CN109396236A - 用于自动化加工冲压工具的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于自动化加工至少一个模制品(101A、101B、102A、103、104)的设备(V)和相应的方法，所述方法具有以下步骤：通过借助基于红外偏折原理的光学测量系统(400；400R)对至少一个模制品(101A、101B、102A、103、104)的至少一个功能面(1A、1A’、1B/2A、3、4)的几何测量，实现实际几何形状自动化的数据检测，和对至少一个模制品(101A、101B、102A、103、104)的至少一个功能面(1A、1A’、1B/2A、3、4)的实际几何形状相对于可预设的额定几何形状的材料偏差进行量化。根据本发明规定的方法步骤实现了借助至少一个按本发明设置的材料补偿装置(300；300R)根据已经量化的材料偏差对至少一个模制品(101A、101B、102A、103、104)进行自动化的材料补偿。

Description

用于自动化加工冲压工具的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于自动化加工至少一个模制品、尤其冲压工具模制品的方法和设备。
背景技术
已知的是，应通过微调工艺对冲压工具的成型用或者说影响形状的功能面进行加工，所述冲压工具通常称为模制品。该工艺被称为刮研，并且基于大量的重复研磨而非常费时。
在切削式的制备方法内给模制品一个借助CAD程序预先结构设计的目标几何形状。由于多种干扰值会导致与目标几何形状的最小的偏差。偏差原因例如是在切削时的制造精度、机床工作台和/或所需工具的挠度以及模制品的与温度相关的膨胀。为了补偿所述偏差并且为了获得无误差的模制品作为成型构件，需要刮研工艺。
为了检测在刮研工艺中待加工的区域，确定在成型过程中的压力分布。问题在于，要定量地确定应后加工的区域以及在此应允许的材料去除量。以前在几何方面的方法能够非常准确地测量小的测量区域，然而不能在可接受的时间内检测整个相关区域或在较大的测量区域的情况下不能足够准确地检测。
此外在使用根据现有技术的用于检查成型面的光学方法时，成型面在反射特性方面的特征也是有问题的，因为不论是光图案的镜面反射还是漫反射都不足以检查在根据本发明的应用情况下存在的成型面，对此还应进一步研究。
合适的测量方法的缺陷是刮研工艺的期望的自动化方面的阻碍。用于刮研装置的表面处理的数据的有效且自动化的建立始终是一个大的挑战。已经将机器人用于在模制品表面上的确定的区域的自动化材料去除。然而由此当前还需更多的人力成本来整理测量数据和传递至机器人控制。
在当前的方法中，冲压工具(冲头/凹模或者说板材固持件/凹模)的互补的功能面的相容性根据压力分布来评估，所述功能面在成型工艺中作用在待成型部件的功能面上，其中，成型用的部件是模制品、冲头和凹模，而板材固持件的作用在于，使待成型的部件在压力机中的冲压过程中受到定义的影响。
用于测算压力分布的解决方案在于将刮研颜料涂覆在待成型的部件上、尤其板材坯件或模制品的功能面上。
在刮研颜料涂覆在板材坯件上的情况下，在实施冲压冲程之后构成在冲压侧的模制品的功能面上的颜色图案，所述颜色图案能够推导出局部的表面压力。在板材坯件上颜色移位剧烈的区域或者说在冲压侧的模制品上的掉色剧烈的区域中出现过高的表面压力，因此在该处进行材料去除。这在以前都通过工具机械师手动完成。
然而也已经已知自动化的刮研装置。
显然也必须向该系统提供有关待加工的区域以及有时必要的材料去除的信息。
文献DE 10 2012 011 893 B4为测算压力分布而描述了传感器薄膜的应用。文献DE 10 2006 008 189 B3阐述一种荧光刮研颜料的使用，并且文献DE 10 2014 119 532 B4公开了一种基于机器人的研磨方法。
基于在已知的技术方案中测算的品质标准“压力分布”，必须通过不利的方式将模制品安装在压力机中，压力机可以施加为此必要的力。
总而言之，已知的技术方案的设计基于在模制品上在表面压力方面对压力分布进行测量。必要的随后在模制品的刮研中的材料去除通过不利的方式仅按照定性(而非定量)标准进行，因此如上所述的过程严重依赖于工具机械师的专业知识。必要的材料去除通过如上所述的已知方法不精确地定量。此外，刮研的过程由于通常多个必要的重复研磨而非常费时。
作为备选，已经使用了用于表面检验模制品的光学方法，然而并不能精确地用于在冲压工具膜制品的刮研中表面检验。
