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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die zerstörungsfreie Prüfung eines Blechmaterials. Die Erfindung betrifft ferner auch eine Anlage zur Blechverarbeitung.
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Die mechanischen Materialeigenschaften eines Blechmaterials (wie z. B. die Korngröße, die Versetzungsdichte, die Anisotropie und dergleichen) sind von wesentlicher Bedeutung für die Weiterverarbeitungsprozesse dieses Blechmaterials und für die Teilequalität der hergestellten Blechformteile.
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Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die die zerstörungsfreie Prüfung eines Blechmaterials im Hinblick auf dessen mechanische Materialeigenschaften ermöglichen. Diese weisen z. B. einen an einem Rahmen (oder dergleichen) angeordneten bzw. gehalterten Prüfsensor auf, der zur Durchführung einer Messung an das zu prüfende Blechmaterial angelegt werden muss. Zur Erzeugung einer zum Anlegen des Prüfsensors erforderlichen Stellbewegung und/oder Andruckkraft ist eine elektromechanische, hydraulische oder pneumatische Stelleinrichtung vorgesehen. Daneben ist auch eine Stelleinrichtung bekannt, bei der der Prüfsensor mit Unterdruck an das zu prüfende Blechmaterial angesaugt wird.
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Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist, dass ein Prüfzyklus relativ viel Zeit (in der Regel bis zu mehreren Sekunden) benötigt, obwohl die eigentliche Messung (Messzeit) meist nur wenige Millisekunden andauert. Hierdurch ist der Einsatz der bekannten Vorrichtungen, bspw. im Hinblick auf eine Inline-Prüfung in Anlagen zur Blechverarbeitung, stark eingeschränkt.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die kurze Prüfzyklen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Mit dem nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf eine Anlage zur Blechverarbeitung.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen ersten Rahmen oder dergleichen auf, an dem wenigstens ein Prüfsensor und wenigstens eine Stelleinrichtung zum Verändern eines Abstands zwischen dem Prüfsensor und dem zu prüfenden Blechmaterial angeordnet bzw. gehaltert sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich der Prüfsensor bezüglich des zu prüfenden Blechmaterials in einer blechnahen Position befindet und dass die Stelleinrichtung wenigstens einen reaktionsschnellen Aktuator aufweist, mit dem kleine und präzise Stellbewegungen zum Verändern des Abstands zwischen dem Prüfsensor und dem zu prüfenden Blechmaterial (nachfolgend auch nur als Blechmaterial bezeichnet) erzeugbar sind.
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Die blechnahe Position des Prüfsensors ist insbesondere eine Ausgangsposition. Solange sich der Prüfsensor in dieser Ausgangsposition befindet, kann eine beschädigungsfreie Ausrichtung von Vorrichtung und Blechmaterial gelingen. Um den Prüfsensor (nach erfolgter Ausrichtung) aus der Ausgangsposition in eine Messposition zu verbringen und auch wieder zurück zu bewegen, sind nur kleine Stellbewegungen (hiermit sind Stellbewegungen über kurze Stellwege gemeint) erforderlich, die von einem reaktionsschnellen Aktuator erzeugt werden, der sowohl für kurze Stellwege als auch insbesondere für schnelle und präzise Stellbewegungen ausgelegt ist.
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Die blechnahe Anordnung des Prüfsensors ermöglicht den Einsatz eines entsprechenden Aktuators und umgekehrt. Im Ergebnis können Stellzeiten von nur wenigen Millisekunden realisiert werden (so sind z. B. Stellzeiten von weniger als 10 ms realisierbar), so dass ein vollständiger Prüfzyklus ebenfalls im Bereich von Millisekunden durchgeführt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann daher auch zur fortlaufenden Inline-Prüfung in Anlagen zur Blechverarbeitung, die mit hohen Taktzahlen betrieben werden, eingesetzt werden. Im Übrigen sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch optimale Voraussetzungen für die Regelung eines Abstands zwischen Prüfsensor und Blechmaterial gegeben.
