CN109789463A - 用于板材成形的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于板材(1)成形的设备(100)和方法。所述设备构造有：多个支承及夹紧元件(11，12，13)，所述支承及夹紧元件设置为用于与板材(1)配合作用、机械接触并通过夹持、定向和/或定位而将板材(1)固紧以便成型；多个执行器(21，22，23)，所述执行器设置为用于定向和/或定位所述多个支承及夹紧元件(11，12，13)；和用于执行器(21，22，23)的控制装置(10)，该控制装置设置为用于控制所述多个执行器(21，22，23)，以调节校正各支承及夹紧元件(11，12，13)的取向和/或位置。

Description

用于板材成形的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于板材、特别是车身或者车身部件成形的设备和方法。

背景技术

在制造车身或者车身部件时，板材件要经历一定的成型过程。因此在大批量生产当中保持尺寸精度至关重要。迄今为止，在制造工艺方法中，通过在持续进行的制造过程中实施尺寸检查来手工修正相应板材夹紧设备上的偏差。这一点例如通过手工调节予以实现，必要时在使用所谓填片(Beilagenscheibe)的情况下得以实现，将所述填片安装在工具(模具)的支承或夹紧区或者支承或夹紧点上，以实现尺寸修正。

其缺点是：不能进行中心的和针对特定衍生品(derivatspezifisch)的几何调准，并且难以汇编整理所实施的手工措施，因为该汇编整理是耗时和有误差的。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于板材成形的设备和方法，其能够以微少的花销在生产期间可靠地实现校正。

本发明的上述目的，在用于板材成形的设备方面，根据本发明利用独立权利要求1的特征得以实现，而在用于板材成形的方法方面，根据本发明利用独立权利要求5的特征得以实现。各从属权利要求的主题内容是一些有益的发展设计。

根据本发明的第一方面，提供一种用于板材成形的设备，其构造有：多个支承及夹紧元件，所述支承及夹紧元件设置为用于与板材配合作用、机械接触并通过夹持、定向和/或定位而将板材固紧(spannen，张紧/夹紧)以便成型；多个执行器，所述执行器设置为用于定向和/或定位所述多个支承及夹紧元件；和用于执行器的控制装置，该控制装置设置为用于控制所述多个执行器，以调节校正各支承及夹紧元件的取向和/或位置。

通过根据本发明提出的措施，可以经由控制装置依据需求对执行器以及因此对各个支承及夹紧元件进行调整，而无需用于后续再调的手工辅助工作。这一点能够以自动化方式实现，同时可以随时记录每一调节措施。这样便简化了操作并且避免误差。

在本发明设备的一种有益的发展中，所述控制装置构造为：生成和/或接收校正信号，该校正信号代表对所述支承及夹紧元件的取向和/或位置的调节校正；以及，基于所述校正信号通过促发执行器的相应操作而实现对所述支承及夹紧元件的取向和/或位置的调节校正。通过这些措施，能够一定程度上在工艺过程中在生产线内部按照反馈测量过程的方式建立尺寸跟踪，从而能够持续地对偏差进行补偿。

为了检测各相应执行器和/或支承及夹紧元件的状态，即例如位置和/或取向，可以将传感元件用作附加的和单独的机构。

如果根据一种有益的设计方式所述控制装置设置为用于与执行器配合作用并且用于对支承及夹紧元件的相应实际取向和/或实际位置进行检测，则本发明的这种用于板材成形的设备特别有益。对实际取向和/或实际位置的检测可以分别通过集成在执行器中的传感器和/或经由为每个执行器设置的控制(例如对步进电动机或者气动缸的控制)来实现。

若所述控制装置按照调节回路(Regelkreis，闭环控制回路)的方式运行，便获得了后续再调的一种特别可靠的形式。

于是，根据本发明用于板材成形的设备的另一有益发展规定，所述控制装置设置为用于：将支承及夹紧元件的相应实际取向和/或实际位置与该支承及夹紧元件的相应额定取向和/或额定位置进行比较，并基于比较的结果生成校正信号，该校正信号代表对支承及夹紧元件的取向和/或位置的调节校正。因此所述校正信号可以构成用于后续再调的基础。

根据本发明的另一方面，还提供一种用于板材成形的方法，该方法特别是使用按照本发明的用于板材成形的设备。

在本发明的用于板材成形的方法中，通过在多个支承及夹紧元件与板材机械接触的情况下进行固紧、通过所述支承及夹紧元件的夹持、定向和/或定位，将板材成形。在此，根据本发明，为了调节校正，对所述支承及夹紧元件的取向和/或位置进行控制。