已知的方法、尤其条纹投影基于漫反射，然而该方法在根据本发明的冲压工具模制件的表面中仅以难以估量的额外费用得到差强人意的测量结果。因为条纹投影以不利的方式需要稍后还要被去除的表面消光，以便提高漫反射的份额。
另一已知的方法、尤其偏折法以在可见光波长范围内的镜面反射为基础，然而该可将光波长范围同样不与根据本发明的冲压工具模制品的待检查表面配合作用，因为镜面反射的份额不够。利用在可见光波长范围内的偏折法和平缓的反射角以及偏振光用来提高镜面反射份额的实验并不成功。
最后，由文献DE 10 2004 033 526 A1已知一种偏折方法，其中镜面反射份额比在由此适用于表面(尤其车身表面)检验的可见光范围内更高。在此所述的方法描述能够检验具有全镜面反射或仅部分镜面反射的表面。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种尽可能高度自动化的用于分析和/或用于测量、尤其用于检验和/或用于检查冲压工具模制品的表面的方法以及装置或者说设备，其克服了上述技术问题。
本发明的出发点在于一种用于自动化加工至少一个模制品的设备，该设备包括基于红外偏折法的光学测量系统，所述光学测量系统具有用于自动化几何测量至少一个模制品的至少一个图案生成装置和至少一个图案识别装置。
根据本发明规定，所述设备包括至少一个材料补偿装置，所述材料补偿装置具有用于自动化材料补偿几何测量过的模制品的至少一个材料去除工具和/或至少一个材料添加工具。
优选规定，光学测量系统构造为机器人控制的测量系统。优选规定，材料补偿装置构造为机器人控制的材料补偿装置。根据本发明，测量系统和/或材料补偿装置机器人辅助地构造。
在本发明的一种优选设计方式中规定，至少一个图案生成装置是在激光器照射下发出红外射线的遮光器或通过加热发出红外射线的灯丝或具有导电薄层的遮光器，所述导电薄层通过电压的接上而发出红外射线。
按照规定，至少一个图案识别装置是红外热成像摄像头。
该设备用于至少一个模制品的测量、至少一个模制品的至少一个材料偏差的量化和随后的材料补偿，其中，至少一个模制品是冲压工具模制品。
根据本发明规定，至少一个冲压工具模制品布置在压力机内部或压力机外部。
根据本发明的用于自动化加工至少一个模制品的方法包括以下步骤：数据检测步骤：
在表面分析的数据检测步骤中，通过借助基于红外偏折法优选机器人辅助的测量系统对至少一个模制品的至少一个功能面的几何测量，实现实际几何形状自动化的数据检测。
量化步骤：
在表面分析的量化步骤中，实现了至少一个模制品的实际几何形状相对于可预定的额定几何形状的材料偏差的量化。
材料补偿步骤：
在材料补偿步骤中，根据量化的材料偏差借助至少一个优选机器人辅助的材料补偿装置，实现了对至少一个模制品的自动化的材料补偿。
根据本发明使用了用于自动化加工至少一个冲压工具模制品的方法和/或设备。
根据本发明的设备配置用于，实施根据本发明对至少一个模制品的自动化加工的方法。为此目的，所述设备尤其包括控制装置，在所述控制装置中存储有计算机可读取的用于实施所述方法的程序算法和有时同样必需的特征曲线。
附图说明
以下根据附图对本发明进行阐述。在附图中：
图1示出处于打开状态I下的压力机；
图2示出处于夹紧闭合状态II-1下成型步骤之前的压力机；
图3示出处于接触闭合状态II-2下成型步骤开始时的压力机；
图4示出处于完全闭合状态II-3下成型步骤结束时的压力机；
图5示出示例性的根据本发明用于加工冲压工具的功能面的设备。
具体实施方式
根据图1至4以用阐释本发明的概览方式首先阐述传统的用于将板材坯件200成型为板材模制件200’的压力机100。
图1示出处于打开状态I(开放状态)下的压力机100。压力机100包括冲压冲杆101和冲压台102并且容纳冲压工具，所述冲压工具的作用在板材坯件200上的成型件也被称为模制品。
为冲压冲杆101配有作为凹模的冲压工具模制品101A。为冲压台102配有作为冲头的冲压工具模制品102A。
在该实施例中，带有凹模101A的冲压冲杆101相对于带有冲头102A的冲压台102可活动地布置。
凹模101A的使板材坯件200成型的凹模面1A与冲头102A的成型用的冲头面2A相互对置。
外部和可选地内部的板材固持件103、104以其板材固持件固持面3、4与凹模固持面1A或可选地布置的凹模插件101B的所布置的凹模固持面1B相互对置。
凹模101A与冲头102A之间的最小间距在压力机100根据图2至4的闭合状态II-1、II-2、II-3下通过间隔元件103A保证。