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Unter einem Aktuator wird eine Stelleinrichtung verstanden, welche eine bereitgestellte hydraulische, pneumatische, magnetische, mechanische und/oder elektrische Energie definiert in eine nutzbare Bewegungsenergie umsetzt. Ein reaktionsschneller Aktuator im Sinne der Erfindung weist immanent (d. h. aufgrund seiner Bauart) sowohl kurze Ansprechzeiten als auch kurze Stellzeiten (d. h. hohe Stellgeschwindigkeiten) auf. Bevorzugt ist der Aktuator immanent auch dazu ausgebildet, die Stellbewegungen, insbesondere bezüglich der Bewegungsendlagen, präzise auszuführen.
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Unter einer blechnahen Position des Prüfsensors wird vorrangig eine Position verstanden, bei der der Abstand zwischen dem Prüfsensor und dem Blechmaterial höchstens 0,75 mm, bevorzugt höchstens 0,5 mm, besonders bevorzugt höchstens 0,4 mm und insbesondere höchstens 0,25 mm beträgt. Unter kleinen Stellbewegungen werden vorrangig Stellbewegungen mit einem kurzen Stellweg von bis zu 700 μm, bevorzugt von bis zu 500 μm und insbesondere von bis zu 400 μm verstanden. Die vom Aktuator erzeugten Stellbewegungen dienen insbesondere dazu, den Prüfsensor zwischen einer Ausgangsposition und einer Messposition hin und her zu bewegen. Um größere Stellwege zu realisieren, können auch mehrere reaktionsschnelle Aktuatoren in Reihe geschaltet werden.
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Abhängig vom Messprinzip kann vorgesehen sein, dass der Prüfsensor in der Messposition auf dem Blechmaterial aufsitzt (Aufsetzmessung, d. h. Abstand von 0 mm) oder dass ein erforderlicher kleinster Messabstand einzuhalten ist. Zumindest die Stellbewegung in die Messposition hinein sollte präzise bzw. definiert erfolgen, damit einerseits der Prüfsensor ohne Zeitverlust seine korrekte Messposition einnimmt und damit andererseits eine Beschädigung des Prüfsensors und/oder des Blechmaterials (bspw. durch Anschlagen auf dem Blechmaterial) vermieden wird. Ferner ist denkbar, dass vor dem Ausführen der Stellbewegung in die Messposition hinein zunächst mittels eines Abstandssensors der vorliegende Abstand zwischen Prüfsensor und Blechmaterial erfasst und basierend hierauf eine präzise Stellbewegung veranlasst wird, was gesteuert oder geregelt erfolgen kann.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Prüfsensor zum Durchführen einer Wirbelstromprüfung ausgebildet ist. Der Prüfsensor ist insbesondere ein Wirbelstrom-Tastkopf zur Messung von mechanischen Materialeigenschaften des Blechmaterials. Ein solcher Wirbelstrom-Tastkopf weist wenigstens eine Erregerspule auf, mit der Wirbelströme im Blechmaterial induziert werden können, und wenigstens eine Messspule, mit der das resultierende magnetische Feld, insbesondere richtungsabhängig, gemessen werden kann. Da das resultierende magnetische Feld von den mechanischen Materialeigenschaften des Blechmaterials beeinflusst ist, ermöglicht die Messung Rückschlüsse auf die mechanischen Materialeigenschaften.
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Typischerweise wird der Wirbelstrom-Tastkopf zum Durchführen einer Messung auf das Blechmaterial aufgesetzt (Aufsetzmessung) und insbesondere auch mit einer definierten Kraft an das Blechmaterial angedrückt. Der reaktionsschnelle Aktuator muss hierfür auch die Andrückkraft erzeugen. Es ist daher bevorzugt vorgesehen, dass der reaktionsschnelle Aktuator solche hohen und definierten Andrückkräfte erzeugen kann. Bei der Aufsetzmessung dürfen die Spulen jedoch nicht mit dem Blechmaterial in Kontakt kommen, was durch entsprechende Isolierung verhindert wird.