在本发明的用于板材成形的方法的一种有益设计方式中，生成和/或接收校正信号，该校正信号代表对所述支承及夹紧元件的取向和/或位置的调节校正。基于所述校正信号，特别是通过操作执行器，实现对所述支承及夹紧元件的取向和/或位置的调节校正。

如果根据本发明方法的另一实施方式，对所述支承及夹紧元件的相应实际取向和/或实际位置进行检测，则可靠性程度得以提高。这一点特别是可以经由相应配备的执行器来实现。

在持续进行的生产过程的框架下，根据本发明，能够持续地对待制作之产品的质量进行监控并且采取用于尺寸稳定的相应措施。

于是，根据本发明的用于板材成形的方法的一种特别有益的设计方式规定：将所述支承及夹紧元件的相应实际取向和/或实际位置与该支承及夹紧元件的相应额定取向和/或额定位置进行比较。基于比较的结果生成校正信号，该校正信号代表对所述支承及夹紧元件的取向和/或位置的调节校正。这个校正信号然后就可以作为在二次校正(Nachkorrektur，再校正)意义上的后续调节的根据。

附图说明

由下文的说明和附图可获得本发明的其他一些细节、特征和优点。

图1至4示出了按照本发明的用于板材成形的设备的一种实施方式在不同运行状态中的示意图，这些运行状态相当于按照本发明的用于板材成形的方法的一种实施方式的不同阶段。

具体实施方式

下文将参照附图1至4详细地说明本发明的实施例。对相同的和相当的以及起到相同或相当作用的元件和部件，标注有同样的附图标记。对于标注了标记的各元件和部件的详细说明并非在其出现的所有情况中均有复述。

所示出的特征和另外进一步的特性能够以任意方式彼此独立分开和相互任意组合，而不脱离本发明的实质。

图1示出了按照本发明的用于板材1成形的设备100的实施方式在第一运行状态中的示意侧视图。

图1所示出的这种用于板材成形的设备100发明按实质核心来说包括多个支承及夹紧元件11、12和13，所述支承及夹紧元件通过执行器21、22和23在其相对于待成形之板材1的位置和/或取向方面可调整且可适配。

执行器21、22和23经由控制管路20与设备100的控制装置10连接。所述控制管路20也可以理解为检测及控制管路20，因为它也可以构造为：由各个执行器20、22和23和与之连接的支承及夹紧元件11、12和13向设备100的控制装置10提供一个反馈，以便分析和评价板材1的状态和/或包含执行器21、22和23与支承及夹紧元件11、12和13的配置组件。

板材1具有一上侧1-1和一下侧1-2并且在图1的示意图中设置在一个垂直于绘图平面延伸的平面中。

在图1所示状态中，全部执行器21、22和23均设置在静止或者起始位置中。因此，全部支承和检测元件11、12和13与板材1的上侧1-1和下侧1-2在空间上间隔开距离并且不与板材1接触。

在转变到图2所示状态的过程中，对外部执行器21进行操作，使得第一支承及夹紧元件11被引向板材1的上侧1-1或者下侧1-2，与该板材机械接触并将其居间夹紧和固定。通过这种方式，将板材1的设置在第一支承及夹紧元件11之间的区段按照张紧框的方式固定，这对于后续的成型过程来说是必要的。

在转变到图3中所示中间状态的过程中，将第二支承及夹紧元件12这样地引向板材1的上侧1-1，即：使得这些支承及夹紧元件按照支撑点分布的方式大致依循对于板材1来说所期望的形状1-3’。在图3中用虚线示出了板材1的这个所期望的形状1-3’，该形状拟使用规定的工艺方法通过利用设备100实施的成型过程取得。

在转变到图4中所示中间状态的过程中，将第三支承及夹紧元件13从下面这样地引向板材1的下侧1-2，即：使所述第三支承及夹紧元件13接触板材1的下侧1-2并且使其从在图4中标记1’的静止位置向上朝着第二支承及夹紧元件12的方向运动，以产生板材1的实际形状1-3，依循着与第二和第三支承及夹紧元件12和13接触点的延伸走向或者对应于该延伸走向。

如果对板材1实际形状1-3的校准(例如与板材1额定形状1-4相比)确定有偏差，那么可以在生产过程中(例如在制造后续部分时)通过控制装置10经由控制管路20对第三执行器23的控制能够实现：通过变化地操作第三执行器23，使第三支承及夹紧元件13移向在图4中标记13’的位置，以便实际形状1-3在后续生产过程中尽可能好地接近于板材1的额定形状1-4。

借助下面的说明进一步阐述本发明的这些和另外一些特征和特性：

目前是通过尺寸管理员(Maβpfleger)和工艺师(Methodiker)将首先处于主线中的接纳及夹紧状况手工调整到过程优化的尺寸精确性。所有变化都要相应地汇编整理，以便能够对效果/结果进行追踪溯源。

这一点是不利的，原因在于，尤其是不能进行针对特定衍生品的几何调准并且在对工具调准进行测定和汇编整理时需要高昂的费用，因为必须既对产品公差也对工具公差进行检测和针对特定站点进行求算。

通过应用柔性的底部夹紧技术或者一般通用的夹紧技术(该夹紧技术能够沿着多个方向自由编程和/或调节)，获得如下可能性：一直借助软件，例如经由适配的输入屏幕窗口，调整在生产系统内部确定几何特性的尺寸。这一点针对特定衍生品或者针对特定类型也是可行的。

省却了与工具(模具)的艰难的(可能还会在不同衍生品之间带来误差的)手工适配。

通过可选总体上一贯的并且可以有针对性选择的个体化适配，降低了总的修改花销，并且可以自动追踪溯源地进行汇编整理。因此，在一定程度上使迄今常用的垫片簿(Beilagenbuch)数字化，该垫片簿按照传统方式在使用填片时被人工引用。

附图标记列表

1 板材

1-1 上侧

1-2 下侧

1-3 实际形状

1-3’ 预期的形状

1-4 额定形状

10 控制装置

11 支承及夹紧元件

12 支承及夹紧元件

13 支承及夹紧元件

20 控制及检测管路

21 执行器

22 执行器

23 执行器

100 设备

Claims (8)

1.用于板材(1)成形的设备(100)，其具有：

-多个支承及夹紧元件(11，12，13)，所述支承及夹紧元件设置为用于与板材(1)配合作用、机械接触并通过夹持、定向和/或定位而将板材(1)固紧以便成型，

-多个执行器(21，22，23)，所述执行器设置为用于定向和/或定位所述多个支承及夹紧元件(11，12，13)，和

-用于所述执行器(21，22，23)的控制装置(10)，该控制装置设置为用于控制所述多个执行器(21，22，23)，以调节校正各支承及夹紧元件(11，12，13)的取向和/或位置。

2.如权利要求1所述的设备(100)，其中，所述控制装置(10)设置为用于

-生成和/或接收校正信号，该校正信号代表对所述支承及夹紧元件(11，12，13)的取向和/或位置的调节校正，和

-基于所述校正信号通过促发执行器(21，22，23)的相应操作而实现对所述支承及夹紧元件(11，12，13)的取向和/或位置的调节校正。

3.如权利要求1或2所述的设备(100)，其中，所述控制装置(10)设置为用于与所述执行器(21，22，23)配合作用，对所述支承及夹紧元件(11，12，13)的相应实际取向和/或实际位置进行检测。

4.如权利要求3所述的设备(100)，其中，所述控制装置(10)设置为用于：

-将所述支承及夹紧元件(11，12，13)的相应实际取向和/或实际位置与该支承及夹紧元件(11，12，13)的相应额定取向和/或额定位置进行比较，和

-基于比较的结果生成校正信号，该校正信号代表对所述支承及夹紧元件(11，12，13)的取向和/或位置的调节校正。

5.用于板材(1)成形的方法，特别是使用如权利要求1至4之任一项所述的设备，其中，

-通过在多个支承及夹紧元件(11，12，13)与板材(1)机械接触的情况下进行固紧、通过所述支承及夹紧元件(11，12，13)的夹持、定向和/或定位，将板材(1)成形，和

-为了调节校正，对所述支承及夹紧元件(11，12，13)的取向和/或位置进行控制。

6.如权利要求5所述的方法，其中，

-生成和/或接收校正信号，该校正信号代表对所述支承及夹紧元件(11，12，13)的取向和/或位置的调节校正，和

-基于所述校正信号，特别是通过操作执行器(21，22，23)，实现对所述支承及夹紧元件(11，12，13)的取向和/或位置的调节校正。

7.如权利要求5或6所述的方法，其中，特别是通过执行器(21，22，23)，检测所述支承及夹紧元件(11，12，13)的相应实际取向和/或实际位置。

8.如权利要求7所述的方法，其中，

-将所述支承及夹紧元件(11，12，13)的相应实际取向和/或实际位置与该支承及夹紧元件(11，12，13)的相应额定取向和/或额定位置进行比较，和

-基于比较的结果生成校正信号，该校正信号代表对所述支承及夹紧元件(11，12，13)的取向和/或位置的调节校正。