DE19937277A1 - Verfahren und Anordnung zum Ausbeulen von Blechteilen - Google Patents

Verfahren und Anordnung zum Ausbeulen von Blechteilen

Info

Publication number
DE19937277A1
DE19937277A1 DE19937277A DE19937277A DE19937277A1 DE 19937277 A1 DE19937277 A1 DE 19937277A1 DE 19937277 A DE19937277 A DE 19937277A DE 19937277 A DE19937277 A DE 19937277A DE 19937277 A1 DE19937277 A1 DE 19937277A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heating
sheet metal
temperature
local
metal part
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.)
Granted
Application number
DE19937277A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19937277C2 (de
Inventor
Frank Weckenmann
Rainer Gaus
Kai K O Baer
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.)
Advanced Photonics Technologies AG
Original Assignee
INDUSTRIESERVIS GES fur INNOV
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 INDUSTRIESERVIS GES fur INNOV filed Critical INDUSTRIESERVIS GES fur INNOV
Priority to DE19937277A priority Critical patent/DE19937277C2/de
Priority to AU69916/00A priority patent/AU6991600A/en
Priority to PCT/EP2000/007493 priority patent/WO2001010579A1/de
Priority to DE50001302T priority patent/DE50001302D1/de
Priority to EP00958366A priority patent/EP1207973B1/de
Priority to US10/048,898 priority patent/US6684677B1/en
Publication of DE19937277A1 publication Critical patent/DE19937277A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19937277C2 publication Critical patent/DE19937277C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/06Removing local distortions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S72/00Metal deforming
    • Y10S72/705Vehicle body or frame straightener

