CN105050744B - 用于制造金属板成型件的、包括至少一个用于检验制造的金属板成型件的测量装置的生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造金属板成型件(300)、尤其是车身构件的生产线(100),其包括:多个与压力机结合的工具,在所述工具中在生产线(100)的周期中能实施彼此相继的成型操作和/或切割操作,以便连续制造金属板成型件(300);一个用于在工具之间运输部件的输送系统(110);以及至少一个测量装置(200),在该测量装置上在生产线(100)的周期中能检验制造的金属板成型件(300)的几何结构。本发明规定,所述测量装置(200)在生产线(100)内设置在空闲的压力机工具位置上或中间站上,使得每个制造的金属板成型件(300)在生产线(100)的周期中能借助属于生产线(100)的输送系统(110)被放入测量装置(200)中并且在按周期地检验之后又被取出。本发明还涉及一种用于在这种生产线(100)中应用的测量装置(200)。

Description

用于制造金属板成型件的、包括至少一个用于检验制造的金 属板成型件的测量装置的生产线
技术领域
本发明涉及一种用于制造金属板成型件、尤其是车身构件的生产线,该生产线包括多个由压力机操作的并且通过一个输送系统彼此连接的、用于逐步地或者说有级地制造金属板成型件的工具。
本发明还涉及一种用于在这种生产线中检验制造的金属板成型件的测量装置。
背景技术
在这种生产线中制造金属板成型件承受许多生产波动,这些生产波动影响金属板成型件的几何结构。在实践中检验每个制造的金属板成型件伴随许多困难,其原因也还在于,这种生产线通常处于冲压车间中并且因此受到那里给定的边界条件的限制。因此在DE19649144A1中提出,每一百个直至每四千个金属板成型件检验一个金属板成型件的尺寸精度。
在DE102011001852A1中提出一种用于生产金属板成型件的生产线,该生产线包括构件生产设备和测量设备,每个来自构件生产设备的金属板构件直接在生产线的周期中被送入测量设备中并被测量。
发明内容
本发明的任务在于,提供一种用于制造金属板成型件的生产线,通过该生产线,在避免至少一个现有技术中的缺点的情况下,检验制造的金属板成型件是可能的。
根据本发明的用于制造金属板成型件、尤其是车身构件(也优选所谓的大件、例如侧壁、底部组件、车顶和类似物)的生产线包括:
多个与压力机结合的工具,在所述工具中在生产线的周期(或者说生产周期)中(在金属板工件上)能实施彼此相继的成型操作和/或切割操作,以便连续制造金属板成型件;
一个用于在工具之间运输部件(或者说运输金属板工件)的输送系统;以及
至少一个测量装置,在该测量装置上可在生产线的周期中检验制造的金属板成型件的几何结构和尤其是制造公差,在此规定,所述测量装置在生产线内设置在空闲的压力机工具位置上或中间站上,使得每个制造的金属板成型件在生产线的周期中能借助属于该生产线的输送系统被放入测量装置中并且在按周期地检验之后尤其是又借助输送系统被取出。
根据本发明的生产线或者说生产设备具有多个依次设置的工具级,它们装备有用于实施成型操作和/或切割操作的工具或者说制造工具。工具级之间的金属板工件运输借助一个输送系统(用于在工具级之间自动化地运输金属板工件的所有装置的总和)完成,在此例如涉及夹具轨道输送系统、吸盘桥输送系统、单供给器系统或类似物、如多个单机器人。
在至少一个未占用的工具级上或在中间站或者说中间搁放部上(在两个彼此相继的工具级之间),金属板工件在此可以说占据等待位置,根据本发明设置或者说定位至少一个用于自动化地几何地检验制造的金属板成型件的测量装置。在该测量装置上尤其是应检测与规定几何结构的偏差。另外,尤其是也可检验金属板成型件中的凹口和孔(如在几何结构和位置方面)。另外,也可有针对性地检验例如包含外观元素的工件单个区域或者说金属板成型件单个区域。测量装置具有至少一个用于金属板成型件的测量位置。但也可规定,测量装置具有多个测量位置,在这些测量位置上可同时或者说并行测量多个金属板成型件(如右侧车门和左侧车门)。