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Des werteren kann auch ein Wirbelstrom-Tastkopf eingesetzt werden, der zum Durchführen einer Messung nicht auf das Blechmaterial aufgesetzt werden muss.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Aktuator ein Piezotranslator ist. Unter einem Piezotranslator wird ein Aktuator verstanden, der aufgrund eines piezoelektrischen Effekts eine elektrische Eingangsgröße direkt in eine nutzbare Linearbewegung umsetzt. Piezoaktuatoren weisen viele Vorteile auf (hohe Bewegungsauflösung, Erzeugung großer Stell- und Andrückkräfte, geringe Ansprechzeiten, hohe Stellgeschwindigkeiten, hohe Wirkungsgrade bei geringer Leistungsaufnahme, Verschleißfreiheit, keine Wechselwirkung mit Magneffeldern, usf.).
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Insbesondere ist vorgesehen, dass der Prüfsensor starr mit dem Piezotranslator verbunden ist. Der Prüfsensor kann direkt oder mittels eines steifen Zwischenstücks mit dem Piezotranslator verbunden sein. Zum Ausführen von Stellbewegungen wird der Prüfsensor direkt (ggf. auch über das steife Zwischenstück) vom Piezotranslator angetrieben. Idealerweise ist die vom Piezotranslator zu bewegende Masse minimiert, so dass dynamische Stellbewegungen ermöglicht und Trägheitserscheinungen (z. B. ein Überschwingen) reduziert sind. Die Minimierung der bewegten Masse kann durch konsequenten Leichtbau erzielt werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass ein Großteil der bewegten Masse aus einem Leichtbauwerkstoff besteht. Besonders bevorzugt sind nicht magnetisierbare Leichtbauwerkstoffe, wie z. B. Titan oder Kunststoff, vorgesehen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist bevorzugt wenigstens eine Führung auf, die der Bewegungsführung des Prüfsensors bei den Stellbewegungen dient. Hierbei kann es sich z. B. um eine Kulissenführung handeln, in der der Prüfsensor oder ein Zwischenstück translatorisch geführt ist. Eine solche Kulissenführung kann z. B. aus einem Kunststoffmaterial gebildet sein. Die Stellbewegungen erfolgen typischerweise senkrecht zum Blechmaterial. Durch eine steife Aufhängung des Prüfsensors ist eine solche Führung unter Umständen entbehrlich.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Prüfsensor um eine zum Blechmaterial senkrechte Achse verstellbar ist, so dass dieser in einer Draufsicht auf das Blechmaterial und bezüglich einer Orientierung des Blechmaterials (bspw. die Durchlaufrichtung oder Walzrichtung) in unterschiedlichen Messrichtungen zwischen 0° und 90° ausgerichtet werden kann. Die Veränderung der Messrichtung kann in Stufen, bspw. durch eine mechanische Rasterung, oder stufenlos erfolgen.
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Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mehrere Prüfsensoren, die, insbesondere zeitgleich, Messungen in unterschiedlichen Messrichtungen durchführen können. Dies kann durch eine unterschiedliche Ausrichtung der Prüfsensoren in unterschiedlichen Messrichtungen bewerkstelligt werden (siehe hierzu die obenstehenden Erläuterungen). So können z. B. drei Prüfsensoren vorgesehen sein, die in 0°, 45° und 90° ausgerichtet sind. Hiermit können z. B. anisotrope Eigenschaften des Blechmaterials in einem einzigen Prüfzyklus ermittelt werden. Die Prüfsensoren können von jeweils einem Aktuator oder von einem gemeinsamen Aktuator bewegt werden.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei Teilrahmen aufweist, die mittels wenigstens einem federelastischen Verbindungselement miteinander verbunden sind, wobei der Prüfsensor zusammen mit dem Aktuator an einem der beiden Teilrahmen angeordnet ist und der andere Teilrahmen der Befestigung und/oder der Kraftbeaufschlagung des Rahmens dient. Eine solche Kraftbeaufschlagung kann erforderlich sein, um den Rahmen mit einer definierten und/oder konstanten Kraft am Blechmaterial anzulegen und um eine definierte Ausrichtung des Rahmens relativ zum Blechmaterial zu erreichen. Das wenigstens eine federelastische Element ermöglicht eine Entkopplung, wie insbesondere eine Schwingungsentkopplung, sowie einen Versatz- und Kippausgleich zwischen den Teilrahmen.