一个或多个板材固持件103、104布置在工具轴套105和压力机轴套106上，所述工具轴套和压力机轴套共同支承在可活动的压箱107上，所述压箱又相对于冲压台102可活动地布置在冲压筒108上，从而使一个或多个板材固持件103、104在成型工艺过程中随着冲压冲杆101的闭合运动I→II-1、II-2、II-3克服板材固持件反作用力FB的作用运动。
压箱107的反作用力FB通过冲压筒108施加在板材固持件103、104上，从而使板材坯件200在成型工艺之前被夹紧在凹模101A与板材固持件103、104之间的所谓板材固持件闭合II-1(参照图2)中。
一旦出现板材固持件闭合II-1并且板材坯件200夹紧在凹模101A与板材固持件103、104之间，则实现本身的成型步骤II-1→II-2，其中板材坯件200成型为板材成型件200’，其中，图3示出借助成型力FU开始成型，其中，位置固定的冲头102在成型工艺中构成冲头反作用力FS。
在成型步骤II-2→II-3之后板材坯件200成型为板材成型件200’,如图4所示。
如现有技术所述，到目前为止测算在模制品101A、101B/102A和板材固持件103、104上的表面压力范畴内的压力分布，其中，表面压力在凹模面1A与相对置的冲头面2A(参照图1)之间以及与板材固持件3、4之间(同样参照图1)以及在相对置的凹模固持面1A’、1B(同样参照图1)之间发挥作用。
通过压力机100的模制品101A、102A和103、104的所述互补的在凹模侧功能面1A、1A’、1B和在冲头侧或者说在板材固持件侧的功能面2A、3、4，将表面压力施加在板材坯件200上。
这意味着，互补的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4本身的品质和相互互补的功能面的功能互补性对于待制造的板材成型件200’的品质来说非常关键。为了确保品质，如上所述迄今使用刮研方法，所述刮研方法的弊端应通过本发明如以下所述的来克服。
本发明规定使用基于红外偏折原理的光学测量系统，所述红外偏折法基本上在文献DE 10 2004 033 526 A1阐述过。
据此提供一种设备，所述设备实现了与冲压工具在提高互补的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4本身的品质和互补的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4的相容性方面定性的现有技术不同的工艺路线，所述工艺路线实现了更高的自动化程度和更高的工艺效率。
已经确定的是，红外偏折法的原理适用于根据本发明的压力机100的模制品101A、101B/102A和103、104，因为所述模制品具有部分镜面反射。根据本发明规定，使用红外偏折法的原理，其中，尤其使用λ＝8和14μm之间的在LWIR波谱(长波红外波谱)中的红外线。在模制品101A、101B/102A和103、104的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4的当前粗糙度Rq按照标准DIN4760为0至2μm时，LWIR波谱的使用具有足够大的镜面反射份额，所述镜面反射份额使被发出的红外射线的质量足够该方法的反射作用在模制品101A、101B/102A、103和104的待检查的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4上。
镜面反射的份额的比例被定义为
其中，ρ0是光滑表面的反射率，而ρs是镜面反射的份额。
由此原则上规定，在成型工艺中互补的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4(凹模101A、凹模插件101B-板材固持件103、104或凹模101A-冲头102A)被检验并且比较，以便根据板材坯件200或待成型的板材成型件200’的可预定的板材厚度探测与期望的额定拉伸间隙的偏差。
额定拉伸间隙表示在根据图4的压力机100在完全闭合的状态II-3下的互补的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4之间的间距。
此外原则上还规定，识别在凹模101A/凹模插件101B-板材固持件103、104和凹模101A-冲头102A的互补的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4中的错误图案、尤其翘曲、凹陷和曲率不稳定。
