CN108421837A - 监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法和装置 - Google Patents

监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108421837A
CN108421837A CN201810150480.8A CN201810150480A CN108421837A CN 108421837 A CN108421837 A CN 108421837A CN 201810150480 A CN201810150480 A CN 201810150480A CN 108421837 A CN108421837 A CN 108421837A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tooth
power
tooth arrangement
formed tooth
arrangement
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.)
Granted
Application number
CN201810150480.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108421837B (zh
Inventor
S·海因里希斯
D·拜霍费尔
M·马雷
M·克卢格
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.)
Faires Systems LLC
Original Assignee
Faires Systems LLC
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 Faires Systems LLC filed Critical Faires Systems LLC
Publication of CN108421837A publication Critical patent/CN108421837A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108421837B publication Critical patent/CN108421837B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/008—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by doing functionality tests
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C25/00—Profiling tools for metal extruding
    • B21C25/02—Dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/18—Making uncoated products by impact extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/21—Presses specially adapted for extruding metal
    • B21C23/218—Indirect extrusion presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C31/00—Control devices, e.g. for regulating the pressing speed or temperature of metal; Measuring devices, e.g. for temperature of metal, combined with or specially adapted for use in connection with extrusion presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C51/00—Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/10—Drives for forging presses
    • B21J9/20—Control devices specially adapted to forging presses not restricted to one of the preceding subgroups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/066—Making machine elements axles or shafts splined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/10—Die sets; Pillar guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/12—Forming profiles on internal or external surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
    • B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Dental Prosthetics (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