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Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner einen zweiten Rahmen auf, der bezüglich des ersten Rahmens auf der anderen Seite des Blechmaterials angeordnet ist und der das Blechmaterial gegen den ersten Rahmen abstützt. Insbesondere ist vorgesehen, dass dieser zweite Rahmen wenigstens einen Stützkörper aufweist, der gegenüberliegend vom Prüfsensor angeordnet ist und mit dem das Blechmaterial zumindest im Messbereich (dies ist der vom Prüfsensor bei einer Messung erfasste Bereich des Blechmaterials) gezielt abgestützt wird. So kann z. B. bei einer Aufsetzmessung, bei der der Prüfsensor mit einer definierten Kraft an das Blechmaterial angedrückt wird, über einen solchen Stützkörper eine Gegenkraft aufgebracht werden. Ein solcher Stützkörper ist insbesondere eine Stützrolle bzw. eine Gegenrolle. Durch den resultierenden Einklemmeffekt im Messbereich können auch etwaige Schwingungen im Blechmaterial reduziert werden.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass wenigstens einer der Rahmen als Wagen ausgebildet ist und Rollkörper aufweist, die am Blechmaterial anliegen und/oder die darauf abrollen können. Die Rollkörper ermöglichen auch eine Relativbewegung zwischen dem Rahmen und dem Blechmaterial bzw. umgekehrt. Bei den Rollkörpern kann es sich um Räder oder Walzen handeln. Bevorzugt sind die Rollkörper aus einem formstabilen Kunststoffmaterial gebildet, um eine Beschädigung des Blechmaterials auszuschließen.
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Sind sowohl der erste Rahmen als auch der zweite Rahmen als Wagen bzw. Wagenkonstruktionen ausgebildet, so ist bevorzugt vorgesehen, dass die Rollkörper als korrespondierende Rollkörperpaare gegenüberliegend angeordnet sind. Das Blechmaterial kann somit quasi zwischen den Rollkörpern des ersten Wagens und des zweiten Wagens (Gegenwagen) verbiegungsfrei eingeklemmt werden, wodurch etwaige Schwingungen im Blechmaterial verhindert oder zumindest gedämpft werden. Gleichzeitig können sich die auf verschiedenen Seiten des zu prüfenden Blechmaterials befindlichen Wagen unter Einklemmung des Blechmaterials gegeneinander abstützen, was unter anderem zu einer hohen Steifheit führt. Nach Beendigung der Messung kann das Blechmaterial taktgebunden weitergeführt werden, wobei die Rollkörper auf dem Blechmaterial abrollen können. Anstelle von Rollkörpern können z. B. auch Gleitkufen (bspw. aus einem Kunststoffmaterial) oder dergleichen vorgesehen sein. In jedem Fall sollte durch geeignete Maßnahmen ein Materialabrieb auf dem Blechmaterial vermieden werden.
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Die Lösung der Aufgabe erstreckt sich auch auf eine Anlage zur Blechverarbeitung, die wenigstens eine erfindungsgemäße Vorrichtung für die zerstörungsfreie Prüfung eines in dieser Anlage verarbeiteten Blechmaterials umfasst. Eine solche Anlage ist insbesondere eine Platinenschneidanlage, die jedoch Bestandteil einer übergeordneten Verarbeitungsanlage sein kann. Bezüglich der Durchlaufrichtung des Blechmaterials kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vor der Schnittstufe (z. B. eine Schneidpresse) oder danach angeordnet sein. Aufgrund der kurzen Prüfzyklen, die die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht, kann die Anlage mit einer hohen Taktzahl (z. B. mehr als 60 Schneidpressenhübe pro Minute) betrieben werden.
