DE102013019784A1 - Treating sheet for manufacturing metal sheet component by forming sheet in press line, and heating sheet in station for separating sheet from line, where heating station is spatially and temporally operated in time independent of line - Google Patents

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    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon

Abstract

The process comprises forming a sheet in a press line (3), and heating the sheet in a heating station (5) for separating the sheet from the press line. The heating station is arranged in close vicinity of the press line, and is spatially and temporally operated in time independent of the press line. The sheet is: coupled into the press line and introduced to the heating station after the forming step; further heated after the forming step; and introduced into outside of the press line for further processing. An independent claim is included for an arrangement for treating a sheet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Blechs im Rahmen eines Umformprozesses zur Herstellung eines Blechbauteils gemäß Anspruch 1 sowie eine Anordnung zur Durchführung eines entsprechenden Verfahrens gemäß Anspruch 6.The invention relates to a method for the treatment of a sheet in the context of a forming process for producing a sheet metal component according to claim 1 and to an arrangement for carrying out a corresponding method according to claim 6.

Verfahren und Anordnungen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Generell betreffen solche Verfahren und Anordnungen den Herstellungsprozess von Blechbauteilen mit einer Erwärmungsstation zur wärmeunterstützten Umformung. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 031 449 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Blech innerhalb einer Fertigungslinie für die Umformung des Blechs, mithin innerhalb einer Pressenlinie, erwärmt wird. Der Erwärmungsprozess ist somit in die Blechpressenlinie integriert. Dabei sind insbesondere Formänderungsgrenzen von Tiefziehbauteilen aus Aluminium durch eine Erwärmung vor der Umformung erweiterbar. Der integrierte Erwärmungsprozess ist allerdings nicht großserienfähig, da zum Abkühlen der erwärmten Bleche auf Raumtemperatur relativ viel Zeit erforderlich ist, was den Herstellungsprozess und die Taktung der Pressenlinie verlangsamt. Der Prozess selbst und auch die hierfür vorgesehene Anordnung sind unflexibel, da auch Bleche, die nicht erwärmt werden sollen, die integrierte Erwärmungsstation passieren müssen. Sollen also Bleche in der Pressenlinie kaltumgeformt werden, müssen sie unnötigerweise durch die Erwärmungsstation geschleust werden, was den Pressentakt verlangsamt und den Herstellungsprozess verlängert. Zugleich ist die Erwärmungsstation aber durch die nur durchgeschleusten Bleche blockiert, sodass ihre Kapazität nicht voll ausgelastet werden kann. Wird jedoch die Pressenlinie ausschließlich für die Umformung erwärmter Blech und nicht für die Standard-Kaltumformung genutzt, kann wiederum deren Kapazität nicht voll ausgelastet werden. Hinzu kommt, dass die integrierte Erwärmungsstation nur einer einzigen Pressenlinie zugeordnet ist, wodurch freie Kapazitäten der Erwärmungsstation auch insoweit ungenutzt bleiben.Methods and arrangements of the type discussed here are known. In general, such methods and arrangements relate to the manufacturing process of sheet metal components with a heating station for heat-assisted forming. From the German patent application DE 10 2009 031 449 A1 For example, a method is known in which a sheet is heated within a production line for the forming of the sheet, ie within a press line. The heating process is thus integrated into the sheet metal press line. In particular, deformation limits of deep-drawn components made of aluminum can be extended by heating before forming. However, the integrated heating process is not mass-produced because it takes a relatively long time to cool the heated sheets to room temperature, which slows down the production process and the timing of the press line. The process itself and also the arrangement provided for this purpose are inflexible, since also sheets which are not to be heated have to pass through the integrated heating station. So if sheets are to be cold formed in the press line, they must be unnecessarily slipped through the heating station, which slows the press cycle and prolongs the manufacturing process. At the same time, however, the heating station is blocked by the traversed plates only, so that their capacity can not be fully utilized. However, if the press line is used exclusively for the transformation of heated sheet and not for the standard cold forming, in turn, their capacity can not be fully utilized. In addition, the integrated heating station is assigned to only one press line, whereby free capacities of the heating station also remain unused in this respect.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zu schaffen, welche die genannten Nachteile nicht aufweisen, wobei insbesondere eine flexible Ausnutzung der Kapazitäten im Rahmen eines wandlungsfähigen Konzepts bereitgestellt werden soll.The invention is therefore based on the object to provide a method and an arrangement which do not have the disadvantages mentioned, wherein in particular a flexible utilization of the capacities should be provided within the framework of a versatile concept.

Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Verfahren mit den Schritten des Anspruchs 1 geschaffen wird. Es wird wenigstens ein Umformschritt an einem Blech in einer Pressenlinie durchgeführt, und es wird eine separat von der Pressenlinie vorgesehene Erwärmungsstation zur Erwärmung des Blechs vorgehalten. Die Erwärmungsstation ist dabei in direkter Nähe der Pressenlinie angeordnet, wird aber räumlich und zeitlich unabhängig von der Pressenlinie betrieben. Dadurch, dass die Erwärmungsstation separat von der Pressenlinie vorgesehen und somit nicht in diese integriert ist, bedarf es für die Erwärmung keines Umbaus der Pressen. Weiterhin bedarf es keiner speziellen Werkzeuge für die Umformung, sondern es können vielmehr dieselben Pressenwerkzeuge verwendet werden, die auch für einen Standard-Kaltumformprozess genutzt werden. Somit wird insgesamt ein wandlungsfähiges Konzept sowohl für die Kalt- als auch für die thermisch unterstützte Umformung bereitgestellt, bei dem Kapazitäten sowohl der Erwärmungsstation als auch der Pressenlinie optimal genutzt werden können. Dadurch, dass die Erwärmungsstation in direkter Nähe der Pressenlinie angeordnet ist, bedarf es keiner langwierigen und zeitraubenden Transportwege zwischen der Pressenlinie einerseits und der Erwärmungsstation andererseits. Dadurch, dass die Erwärmungsstation räumlich und zeitlich unabhängig von der Pressenlinie betrieben wird, ergibt sich keinerlei Einfluss der Erwärmungsstation auf die Taktung der Pressenlinie, sodass diese und insgesamt der Herstellungsprozess nicht wegen der Erwärmung verlangsamt werden. Es wird so auch eine großserienfähige Herstellung von Blechbauteilen, die eine wärmeunterstützte Umformung erfordern, ermöglicht, weil die Erwärmung der Bleche offline, jedoch in der Nähe der Pressenlinie erfolgt.The object is achieved by providing a method with the steps of claim 1. At least one forming step is performed on a sheet in a press line, and a heating station provided separately from the press line is provided for heating the sheet. The heating station is arranged in the immediate vicinity of the press line, but is operated spatially and temporally independent of the press line. The fact that the heating station provided separately from the press line and thus is not integrated into this, it requires no rebuilding of the presses for heating. Furthermore, there is no need for special tools for forming, but rather the same press tools can be used, which are also used for a standard cold forming process. Thus, a versatile concept is provided for both the cold and the thermally assisted forming, in which the capacity of both the heating station and the press line can be optimally utilized. The fact that the heating station is arranged in the immediate vicinity of the press line, it requires no lengthy and time-consuming transport routes between the press line on the one hand and the heating station on the other. The fact that the heating station is operated spatially and temporally independently of the press line, there is no influence of the heating station on the timing of the press line, so that these and the entire manufacturing process are not slowed down because of the heating. It is also a large-scale production of sheet metal components that require a heat-assisted forming allowed, because the heating of the sheets offline, but takes place in the vicinity of the press line.

Dabei bedeutet die Anordnung der Erwärmungsstation „in direkter Nähe” der Pressenlinie, dass die Erwärmungsstation derart relativ zu der Pressenlinie angeordnet ist, dass mittels geeigneter Transportsysteme, beispielsweise unter Verwendung von Robotern oder Gabelstaplern, ein einfacher und schneller Transport der Bleche zwischen der Erwärmungsstation und der Pressenlinie möglich ist. Vorzugsweise sind die Erwärmungsstation und die Pressenlinie innerhalb desselben Pressenwerks, besonders bevorzugt innerhalb derselben Werkhalle angeordnet, wobei die Erwärmungsstation besonders bevorzugt der Pressenlinie unmittelbar benachbart angeordnet ist. Insbesondere ist es möglich, dass die Erwärmungsstation und die Pressenlinie in Greifabstand eines als Transportsystem eingesetzten Roboters zueinander angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist die Erwärmungsstation so zu der Pressenlinie angeordnet, dass ein in der Erwärmungsstation erwärmtes Blech beim Transport zu der Pressenlinie nicht oder höchstens in vernachlässigbarem Maß abkühlt.The arrangement of the heating station "in the immediate vicinity" of the press line means that the heating station is arranged relative to the press line, that by means of suitable transport systems, for example using robots or forklifts, a simple and fast transport of the sheets between the heating station and the Press line is possible. Preferably, the heating station and the press line are located within the same press shop, more preferably within the same workshop, the heating station being particularly preferably located immediately adjacent the press line. In particular, it is possible that the heating station and the press line are arranged in gripping distance of a robot used as a transport system to each other. Particularly preferably, the heating station is arranged to the press line, that a heated in the heating station sheet during transport to the press line not or at most cooled to a negligible extent.

Dass die Erwärmungsstation räumlich unabhängig von der Pressenlinie betrieben wird, bedeutet, dass ein Transportweg eines Blechs von der Pressenlinie zu der Erwärmungsstation und/oder von der Erwärmungsstation zu der Pressenlinie nicht zwingend vorgesehen ist. Ein Blech, das nicht erwärmt werden soll, muss die Erwärmungsstation nicht passieren, sondern wird vielmehr an dieser vorbei durch die Pressenlinie gefördert.The fact that the heating station is operated spatially independently of the press line means that a transport path of a sheet from the press line to the heating station and / or from the heating station to the press line is not necessarily provided. A sheet that does not heat up is to be, the heating station does not have to pass, but rather is conveyed past this by the press line.

Dass die Erwärmungsstation zeitlich unabhängig von der Pressenlinie betrieben wird, bedeutet, dass die Erwärmungsstation keinerlei Einfluss auf die Taktung der Pressenlinie hat, wobei die Erwärmungsstation insbesondere nicht auf die Taktung der Pressenlinie synchronisiert ist und/oder in irgendeiner Weise in diese eingreift. Daher ergibt sich aufgrund der Anwesenheit der Erwärmungsstation und deren Betrieb keinerlei Verzögerung in der Taktung der Pressenlinie.That the heating station is operated independently of the press line, means that the heating station has no influence on the timing of the press line, in particular the heating station is not synchronized to the timing of the press line and / or engages in any way. Therefore, there is no delay in the timing of the press line due to the presence of the heating station and its operation.

im Rahmen des Verfahrens ist es sowohl möglich, Bleche ohne jegliche Erwärmung in der Pressenlinie kaltumzuformen, als auch ein Blech vor und/oder nach dem wenigstens einen Umformschritt zu erwärmen. Es ist also im Rahmen des Verfahrens sowohl eine Kaltumformung als auch eine Warmumformung oder eine wärmeunterstützte Umformung von Blechen möglich.Within the scope of the method, it is both possible to cold-form sheets without any heating in the press line, and also to heat a sheet before and / or after the at least one forming step. It is therefore possible in the context of the method both a cold forming and a hot forming or a heat-assisted forming of sheets.