在用于监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法中，在彼此错开的测量时间，在成形齿布置上的多个测量位置处，分别测量由于成形齿布置与工件相对于彼此执行的行程而作用在成形齿布置上的齿布置力。在每个测量时间在每个测量位置处，确定瞬时局部齿布置力。先前的和之后的瞬时局部齿布置力相互关联，基于该关联，针对每个测量位置确定与测量位置相关联并对于成形齿布置的功能状态特定的局部状态识别值。基于该局部状态识别值，获得关于成形齿布置的功能状态的信息。上述用于监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法集成在制造方法中。一种用于监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的装置构造成能够执行上述方法。一种成型机设有这种装置。

Description

监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法，所述成型工具用于使优选地金属的工件成型，其中，在成形齿布置和将借助于成形齿布置成型并且与成形齿布置接触的至少一个工件沿着运动路径相对于彼此执行的行程期间，在时间上彼此错开的测量时间，分别测量由于所述行程而作用于成形齿布置上的齿布置力。
本发明还涉及一种制造方法，其中，通过设置在成型工具上的成形齿布置和与成形齿布置接触的工件以沿运动路径的行程相对于彼此运动，使优选地金属的工件成型。
本发明还涉及一种用于执行在导言中提到的方法的装置，所述装置具有测量装置，借助于所述测量装置，在成形齿布置和将借助于成形齿布置成型并且与成形齿布置接触的工件沿着运动路径相对于彼此执行的行程期间，在时间上彼此错开的测量时间，分别测量由于所述行程而作用于成形齿布置上的齿布置力。
本发明最后涉及一种用于使优选地金属的工件成型的成型机，所述成型机具有带有成形齿布置的成型工具，所述成型机具有成型驱动器，借助于成型驱动器，成型工具的成形齿布置和将借助于成形齿布置成型并且与成形齿布置接触的工件可以以沿着运动路径的行程相对于彼此运动，所述成型机还具有上述类型的用于监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的装置。
背景技术
在实践中已知的现有技术的情况下，针对齿破损和齿磨损监测成型模具上的成形齿布置。为此，在要监测的成型模具上，通过单个力传感器来检测在工件加工操作期间作用在成型模具上的齿布置力。经过由单个传感器测量的齿布置力的数值评估，获得关于所监测的齿布置的功能状态的信息。
发明内容
本发明的目的是对于现有技术提高工具监测的可靠性。
根据本发明，通过根据权利要求1所述的方法，通过根据权利要求10所述的制造方法，通过根据权利要求11所述的装置以及通过根据权利要求13所述的成型机来实现该目的。
在本发明的情况下，在时间上彼此错开的测量时间，在成形齿布置和将要成型的工件相对于彼此执行行程时在成型工具的成形齿布置上出现的齿布置力在成形齿布置上的不仅一个而是多个测量位置处被确定。根据本发明，相应地产生了所发生的齿布置力的空间分辨率。测量位置相对于彼此在空间上偏移并且可以直接布置在成形齿布置上，但是优选地与成形齿布置间隔开。
针对成形齿布置上的每个测量位置在每个在时间上彼此错开的测量时间，确定瞬时局部齿布置力。在较早的测量时间针对测量位置确定的先前瞬时局部齿布置力和在之后测量时间针对同一测量位置确定的之后的瞬时局部齿布置力相互关联。基于先前瞬时局部齿布置力与之后的瞬时局部齿布置力之间的关系，针对成形齿布置上的每个测量位置，确定与所述测量位置相关联且相对于成形齿布置的功能状态特定的局部状态识别值。测量时间优选地以下述方式选择：从由成形齿布置和待加工的工件相对于彼此执行的行程中检测到一个或多于一个阶段，所述阶段特别地提供关于成形齿布置的功能状态的信息。例如可以在特定的监测过程之前凭经验确定成形齿布置和工件的行程的哪个阶段在这方面合适。为了确定特定的局部状态识别值，可以为每个测量位置连续地建立并且相互关联相继的瞬时局部齿布置力、特别是在时间范围内的相继的瞬时局部齿布置力，在所述时间范围内成形齿布置和待成型的工件执行行程的特别地提供与成形齿布置的功能状态有关的信息的一部分。从针对成形齿布置上的不同测量位置确定的局部状态识别值，最终得出成形齿布置的功能状态。在这种情况下，对于每个测量位置，可以考虑单个局部状态识别值，而且还可以考虑多个局部状态识别值。
根据本发明的用于齿布置监测的方法集成在根据本发明的制造方法中。
根据从属权利要求2至9、12、14和15将认识到根据权利要求1和10的方法、根据权利要求11的装置和根据权利要求13的成型机的特定实施例。
根据权利要求2，在本发明的一个优选实施例中，监测成形齿布置上的齿破损的存在和/或成形齿布置的磨损状态作为成形齿布置的功能状态。
根据专利权利要求3，在本发明的情况下，成形齿布置的功能状态利用当成形齿布置和待成形的工件相对于彼此以工作行程运动时和/或当成形齿布置和待成形的工件在工作行程之后相对于彼此执行与工作行程相反的返回行程时有效的齿布置力来监测。在这种情况下，特别有可能的是限定和监测工作行程和/或返回行程的特别地提供与成形齿布置的功能状态有关的信息的阶段，例如，在工作行程的情况下，从待加工工件上的物质开始流动到工作行程结束的阶段，特别是直到开始在工作行程之后的返回行程。
在测量位置处优选地确定瞬时局部齿布置力，所述测量位置垂直于由成形齿布置和待成型的工件相对于彼此执行的行程的运动路径偏移。特别地，测量位置在本例中分布在围绕运动路径的周边方向。根据本发明的装置的测量装置具有多个力传感器，所述力传感器在成形齿布置上形成测量位置并且相应地布置(专利权利要求4、12)。
在根据本发明的成型机的优选实施例的情况下，测量位置或力传感器设置在设有成形齿布置的成型工具的工具接收构件上(专利权利要求14)。
根据专利权利要求5，根据本发明，对于成形齿布置上的每个测量位置，通过相互比较先前的瞬时局部齿布置力的值和之后的瞬时局部齿布置力的值，先前的瞬时局部齿布置力和之后的瞬时局部齿布置力优选地相互关联。
在本发明的另一个实施例中基于比较结果，对于成形齿布置上的每个测量位置，确定下述值作为针对成形齿布置的功能状态的特定的局部状态识别值：瞬时局部齿布置力的值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的随时间的发展和/或瞬时局部齿布置力的值随时间的发展的数学导数和/或瞬时局部齿布置力的值随时间的发展的数学积分(专利权利要求6)。优选地，对于每个测量位置，确定下述值作为局部状态识别值：瞬时局部齿布置力的值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的与时间相关的发展的一阶和/或二阶导数的绝对值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的与时间相关的发展的积分的绝对值的平均值。
根据专利权利要求7，在本发明的发展中，基于与测量位置相关联的局部状态识别值，通过针对每个测量位置比较针对测量位置确定的局部状态识别值与与测量位置相关联的局部参考状态识别值，获得与成形齿布置的功能状态相关的信息，并且通过使用比较结果获得与成形齿布置的功能状态有关的信息。
特别地，在特定的监测过程之前，优选地根据经验建立与测量位置相关联的局部参考状态识别值(专利权利要求8)。
在本发明的优选实施例中，为了评估针对成形齿布置的不同测量位置确定的瞬时局部齿布置力，使用神经网络(专利权利要求9)。在神经网络中，特别是与不同测量位置相关联且相对于成形齿布置的功能状态特定的局部状态识别值分别作为一个字段输入，并在成形齿布置的功能状态方面进行评估。例如，使用神经网络，获得关于成形齿布置上是否存在齿破损和/或成形齿布置是否磨损的信息。在这种情况下，将针对特定成型过程确定的局部状态识别值与局部参考状态识别值进行比较。为了获得局部参考状态识别值，在多个工件上的成型操作期间，针对每个测量位置对每个工件确定相对于成形齿布置的功能状态特定的局部状态识别值。在这种情况下，对于测量位置，例如，确定了瞬时局部齿布置力的值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的与时间相关的发展的一阶和/或二阶导数的绝对值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的与时间相关的发展的积分的绝对值的平均值。如果建立了所有四个提到的局部状态识别值，则在工件成型操作期间，对于每个测量位置每个工件获得四个平均值，因此例如利用四个测量位置，则每个工件总共16个平均值。
为了教导神经网络，每个工件16个上述类型的平均值以及关于当平均值建立时用于成型工件的成形齿布置是磨损的或破损的还是新的的信息被输入到一个软件中。使用足够多的工件或数据，软件形成神经网络。系统教导的重要方面在于，与各个测量位置相关联的局部状态识别值作为针对每个测量位置的局部状态识别值(单独的字段)单独地输入，而不彼此结合。然后将以这种方式教导的神经网络用于之后的成型过程，从而用于评估在这些成型处理中使用的成形齿布置的功能状态。
通过根据本发明的方法或通过根据本发明的装置获得的关于成型工具的成形齿布置的功能状态的信息用在根据本发明的成型机的优选实施例中以控制成型驱动器，成型工具的成形齿布置和待成形的工件借助于所述成型驱动器相对于彼此运动(专利权利要求15)。在这种情况下，例如可以在成型工具的成形齿布置上识别到齿破损时停止成型工具。附加地或替代地，可以设想，当检测到齿破损时和/或当所监测的成形齿布置的磨损达到特定程度时，为机器操作者生成警告通知。
附图说明
下面参考示例性示意图更详细地解释本发明，其中：
图1示出了用于循环轴向成型的成型机，其具有成型工具并且具有用于监测成型工具的成形齿布置的功能状态的装置，
图2作为沿图1中的箭头II的方向的视图示出了根据图1的成型机的成型工具，
图3示出了齿布置力随着时间的推移的示例性发展，所述齿布置力在在循环轴向成型期间作用在根据图1和2的成型工具的成形齿布置上，和
图4示出了齿布置力随着时间的推移的示例性发展，所述齿布置力在循环轴向成型期间作用根据图1和2的成型工具的成形齿布置上的，其中，对新的和磨损的成形齿布置进行比较。
具体实施方式
轴向成型是一种挤压成型方法，并且是一种借助于成型工具施加的压力来使工件成型的成型方法。通过成型工具，使待加工的工件受到压力的作用，压力使得待成型的工件的材料开始流动。当超过材料的屈服点时，在工件上开始实际的成型过程。在成型过程期间，由于工件和成型工具沿着运动路径相对于彼此执行工作行程，所以工件的形状以由成型工具的几何形状预先确定的方式改变。
循环轴向成型代表轴向成型的特定形式。相关工件的期望的成形是利用循环轴向成型，不以单个连续的工作行程制造，而是替代地由多个相继的工作行程制造，其中，在包括在工件上施加压力的工作行程之后，分别是由工件和成型工具在工作行程的相反方向上相对于彼此执行的返回行程，在所述返回行程中，成型工具从工件上抬起。
借助于在图1中以高度示意性的方式示出的成型机1上的循环轴向成型，旨在以轴坯2形式成型的工件使用常规构造类型的成型模具3成型，所述成型模具3设置为成型工具、特别地设置有外齿布置，所述外齿布置的齿沿着图1中用点划线示出的成型轴线4延伸。在传统的方式中，成型模具3具有模具开口5，所述模具开口5可以在图2中看到，模具开口5的轴向平行壁在整个周边上设置有成形齿布置6。成形齿布置6在图2中通过点划圆形线表示，成形齿布置6的齿尖沿点划圆形线布置。成形齿布置6的齿沿着成型轴线4延伸。在成型过程期间，在成形齿布置6的中间齿槽中形成轴坯2上的外齿结构。
为了在径向方向上加强，成型模具3以已知的方式安装在加强件7中。借助于加强件7，成型模具3固定在成型机1的模具接收构件8中，所述模具接收构件8设置为工具接收构件。模具接收构件8进而安装至设置为成型驱动装置的液压活塞/缸体布置10的压力缸9。活塞/缸体布置10支撑在成型机1的压架11上。
形成测量装置18的总共四个力测量传感器12嵌入模具接收构件8中。当成型模具3或成形齿布置6和与成形齿布置6相接触的轴坯2沿着设置为运动路径的成型轴线4相对于彼此执行行程(工作行程或返回行程)时，力测量传感器12在成型模具3上的空间上分辨开的四个测量位置处测量作用在成型模具3的成形齿布置6上的压力或齿布置力。力测量传感器12和利用力测量传感器12的测量位置布置成围绕成型轴线4垂直于成型轴线4彼此偏移。由于成型模具3精确地配合在加强件7中并且加强件7以无游隙的方式支撑在模具接收构件8上，所以利用力测量传感器12可以精确地获取作用在成型模具3的成形齿布置6上的压力或齿布置力。
力测量传感器12借助于连接线13连接到数字式评估装置14。数字式评估装置14与力测量传感器12或测量装置18一起形成用于监测成型模具3上的成形齿布置6的功能状态的装置15。
经由数字式评估装置14，用于监测成形齿布置6的功能状态的装置15连接到成型机1的成型驱动器10的数字式驱动控制器16。装置15的数字式评估装置14和成型驱动器10的数字式驱动控制器16都集成在成型机1的数字式机器控制器17中。
对于轴坯2的循环轴向成型，在制造过程期间，成型模具3以引言中描述的方式以交替的工作行程和返回行程沿着成型轴线4相对于轴坯2运动，所述轴坯2借助于传统的工件夹紧系统被夹持在成型机1的压力台上。由于通过数字式驱动控制器16相应地控制成型驱动器10，在成型模具3和成形齿布置6的沿图1中的箭头W的方向执行的每个工作行程之后是成型模具3和成形齿布置6的沿图1中的箭头B的方向的返回行程。
图3示例性地示出了在轴坯2的循环轴向成型期间作用在成型模具3的成形齿布置6上的齿布置力随时间的推移的发展。
在返回行程结束时，成形齿布置6相对于轴坯2的尚未成形的剩余长度在轴坯2的先前成形的部分长度上缩回，在成形齿布置6的返回行程之后，在点I处，成形齿布置6再次移动至与轴坯2相接触。在点III处，成形齿布置6沿着工作行程的方向W行进到轴坯2的尚未加工的部分长度上。在此之前，在成形齿布置6上出现的齿布置力是由于成形齿布置6在轴坯2的已经加工的部分长度上运动时出现的摩擦引起的。点II在这种情况下标记从静态摩擦转变为滑动摩擦。
当成形齿布置6已经在工作行程的方向W上行进到轴坯2的尚未加工的部分长度上(点III)时，在继续工作行程期间，成形齿布置6以相对明显增大的压力作用在轴坯2上，直到轴坯2的材料开始流动(点IV)。
在轴坯2上的材料流动开始之后，经由成形齿布置6引入到轴坯2中的压力首先明显减小。成形齿布置6沿着轴坯2运动，轴坯2被成型。在工作行程W方向上运动的成型模具3的成形齿布置6与轴坯2之间的润滑剂膜，润滑剂膜随着成形齿布置6的持续运动而逐渐消退，所述润滑剂膜由先前施加到轴坯2上的润滑剂形成。润滑剂膜的消退与作用在成形齿布置6上的齿布置力的增大相关联。
成形齿布置6上的齿布置力的值最终在点V处达到预先定义并存储在数字式驱动控制器16中的极限值。在达到极限值时，数字式驱动控制器16控制成型驱动器10使得成形齿布置6在工作行程的箭头W的方向上的运动被中断，并且成形齿布置6在箭头B的方向上相对于轴坯2的尚未加工的部分以返回行程缩回。并且，在返回行程期间，摩擦力作用在成形齿布置6上，所述摩擦力的值在点VI处达到局部极大值。之后为返回行程部分，在所述返回行程中，大致恒定的摩擦力作用在成形齿布置6上，返回行程的终点由点VII标记。成形齿布置6的下一个工作行程最终在点1a处开始。
在图4中，示例性地示出了作用在成型模具3的成形齿布置6上的齿布置力随时间的推移的发展，所述发展在新的成形齿布置6情况下用虚线示出，在磨损的成形齿布置6情况下用实线表示。
成形齿布置6的功能状态的特征在于：
·点II、II'与点III、III'之间的齿布置力的值，
·点IV、IV'与点V、V'之间的齿布置力的值，以及
·点VI、VI'与点VII、VII'之间的齿布置力的值。
使用装置15的测量装置18来监测成型模具3上的成形齿布置6的功能状态，在由力测量传感器12限定的四个测量位置处，作用在成形齿布置6上的齿布置力是连续测量的。对于每个测量位置，在成型机1的数字式评估装置14中产生图3和图4所示类型的时间相关的力发展。力发展线的点将每个测量时间与在该测量时间对于相关的测量位置确定的瞬时局部齿布置力相关联。
根据齿布置力随时间推移的发展，对于每个测量位置，点II、III、IV、V、VI和VII或点II'、III'、IV'、V'、VI'和VII'以成对的方式(II、III；IV、V；VI、VII；II'、III'；IV'、V'；VI'、VII')形成并相互关联。对于点II、II'/III、III'；IV、IV'/V、V'和VI、VI'/VII/VII'之间的时间范围或行程部分，使用评估装置14为每个测量位置基于瞬时局部齿布置力确定下述值作为特定的局部状态识别值：瞬时局部齿布置力的值的平均值、瞬时局部齿布置力的值的与时间相关的发展的一阶和二阶导数的绝对值的平均值以及瞬时局部齿布置力的值的与时间相关的发展的积分的绝对值的平均值。
由此获得的针对不同测量位置的局部状态识别值分别作为字段提供给数字式评估装置14的神经网络，并与先前获得的局部参考状态识别值进行比较。局部参考状态识别值通过教导神经网络预先定义。
为了教导神经网络，将通过足够多的工件成形操作获得的相关的局部状态识别值与关于所使用的成形齿布置的磨损状态的信息一起提供给神经网络，所述磨损状态与获得的局部状态识别值相关联。由于该教导操作，神经网络以这样的方式配置：使得神经网络在之后运行期间利用已经在成型过程期间获得的局部状态识别值，选择以高概率水平提供关于成型过程期间使用的成形齿布置的磨损状态正确的陈述的决策路径。用于数字式评估装置14的相应软件例如由IBM公司以名称IBM SPSS Modeler提供。
在监测成形齿布置6是否存在齿破损时使用相应的方法。

Claims (15)