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Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Inline-Prüfung an dem typischerweise diskontinuierlich die Anlage durchlaufenden Blechmaterial ermöglicht, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung idealerweise feststehend angeordnet ist und die Prüfung in den Bewegungspausen zwischen den getakteten Vorschubbewegungen erfolgt. Bei einem sich langsam und kontinuierlich durch die Anlage bewegenden Blechmaterial ist ferner auch eine Prüfung am bewegten Blechmaterial denkbar, wenn die Stellzeiten und Messzeiten im Verhältnis zur Bewegungsgeschwindigkeit des Blechmaterials kurz sind. Ferner ist denkbar, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung über einen kurzen Weg mit dem kontinuierlich und insbesondere auch langsam bewegten Blechmaterial mitbewegt wird und dann in eine Ausgangsstellung zurückbewegt wird, wozu die oben erläuterte Wagenkonstruktion hilfreich sein kann.
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Falls die bei der Prüfung ermittelten mechanischen Materialeigenschaften des Blechmaterials außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, so kann der geprüfte Abschnitt des Blechmaterials oder auch die geprüfte Platine entsprechend markiert und/oder ausgesondert werden. Ferner ist es möglich, dass die bei der Prüfung ermittelten mechanischen Materialeigenschaften z. B. gezielt für eine individuelle und insbesondere platinengebundene Einstellung oder Anpassung von Pressen und/oder Umformwerkzeugen der Anlage (in denen das Blechmaterial bzw. die Platine weiterverarbeitet wird) herangezogen werden. Hierdurch können Materialschwankungen in Chargen kompensiert, die Teilequalität verbessert und Fehlteile verringert werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise anhand der Figuren veranschaulicht.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht.
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2 zeigt eine Anlage zur Blechverarbeitung in einer schematischen Ansicht.
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1 zeigt eine insgesamt mit 100 bezeichnete erfindungsgemäße Vorrichtung für die zerstörungsfreie Prüfung eines Blechmaterials M. Die Vorrichtung 100 umfasst eine erste Teilvorrichtung mit einem oberen bzw. ersten Rahmen 10, der relativ zu dem Blechmaterial M ausgerichtet ist. Die Vorrichtung 100 umfasst ferner eine zweite Teilvorrichtung mit einem unteren bzw. zweiten Rahmen 20, der bezüglich des oberen Rahmens 10 auf der gegenüberliegenden Seite des Blechmaterials M angeordnet ist. Sowohl der obere Rahmen 10 als auch der untere Rahmen 20 sind ortsfest.
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Das Blechmaterial M, bei dem es sich um ein fortlaufendes Blechband oder um vereinzelte Platinen handeln kann, wird diskontinuierlich zwischen dem oberen Rahmen 10 und dem unteren Rahmen 20 in der angegebenen Durchlaufrichtung D durchgeführt, wobei der obere Rahmen 10 zumindest in den Bewegungspausen durch Aufbringen einer Kraft F an das Blechmaterial M angedrückt wird. Die Kraft F kann z. B. von einem hydraulischen oder pneumatischen Stellzylinder erzeugt werden, mit dem der obere Rahmen 10 gleichfalls angehoben und abgesenkt werden kann.
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Sowohl der obere Rahmen 10 als auch der untere Rahmen 20 sind als Wagenkonstruktionen (Wagen und Gegenwagen) ausgebildet und mit Kunststoff-Rädern 15 und 25 ausgestattet, die von beiden Seiten am Blechmaterial M anliegen und auch auf diesem Blechmaterial M abrollen können. Bevorzugt weisen die Räder 15 und 25 breite Laufflächen auf. Die Anzahl der gezeigten Räder 15 und 25 ist lediglich beispielhaft. Bevorzugt ist vorgesehen, dass zumindest die Räder 15 auswechselbar am oberen Rahmen 10 angeordnet sind. Der mit der Kraft F beaufschlagte obere Rahmen 10 stützt sich mit seinen Rädern 15 auf dem Blechmaterial M ab. Das Blechmaterial M wird hierbei zwischen den Rädern 15 des oberen Rahmens 10 und den Rädern 25 des unteren Rahmens 20 in vertikaler Richtung fixiert.
