DE102022131427A1 - Method and device for detecting a trailing edge on a sheet metal part after a deep-drawing process - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlers bei einem Blechteil (10) nach einem Tiefziehvorgang, wobei für eine Messposition (71) vor Beginn des Tiefziehvorgangs für das von einem Tiefziehwerkzeug (2) fixierte Blechteil (10) eine Ausgangsposition (21) eines Ziehrandeinzugs (20) ermittelt wird, mit Beginn des Tiefziehvorgangs bis zum Ende des Tiefziehvorgangs kontinuierlich der Ziehrandeinzug (20) in Bezug zu der Ausgangsposition (21) des Ziehrandeinzugs (20) ermittelt und als Ist-Kurve erfasst wird, nach dem Ende des Tiefziehvorgangs die erfasste Ist-Kurve ausgewertet wird, bei dem Auswerten der Ist-Kurve eine Steigung der Ist-Kurve ermittelt wird, geprüft wird, ob die ermittelte Steigung von einer Soll-Steigung einer vorgegebenen Soll-Kurve abweicht, und bei einer erkannten Abweichung der ermittelten Steigung von der Soll-Steigung um einen vorgegebenen Toleranzwert auf eine Bildung einer Nachlaufkante als Fehler bei dem Blechteil (10) erkannt wird.Ferner betrifft die Erfindung eine Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung (6), die zur Ausführung eines vorstehenden Verfahrens ausgebildet ist, ein Tiefziehwerkzeug (2) mit einer solchen Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung (6) und eine Ziehpresse (1) mit einem solchen Tiefziehwerkzeug (2).The present invention relates to a method for detecting a fault in a sheet metal part (10) after a deep-drawing process, wherein a starting position (21) of a drawing edge indentation (20) is determined for a measuring position (71) before the start of the deep-drawing process for the sheet metal part (10) fixed by a deep-drawing tool (2), from the start of the deep-drawing process until the end of the deep-drawing process the drawing edge indentation (20) is continuously determined in relation to the starting position (21) of the drawing edge indentation (20) and recorded as an actual curve, after the end of the deep-drawing process the recorded actual curve is evaluated, during the evaluation of the actual curve a slope of the actual curve is determined, it is checked whether the determined slope deviates from a target slope of a predetermined target curve, and if a deviation of the determined slope from the target slope by a predetermined tolerance value is detected, the formation of a trailing edge is detected as a fault in the sheet metal part (10). The invention further relates to a trailing edge determination device (6) which is designed to carry out an above method, a deep-drawing tool (2) with such a trailing edge determination device (6) and a drawing press (1) with such a deep-drawing tool (2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlers bei einem Blechteil nach einem Tiefziehvorgang, wobei für wenigstens eine Messposition vor Beginn des Tiefziehvorgangs für das von einem Tiefziehwerkzeug fixierte Blechteil eine Ausgangsposition eines Ziehrandeinzugs ermittelt wird, mit Beginn des Tiefziehvorgangs bis zum Ende des Tiefziehvorgangs kontinuierlich der Ziehrandeinzug in Bezug zu der Ausgangsposition des Ziehrandeinzugs ermittelt und als Ist-Kurve erfasst wird, und nach dem Ende des Tiefziehvorgangs die erfasste Ist-Kurve ausgewertet wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Fehlers bei einem Blechteil nach einem Tiefziehvorgang umfassend eine Sensoreinheit und eine Recheneinheit, wobei die Sensoreinheit zur Erfassung eines Ziehrandeinzugs ausgebildet ist, und wobei die Recheneinheit zur Speicherung von von der Sensoreinheit erfassten Ziehrandeinzügen und zur Verarbeitung der gespeicherten Ziehrandeinzüge ausgebildet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Tiefziehwerkzeug mit einer Vorrichtung zur Ermittlung eines Fehlers bei einem Blechteil nach einem Tiefziehvorgang.The invention relates to a method for detecting a fault in a sheet metal part after a deep-drawing process, wherein a starting position of a drawing edge indentation is determined for at least one measuring position before the start of the deep-drawing process for the sheet metal part fixed by a deep-drawing tool, from the start of the deep-drawing process until the end of the deep-drawing process the drawing edge indentation is continuously determined in relation to the starting position of the drawing edge indentation and recorded as an actual curve, and after the end of the deep-drawing process the recorded actual curve is evaluated. Furthermore, the invention relates to a device for detecting a fault in a sheet metal part after a deep-drawing process comprising a sensor unit and a computing unit, wherein the sensor unit is designed to detect a drawing edge indentation, and wherein the computing unit is designed to store drawing edge indentations detected by the sensor unit and to process the stored drawing edge indentations. Furthermore, the invention relates to a deep-drawing tool with a device for detecting a fault in a sheet metal part after a deep-drawing process.