1.一种用于监测成型工具(3)上的成形齿布置(6)的功能状态的方法，所述成型工具(3)用于使优选地金属的工件(2)成型，其中，在所述成形齿布置(6)和将借助于所述成形齿布置(6)成型并且与所述成形齿布置(6)接触的至少一个工件(2)沿着运动路径(4)相对于彼此执行的行程期间，在时间上彼此错开的测量时间，分别测量由于所述行程而作用在成形齿布置(6)上的齿布置力，其特征在于：
在时间上彼此错开的测量时间，在成形齿布置(6)上的多个测量位置(12)处，测量齿布置力，从而在每个测量时间针对每个测量位置(12)确定瞬时局部齿布置力，
对于每个测量位置(12)，在较早的测量时间确定的先前的瞬时局部齿布置力和在较晚的测量时间确定的之后的瞬时局部齿布置力相互关联，
对于每个测量位置(12)，基于先前的瞬时局部齿布置力与之后的瞬时局部齿布置力之间的关系，确定与测量位置(12)相关联并且对于成形齿布置(6)的功能状态特定的局部状态识别值，和
基于与测量位置(12)相关联的局部状态识别值，获得关于成形齿布置(6)的功能状态的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，监测所述成形齿布置(6)上的齿破损的存在和/或所述成形齿布置(6)的磨损状态作为所述成形齿布置(6)的功能状态。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在由所述成形齿布置(6)和待成型的工件(2)相对于彼此执行的工作行程期间和/或在由所述成形齿布置(6)和待成型的工件(2)在工作行程之后在与工作行程相反的方向上相对于彼此执行的返回行程期间，在时间上彼此错开的测量时间，在成形齿布置(6)上的多个测量位置(12)处分别测量齿布置力。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过在垂直于成形齿布置(6)和待成型的工件(2)的相对运动的运动路径(4)彼此偏移的测量位置(12)处测量所述齿布置力，在时间上彼此错开的测量时间，在成形齿布置(6)上的多个测量位置(12)处分别测量所述齿布置力。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于所述成形齿布置(6)上的每个测量位置(12)，通过将先前的瞬时局部齿布置力的值和之后的瞬时局部齿布置力的值相互比较，使先前的瞬时局部齿布置力和之后的瞬时局部齿布置力相互关联。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于所述成形齿布置(6)上的每个测量位置(12)，基于先前的瞬时局部齿布置力的值和之后的瞬时局部齿布置力的值的比较结果，确定下述值作为局部状态识别值：瞬时局部齿布置力的值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的随时间的发展和/或瞬时局部齿布置力的值的随时间的发展的数学导数和/或瞬时局部齿布置力的值的随时间的发展的数学积分。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于与所述测量位置(12)相关联的所述局部状态识别值，通过比较针对测量位置确定的局部状态识别值与针对每个测量位置(12)的与测量位置相关联的局部参考状态识别值，并且通过使用比较结果获得关于成形齿布置(6)的功能状态的信息，获得与所述成形齿布置(6)的功能状态有关的信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，与测量位置相关联的所述局部参考状态识别值是凭经验建立的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于神经网络针对所述成形齿布置(6)上的每个测量位置(12)，将先前的瞬时局部齿布置力和之后的瞬时局部齿布置力相互关联，和/或借助于神经网络针对所述成形齿布置(6)上的每个测量位置(12)，基于先前的瞬时局部齿布置力与之后的瞬时局部齿布置力之间的关系，确定与测量位置(12)相关联并且对于成形齿布置(6)的功能状态特定的局部状态识别值，和/或借助于神经网络基于局部状态识别值获得与成形齿布置(6)的功能状态有关的信息。
10.一种制造方法，在所述制造方法期间，优选地金属的工件(2)通过设置在成型工具(3)上的成形齿布置(6)和与成形齿布置(6)相接触的工件(2)以沿着运动路径(4)的行程相对于彼此运动而成型，其特征在于，所述制造方法包括根据前述权利要求中任一项所述的用于监测成形齿布置(6)的功能状态的方法。
11.一种用于监测用于使优选地金属的工件(2)成型的成型工具(3)上的成形齿布置(6)的功能状态的装置，所述装置具有测量装置(18)，借助于所述测量装置(18)，在成形齿布置(6)和将借助于所述成形齿布置(6)成型并且与所述成形齿布置(6)接触的工件(2)沿着运动路径(4)相对于彼此执行的行程期间，在时间上彼此错开的测量时间，能够测量齿布置力，所述齿布置力由于所述行程而作用在成形齿布置(6)上，其特征在于：
借助于测量装置(18)，能够在时间上彼此错开的测量时间，在成形齿布置(6)上的多个测量位置(12)处分别测量齿布置力，从而在每个测量时间在每个测量位置(12)处都能够确定瞬时局部齿布置力，和
设置评估装置(14)，借助于所述评估装置(14)
·对于每个测量位置(12)，在较早的测量时间确定的先前的瞬时局部齿布置力和在之后的测量时间确定的之后的瞬时局部齿布置力能够相互关联，
·对于每个测量位置(12)，基于先前的瞬时局部齿布置力与之后的瞬时局部齿布置力之间的关系，能够确定与测量位置(12)相关联并且相对于成形齿布置(6)的功能状态特定的局部状态识别值，和
·基于与测量位置(12)相关联的局部状态识别值，能够获得关于成形齿布置(6)的功能状态的信息。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述测量装置(18)具有多个力传感器，所述力传感器在所述成形齿布置(6)上形成所述测量位置(12)，力传感器垂直于成形齿布置(6)和待成型的工件(2)的相对运动的运动路径(4)彼此偏移。