优选测量装置设置在最后的工具级上(参考工件通过方向),因而接下来不再对金属板成型件进行其它的成型操作和/或切割操作。但测量装置也可设置在前面的工具级或中间站上,如果在接下来的工具级中要实施的成型操作和/或切割操作不显著影响与几何结构有关的金属板成型件区域的话。
可完全自动化地借助属于生产线的输送系统将金属板成型件放入测量装置中并且尤其是也将金属板成型件取出于测量装置,这尤其是在更换另一待检验的金属板成型件时发生。
测量装置根据本发明与生产线的结合是不占位置的,这基于许多冲压车间中狭窄的位置条件和改造措施的有限可能性而构成重要优点(在由DE102011001852A1在先公开的生产线中,在构件生产设备的输出区域中为测量设备具有附加的位置需求)。在生产转换时,测量装置可在工具更换过程中与工具一起被更换或被转移到另一位置上。另外,本发明允许在线检验、尤其是也可在短的周期时间内(例如小于6秒并且优选小于3秒的周期时间)检验所有制造的金属板成型件(即100%检验),在此检测到的几何值(或检测到的与规定几何结构的偏差)用于金属板成型件的实时的特定分类(如合格部件、需要再加工的部件、废品部件)和/或用于调节过程参数(这优选基于计算机进行)。如上所述,在工件运输方面可基本上无限制地使用已有输送系统。这些本发明优点并非是穷举的。
有可能不需要检验每一个制造的金属板成型件,而是只需例如对每三个、每五个、每十个等等检验一个,或随机抽检。尽管如此,在此情况下,所有制造的金属板成型件可在不检测或分析测量值的情况下通过测量装置。
优选规定,根据本发明的生产线包括多个与输送系统链接的压力机。测量装置可设置在两个彼此相继的压力机之间的中间站上。特别优选测量装置构造成工具状的并且设置在压力机之一中、尤其是在最后的压力机中(参考工件通过方向)。测量装置因此集成在压力机中。测量装置构成为工具状的,尤其是这样理解:测量装置在其结构方面类似于成型工具和/或切割工具或至少这种成型工具和/或切割工具的工具下部(或者说下方的工具部件),使得测量装置在其操作中在准备时、尤其是在安装到压力机中并且在拆卸时具有类似工具的特点并且因此可以与属于生产线的制造工具以相同方式被操作。
根据本发明的生产线也可包括多工位压力机和尤其是大件多工位压力机(大件多工位自动压力机)。这种多工位压力机例如在DE19651934A1中被描述。测量装置可设置在两个彼此相继的工具级之间的中间站或者说中间搁放级上。但优选规定,测量装置构造成工具状的(如上所述)并且设置在多工位压力机的工具级上。测量装置因此集成到多工位压力机中。
特别优选规定,工具状的测量装置设置在压力机交换工作台上。由此可简单地更换、维护和维修测量装置。
工具状的测量装置可以主要仅包括一个下方的工具部件,该下方的工具部件具有至少一个设有金属板成型件搁放部(或者说工件搁放部或构件搁放部)的测量位置。这种测量装置也可称为测量搁放部或测量搁放装置。所有测量装置组成部分都安装在该下方的工具部件中,如安装在基板(例如工具基板)上和/或安装或者说集成在框架结构(或者说工具框架)中。测量点的数量和布置可基本上不受限制地遵循要求(即允许任意的测量点分布)。因此无需将测量装置组成部分固定到压力机冲头上,也就是说压力机冲头保持空闲。
金属板成型件搁放部可构造有用于定向和对中搁放的金属板成型件的定位辅助装置或位置适配器或类似物。这种用于成型工具和/或切割工具中的定位辅助装置已由现有技术公开。
在将待检验的金属板成型件放入测量装置中或者说搁放到金属板成型件搁放部上之后,可立即(与压力机冲头位置无关)几何地检验金属板成型件。实际测量时间显著小于生产线的周期时间并且例如大约仅为1秒。优选为此在测量装置中设置多个测量传感器(但至少为一个测量传感器)、尤其是行程传感器和距离传感器,它们可在金属板成型件上、尤其是在金属板成型件下侧上进行点状、线状或面状测量。
优选规定,测量装置具有至少一个触觉式的测量传感器,其设有弹性支承的测量销头(所谓的测头);并且尤其是具有多个这种触觉式测量传感器,所述测量传感器可朝搁放的金属板成型件下侧的参考点进行测量。
