eine Flüssigkeit verwendet werden sollte, die an dem Rohteil 2 anhaftet, wie z.B. wasserfeste Tinte.After measuring the blank 2 by means of an attached in the present case to the scanning device 6 labeling device 10, for example, with specifications for its further mechanical processing or its post-processing, but also with settings with direction information for setting chucks, with points and directions for later straightening , with the contour of the reference part in areas with Undersize and provided with length and Hubstellungsmarkierungen. The labeler 10 may have a similar operation as a per se known inkjet printer, but a liquid adhered to the blank 2, such as water-resistant ink, should be used.

Die Scaneinrichtung 6 kann beispielsweise ein Scanfeld von ca. 40 x 60 cm, einen Abstand von 1,2 m zum Bauteil, eine Scanfeldtiefe von +/- 0,2 m und eine Scanzeit von ca. 2,5 s aufweisen. Durch die Größe des Scanfelds kann das Rohteil 2 innerhalb sehr kurzer Zeit vollständig erfasst werden, wobei im vorliegenden Fall die Zeitdauer zum Scannen, Berechnen, Visualisieren und Beschriften eines Rohteils mit einer Länge von 5,5 m maximal ca. 30 min. beträgt.The scanning device 6 may, for example, a scan field of about 40 x 60 cm, a distance of 1.2 m to the component, a scanning depth of +/- 0.2 m and a scan time of about 2.5 s. Due to the size of the scan field, the blank 2 can be completely detected within a very short time, in the present case, the period for scanning, calculating, visualizing and labeling a blank with a length of 5.5 m maximum about 30 min. is.

Zusätzlich zu der Scaneinrichtung 6 kann die Vorrichtung 1 mit anderen Messmitteln, z.B. taktilen oder optischen Messmitteln, ausgestattet sein. In addition to the scanning device 6, the device 1 can be combined with other measuring means, e.g. tactile or optical measuring means equipped.

Claims

Patentansprüche claims 1. Verfahren zum Vermessen von Rohteilen, insbesondere mechanisch unbearbeiteten Großkurbelwellen, vor ihrer mechanischen Fertigbearbeitung und zum Ermitteln, ob aus dem Rohteil durch die mechanische Fertigbearbeitung ein maßhaltiges Fertigteil hergestellt werden kann, wobei gemessene Ist- Werte mit Soll-Werten einer Sollkontur des Fertigteils oder einer Soll-Kontur des Rohteils verglichen werden, da du r c h g e k e n n z e i ch n e t , dass mittels einer Scaneinrichtung (6) gleichzeitig eine Vielzahl von Punkten auf der Oberfläche des Rohteils (2) erfasst und mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung (8) zu einer dreidimensionalen Ist-Kontur des Rohteils (2) zusammengefügt werden, welche mit der Soll-Kontur des Fertigteils oder der Soll-Kontur des Rohteils (2) verglichen wird.1. A method for measuring raw parts, in particular mechanically unprocessed large crankshafts, before their mechanical finishing and for determining whether a dimensionally stable finished part can be produced from the blank by the mechanical finishing, where measured actual values with target values of a nominal contour of the finished part or a target contour of the blank to be compared because you rchgekennzei ch net, that simultaneously detected by means of a scanning device (6) a plurality of points on the surface of the blank (2) and by means of a data processing device (8) to a three-dimensional actual contour of the Blank (2) are joined, which is compared with the desired contour of the finished part or the desired contour of the blank (2). 2. Verfahren nach Anspruch 1, da du r c h g e ke n n z e i c h n e t , dass das Rohteil (2) nach dem Vermessen mit Vorgaben für seine weitere Bearbeitung beschriftet wird.2. Method according to claim 1, since the blank (2) is labeled after measurement with specifications for its further processing. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Fügen einzelner Scans Referenzpunkte mit einer Einrichtung (5) zum Vergleichen der gemessenen Ist-Werte mit den Soll-Werten der Soll-Kontur des Fertigteils oder der Soll- Kontur des Rohteils (2) mitgeführt, auf dem Tisch der Zentriermaschine fest angebracht oder auf das Rohteil (2) aufgeklebt werden.3. The method of claim 1 or 2, characterized in that for joining individual scans reference points with a device (5) for comparing the measured actual values with the desired values of the desired contour of the finished part or the nominal contour of the blank (2 ), fixed on the table of the centering machine or glued to the blank (2). 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Rohteil (2) während der Messung beiderseits drehbar eingespannt wird.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the blank (2) is rotatably clamped on both sides during the measurement. 5. Vorrichtung zum Vermessen von Rohteilen, insbesondere mechanisch unbearbeiteten Großkurbelwellen, vor ihrer mechanischen Fertigbearbeitung und zum Ermitteln, ob aus dem Rohteil durch die mechanische Fertigbearbeitung ein maßhaltiges Fertigteil hergestellt werden kann, mit einer Einrichtung zum Vergleichen der gemessenen Ist-Werte mit Soll-Werten einer Soll-Kontur des Fertigteils oder einer Soll-Kontur des Rohteils, da du r c h g e k e nn z e i c hn e t , d a s s die Einrichtung (5) zum Vergleichen der gemessenen Ist-Werte mit Soll-Werten einer Soll-Kontur des Fertigteils eine Scaneinrichtung (6), welche in der Lage ist, eine Vielzahl von Punkten auf der Oberfläche des Rohteils (2) gleichzeitig zu erfassen und eine Datenverarbeitungseinrichtung (7) aufweist, welche in der Lage ist, die Vielzahl der Punkte zu einer dreidimensionalen Ist-Kontur des Rohteils (2) zusammenzufügen und mit der Soll-Kontur des Fertigteils oder der Soll-Kontur des Rohteils (2) zu vergleichen.5. Apparatus for measuring raw parts, in particular mechanically unprocessed large crankshafts, before their mechanical finishing and for determining whether a dimensionally stable finished part can be produced from the blank by the mechanical finishing, with a device for comparing the measured actual values with target values a desired contour of the finished part or of a desired contour of the blank, since it can be seen that the device (5) for comparing the measured actual values with target values of a target contour of the finished part has a scanning device (6) which is capable of simultaneously detecting a plurality of dots on the surface of the blank (2) and having data processing means (7) capable of forming the plurality of dots into a three-dimensional actual contour of the blank (2 ) and compare with the desired contour of the finished part or the desired contour of the blank (2). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Scaneinrichtung (6) als Kamera ausgebildet ist, welche in der Lage ist, innerhalb eines Scanfeldes eine Linie auf das Rohteil (2) zu projizieren und durch Verschiebung eine Fläche zu erzeugen.6. Device according to claim 5, characterized in that the scanning device (6) is designed as a camera which is capable of projecting a line on the blank (2) within a scan field and producing an area by displacement. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Scaneinrichtung (6) an einer in mehreren Achsen beweglichen Handhabungseinrichtung (8) angebracht ist. 7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the scanning device (6) on a movable in several axes handling device (8) is mounted. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Handhabungseinrichtung (8) auf einer Linearführung (9) geführt ist.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the handling device (8) is guided on a linear guide (9). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Beschriftungseinrichtung (10) zum Beschriften des Rohteils (2) nach seiner Vermessung vorgesehen ist.9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that a labeling device (10) for inscribing the blank (2) is provided after its measurement. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e ke n n z e i c h n e t , dass zusätzlich zu der Scaneinrichtung (6) taktile und/oder optische Messmittel vorgesehen sind. 10. The device according to one of claims 5 to 9, characterized in that there are tactile and / or optical measuring means in addition to the scanning device (6).
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