Als Blech wird vorzugsweise ein Leichtmetall-Blech im Rahmen des Verfahrens behandelt, wobei das Blech vorzugsweise ein Leichtmetall oder eine Leichtmetalllegierung umfasst oder aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung besteht. Besonders bevorzugt umfasst das Blech Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder besteht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.As a sheet, a light metal sheet is preferably treated in the context of the method, wherein the sheet preferably comprises a light metal or a light metal alloy or consists of a light metal or a light metal alloy. Particularly preferably, the sheet comprises aluminum or an aluminum alloy or consists of aluminum or an aluminum alloy.

Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Blech in der Erwärmungsstation erwärmt wird. Dabei ist es möglich, dass das Blech vor und/oder nach dem wenigstens einen Umformschritt in der Erwärmungsstation erwärmt wird. Bevorzugt wird das Blech bedarfsgerecht und anforderungsgerecht in der Erwärmungsstation erwärmt. Dabei spricht der Begriff „bedarfsgerecht” an, dass ermittelt wird, ob das Blech beispielsweise abhängig von seinen Materialeigenschaften, den gewünschten Bauteileigenschaften und/oder der beim Umformen zu erstellenden Bauteilgeometrie überhaupt erwärmt werden soll. Ist dies der Fall, wird die Erwärmung des Blechs durchgeführt, andernfalls wird das Blech an der Erwärmungsstation vorbei durch die Pressenlinie geschleust. Weiterhin wird bevorzugt ermittelt, warm das Blech erwärmt werden muss, also ob das Blech vor oder nach dem Umformschritt, oder sowohl vor als auch nach dem Umformschritt erwärmt werden muss. Gegebenenfalls erfolgt auch eine Mehrzahl von Umformschritten, wobei das Blech insgesamt vor der Umformung, insgesamt nach der Umformung und/oder zwischen wenigstens zwei ausgewählten Umformschritten erwärmt wird. Auch diese Erfordernisse werden ermittelt, und das Blech wird entsprechend bedarfsgerecht erwärmt.An embodiment of the method is preferred, which is characterized in that the sheet is heated in the heating station. It is possible that the sheet is heated before and / or after the at least one forming step in the heating station. Preferably, the sheet is heated as needed and according to the requirements in the heating station. The term "needs-based" is used to determine whether the sheet is to be heated, for example, depending on its material properties, the desired component properties and / or the component geometry to be created during the forming process. If this is the case, the heating of the sheet is performed, otherwise the sheet is passed past the heating station by the press line. Furthermore, it is preferably determined, warm, the sheet must be heated, so whether the sheet must be heated before or after the forming step, or both before and after the forming step. Optionally, there are also a plurality of forming steps, wherein the sheet is heated a total of before forming, a total of after forming and / or between at least two selected forming steps. These requirements are also determined, and the sheet is heated as needed.

Der Begriff „anforderungsgerecht” spricht an, dass das Blech bevorzugt als Ganzes oder zumindest bereichsweise, mithin lokal erwärmt wird. Es wird also ermittelt, ob das Blech insgesamt erwärmt werden soll, oder ob wenigstens ein Erwärmungsbereich des Blechs lokal erwärmt werden sollen. Entsprechend wird dann eine Erwärmung in der Erwärmungsstation durchgeführt. Weiterhin wird bevorzugt ermittelt, wie das Blech erwärmt werden soll, insbesondere durch welchen Erwärmungsmechanismus. Es wird dann anforderungsgerecht ein Erwärmungsmechanismus ausgewählt, mit dem das Blech in der Erwärmungsstation erwärmt wird. Dabei hängen der Erwärmungsbereich und der Erwärmungsmechanismus vorzugsweise ebenfalls von dem Material des Blechs und/oder von den gewünschten Bauteileigenschaften sowie der mittels der Umformung zu erreichenden Geometrie ab.The term "requirement-based" suggests that the sheet is preferably heated locally as a whole or at least in certain areas. It is therefore determined whether the sheet as a whole should be heated, or whether at least one heating area of the sheet should be heated locally. Accordingly, then heating in the heating station is performed. Furthermore, it is preferably determined how the sheet is to be heated, in particular by which heating mechanism. A heating mechanism is then selected according to the requirements, with which the sheet is heated in the heating station. In this case, the heating region and the heating mechanism preferably likewise depend on the material of the sheet and / or on the desired component properties and on the geometry to be achieved by means of the deformation.

Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Blech vor dem wenigstens einen Umformschritt erwärmt und danach in die Pressenlinie eingekoppelt wird. In diesem Fall wird das Blech also zunächst der Erwärmungsstation zugeführt, in dieser erwärmt und anschließend zur Umformung in die Pressenlinie eingekoppelt.An embodiment of the method is preferred, which is characterized in that the sheet is heated before the at least one forming step and then coupled into the press line. In this case, the sheet is thus first supplied to the heating station, heated in this and then coupled for forming in the press line.

Alternativ oder zusätzlich wird das Blech bevorzugt nach dem Umformschritt aus der Pressenlinie ausgekoppelt und in die Erwärmungsstation eingebracht, wo es zumindest bereichsweise erwärmt wird.Alternatively or additionally, the sheet is preferably coupled out after the forming step from the press line and introduced into the heating station, where it is at least partially heated.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird eine Mehrzahl von Umformschritten durchgeführt, wobei es möglich ist, dass das Blech vor dem ersten Umformschritt erwärmt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Blech vor oder nach einem dem ersten Umformschritt folgenden Umformschritt erwärmt wird.In a preferred embodiment of the method, a plurality of forming steps is carried out, wherein it is possible that the sheet is heated before the first forming step. Alternatively or additionally, it is possible that the sheet is heated before or after a forming step following the first forming step.

In diesem Zusammenhang wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Blech nach der Erwärmung, die nach dem wenigstens einen Umformschritt durchgeführt wurde, wieder in die Pressenlinie eingekoppelt wird. In diesem Fall wird das Blech bevorzugt wenigstens einem weiteren Umformschritt zugeführt.In this context, a method is preferred, which is characterized in that the sheet is coupled after the heating, which was carried out after the at least one forming step, again in the press line. In this case, the sheet is preferably fed to at least one further forming step.

Alternativ ist es möglich, dass das Blech nach der dem wenigstens einen Umformschritt folgenden Erwärmung einer weiteren Bearbeitung außerhalb der Pressenlinie zugeführt wird. Es folgt also bei dieser Ausführungsform des Verfahrens kein weiterer Umformschritt in der Pressenlinie, sondern das erwärmte Blech wird vorzugsweise im warmen oder abgekühlten Zustand einer anderen Arbeitsstation zugeführt, in der es weiterbearbeitet wird.Alternatively, it is possible that the sheet after the at least one forming step following heating is supplied to a further processing outside the press line. Thus, in this embodiment of the method, there is no further forming step in the press line, but the heated sheet is preferably fed in the warm or cooled state to another work station in which it is further processed.

Es zeigt sich demnach, dass eine flexible Kombination von Kaltumformschritten und/oder Warmumformschritten bezüglich eines Blechs möglich ist, wobei das Blech zur Erwärmung flexibel aus der Pressenlinie ausgekoppelt und danach – wenn dies gewünscht ist – wieder in die Pressenlinie eingekoppelt werden kann. Insbesondere ist es für die Erwärmung von für die Umformung kritischen Bereichen möglich, das Blech aus der Pressenlinie zur lokalen Erwärmung auszukoppeln und schließlich – gegebenenfalls erwärmt oder auch abgekühlt – wieder in die Pressenlinie einzukoppeln. Eine Erwärmung nach dem letzten Umformschritt kann insbesondere erfolgen, um das Gefüge in dem Blech entsprechend der Anforderungen an die Materialeigenschaften des entstehenden Bauteils zu beeinflussen oder in Hinblick auf folgende Bearbeitungsschritte einzustellen. It can therefore be seen that a flexible combination of cold-forming steps and / or hot-forming steps with respect to a sheet is possible, wherein the sheet is flexibly coupled out of the press line for heating and then - if desired - can be coupled back into the press line. In particular, it is possible for the heating of critical areas for the deformation areas, couple out the plate from the press line for local heating and finally - optionally heated or cooled - re-coupled into the press line. A heating after the last forming step can be done in particular to influence the structure in the sheet according to the requirements of the material properties of the resulting component or set with regard to the following processing steps.

Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass für das erwärmte Blech ein in der Pressenlinie vorhandenes Blech ausgekoppelt wird, an dessen Stelle das erwärmte Blech eingekoppelt wird. Auf diese Weise wird der Takt der Pressenlinie nicht gestört, weil lediglich ein in der Pressenlinie vorhandenes, gegebenenfalls zur Kaltumformung vorgesehenes Blech kurzfristig ausgekoppelt wird, wobei ersatzweise das erwärmte Blech aus der Erwärmungsstation in die Pressenlinie eingekoppelt und weiterverarbeitet wird. Anschließend kann wiederum das zunächst ausgekoppelte, gegebenenfalls zur Kaltumformung vorgesehene Blech wieder in die Pressenlinie eingekoppelt und weiterverarbeitet werden. Dabei bedarf es keiner Unterbrechung des Pressentakts. Die Fertigung wird so flexibilisiert, indem auf einer einzigen Pressenlinie unterschiedlich behandelte Bauteile, nämlich wärmebehandelte und nicht-wärmebehandelte Bauteile, verarbeitet werden können.A method is also preferred which is characterized in that a sheet metal present in the press line is decoupled for the heated sheet, in the place of which the heated sheet is coupled. In this way, the clock of the press line is not disturbed, because only one in the press line existing, optionally provided for cold forming sheet is coupled out at short notice, wherein the heated sheet is alternatively coupled from the heating station in the press line and further processed. Subsequently, in turn, the initially decoupled, optionally provided for cold forming sheet can be coupled back into the press line and further processed. There is no need to interrupt the press brief. The manufacturing process is made more flexible by processing differently treated components, namely heat-treated and non-heat-treated components, on a single press line.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 geschaffen wird. Die Anordnung ist insbesondere vorgesehen zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5. Sie weist wenigstens eine Pressenlinie sowie eine separat von der Pressenlinie vorgesehene Erwärmungsstation auf. Die Erwärmungsstation ist in direkter Nähe der Pressenlinie angeordnet. Dabei ist sie zeitlich und räumlich unabhängig von der Pressenlinie betreibbar. Zur Begriffsdefinition der hier verwendeten Begriffe wird auf die Ausführungen im Rahmen des Verfahrens verwiesen. Es verwirklichen sich mit Bezug auf die Anordnung die gleichen Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden.The object is also achieved by providing an arrangement with the features of claim 6. The arrangement is in particular provided for carrying out a method according to one of Claims 1 to 5. It has at least one press line and a heating station provided separately from the press line. The heating station is located in the immediate vicinity of the press line. At the same time, it can be operated independently of time and space from the press line. For definitions of the terms used here, reference is made to the statements made in the context of the method. With regard to the arrangement, the same advantages already described in connection with the method are realized.

Vorzugsweise weist die Erwärmungsstation verschiedene Erwärmungseinrichtungen auf, die alternativ oder in Kombination miteinander zur Erwärmung eines Blechs angewendet werden können. Ein Ausführungsbeispiel der Erwärmungsstation umfasst wenigstens eine Erwärmungseinrichtung ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einer induktiven Erwärmungseinrichtung, einer Erwärmungseinrichtung zur Erwärmung mittels Wärmestrahlung, insbesondere einem Heizstrahler, wenigstens einem Brenner zur Erwärmung durch eine Flamme, und einer Erwärmungseinrichtung zur Erwärmung durch thermischen Kontakt. Die Erwärmungseinrichtung zur Erwärmung durch thermischen Kontakt umfasst vorzugsweise mindestens eine Kontaktplatte, wobei sie bevorzugt als Waffeleisen ausgebildet ist.Preferably, the heating station has various heating means which can be used alternatively or in combination with each other for heating a sheet. An embodiment of the heating station comprises at least one heating device selected from a group consisting of an inductive heating device, a heating device for heating by means of heat radiation, in particular a radiant heater, at least one burner for heating by a flame, and a heating device for heating by thermal contact. The heating device for heating by thermal contact preferably comprises at least one contact plate, wherein it is preferably designed as a waffle iron.

Es wird eine Anordnung bevorzugt, die sich durch ein erstes Transportsystem auszeichnet, welches zum Transport eines Blechs zwischen der Pressenlinie und der Erwärmungsstation angeordnet und eingerichtet ist. Mithilfe des ersten Transportsystems ist also ein Blech von der Pressenlinie zu der Erwärmungsstation und/oder von der Erwärmungsstation zu der Pressenlinie transportierbar.An arrangement is preferred, which is characterized by a first transport system which is arranged and arranged for transporting a sheet between the press line and the heating station. Thus, by means of the first transport system, a sheet is transportable from the press line to the heating station and / or from the heating station to the press line.

Alternativ oder zusätzlich ist ein zweites Transportsystem vorgesehen, dass eingerichtet und angeordnet ist zum Transport des Blechs innerhalb der Erwärmungsstation.Alternatively or additionally, a second transport system is provided, which is set up and arranged for transporting the sheet within the heating station.

Das erste und/oder das zweite Transportsystem weist/weisen bevorzugt wenigstens einen Roboter auf. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das erste und/oder das zweite Transportsystem einen Hängeförderer, ein Tansportband, und/oder wenigstens einen Gabelstapler aufweist/aufweisen.The first and / or the second transport system preferably has / have at least one robot. Alternatively or additionally, it is possible for the first and / or the second transport system to have / have an overhead conveyor, a transport belt, and / or at least one forklift.

Die Einkopplung und/oder Auskopplung des Blechs in die und/oder aus der Pressenlinie erfolgt bevorzugt mittels des ersten Tansportsystems, besonders bevorzugt mittels wenigstens einem Roboter.The coupling and / or decoupling of the sheet into and / or out of the press line preferably takes place by means of the first tansportsystem, particularly preferably by means of at least one robot.

Es wird ein Ausführungsbeispiel der Anordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Erwärmungsstation wenigstens eine Ablageeinrichtung für zu erwärmende Bleche aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt eine Ablageeinrichtung für erwärmte Bleche vorgesehen. Die Ablageeinrichtung dient als Vorratspuffer, aus dem sich das wenigstens ein Transportsystem bedienen kann.An embodiment of the arrangement is preferred, which is characterized in that the heating station has at least one storage device for sheets to be heated. Alternatively or additionally, a storage device for heated sheets is preferably provided. The storage device serves as a storage buffer from which the at least one transport system can be used.

Es wird auch eine Anordnung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Erwärmungsstation mit einer Reinigungsanlage zum Reinigen des Blechs kombiniert ist. Vorzugsweise weist die Erwärmungsstation die Reinigungsanlage auf. Dabei ist der Einsatz der Reinigungsanlage optional und insbesondere abhängig von einem Anlieferungszustand des Blechs und/oder den Spezifikationen des herzustellenden Blechbauteils. Beispielsweise ist es möglich, dass der Einsatz der Reinigungsanlage davon abhängt, ob das Blech in beöltem oder in trockenem Zustand angeliefert wird.An arrangement is also preferred, which is characterized in that the heating station is combined with a cleaning system for cleaning the sheet. Preferably, the heating station has the cleaning system. The use of the cleaning system is optional and in particular dependent on a state of delivery of the sheet and / or the specifications of the sheet metal component to be produced. For example, it is possible that the use of the cleaning system depends on whether the sheet is supplied in oiled or in a dry state.

Schließlich wird ein Ausführungsbeispiel der Anordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Erwärmungsstation als zentrale Einheit ausgebildet ist, die von einer Mehrzahl von Pressenlinien umgeben ist. Dabei stehen alle Pressenlinien mit der Erwärmungsstation in Wirkverbindung. Dies bedeutet, dass alle Pressenlinien durch die einzige zentrale Erwärmungsstation beschickt werden können. Die Kapazitäten der Erwärmungsstation können dabei vollständig ausgenutzt werden, wobei die einzelnen Pressenlinien sowohl Standard-Kaltumformungen als auch Warmumformungen oder wärmeunterstützte Umformungen durchführen können. Finally, an embodiment of the arrangement is preferred, which is characterized in that the heating station is formed as a central unit which is surrounded by a plurality of press lines. All press lines are in operative connection with the heating station. This means that all press lines can be fed by the single central heating station. The capacities of the heating station can thereby be fully utilized, wherein the individual press lines can perform both standard cold forming and hot forming or heat-assisted forming.

Alternativ oder zusätzlich wird eine Anordnung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Erwärmungsstation modular und transportabel ausgebildet ist. Damit ist die Erwärmungsstation als Modul flexibel einsetzbar, wobei sie ohne besonderen Aufwand dorthin transferiert und dort platziert werden kann, wo sie erforderlich ist. Dabei ist die derart modular ausgebildete Erwärmungsstation in jedem Umformbetrieb und/oder in jedem Umformbereich einsetzbar, wobei sie außer einer Energieversorgung keine speziellen Umrüstungen an oder in der Umformanlage, insbesondere an oder in einer Pressenlinie, erfordert.Alternatively or additionally, an arrangement is preferred, which is characterized in that the heating station is modular and transportable. Thus, the heating station can be used flexibly as a module, where it can be transferred there without any special effort and placed where it is needed. In this case, the heating station designed in such a modular manner can be used in any forming operation and / or in any forming area, with the exception of a power supply requiring no special conversions to or in the forming installation, in particular on or in a press line.

Die Beschreibung des Verfahrens einerseits und der Anordnung andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Insbesondere sind Verfahrensschritte, die in Zusammenhang mit der Anordnung explizit oder implizit erwähnt wurden, bevorzugt einzeln oder in Kombination miteinander Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens. Ebenso sind Merkmale der Anordnung, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, bevorzugt einzeln oder in Kombination miteinander Merkmale eines Ausführungsbeispiels der Anordnung.The description of the method on the one hand and the arrangement on the other hand are to be understood as complementary to each other. In particular, method steps which have been explicitly or implicitly mentioned in connection with the arrangement are preferably steps of an embodiment of the method individually or in combination with one another. Likewise, features of the arrangement that have been described explicitly or implicitly in the context of the method are preferably features of an embodiment of the arrangement, individually or in combination with each other.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. The single figure shows a schematic representation of an embodiment of an arrangement.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung 1, die zur Durchführung eines Verfahrens zur Behandlung eines Blechs im Rahmen eines Umformprozesses zur Herstellung eines Blechbauteils dient. Die Anordnung 1 weist eine Pressenlinie 3 sowie eine separat von dieser vorgesehene Erwärmungsstation 5 auf. Die Erwärmungsstation 5 ist in direkter Nähe der Pressenlinie 3 angeordnet, wobei sie zeitlich und räumlich unabhängig von der Pressenlinie 3 betreibbar ist.The figure shows a schematic representation of an embodiment of an arrangement 1 , which is used to carry out a method for the treatment of a sheet in the context of a forming process for producing a sheet metal component. The order 1 has a press line 3 and a separately provided from this heating station 5 on. The warming station 5 is in the immediate vicinity of the press line 3 arranged, being temporally and spatially independent of the press line 3 is operable.

Es ist ein erstes Transportsystem 7 vorgesehen, mit dem Bleche zwischen der Pressenlinie 3 und der Erwärmungsstation 5 transportierbar sind. Dabei ist es möglich, dass das erste Transportsystem 7 wenigstens einen Roboter, ein Transportband, einen Hängeförderer und/oder wenigstens einen Gabelstapler umfasst. Mithilfe des ersten Transportsystems 7 sind Bleche aus der Pressenlinie 3 auskoppelbar und der Erwärmungsstation 5 zuführbar. Ebenso sind Bleche von der Erwärmungsstation 5 der Pressenlinie 3 zuführbar und in diese einkoppelbar.It is a first transport system 7 provided with the sheets between the press line 3 and the heating station 5 are transportable. It is possible that the first transport system 7 comprises at least one robot, a conveyor belt, an overhead conveyor and / or at least one forklift. Using the first transport system 7 are sheets from the press line 3 decoupled and the warming station 5 fed. Likewise, sheets are from the heating station 5 the press line 3 fed and coupled into this.

Es ist ein zweites Transportsystem 9 vorgesehen, welches dem Transport von Blechen innerhalb der Erwärmungsstation 5 dient. Dabei umfasst das zweite Transportsystem 9 hier einen ersten Roboter 11 sowie einen zweiten Roboter 13.It is a second transport system 9 provided, which is the transport of sheets within the heating station 5 serves. In this case, the second transport system includes 9 here a first robot 11 as well as a second robot 13 ,

Die Erwärmungsstation 5 weist eine erste Ablageeinrichtung 15 für zu erwärmende Bleche sowie eine zweite Ablageeinrichtung 17 für erwärmte Bleche auf. Dabei dienen die Ablageeinrichtungen 15, 17 als Vorratspuffer, die von den Transportsystemen 7, 9 beschickt werden beziehungsweise aus denen sich die Transportsysteme 7, 9 bedienen können.The warming station 5 has a first storage device 15 for to be heated sheets and a second storage device 17 for heated sheets. The storage facilities serve this purpose 15 . 17 as storage buffers by the transport systems 7 . 9 be fed or from which the transport systems 7 . 9 can serve.

Die Erwärmungsstation 5 weist außerdem eine Erwärmungseinrichtung 19 auf, die insbesondere eingerichtet ist für eine Schockwärmebehandlung (Shock Heat Treatment, SHT) eines Blechs. Die Erwärmungseinrichtung 19 umfasst bevorzugt Mittel zur induktiven Erwärmung, zur Erwärmung mittels Wärmestrahlung, zur Erwärmung mittels Direktkontakt, und/oder zur Erwärmung mittels wenigstens einer Flamme.The warming station 5 also has a heating device 19 which is especially adapted for a shock heat treatment (SHT) of a sheet metal. The heating device 19 preferably comprises means for inductive heating, for heating by means of thermal radiation, for heating by means of direct contact, and / or for heating by means of at least one flame.

Es ist auch möglich, dass verschiedene Erwärmungseinrichtungen 19 vorgesehen sind, welche verschiedene Erwärmungstechnologien aufweisen.It is also possible that various heating devices 19 are provided, which have various heating technologies.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Erwärmungsstation 5 außerdem eine Reinigungsanlage 21 zur Reinigung der Bleche auf. Diese weist wiederum eine Zufuhrablage 23 auf, aus der sich eine Reinigungseinrichtung 25 bedient, wobei sie ein von der Zufuhrablage 23 entnommenes Blech reinigt, welches sie anschließend einer Entnahmeablage 27 zuführt.In the illustrated embodiment, the heating station 5 also a cleaning system 21 for cleaning the sheets. This in turn has a Zufugrablage 23 on, out of which a cleaning device 25 Served, taking one from the feeder tray 23 removed sheet cleans, which they then a removal tray 27 supplies.

Eine Ausführungsform des Verfahrens läuft vorzugsweise folgendermaßen ab: Ein Blech wird entweder von außen oder mittels des ersten Transportsystems 7 aus der Pressenlinie 3 der ersten Ablageeinrichtung 15 zugeführt. Der erste Roboter 11 nimmt das Blech von der ersten Ablageeinrichtung 15 und legt dieses auf der Zufuhrablage 23 ab. Die Reinigungseinrichtung 25 entnimmt das Blech der Zufuhrablage 23, reinigt es, und führt es der Entnahmeablage 27 zu.An embodiment of the method preferably proceeds as follows: A sheet is either from the outside or by means of the first transport system 7 from the press line 3 the first storage device 15 fed. The first robot 11 takes the sheet from the first storage device 15 and put this on the feeder tray 23 from. The cleaning device 25 removes the sheet of feeder tray 23 clean it, and take it to the removal tray 27 to.

Der zweite Roboter 13 nimmt das Blech von der Entnahmeablage 27 und führt es der Erwärmungseinrichtung 19 zu. Hier wird das Blech zumindest lokal erwärmt, wonach es von dem Roboter 13 aus der Erwärmungseinrichtung 19 entnommen und der zweiten Ablageeinrichtung 17 zugeführt wird.The second robot 13 takes the sheet metal from the removal tray 27 and leads it the heater 19 to. Here, the sheet is at least locally heated, after which it is from the robot 13 from the heating device 19 removed and the second storage device 17 is supplied.

Von der zweiten Ablageeinrichtung 17 aus kann das Blech dann aus der Erwärmungsstation 5 weiteren Arbeitsstationen oder mittels des ersten Transportsystems 7 wiederum der Pressenlinie 3 zugeführt werden, wobei es dann in die Pressenlinie 3 eingekoppelt wird.From the second storage device 17 The sheet can then be removed from the heating station 5 other workstations or by means of the first transport system 7 turn the press line 3 be fed, where it then in the press line 3 is coupled.

Insgesamt zeigt sich so, dass mithilfe des Verfahrens und der Anordnung eine großserienfähige Herstellung von Blechbauteilen in flexibler Weise möglich ist, wobei der Technologieeinsatz in eine vorhandene Presseninfrastruktur integrierbar ist. Die Reinigungsanlage 21 kann bedarfsgerecht zu- oder abgeschaltet werden. Aufgrund des pressenunabhängigen Erwärmungskonzepts wird die Taktung der Pressenlinie 3 nicht beeinflusst. Dabei sind ohne weiteres verschiedene Bauteilgrößen verarbeitbar, sodass das Konzept wandlungsfähig und flexibel ist. Eine Kombination mit einer wärmeunterstützten Umformung ist jederzeit und ohne weiteres möglich. Materialien aus Standardprozessen sind verwendbar, sodass keine zusätzlichen Materialkosten entstehen.Overall, it is thus apparent that a large-scale production of sheet-metal components in a flexible manner is possible with the aid of the method and the arrangement, wherein the use of technology can be integrated into an existing press infrastructure. The cleaning system 21 can be switched on or off as needed. Due to the press-independent heating concept, the timing of the press line 3 unaffected. It is easy to process different component sizes so that the concept is versatile and flexible. A combination with a heat-assisted forming is possible at any time and without further ado. Materials from standard processes can be used, so there are no additional material costs.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009031449 A1 [0002] DE 102009031449 A1 [0002]

Claims (10)

Verfahren zur Behandlung eines Blechs im Rahmen eines Umformprozesses zur Herstellung eines Blechbauteils, mit folgenden Schritten: Durchführen von wenigstens einem Umformschritt an dem Blech in einer Pressenlinie (3), und Vorhalten einer separat von der Pressenlinie (3) vorgesehenen Erwärmungsstation (5) zur Erwärmung des Blechs, wobei die Erwärmungsstation (5) in direkter Nähe der Pressenlinie (3) angeordnet ist, aber räumlich und zeitlich unabhängig von der Pressenlinie (3) betrieben wird.Process for the treatment of a sheet in the context of a forming process for producing a sheet-metal component, comprising the following steps: carrying out at least one forming step on the sheet in a press line ( 3 ), and keeping one separate from the press line ( 3 ) heating station ( 5 ) for heating the sheet, the heating station ( 5 ) in the immediate vicinity of the press line ( 3 ), but spatially and temporally independent of the press line ( 3 ) is operated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech – vorzugsweise bedarfsgerecht und anforderungsgerecht – in der Erwärmungsstation (5) erwärmt wird.A method according to claim 1, characterized in that the sheet - preferably on demand and according to the requirements - in the heating station ( 5 ) is heated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech vor dem wenigstens einen Umformschritt erwärmt und danach in die Pressenlinie (3) eingekoppelt wird, und/oder dass das Blech nach dem Umformschritt aus der Pressenlinie (3) ausgekoppelt und in die Erwärmungsstation (5) eingebracht wird, wo es zumindest bereichsweise erwärmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sheet is heated before the at least one forming step and then in the press line ( 3 ) is coupled, and / or that the sheet after the forming step from the press line ( 3 ) and into the warming station ( 5 ) is introduced, where it is at least partially heated. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech nach der nach dem Umformschritt durchgeführten Erwärmung wieder in die Pressenlinie (3) eingekoppelt oder einer weiteren Bearbeitung außerhalb der Pressenlinie (3) zugeführt wird.A method according to claim 3, characterized in that the sheet after the heating carried out after the forming step back into the press line ( 3 ) or another processing outside the press line ( 3 ) is supplied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das erwärmte Blech ein in der Pressenlinie (3) vorhandenes Blech ausgekoppelt wird, an dessen Stelle das erwärmte Blech eingekoppelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the heated sheet a in the press line ( 3 ) existing sheet is coupled, in its place the heated sheet is coupled. Anordnung (1), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit wenigstens einer Pressenlinie (3), und einer separat von der Pressenlinie (3) vorgesehenen Erwärmungsstation (5), die in direkter Nähe der Pressenlinie (3) angeordnet ist, wobei die Erwärmungsstation (5) zeitlich und räumlich unabhängig von der Pressenlinie (3) betreibbar ist.Arrangement ( 1 ), in particular for carrying out a method according to one of claims 1 to 5, with at least one press line ( 3 ), and one separately from the press line ( 3 ) heating station ( 5 ) in the immediate vicinity of the press line ( 3 ), wherein the heating station ( 5 ) temporally and spatially independent of the press line ( 3 ) is operable. Anordnung (1) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein erstes Transportsystem (7) zum Transport eines Blechs zwischen der Pressenlinie (3) und der Erwärmungsstation (5), wobei bevorzugt ein zweites Transportsystem (9) zum Transport des Blechs innerhalb der Erwärmungsstation (5) vorgesehen ist, wobei das erste Transportsystem (7) und/oder das zweite Transportsystem (9) bevorzugt wenigstens einen Roboter (11, 13) aufweist/aufweisen.Arrangement ( 1 ) according to claim 6, characterized by a first transport system ( 7 ) for transporting a sheet between the press line ( 3 ) and the heating station ( 5 ), preferably a second transport system ( 9 ) for transporting the sheet within the heating station ( 5 ), the first transport system ( 7 ) and / or the second transport system ( 9 ) preferably at least one robot ( 11 . 13 ). Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungsstation (5) wenigstens eine Ablageeinrichtung (15, 17) für zu erwärmende und/oder für erwärmte Bleche aufweist.Arrangement ( 1 ) according to one of claims 6 and 7, characterized in that the heating station ( 5 ) at least one storage device ( 15 . 17 ) for to be heated and / or for heated sheets. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche, 6 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungsstation (5) mit einer Reinigungsanlage (21) zur Reinigung des Blechs kombiniert ist.Arrangement ( 1 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the heating station ( 5 ) with a cleaning system ( 21 ) is combined to clean the sheet. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungsstation (5) als zentrale Einheit ausgebildet ist, die von einer Mehrzahl von Pressenlinien (3) umgeben ist, wobei alle Pressenlinien (3) mit der Erwärmungsstation (5) in Wirkverbindung sind, und/oder dass die Erwärmungsstation (5) modular und transportabel ausgebildet ist.Arrangement ( 1 ) according to one of claims 6 to 9, characterized in that the heating station ( 5 ) is formed as a central unit, which consists of a plurality of press lines ( 3 ), all press lines ( 3 ) with the heating station ( 5 ) are in operative connection, and / or that the heating station ( 5 ) is modular and transportable.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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