但特别优选规定,测量装置具有至少一个非接触式测量传感器、尤其是光学测量传感器并且尤其是具有多个这种非接触式测量传感器,所述非接触式测量传感器可朝搁放的金属板成型件下侧的参考点、参考线和/或参考面进行测量。由现有技术已知具有不同检测原理的不同光学传感器、尤其是如激光传感器(点状测量)或激光扫描仪(线状或面状测量)。
根据本发明的测量装置可具有多个不同构造的测量传感器(例如触觉式和非接触式的测量传感器),它们尤其是也可冗余地工作。
另外优选规定,测量装置构造用于几何地检验不同的并且尤其是相似的金属板成型件。这例如可以按下述方式实现:改变测量传感器的数量、布置和定向和/或例如通过可调节的构件接收器调整金属板成型件搁放部。
附图说明
下面参考示意图示例性并且不起限制作用地说明本发明。与具体的特征组合无关,附图中所显示和/或下面所说明的特征可以是本发明的一般性的特征。附图如下:
图1为根据本发明的用于制造金属板成型件的生产线的侧视图;
图2为属于图1的生产线的测量装置的剖面图。
具体实施方式
图1示出构造为冲压生产线的用于连续制造金属板成型件的生产线100。制造的金属板成型件尤其是用于机动车的车身构件。冲压生产线100包括多个依次设置的压力机120至170。每个压力机120至170构成一个工具级,压力机120至160为此分别装备有未示出的制造工具,借助生产工具可在生产线的周期中彼此相继地实施成型操作和/或切割操作以便连续制造金属板成型件。压力机120至170或安装在压力机中的工具通过用于按周期运输部件或工件的输送系统110彼此链接。工件的通过方向,根据视图从右向左,以箭头DR表示。
根据本发明规定,生产线100包括测量装置200,借助该测量装置在生产线100的周期中可检验制造的金属板成型件的几何结构。测量装置200代替生产工具设置在最后的压力机170中,因此每个制造的金属板成型件可在生产线100的周期中借助输送系统110被放入测量装置200并且在按周期地检验之后再次被取出。构造成工具状的测量装置200设置在压力机交换工作台175上。制造和检验的金属板成型件的排出沿通过方向DR、即根据视图向左进行。制造的金属板成型件从最后的压力机170中排出也可通过取出机器人或类似物进行,该取出机器人可以是输送系统的组成部分。
图2示出测量装置200的工具状结构,所示的测量装置200例如仅具有单个的测量位置。工具状的测量装置200在设计上类似于成型工具和/或切割工具仅包括一个下方的工具部件,该工具部件包括设有框架结构221/222的基板210。在框架221/222上设有多个可调节的构件接收器或者说工件接收器230,它们总体上构成适配于待检验的金属板成型件300的金属板工件接收部或者说金属板成型件搁放部。借助附图标记240表示构造为导入斜面的、用于待检验或者说待测量的金属板成型件300的定位辅助装置或者说位置适配器,由此,金属板成型件总是能够在同一预定位置或者说定向和对中的情况下位于金属板成型件搁放部上。测量装置200基于其结构也可称为测量工具。
测量装置200具有多个例如构造为测头的测量传感器251至255,它们朝搁放的金属板成型件300下侧上的定义参考点进行测量并且由此可检测到金属板成型件300的相关的几何数据,由测头251至255记录的值被传送到未示出的计算机装置以便进行分析和处理。搁放的金属板成型件300的几何检验可以在金属板成型件被搁放在测量装置200中之后立即进行。
如上所述,代替测头251至255或附加于测头,也可设置非接触式测量传感器、如激光传感器或激光扫描仪。
还可在生产线或者说冲压生产线100中实时检测与规定几何结构的区别和偏差,在此,所有制造的金属板成型件300可在生产线100的周期中被检验。在在线检验的范畴中因此可及时说明金属板成型件的几何结构,因此在不允许的公差偏差(或者说不遵守预定的制造公差)和/或错误中可立即介入制造过程。尤其是也可检测和记录最小的接连的变化,从而可对它们作出反应。另外可记录单个构件的检验。也可对所有制造的金属板成型件的检验进行进一步的分析、如检测到的几何值和压力机参数及材料参数之间的相关性分析。另外也可进行统计分析,该统计分析基于迄今为止进行的抽检是不可能的。