根据本发明的设备和根据本发明的方法由此实现了对冲压工具在提高互补的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4本身的品质和相对置功能面的相容性方面的定性。
根据本发明的设备和根据本发明的方法通过有利的方式实现了测量数据的评估，并且在评估之后作为结果提供在模制品101A、101B/102A和103、104上的待后加工的功能面，以及作为(不同于以前的)绝对值提供用于必要的材料添加或必要的材料去除，其中规定，根据该数据通过材料补偿装置300自动进行材料补偿。
该功能以前通过上述刮研装置通过复杂的方法“手动”实现。
根据本发明的材料补偿装置300获取在三维空间中的几何数据。换言之，材料补偿装置300与传统的刮研装置相比处理“数字蓝图”，以下还要描述。
根据规定，几何测量数据通过相应的软件分析转化为加工程序，从而使自动化的材料补偿装置300(参照图5)能够实施材料补偿，所述材料补偿装置尤其在优选的实施方式中可以实施为机器人辅助的自动化的材料补偿装置300R(参照图5)。
材料补偿装置300实施必要的材料去除，尤其通过借助研磨工具301的研磨式制备方法，其中，尤其通过借助激光堆焊设备302的激光堆焊实现必要的材料添加。
材料添加和材料去除根据本发明借助红外偏折法控制，对此还要详细阐述。如果仍然还存在偏差，则借助材料补偿装置300重复材料补偿的工艺。
所述方法和设备由此利用红外偏折法的有利方式、尤其利用在LWIR波谱(长波红外波谱)中的红外射线用于成型工具的表面检验，尤其压力机100的模制品101A、101B/102A和103、104的表面检验。
有利的是，材料补偿装置300不必为了识别待后加工的区域而和传统刮研工艺中的刮研装置一样布置、尤其配备在压力机100中。
然而通过有利的方式能实现的是，不同于传统的基于压/力的测量数据的刮研工艺，根据几何测量数据来测算压力机100的模制品101A、101B/102A和103、104的拓扑数据。由此如上所述，实现了在模制品101A、101B/102A和103、104的互补的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4的精确测算区域上的必要的材料补偿的量化确定。
为了测算用于确定压力机100的模制品101A、101B/102A和103、104的互补的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4的拓扑数据的几何测量数据，规定了一种测量系统(按照图5)，所述测量系统在优选的实施方式中实施为测量机器人400R，如以下还要阐述的。
测量系统400通过在机器人的机器人手臂上的安设，能够以有利的方式占据不同的测量位置，或由此能够实现测量系统400的线性和/或旋转式运动。
测量系统400包括图案生成装置401和图案识别装置402(参照图5)。
测量系统400可以设计为不同的技术实施方式。
在一种实施方式中，使用遮光器作为测量所需的红外射线、尤其LWIR波谱中的红外射线的图案生成的发射器401，所述遮光器借助激光器被照射，并且作为反应视该照射而定地发出红外图案，所述红外图案投影在成型用的待检验的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4上。
在另一种实施方式中，使用通电的灯丝作为测量所需的红外射线、尤其LWIR波谱中的红外射线的图案生成的发射器401，所述灯丝的红外射线投影在成型用的待检验的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4上。
在另一种实施方式中，使用安设在导电薄层上的遮光器作为测量所需的红外射线、尤其LWIR波谱中的红外射线的图案生成的发射器401，从而在接上电压的情况下基于薄层的欧姆电阻将热红外图案投影在成型用的待检验的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4上。
作为相应发射的红外图案的图案识别装置402使用根据现有技术已知的系统，例如热成像摄像头。
根据本发明的布置或设备(参照图5)为检验压力机100的模制品101A、101B(图5未示出)、102A和103、104连同其互补的功能面1A、1A’、1B(图5未示出)/2A、3、4而包括材料补偿装置300、300R和测量系统400、400R。
在图5中为了阐述本发明而仅示出了冲头102A(冲压工具模制品)和板材固持件103、104(冲压工具模制品)的互补的功能面2A、3、4。