Im Stand der Technik ist bekannt, den Ziehrandeinzug, auch Blecheinlauf genannt, zu erfassen, um fehlerhafte Blechformteile, insbesondere Reißer oder Falten, zu erkennen. In der
Darüber hinaus ist aus der
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Nachlaufkanten nach einem Tiefziehvorgang mit hoher Zuverlässigkeit und möglichst aufwandsarm zu erkennen, insbesondere bei Karosserieblechteilen für die Außenhaut einer Fahrzeugkarosserie mit langgezogenen durchgängigen Designkanten.Against this background, it is an object of the present invention to detect trailing edges after a deep-drawing process with high reliability and with as little effort as possible, especially in the case of sheet metal body parts for the outer skin of a vehicle body with elongated, continuous design edges.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlers bei einem Blechteil nach einem Tiefziehvorgang gemäß Anspruch 1, sowie eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Fehlers bei einem Blechteil nach einem Tiefziehvorgang, ein Tiefziehwerkzeug und eine Tiefziehpresse gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sowie in den Figuren dargestellt.To solve this problem, a method for detecting a defect in a sheet metal part after a deep-drawing process according to
Die vorgeschlagene Lösung sieht ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlers bei einem Blechteil nach einem Tiefziehvorgang vor, wobei für wenigstens eine Messposition, also insbesondere für genau eine Messposition oder insbesondere für jeweils eine Messposition aus einer Mehrzahl von Messpositionen, vor Beginn des Tiefziehvorgangs für das von einem Tiefziehwerkzeug fixierte Blechteil eine Ausgangsposition eines Ziehrandeinzugs ermittelt wird, mit Beginn des Tiefziehvorgangs bis zum Ende des Tiefziehvorgangs kontinuierlich der Ziehrandeinzug in Bezug zu der Ausgangsposition des Ziehrandeinzugs ermittelt und als Ist-Kurve erfasst wird, nach dem Ende des Tiefziehvorgangs die erfasste Ist-Kurve ausgewertet wird, bei dem Auswerten der Ist-Kurve eine Steigung der Ist-Kurve ermittelt wird, insbesondere an vorgegebenen Punkten jeweils eine Steigung der Ist-Kurve ermittelt wird, geprüft wird, ob die ermittelte Steigung von einer Soll-Steigung einer vorgegebenen Soll-Kurve abweicht, und bei einer erkannten Abweichung der ermittelten Steigung von der Soll-Steigung um einen vorgegebenen Toleranzwert auf eine Bildung einer Nachlaufkante als Fehler bei dem Blechteil erkannt wird. Das Verfahren ist dabei insbesondere zur Prüfung von tiefgezogenen Karosserieblechteilen vorgesehen, die Teile der Außenhaut eines Automobils bilden sollen und an die insofern besonders hohe Anforderungen an die Oberflächenreinheit gestellt werden, wobei mit dem vorgeschlagenen Verfahren vorteilhafterweise eine hohe Detektionsrate von Schlechtteilen ermöglicht ist. Darüber hinaus ist das Verfahren insbesondere zur Erkennung von Nachlaufkanten bei einem Einsatz von Designkantenstempeln vorgesehen, die zu einer langgezogenen, insbesondere einer langgezogenen und unterbrechungsfreien Kantenbildung bei der Umformung des Werkstücks führen, und insbesondere nur einen konvexen Kontaktradius ausbilden. Dagegen bleiben Nachlaufkanten, die sich an Rändern eines Werkstücks beim Tiefziehen bilden, vorteilhafterweise von der Erkennung ausgenommen, weil diese Nachlaufkanten an den Rändern kaum vermeidbar sind und zudem als wenig störend wahrgenommen werden. Diese Nachlaufkanten an den Rändern sind daher nicht gemeint, wenn bei der Beschreibung der Erfindung von Nachlaufkanten die Rede ist, es sei denn, es wird explizit auf die Nachlaufkanten an den Rändern Bezug genommen.The proposed solution provides a method for detecting a defect in a sheet metal part after a deep-drawing process, wherein for at least one measuring position, i.e. in particular for exactly one measuring position or in particular for one measuring position from a plurality of Measuring positions, before the start of the deep-drawing process for the sheet metal part fixed by a deep-drawing tool, a starting position of a drawing edge indentation is determined, from the start of the deep-drawing process until the end of the deep-drawing process, the drawing edge indentation is continuously determined in relation to the starting position of the drawing edge indentation and recorded as an actual curve, after the end of the deep-drawing process, the recorded actual curve is evaluated, when evaluating the actual curve, a slope of the actual curve is determined, in particular a slope of the actual curve is determined at predetermined points, it is checked whether the determined slope deviates from a target slope of a predetermined target curve, and if a deviation of the determined slope from the target slope by a predetermined tolerance value is detected, the formation of a trailing edge is recognized as a defect in the sheet metal part. The method is intended in particular for testing deep-drawn bodywork sheet metal parts that are intended to form parts of the outer skin of an automobile and which therefore have particularly high requirements for surface cleanliness, whereby the proposed method advantageously enables a high detection rate of bad parts. In addition, the method is intended in particular for detecting trailing edges when using design edge stamps that lead to an elongated, in particular an elongated and uninterrupted edge formation when the workpiece is formed, and in particular only form a convex contact radius. In contrast, trailing edges that form on the edges of a workpiece during deep drawing are advantageously excluded from detection because these trailing edges on the edges are hardly avoidable and are also perceived as not very disturbing. These trailing edges on the edges are therefore not meant when trailing edges are mentioned in the description of the invention, unless explicit reference is made to the trailing edges on the edges.
Die wenigstens eine Messposition wird vorteilhafterweise durch die Anordnung einer Sensoreinheit, mit der der Ziehrandeinzug erfasst wird, festgelegt. Hierzu werden vorteilhafterweise im Stand der Technik bekannte Sensoreinheiten genutzt, insbesondere optisch arbeitende Sensoreinheiten. Die Sensoreinheiten werden vorteilhafterweise derart angeordnet, dass eine Messrichtung zur Messung des Ziehrandeinzugs vorzugsweise vertikal zur der Stempelkante des Tiefziehwerkzeugs ausgerichtet sind. Sind mehrere Messpositionen und somit mehrere Sensoreinheiten vorgesehen, so liegen die Messpositionen vorteilhafterweise auf einer gemeinsamen Linie parallel zu der Stempelkante des Tiefziehwerkzeugs und/oder es werden einander gegenüberliegende Messpositionen festgelegt, sodass das Werkstück zwischen den Sensoreinheiten angeordnet ist, wobei die Messrichtung der Sensoren vorteilhafterweise jeweils vertikal zu der Hauptkante des Stempels des Tiefziehwerkzeugs ausgerichtet ist.The at least one measuring position is advantageously determined by the arrangement of a sensor unit with which the drawing edge indentation is detected. Sensor units known in the prior art are advantageously used for this purpose, in particular optically operating sensor units. The sensor units are advantageously arranged in such a way that a measuring direction for measuring the drawing edge indentation is preferably aligned vertically to the punch edge of the deep-drawing tool. If several measuring positions and thus several sensor units are provided, the measuring positions are advantageously located on a common line parallel to the punch edge of the deep-drawing tool and/or opposite measuring positions are determined so that the workpiece is arranged between the sensor units, wherein the measuring direction of the sensors is advantageously aligned vertically to the main edge of the punch of the deep-drawing tool.