13.一种用于使优选地金属的工件成型的成型机，所述成型机具有带有成形齿布置(6)的成型工具(3)，并具有成型驱动器(10)，借助于所述成型驱动器，成型工具(3)的成形齿布置(6)和将借助于成形齿布置(6)成型并且与成形齿布置(6)接触的工件(2)能够相对于彼此以沿着运动路径(4)的行程运动，所述成型机还具有用于监测成型工具(3)的成形齿布置(6)的功能状态的装置(15)，
其特征在于，设置根据权利要求11或权利要求12所述的装置(15)作为用于监测成型工具(3)的成形齿布置(6)的功能状态的装置(15)。
14.根据权利要求13所述的成型机，其特征在于，成形齿布置(6)上的测量位置(12)至少部分地设置在设有成形齿布置(6)的成型工具(3)的工具接收构件(8)上。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的成型机，所述成型机具有优选地数字式的驱动控制器(16)，借助于所述驱动控制器能够控制所述成型驱动器(10)，其特征在于，成型驱动器(10)的驱动控制器(16)与用于监测成型工具(3)的成形齿布置(6)的功能状态的装置(15)相互连接，依据成型工具(3)的成形齿布置(6)的功能状态，能够借助于驱动控制器(16)来控制成型驱动器(10)，所述状态借助于用于监测成型工具(3)的成形齿布置(6)的功能状态的装置(15)建立。
CN201810150480.8A 2017-02-13 2018-02-13 监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法和装置 Active CN108421837B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17155857.0 2017-02-13
EP17155857.0A EP3360622B1 (de) 2017-02-13 2017-02-13 Fertigungsverfahren umd umformmaschine zum umformen vorzugsweise metallischer werkstücke durch fliesspressen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108421837A true CN108421837A (zh) 2018-08-21
CN108421837B CN108421837B (zh) 2020-11-17

Family

ID=58098422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810150480.8A Active CN108421837B (zh) 2017-02-13 2018-02-13 监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法和装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10821491B2 (zh)
EP (1) EP3360622B1 (zh)
JP (1) JP2018130767A (zh)
KR (1) KR20180093812A (zh)
CN (1) CN108421837B (zh)
CA (1) CA2992215C (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7261984B2 (ja) * 2019-09-18 2023-04-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 打ち抜き装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006037091B3 (de) * 2006-08-07 2007-09-27 Felss Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Umformen eines Werkstücks
US20080115552A1 (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Yamaha Marine Kabushiki Kaisha Method of plastically forming splines on shaft-like workpiece
DE102010017592A1 (de) * 2010-06-25 2011-12-29 Heinrich Müller Maschinenfabrik GmbH Verfahren und Vorrichtung zur spanlosen axial umformenden Ausbildung einer Verzahnung an einem Werkstück
DE102012101952A1 (de) * 2012-03-08 2013-09-12 Schuler Pressen Gmbh Presse sowie Verfahren zur Herstellung eines Dosenkörpers mit automatischer Einstellung der Bodendicke
CN105537302A (zh) * 2015-12-04 2016-05-04 万向钱潮股份有限公司 一种花键挤压制造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5913542A (ja) * 1982-07-12 1984-01-24 Asahi Okuma Ind Co Ltd プレス加工装置の異常検出装置