测量装置200构造为无主动运动装置和/或调节装置的搁放装置或者说搁放站(或者说测量搁放部)。待检验的金属板成型件或者说车身构件300的搁放和取出借助属于生产线100的输送系统110进行。取出也可通过取出机器人或类似物进行,该取出机器人可以是输送系统的组成部分。
附图标记列表
100 生产线、冲压生产线
110 输送系统
120 压力机
130 压力机
140 压力机
150 压力机
160 压力机
170 压力机
175 压力机交换工作台
200 测量装置(测量工具)
210 基板
221 框架
222 框架
230 构件接收器
240 位置适配器
251 测量传感器(测头)
252 测量传感器(测头)
253 测量传感器(测头)
254 测量传感器(测头)
255 测量传感器(测头)
DR 通过方向

Claims (10)

1.用于连续制造车身构件(300)的、包括多个依次设置的压力机(120-170)的冲压生产线(100),该冲压生产线包括:
多个与压力机结合的工具,所述工具安装到压力机(120-160)中,并且在所述工具中在该冲压生产线(100)的周期中能实施彼此相继的成型操作和/或切割操作,以便制造车身构件(300);
一个用于在安装到压力机(120-160)中的工具之间运输部件的、与压力机(120-170)链接的输送系统(110);
至少一个测量装置(200),在所述测量装置上在该冲压生产线(100)的周期中能检验制造的车身构件(300)的几何结构;
其特征在于,
所述测量装置(200)构造成工具状的并且在该冲压生产线(100)内在压力机之一(170)中设置在空闲的压力机工具位置上,使得每个制造的车身构件(300)能在该冲压生产线(100)的周期中借助属于该冲压生产线(100)的输送系统(110)被放入测量装置(200)中并且在按周期地检验之后又被取出;并且
所述测量装置(200)在其结构方面设计成类似于成型工具和/或切割工具的下方的工具部件,并且所有测量装置组成部分都在该下方的工具部件中安装在工具基板(210)上和/或安装或者说集成在框架结构(221/222)中。
2.根据权利要求1所述的冲压生产线(100),其特征在于,所述工具状的测量装置(200)设置在压力机交换工作台(175)上。
3.根据权利要求1或2所述的冲压生产线(100),其特征在于,所述工具状的测量装置(200)构造有用于将搁放的车身构件(300)定向和对中的位置适配器(240)。
4.根据权利要求1或2所述的冲压生产线(100),其特征在于,所述工具状的测量装置(200)具有多个触觉式测量传感器(251-255),这些触觉式测量传感器分别设有弹性支承的测头,所述测头能朝搁放的车身构件(300)的参考点进行测量。
5.根据权利要求1或2所述的冲压生产线(100),其特征在于,所述工具状的测量装置(200)具有至少一个非接触式测量传感器。
6.根据权利要求5所述的冲压生产线(100),其特征在于,所述工具状的测量装置(200)具有多个非接触式测量传感器。
7.根据权利要求1或2所述的冲压生产线(100),其特征在于,所述工具状的测量装置(200)构造用于几何检验不同的车身构件(300)。
8.根据权利要求1或2所述的冲压生产线(100),其特征在于,所述下方的工具部件具有至少一个设有构件搁放部的测量位置。
9.用于在根据权利要求1至8之一所述的冲压生产线(100)中应用的测量装置(200),借助该测量装置在该冲压生产线(100)的周期中能检验制造的车身构件(300)的几何结构,所述测量装置(200)构造成工具状的并且在其结构方面设计成类似于成型工具和/或切割工具的下方的工具部件,并且在该下方的工具部件中所有测量装置组成部分都安装在工具基板(210)上和/或安装或者说集成在框架结构(221/222)中,从而所述测量装置(200)在安装到压力机(170)中时并且在拆卸时能够以与属于冲压生产线(100)的工具相同的方式被操作。
10.根据权利要求9所述的测量装置(200),其特征在于,所述下方的工具部件具有至少一个设有构件搁放部的测量位置。
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