原则上在以下也称为数据检测步骤的第一步骤中类似于在文献DE 10 2004 033526 A1中所述的步骤进行。通过至少一个反射图案的改变，可以推断出功能面1A、1A’、1B/2A、3、4的几何性质、尤其是功能面1A、1A’、1B/2A、3、4的三维坐标。
通过利用模制品101A、101B或102A和103、104相对于测量系统401的运动或通过利用测量系统401、402相对于模制品101A、101B或102A和103、104的运动进行功能面1A、1A’、1B/2A、3、4的检验、尤其是其表面和形状检查。
在上述两种情况下，在利用至少一个评估/控制单元使至少一个图案识别装置402相对于待检测对象、尤其是功能面101A、101B或102A和103、104的位置和/或定向改变时，从功能面1A、1A’、1B/2A、3、4获取一个反射的图像组。通过模制品101A、101B或102A和103、104相对于测量系统的位置和/或旋转位置的改变，也即相互间布置的改变，获取有关被检查的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4的信息、尤其是几何信息(以三维坐标的方式)。在此实现的是，在评估/控制单元中，控制和/或调节至少一个促动器，使模制品101A、101B或102A和103、104相对于测量系统400相互间的相对定向和/或相对位置能够改变，其中同样规定，图案生成装置401能够相对于图案识别装置402控制和运动，由此能够使测量系统本身可变地在模制品上定向。
通过不同的借助图案识别装置402识别的图案的几何信息的数学关联，尤其自不同视角和/或自不同位置拍摄的图案的几何信息的数学关联，获得有关所述表面、尤其有关表面的三维立体曲线的信息，所述几何信息作为标量或矢量对应于图案的像点。
因而由此获取凹模101的功能面1A、1A’、1B的三维立体曲线以及冲头102A和板材固持件103、104的功能面2A、3、4的三维立体曲线。
换言之，在实施数据检测步骤之后在评估/控制单元中具有互补的凹模101A或凹模插件101B的功能面1A、1A’、1B以及冲头102A和板材固持件103、104的功能面2A、3、4的三维立体曲线。
在数据评估步骤(以下被称为量化步骤)中，在应用程序中根据凹模101A、101B与冲头102A以及板材固持件103、104之间存在的板材坯件或板材成型件200、200’(如图2或3或4所示)使互补的功能面的三维立体曲线所谓虚拟地相向运动，从而互补的凹模101A/凹模插件101B-板材固持件103、104和凹模101A-冲头102A的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4之间形成“数字蓝图”。
通过在凹模101A或凹模插件101B的互补的功能面1A、1A’、1B之间的三维立体曲线的量化步骤内的虚拟比较以及冲头102A和板材固持件103、104的功能面2A、3、4之间的三维立体曲线的量化步骤内的虚拟比较，在互补的功能面1A、1A’、1B/2A、3、4上的精确确定的位置上形成了至少一个模制品101A、101B、102A、103、104在互补的立体轮廓方面的可量化精确确定的偏差，根据本发明在下一步骤中借助材料补偿装置300、300R实施材料去除或材料添加，该步骤以下被称为材料补偿步骤。
这表示，在图5的优选实施方案中根据本发明的设备V和属于该设备V的部件的布置能够以多种方式和方法完成，其中，以下介绍若干实施方案。
关于测量系统400、400R的布置的第一和第二实施方式：
实施数据检测步骤，其方式在于，待检验的模制品101A、101B/102A、103、104在测量场上移动(第二实施方案)或保持在压力机100中(第一实施方案)。测量系统400相应布置在各个位置上，其中尤其固定，测量系统400借助机器人控制的测量系统400R在待测量的功能面上移动。模制品101A、101B/102A、103、104能够在第一实施方案中以有利的方式保持在其安装位置上，并且可以说在安装位置上完成数据检测步骤。在第二实施方案中，模制品101A、101B/102A、103、104分别各自或共同类似于第一实施方案地测量，从而能够以有利的方式与压力机100无关地完成数据检测步骤。
关于材料补偿装置300、300R的布置的第一和第二实施方式：