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird die Ist-Kurve vorteilhafterweise aus einer Mehrzahl von erfassten Werten für den Ziehrandeinzug gebildet. Insbesondere ist hierfür eine entsprechend ausgebildete Recheneinheit vorgesehen. Vorteilhafterweise wird die Ist-Kurve dabei nicht einfach aus den erfassten Werten für den Ziehrandeinzug zusammengesetzt, sondern es wird vorteilhafterweise eine Glättung dieser Werte vorgenommen. Hierfür können insbesondere entsprechend ausgebildete Filter eingesetzt werden. Weiter ist es vorteilhaft, zumindest zwei Messpositionen festzulegen, sodass sich vorteilhafterweise durch Zusammenführung der erfassten Werte für den Ziehrandeinzug die Ist-Kurve mit höherer Genauigkeit gebildet werden kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass für eine Messposition für einen Tiefziehvorgang zwischen 35 und 100 Messwerte, insbesondere 50 bis 85 Messwerte, erfasst werden. Die Anzahl der Messwerte ist vorteilhafterweise anpassbar, insbesondere auch in Abhängigkeit von dem absoluten Wert des gesamten Ziehrandeinzugs von Beginn bis Ende des Tiefziehvorgangs, wobei die Anzahl der Werte vorteilhafterweise umso größer festgelegt wird, je größer der gesamte Ziehrandeinzug ist.In the proposed method, the actual curve is advantageously formed from a plurality of recorded values for the drawing edge indentation. In particular, a correspondingly designed computing unit is provided for this purpose. Advantageously, the actual curve is not simply composed of the recorded values for the drawing edge indentation, but rather these values are advantageously smoothed. In particular, appropriately designed filters can be used for this purpose. It is also advantageous to define at least two measuring positions so that the actual curve can advantageously be formed with greater accuracy by combining the recorded values for the drawing edge indentation. In particular, it is provided that between 35 and 100 measured values, in particular 50 to 85 measured values, are recorded for a measuring position for a deep-drawing process. The number of measured values is advantageously adjustable, in particular also depending on the absolute value of the entire drawing edge indentation from the beginning to the end of the deep-drawing process, with the number of values advantageously being set to be greater the larger the entire drawing edge indentation is.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Soll-Kurve experimentell aus einer Vielzahl von erfassten Ist-Kurven gebildet wird, die für ein Gutteil, also einem tiefgezogenen Blechteil ohne Nachlaufkanten, erfasst wurden. Insbesondere kann die Soll-Kurve dabei als Regressionskurve aus der Vielzahl von Ist-Kurven gebildet werden. Als Ausgestaltungsvariante kann auch vorgesehen sein, die Soll-Kurve durch simulierte oder durch zu erwartende Werte vorzugeben. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Soll-Kurve beim wiederholten Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens unter Berücksichtigung des Ergebnisses der Fehlererkennung bei einem Tiefziehvorgang und der erfassten Ist-Kurve zu diesem Tiefziehvorgang weiter angepasst, insbesondere im Sinne einer selbstlernenden Anpassung. Auch die Toleranzwerte für die Steigung können vorteilhafterweise gelernt werden. Gemäß einer Ausgestaltungsvariante können die Toleranzwerte auch mit Null festgelegt werden. Insbesondere kann aber auch eine relative Abweichung von der Steigung der Soll-Kurve, insbesondere eine Abweichung von bis zu 10 % als Abweichung von der Steigung der Soll-Kurve, als Toleranzwert festgelegt werden.According to an advantageous embodiment, it is provided that the target curve is formed experimentally from a large number of recorded actual curves that were recorded for a good part, i.e. a deep-drawn sheet metal part without trailing edges. In particular, the target curve can be formed as a regression curve from the large number of actual curves. As a variant, it can also be provided that the target curve is specified by simulated or expected values. In a further advantageous embodiment, the target curve is further adapted when the proposed method is repeatedly carried out, taking into account the result of the error detection during a deep-drawing process and the recorded actual curve for this deep-drawing process, in particular in the sense of a self-learning adaptation. The tolerance values for the slope can also advantageously be learned. According to a variant, the tolerance values can also be set to zero. In particular, however, a relative deviation from the slope of the target curve, in particular a deviation of up to 10% as a deviation from the slope of the target curve, can also be set as a tolerance value.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass eine Hüllkurve für eine Soll-Kurvenschar vorgegeben wird. Die Hüllkurve ist dabei insbesondere ein Band, das durch eine obere Begrenzungskurve und eine untere Begrenzungskurve gebildet wird. Die Hüllkurve wird dabei vorteilhafterweise so festgelegt, dass alle Soll-Kurven, also insbesondere alle erfassten Ist-Kurven, die einem nachlaufkantenfreien Blechteil zuzuordnen sind, in der Hüllkurve liegen. Diese Vielzahl an Soll-Kurven bildet vorteilhafterweise die Soll-Kurvenschar. Vorteilhafterweise wird bei dem Auswerten der erfassten Ist-Kurve zusätzlich geprüft, ob die Ist-Kurve zumindest teilweise außerhalb der Hüllkurve liegt.A further advantageous embodiment of the method provides that an envelope curve is specified for a target group of curves. The envelope curve is in particular a band that is formed by an upper limiting curve and a lower limiting curve. The envelope curve is advantageously defined in such a way that all target curves, i.e. in particular all recorded actual curves that can be assigned to a sheet metal part without trailing edges, lie in the envelope curve. This large number of target curves advantageously forms the target curve family. When evaluating the recorded actual curve, it is advantageously also checked whether the actual curve lies at least partially outside the envelope curve.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens wird bei dem Auswerten zuerst geprüft, ob die Ist-Kurve zumindest teilweise außerhalb der Hüllkurve liegt, und dann, wenn die Ist-Kurve zumindest teilweise außerhalb der Hüllkurve liegt, die Steigung der Ist-Kurve ermittelt. Weiter wird dann geprüft, ob die ermittelte Steigung von einer Soll-Steigung einer vorgegebenen Soll-Kurve abweicht. Bei einer erkannten Abweichung der ermittelten Steigung von der Soll-Steigung um einen vorgegebenen Toleranzwert wird dann auf eine Bildung einer Nachlaufkante als Fehler bei dem Blechteil erkannt. Insofern sieht ein vorgeschlagenes Verfahren zum Erkennen eines Fehlers bei einem Blechteil nach einem Tiefziehvorgang vorteilhafterweise vor, dass für wenigstens eine Messposition vor Beginn des Tiefziehvorgangs für das von einem Tiefziehwerkzeug fixierte Blechteil eine Ausgangsposition eines Ziehrandeinzugs ermittelt wird, mit Beginn des Tiefziehvorgangs bis zum Ende des Tiefziehvorgangs kontinuierlich der Ziehrandeinzug in Bezug zu der Ausgangsposition des Ziehrandeinzugs ermittelt und als Ist-Kurve erfasst wird, nach dem Ende des Tiefziehvorgangs die erfasste Ist-Kurve ausgewertet wird, eine Hüllkurve für eine Soll-Kurvenschar vorgegeben wird, wobei beim Auswerten der Ist-Kurve geprüft wird, ob die Ist-Kurve zumindest teilweise außerhalb der Hüllkurve liegt, wenn die Ist-Kurve zumindest teilweise außerhalb der Hüllkurve liegt, eine Steigung der Ist-Kurve ermittelt wird, insbesondere eine Steigung der Ist-Kurve an vorgegebenen Punkten der Ist-Kurve ermittelt wird, weiter geprüft wird, ob die ermittelte Steigung von einer Soll-Steigung einer vorgegebenen Soll-Kurve abweicht, und bei einer erkannten Abweichung der ermittelten Steigung von der Soll-Steigung um einen vorgegebenen Toleranzwert auf eine Bildung einer Nachlaufkante als Fehler bei dem Blechteil erkannt wird. Es hat sich gezeigt, dass mit hoher Zuverlässigkeit auf die Bildung einer Nachlaufkante bei einem Tiefziehvorgang erkannt wird, wenn sowohl geprüft wird, ob die erfasste Ist-Kurve zumindest teilweise außerhalb der Hüllkurve liegt und zusätzlich ob die Steigung der erfassten Ist-Kurve um einen vorgegebenen Toleranzwert von der Steigung der festgelegten Soll-Kurve abweicht. Vorteilhafterweise wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung nur dann auf die Bildung der Nachlaufkante als Fehler bei dem Blechteil erkannt, wenn neben der erkannten Abweichung der ermittelten Steigung von der Soll-Steigung zusätzlich erkannt wird, dass die Ist-Kurve zumindest teilweise außerhalb der Hüllkurve liegt, beziehungsweise wenn neben einer Erkennung, dass die Ist-Kurve zumindest teilweise außerhalb der Hüllkurve liegt, zusätzlich erkannt wird, dass die ermittelte Steigung von der Soll-Steigung abweicht.According to a further advantageous embodiment of the method, during the evaluation it is first checked whether the actual curve lies at least partially outside the envelope curve, and then, if the actual curve lies at least partially outside the envelope curve, the slope of the actual curve is determined. It is then further checked whether the determined slope deviates from a target slope of a predetermined target curve. If a deviation of the determined slope from the target slope by a predetermined tolerance value is detected, the formation of a trailing edge is then recognized as a defect in the sheet metal part. In this respect, a proposed method for detecting a defect in a sheet metal part after a deep-drawing process advantageously provides that for at least one measuring position before the start of the deep-drawing process for the sheet metal part fixed by a deep-drawing tool, a starting position of a drawing edge indentation is determined, from the start of the deep-drawing process until the end of the deep-drawing process the drawing edge indentation is continuously determined in relation to the starting position of the drawing edge indentation and recorded as an actual curve, after the end of the deep-drawing process the recorded actual curve is evaluated, an envelope curve is specified for a set of target curves, wherein when evaluating the actual curve it is checked whether the actual curve lies at least partially outside the envelope curve, if the actual curve lies at least partially outside the envelope curve, a slope of the actual curve is determined, in particular a slope of the actual curve is determined at predetermined points of the actual curve, it is further checked whether the determined slope deviates from a target slope of a predetermined target curve deviates, and if the determined gradient deviates from the target gradient by a predetermined tolerance value, the formation of a trailing edge is detected as a defect in the sheet metal part. It has been shown that the formation of a trailing edge during a deep-drawing process can be detected with a high degree of reliability if it is checked whether the recorded actual curve lies at least partially outside the envelope curve and also whether the gradient of the recorded actual curve deviates by a predetermined tolerance value from the gradient of the specified target curve. Advantageously, according to a further embodiment, the formation of the trailing edge is only detected as a defect in the sheet metal part if, in addition to the detected deviation of the determined gradient from the target gradient, it is also detected that the actual curve lies at least partially outside the envelope curve, or if, in addition to detecting that the actual curve lies at least partially outside the envelope curve, it is also detected that the determined gradient deviates from the target gradient.
Besonders vorteilhaft ist das Verfahren zudem ausgebildet zu erkennen, in welche Richtung sich eine Nachlaufkante ausgebildet hat. Dabei wird insbesondere von einem langgestreckten Designkantenstempel eines Tiefziehwerkzeugs ausgegangen, wobei sich links oder rechts von der Erstreckungsrichtung des Stempels eine Nachlaufkante bilden kann. So ist insbesondere vorgesehen, dass auf eine Nachlaufkante ausgehend von der Messposition in Messrichtung erkannt wird, wenn die Ist-Kurve die Hüllkurve überschreitet. Die Messrichtung geht dabei ausgehend von der Messposition in die Zieheinzugsrichtung. Ist die Messposition beispielsweise rechts einer Längserstreckungsrichtung eines Designkantenstempels, so weist die Messrichtung nach links. Ist die Messposition hingegen links einer Längserstreckungsrichtung eines Designkantenstempels, so weist die Messrichtung nach rechts. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird auf eine Nachlaufkante ausgehend von der Messposition entgegen der Messrichtung erkannt, wenn die Ist-Kurve die Hüllkurve unterschreitet. Weiter vorteilhaft wird auf eine Nachlaufkante ausgehend von der Messposition in Messrichtung erkannt, wenn die ermittelte Abweichung der Steigung von der Soll-Steigung wenigstens um den Toleranzwert größer ist. Auf eine Nachlaufkante ausgehend von der Messposition entgegen der Messrichtung wird vorteilhafterweise erkannt, wenn die ermittelte Abweichung der Steigung von der Soll-Steigung wenigstens um den Toleranzwert kleiner ist.The method is also particularly advantageously designed to recognize the direction in which a trailing edge has formed. In particular, an elongated design edge stamp of a deep-drawing tool is used as the starting point, whereby a trailing edge can form to the left or right of the direction of extension of the stamp. In particular, it is provided that a trailing edge is recognized starting from the measuring position in the measuring direction if the actual curve exceeds the envelope curve. The measuring direction starts from the measuring position and goes in the drawing direction. If, for example, the measuring position is to the right of a longitudinal extension direction of a design edge stamp, the measuring direction points to the left. If, on the other hand, the measuring position is to the left of a longitudinal extension direction of a design edge stamp, the measuring direction points to the right. According to a further advantageous embodiment, a trailing edge is recognized starting from the measuring position against the measuring direction if the actual curve falls below the envelope curve. It is also advantageous to detect a trailing edge starting from the measuring position in the measuring direction if the determined deviation of the gradient from the target gradient is at least greater by the tolerance value. It is advantageous to detect a trailing edge starting from the measuring position against the measuring direction if the determined deviation of the gradient from the target gradient is at least smaller by the tolerance value.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht paarweise einander gegenüberliegende Messpositionen, insbesondere zwei einander gegenüberliegende Messpositionen, als die wenigstens eine Messposition vor, insbesondere derart, dass eine Messposition links und die weitere Messposition rechts einer Längserstreckungsrichtung eines Designkantenstempels eines Tiefziehwerkzeugs angeordnet ist, weiter insbesondere mittig in Bezug auf den Designkantenstempel. Vorteilhafterweise wird das Messergebnis von der einen Messposition zur Validierung des Messergebnisses von der der zweiten Messposition verwendet, insbesondere beim Anlernen der Soll-Kurve. Vorteilhafterweise wird hierdurch die Quote der zutreffend als fehlerhaft erkannten Blechteile weiter erhöht. Für die spätere Erkennung und Aussortierung von Blechteilen mit Nachlaufkante ist insbesondere vorgesehen, dass es ausreichend ist, wenn von einer Messposition eine Erkennung als fehlerhaft erfolgt ist. In solchen seltenen Fällen, kann beispielsweise noch eine weitere Kontrolle nachgelagert sein, beispielsweise eine optische Kontrolle durch ein Fachpersonal, um die Bewertung als Gutteil oder Schlechtteil vorzunehmen. Das Ergebnis wird dann vorteilhafterweise wiederum für das Anpassen der Soll-Kurve und/oder der Hüllkurve verwendet. Sind mehrere Messpositionen nebeneinander vorgesehen, insbesondere auf einer Seite in Bezug auf eine Längserstreckungsrichtung eines Stempels eines Tiefziehwerkzeugs, so sind die Messpositionen vorteilhafterweise auf einer gemeinsamen Linie angeordnet, die sich vorteilhafterweise parallel zur Kante des Stempels erstreckt. Vorteilhafterweise liegen die Messpositionen dabei nicht auf einer Symmetrieachse des umzuformenden Blechteils. Vorteilhafterweise ist hierdurch die Fehlererkennungsrate weiter verbessert.A further advantageous embodiment of the method provides pairs of opposite measuring positions, in particular two opposite measuring positions, as the at least one measuring position, in particular such that one measuring position is arranged to the left and the other measuring position to the right of a longitudinal extension direction of a design edge stamp of a deep-drawing tool, further in particular centrally in relation to the design edge stamp. Advantageously, the measurement result from one measuring position is used to validate the measurement result from the second measuring position, in particular when teaching the target curve. Advantageously, this further increases the rate of sheet metal parts correctly identified as faulty. For the later detection and sorting out of sheet metal parts with a trailing edge, it is provided in particular that it is sufficient if from one measurement position has been identified as faulty. In such rare cases, a further check can be carried out downstream, for example a visual check by specialist personnel, in order to assess whether the part is good or bad. The result is then advantageously used to adjust the target curve and/or the envelope curve. If several measuring positions are provided next to one another, in particular on one side in relation to a longitudinal extension direction of a punch of a deep-drawing tool, the measuring positions are advantageously arranged on a common line which advantageously extends parallel to the edge of the punch. The measuring positions are advantageously not on an axis of symmetry of the sheet metal part to be formed. This advantageously further improves the error detection rate.
Mit Hilfe des vorgeschlagenen Verfahrens werden die Ziehrandeinzugsdaten nach jedem Ziehhub innerhalb einer laufenden Serienproduktion vorteilhafterweise so ausgewertet, dass zwischen drei Qualitätszuständen „ohne Nachlaufkante“, „Nachlaufkante in Messrichtung“ und „Nachlaufkante entgegen Messrichtung“ unterschieden werden kann. Vorteilhafterweise können die erfassten Messwerte auch visualisiert werden, sodass vorteilhafterweise jeder Ziehhub in einer graphischen Nutzeroberfläche zusätzlich überprüft werden kann. So können mittels des Verfahrens vorteilhafterweise Nacharbeitsteile durch Nachlaufkanten rechtzeitig erkannt und von Gutteilen separiert werden, bevor die Nacharbeitsteile in nachfolgenden Prozessen weiterverarbeitet werden.With the help of the proposed method, the drawing edge data are advantageously evaluated after each drawing stroke within an ongoing series production in such a way that a distinction can be made between three quality states: "without trailing edge", "trailing edge in the measuring direction" and "trailing edge against the measuring direction". The recorded measured values can also be visualized so that each drawing stroke can be additionally checked in a graphical user interface. In this way, the method can advantageously be used to detect reworked parts due to trailing edges in good time and to separate them from good parts before the reworked parts are further processed in subsequent processes.
Die des Weiteren zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe vorgeschlagene Vorrichtung zur Ermittlung eines Fehlers bei einem Blechteil nach einem Tiefziehvorgang umfasst wenigstens eine Sensoreinheit und eine Recheneinheit, wobei die wenigstens eine Sensoreinheit zur Erfassung eines Ziehrandeinzugs ausgebildet ist, wobei die Recheneinheit zur Speicherung von von der wenigstens einen Sensoreinheit erfassten Ziehrandeinzügen und zur Verarbeitung der gespeicherten Ziehrandeinzüge ausgebildet ist, und wobei die Vorrichtung unter Nutzung der Sensoreinheit und der Recheneinheit zur Ausführung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens ausgebildet ist. Die Vorrichtung ist somit zur Erkennung einer Bildung einer Nachlaufkante als Fehler bei einem tiefgezogenen Blechteil ausgebildet. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist daher insbesondere eine Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung zur Ermittlung einer Nachlaufkante bei einem Blechteil nach einem Tiefziehvorgang. Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung dabei Anordnungsmittel zur Anordnung der Vorrichtung an einem Tiefziehwerkzeug. Vorteilhafterweise umfasst die Recheneinheit, die insbesondere als Mikrocontrollereinheit ausgebildet sein kann, eine Schnittstelle, über die erfasste Sensordaten auf einer Bildwiedergabeeinrichtung ausgegeben werden können. Weitere Ein- und Ausgabeschnittstellen sind vorteilhafterweise vorgesehen, insbesondere um die Recheneinheit mit Daten insbesondere hinsichtlich einer Soll-Kurve und/oder einer Hüllkurve konfigurieren zu können, und vorteilhafterweise um ein Ergebnis einer Bewertung in Bezug auf ein Bauteil ausgeben zu können, insbesondere an einer Steuereinheit.The device for detecting a defect in a sheet metal part after a deep-drawing process, which is further proposed to solve the problem mentioned at the beginning, comprises at least one sensor unit and a computing unit, wherein the at least one sensor unit is designed to detect a drawing edge indentation, wherein the computing unit is designed to store drawing edge indentations detected by the at least one sensor unit and to process the stored drawing edge indentations, and wherein the device is designed to carry out a method according to the invention using the sensor unit and the computing unit. The device is thus designed to detect the formation of a trailing edge as a defect in a deep-drawn sheet metal part. The proposed device is therefore in particular a trailing edge detection device for detecting a trailing edge in a sheet metal part after a deep-drawing process. The device advantageously comprises arrangement means for arranging the device on a deep-drawing tool. Advantageously, the computing unit, which can be designed in particular as a microcontroller unit, comprises an interface via which detected sensor data can be output on an image display device. Further input and output interfaces are advantageously provided, in particular in order to be able to configure the computing unit with data, in particular with regard to a target curve and/or an envelope curve, and advantageously in order to be able to output a result of an evaluation with regard to a component, in particular to a control unit.
Vorteilhafterweise wird durch die Anordnung der wenigstens einen Sensoreinheit die wenigstens eine Messposition festgelegt. Die Sensoreinheit kann insbesondere eine optische Sensoreinheit sein, die insbesondere ausgebildet ist, unter Nutzung eines Lasers einen Ziehrandeinzug zu ermitteln. Die Sensoreinheit kann aber auch als Tastsensor ausgebildet sein, wobei ein Tastelement in Kontakt mit dem Außenrand des Blechteils ist und diesem zur Ermittlung des Ziehrandeinzugs nachgeführt wird.Advantageously, the at least one measuring position is determined by the arrangement of the at least one sensor unit. The sensor unit can in particular be an optical sensor unit, which is designed in particular to determine a drawing edge indentation using a laser. However, the sensor unit can also be designed as a touch sensor, wherein a touch element is in contact with the outer edge of the sheet metal part and is guided along it to determine the drawing edge indentation.
Insbesondere ist die Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung ausgebildet, für jede durch eine Sensoreinheit der Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung festgelegte Messposition vor Beginn des Tiefziehvorgangs für das von einem Tiefziehwerkzeug fixierte Blechteil eine Ausgangsposition eines Ziehrandeinzugs zu ermitteln, mit Beginn des Tiefziehvorgangs bis zum Ende des Tiefziehvorgangs kontinuierlich den Ziehrandeinzug in Bezug zu der Ausgangsposition des Ziehrandeinzugs zu ermitteln und als Ist-Kurve zu erfassen, nach dem Ende des Tiefziehvorgangs die erfasste Ist-Kurve auszuwerten, und bei dem Auswerten der Ist-Kurve eine Steigung der Ist-Kurve zu ermitteln, insbesondere an vorgegebenen Punkten. Weiter ist die Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung ausgebildet zu prüfen, ob die ermittelte Steigung von einer Soll-Steigung einer vorgegebenen Soll-Kurve abweicht, und bei einer erkannten Abweichung der ermittelten Steigung von der Soll-Steigung um einen vorgegebenen Toleranzwert auf eine Bildung einer Nachlaufkante als Fehler bei dem Blechteil zu erkennen.In particular, the trailing edge determination device is designed to determine a starting position of a drawing edge indentation for each measuring position determined by a sensor unit of the trailing edge determination device before the start of the deep-drawing process for the sheet metal part fixed by a deep-drawing tool, to continuously determine the drawing edge indentation in relation to the starting position of the drawing edge indentation from the start of the deep-drawing process until the end of the deep-drawing process and to record it as an actual curve, to evaluate the recorded actual curve after the end of the deep-drawing process, and to determine a slope of the actual curve when evaluating the actual curve, in particular at predetermined points. The trailing edge determination device is also designed to check whether the determined slope deviates from a target slope of a predetermined target curve and, if the determined slope deviates from the target slope by a predetermined tolerance value, to recognize the formation of a trailing edge as a defect in the sheet metal part.
Das des Weiteren vorgeschlagene Tiefziehwerkzeug umfasst einen Blechhalter, eine Matrize, einen Stempel, insbesondere einen Designkantenstempel, und eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zur Ermittlung eines Fehlers bei einem Blechteil nach einem Tiefziehvorgang. Die Vorrichtung ist dabei vorteilhafterweise derart angeordnet, insbesondere an dem Tiefziehwerkzeug angeordnet, dass deren wenigstens eine Sensoreinheit einen Ziehrandeinzug eines zwischen dem Blechhalter und der Matrize fixierten Blechteils erfassen kann. Das Tiefziehwerkzeug ist darüber hinaus insbesondere ausgebildet, in einer Presse eingesetzt zu werden, und bei einer Betätigung der Presse ein in das Tiefziehwerkzeug eingelegtes Blechteil umzuformen. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Stempel wenigstens eine langgezogene Kante zum Umformen eines Blechteils, insbesondere eine langgezogene und unterbrechungsfreie Kante zum Umformen eines Blechteils, umfasst.The deep-drawing tool further proposed comprises a sheet metal holder, a die, a punch, in particular a design edge punch, and a device designed according to the invention for determining a defect in a sheet metal part after a deep-drawing process. The device is advantageously arranged in such a way, in particular arranged on the deep-drawing tool, that its at least one sensor unit can detect a drawing edge indentation of a sheet metal part fixed between the sheet metal holder and the die. The deep-drawing tool is also designed in particular to be used in a press and, when the press is actuated, to generate a Deep-drawing tool to reshape a sheet metal part. In particular, it is provided that the stamp comprises at least one elongated edge for reshaping a sheet metal part, in particular an elongated and uninterrupted edge for reshaping a sheet metal part.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist dem Tiefziehwerkzeug eine Steuereinrichtung zugeordnet, die zur Vorgabe von Steuerungssignalen zur Steuerung von Aktuatoren des Tiefziehwerkzeugs und/oder einer Ziehpresse ausgebildet ist, wobei die Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung des Tiefziehwerkzeugs, also die Vorrichtung zur Ermittlung eines Fehlers bei einem Blechteil nach einem Tiefziehvorgang, ausgebildet ist, der Steuereinrichtung ein Ergebnis bezüglich einer ermittelten Nachlaufkante bereitzustellen. Die Steuereinrichtung ist vorteilhafterweise darüber hinaus ausgebildet, die Steuerungssignale unter Berücksichtigung des Ergebnisses bezüglich einer ermittelten Nachlaufkante zur Vermeidung der Entstehung einer Nachlaufkante bei nachfolgend umzuformenden Blechteilen anzupassen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Tiefziehwerkzeug die Steuereinrichtung umfasst. Die Steuereinrichtung kann aber gemäß einer weiteren Ausgestaltung auch von einer Ziehpresse umfasst sein, die das erfindungsgemäß ausgebildete Tiefziehwerkzeug nutzt.According to a further advantageous embodiment, the deep-drawing tool is assigned a control device which is designed to specify control signals for controlling actuators of the deep-drawing tool and/or a drawing press, wherein the trailing edge detection device of the deep-drawing tool, i.e. the device for detecting a defect in a sheet metal part after a deep-drawing process, is designed to provide the control device with a result relating to a determined trailing edge. The control device is advantageously also designed to adapt the control signals taking into account the result relating to a determined trailing edge in order to avoid the formation of a trailing edge in sheet metal parts to be subsequently formed. In particular, it is provided that the deep-drawing tool comprises the control device. However, according to a further embodiment, the control device can also be comprised by a drawing press which uses the deep-drawing tool designed according to the invention.
Weiter wird daher eine Ziehpresse zum Tiefziehen von Blechteilen mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Tiefziehwerkzeug vorgeschlagen. Vorteilhafterweise umfasst die Ziehpresse dann einen Blechhalter, eine Matrize, einen Stempel, insbesondere einen Designkantenstempel, eine Presse und eine erfindungsgemäß ausgebildete Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung. Die Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung ist dabei vorteilhafterweise so angeordnet, dass deren wenigstens eine Sensoreinheit einen Ziehrandeinzug eines zwischen dem Blechhalter und der Matrize fixierten Blechteils erfassen kann.Furthermore, a drawing press for deep-drawing sheet metal parts with a deep-drawing tool designed according to the invention is therefore proposed. The drawing press then advantageously comprises a sheet metal holder, a die, a punch, in particular a design edge punch, a press and a trailing edge detection device designed according to the invention. The trailing edge detection device is advantageously arranged such that its at least one sensor unit can detect a drawing edge indentation of a sheet metal part fixed between the sheet metal holder and the die.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren (Fig.: Figur) dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1a in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Tiefziehwerkzeug in einer Ziehpresse zu Beginn eines Tiefziehvorgangs; -
1b in einer Diagrammdarstellung den zu1a zugehörigen Ziehrandeinzug als Ist-Kurve (Weg/Zeit); -
2a in einer schematischen Seitenansicht das Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Tiefziehwerkzeug in einer Ziehpresse aus1a zum Ende eines Tiefziehvorgangs; -
2b in einer Diagrammdarstellung den zu2a zugehörigen Ziehrandeinzug als Ist-Kurve (Weg/Zeit); -
3a in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für ein umzuformendes Blechteil und einen Kontaktradius eines Stempels eines Tiefziehwerkzeugs zu Beginn eines Tiefziehvorgangs; -
3b in einer schematischen Darstellung das Ausführungsbeispiel gemäß3a zum Ende eines Tiefziehvorgangs mit Darstellung einer Nachlaufkante in Messrichtung und einer Nachlaufkante entgegen der Messrichtung; und -
4 in einer Diagrammdarstellung die Steigung einer erfassten Ist-Kurve und die Steigung der Soll-Kurve zu dem Zeitpunkt, zu dem die Ist-Kurve die Hüllkurve schneidet.
-
1a in a schematic side view an embodiment of a deep-drawing tool designed according to the invention in a drawing press at the beginning of a deep-drawing process; -
1b in a diagram representation the1a associated drawing edge retraction as actual curve (distance/time); -
2a in a schematic side view the embodiment of a deep-drawing tool designed according to the invention in a drawing press from1a at the end of a deep drawing process; -
2 B in a diagram representation the2a associated drawing edge retraction as actual curve (distance/time); -
3a in a schematic representation an embodiment of a sheet metal part to be formed and a contact radius of a punch of a deep-drawing tool at the beginning of a deep-drawing process; -
3b in a schematic representation the embodiment according to3a at the end of a deep drawing process with representation of a trailing edge in the measuring direction and a trailing edge against the measuring direction; and -
4 in a diagrammatic representation, the slope of a recorded actual curve and the slope of the target curve at the time at which the actual curve intersects the envelope curve.
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile in der Regel mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher mitunter auch jeweils nur im Zusammenhang mit einer der Figuren erläutert.In the various figures, identical parts are generally provided with the same reference symbols and are therefore sometimes only explained in connection with one of the figures.
Unter Bezugnahme auf
Das Tiefziehwerkzeug 2 umfasst in dem Ausführungsbeispiel einen Blechhalter 3, eine Matrize 4 und einen Designkantenstempel 5, der sich in die Bildebene unterbrechungsfrei erstreckt. Des Weiteren umfasst das Tiefziehwerkzeug 2 eine Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung 6, die zur Ermittlung einer Nachlaufkante 31, 32 als Fehler bei einem mittels des Tiefziehwerkzeugs 2 umgeformten Blechteils 10 ausgebildet ist. Die Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung 6 umfasst an einer fix in Bezug auf das Tiefziehwerkzeug 2 festgelegten Messposition 71 eine Sensoreinheit 7, die unter Nutzung eines Laserstrahls 75 zur Erfassung eines Ziehrandeinzugs 20 des Blechteils 10 ausgebildet ist. Aus der Anordnung der Sensoreinheit 7 ergibt sich dabei eine Messrichtung 72. Zur Erzeugung von Redundanz oder zur noch weiteren Erhöhung der Erkennungsrate von Blechteilen mit Nachlaufkante kann an der weiteren Messposition 73 die Anordnung einer weiteren Sensoreinheit zur Erfassung eines Ziehrandeinzugs vorgesehen sein, wobei dann die Messrichtung dieser Sensoreinheit entgegen der Messrichtung 72 der Sensoreinheit 7 verlaufen würde. Weiter umfasst die Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung 6 in diesem Ausführungsbeispiel eine Recheneinheit 8. Die Recheneinheit 8 kann dabei insbesondere als entsprechend eingerichtete Mikrocontrollereinheit ausgebildet sein. Die Recheneinheit 8 der Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung 6 ist dabei ausgebildet, von der Sensoreinheit 8 bereitgestellte Sensorsignale bezüglich des Ziehrandeinzugs 20 zu empfangen, zu speichern und zu verarbeiten. Unter Nutzung der Sensoreinheit 7 und der Recheneinheit 8 ist die Nachlaufkantenermittlungsvorrichtung 6 dabei ausgebildet zu erkennen, ob ein mittels des Tiefziehwerkzeugs 2 umgeformtes Blechteil 10 eine Nachlaufkante 31, 32 aufweist, und ob diese Nachlaufkante 31 in Messrichtung 72 ausgebildet ist oder ob die Nachlaufkante 32 entgegen der Messrichtung 72 ausgebildet ist.In the embodiment, the deep-drawing
Dazu wird zunächst für ein zwischen dem Blechhalter 3 und der Matrize 4 fixiertes Blechteil 10 vor Beginn 41 des eigentlichen Tiefziehvorgangs für die Messposition 71 eine Ausgangsposition 21 eines Ziehrandeinzugs 20 ermittelt. Dieser Ausgangsposition 21 wird dann zu einem Zeitpunkt t0, der den Beginn 41 des Tiefziehvorgangs markiert, der Wert „0“ zugeordnet. Mit dem Start des Tiefziehvorgangs werden Stempel 5 und Matrize 4 aufeinander zu bewegt und formen dabei das Blechteil 10 um, wodurch sich der Ziehrandeinzug 20 verändert. Der sich verändernde Ziehrandeinzug 20 wird dabei von der Sensoreinheit 7 von Beginn 41 des Tiefziehvorgangs zum Zeitpunkt t0 bis zum Ende 42 des Tiefziehvorgangs zum Zeitpunkt tE kontinuierlich in Bezug zu der Ausgangsposition 21 des Ziehrandeinzugs 20 ermittelt, indem zu diskreten Zeitpunkten jeweils der Wert für den Ziehrandeinzug 20 ermittelt wird, in dem Ausführungsbeispiel zu 60 Zeitpunkten, also jeweils in Zeitabständen von tE/60 ein Wert. Aus diesen erfassten Werten für den Ziehrandeinzug 20 bestimmt die Recheneinheit 8 dann eine Ist-Kurve 22, 23 für den sich verändernden Ziehrandeinzug 20, wobei die erfassten Werte zur Bildung der Ist-Kurve 22, 23 geglättet werden, um Ausreißer bei den Werten für den Tiefrandeinzug und somit ungewollte Ausschläge in der Ist-Kurve zu vermeiden. Für die Glättung der Ist-Kurve 22, 23 werden für einen erfassten Wert vorteilhafterweise eine Anzahl von diesem Wert vorausgehenden und von diesem Wert nachfolgenden Werten berücksichtigt.For this purpose, a starting
Die so erfasste Ist-Kurve 22, 23 wird nach dem Ende 42 des Tiefziehvorgangs von der Recheneinheit 8 ausgewertet. Im Rahmen der Auswertung wird von der Recheneinheit 8 zunächst geprüft ob, die erfasste Ist-Kurve 22, 23 zumindest teilweise außerhalb einer vorgegebenen und in der Recheneinheit 8 hinterlegten Hüllkurve 27 liegt. Dafür wird geprüft, ob die erfasste Ist-Kurve 22, 23 eine untere Begrenzung 28 der Hüllkurve 27 unterschreitet oder ob die erfasste Ist-Kurve 22, 23 eine obere Begrenzung 29 der Hüllkurve überschreitet. In
Die Recheneinheit 8 prüft dann weiter, ob die ermittelte Steigung von einer Soll-Steigung einer vorgegebenen Soll-Kurve 25 abweicht. Diese Soll-Kurve 25 wird in diesem Ausführungsbeispiel aus der Soll-Kurvenschar ermittelt, insbesondere als Mittelung dieser Soll-Kurvenschar. Erkennt die Recheneinheit 8 keine Abweichung der ermittelten Steigung von der Soll-Steigung um einen vorgegebenen Toleranzwert, der in diesem konkreten Ausführungsbeispiel mit 7 % festgelegt ist, so wird von der Recheneinheit 8 auf keine Bildung einer Nachlaufkante 31, 32 und somit auf ein Gutteil erkannt. Erkennt die Recheneinheit 8 hingegen eine Abweichung der ermittelten Steigung von der Soll-Steigung, die den Toleranzwert übersteigt, so erkennt die Recheneinheit 8 auf eine Bildung einer Nachlaufkante 31, 32 als Fehler bei dem von dem Tiefziehwerkzeug 2 umgeformten Blechteil 10.The
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Recheneinheit 8 zudem ausgebildet zu erkennen, ob die Nachlaufkante 31, 32 ausgehend von der Messposition 71 in Messrichtung 72 oder entgegen der Messrichtung 72 bezogen auf den Kontaktradius 50 gebildet ist. Der Kontaktradius 50 ist dabei der Oberflächenverlauf des Stempels 5 der zumindest zu einem lokalen Maximum auf der Stempeloberfläche führt, was in
In
In dem unter Bezugnahme auf
Es wird darauf hingewiesen, dass der Ziehrandeinzug 20, der in
Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.The embodiments shown in the figures and explained in connection with them serve to explain the invention and are not limitative of it.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- ZiehpresseDrawing press
- 22
- TiefziehwerkzeugDeep drawing tool
- 33
- BlechhalterSheet metal holder
- 44
- Matrizedie
- 55
- StempelRubber stamp
- 66
- NachlaufkantenermittlungsvorrichtungTrailing edge detection device
- 77
- SensoreinheitSensor unit
- 7171
- MesspositionMeasuring position
- 7272
- MessrichtungMeasuring direction
- 7373
- MesspositionMeasuring position
- 7575
- Laserstrahllaser beam
- 88th
- RecheneinheitComputing unit
- 99
- SteuereinrichtungControl device
- 1010
- BlechteilSheet metal part
- 1717
- PressbackePress jaw
- 1818
- PressbackePress jaw
- 2020
- ZiehrandeinzugDraw-edge indentation
- 2121
- Ausgangsposition eines ZiehrandeinzugsStarting position of a draw edge indentation
- 2222
- Ist-KurveActual curve
- 2323
- Ist-KurveActual curve
- 2525
- Soll-KurveTarget curve
- 2727
- HüllkurveEnvelope
- 2828
- untere Begrenzung der Hüllkurve (27)lower limit of the envelope (27)
- 2929
- obere Begrenzung der Hüllkurve (27)upper limit of the envelope (27)
- 3131
- Nachlaufkante (in Messrichtung 72)Trailing edge (in measuring direction 72)
- 3232
- Nachlaufkante (entgegen der Messrichtung 72)Trailing edge (opposite the measuring direction 72)
- 3333
- keine Nachlaufkanteno trailing edge
- 4141
- Beginn eines TiefziehvorgangsStart of a deep drawing process
- 4242
- Ende eines TiefziehvorgangsEnd of a deep drawing process
- 5050
- KontaktradiusContact radius
- t0t0
- Beginn eines TiefziehvorgangsStart of a deep drawing process
- tEtE
- Ende eines TiefziehvorgangsEnd of a deep drawing process
- t1t1
-
Zeitpunkt während des Tiefziehvorgangs (Ist-Kurven 22, 23 noch innerhalb der Hüllkurve 27)Time during the deep drawing process (
22, 23 still within the envelope curve 27)actual curves - t2t2
-
Zeitpunkt während des Tiefziehvorgangs (Ist-Kurve 22 überschreitet die obere Begrenzung 29 der Hüllkurve 27)Time during the deep drawing process (
actual curve 22 exceeds theupper limit 29 of the envelope curve 27) - t3t3
-
Zeitpunkt während des Tiefziehvorgangs (Ist-Kurve 23 unterschreitet die untere Begrenzung 28 der Hüllkurve 27)Time during the deep drawing process (
actual curve 23 falls below thelower limit 28 of the envelope curve 27) - S_ES_E
- maximaler Ziehrandeinzug (20) zum Zeitpunkt tE maximum drawing edge retraction (20) at time t E
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102019205464 B3 [0002]DE 102019205464 B3 [0002]
- DE 4338828 C2 [0002]DE 4338828 C2 [0002]
- DE 10205393 A1 [0003]DE 10205393 A1 [0003]
- EP 3450965 A1 [0003]EP 3450965 A1 [0003]
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