US4590573A (en) * 1982-09-17 1986-05-20 Robert Hahn Computer-controlled grinding machine
US5445020A (en) 1991-11-29 1995-08-29 Exxon Research And Engineering Company Tire inflation sensor
TW405470U (en) * 1993-01-22 2000-09-11 Toyota Motor Co Ltd Apparatus for machining and measuring a gear shape
JPH0716687A (ja) * 1993-07-05 1995-01-20 Tetsuaki Nishimura 鍛造機の鍛造状態自動検査装置
JP2904702B2 (ja) * 1993-11-22 1999-06-14 株式会社音戸工作所 歯車鍛造品の鍛造金型及び歯車鍛造品の鍛造方法
JPH07164199A (ja) * 1993-12-10 1995-06-27 Japan Automat Mach Co Ltd プレス加工機の品質管理方法及びその装置
DE19642204C2 (de) * 1996-10-12 1999-07-22 Telegaertner Geraetebau Gmbh Sicherheitseinrichtung an Umformmaschinen
DE19735486C2 (de) 1997-08-16 2000-07-20 Felss Geb Vorrichtung und Verfahren zum Kaltverformen von Werkstücken
JPH11218451A (ja) * 1997-10-24 1999-08-10 Takashima Sangyo Kk 歪みセンサ装置及び歪みセンサ利用異常検知装置並びにプレス装置
DE19843156A1 (de) * 1998-09-21 2000-04-20 Sle Electronic Gmbh Verfahren zur Qualitätssicherung von in einer Crimpvorrichtung hergestellten Crimpverbindungen sowie Crimpwerkzeug und Crimpvorrichtung
JP2000301262A (ja) * 1999-04-20 2000-10-31 Hitachi Metals Ltd 金型寿命の予測方法及びそれを用いた金型材の最適物性値の予測方法
US6487506B1 (en) * 1999-10-15 2002-11-26 The Minster Machine Company Thru-stroke tipping moment severity monitor
AU2003243140A1 (en) 2002-04-09 2003-10-27 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Methods and systems for modeling material behavior
US8277280B2 (en) * 2004-09-07 2012-10-02 Sunnen Products Company Honing feed system and method employing rapid tool advancement and feed force signal conditioning
ATE454228T1 (de) * 2006-08-07 2010-01-15 Felss Gmbh Vorrichtung und verfahren zum umformen eines werkstücks
US8210016B2 (en) * 2008-10-03 2012-07-03 Ford Global Technologies, Llc Multi-station dies for extruding teeth
US8839497B2 (en) * 2009-02-19 2014-09-23 Purdue Research Foundation Machining apparatus and process
ES2636015T3 (es) * 2010-03-05 2017-10-05 Fidia S.P.A. Método para mover una herramienta de una máquina de CNC sobre una superficie
US9331447B2 (en) * 2010-12-07 2016-05-03 Tyco Electronics Corporation Crimping apparatus having a crimp quality monitoring system
US9789582B2 (en) * 2012-07-05 2017-10-17 Surface Technology Holdings Ltd. Method and compression apparatus for introducing residual compression into a component having a regular or an irregular shaped surface
US10898943B2 (en) * 2018-09-25 2021-01-26 Ford Global Technologies, Llc Self-piercing rivet device and method of operating a self-piercing rivet device to inhibit incorrect die usage