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Der obere Rahmen 10 ist aus zwei Teilrahmen 11 und 12 zusammengesetzt, die mittels mehrerer federelastischer Verbindungselemente 14, wobei es sich insbesondere um Gummipuffer handelt, miteinander verbunden sind. Diese mehrteilige Rahmenkonstruktion des oberen Rahmens 10 und die federelastischen Verbindungselemente 14 ermöglichen einerseits eine Anpassung an unterschiedliche oder sich verändernde Blechdicken des Blechmaterials M. Andererseits wir auch eine Dämpfung von Vibrationen im Blechmaterial M ermöglicht, die z. B. von einem Vorschubantrieb und/oder von einer Schneidpresse verursacht werden. Ferner ist auch ein Versatz- und Kippausgleich zwischen den Teilrahmen 11 und 12 ermöglicht.
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Im oberen Rahmen 10 ist ein Prüfsensor 30 zur Messung von mechanischen Materialeigenschaften des Blechmaterials M angeordnet. Insbesondere handelt es sich hierbei um einen Wirbelstrom-Tastkopf, wie obenstehend erläutert. Die Befestigung bzw. Aufhängung des Prüfsensors 30 erfolgt über einen Topf 40, der in einer Ausnehmung in der Grundplatte 13 des Teilrahmens 12 einsitzt und mit der Grundplatte 13 verschraubt ist. Der Topf 40 ist aus einem elektrisch nicht leitenden und nicht magnetisierbaren Werkstoff, wie insbesondere einem Kunststoffmaterial, gebildet. Am Topf 40 befindet sich ein Träger 50 an dem ein reaktionsschneller Piezotranslator 60 befestigt ist. Der Prüfsensor 30 ist über ein Zwischenstück bzw. Verbindungsstück 70 starr mit diesem Piezotranslator 60 verbunden.
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Mittels des Piezotranslators 60 kann der Prüfsensor 30 in Richtung der Achse L senkrecht zum Blechmaterial M bewegt werden und Stellbewegungen ausführen, wie nachfolgend noch näher erläutert. Beim Ausführen von Stellbewegungen ist der Prüfsensor 30 und/oder das Zwischenstück 70 durch eine im Topf 40 ausgebildete Kulissenführung 45 bewegungsgeführt.
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1 zeigt den Prüfsensor 30 in einer blechnahen Ausgangsposition. Durch Auswechseln der Räder 15 in Räder mit einem anderen Durchmesser kann der Abstand A zwischen der Stirnseite des Prüfsensors 30 und dem Blechmaterial M eingestellt werden, ohne die Aufhängung und/oder den Stellmechanismus des Prüfsensors 30 verändern zu müssen. Der Abstand A zwischen dem Prüfsensor 30 und dem Blechmaterial M ist insbesondere erforderlich, um eine Beschädigung des Prüfsensors 30 und/oder des Blechmaterials M beim Vorschub des Blechmaterials M zu vermeiden, wobei auch die bereits oben erläuterten Vibrationen im Blechmaterial M zu berücksichtigen sind.
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Mit dem Piezotranslator 60 sind kleine und präzise Stellbewegungen zum Verändern des Abstands A zwischen dem Prüfsensor 30 und dem Blechmaterial M erzeugbar. Die vom Piezotranslator 60 erzeugten Stellbewegungen werden über das steife Zwischenstück 70 direkt auf den Prüfsensor 30 übertragen, um diesen zwischen der gezeigten Ausgangsposition und einer Messposition, in der der Prüfsensor 30 auf dem Blechmaterial M aufsitzt (Aufsetzmessung) oder einen erforderlichen kleinsten Messabstand zum Blechmaterial M einhält, hin und her zu bewegen. Die Abwärtsbewegung, mit der der Prüfsensor 30 unter Verringerung des Abstands A von der gezeigten Ausgangsposition in die Messposition verbracht wird, ist durch einen Pfeil am Zwischenstück 70 veranschaulicht. Das Zwischenstück 70 ist bevorzugt aus einem Leichtbauwerkstoff (wie obenstehend erläutert) gefertigt.
