Hegewald & Peschke

Roboterbasierte Anlage prüft vollautomatisch Härte von Motorblöcken

09.03.2010 | Redakteur: Rüdiger Kroh

Beispielablauf im automatischen Härteprüfzentrum

Ein Linearband transportiert die zu prüfenden Bauteile in das Härteprüfzentrum, wo sie zuerst von einer Identifikationsstation erfasst werden. Diese scannt die Seriennummer jedes einzelnen Bauteils, das unmittelbar danach von dem Roboter aufgenommen und im Härteprüfer positioniert wird. Hier findet nun eine vollautomatische Brinell-Härteprüfung statt.

Der Motorblock kann über einen motorisch betriebenen X-Y-Kreuztisch automatisch in vorher definierte Prüfpositionen verfahren werden. Unmittelbar danach finden eine Gut-Schlecht-Trennung sowie eine Kennzeichnung der Bauteile entsprechend ihrer Güte in der Identifikationsstation statt. Das Handling wird dabei komplett vom zentral positionierten Roboter übernommen. Im Anschluss daran nimmt der Roboter den Motorblock wieder auf, um ihn auf ein zweites Linearband abzulegen, das ihn zur weiteren Bearbeitung oder zur Verpackung befördert.

Robotereinsatz reduziert Zykluszeit und eliminiert Fehler

Mit Hilfe des automatischen Härteprüfzentrums aus dem Hause Hegewald & Peschke GmbH lässt sich eine lückenlose Qualitätssicherung an Bauteilen, Fertigerzeugnissen oder Halbzeugen mit hoher Präzision durchführen. Der Roboter übernimmt in diesem Zusammenhang die zentralen Handling-Aufgaben zwischen den einzelnen Prüfstationen. Vorher konnte diese Aufgabe nur mit hohem Zeit- und Mannaufwand realisiert werden. Zudem werden durch den Roboterinsatz mögliche Fehler, die sich im Rahmen der manuellen Prüfung ergeben, eliminiert.

Je nach Bedarf arbeitet das automatische Härteprüfzentrum der Hegewald & Peschke GmbH mit Hilfe der Vickers-Methode, des Rockwell- oder des Brinell-Verfahrens, was eine zuverlässige Härteprüfung der verschiedesten Materialien erlaubt. Auf Grund des realisierten Baukastensystems lässt sich das Modul „Härteprüfer“ auch durch eine Universalprüfmaschine ersetzen oder ergänzen. In diesem Fall können vollautomatische Zug-Druck-und Biegeversuche realisiert werden.

Brinell-Verfahren: Standard für die Ermittlung der Härte von Werkstoffen

Brinell-Verfahren: Standard für die Ermittlung der Härte von Werkstoffen

Das Brinell-Verfahren wurde von dem schwedischen Ingenieur Johann August Brinell im Jahre 1900 entwickelt. Seitdem wird das mittlerweile standardisierte und automatisierte Verfahren eingesetzt, um die Härte von Werkstoffen zuverlässig zu bestimmen. Das Brinell-Verfahren besteht im Wesentlichen darin, dass eine kleine Hartmetallkugel für eine bestimmte vorgegebene Zeit mit einer materialabhängigen Prüfgesamtkraft auf die zu testende Oberfläche gedrückt wird. Der dabei entstehende Abdruck in Form einer Kugelkalotte wird vermessen und in das Verhältnis zur aufgebrachten Prüfgesamtkraft gesetzt. Daraus lässt sich schließlich die Brinellhärte (HBW) berechnen.

Hinzu kommt ein entscheidender Vorteil: Die Brinellhärte lässt sich direkt leicht in Zugfestigkeiten umrechnen. Dadurch entfällt das Anfertigen von Proben und eine mögliche Zerstörung des Werkstückes wird vermieden.

Die Vickers-Methode ist dem Brinell-Verfahren ähnlich, jedoch wird hier anstelle der Hartmetallkugel ein Diamanteindringkörper in Form einer Pyramide verwendet. Der während der Prüfung entstehende Eindruck wird vermessen und anhand der aufgebrachten Prüfgesamtkraft in eine Vickers-Härtezahl (HV) umgerechnet. In verschiedenen Fällen wird hierbei auch die Einwirkungsdauer in die Berechnung einbezogen.

Ebenso wie das Brinell-Verfahren arbeitet die Vickers-Methode ohne spezielle Proben und verzichtet auf eine mögliche Zerstörung des Werkstückes. Beide Methoden unterscheiden sich jedoch in Bezug auf die zu prüfenden Materialien: Während die Brinell-Methode insbesondere bei weichen bis mittelharten Metallen zum Einsatz kommt, verwendet man das Vickers-Verfahren vor allem bei sehr harten Materialien.

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