在数据检测步骤之后形成的可能性在于，能够将材料补偿装置300、300R配置给压力机100，从而在压力机100中完成材料补偿步骤，或者材料补偿装置300、300R布置在压力机100之外的测量场上，从而在压力机100之外完成材料补偿步骤。
多个实施方案和实施方法能够相互结合，如根据以下实施例所述。
第一实施例：
图案生成装置401(尤其灯丝)和图案识别装置402(尤其红外摄像头)直接在处于打开状态I(参照图1)下的压力机100上固定布置，从而使模制品101A、101B/102A、103、104在装入和/或拆出时通过压力机100的可伸缩的工具台面线性运动，以至于数据检测步骤可以在模制品101A、101B/102A、103、104的装入和/或拆出时完成。
第二实施例：
图案生成装置401(尤其灯丝)以及图案识别装置402(尤其红外摄像头)借助移动装置直接在压力机100上可活动地布置，从而当在压力机100中固定有模制品101A、101B/102A、103、104时能够采取对每个模制品101A、101B/102A、103、104的数据检测步骤本身或对功能面1A、1A’、1B/2A、3、4的模拟的数据检测步骤。在模拟的数据检测步骤中规定，测量系统通过多个图案生成装置401和多个图案识别装置402的相应布置完成处于打开状态I下的压力机100的上部件101A、101B和下部件102A、103、104的模拟数据检测，从而使数据检测步骤能够在非常短的时间内实施。
第三实施例：
属于设备V的部件的优选布置在图5中示出。
该优选实施例允许用于通过测量系统400在测量位置和测量角度方面实施数据检测步骤的尽可能大的灵活性。设置了测量机器人400R，所述测量机器人包括至少一个图案生成装置401和至少一个图案识别装置402以及至少一个促动器403，所述促动器被控制和/或调节，从而使测量系统400相对于模制品101A、101B和102A和103、104的相对定向和/或相对位置能够改变。
在图5中示出压力机100的模制品102A和103、104连同其互补的功能面2A、3、4。显然，测量机器人400R也可以检验互补的功能面1A、1A’、1B的未示出的模制品101A、101B，其中可以实现的是，如上所述，在上部件101A、101B和下部件102A、103、104上实施同步的数据检测步骤。
该优选实施例同样允许用于通过材料补偿装置300在由数据检测步骤测取的材料补偿的位置方面实施材料补偿步骤的尽可能大的灵活性。设置了材料补偿机器人300R，所述材料补偿机器人包括至少一个材料去除工具301(研磨工具)和至少一个材料添加工具(激光堆焊设备)以及至少一个促动器303，所述促动器被控制和/或调节，从而使工具301、302相对于模制品101A、101B和102A和103、104的相对定向和/或相对位置能够改变。
在图5中仅示出压力机100的模制品102A和103、104连同其互补的功能面2A、3、4。显然，材料补偿机器人400R也可以检验互补的功能面1A、1A’、1B的未示出的模制品101A、101B，其中可以实现的是，如上所述，在上部件101A、101B和下部件102A、103、104上实施同步的数据检测步骤。
通过所述用于自动化加工冲压工具的方法和设备，通过有利的方式使得在使用条纹投影的方法时没有必要必须对待检验的功能面进行消光。此外，省掉了用于测算在模制品的互补的功能面上的必要材料补偿的耗费的刮研。通过有利的方式，在数据检测步骤中生成的用于材料补偿的测量数据能够应用在模制品的功能面的自动化加工内部。必要的材料补偿相对于以前的方法来说是定量的，其中，可以并行地得到关于模制品的功能面的品质的评价。针对汽车部件的功能面的品质评价已经由文献DE 10 2004 033 526 A1已知。与文献DE 10 2004 033 526 A1不同地，根据该方法得到关于冲压工具模制品的功能面的品质评价。此外，根据本发明还得到在冲压工具模制品的实际几何形状与额定几何形状的几何偏差方面的量化评价，所述额定几何形状通过本发明与上述文献的巨大差异而得到自动化补偿。在此随后和如上所述的优点和效果总体上致使冲压工具的更快速和成本降低的量化。
以用于在不可见光波谱内对模制品进行表面分析的红外偏折原理为基础的、根据本发明的设备和根据本发明的方法和根据本发明随后的材料补偿能够超越上述应用领域而应用于所有带有表面的部件上，所述部件的表面特征类似于上述冲压工具模制品的表面特征。
所述设备和方法由此可应用于所有带有金属制表面的部件，所述部件的表面分析在可见光波谱内借助相应的光学测量方法不用或仅用附加耗费实现。如在说明书中所述，这涉及具有部分镜面反射的部件。所使用的红外偏折原理在与冲压工具表面类似的粗糙度的情况下生成了镜面反射份额，所述镜面反射份额还促使所发出的红外射线在其他部件的待检查表面上针对该方法足以定性的反射。
该类型部件的实施例是金属制的、铸造的和/或切削加工的各类型工件，所述工件符合特定的几何要求，从而使得所述设备和方法尤其能够应用于添附制备的部件，在所述部件上必须采取必要的材料补偿，由此使部件满足特定的几何要求。
附图标记清单
100 压力机
101 冲压杆
101A 冲压工具/模制品/凹模
1A 凹模面
1A’ 凹模固持面
101B 冲压工具/模制品/凹模插件
1B 凹模固持面
102 压力机台面
2A 冲头面
102A 冲压工具/模制品/冲头
103 外部的板材固持件
3 板材固持面
103A 间隔元件
104 内部的板材固持件
4 板材固持面
105 工具轴套
106 压力机轴套
107 压箱
1A、1A’、1B 凹模侧、凹模插件侧的功能面
2A 冲头侧的功能面
3、4 板材固持件侧的功能面
I 打开状态
II-1 夹紧闭合状态
II-2 接触闭合状态
II-3 完全闭合状态
200 板材坯件
200’ 板材成型件
FU 成型力
FS 冲头反作用力
FB 板材固持件反作用力
V 设备
300 材料补偿装置
301 材料去除工具
302 材料添加工具
303 促动器
300R 材料补偿机器人
400 测量系统
400R 测量机器人
401 图案生成装置
402 图案识别装置
403 促动器

Claims (9)

1.一种用于自动化加工至少一个模制品(101A、101B、102A、103、104)的设备(V)，其包括
-至少一个以红外偏折原理为基础的光学测量系统(400；400R)，所述光学测量系统具有用于自动化几何测量至少一个模制品(101A、101B、102A、103、104)的至少一个图案生成装置(401)和至少一个图案识别装置(402)，
其特征在于，
-设置至少一个材料补偿装置(300；300R)，所述材料补偿装置具有用于自动化材料补偿几何测量过的模制品(101A、101B、102A、103、104)的至少一个材料去除工具(301)和/或至少一个材料添加工具(302)。
2.根据权利要求1所述的设备(V)，其特征在于，光学测量系统(400)构造为机器人控制的测量系统(400R)。
3.根据权利要求1所述的设备(V)，其特征在于，材料补偿装置(300)构造为机器人控制的材料补偿装置(300R)。
4.根据权利要求1所述的设备(V)，其特征在于，至少一个图案生成装置(401)是
-在激光器照射下发出红外射线的遮光器，或
-通过加热发出红外射线的灯丝，或
-具有导电薄层的遮光器，所述导电薄层通过电压的接上而发出红外射线。
5.根据权利要求1所述的设备(V)，其特征在于，至少一个图案生成装置(402)是红外热成像摄像头。
6.根据权利要求1所述的设备(V)，其特征在于，至少一个模制品(101A、101B、102A、103、104)是压力机(100)的冲压工具模制品。
7.根据权利要求6所述的设备(V)，其特征在于，压力机(100)的至少一个冲压工具模制品布置在压力机(100)内部或压力机(100)外部。
8.一种用于自动化加工至少一个模制品(101A、101B、102A、103、104)的方法，其包括步骤
-通过借助基于红外偏折原理的测量系统(400；400R)对至少一个模制品(101A、101B、102A、103、104)的至少一个功能面(1A、1A’、1B/2A、3、4)的几何测量，实现实际几何形状自动化的数据检测，和
-对至少一个模制品(101A、101B、102A、103、104)的至少一个功能面(1A、1A’、1B/2A、3、4)的实际几何形状相对于可预设的额定几何形状的材料偏差进行量化，其特征在于
-借助至少一个材料补偿装置(300；300R)根据已经量化的材料偏差对至少一个模制品101A、101B、102A、103、104)进行自动化的材料补偿。
9.一种根据权利要求8方法和/或根据权利要求1至7中任一项所述设备(V)在对至少一个带有表面的部件的自动化加工中的应用，所述表面在借助红外偏折法的表面分析中具有部分镜面反射，尤其是在对压力机(100)的至少一个冲压工具模制品(101A、101B、102A、103、104)的自动化加工中的应用，所述冲压工具模制品在借助红外偏折法的表面分析中具有部分镜面反射。
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