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Vehicle Cleaning, Maintenance, Repair, Refitting, And Outriggers (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Verfahren zum Ausbeulen von Blechteilen, insbesondere von lackierten Teilen einer Fahrzeugkarosserie, wobei das Blechteil (3) im Bereich einer Beule (B) im wesentlichen berührungslos lokal erwärmt wird, derart, daß ein durch die lokale Erwärmung erzeugter mechanischer Spannungsgradient ein Zurückspringen der Beule in die Ursprungsform des Blechteiles bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbeulen von Blech­ teilen, insbesondere von lackierten Teilen einer Fahrzeugka­ rosserie, sowie eine Anordnung zur Durchführung dieses Ver­ fahrens.
Das Ausbeulen von Blechteilen mit dem Ziel, möglichst weitge­ hend eine (ebene oder gekrümmte) Ursprungsgestalt wiederher­ zustellen, ist eine in vielen Industriezweigen und Handwerken vorkommende Aufgabe. Obwohl zur Lösung dieser Aufgabe eine Vielzahl technischer Verfahren und Vorrichtungen entwickelt wurde und diese teilweise auch auf dem Markt erhältlich sind, wird diese Aufgabe vielfach noch manuell durch ausgebildete Fachkräfte gelöst. Damit ist ein hoher Kostenaufwand verbun­ den.
Das wirtschaftlich wohl wichtigste Einsatzgebiet für Ausbeul­ verfahren und -Anordnungen ist die Kraftfahrzeuginstandset­ zung.
Hagelschäden an Kraftfahrzeugen, insbesondere an auf den La­ gerplätzen von KFZ-Herstellern abgestellten Neuwagen, belau­ fen sich allein in Deutschland im Mittel jährlich auf mehrere hundert Millionen DM. Diese Hagelschäden haben in der Regel die Form kleiner Beulen ("Dellen"). Deren Gestalt und Abmes­ sungen erlauben vielfach ein manuelles Herausdrücken - etwas größere Beulen, bei denen eine plastische Verformung des Ble­ ches aufgetreten ist, können aber nicht herausgedrückt wer­ den. Zur Entfernung solcher größeren Beulen sind verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die beispielsweise auf der Basis von Unterdruck oder auf magnetischer Grundlage ar­ beiten und eine Wiederherstellung der Ausgangsform des be­ troffenen Blechteiles ohne aufwendige Demontagearbeiten er­ möglichen sollen. Die Anwendung dieser Vorrichtungen erfor­ dert teilweise große Erfahrung und somit den Einsatz entspre­ chend hoch bezahlter Fachkräfte und erbringt gleichwohl viel­ fach nicht den gewünschten Erfolg. In vielen Fällen sind da­ her zusätzliche aufwendige Lackierarbeiten unverzichtbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zum Ausbeulen von Blechteilen anzugeben, die sich insbesondere durch niedrige Gestehungs- und Be­ triebskosten und hohen Gebrauchswert auszeichnen.
Die Aufgabe wird hinsichtlich ihres Verfahrensaspektes durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsicht­ lich ihres Vorrichtungsaspektes durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Die Erfindung schließt den wesentlichen Gedanken ein, zur Beseitigung kleinerer Beulen bzw. Dellen in einem Blechteil thermische Energie in einen eng begrenzten Raumbereich des­ selben - eben den Bereich der Beule bzw. Delle - einzutragen und durch den entstehenden mechanischen Spannungsgradienten ein Zurückspringen des Bleches in den Ausgangszustand zu erreichen. Die Erfinder haben überraschend festgestellt, daß diese Wirkung bereits bei einer Erwärmung auf vergleichsweise niedrige Temperaturen erzielbar ist, die deutlich unterhalb kritischer Temperaturen liegen, bei denen übliche Oberflä­ chenbeschichtungen von Blechteilen (insbesondere die Lack­ schicht eines Kraftfahrzeug-Karosserieteils) eine thermische Schädigung erfahren. Das ermöglicht eine sehr breite Anwen­ dung des vorgeschlagenen Verfahrens, speziell zur Behebung kleinerer Karosserieschäden bei Kraftfahrzeugen, wie etwa der oben angesprochenen Hagelschäden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die lokale Erwärmung durch gerichtete Bestrahlung mit einem we­ sentlichen Strahlungsanteil im nahen Infrarotbereich, insbe­ sondere im Wellenlängenbereich zwischen 800 mm und 2 µm. In dieser Ausgestaltung ist das Verfahren mit einer besonders einfachen und kostengünstig herstellbaren und auch ohne spe­ zielle Erfahrung zu handhabenden Vorrichtung realisierbar. Eine geeignete Abstimmung der Bestrahlungswellenlänge auf die Materialcharakteristika des Bleches und einer etwaigen Be­ schichtung ermöglicht insbesondere einen Energieeintrag im wesentlichen direkt in das Blech, unter weitgehender Schonung der Beschichtung.
Alternativ hierzu kann das auszubeulende Blechteil auf induk­ tivem Wege oder auch durch einen gerichteten Heißluftstrom lokal erwärmt werden.
Wesentlich ist, daß die Erwärmung gezielt und begrenzt er­ folgt, und zwar insbesondere im wesentlichen punktförmig im Mittenbereich und/oder ringförmig im Randbereich der zu be­ seitigenden Beule bzw. Delle. Hierdurch wird gezielt der das Zurückspringen in die Ausgangsform bewirkende Spannungsgra­ dient aufgebaut. Bei beschichteten Blechteilen wird die loka­ le Erwärmung insbesondere auf eine Endtemperatur begrenzt, bei der irreversible Veränderungen in der Beschichtung (etwa einer Lackschicht) noch nicht auftreten können. Auch unter Beachtung dieser limitierenden Bedingung bestehen durch ge­ eignete Vorgabe der Größe und Gestalt der Erwärmungszone sowie gegebenenfalls auch der Aufheizgeschwindigkeit hin­ reichende Freiheitsgrade für die Beseitigung unterschiedlich großer und verschieden geformter Beulen in Blechteilen aus verschiedenen Materialien, insbesondere in lackierten Stahl­ blechen.
Speziell für die Reparatur der letzteren hat es sich nach Untersuchungen der Erfinder als ausreichend erwiesen, den Bereich der Beule in einem lackierten Karosserieblech auf eine Temperatur im Bereich zwischen 100°Celsius und 200° Celsius lokal zu erwärmen.
In einer vorteilhaften Fortbildung des Erfindungsgedankens wird während der lokalen Erwärmung die aktuelle Gestalt des Blechteiles erfaßt und im Ansprechen auf die Erfassung eines Zurückspringens in die Ausgangsform der Erwärmungsvorgang beendet. Diese Fortbildung ermöglicht eine teilautomatisierte Verfahrensführung. Zusammen mit der erwähnten Temperaturbe­ grenzung ermöglicht diese Ausgestaltung insbesondere die Verfahrensdurchführung auch durch Personal ohne spezielle Ausbildung und Erfahrung.
Die erwähnte Temperaturbegrenzung kann im Falle der Bearbei­ tung von Blechteilen ein und derselben Art mit einander ähn­ lichen Beschichtungen - wie etwa zur Beseitigung von Hagel­ schäden an Kraftfahrzeugen - durch geeignete Auslegung der Heizvorrichtung erfolgen, so daß auf eine Temperaturmessung gegebenenfalls verzichtet werden kann. Etwas aufwendiger ist eine Verfahrensdurchführung unter Temperaturerfassung und -regelung, diese ermöglicht aber den Einsatz einer entspre­ chenden Vorrichtung auch für sehr unterschiedliche Bleche und Beschichtungen.
Eine weitere Erleichterung bei der Verfahrensdurchführung ergibt sich durch eine Ausgestaltung, bei der der Ort der lokalen Erwärmung mit einem sichtbaren Lichtstrahl markiert und die Heizeinrichtung auf den entsprechenden Lichtfleck auf dem Blechteil ausgerichtet wird.
Eine Anordnung zur Durchführung des oben erläuterten Verfah­ rens umfaßt insbesondere eine im wesentlichen berührungslos arbeitende Heizeinrichtung, welche zweckmäßigerweise einen einstellbaren Wärmeeintragsbereich aufweist. Sie ist dadurch optimal für Beulen unterschiedlicher Größe und Bleche unter­ schiedlicher Dicke anpaßbar.
In einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausführung arbeitet die Heizeinrichtung im nahen Infrarotbereich (NIR) und weist eine vorbestimmte Richtcharakteristik für die emit­ tierte Strahlung auf. Eine solche Heizeinrichtung umfaßt be­ vorzugt eine annähernd punktförmige Halogenlampe, die bei einer Oberflächentemperatur von 2500 K oder mehr, insbesondere von 2900 K oder mehr, betrieben wird.
In einer wegen ihrer flexiblen Einsatzmöglichkeiten bevorzug­ ten Ausführung hat die NIR-Strahlungsheizung eine veränder­ liche Richtcharakteristik, die insbesondere durch eine Blende bzw. Blenden und/oder mechanische Verstellmittel - insbeson­ dere zur Verstellung der Position bzw. Form eines Reflektors - realisiert wird.
Entsprechend den oben erläuterten bevorzugten Fortbildungen des allgemeinen Verfahrensgedankens umfaßt die Anordnung ins­ besondere eine Temperaturmeßeinrichtung zur Erfassung der Oberflächentemperatur des Blechteiles im Erwärmungsbereich, die zweckmäßigerweise mit einem Steuereingang der Heizein­ richtung verbunden ist, so daß in Abhängigkeit vom Ergebnis der Temperaturmessung eine Temperaturregelung (mindestens als Temperaturbegrenzung) ausgeführt wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung arbeitet die Temperaturmeßeinrichtung berüh­ rungslos und weist speziell ein Strahlungspyrometer auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausbildung der vorgeschlagenen Anordnung ist eine Zieleinrichtung zum Ausrichten der Heiz­ einrichtung auf den Bereich einer Beule vorgesehen. Diese Zieleinrichtung umfaßt speziell einen mit der Heizeinrichtung fest verbundenen Strahler für sichtbares Licht, der selbstfo­ kussierend ist oder dem Fokussierungsmittel zugeordnet sind, um auf dem Blechteil einen eng begrenzten Markierungs-Licht­ fleck zu erzeugen. Dieser ermöglicht dem Bediener eine präzi­ se Positionierung der Heizeinrichtung bezüglich der Beule.
Weiterhin ist bevorzugt eine optische Vermessungseinrichtung zur Erfassung der aktuellen Gestalt des Blechteils vorgese­ hen, die beispielsweise als Laser-Triangulationsvorrichtung ausgebildet ist. Diese Einrichtung gibt im Ergebnis der Ver­ messung der Oberflächengestalt des Blechteils insbesondere ein "Fertig"-Signal aus, sobald ein Zurückspringen der Beule in den Ausgangszustand des Blechteils erfaßt wird. Dieses Signal kann unmittelbar zur Abschaltung der Heizeinrichtung benutzt und/oder dem Bediener optisch angezeigt werden.
Besonders zweckmäßig ist eine kombinierte Nutzung einer ein­ zigen Lichtquelle als Lichtquelle für die Ziel- und Vermes­ sungseinrichtung, und besonders vorteilhaft ist hierbei der Einsatz einer Laser-Strahlungsquelle, beispielsweise einer kostengünstigen Laserdiodeneinrichtung.