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006037091B3 (de) * 2006-08-07 2007-09-27 Felss Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Umformen eines Werkstücks
US20080115552A1 (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Yamaha Marine Kabushiki Kaisha Method of plastically forming splines on shaft-like workpiece
DE102010017592A1 (de) * 2010-06-25 2011-12-29 Heinrich Müller Maschinenfabrik GmbH Verfahren und Vorrichtung zur spanlosen axial umformenden Ausbildung einer Verzahnung an einem Werkstück
DE102012101952A1 (de) * 2012-03-08 2013-09-12 Schuler Pressen Gmbh Presse sowie Verfahren zur Herstellung eines Dosenkörpers mit automatischer Einstellung der Bodendicke
CN105537302A (zh) * 2015-12-04 2016-05-04 万向钱潮股份有限公司 一种花键挤压制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3360622B1 (de) 2020-11-04
JP2018130767A (ja) 2018-08-23
US20180229285A1 (en) 2018-08-16
CN108421837B (zh) 2020-11-17
KR20180093812A (ko) 2018-08-22
CA2992215A1 (en) 2018-08-13
CA2992215C (en) 2021-01-26
EP3360622A1 (de) 2018-08-15
US10821491B2 (en) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6666061B2 (en) Apparatus for deep rolling of recesses and radii of crankshaft journal bearings
CN107449958A (zh) 异常判定装置和异常判定方法
US10315271B2 (en) Dressing system for electrode of spot welding gun
EP2666591A1 (en) Grinding abnormality monitoring method and grinding abnormality monitoring device
JP2008290152A (ja) クリンチング接合方法
US10968956B2 (en) Method for diagnosing state of rolling guide device
JP5783887B2 (ja) プレス機械の制御方法
KR20130048766A (ko) 접합 방법
GB2064818A (en) Monitoring the operation of an industrial installation
CN104246279B (zh) 用于确定盘式制动器的当前气隙的方法和相应的盘式制动器
CN108421837A (zh) 监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法和装置
KR101870015B1 (ko) 스크류 제조 설비용 스크류 불량 유무 감별장치
US20150276684A1 (en) Method and Device for Avoiding and/or Detecting Stress Cracks in a Component as a Result of Hardening or Straightening
US20060047453A1 (en) Quality analysis including cumulative deviation determination
CN110214059A (zh) 用于增量成形金属工件的方法和装置
JP7325114B2 (ja) 工具クランプデバイスをモニタリングする方法
KR20050065730A (ko) 세그먼트 클램핑 실린더의 위치 센서 측정 방법
JP4536620B2 (ja) プレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置並びにプレス加工金型の不良判定方法及び不良判定装置
KR102379630B1 (ko) 지능형 단조 시스템
US20100241266A1 (en) Method and system for diagnosing operating states of a production facility
WO2021220719A1 (ja) 成形システム、異常予測装置、異常予測方法、プログラム及び学習済みモデル
JP2000512555A (ja) 軸上に設けられる少なくとも１つの部材を軸に相対回転しないように結合する方法及びこのための装置
JP7040324B2 (ja) 鍛造方法
JP7386201B2 (ja) 鍛造プレス機及びそのワーク姿勢異常検出方法
JPH08156060A (ja) 射出成形の条件最適化システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant