DE102021119106A1 - System for finishing a forming tool and method for finishing a forming tool - Google Patents

System for finishing a forming tool and method for finishing a forming tool Download PDF

Info

Publication number
DE102021119106A1
DE102021119106A1 DE102021119106.8A DE102021119106A DE102021119106A1 DE 102021119106 A1 DE102021119106 A1 DE 102021119106A1 DE 102021119106 A DE102021119106 A DE 102021119106A DE 102021119106 A1 DE102021119106 A1 DE 102021119106A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
processing
surface roughness
evaluation
data
detection device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021119106.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Lars Reichelt
Ronny Bühler
Mike Baumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102021119106.8A priority Critical patent/DE102021119106A1/en
Publication of DE102021119106A1 publication Critical patent/DE102021119106A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/013—Control or regulation of feed movement
    • B23Q15/02—Control or regulation of feed movement according to the instantaneous size and the required size of the workpiece acted upon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/3568—Modifying rugosity
    • B23K26/3576—Diminishing rugosity, e.g. grinding; Polishing; Smoothing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8883—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges involving the calculation of gauges, generating models
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9515—Objects of complex shape, e.g. examined with use of a surface follower device

Abstract

System zum Nachbearbeiten eines Umformwerkzeugs, mit einer Erfassungsvorrichtung (14) zum Erfassen der Oberflächenrauheit einer im Umformvorgang wirksamen Fläche (42) des Umformwerkzeugs, einer Auswertvorrichtung (12) zur Auswertung der Daten der Erfassungsvorrichtung (14), wobei die Auswertvorrichtung (12) derart ausgeführt ist, dass Bereiche mit einer von einem vordefinierten Wertebereich abweichenden Oberflächenrauheit ermittelbar sind, und einer Bearbeitungsvorrichtung (30) zur Nachbearbeitung der im Umformvorgang wirksame Fläche (42) basierend auf der Auswertung der Auswertvorrichtung (12), wobei die Auswertung der Daten der Erfassungsvorrichtung (14) und/oder die Bestimmung von Parametern der Bearbeitungsvorrichtung (30) zur Nachbearbeitung der im Umformvorgang wirksamen Fläche (42) mittels künstlicher Intelligenz erfolgen.System for reworking a forming tool, with a detection device (14) for detecting the surface roughness of a surface (42) of the forming tool that is effective in the forming process, an evaluation device (12) for evaluating the data from the detection device (14), the evaluation device (12) being designed in this way is that areas with a surface roughness deviating from a predefined value range can be determined, and a processing device (30) for post-processing the surface (42) effective in the forming process based on the evaluation of the evaluation device (12), the evaluation of the data from the detection device (14 ) and/or the parameters of the processing device (30) for post-processing of the surface (42) effective in the forming process are determined by means of artificial intelligence.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Nachbearbeiten eines Umformwerkzeugs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Nachbearbeiten eines Umformwerkzeugs.The invention relates to a system for reworking a forming tool. Furthermore, the invention relates to a method for reworking a forming tool.

In unterschiedlichen technischen Gebieten, insbesondere im Karosseriebau von Kraftfahrzeugen, werden Umformwerkzeuge in Umformpressen zur Formgebung von Blechbauteilen eingesetzt. Die Umformwerkzeuge weisen im Allgemeinen zwei Werkzeughälften, d.h. ein sogenanntes Oberwerkzeug und ein sogenanntes Unterwerkzeug, sowie einen Blechhalter auf.In different technical fields, in particular in body construction of motor vehicles, forming tools are used in forming presses for forming sheet metal components. The forming tools generally have two tool halves, i.e. a so-called upper tool and a so-called lower tool, as well as a blank holder.

Beim Umformvorgang eines Blechbauteils ist entscheidend, dass die Oberflächenrauheit an einer im Umformvorgang auf das Blechbauteil wirksamen Fläche bzw. einzelne Bereiche der wirksamen Fläche einen vordefinierten Schwellenwert nicht übersteigt. Ein Überschreiten des Schwellenwerts führt zu einer erhöhten und unzulässigen Reibung zwischen dem Blechbauteil und der wirksamen Fläche des Umformwerkzeugs, wodurch ein Nachfließen des Blechbauteils nicht wie erforderlich erfolgen kann und dadurch Umformfehler, insbesondere Risse, entstehen.During the forming process of a sheet metal component, it is crucial that the surface roughness on a surface that acts on the sheet metal component during the forming process or on individual areas of the effective surface does not exceed a predefined threshold value. Exceeding the threshold value leads to increased and impermissible friction between the sheet metal component and the effective surface of the forming tool, as a result of which the sheet metal component cannot flow as required and forming errors, in particular cracks, occur as a result.

Um zu verhindern, dass die Oberflächenrauheit der wirksamen Fläche des Umformwerkzeugs den Schwellenwert übersteigt, werden die wirksamen Flächen der Umformwerkzeuge bzw. einzelne Bereiche der wirksamen Fläche manuell durch einen Werker nachbearbeitet, wobei die Nachbearbeitung zum einen ein zeitaufwendiger Prozess ist und zum anderen dessen Erfolg in erheblichem Maße von der Erfahrung und dem handwerklichen Können des jeweiligen Werkers abhängt. Die Nachbearbeitung erfolgt üblicherweise durch ein elektrisches Handwerkzeug, insbesondere eine Schleifvorrichtung.In order to prevent the surface roughness of the effective surface of the forming tool from exceeding the threshold value, the effective surfaces of the forming tools or individual areas of the effective surface are manually reworked by a worker, with the reworking being a time-consuming process on the one hand and its success in the other depends to a large extent on the experience and craftsmanship of the respective worker. The post-processing is usually carried out using an electric hand tool, in particular a grinding device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zum Nachbearbeiten des Umformwerkzeugs zu schaffen, mit welchem der Zeitaufwand reduziert wird und die Qualität der Nachbearbeitung erhöht wird.The invention is based on the object of creating a system for reworking the forming tool, with which the time required is reduced and the quality of the reworking is increased.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System gemäß Anspruch 1.This object is achieved according to the invention by a system according to claim 1.

Das System zum Nachbearbeiten eines Umformwerkzeugs umfasst eine Erfassungsvorrichtung, welche der Erfassung der Oberflächenrauheit einer im Umformvorgang wirksamen Fläche dient. Dabei wird die gesamte wirksame Fläche bezüglich der Oberflächenrauheit erfasst, so dass für alle Bereiche der Fläche die Oberflächenrauheit bekannt ist.The system for post-processing a forming tool includes a detection device, which is used to detect the surface roughness of an area that is active in the forming process. The entire effective area is recorded with regard to surface roughness, so that the surface roughness is known for all areas of the area.

Die Daten der Erfassungsvorrichtung, d.h. die unterschiedlichen über die wirksame Fläche verteilten Oberflächenrauheitswerte, werden durch eine Auswertvorrichtung ausgewertet, wobei die Auswertung durch die Auswertvorrichtung derart erfolgt, dass Bereiche mit einer außerhalb eines vordefinierten Wertebereichs liegenden Oberflächenrauheit ermittelt werden. Diese Bereiche werden anschließend durch eine Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere mechanisch, nachbearbeitet. Der Wertebereich wird durch einen maximalen Schwellenwert und einen minimalen Schwellenwert bestimmt. Es kann auch ausschließlich ein maximaler Schwellenwert betrachtet werden, so dass die Auswertvorrichtung derart ausgeführt ist, dass Bereiche mit einer einen vordefinierten maximalen Schwellenwert liegenden Oberflächenrauheit ermittelt werden.The data from the detection device, i.e. the different surface roughness values distributed over the effective area, are evaluated by an evaluation device, with the evaluation being carried out by the evaluation device in such a way that areas with a surface roughness outside a predefined value range are determined. These areas are then post-processed, in particular mechanically, by a processing device. The range of values is determined by a maximum threshold and a minimum threshold. A maximum threshold value can also be considered exclusively, so that the evaluation device is designed in such a way that areas with a surface roughness lying at a predefined maximum threshold value are determined.

Die Auswertung der Daten der Erfassungsvorrichtung und/oder die Bestimmung von Parametern der Bearbeitungsvorrichtung zur Nachbearbeitung der im Umformvorgang wirksamen Fläche erfolgt mittels künstlicher Intelligenz.The evaluation of the data from the detection device and/or the determination of parameters of the processing device for post-processing of the surface effective in the forming process is carried out using artificial intelligence.

Durch die Erfassung der Bereiche einer von einem vordefinierten Wertebereich abweichenden Oberflächenrauheit und die darauf basierte Bearbeitung der beim Umformvorgang wirksamen Fläche des Umformwerkzeugs erfolgt der Nachbearbeitungsprozess automatisiert, wodurch der Zeitaufwand des Nachbearbeitungsprozesses reduziert werden kann. Durch die Auswertung der Daten der Erfassungsvorrichtung und/oder der Bestimmung der Parameter der Bearbeitungsvorrichtung zur Nachbearbeitung der im Umformvorgang wirksamen Fläche mittels künstlicher Intelligenz können die Bereiche mit einer von einem vordefinierten Wertebereich abweichenden Oberflächenrauheit zuverlässig und schnell ermittelt werden und/oder die zur Nachbearbeitung der wirksamen Fläche erforderlichen Parameter der Bearbeitungsvorrichtung zuverlässig und schnell bestimmt werden.By detecting the areas of a surface roughness deviating from a predefined value range and processing the surface of the forming tool that is effective during the forming process based on this, the post-processing process is automated, which means that the time required for the post-processing process can be reduced. By evaluating the data from the detection device and/or determining the parameters of the processing device for post-processing the surface effective in the forming process using artificial intelligence, the areas with a surface roughness that deviates from a predefined value range can be determined reliably and quickly and/or the areas for post-processing the effective surface Area required parameters of the processing device can be determined quickly and reliably.

Vorzugsweise ist die Erfassungsvorrichtung eine optische Erfassungsvorrichtung. Dadurch kann die Oberflächenrauheit der beim Umformvorgang des Umformwerkzeugs wirksamen Fläche berührungslos und zuverlässig ermittelt werden.Preferably, the detection device is an optical detection device. As a result, the surface roughness of the surface active during the forming process of the forming tool can be determined reliably and without contact.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die optische Erfassungsvorrichtung ein 3D-Laserscanner, wodurch die Oberflächenrauheit der wirksamen Fläche schnell und mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden kann.In a preferred embodiment, the optical detection device is a 3D laser scanner, as a result of which the surface roughness of the effective area can be detected quickly and with a high level of accuracy.

Vorzugsweise ist die Bearbeitungsvorrichtung eine Laservorrichtung. Durch die Laservorrichtung kann die Oberfläche der wirksamen Fläche mit einer hohen Genauigkeit abgetragen werden und dadurch die Oberflächenrauheit zuverlässig auf einen gewünschten Wert angepasst werden.The processing device is preferably a laser device. The surface of the effective area can be removed with a high degree of accuracy by the laser device and This allows the surface roughness to be reliably adjusted to a desired value.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind durch die Nachbearbeitung mittels der Bearbeitungsvorrichtung Bereiche mit einer gezielt erhöhten Oberflächenrauheit und einer definierten Richtung herstellbar. Das Umformwerkzeug weist Bereiche auf, an welchem gezielt eine höhere Oberflächenrauheit in Kombination mit einer definierten Richtung das Nachfließen des Blechs positiv beeinflusst. An diesen Bereichen dient die Nachbearbeitung mittels der Bearbeitungsvorrichtung der Erhöhung der Oberflächenrauheit in eine vordefinierte Richtung.In a preferred embodiment, areas with a specifically increased surface roughness and a defined direction can be produced by the post-processing using the processing device. The forming tool has areas where a higher surface roughness in combination with a defined direction has a positive influence on the subsequent flow of the sheet metal. In these areas, the post-processing using the processing device serves to increase the surface roughness in a predefined direction.

In allen anderen Bereichen dient die Nachbearbeitung mittels der Bearbeitungsvorrichtung der Reduzierung der Oberflächenrauheit, wobei durch die Auswerteinheit die Bereiche mit einer erhöhten Oberflächenrauheit ermittelt werden und die erhöhte Oberflächenrauheit dieser Bereiche durch die Nachbearbeitung mittels der Bearbeitungsvorrichtung reduziert wird.In all other areas, post-processing using the processing device serves to reduce the surface roughness, with the evaluation unit determining the areas with increased surface roughness and the increased surface roughness of these areas being reduced by post-processing using the processing device.

Vorzugsweise ist das Umformwerkzeug ein Tiefziehwerkzeug. Aufgrund der relativ dünnen Blechbauteile, welche mittels des Tiefziehwerkzeugs umgeformt werden, führen insbesondere bei Tiefziehwerkzeugen erhöhte Oberflächenrauheiten an den wirksamen Flächen der Werkzeughälften zu Umformfehlern. Daher ist bei Tiefziehwerkzeugen die Erfassung der Oberflächenrauheit an den wirksamen Flächen und die Nachbearbeitung besonders wichtig.The forming tool is preferably a deep-drawing tool. Due to the relatively thin sheet metal components, which are formed by means of the deep-drawing tool, increased surface roughness on the effective surfaces of the tool halves lead to forming errors, particularly in the case of deep-drawing tools. Therefore, recording the surface roughness on the effective surfaces and post-processing is particularly important for deep-drawing tools.

In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt die Auswertung der Daten der Erfassungsvorrichtung mittels eines auf einem maschinellen Lernen basierenden Auswertmodells, wobei zur Erstellung des Auswertmodells ein Algorithmus mit Trainingsdaten trainiert wird, wobei die Trainingsdaten Daten aus Messungen mit Testbauteilen mit unterschiedlichen Soll-Oberflächenrauheiten und Daten aus Messungen mit Testbauteilen mit unterschiedlichen von den Soll-Oberflächenrauheiten abweichenden Oberflächenrauheiten aufweisen. Auf diese Weise wird der Algorithmus derart trainiert, dass durch das daraus entstehende Auswertmodell aus den durch die Erfassungsvorrichtung erfassten Oberflächenrauheitswerten automatisiert die Bereiche ermittelt werden, welche eine außerhalb eines vordefinierten Wertebereichs, d.h. insbesondere über einem maximalen Oberflächenrauheitsschwellenwert, liegende Oberflächenrauheit aufweisen. Durch den Einsatz von einem derartigen Auswertmodell können die Bereiche, welche eine unerwünschte Oberflächenrauheit aufweisen, zuverlässig ermittelt werden können.In a preferred embodiment, the data from the detection device is evaluated by means of an evaluation model based on machine learning, with an algorithm being trained with training data to create the evaluation model, with the training data being data from measurements with test components with different target surface roughnesses and data from measurements with Test components with different surface roughnesses deviating from the target surface roughness. In this way, the algorithm is trained in such a way that the resulting evaluation model automatically determines the areas from the surface roughness values recorded by the recording device that have a surface roughness outside of a predefined value range, i.e. in particular above a maximum surface roughness threshold value. By using such an evaluation model, the areas that have an undesired surface roughness can be reliably determined.

Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung von Parametern der Bearbeitungsvorrichtung zur Nachbearbeitung der im Umformvorgang wirksamen Fläche mittels eines auf einem maschinellen Lernen basierenden Bearbeitungsmodells, wobei zur Erstellung des Bearbeitungsmodells ein Algorithmus mit Trainingsdaten trainiert wird, wobei die Trainingsdaten Daten aus Messungen mit Testbauteilen mit unterschiedlichen von den Soll-Oberflächenrauheiten abweichenden Oberflächenrauheiten und Daten aus Messungen mit Testbauteilen nach einer Bearbeitung durch die Bearbeitungsvorrichtung mit unterschiedlichen Parametern aufweist. Basierend auf der ermittelten Oberflächenrauheit der nachzubearbeitenden Bereiche können automatisiert und zuverlässig die Parameter der Bearbeitungsvorrichtung, beispielsweise die Leistung oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit, ermittelt werden, welche zur Nachbearbeitung der vorliegenden Oberflächenrauheit erforderlich sind. The parameters of the machining device for post-machining the surface effective in the forming process are preferably determined by means of a machining model based on machine learning, with an algorithm being trained with training data to create the machining model, with the training data being data from measurements with test components that differ from the target Surface roughness deviating surface roughness and data from measurements with test components after processing by the processing device with different parameters. Based on the determined surface roughness of the areas to be reworked, the parameters of the processing device, for example the power or the processing speed, which are required for reworking the existing surface roughness, can be determined automatically and reliably.

Die Erfindung wird außerdem durch ein Verfahren zum Nachbearbeiten eines Umformwerkzeugs mittels eines System nach Anspruch 1 bis 9 gelöst.The invention is also achieved by a method for reworking a forming tool using a system according to claims 1 to 9.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawings.

1 zeigt schematisch ein System zum Nachbearbeiten eines Umformwerkzeugs. 1 shows schematically a system for reworking a forming tool.

Die 1 zeigt schematisch ein System 10 zum Nachbearbeiten eines Umformwerkzeugs, wobei in der Figur lediglich eine der beiden Werkzeughälften 40 des Umformwerkzeugs, d.h. des Tiefziehwerkzeugs, dargestellt ist. Die Werkzeughälfte 40 weist eine im Umformprozess wirksame Fläche 42 auf. Die wirksame Fläche 42 weist einen dreidimensionalen Verlauf auf und ist schalenartig ausgeführt.the 1 1 shows schematically a system 10 for reworking a forming tool, only one of the two tool halves 40 of the forming tool, ie the deep-drawing tool, being shown in the figure. The tool half 40 has a surface 42 that is effective in the forming process. The effective surface 42 has a three-dimensional profile and is designed like a shell.

Das System 10 umfasst eine Erfassungsvorrichtung 14, welche als optische Erfassungsvorrichtung, d.h. als 3D-Laserscanner 16 ausgeführt ist. Der 3D-Laserscanner 16 scannt die wirksame Fläche 42 ab und erfasst eine über die gesamte wirksame Fläche 42 verteilte Oberflächenrauheit. Dabei variiert die Oberflächenrauheit der wirksamen Fläche 42, wobei die Abweichungen der Oberflächenrauheit aus dem Herstellungsvorgang der Werkzeughälfte 40, d.h. insbesondere aus der spanenden Bearbeitung der wirksamen Fläche 42, resultiert.The system 10 includes a detection device 14 which is designed as an optical detection device, i.e. as a 3D laser scanner 16 . The 3D laser scanner 16 scans the effective area 42 and detects a surface roughness distributed over the entire effective area 42 . The surface roughness of the effective surface 42 varies, with the deviations in surface roughness resulting from the manufacturing process of the tool half 40, i.e. in particular from the machining of the effective surface 42 by machining.

Beim Tiefziehvorgang eines Blechbauteils wirkt sich die Oberflächenrauheit der wirksamen Fläche 42 auf die Qualität des tiefgezogenen Blechbauteils aus, wobei Bereiche mit einer zu hohen Oberflächenrauheit eine relativ hohe Reibung zwischen der wirksamen Fläche 42 der Werkzeughälfte 40 und einer mit der wirksamen Fläche 42 in Kontakt befindlichen Fläche des Blechbauteils verursachen. Die erhöhte Reibung führt wiederum zu einem negativen Einfluss auf das Nachfließen des umformenden Blechbauteils und dadurch zu Umformfehlern, insbesondere zu Rissen.During the deep-drawing process of a sheet metal component, the surface roughness of the effective surface 42 affects the quality of the deep-drawn sheet metal component, with areas with excessive surface roughness causing a relatively high level of friction between the effective surface 42 of the tool half 40 and a surface of the sheet metal component in contact with the effective surface 42 . The increased friction in turn leads to a negative influence on the subsequent flow of the forming sheet metal component and thus to forming errors, in particular cracks.

Um derartige Umformfehler zu vermeiden, wird die wirksame Fläche 42 mittels einer Bearbeitungsvorrichtung 30 nachbearbeitet, wobei die Bearbeitungsvorrichtung 30 eine Laservorrichtung 32 ist. Dabei werden ausschließlich die Bereiche der wirksamen Fläche 42 durch die Bearbeitungsvorrichtung 30 nachbearbeitet, welche von einer Auswertvorrichtung 12 aus den Daten der Erfassungsvorrichtung 14 ermittelt wurden. Hierfür weist die Auswertvorrichtung 12 ein Auswertmodul 20 auf, welches über eine Leitung 17 mit der Erfassungsvorrichtung 14 verbunden ist. Alternativ kann das Auswertmodul 20 auch drahtlos mit der Erfassungsvorrichtung 14 verbunden sein. Die Auswertvorrichtung 12 umfasst außerdem ein Ansteuermodul 34 zur Ansteuerung der Bearbeitungsvorrichtung 30, wobei das Ansteuermodul 34 über eine Leitung 33 mit der Bearbeitungsvorrichtung 30 verbunden ist. Weiterhin ist das Ansteuermodul 34 über eine Leitung 35 mit dem Auswertmodul 20 signaltechnisch verbunden, so dass die durch das Auswertmodul 20 ausgewerteten Daten der Erfassungsvorrichtung 14 zur Ansteuerung der Bearbeitungsvorrichtung 30 genutzt werden können.In order to avoid such forming errors, the effective surface 42 is post-processed using a processing device 30 , the processing device 30 being a laser device 32 . Only those areas of the effective surface 42 which were determined by an evaluation device 12 from the data of the detection device 14 are post-processed by the processing device 30 . For this purpose, the evaluation device 12 has an evaluation module 20 which is connected to the detection device 14 via a line 17 . Alternatively, the evaluation module 20 can also be connected wirelessly to the detection device 14 . The evaluation device 12 also includes a control module 34 for controlling the processing device 30 , the control module 34 being connected to the processing device 30 via a line 33 . Furthermore, the control module 34 is connected to the evaluation module 20 via a line 35 so that the data of the detection device 14 evaluated by the evaluation module 20 can be used to control the processing device 30 .

Zur Nachbearbeitung des Bereichs der wirksamen Fläche 42 werden mehrere Parameter der Bearbeitungsvorrichtung 30 basierend auf der Auswertung der Daten der Erfassungsvorrichtung 14 durch das Ansteuermodul 34 bestimmt, wobei die Parameter, beispielsweise die Leistung oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit, für die Nachbearbeitung in Abhängigkeit von den durch die Erfassungsvorrichtung 14 erfassten Oberflächenrauheiten eingestellt werden, wobei die erfassten Oberflächenrauheiten durch die Höhe der einzelnen Erhebungen, die Erstreckungsrichtung der Erhebungen und den Abstand zwischen den einzelnen Erhebungen definiert werden.For the post-processing of the area of the effective surface 42, several parameters of the processing device 30 are determined by the control module 34 based on the evaluation of the data from the detection device 14, the parameters, for example the power or the processing speed, for the post-processing depending on the values determined by the detection device 14 detected surface roughnesses are set, the detected surface roughnesses being defined by the height of the individual elevations, the direction of extent of the elevations and the distance between the individual elevations.

Die Bearbeitung der wirksamen Fläche 42 ist nicht darauf beschränkt, dass ausschließlich Bereiche mit einer zu hohen Oberflächenrauheit nachbearbeitet werden. Es werden durch die Auswertvorrichtung 12 auch Bereiche der wirksamen Fläche 42 ermittelt, an welchen durch die Nachbearbeitung mittels der Bearbeitungsvorrichtung 30 gezielt eine erhöhte Oberflächenrauheit mit einer bestimmten Richtung vorteilhaft ist. Dadurch wird das Nachfließen des Blechbauteils beim Tiefziehvorgang in eine bestimmte Richtung begünstigt.The processing of the effective surface 42 is not limited to the fact that only areas with too high a surface roughness are reworked. The evaluation device 12 also determines areas of the effective surface 42 on which an increased surface roughness with a specific direction is advantageous as a result of the post-processing using the processing device 30 . This encourages the sheet metal component to flow in a certain direction during the deep-drawing process.

Erfindungsgemäß erfolgen die Auswertung der Daten der Erfassungsvorrichtung 14 und die Bestimmung von Parametern der Bearbeitungsvorrichtung 30 zur Nachbearbeitung der im Umformvorgang wirksamen Fläche 42 mittels künstlicher Intelligenz.According to the invention, the evaluation of the data from the detection device 14 and the determination of parameters of the processing device 30 for the post-processing of the surface 42 effective in the forming process are carried out by means of artificial intelligence.

Die Auswertung der Daten der Erfassungsvorrichtung 14 erfolgt mittels eines Auswertmodells. Die Erstellung des Auswertmodells erfolgt durch maschinelles Lernen, wobei ein Algorithmus mit Trainingsdaten, bestehend aus Daten aus Messungen mit Testbauteilen mit unterschiedlichen Soll-Oberflächenrauheiten und Daten aus Messungen mit Testbauteilen mit unterschiedlichen von den Soll-Oberflächenrauheiten abweichenden Oberflächenrauheiten, d.h. nicht zulässigen Oberflächenrauheiten, trainiert wird. Der Algorithmus erlernt durch die Trainingsdaten, wann eine Oberflächenrauheit sich innerhalb definierter Grenzen befindet und wann die Oberflächenrauheit sich außerhalb der definierten Grenzen befindet und erstellt basierend darauf eigenständig das Auswertmodell. Das Auswertmodell ist in dem Auswertmodul 20 implementiert und dient der Erkennung von durch die Bearbeitungsvorrichtung 30 nachzubearbeitenden Bereichen der wirksamen Fläche 42.The data from the detection device 14 is evaluated by means of an evaluation model. The evaluation model is created by machine learning, whereby an algorithm is trained with training data consisting of data from measurements with test components with different target surface roughnesses and data from measurements with test components with different surface roughnesses that deviate from the target surface roughness, i.e. impermissible surface roughnesses . The algorithm uses the training data to learn when a surface roughness is within defined limits and when the surface roughness is outside of the defined limits, and based on this it independently creates the evaluation model. The evaluation model is implemented in evaluation module 20 and is used to identify regions of effective surface 42 that are to be reworked by processing device 30.

Die Bestimmung der Parameter der Bearbeitungsvorrichtung 30 zur Nachbearbeitung der im Umformvorgang wirksamen Fläche 42 erfolgt mittels eines Bearbeitungsmodells, welches ebenfalls auf maschinellem Lernen basiert. Dabei wird zur Erstellung des Bearbeitungsmodells ein Algorithmus mit Trainingsdaten, bestehend aus Daten aus Messungen mit Testbauteilen mit unterschiedlichen von den Soll-Oberflächenrauheiten abweichenden Oberflächenrauheiten und Daten aus Messung mit Testbauteilen nach einer Bearbeitung durch die Bearbeitungsvorrichtung 30 mit unterschiedlichen Parametern, trainiert. Der Algorithmus erlernt durch die Trainingsdaten, wie die Parameter gewählt werden müssen, um Bereiche mit unterschiedlichen außerhalb von vordefinierten Grenzen vorliegende Oberflächenrauheit derart zu bearbeiten, dass die Oberflächenrauheit der Bereich innerhalb der Grenzen liegen. Das Auswertmodell ist in dem Auswertmodul 20 implementiert.The parameters of the processing device 30 for the post-processing of the surface 42 effective in the forming process are determined by means of a processing model, which is also based on machine learning. To create the processing model, an algorithm is trained with training data consisting of data from measurements with test components with surface roughnesses that differ from the target surface roughness and data from measurements with test components after processing by the processing device 30 with different parameters. The algorithm learns from the training data how to choose the parameters to process areas with different surface roughness outside predefined limits such that the surface roughness of the area is within the limits. The evaluation model is implemented in the evaluation module 20 .

Es sind auch andere konstruktive Ausführungsformen als die beschriebenen Ausführungsformen möglich, die in den Schutzbereich des Hauptanspruchs fallen.Other constructive embodiments than the described embodiments are also possible, which fall within the scope of the main claim.

Claims (10)

System zum Nachbearbeiten eines Umformwerkzeugs, mit einer Erfassungsvorrichtung (14) zum Erfassen der Oberflächenrauheit einer im Umformvorgang wirksamen Fläche (42) des Umformwerkzeugs, einer Auswertvorrichtung (12) zur Auswertung der Daten der Erfassungsvorrichtung (14), wobei die Auswertvorrichtung (12) derart ausgeführt ist, dass Bereiche mit einer von einem vordefinierten Wertebereich abweichenden Oberflächenrauheit ermittelbar sind, und einer Bearbeitungsvorrichtung (30) zur Nachbearbeitung der im Umformvorgang wirksame Fläche (42) basierend auf der Auswertung der Auswertvorrichtung (12), wobei die Auswertung der Daten der Erfassungsvorrichtung (14) und/oder die Bestimmung von Parametern der Bearbeitungsvorrichtung (30) zur Nachbearbeitung der im Umformvorgang wirksamen Fläche (42) mittels künstlicher Intelligenz erfolgen.System for reworking a forming tool, with a detection device (14) for detecting the surface roughness of a operative in the forming process Same surface (42) of the forming tool, an evaluation device (12) for evaluating the data from the detection device (14), the evaluation device (12) being designed in such a way that areas with a surface roughness deviating from a predefined value range can be determined, and a processing device ( 30) for post-processing of the surface (42) effective in the forming process based on the evaluation of the evaluation device (12), the evaluation of the data from the detection device (14) and/or the determination of parameters of the processing device (30) for post-processing of the effective in the forming process Area (42) by means of artificial intelligence. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (14) eine optische Erfassungsvorrichtung ist.system after claim 1 , characterized in that the detection device (14) is an optical detection device. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erfassungsvorrichtung ein 3D-Laserscanner (16) ist.system after claim 2 , characterized in that the optical detection device is a 3D laser scanner (16). System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsvorrichtung (30) eine Laservorrichtung (32) ist.System according to one of the preceding claims, characterized in that the processing device (30) is a laser device (32). System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Nachbearbeitung mittels der Bearbeitungsvorrichtung (30) Bereiche mit einer gezielt erhöhten Oberflächenrauheit und einer definierten Richtung herstellbar sind.System according to one of the preceding claims, characterized in that areas with a specifically increased surface roughness and a defined direction can be produced by the post-processing using the processing device (30). System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Auswerteinheit (12) Bereich mit einer erhöhten Oberflächenrauheit ermittelbar sind und die erhöhte Oberflächenrauheit dieser Bereiche mittels der Bearbeitungsvorrichtung (30) reduzierbar sind.System according to one of the preceding claims, characterized in that areas with increased surface roughness can be determined by the evaluation unit (12) and the increased surface roughness of these areas can be reduced by means of the processing device (30). System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug ein Tiefziehwerkzeug ist.System according to one of the preceding claims, characterized in that the forming tool is a deep-drawing tool. System nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Daten der Erfassungsvorrichtung (14) mittels eines auf maschinelles Lernen basierenden Auswertmodell erfolgt, wobei zur Erstellung des Auswertmodells ein Algorithmus mit Trainingsdaten trainiert wird, wobei die Trainingsdaten Daten aus Messungen mit Testbauteile mit unterschiedlichen Soll-Oberflächenrauheit und Daten aus Messungen mit Testbauteilen mit unterschiedlichen von den Soll-Oberflächenrauheiten abweichenden Oberflächenrauheiten aufweisen.System according to one of the preceding claims, characterized in that the data from the detection device (14) is evaluated by means of an evaluation model based on machine learning, with an algorithm being trained with training data to create the evaluation model, with the training data including data from measurements with test components different target surface roughness and data from measurements with test components with different surface roughnesses deviating from the target surface roughness. System nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung von Parametern der Bearbeitungsvorrichtung (30) zur Nachbearbeitung der im Umformvorgang wirksamen Fläche (42) mittels eines auf maschinelles Lernen basierenden Bearbeitungsmodell erfolgt, wobei zur Erstellung des Bearbeitungsmodells ein Algorithmus mit Trainingsdaten trainiert wird, wobei die Trainingsdaten Daten aus Messungen mit Testbauteilen mit unterschiedlichen von den Soll-Oberflächenrauheiten abweichenden Oberflächenrauheiten und Daten aus Messungen mit Testbauteilen nach einer Bearbeitung durch die Bearbeitungsvorrichtung (30) mit unterschiedlichen Parametern aufweist.System according to one of the preceding claims, characterized in that the parameters of the processing device (30) for post-processing the surface (42) effective in the forming process are determined by means of a processing model based on machine learning, an algorithm being trained with training data to create the processing model , wherein the training data has data from measurements with test components with surface roughnesses that differ from the target surface roughness and data from measurements with test components after processing by the processing device (30) with different parameters. Verfahren zum Nachbearbeiten eines Umformwerkzeugs mittels eines Systems (10) nach Anspruch 1 bis 9.Method for post-processing a forming tool using a system (10). claim 1 until 9 .
DE102021119106.8A 2021-07-23 2021-07-23 System for finishing a forming tool and method for finishing a forming tool Pending DE102021119106A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021119106.8A DE102021119106A1 (en) 2021-07-23 2021-07-23 System for finishing a forming tool and method for finishing a forming tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021119106.8A DE102021119106A1 (en) 2021-07-23 2021-07-23 System for finishing a forming tool and method for finishing a forming tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021119106A1 true DE102021119106A1 (en) 2023-01-26

Family

ID=84784656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021119106.8A Pending DE102021119106A1 (en) 2021-07-23 2021-07-23 System for finishing a forming tool and method for finishing a forming tool

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021119106A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10315218A1 (en) 2003-04-01 2004-10-14 Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh Fine processing of workpiece surface involves regulating at least one parameter describing surface quality by varying influencing parameter(s) using defined function if maximum deviation exceeded
DE102017219207A1 (en) 2017-10-26 2019-05-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for surface treatment and method for producing a molded component

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10315218A1 (en) 2003-04-01 2004-10-14 Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh Fine processing of workpiece surface involves regulating at least one parameter describing surface quality by varying influencing parameter(s) using defined function if maximum deviation exceeded
DE102017219207A1 (en) 2017-10-26 2019-05-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for surface treatment and method for producing a molded component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016108498B4 (en) WORKING SYSTEM FOR ADJUSTING THE SPEED OF A MACHINING TOOL AND THE FEEDING SPEED OF A WORKPIECE
DE102006051556A1 (en) Process for structuring solar modules and structuring device
EP2993541A1 (en) Process for the evaluation of the quality of a component which is realized by an additiv manufacturing process
EP3541544B1 (en) Method for operating a bending machine
DE102007008699A1 (en) Quality control method for manufacturing of part from workpiece, involves analyzing error images, qualitatively evaluating deviations under allocation of causes, and eliminating respective cause
EP3070674A1 (en) Method and device of judging quality of a component that is produced by means of an additive manufacturing process
DE102015013607A1 (en) Component measuring system with wavelength filtering
EP1157313A1 (en) Method for determining the deviations in the geometric measurements and/or the position of an object from defined desired values of said geometric dimensions and/or position of the object
DE102016004185B4 (en) Numerical control with control of an intervention between tool and workpiece
DE112019007889T5 (en) MACHINING PROGRAM CONVERSION DEVICE, NUMERICAL CONTROL DEVICE AND MACHINING PROGRAM CONVERSION METHOD
DE102020108680B4 (en) Method and arrangement for the surface treatment of a workpiece
DE102021119106A1 (en) System for finishing a forming tool and method for finishing a forming tool
EP3631387B1 (en) Method for determining material properties of a workpiece by audio analysis of workpiece machining, and punching machine and computer program product
DE102009039540A1 (en) processing methods
WO2019210895A1 (en) Detecting the load on a machined workpiece based on a simulation
DE102018214307A1 (en) System and method for quality inspection in the manufacture of individual parts
DE102021117714A1 (en) Automatic seam detection for a welding process
EP2808843B1 (en) Method of parameterisation of an image processing system for the monitoring of a machine tool
EP2683503B1 (en) Method and device for angle-precise edging or bending of sheet metal plates
EP2447734B1 (en) Method for generating data and aligning an environment sensor of a motor vehicle
AT518560A1 (en) Bending beam for a folding machine
WO2018158354A1 (en) Method for operating a production machine or machine tool, production machine or machine tool operating according to the method and computer program as implementation of the method
DE102019105061A1 (en) Method for measuring the surface of workpieces
DE102016205944A1 (en) Method and device for detecting the presence of a foreign body
DE112011100452T5 (en) Method and system for bending by means of bending press

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication