DE102016210677A1

DE102016210677A1 - A method for monitoring the removal of sheet metal waste from a sheet metal working tool and apparatus therefor

Info

Publication number: DE102016210677A1
Application number: DE102016210677.5A
Authority: DE
Inventors: Haucke-Frederik Hartmann; Oliver Strauss
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Vorgeschlagen wird u.a. ein Verfahren zur Überwachung der Entnahme von Blechabfall aus einem Blechbearbeitungswerkzeug (1), wobei der Blechabfall durch Beschnitt und/oder Lochung eines vorab zumindest abschnittsweise erwärmten Blechteils (5) entsteht und wenigstens ein Blechabfallstück (6) und/oder Blechabfallfragment (7) umfasst, welches mittels teilespezifischen Zubehörs dem Blechbearbeitungswerkzeug (1) entnommen wird, und wobei nach Entnahme des bearbeiteten Blechteils (5) und des wenigstens einen Blechabfallstücks (6) und/oder Blechabfallfragments (7) aus dem Blechbearbeitungswerkzeug (1) eine Temperaturverteilung im Blechbearbeitungsbereich des Blechbearbeitungswerkzeugs (1) thermografisch erfasst und das sich ergebende Wärmebild (8) im Hinblick auf etwaige im Blechbearbeitungswerkzeug (1) verbliebene/s Blechabfallstück/e (6) und/oder Blechabfallfragment/e (7) ausgewertet und beurteilt wird.Suggested is u.a. a method for monitoring the removal of sheet metal waste from a sheet metal working tool (1), wherein the sheet metal waste by trimming and / or perforation of a at least partially heated sheet metal part (5) is formed and at least one sheet waste piece (6) and / or sheet waste fragment (7), which is removed by means of part-specific accessories the sheet metal working tool (1), and wherein after removal of the processed sheet metal part (5) and the at least one sheet waste piece (6) and / or waste sheet fragment (7) from the sheet metal working tool (1) a temperature distribution in the sheet metal processing area of the sheet metal working tool ( 1) recorded thermographically and the resulting thermal image (8) with respect to any in the sheet metal working tool (1) remaining / s Blechabfallstück / e (6) and / or sheet metal waste fragment / e (7) is evaluated and assessed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Entnahme von Blechabfall aus einem Blechbearbeitungswerkzeug gemäß der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 9 der Erfindung betrifft dieselbe ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des besagten Verfahrens.The invention relates to a method for monitoring the removal of sheet metal waste from a sheet metal working tool according to the combination of features of claim 1 of the invention. According to claim 9 of the invention further relates to a device for carrying out said method.

Die DE10 2012 002 468 A1 beschreibt ein Blechbearbeitungswerkzeug zum Schneiden eines Blechformteils mit einem Werkzeugoberteil und einem Werkzeugunterteil. Zwischen Werkzeugober- und -unterteil ist das zu schneidende Blechformteil angeordnet und wird durch Schließen der Werkzeugteile geschnitten. Beim Schneiden entsteht wenigstens ein Blechabfallstück, welches mittels einer Wippeneinrichtung des Blechbearbeitungswerkzeugs zunächst angehoben und dann durch schwerkraftbedingtes Abrutschen vom Schneidort wegbewegt wird. Die EP 2 583 769 B1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Warmformen/Presshärten und Schneiden und/oder Lochen eines Blechmaterials mit automatisierter Entnahme des Blechabfalles. Im Wesentlichen ist vorgesehen, dass das bis zu 650 °C warme Blechabfallteil nach dem Beschneiden und/oder Lochen in eine definierte Übergabeposition verbracht wird, aus der heraus dieses mit einem Greifer prozesssicher aufgenommen und aus dem Werkzeug entnommen werden kann. Ungeachtet der vorstehend beschriebenen Maßnahmen zur Entnahme des besagten Blechabfalles ist nicht auszuschließen, dass insbesondere Blechabfallfragmente, also aus dem Beschnitt resultierende Klein- und/oder Kleinstteile des Abfalls bzw. daraus resultierende Verschmutzungen in sensiblen Bereichen des Blechbearbeitungswerkzeugs, insbesondere in den Formen des Werkzeugober- und/oder -unterteils verbleiben oder durch die Automation des Blechbearbeitungswerkzeugs in besagte Bereiche verbracht werden und so insbesondere die Qualität des nachfolgend umgeformten Blechteils nachteilig beeinflussen und/oder zur Beschädigung des Blechbearbeitungswerkzeugs führen. Derartige Klein- und/oder Kleinstteile des Abfalls entstehen beispielsweise durch ungenügenden Beschnitt und/oder Mitriss. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.The DE10 2012 002 468 A1 describes a sheet metal working tool for cutting a sheet metal part with a tool shell and a tool base. Between tool top and bottom part to be cut sheet metal part is arranged and is cut by closing the tool parts. When cutting arises at least one sheet metal waste piece, which is first lifted by means of a rocker device of the sheet metal working tool and then moved away from the cutting location by gravity-based slipping. The EP 2 583 769 B1 describes an apparatus and method for thermoforming / press hardening and cutting and / or punching a sheet metal material with automated removal of the sheet metal waste. Essentially, it is provided that the up to 650 ° C warm sheet metal waste part is spent after trimming and / or punching in a defined transfer position, from which this can be recorded with a gripper process reliable and removed from the tool. Regardless of the measures described above for removing said sheet metal waste is not excluded that in particular sheet metal waste fragments, ie resulting from the trimming small and / or micro parts of the waste or resulting contamination in sensitive areas of the sheet metal working tool, especially in the forms of Werkzeugober- and remain or be moved by the automation of the sheet metal working tool in said areas and so in particular adversely affect the quality of the subsequently formed sheet metal part and / or lead to damage of the sheet metal working tool. Such small and / or very small parts of the waste arise, for example, by insufficient trimming and / or entrainment. This is where the invention described below begins.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Überwachung der Entnahme von Blechabfall aus einem Blechbearbeitungswerkzeug anzugeben, mittels dessen die nachteiligen Auswirkungen des vorstehend beschriebenen Umstandes verhindert, zumindest jedoch wesentlich gemindert werden können. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des besagten Verfahrens zu schaffen.The object of the invention is to provide a method for monitoring the removal of sheet metal waste from a sheet metal working tool, by means of which the adverse effects of the above-described circumstance prevented, or at least substantially reduced. Furthermore, it is an object of the invention to provide a suitable device for carrying out the said method.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe demnach zunächst durch ein Verfahren zur Überwachung der Entnahme von Blechabfall aus einem Blechbearbeitungswerkzeug, wobei der Blechabfall durch Beschnitt und/oder Lochung eines vorab zumindest abschnittsweise erwärmten Blechteils entsteht und wenigstens ein Blechabfallstück und/oder Blechabfallfragment umfasst, welches mittels teilespezifischen Zubehörs dem Blechbearbeitungswerkzeug entnommen wird, und wobei nach Entnahme des bearbeiteten Blechteils und des wenigstens einen Blechabfallstücks und/oder Blechabfallfragments aus dem Blechbearbeitungswerkzeug eine Temperaturverteilung im Blechbearbeitungsbereich des Blechbearbeitungswerkzeugs thermografisch erfasst und das sich ergebende Wärmebild im Hinblick auf etwaige im Blechbearbeitungswerkzeug verbliebene/s Blechabfallstück/e und/oder Blechabfallfragment/e ausgewertet und beurteilt wird.Accordingly, the object is achieved first by a method for monitoring the removal of sheet metal waste from a sheet metal working tool, wherein the sheet waste by trimming and / or perforation of a previously at least partially heated sheet metal part is formed and at least one piece of sheet metal waste and / or sheet metal waste fragment comprises, which by means of parts specific accessories taken after removal of the processed sheet metal part and the at least one sheet waste and / or sheet waste fragment from the sheet processing tool thermographically recorded a temperature distribution in the sheet metal processing area of the sheet metal working tool and the resulting thermal image with respect to any remaining in the sheet metal working tool / s sheet metal waste / e and / or sheet metal waste fragment / s is evaluated and assessed.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine sichere Detektion etwaiger im Blechbearbeitungswerkzeug verbliebener Blechabfallstücke und/oder Blechabfallfragmente ermöglicht, worauf dann in geeigneter Weise reagiert werden kann, indem beispielsweise die Beladung des Blechbearbeitungswerkzeugs mit einem neuen zu bearbeitenden Blechteil verhindert oder gestoppt und das Blechbearbeitungswerkzeug von besagten verbliebenen Blechabfallstücken und/oder Blechabfallfragmenten bereinigt wird. Unter einem Blech wird dabei ein flaches Walzwerkfertigprodukt aus Metall bzw. eine Blechplatine oder auch ein Blechumformteil verstanden, welches zumindest eine Blechbearbeitung durch insbesondere Beschneiden und/oder Lochen erfährt. Im Wesentlich werden dabei Temperaturunterschiede zwischen verbliebenem Beschnittrest in Form besagter Blechabfallstücke und/oder Blechabfallfragmente und dem Werkzeug detektiert. By means of the method according to the invention a reliable detection of any remaining in the sheet processing tool sheet waste pieces and / or sheet waste fragments is possible, which then can be reacted in a suitable manner, for example, by preventing the loading of the sheet metal working tool with a new sheet metal part to be processed or stopped and the sheet metal working tool of said remaining sheet metal waste pieces and / or scrap metal scrap is cleaned up. Under a sheet is understood to be a flat finished rolling mill product made of metal or a sheet metal blank or a sheet metal forming part, which undergoes at least one sheet metal processing by particular trimming and / or punching. Essentially, temperature differences between remaining clipping residue in the form of said sheet metal waste pieces and / or sheet metal waste fragments and the tool are detected.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung. The subclaims describe preferred developments or refinements of the invention.

Eine bevorzugte sowie besonders einfach, funktionssicher sowie automatisiert durchführbare Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dadurch, dass das sich ergebende Wärmebild mit einem Referenzwärmebild des Blechbearbeitungsbereiches des Blechbearbeitungswerkzeugs ohne jegliches Blechabfallstück und/oder Blechabfallfragment verglichen wird, wobei zur Beurteilung des Wärmebildes ein Auftreten einer Abweichung oder eines Trends einer Abweichung zum Referenzwärmebild verwendet wird. Als besonders zweckmäßig erweist es sich in diesem Zusammenhang, dass das sich ergebende Wärmebild unter Zuhilfenahme einer Thermografiesoftware computergestützt ausgewertet und beurteilt wird. Besonders vorteilhaft lässt sich besagtes Verfahren bei Verwendung eines Umformwerkzeugs mit Blechbeschnitt und/oder Blechlochung zur Warm- oder Halbwarmumformung des Blechteils einsetzen, da hier besonders gut detektierbare Wärmeunterschiede auftreten. Die Arbeitstemperatur liegt bei der Warmumformung oberhalb der Rekristallisationstemperatur, für reines Eisen oberhalb von 450°C. Dadurch kommt es während der Umformung zur Rekristallisation, die einer Verfestigung des vorliegend Blech-Werkstoffs entgegenwirkt. Demgegenüber wird bei der Halbwarmumformung das Werkstück aus Blech auf eine Temperatur unterhalb besagter Rekristallisationstemperatur erwärmt, wodurch man die Vorteile der Warmumformung, nämlich leichtere Umformbarkeit und höheres Umformvermögen, mit den Vorteilen einer Kaltumformung, nämlich Verfestigung und höhere Genauigkeit, verbinden kann. Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass auch in diesem Fall eine Temperatur des zu bearbeitenden Bleches gewählt sein muss, die eine Detektion von im Werkzeug verbliebenen Blechabfallstücken und/oder Blechabfallfragmenten durch ausreichend hohen Temperaturunterschied zwischen denselben und dem Werkzeug ermöglicht. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dadurch, dass als Blechbearbeitungswerkzeug ein gekühltes Umformwerkzeug verwendet wird, wobei im Bereich des potentiellen Blechabfalles des Blechteils das Umformwerkzeug nicht gekühlt wird. Hierdurch ist ein besonders hoher und demgemäß sehr gut detektierbarer Temperaturunterschied zwischen etwaige im Werkzeug verbliebenen Blechabfallstücken und/oder Blechabfallfragmenten und dem Werkzeug erzielbar. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich ebenfalls an einem Blechbearbeitungswerkzeug in Form eines Umformwerkzeugs mit Blechbeschnitt und/oder Blechlochung zur Kaltumformung des Blechteils verwenden, wobei zumindest die potentiellen Bereiche des Blechabfalles des Blechteils vorab eine Erwärmung erfahren. D. h., etwaige entstehende und im Werkzeug verbleibende Blechabfallstücke und/oder Blechabfallfragmente weisen eine höhere Temperatur als das Werkzeug auf, woraus sich der erforderliche Temperaturunterschied zur Detektion ergibt. Als besonders vorteilhaft hat sich zur thermografischen Erfassung der Temperaturverteilung in Versuchen eine an sich bekannte Thermografiekamera erwiesen. Diese kann beispielsweise mit einem thermischer Sensor in Form eines sogenannten Mikrobolometerdetektors zur Detektion von Infrarotstrahlung oberhalb von 5 μm Wellenlänge ausgestattet sein. Alternativ kann auch eine Thermografiekamera in Form einer NIR-Kamera (NIR = nahes Infrarot) zur Detektion von Infrarotstrahlung von 780 nm bis 3 μm Wellenlänge verwendet werden.A preferred and particularly simple, reliable and automated feasible development of the method according to the invention results from the fact that the resulting thermal image is compared with a reference heat image of sheet metal processing area of the sheet metal working tool without any sheet waste and / or sheet metal waste fragment, wherein for the assessment of the thermal image occurrence of a deviation or a trend of deviation from the reference heat image is used. In this context, it proves to be particularly expedient that the resulting thermal image is computer-assisted evaluated and evaluated with the aid of a thermographic software. Particularly advantageous is said method when used use a forming tool with Blechbeschnitt and / or perforations for hot or warm forging of the sheet metal part, since particularly well detectable heat differences occur. The working temperature is above the recrystallization temperature during hot working, and above 450 ° C for pure iron. This leads to recrystallization during the forming, which counteracts solidification of the present sheet metal material. On the other hand, in the hot forging, the sheet metal workpiece is heated to a temperature below said recrystallization temperature, whereby the advantages of hot forming, namely, easier workability and higher formability, can be combined with the advantages of cold forming, namely consolidation and higher accuracy. It goes without saying for the person skilled in the art that even in this case a temperature of the sheet to be processed has to be selected, which makes it possible to detect sheet metal waste pieces left in the tool and / or sheet metal waste fragments by sufficiently high temperature difference between them and the tool. A further advantageous embodiment of the method according to the invention results from the fact that a cooled forming tool is used as the sheet metal working tool, wherein the forming tool is not cooled in the region of the potential sheet metal waste of the sheet metal part. As a result, a particularly high and therefore very well detectable temperature difference between any remaining in the tool sheet metal waste pieces and / or sheet metal waste fragments and the tool can be achieved. The method according to the invention can likewise be used on a sheet metal working tool in the form of a forming tool with sheet metal trimming and / or sheet metal punching for cold forming of the sheet metal part, wherein at least the potential areas of the sheet metal waste of the sheet metal part undergo heating in advance. D. h., Any resulting and remaining in the tool sheet metal waste pieces and / or sheet metal waste fragments have a higher temperature than the tool, resulting in the required temperature difference for detection. To be particularly advantageous for thermographic detection of the temperature distribution in experiments a per se known thermography camera has been found. This can be equipped, for example, with a thermal sensor in the form of a so-called Mikrobolometerdetektors for the detection of infrared radiation above 5 microns wavelength. Alternatively, a thermographic camera in the form of an NIR camera (NIR = near infrared) can be used to detect infrared radiation of 780 nm to 3 μm wavelength.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung mit einer Thermografiekamera zur Durchführung des vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention also relates to a device with a thermographic camera for carrying out the method according to the invention described above.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment schematically illustrated in the drawings. However, it is not limited to this, but covers all embodiments defined by the claims. Show it:

1 äußerst schematisch eine Schnittdarstellung eines Blechbearbeitungswerkzeugs bestückt mit einem Blechteil, welches umgeformt und beschnitten werden soll, 1 very schematically a sectional view of a sheet metal working tool equipped with a sheet metal part, which is to be transformed and cut,

2 das Blechbearbeitungswerkzeug nach 1 nach der Blechbearbeitung, 2 the sheet metal working tool after 1 after sheet metal working,

3 das Blechbearbeitungswerkzeug nach 1 und 2 nach Entnahme des bearbeiteten Blechteils und sich ergebender Blechabfallstücke und/oder Blechabfallfragmente, mit einer Thermografiekamera zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und 3 the sheet metal working tool after 1 and 2 after removal of the processed sheet metal part and resulting sheet metal waste pieces and / or sheet metal waste fragments, with a thermographic camera for carrying out the method according to the invention, and

4 äußerst schematisch die Konturen eines mittels der Thermografiekamera detektierten und einer daraus resultierenden Thermografieaufnahme zur Auswertung kenntlich gemachten Blechabfallfragments. 4 very schematically the contours of a detected by the thermographic camera and a resulting Thermografieaufnahme for evaluation identified sheet metal waste fragment.

1 zeigt zunächst ein Blechbearbeitungswerkzeug 1, welches gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Umformwerkzeug 2 mit einem eine obere Form 3a aufweisenden Oberwerkzeug 2a und einem eine untere Form 3b aufweisenden Unterwerkzeug 2b umfasst. Das Umformwerkzeug 2 ist zum gleichzeitigen Beschnitt ausgebildet, indem dem Oberwerkzeug 2a ein gemäß diesem Ausführungsbeispiel umlaufendes Obermesser 4a zugeordnet ist, welches mit einem dem Unterwerkzeug 2b zugeordneten, ebenfalls umlaufenden Untermesser 4b korrespondiert. 1 first shows a sheet metal working tool 1 which according to this embodiment, a forming tool 2 with an upper mold 3a having upper tool 2a and a lower form 3b having lower tool 2 B includes. The forming tool 2 is designed for simultaneous trimming by the top tool 2a a circumferential according to this embodiment upper blade 4a is assigned, which with a the lower tool 2 B assigned, also circulating lower blade 4b corresponds.

Das Blechbearbeitungswerkzeug 1 ist mit einem zwischen dem Ober- und Unterwerkzeug 2a, 2b angeordneten Blechteil 5, vorliegend einer Blechplatine bestückt. Das Blechteil 5 wird durch Warmumformung umgeformt und ist demgemäß oberhalb der Rekristallisationstemperatur des für das besagte Blechteil 5 verwendeten Metalls erwärmt. Das Umformwerkzeug 2 verfügt in diesem Fall über nicht zeichnerisch dargestellte Kühlmittel, insbesondere über mit einem Kühlmedium durchflossene Kühlkanäle. Wie in 1 weiter gezeigt ist, sind das Ober- und Unterwerkzeug 2a, 2b bereits derart weit aufeinander zu gefahren, dass sich das Ober- und Untermesser 4a, 4b am Blechteil 5 abstützen. The sheet metal working tool 1 is with one between the upper and lower tool 2a . 2 B arranged sheet metal part 5 , in this case equipped a sheet metal blank. The sheet metal part 5 is formed by hot working and is thus above the recrystallization temperature of the said sheet metal part 5 used metal heated. The forming tool 2 has in this case not shown in the drawing coolant, in particular via a coolant flowing through cooling channels. As in 1 is further shown, are the upper and lower tool 2a . 2 B already drove so far toward each other that the upper and lower blades 4a . 4b on the sheet metal part 5 support.

Werden gemäß 2 das Oberwerkzeug 2a und das Unterwerkzeug 2b weiter aufeinander zu bewegt, wird mittels des Ober- und Untermessers 4a, 4b der außenliegende Umriss des Blechteils 5 beschnitten. Gleichzeitig erfährt das beschnittene Blechteil 5 eine Umformung zu einem Blechformteil sowie eine Abkühlung.Be according to 2 the upper tool 2a and the lower tool 2 B moved closer to each other, is by means of the upper and lower blade 4a . 4b the outer contour of the sheet metal part 5 circumcised. At the same time learns the trimmed sheet metal part 5 a transformation to a sheet metal part and a cooling.

Die im Randbereich des Blechteils 5 abgetrennten Blechabfallstücke 6 werden nach Entnahme des umgeformten und beschnittenen Blechteils 5 mittels nicht zeichnerisch dargestellten, teilespezifischen Zubehörs, wie Saugvorrichtungen, Klemmgreifer und/oder dgl. mehr dem Umformwerkzeug 2 entnommen und entsprechend abgeführt. Sind Blechabfallfragmente 7 (vgl. 4) als Klein- und/oder Kleinstteile des Abfalls zu verzeichnen, die beispielsweise durch ungenügenden Beschnitt und/oder Mitriss entstehen, werden diese gemäß einer optimalen Verfahrensführung ebenfalls mittels des teilespezifischen Zubehörs abgeführt.The in the edge region of the sheet metal part 5 separated sheet metal waste pieces 6 be after removal of the formed and trimmed sheet metal part 5 by means of non-illustrated, part-specific accessories, such as suction devices, clamping grippers and / or the like. More the forming tool 2 removed and discharged accordingly. Are metal waste fragments 7 (see. 4 ) recorded as small and / or very small parts of the waste that arise, for example, by insufficient trimming and / or entrainment, they are also discharged according to an optimal process management by means of the part-specific accessories.

Ungeachtet dessen ist wie bereits einleitend ausgeführt nicht auszuschließen, dass insbesondere Blechabfallfragmente 7, also aus dem Beschnitt resultierende Klein- und/oder Kleinstteile des Blechabfalls bzw. daraus resultierende Verschmutzungen dennoch in sensiblen Bereichen des Blechbearbeitungswerkzeugs 1 respektive Umformwerkzeugs 2 mit Beschnitt, insbesondere in den Formen 3a, 3b des Ober- und/oder Unterwerkzeugs 2a, 2b verbleiben oder durch die Automation des Blechbearbeitungswerkzeugs 1 in besagte Bereiche verbracht werden und so insbesondere die Qualität eines etwaige nachfolgend umgeformten Blechteils 5 nachteilig beeinflussen und/oder zur Beschädigung des Blechbearbeitungswerkzeugs 1 führen können.Regardless of this, as explained in the introduction, it can not be ruled out that sheet metal waste fragments in particular 7 So resulting from the trimming small and / or very small parts of the sheet metal waste or resulting contamination still in sensitive areas of the sheet metal working tool 1 respectively forming tool 2 with trimming, especially in the forms 3a . 3b of the upper and / or lower tool 2a . 2 B remain or through the automation of the sheet metal forming tool 1 be spent in said areas and so in particular the quality of any subsequently formed sheet metal part 5 adversely affect and / or damage the sheet metal working tool 1 being able to lead.

Um vorsorglich diesem nachteiligen Umstand zu begegnen, ist nach Entnahme des bearbeiteten Blechteils 5 und der besagten Blechabfallstücke 6 und/oder Blechabfallfragmente 7 aus dem Blechbearbeitungswerkzeug 1 bzw. Umformwerkzeug 2 mit Beschnitt vorgesehen, dass eine Temperaturverteilung im Blechbearbeitungsbereich des Blechbearbeitungswerkzeugs 1 thermografisch erfasst und das sich ergebende Wärmebild 8 im Hinblick auf etwaige im Blechbearbeitungswerkzeug 1 verbliebene Blechabfallstücke 6 und/oder Blechabfallfragmente 7 ausgewertet und beurteilt wird (vgl. 3).As a precaution to counter this disadvantageous circumstance is after removal of the processed sheet metal part 5 and said sheet metal scrap pieces 6 and / or scrap metal fragments 7 from the sheet metal working tool 1 or forming tool 2 provided with trimming that a temperature distribution in the sheet metal processing area of the sheet metal working tool 1 recorded thermographically and the resulting thermal image 8th with regard to any in the sheet metal working tool 1 remaining sheet metal waste pieces 6 and / or scrap metal fragments 7 evaluated and assessed (cf. 3 ).

Werden im Blechbearbeitungswerkzeug 1, vorliegend im Umformwerkzeug 2 mit Beschnitt, insbesondere im Bereich des Ober- und/oder Unterwerkzeugs 2a, 2b desselben verbliebene Blechabfallstücke 6 und/oder Blechabfallfragmente 7 detektiert, kann in geeigneter Weise darauf reagiert werden, indem beispielsweise die Beladung des Blechbearbeitungswerkzeugs 1 mit einem neuen zu bearbeitenden Blechteil 5 verhindert oder gestoppt und das Blechbearbeitungswerkzeug 1 von besagten verbliebenen Blechabfallstücken 6 und/oder Blechabfallfragmenten 7 bereinigt wird. Diese vorteilhafte Maßnahme resultiert aus der Erkenntnis, dass die verbliebenen Blechabfallstücke 6 und/oder Blechabfallfragmente 7 eine höhere Temperatur aufweisen als das Blechbearbeitungswerkzeug 1 bzw. Umformwerkzeug 2 mit Beschnitt.Be in the sheet metal working tool 1 , present in the forming tool 2 with trimming, in particular in the area of the upper and / or lower tool 2a . 2 B the same remaining scrap metal pieces 6 and / or scrap metal fragments 7 detected, can be responded to in a suitable manner, for example by loading the sheet metal working tool 1 with a new sheet metal part to be machined 5 prevented or stopped and the sheet metal working tool 1 from said remaining pieces of sheet metal 6 and / or scrap metal fragments 7 is cleaned up. This advantageous measure results from the knowledge that the remaining sheet metal waste pieces 6 and / or scrap metal fragments 7 have a higher temperature than the sheet metal working tool 1 or forming tool 2 with trimming.

4 zeigt insoweit äußerst schematisch die Konturen bzw. Umrisse eines mittels der Thermografiekamera detektierten und einer daraus resultierenden Thermografieaufnahme respektive eines Wärmebildes 8 zur Auswertung kenntlich gemachten Blechabfallfragments 7. Im Allgemeinen wird mit einer Thermografieaufnahme jedoch das besagte Blechabfallfragment 7 durch einen hellen Bereich vor dunklem Hintergrund (nicht zeichnerisch dargestellt) kenntlich gemacht, so dass die Konturen bzw. Umrisse für den Betrachter sehr gut ersichtlich sind. Der besagte helle Bereich entspricht demnach einem im Verhältnis zur Umgebung wärmeren bzw. heißeren Bereich. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn in der Prozessführung ein Temperaturunterschied zwischen Blechbearbeitungswerkzeug 1 und Blechabfallstück 6 und/oder Blechabfallfragment 7 von ≥ 25°C sichergestellt und im Bereich des potentiellen Blechabfalles das Umformwerkzeug 2 nicht gekühlt wird. 4 In this respect, it very schematically shows the contours or outlines of a thermographic image detected by the thermographic camera and a resulting thermographic image, respectively, of a thermal image 8th for the evaluation identified sheet metal waste fragments 7 , In general, however, with a thermographic image, said sheet metal waste fragment becomes 7 indicated by a bright area against a dark background (not shown in the drawing), so that the contours or contours are very clearly visible to the viewer. The said bright area therefore corresponds to a warmer or hotter area relative to the surroundings. It has proven to be particularly advantageous if, in the process control, a temperature difference between the sheet metal working tool 1 and sheet metal waste 6 and / or scrap metal 7 of ≥ 25 ° C and in the field of potential sheet metal waste the forming tool 2 not cooled.

Über ein Signal 9 an eine computergestützte Regel- und Steuereinheit 10 (CPU) des Blechbearbeitungswerkzeug 1, welche wiederum ein Steuersignal 11 an das Blechbearbeitungswerkzeug 1 generiert, können die Beladung desselben mit einem neuen umzuformenden und zu beschneidenden Blechteil 5 gestoppt und damit eine qualitativ schlechte Bearbeitung dieses Blechteils 5 und/oder eine Beschädigung des Blechbearbeitungswerkzeugs 1 vermieden werden. Zur thermografischen Erfassung der besagten Temperaturverteilung wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Thermografiekamera 12 verwendet (vgl. 3). Diese kann beispielsweise mit einem thermischer Sensor in Form eines sogenannten Mikrobolometerdetektors zur Detektion von Infrarotstrahlung oberhalb von 5 μm Wellenlänge ausgestattet sein. Alternativ kann auch eine Thermografiekamera 12 in Form einer NIR-Kamera (NIR = nahes Infrarot) zur Detektion von Infrarotstrahlung von 780 nm bis 3 μm Wellenlänge verwendet werden.About a signal 9 to a computerized control and regulation unit 10 (CPU) of the sheet metal working tool 1 , which in turn is a control signal 11 to the sheet metal working tool 1 generated, the loading of the same with a new to be formed and cut sheet metal part 5 stopped and thus a poor quality processing of this sheet metal part 5 and / or damage to the sheet metal working tool 1 be avoided. For thermographic detection of said temperature distribution according to this embodiment, a thermographic camera 12 used (cf. 3 ). This can for example be equipped with a thermal sensor in the form of a so-called Mikrobolometerdetektors for the detection of infrared radiation above 5 microns wavelength. Alternatively, a thermography camera 12 be used in the form of an NIR camera (NIR = near infrared) for the detection of infrared radiation from 780 nm to 3 microns wavelength.

Als vorteilhaft hat sich des Weiteren erwiesen, wenn das sich ergebende Wärmebild 8 mit einem Referenzwärmebild des Blechbearbeitungsbereiches des Blechbearbeitungswerkzeugs 1 ohne jegliches Blechabfallstück 6 und/oder Blechabfallfragment 7 verglichen wird, wobei zur Beurteilung des Wärmebildes 8 ein Auftreten einer Abweichung oder eines Trends einer Abweichung zum Referenzwärmebild verwendet wird. Als besonders zweckmäßig erweist es sich in diesem Zusammenhang, dass das sich ergebende Wärmebild 8 unter Zuhilfenahme einer in der Regel- und Steuereinheit 10 des Blechbearbeitungswerkzeug 1 integrierten Thermografiesoftware computergestützt ausgewertet und beurteilt wird und die Regel- und Steuereinheit 10 des Blechbearbeitungswerkzeug 1 im Detektionsfall bzgl. der Beladung selbsttätig ein entsprechendes Steuersignal 11 bzw. Stoppsignal generiert.Furthermore, it has proven to be advantageous if the resulting thermal image 8th with a reference heat image of the sheet processing area of the sheet metal working tool 1 without any sheet metal waste 6 and / or scrap metal 7 is compared, wherein the evaluation of the thermal image 8th an occurrence of a deviation or a trend of a deviation from the reference heat image is used. In this context, it proves to be particularly expedient that the resulting thermal image 8th with the help of a in the control and control unit 10 the sheet metal working tool 1 integrated Thermographic software is computer-aided evaluated and evaluated and the control and control unit 10 the sheet metal working tool 1 in the detection case with respect to the loading automatically a corresponding control signal 11 or stop signal generated.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel stellt im Wesentlichen auf einen Randbeschnitt des Blechteils 5 ab. Selbstverständlich ist durch die Erfindung jeglicher Beschnitt, demgemäß auch eine Lochung mit erfasst (nicht zeichnerisch dargestellt). In diesem Fall ist es angezeigt, die Kühlung des Umformwerkzeugs 2 in diesem Bereich auszuschließen, um den erforderlichen Temperaturunterschied zur Detektion zu gewährleisten. The embodiment described above is essentially based on a trimming of the sheet metal part 5 from. Of course, by the invention any trimming, accordingly also a perforation detected (not shown in the drawing). In this case, it is advisable to cool the forming tool 2 in this area to ensure the required temperature difference for detection.

Darüber hinaus umfasst die Erfindung auch ein Blechteil 5, welches erfindungsgemäß halbwarm umgeformt wird. Unter Halbwarmumformung wird verstanden, dass das Werkstück aus Blech bzw. Blechteil 5 auf eine Temperatur unterhalb besagter Rekristallisationstemperatur erwärmt, wodurch man die Vorteile der Warmumformung, nämlich leichtere Umformbarkeit und höheres Umformvermögen, mit den Vorteilen einer Kaltumformung, nämlich Verfestigung und höhere Genauigkeit, verbinden kann. In diesem Fall ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens selbstverständlich eine Temperatur des zu bearbeitenden Blechteils 5 zu gewährleisten, die eine thermografische Detektion von im Blechbearbeitungswerkzeug 1 verbliebenen Blechabfallstücken 6 und/oder Blechabfallfragmenten 7 ermöglicht.In addition, the invention also includes a sheet metal part 5 , which is transformed according to the invention half-warm. By warm forging is meant that the workpiece from sheet metal or sheet metal part 5 heated to a temperature below said recrystallization temperature, whereby the advantages of hot forming, namely easier formability and higher formability, can be combined with the advantages of cold working, namely solidification and higher accuracy. In this case, for carrying out the method according to the invention, of course, a temperature of the sheet metal part to be machined 5 to ensure the thermographic detection of in the sheet metal working tool 1 remaining sheet metal waste pieces 6 and / or scrap metal fragments 7 allows.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich ebenfalls an einem Blechbearbeitungswerkzeug 1 in Form eines Umformwerkzeugs 2 mit Blechbeschnitt und/oder Blechlochung zur Kaltumformung des Blechteils 5 verwenden, indem die potentiellen Bereiche des Blechabfalles des Blechteils 5 vorab eine Erwärmung erfahren. D. h., etwaige entstehende und im Blechbearbeitungswerkzeug 1 verbleibende Blechabfallstücke 6 und/oder Blechabfallfragmente 7 weisen dann eine höhere Temperatur als das Blechbearbeitungswerkzeug 1 auf, woraus sich der erforderliche Temperaturunterschied zur Detektion ergibt.The method according to the invention can likewise be applied to a sheet metal working tool 1 in the form of a forming tool 2 with sheet metal trim and / or perforations for cold forming of the sheet metal part 5 Use the potential areas of the sheet metal waste of the sheet metal part 5 experience a warming in advance. That is, any resulting and in the sheet metal working tool 1 remaining metal waste pieces 6 and / or scrap metal fragments 7 then have a higher temperature than the sheet metal working tool 1 on, resulting in the required temperature difference for detection.

Ist keinerlei Umformung des Blechteils 5, sei es eine Platine oder ein bereits umgeformtes Blechteil 5, sondern lediglich ein Beschnitt desselben gewünscht, kann es auch in diesem Fall gegebenenfalls von Vorteil sein, etwaige im Blechbearbeitungswerkzeug 1 verbliebene Blechabfallstücke 6 und/oder Blechabfallfragmente 7 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu detektieren und nachfolgend zu entsorgen, welches demgemäß durch die Erfindung mit erfasst wird. In diesem Fall ist das zu bearbeitende bzw. zu beschneidende Blechteil 5 auf eine Temperatur zu erwärmen, die verfahrensgemäß detektierbar ist, beispielsweise ≥ 25°C der zu verzeichnenden Werkzeugtemperatur. Durch diese Maßnahme können beispielsweise Beschädigungen am Blechbearbeitungswerkzeug 1 vermieden werden (nicht zeichnerisch dargestellt).Is no deformation of the sheet metal part 5 be it a board or an already formed sheet metal part 5 but merely a trim of the same desired, it may also be advantageous in this case, any in the sheet metal working tool 1 remaining sheet metal waste pieces 6 and / or scrap metal fragments 7 to detect and dispose of according to the method of the invention, which is thus detected by the invention. In this case, the sheet metal part to be machined or cut is 5 to heat to a temperature that is detectable according to the method, for example, ≥ 25 ° C of the recorded tool temperature. By this measure, for example, damage to the sheet metal working tool 1 be avoided (not shown in the drawing).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Blechbearbeitungswerkzeug Sheet metal working tool
22: Umformwerkzeug forming tool
2a2a: Oberwerkzeug upper tool
2b2 B: Unterwerkzeug lower tool
3a3a: obere Form upper form
3b3b: untere Form lower form
4a4a: Obermesser upper blade
4b4b: Untermesser lower blade
55: Blechteil sheet metal part
66: Blechabfallstück Sheet metal slug
77: Blechabfallfragment Tin waste fragment
88th: Wärmebild thermal Imaging
99: Signal signal
1010: Regel- und Steuereinheit Control unit
1111: Steuersignal control signal
1212: Thermografiekamera thermographic camera

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012002468 A1 [0002]
EP 2583769 B1 [0002]

Claims

Method for monitoring the removal of sheet metal waste from a sheet metal working tool ( 1 ), wherein the sheet metal waste by trimming and / or perforation of a at least partially heated sheet metal part ( 5 ) and at least one sheet metal waste ( 6 ) and / or scrap metal scrap ( 7 ), which by means of part-specific accessories the sheet metal working tool ( 1 ), and wherein after removal of the processed sheet metal part ( 5 ) and the at least one sheet metal waste piece ( 6 ) and / or scrap metal fragments ( 7 ) from the sheet metal working tool ( 1 ) a temperature distribution in the sheet metal processing area of the sheet metal working tool ( 1 ) thermographically recorded and the resulting thermal image ( 8th ) with regard to any in the sheet metal working tool ( 1 ) remaining sheet metal waste / s ( 6 ) and / or scrap metal scrap / e ( 7 ) is evaluated and assessed.

Method according to claim 1, characterized in that the resulting thermal image ( 8th ) with a reference heat image of the sheet processing area of the sheet metal working tool ( 1 ) without any sheet metal waste ( 6 ) and / or scrap metal scrap ( 7 ) is compared, whereby for the evaluation of the thermal image ( 8th ) an occurrence of a deviation or a trend of a deviation from the reference heat image is used.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the resulting thermal image ( 8th ) is evaluated and evaluated computer-assisted with the help of a thermographic software.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that as a sheet metal working tool ( 1 ) a forming tool ( 2 ) with sheet metal trim and / or perforations for hot or warm forging of the sheet metal part ( 5 ) is used.

Method according to claim 4, characterized in that as sheet metal working tool ( 1 ) a cooled forming tool ( 2 ) is used, wherein in the range of potential sheet metal waste of the sheet metal part ( 5 ) the forming tool ( 2 ) is not cooled.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that as a sheet metal working tool ( 1 ) a forming tool ( 2 ) with sheet metal trim and / or punched holes for cold forming of the sheet metal part ( 5 ) is used, wherein at least the potential areas of the sheet metal waste of the sheet metal part ( 5 ) experience a warming in advance.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that for the thermographic detection of the temperature distribution, a thermographic camera ( 12 ) is used.

Method according to claim 7, characterized in that a thermographic camera ( 12 ) with a thermal sensor in the form of a Mikrobolometerdetektors for the detection of infrared radiation above 5 micron wavelength or a thermographic camera ( 12 ) in the form of an NIR camera (NIR = near infrared) for the detection of infrared radiation of 780 nm to 3 microns wavelength is used.

Device with a thermographic camera ( 12 ) for carrying out the method according to one of claims 1 to 8.