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Der Piezotranslator 60 ist sowohl für kurze Stellwege als auch für schnelle und präzise Stellbewegungen ausgelegt. Bewegungsstoppende Anschläge für die Ausgangsposition und/oder die Messposition des Prüfsensors 30 sind nicht erforderlich. Gleichwohl können solche Anschläge jedoch vorgesehen werden. Ein vollständiger Prüfzyklus, in dem der Prüfsensor 30 bei nicht vorwärtsbewegtem Blechmaterial 30 (d. h. in einer Bewegungspause) aus der Ausgangsposition in die Messposition bewegt und nach erfolgter Messung wieder in die Ausgangsposition zurückbewegt wird, dauert nur wenige Millisekunden.
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Am unteren bzw. zweiten Rahmen 20 ist gegenüberliegend vom Prüfsensor 30 ein Stützkörper in Form einer Gegenrolle 26 angeordnet, der das Blechmaterial M im Messbereich abstützt und ein lokales Durchbiegen des Blechmaterials M verhindert. Insbesondere bei einer Aufsetzmessung kann das Blechmaterial M im Messbereich zwischen dem Prüfsensor 30 und der Gegenrolle 26 eingeklemmt werden. Hierdurch werden Schwingungen des Blechmaterials M im Messbereich unterbunden. Ferner werden reproduzierbare Messverhältnisse geschaffen. Zur Abstützung des Blechmaterials M im Messbereich können auch mehrere Stützkörper bzw. Gegenrollen 26 vorgesehen sein.
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Durch Verdrehen des Prüfsensors 30 um die Achse L kann die Messrichtung in der Blechebene verändert werden. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass die gesamte den Topf 40, den Träger 50, den Piezotranslator 60 und das Zwischenstück 70 umfassende Aufhängung des Prüfsensors 30 relativ zur Grundplatte 13 des Rahmens 10 bzw. des Teilrahmens 12 gedreht werden kann. Dies kann in Stufen, bspw. durch eine mechanische Rasterung, oder stufenlos erfolgen.
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2 zeigt schematisch eine Anlage 200 zur Blechverarbeitung. Die Anlage 200 umfasst mehrere Pressenstraßen 210, 220 und 230 die über eine Weiche 240 von einer gemeinsamen Platinenschneidanlage 250 mit Platinen versorgt werden. Zur Platinenschneidanlage 250 gehören eine Schneidpresse 260 und eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 für die zerstörungsfreie Prüfung des zugeführten Blechmaterials, wobei die Vorrichtung 100 insbesondere einen Wirbelstrom-Tastkopf zur Messung von mechanischen Materialeigenschaften des Blechmaterials aufweist. Mit 280 ist eine Vorrichtung zur Coilabwicklung oder Platinenabstapelung bezeichnet. Die Vorrichtung 100 ist in Blechdurchlaufrichtung D der Schneidpresse 260 vorgelagert. In der gezeigten Anlage 200 ist lediglich eine Vorrichtung 100 vorgesehen, die fortlaufend das gesamte der Anlage 200 zugeführte Blechmaterial prüft.
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Falls die bei der Prüfung von der Vorrichtung 100 ermittelten mechanischen Materialeigenschaften des zugeführten Blechmaterials außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, so kann der betroffene Abschnitt oder die betroffene Platine an der Weiche 240 in den Ausschussbereich 270 ausgesondert werden, was bevorzugt automatisiert erfolgt. Ferner ist es möglich, dass die bei der Prüfung von der Vorrichtung 100 ermittelten mechanischen Materialeigenschaften des Blechmaterials gezielt für eine individuelle und insbesondere platinengebundene Einstellung oder Anpassung der Pressen und/oder Umformwerkzeuge in den Pressenstraßen 210, 220 und/oder 230 herangezogen werden.