Vorteile und Zweckmäßigkeit der Erfindung ergeben sich im übrigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von diesen zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung einer Ausbeulhaube als Kernstück einer Anordnung zum Ausbeulen von Blech­ teilen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 2 eine schematische Darstellung der wesentlichen Kom­ ponenten einer Ausbeulanordnung gemäß einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung in Form eines Funktions- Blockschaltbildes.
In Fig. 1 ist skizzenartig eine Ausbeulhaube 1 dargestellt, die zum Ausbeulen einer kleinen Beule 13 in einem mit einer Oberflächenlackierung 3a versehenen KFZ-Karosserieblech 3 dient. Die äußere Gestalt der Ausbeulhaube 1 ist bestimmt durch einen metallischen oder zumindest innenseitig metalli­ sierten Reflektor 5 in Form eines in einem Endbereich abge­ schnittenen Rotationsellipsoids mit den beiden Brennpunkten F1 und F2. Der Reflektor 5 weist an seinem Rand einen umlau­ fenden Gummiring 7 auf, mit dem er auf das Karosserieblech 3 schonend aufgesetzt werden kann. Weiterhin hat der Reflektor 5 eine Aussparung 5a zur Beobachtung des Bereichs der Beule B im Karosserieblech 3 bei aufgesetzter Ausbeulhaube 1.
Schließlich ist am Reflektor ein Kunststoff-Handgriff 9 zur leichten und gefahrlosen Handhabung der Ausbeulhaube 1 auch während ihres Betriebes angebracht.
Die Ausbeulhaube ist über ein Stromkabel 11 mit dem Wechsel­ spannungsnetz und über eine Datenleitung 13 mit einer (hier nicht dargestellten) Meß- und Steuereinrichtung verbunden. Im Inneren ist ein mit dem Reflektor 5 verschraubter Kunststoff­ träger 15 vorgesehen, der einen (nicht dargestellten) Trans­ formator aufnimmt und zum Brennpunkt F1 hin in eine Lampen­ fassung 15a ausläuft sowie zwei Ausleger 15b, 15c für zu­ sätzliche, weiter unten beschriebene Bauteile hat. In der Lampenfassung 15a sitzt eine Halogenlampe 17, beispielsweise eine Xe- oder Kr-Lampe, die so betrieben wird, daß sie eine Oberflächentemperatur von ca. 2900 K und damit einen wesent­ lichen Strahlungsanteil im Bereich des nahen Infrarot (NIR) zwischen 800 nm und 2 µm hat. Die Halogenlampe 17 sitzt im Brennpunkt F1, so daß die von ihr emittierte NIR-Strahlung durch den rotationsellipsoidischen Reflektor 5 weitgehend in den Brennpunkt F2 und somit in das Zentrum der Beule B im Karosserieblech 3 reflektiert wird.
Der Ausleger 15b des Kunststoffträgers 15 trägt zum einen eine mit einer einfachen Abbildungsoptik versehene Laserdiode 19, die so positioniert ist, daß ihre Strahlung auf den Brennpunkt F2 gerichtet ist. Außerdem trägt der Ausleger 15b ein - ebenfalls auf den Brennpunkt F2 gerichtetes - Strah­ lungspyrometer-Element 21 zur Erfassung der Oberflächentempe­ ratur des Karosseriebleches 3 im Bereich der Beule B. Der Ausleger 15c trägt eine Fotodetektoranordnung 23, die (bei­ spielsweise als einfaches CCD-Array) so ausgebildet und posi­ tioniert ist, daß sie die vom Karosserieblech 3 reflektierte Strahlung der Laserdiode 19 in Abhängigkeit vom Zustand des Karosseriebleches im Bereich der Beule B auf unterschiedliche Weise aufnimmt. Die Fotodetektor-Anordnung 23 kann insbeson­ dere so ausgebildet sein, daß die reflektierte Strahlung von der Laserdiode 19 sie nur bei ungestörtem (in der Figur ge­ strichelt gezeichneten) Verlauf des Karosserieblechs er­ reicht, oder daß die aus dem Bereich der Beule B reflektierte Strahlung sie an einer anderen Position erreicht als die vom ungestörten (ausgebeulten) Blech zurückgeworfene Strahlung. Die Fotodetektoranordnung 23 dient somit im Zusammenwirken mit der Laserdiode 19 als eine einfache Laser-Triangulations­ einrichtung zur Vermessung der Oberflächengestalt des Karos­ serieblechs 3 im Bereich der Beule B; siehe dazu auch weiter unten. Die Laserdiode 19 dient zudem zur Markierung des Brennpunktes F2 und damit des Ortes des maximalen Energieein­ trages der NIR-Strahlung der Halogenlampe 17 und ermöglicht einem Bediener eine entsprechende Positionierung der Ausbeulhaube 1 aufgrund der Beobachtung des durch die Laser­ diode 19 auf dem Karosserieblech 3 erzeugten Lichtflecks durch die Aussparung 5a des Reflektors 5.
Die Ausbeulhaube 1 wird derart gehandhabt, daß sie über der Beule B auf das Karosserieblech 3 aufgesetzt, anschließend die Laserdiode 19 eingeschaltet und ihr Lichtfleck durch Ver­ schieben der Haube auf das Zentrum der Beule B ausgerechnet und schließlich durch Betätigung eines (nicht gezeigten) Netzschalters die Halogenlampe 17 zur Erwärmung des Bereichs der Beule B eingeschaltet wird. Während der Bestrahlung wird über das Strahlungspyrometer-Element die Temperatur und durch die Fotodetektor-Anordnung 23 die Form des Karosserieblechs 3 im Bereich der Beule B erfaßt und die Halogenlampe 17 ausge­ schaltet, wenn die Beule in die Ursprungsgestalt des Karosse­ rieblechs zurückgesprungen oder eine vorgegebene zulässige Grenztemperatur erreicht ist.
Bei der in Fig. 1 gezeigten, mechanisch sehr einfachen und kostengünstigen Ausführung einer Anordnung zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Anpassung der Größe und Gestalt der Erwärmungszone im Karosserieblech durch Verkippen oder geringfügiges Anheben der Ausbeulhaube erfol­ gen; verfeinerte (und entsprechend aufwendigere) Ausführungen enthalten zu diesem Zweck beispielsweise Höhenverstellmittel und/oder eine verstellbare Blende zur Ausblendung eines Teils der Strahlung der Halogenlampe am Bestrahlungsort. Derartige Ausführungen liegen im Rahmen fachmännischen Handelns und werden hier daher nicht weiter beschrieben.
In Fig. 2 ist der meß- und steuerungstechnische Aufbau einer Ausbeulanordnung 100 in Form eines Funktions-Blockschaltbil­ des schematisch dargestellt. Die Ausbeulanordnung 100 ist an das Wechselstromnetz angeschlossen, und eine Stromversor­ gungseinheit 101 stellt aus der Netzspannung die zum Betrieb der Halogenlampe 17 benötigte Betriebsspannung bereit und stabilisiert diese. Diese Betriebsspannung wird der Kühllampe 17 von der Stromversorgungseinheit 101 über eine Schalt- und Leistungssteuerstufe 103 zugeführt, die zwei Steuereingänge 103a, 103b aufweist. Ebenfalls über die Stromversorgungsein­ heit 101 wird - über eine Gleichrichterstufe 105 und einen separaten Schalter 107 - die Laserdiode 19 versorgt.
Weiterhin versorgt die Stromversorgungseinheit 101 eine ein­ gangsseitig mit dem Strahlungspyrometer-Element 21 verbundene Temperaturmeßstufe 109, deren Ausgang zum einen mit dem Steu­ ereingang 103b der Schalt- und Leistungssteuerstufe 103 und zum anderen mit einer Anzeigeeinheit 111 verbunden ist. Schließlich wird auch eine eingangsseitig mit der Fotodetek­ tor-Anordnung 23 verbundene Oberflächengeometrie-Auswertungs­ einheit 113 von der Stromversorgungseinheit 101 versorgt. Die Oberflächengeometrie-Auswertungseinheit ist ausgangsseitig mit dem Steuereingang 103a der Schalt- und Leistungssteuer­ stufe 103 sowie ebenfalls mit der Anzeigeeinheit 111 verbun­ den.
Die Funktion der Ausbeulanordnung 100 ergibt sich bereits im wesentlichen aus den obigen Erläuterungen zur Erfindung. Es wird daher nur zusammenfassend darauf hingewiesen, daß über das die Oberflächentemperatur des Karosseriebleches 3 (Fig. 1) erfassende Strahlungspyrometer-Element 21, die Temperatur- Meßstufe 109 und die Schalt- und Leistungssteuerstufe 103 mit der daran angeschlossenen Halogenlampe 17 eine Temperaturre­ gelung mindestens im Sinne einer Begrenzung der Oberflä­ chentemperatur auf einen zulässigen Maximalwert realisiert wird, bei dem die Lackfläche 3 mit Sicherheit keinen Schaden nimmt. Dies erfolgt durch Verminderung der Strahlungsleistung bei Annäherung an die zulässige Maximaltemperatur bzw. zeit­ weise Ausschaltung der Halogenlampe 17. Eine völlige Aus­ schaltung der Halogenlampe 17 wird über die Fotodetek­ toranordnung 23 und die Oberflächengeometrie-Auswertungsein­ heit 113 sowie den Steuereingängen 103a der Schalt- und Lei­ stungssteuerstufe 103 bewirkt, sobald im Ergebnis einer vor­ gegebenen Signalverarbeitung in der Oberflächengeometrie- Auswertungseinheit ermittelt wurde, daß eine signifikante Veränderung der Blechgeometrie im Bereich der Beule im Sinne eines Zurückspringens in die ungestörte Ausgangsform erfolgt ist. Parallel zu den genannten Steuer- bzw. Regelvorgängen wird der Bediener über die Anzeigeeinheit 111 über die tat­ sächliche Oberflächentemperatur sowie - beispielsweise durch eine Signallampe - über das Erreichen der ursprünglichen Blechgestalt, also den Erfolg des Ausbeulvorgangs, infor­ miert.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben beschrie­ bene Ausführungsform beschränkt, sondern auch in einer Viel­ zahl von Abwandlungen derselben möglich.
So ist die Reflektorgeometrie des oben als Ausbeulhaube be­ zeichneten mechanisch-optischen Teils der Ausbeulanordnung ebenso variierbar wie der innere Aufbau, wobei insbesondere einzelne der oben erwähnten Funktionskomponenten im Interesse einer weiteren Vereinfachung und Verbilligung der Anordnung fortgelassen sein können - so (bei entsprechender Dimensio­ nierung der Strahlungsquelle) die Mittel zur Temperaturmes­ sung oder die Mittel zur Erfassung der Oberflächengeometrie des Karosseriebleches. Anstelle der zur Markierung des auszu­ beulenden Bereichs eingesetzten Laserdiode kann auch eine andere Lichtquelle mit geeigneten Fokussierungsmitteln zur Erzeugung eines klar umgrenzten Lichtflecks auf der Blech­ oberfläche vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste
1
Ausbeulhaube
3
KFZ-Karosserieblech
3
a Oberflächenlackierung
5
Reflektor
5
a Aussparung
7
Gummiring
9
Kunststoff-Handgriff
11
Stromkabel
13
Datenleitung
15
Kunststoffträger
15
a Lampenfassung
15
b,
15
c Ausleger
17
Halogenlampe
19
Laserdiode
21
Strahlungspyrometer-Element
23
Fotodetektoranordnung
100
Ausbeulanordnung
101
Stromversorgungseinheit
103
Schalt- und Leistungssteuerstufe
103
a,
103
b Steuereingang
105
Gleichrichterstufe
107
Schalter
109
Temperaturmeßstufe
111
Anzeigeeinheit
113
Oberflächengeometrie-Auswertungseinheit
F1, F2 Brennpunkt
B Beule

Claims (18)

1. Verfahren zum Ausbeulen von Blechteilen, insbesondere von lackierten Teilen einer Fahrzeugkarosserie, dadurch gekennzeichnet,
daß das Blechteil (3) im Bereich einer Beule (B) im wesentlichen berührungslos lokal erwärmt wird, derart,
daß ein durch die lokale Erwärmung erzeugter mechani­ scher Spannungsgradient ein Zurückspringen der Beule in die Ursprungsform des Blechteiles bewirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Erwärmung durch gerichtete Bestrahlung mit einem wesentlichen Strahlungsanteil im nahen Infra­ rotbereich, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen 800 mn und 2 µm ausgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Erwärmung als Induktionserwärmung aus­ geführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Erwärmung mittels eines gerichteten Heißluftstromes ausgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Erwärmung im wesentlichen punktförmig im Mittenbereich und/oder ringförmig im Randbereich der Beule ausgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Erwärmung auf eine Endtemperatur unter­ halb einer kritischen Temperatur begrenzt wird, bei der irreversible Veränderungen in einer Beschichtung (3a) des Blechteiles (3), insbesondere einer Lackschicht, erfolgen.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Erwärmung, insbesondere bei einem lackierten Karosserieblechteil, auf eine Endtemperatur im Bereich zwischen 100° Celsius und 200° Celsius ausgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während der lokalen Erwärmung die aktuelle Gestalt des Blechteils (3) im Bereich der Beule (B) erfaßt und im Ansprechen auf die Erfassung eines Zurückspringens in die Ausgangsform die Erwärmung beendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während der lokalen Erwärmung die Temperatur am Erwärmungsort gemessen wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich einer Beule (B) als Ort der lokalen Erwärmung mit einem sichtbaren Lichtstrahl markiert wird.
11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung (5, 17, 101, 103), insbesondere mit einstellbarem Wärmeeintragsbereich und/oder einstell­ barer Heizleistung, zur im wesentlichen berührungslosen lokalen Erwärmung des Blechteiles (3).
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (5, 17, 101, 103) als NIR-Strah­ lungsheizung mit vorbestimmter Richtcharakteristik aus­ gebildet ist, die insbesondere eine annähernd punktför­ mige Halogenlampe (17) aufweist, welche bei einer Ober­ flächentemperatur von 2500 K oder mehr betrieben wird.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die NIR-Strahlungsheizung eine, insbesondere durch mindestens eine Blende und/oder mechanische Verstell­ mittel, veränderliche Richtcharakteristik aufweist.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-13, gekennzeichnet durch eine Temperaturmesseinrichtung (21, 109) zur Erfassung der Temperatur des Blechteils (3) im Erwärmungsbereich (B), die insbesondere mit einem Steuereingang (103b) der Heizeinrichtung (103) verbunden ist, derart, daß durch Steuerung der Heizeinrichtung im Ansprechen auf das Ausgangssignal der Temperaturmesseinrichtung die Tem­ peratur im Erwärmungsbereich mindestens begrenzt wird.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmesseinrichtung berührungslos arbeitet und insbesondere ein Strahlungspyrometer (21) aufweist.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-15, gekennzeichnet durch eine Zieleinrichtung (19) zum Ausrichten der Heizein­ richtung (5, 17) auf den Bereich der Beule (B), wobei die Zieleinrichtung insbesondere einen mit der Heizein­ richtung fest verbundenen Strahler für fokussiertes sichtbares Licht aufweist.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-16, gekennzeichnet durch eine optische Vermessungseinrichtung (19, 23, 113) zur Erfassung der aktuellen Gestalt des Blechteiles (B) im Bereich der Beule (B).
18. Anordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziel- und/oder die Vermessungseinrichtung eine Laser-Strahlungsquelle (19) aufweist, welche insbeson­ dere als gemeinsame Strahlungsquelle für die Ziel- und die Vermessungseinrichtung dient.
DE19937277A 1999-08-06 1999-08-06 Verfahren und Vorrichtung zum Ausbeulen eines Blechteiles Expired - Fee Related DE19937277C2 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19937277A DE19937277C2 (de) 1999-08-06 1999-08-06 Verfahren und Vorrichtung zum Ausbeulen eines Blechteiles
AU69916/00A AU6991600A (en) 1999-08-06 2000-08-02 Method and device for removing dents from sheet metal parts
PCT/EP2000/007493 WO2001010579A1 (de) 1999-08-06 2000-08-02 Verfahren und anordnung zum ausbeulen von blechteilen
DE50001302T DE50001302D1 (de) 1999-08-06 2000-08-02 Verfahren und anordnung zum ausbeulen von blechteilen
EP00958366A EP1207973B1 (de) 1999-08-06 2000-08-02 Verfahren und anordnung zum ausbeulen von blechteilen
US10/048,898 US6684677B1 (en) 1999-08-06 2000-08-02 Method and device for removing dents from sheet metal parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19937277A DE19937277C2 (de) 1999-08-06 1999-08-06 Verfahren und Vorrichtung zum Ausbeulen eines Blechteiles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19937277A1 true DE19937277A1 (de) 2001-02-22
DE19937277C2 DE19937277C2 (de) 2001-10-18

Family

ID=7917530

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19937277A Expired - Fee Related DE19937277C2 (de) 1999-08-06 1999-08-06 Verfahren und Vorrichtung zum Ausbeulen eines Blechteiles
DE50001302T Expired - Fee Related DE50001302D1 (de) 1999-08-06 2000-08-02 Verfahren und anordnung zum ausbeulen von blechteilen

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE50001302T Expired - Fee Related DE50001302D1 (de) 1999-08-06 2000-08-02 Verfahren und anordnung zum ausbeulen von blechteilen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6684677B1 (de)
EP (1) EP1207973B1 (de)
AU (1) AU6991600A (de)
DE (2) DE19937277C2 (de)
WO (1) WO2001010579A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2399686A1 (de) * 2010-06-25 2011-12-28 Bombardier Transportation GmbH Verfahren zum Richten von Blechen mit einem elektrischen Lichtbogen

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004028568B4 (de) * 2004-06-15 2011-06-16 Gerhard Klaiber Manipulierwerkzeug
EP1881875A1 (de) * 2005-05-12 2008-01-30 Ralph Meichtry Ausbeulverfahren und -vorrichtung
DE102005025367B4 (de) * 2005-05-31 2011-02-03 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zum Ausbilden einer Struktur mit optimierter Raumform
US7607332B2 (en) * 2007-10-11 2009-10-27 Beom-Seok Choe Apparatus for removing dent in sheet metal and method thereof
US20150013406A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 General Electric Company System and method for removing dents from a wind turbine tower
US20160016255A1 (en) * 2014-07-17 2016-01-21 Siemens Energy, Inc. Laser correction of metal deformation
US9826577B2 (en) * 2014-08-08 2017-11-21 Ralph Meichtry Method and device for removing dents
EP3015845A1 (de) * 2014-11-03 2016-05-04 Anton Paar TriTec SA Einrichtung zum Beheizen einer Materialprüfungsvorrichtung
US10288045B2 (en) * 2015-12-21 2019-05-14 General Electric Company System and method for repairing dents in wind turbine tower sections and a related dent repair tool
US20190240711A1 (en) 2016-09-13 2019-08-08 Ralph Meichtry Method and device for removing dents
DE102018203728A1 (de) 2018-03-13 2019-09-19 Audi Ag Verfahren zur Erzeugung einer Springbeule in einem Blechteil
CN110653279B (zh) * 2019-10-08 2020-11-27 日照杜卡机电设备有限公司 一种利用高频电磁波原理的汽车钣金件修复装置
DE102021133989A1 (de) 2021-12-21 2023-06-22 Theodor Gräbener GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Glätten plattenförmiger Bauteile, insbesondere zur Herstellung von Bipolarplatten für ein elektrochemisches System, wie beispielsweise Brennstoffzellen

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1419497A (fr) * 1965-01-05 1965-11-26 Bautzen Waggonbau Veb Procédé et dispositif pour redresser et tendre des tôles par chauffage
US3852990A (en) * 1973-08-06 1974-12-10 Lockheed Aircraft Corp Process for removing surface distortion from a metal article
US3854029A (en) * 1973-12-10 1974-12-10 T Fenollar Method and apparatus for repairing sheet elements of automobiles bodies
NL7401688A (nl) * 1974-02-07 1975-08-11 Theodore Robert Fenollar Werkwijze en inrichting voor het repareren van serie-onderdelen van een automobiel.
US3959619A (en) * 1974-03-27 1976-05-25 Erwin Schill Method of drawing-in or flattening dents in sheet metal
DE2515296C3 (de) * 1975-04-08 1980-04-17 Ets. Robert Brendle Et Cie. S.A., Saint-Louis (Frankreich) Ausbeulgerät
JPS58187213A (ja) * 1982-04-28 1983-11-01 Hitachi Ltd 薄板の歪取り方法及び治具
JPS5964119A (ja) * 1982-10-06 1984-04-12 Hitachi Ltd 薄板の線状加熱歪取り方法
JPS5970426A (ja) * 1982-10-12 1984-04-20 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd 金属板の歪取り方法
DE4234342C2 (de) * 1992-10-12 1998-05-14 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Materialbearbeitung mit Laserstrahlung
US5479804A (en) 1994-09-28 1996-01-02 Clay L. Cook Tools for paintless dent repair
DE19514285C1 (de) * 1995-04-24 1996-06-20 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken mit Laserdiodenstrahlung
DE19603974B4 (de) * 1996-01-26 2004-05-19 Udo Prof. Dr.-Ing. Hellwig Verfahren zum Verformen von Körpern und Materialbahnen
FR2755885B1 (fr) * 1996-11-18 1999-02-19 Sarrion Sanchez Christian Dispositif et procede pour redresser des elements metalliques et plastiques deformes
DE19804577C2 (de) * 1998-02-05 2001-10-31 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Formabweichungen an metallischen Bauteilen
DE29922180U1 (de) * 1999-12-17 2000-04-20 Bauerfeld Frank Laservorrichtung zum Rückverformen beschädigter Kraftfahrzeug-Karosserien

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2399686A1 (de) * 2010-06-25 2011-12-28 Bombardier Transportation GmbH Verfahren zum Richten von Blechen mit einem elektrischen Lichtbogen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001010579A1 (de) 2001-02-15
EP1207973A1 (de) 2002-05-29
EP1207973B1 (de) 2003-02-19
DE19937277C2 (de) 2001-10-18
US6684677B1 (en) 2004-02-03
DE50001302D1 (de) 2003-03-27
AU6991600A (en) 2001-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19937277C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ausbeulen eines Blechteiles
EP2024127B1 (de) Vorrichtung zum auswerten von abbildern von schweisspunkten auf einem trägermaterial
DE3110235A1 (de) "verfahren und vorrichtung zum brennschneiden mittels eines laserstrahls"
EP2615413B1 (de) Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Fehlern in Fahrzeugkarosserieteilen
DE102009053261A1 (de) Vorrichtung zum Punktschweißen mit Laserstrahl
DE102009017492B4 (de) Verfahren und Werkzeug zum Kleben von Bauteilen
EP3525975A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung und zur regelung einer fokusposition eines bearbeitungsstrahls
EP2667998A1 (de) Laserbearbeitungsmaschine, insbesondere laserschneidmaschine, sowie verfahren zum zentrieren eines insbesondere fokussierten laserstrahles
WO2020099421A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines schweissprozesses zum verschweissen von werkstücken aus glas
EP3880395A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines schweissprozesses zum verschweissen von werkstücken aus glas
DE102019133745A1 (de) Fertigungssystem zur laserbearbeitenden Fertigung eines Werkstücks sowie Verfahren zur Fertigung eines laserbearbeiteten Werkstücks
WO2002083360A1 (de) Positionier- und/oder montagehilfe sowie dementsprechendes verfahren
DE102021103206A1 (de) Verfahren zum Optimieren einer Bearbeitungszeit eines Laserbearbeitungsprozesses, Verfahren zum Durchführen eines Laserbearbeitungsprozesses an einem Werkstück und Laserbearbeitungssystem, welches eingerichtet ist, um diese durchzuführen
EP3656827A2 (de) Verfahren zum fügen zweier fügeteile unter verwendung eines flächenstrahlers sowie fügevorrichtung
DE10005593C1 (de) Hand- und maschinenführbare autonome Einrichtung zum Punktschweißen
DE10355051B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Laserstrahlschweißen mit verringerter Abzeichnung
DE102011018653A1 (de) Widerstands-Schweißvorrichtung
DE102018217919A1 (de) Verfahren zum Ermitteln einer korrigierten Bearbeitungskopf-Position und Bearbeitungsmaschine
DE4001280A1 (de) Vorrichtung zur oberflaechenbehandlung von werkstuecken mittels lichtstrahlen
DE10051169B4 (de) Handgeführte Bestrahlungseinrichtung und thermisches Bearbeitungsverfahren
DE102009048496A1 (de) Brille, Vorrichtung mit einem Brillenelement und einem Scharnierteil, und Verfahren zum Befestigen eines Scharnierteils auf einem Brillenelement
DE10257112A1 (de) Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung zum Fügen und/oder Beschichten von Kunststoffen
DE19736075A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung eines oder mehrerer Qualitätsparameter bei der Bearbeitung von Werkstücken
DE4338094A1 (de) Vorrichtung zum Bewegen eines Gegenstands mittels thermischer Form- bzw. Volumenänderung
EP4384342A1 (de) Fügewerkzeugeinheit und werkzeugzange

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ADVANCED PHOTONICS TECHNOLOGIES AG, 83052 BRUCKMUE

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130301