EP2988886A1 - Fertigungslinie zur herstellung von blechformteilen mit wenigstens einer messvorrichtung zur überprüfung der hergestellten belchformteile - Google Patents

Fertigungslinie zur herstellung von blechformteilen mit wenigstens einer messvorrichtung zur überprüfung der hergestellten belchformteile

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EP2988886A1
EP2988886A1 EP14715300.1A EP14715300A EP2988886A1 EP 2988886 A1 EP2988886 A1 EP 2988886A1 EP 14715300 A EP14715300 A EP 14715300A EP 2988886 A1 EP2988886 A1 EP 2988886A1
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EP
European Patent Office
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production line
measuring device
sheet metal
metal parts
tool
Prior art date
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EP14715300.1A
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English (en)
French (fr)
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EP2988886B1 (de
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Heribert Stöhr
Alfred Traidl
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/005—Multi-stage presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/025—Fault detection, e.g. misfeed detection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/05—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work specially adapted for multi-stage presses

Definitions

  • the invention relates to a production line for the production of sheet metal parts, which is in particular body parts, with several press-operated and interconnected by a transfer system tools for the stepwise or stepwise production of sheet metal parts, according to the closer specified in the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a measuring device for checking the manufactured sheet metal parts in such a production line.
  • DE 10 2011 001 852 A1 proposes a production line for the production of sheet metal components, which comprises a component manufacturing plant and a measuring plant, wherein each sheet metal component from the component production plant is introduced and measured directly in line with the production line in the measuring plant.
  • the invention has for its object to provide a production line for the production of sheet metal parts, with the avoidance of at least one associated with the prior art disadvantage, a review of the produced sheet metal parts is possible.
  • This object is achieved by an inventive production line with the features of claim 1.
  • the solution of the problem further extends to a measuring device for use in a production line according to the invention.
  • the production line according to the invention for producing sheet-metal shaped parts, in particular body parts comprises:
  • At least one measuring device to which the geometry and in particular the manufacturing tolerances of sheet metal moldings produced can be checked in time with the production line, wherein it is provided that this measuring device is disposed within the production line at a free press tool place or at an intermediate station, so that each sheet metal part produced in Clock of the production line with the production line belonging to the transfer system inserted into the measuring device and after the cyclic inspection in particular also be removed again with the transfer system.
  • the production line or production line according to the invention has a plurality of tool stages arranged one behind the other, which are occupied by tools or production tools for carrying out forming and / or cutting operations.
  • Sheet metal workpiece transfer between the tool stages is accomplished with a transfer system (all of the automated sheet metal workpiece transport equipment between the tool stages), such as a gripper rail transfer system, a sucker bridge transfer system Single feeder system or the like, d. h, for example, even individual robots, can act.
  • the measuring device has at least one measuring station for a sheet metal part. However, it can also be provided that the measuring device has a plurality of measuring stations on which several sheet-metal shaped parts (for example a right and a left-hand vehicle door) can be measured at the same time or in parallel.
  • the measuring device is arranged at the last tool stage (with respect to the workpiece passage direction), so that subsequently no further forming and / or cutting operations are carried out on the sheet metal shaped parts.
  • the measuring device can also be arranged on a preceding tool stage or intermediate station, provided that the forming and / or cutting operations to be carried out in the subsequent tool stages have no appreciable influence on geometrically relevant sheet metal shaped part regions.
  • the insertion of the sheet metal parts in the measuring device and in particular the removal of the sheet metal parts from the measuring device, which happens in particular in exchange for at least one other sheet metal part to be checked, can be accomplished fully automated with belonging to the production line transfer system.
  • the inventive integration of the measuring device in the production line is space neutral, which due to the cramped space in many press shops and the limited opportunities for conversion measures a significant Advantage represents.
  • the measuring device can be replaced together with the tools during the tool change or moved to another location .
  • the invention allows an in-line inspection of all manufactured sheet metal parts (ie 100% verification), especially at short cycle times (eg.
  • the already existing transfer system can be used essentially without any restrictions, as explained above. This is not an exhaustive list of advantages associated with the invention.
  • the production line according to the invention has a plurality of presses linked to the transfer system.
  • the measuring device can be arranged at an intermediate station between two successive presses.
  • the measuring device is formed like a tool and in one of the presses, in particular in the last press (with respect to the workpiece passage direction), arranged.
  • the measuring device is thus integrated in a press.
  • a tool-like design of the measuring device is in particular understood that this is in its construction a forming and / or cutting tool or at least the lower tool part (or lower tool part) of such a forming and / or cutting tool is modeled, so that the measuring device in their Handling when setting up, especially when installing in the press and, when removed, has a tool-like character and thus can be handled in the same manner as the manufacturing tools associated with the production line.
  • the production line according to the invention may also comprise a transfer press and in particular a bulk transfer press (large-scale transfer press).
  • a transfer press and in particular a bulk transfer press (large-scale transfer press).
  • a heat press is described, for example, in DE 196 51 934 A1.
  • the measuring device can be arranged at an intermediate station or intermediate deposition stage between two successive tool stages. Preferably, however, it is provided that the measuring device is formed like a tool (as previously explained) and is arranged on a tool stage of this transfer press. The measuring device is thus integrated in the transfer press.
  • the tool-like measuring device is arranged on a press change table. This allows easy replacement, maintenance and repair of the measuring device.
  • a tool-like measuring device can essentially only be formed from a lower tool part, wherein this lower tool part has at least one measuring station with a sheet-metal shaped part deposit (or workpiece or component deposit).
  • a measuring device may also be referred to as a measuring tray or measuring tray device. All measuring device components are accommodated in this lower tool part, for example, constructed on a base plate (or tool base plate) and / or installed or integrated into a frame structure (or a tool frame).
  • the number and arrangement of measuring points can be oriented largely without restrictions on the requirements (ie any measuring point distribution is possible). Fastening of Meßvoriquess- components on the press ram is therefore not required, d. H. the press ram remains free.
  • the sheet metal part storage can be formed with Einweis Anlagenn or Einweisem or the like for aligning and centering a stored sheet metal part.
  • Einweis Anlagenn are known for use in forming and / or cutting tools from the prior art.
  • the actual measuring time is significantly lower than the cycle time of the production line and is z. For example, only about 1 sec.
  • several measuring sensors at least a measuring sensor, such as in particular displacement sensor and distance sensors are arranged for this purpose, the punctual, linear or planar measurements on the sheet metal part, in particular on its underside, can perform ,
  • the measuring device comprises at least one tactile measuring sensor which is formed with a spring-loaded measuring probe (so-called probe), and in particular several or a plurality of such tactile measuring sensors, the or against reference points on the underside of the stored sheet metal part can or can measure.
  • a tactile measuring sensor which is formed with a spring-loaded measuring probe (so-called probe), and in particular several or a plurality of such tactile measuring sensors, the or against reference points on the underside of the stored sheet metal part can or can measure.
  • the measuring device has at least one non-contact measuring sensor, in particular an optical measuring sensor, and in particular several or a plurality of such non-contact measuring sensors, the or against reference points, reference lines and / or reference surfaces on the underside of the stored sheet metal part can or can measure.
  • non-contact measuring sensor in particular an optical measuring sensor, and in particular several or a plurality of such non-contact measuring sensors, the or against reference points, reference lines and / or reference surfaces on the underside of the stored sheet metal part can or can measure.
  • Different optical sensors in particular laser sensors (point measurement) or laser scanners (line or area measurement) with different detection principles are known from the prior art.
  • the measuring device can have a plurality of measuring sensors of different design (that is to say, for example, also tactile and non-contact measuring sensors), which in particular can also be operated redundantly.
  • the measuring device is designed for the geometrical examination of different and in particular similar sheet-metal shaped parts. This can be accomplished, for example, by changing the number, arrangement and orientation of measuring sensors and / or adapting the shaped sheet metal part, for example by adjustable component receivers.
  • Fig. 1 shows a production line according to the invention for the production of sheet metal parts in a side view.
  • FIG. 2 shows a measuring device belonging to the production line of FIG. 1 in a sectional view.
  • Fig. 1 shows a trained as a press line production line 100 for the continuous production of sheet metal parts.
  • the press line 100 comprises a plurality of successively arranged presses 20 to 170.
  • Each press 120 to 170 forms a tool stage, to which the presses 120 to 160 are each equipped with a production tool, not shown, with which the production line successive forming and / or cutting operations for continuous production of sheet metal parts are executable.
  • the presses 120 to 170 and the tools installed therein are linked together by a transfer system 110 for the cyclic transfer of parts or workpieces.
  • the passage direction of the workpieces, as shown from right to left, is illustrated with the arrow DR.
  • the production line 100 has a measuring device 200, with which the geometry of the produced sheet metal parts can be checked in time with the production line 100.
  • the measuring device 200 is arranged in the last press 170 instead of a production tool, so that each bent sheet metal part can be inserted into the measuring device 200 in time with the production line 100 with the transfer system 110 and removed again after the cyclical check.
  • the tool-like measuring device 200 is arranged on a press change table 175.
  • the discharge of the manufactured and checked sheet metal parts takes place in the direction of passage DR, so as shown to the left.
  • the removal of the manufactured sheet metal parts from the last press se 170 can also be done by a removal robot or the like, this removal robot can be part of the transfer system.
  • the tool-like structure of the measuring device 200 is illustrated, with the measuring device 200 shown by way of example having only a single measuring station.
  • the tool-like measuring device 200 consists in a constructive reference to a forming and / or cutting tool only from a lower tool part comprising a base plate 210 with a frame structure or a frame structure 221/222.
  • On frame 221/222 are several adjustable Bauteill. Workpiece receiver 230 is arranged, which in its entirety form a matched to the sheet metal moldings 300 to be checked Blechwerk Kohlability or Blechformteilablage.
  • the measuring device 200 may also be referred to as a measuring tool.
  • the measuring device 200 has a plurality of measuring sensors 251 to 255, which are designed as measuring probes, which measure against defined reference points on the underside of a stored sheet metal part 300 and can thereby record relevant geometric data of the sheet metal part 300, wherein the values registered by the touch probes 251 to 255 for evaluation and Further processing to a not shown computer device to be transmitted.
  • the geometric check of the deposited sheet metal part 300 can take place immediately after the placement in the measuring device 200.
  • non-contact measuring sensors such as. Laser sensors or laser scanners, may be provided, as explained above.
  • Changes and deviations from the desired geometry can still be detected within the production line or press line 100 in real time, with all produced sheet metal parts 300 in the cycle of the production line 100 can be checked.
  • a timely statement on sheet metal part geometry as part of an inline Verification is thus possible, so that inadmissible tolerance deviations (or non-compliance with predetermined manufacturing tolerances) and / or errors can be intervened immediately in the manufacturing process.
  • even the smallest successive changes can be recorded and documented so that they can also be reacted to.
  • a component-specific documentation of the review can take place.
  • the review of ailer produced sheet metal parts also allows more extensive evaluations, such as a correlation analysis between recorded geometric values and press and material parameters. Furthermore, statistical evaluations are also possible that are not possible on the basis of previously performed random samples.
  • the measuring device 200 is designed as a storage device or storage station (or measuring tray) without active movement and / or adjusting devices.
  • the removal and removal of the sheet metal parts or body parts 300 to be checked takes place with the aid of the transfer line 1 10 belonging to the production line 100.
  • the removal can also be effected by a removal robot or the like, wherein this removal robot can be part of the transfer system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fertigungslinie (100) zur Herstellung von Blechformteilen (300), insbesondere Karosseriebauteilen, mit - mehreren pressengebundenen Werkzeugen, in denen im Takt der Fertigungslinie (100) aufeinanderfolgende Umform- und/oder Schneidoperationen zur fortlaufenden Herstellung der Blechformteile (300) ausführbar sind; - einem Transfersystem (110) für den Teiletransport zwischen den Werkzeugen; und - wenigstens einer Messvorrichtung (200), an der im Takt der Fertigungslinie (100) die Geometrie der hergestellten Blechformteile (300) überprüfbar ist; Es ist vorgesehen, dass die Messvorrichtung (200) innerhalb der Fertigungslinie (100) an einem freien Pressenwerkzeugplatz oder an einer Zwischenstation angeordnet ist, so dass jedes hergestellte Blechformteil (300) im Takt der Fertigungslinie (100) mit dem zur Fertigungslinie (100) gehörenden Transfersystem (110) in die Messvorrichtung (200) eingelegt und nach der taktweisen Überprüfung wieder entnommen werden kann. Die Erfindung betrifft ferner eine derartige Messvorrichtung (200) zur Verwendung in einer solchen Fertigungslinie (100).

Description

Beschreibung
Fertiqungslinie zur Herstellung von Blechformteilen mit wenigstens einer
Messvorrichtung zur Überprüfung der hergestellten Blechformteile
Die Erfindung betrifft eine Fertigungslinie zur Herstellung von Blechformteilen, wobei es sich insbesondere um Karosseriebauteile handelt, mit mehreren pressenbetätigten und durch ein Transfersystem miteinander verbundenen Werkzeugen für die schrittweise bzw. stufenweise Herstellung der Blechformteile, gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Art.
Die Erfindung betrifft femer eine Messvorrichtung zur Überprüfung der hergestellten Blechformteile in einer solchen Fertigungslinie.
Die Herstellung von Blechformteilen in einer solchen Fertigungslinie ist zahlreichen Produktionsschwankungen unterworfen, die Einfluss auf die Blechformteilgeometrie haben. Die Überprüfung jedes hergestellten Blechformteils geht in der Praxis mit zahlreichen Schwierigkeiten einher, was unter anderem auch daran liegt, dass derartige Fertigungslinien häufig in Presswerken zu finden und somit den dort gegebenen Randbedingungen unterworfen sind. In der DE 196 49 144 A1 wird daher vorgeschlagen, jedes hunderste bis viertausendste Blechformteil auf Maßhaltigkeit zu überprüfen.
In der DE 10 2011 001 852 A1 wird eine Fertigungslinie zur Produktion von Blech- bauteilen vorgeschlagen, die eine Bauteilfertigungsanlage und eine Messanlage um- fasst, wobei jedes Blechbauteil aus der Bauteilfertigungsanlage kommend direkt im Takt der Fertigungslinie in die Messanlage eingeführt und gemessen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungslinie zur Herstellung von Blechformteilen anzugeben, mit der unter Vermeidung wenigstens eines mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteils eine Überprüfung der hergestellten Blechformteile möglich ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Fertigungslinie mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Mit dem nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe ferner auf eine Messvorrichtung zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Fertigungslinie. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände sowohl aus den abhängigen Ansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.
Die erfindungsgemäße Fertigungslinie zur Herstellung von Blechformteilen, wobei es sich insbesondere um Karosseriebauteile (vorzugsweise auch so genannte Großteile, wie bspw. Seitenwände, Bodengruppen, Dächer und dergleichen) handelt, um- fasst:
- mehrere pressengebundene Werkzeuge, in denen im Takt (bzw. Fertigungstakt) der Fertigungslinie aufeinanderfolgende Umform- und/oder Schneidoperationen (an Blechwerkstücken) zur fortlaufenden Herstellung der Blechformteile ausführbar sind;
- ein Transfersystem für den Teiletransport (bzw. Blechwerkstücktransport) zwischen den Werkzeugen; und
- wenigstens eine Messvorrichtung, an der im Takt der Fertigungslinie die Geometrie und insbesondere die Fertigungstoleranzen der hergestellten Blechformteile überprüfbar ist, wobei vorgesehen ist, dass diese Messvorrichtung innerhalb der Fertigungslinie an einem freien Pressenwerkzeugplatz oder an einer Zwischenstation angeordnet ist, so dass jedes hergestellte Blechformteil im Takt der Fertigungslinie mit dem zur Fertigungslinie gehörenden Transfersystem in die Messvorrichtung eingelegt und nach der taktweisen Überprüfung insbesondere auch wieder mit dem Transfersystem entnommen werden kann.
Die erfindungsgemäße Fertigungslinie bzw. Fertigungsanlage weist mehrere hintereinander angeordnete Werkzeugstufen, die mit Werkzeugen bzw. Herstellungswerkzeugen zur Durchführung von Umform- und/oder Schneidoperationen besetzt sind, auf. Der Blechwerkstücktransfer zwischen den Werkzeugstufen wird mit einem Transfersystem (Gesamtheit aller Einrichtungen für den automatisierten Blechwerkstücktransport zwischen den Werkzeugstufen) bewerkstelligt, wobei es sich bspw. um ein Greiferschienen-Transfersystem, ein Saugerbrücken-Transfersystem, ein Einzelfeedersystem oder dergleichen, d. h, bspw. auch einzelne Roboter, handeln kann.
An wenigstens einer unbesetzten Werkzeugstufe oder an einer Zwischenstation bzw. Zwischenablage (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Werkzeugstufen), an der die Blechwerkstücke quasi eine Warteposition einnehmen, ist erfindungsgemäß wenigstens eine Messvorrichtung für die automatisierte geometrische Überprüfung der hergestellten Blechformteile angeordnet bzw. positioniert. An dieser Messvorrichtung sollen insbesondere Abweichungen von einer Sollgeometrie erfasst werden. Ferner können insbesondere auch Ausschnitte und Löcher in den Blechformteilen überprüft werden (bspw. hinsichtlich Geometrie und Position). Ferner können auch gezielt einzelne Werkstück- bzw. Blechformteilbereiche, die bspw. Designelemente beinhalten, überprüft werden. Die Messvorrichtung weist wenigstens einen Messplatz für ein Blechformteil auf. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung mehrere Messplätze aufweist, an denen zeitgleich bzw. parallel mehrere Blechformteile (bspw. eine rechte und eine linke Fahrzeugtür) gemessen werden können.
Bevorzugt ist die Messvorrichtung an der letzten Werkzeugstufe (bezüglich der Werkstückdurchlaufrichtung) angeordnet, so dass nachfolgend keine weiteren Umform- und/oder Schnittoperationen an den Blechformteilen ausgeführt werden. Die Messvorrichtung kann jedoch auch an einer vorausgehenden Werkzeugstufe oder Zwischenstation angeordnet sein, sofern die in den nachfolgenden Werkzeugstufen auszuführenden Umform- und/oder Schnittoperationen keinen nennenswerten Einfluss auf geometrisch relevante Blechformteilbereiche haben.
Das Einlegen der Blechformteile in die Messvorrichtung und insbesondere auch das Entnehmen der Blechformteile aus der Messvorrichtung, was insbesondere im Wechsel gegen wenigstens ein anderes zu überprüfendes Blechformteil geschieht, kann vollautomatisiert mit dem zur Fertigungslinie gehörenden Transfersystem bewerkstelligt werden.
Die erfindungsgemäße Einbindung der Messvorrichtung in die Fertigungslinie ist platzneutral, was aufgrund der beengten Platzverhältnisse in vielen Presswerken und den nur eingeschränkten Möglichkeiten für Umbaumaßnahmen einen bedeutenden Vorteil darstellt. (Bei der aus der DE 10 2011 001 852 A1 vorbekannten Fertigungsii- nie besteht im Auslaufbereich der Bauteilfertigungsanlage ein zusätzlicher Platzbedarf für die Messanlage.) Bei einer Produktionsumstellung kann die Messvorrichtung im Zuge des Werkzeugwechsels zusammen mit den Werkzeugen ausgewechselt oder auf einen anderen Platz verlegt werden. Ferner ermöglicht die Erfindung eine Inline-Überprüfung aller hergestellten Blechformteile (d. h. 100 %-Überprüfung), insbesondere auch bei kurzen Taktzeiten (bspw. Taktzeiten von weniger als 6 sec und bevorzugt von weniger als 3 sec), wobei die erfassten Geometriewerte (oder die er- fassten Abweichungen von der Sollgeometrie) zur individuellen Klassifizierung der Blechformteile in Echtzeit (bspw. Gutteil, Nachbearbeitungsteil, Ausschussteil) und/oder zur Anpassung von Prozessparametern verwendet werden können (was bevorzugter Weise computerbasiert erfolgt). Bezüglich des Werkstücktransports kann im Wesentlichen ohne Einschränkungen das ohnehin vorhandene Transfersystem verwendet werden, wie vorausgehend erläutert. Dies ist keine abschließende Aufzählung von Vorteilen die mit der Erfindung einhergehen.
Eventuell kann es ausreichend sein, dass nicht jedes hergestellte Blechformteil geprüft wird, sondern bspw. nur jedes 3te, 5te, 10te usw., oder eine zufällige stichprobenartige Überprüfung erfolgt. In diesem Fall können trotzdem alle hergestellten Blechformteile die Messvorrichtung durchlaufen, ohne dass Messwerte erfasst oder ausgewertet werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Fertigungslinie mehrere mit dem Transfersystem verketten Pressen aufweist. Die Messvorrichtung kann an einer Zwischenstation zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pressen angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist die Messvorrichtung werkzeugartig ausgebildet und in einer der Pressen, insbesondere in der letzten Presse (bezüglich der Werkstückdurchlaufrichtung), angeordnet. Die Messvorrichtung ist somit in eine Presse integriert. Unter einer werkzeugartigen Ausbildung der Messvorrichtung wird insbesondere verstanden, dass diese in ihrem Aufbau einem Umform- und/oder Schneidwerkzeug oder zumindest dem Werkzeugunterteil (bzw. unterem Werkzeugteil) eines solchen Umform- und/oder Schneidwerkzeugs nachempfunden ist, so dass die Messvorrichtung auch in ihrer Handhabung beim Rüsten, insbesondere beim Einbau in die Presse und beim Ausbau, einen werkzeugähnlichen Charakter aufweist und somit in gleicher Weise wie die zur Fertigungslinie gehörenden Herstellungswerkzeuge gehandhabt werden kann.
Die erfindungsgemäße Fertigungslinie kann auch eine Transferpresse und insbesondere eine Großteil-Transferpresse (Großteil-Stufenpresse) umfassen. Eine solche Transferpresse ist bspw. in der DE 196 51 934 A1 beschrieben. Die Messvorrichtung kann an einer Zwischenstation bzw. Zwischenablagestufe zwischen zwei aufeinanderfolgenden Werkzeugstufen angeordnet sein. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Messvorrichtung werkzeugartig ausgebildet ist (wie vorausgehend erläutert) und an einer Werkzeugstufe dieser Transferpresse angeordnet ist. Die Messvorrichtung ist somit in die Transferpresse integriert.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die werkzeugartige Messvorrichtung auf einem Pressenwechseltisch angeordnet ist. Dadurch wird ein leichtes Auswechseln, Warten und Reparieren der Messvorrichtung ermöglicht.
Eine werkzeugartige Messvorrichtung kann im Wesentlichen nur aus einem unteren Werkzeugteil gebildet sein, wobei dieses untere Werkzeugteil wenigstens einen Messplatz mit einer Blechformteilablage (bzw. Werkstück- oder Bauteilablage) aufweist. Eine solche Messvorrichtung kann auch als Messablage bzw. Messablagevorrichtung bezeichnet werden. Sämtliche Messvorrichtungsbestandteile sind in diesem unteren Werkzeugteil untergebracht, bspw. auf einer Grundplatte (bzw. Werkzeuggrundplatte) aufgebaut und/oder in eine Rahmenstruktur (bzw. einem Werkzeugrahmen) eingebaut bzw. integriert. Die Anzahl und Anordnung von Messpunkten kann sich weitgehend ohne Einschränkungen an den Anforderungen orientieren (d. h. eine beliebige Messpunkteverteilung ist möglich). Ein Befestigen von Messvorrichtungs- bestandteilen am Pressenstößel ist somit nicht erforderlich, d. h. der Pressenstößel bleibt frei.
Die Blechformteilablage kann mit Einweishilfen bzw. Einweisem oder dergleichen zur Ausrichtung und Zentrierung eines abgelegten Blechformteils ausgebildet sein. Derartige Einweishilfen sind zur Verwendung in Umform- und/oder Schneidwerkzeugen aus dem Stand der Technik bekannt. Nach dem Einlegen eines zu überprüfenden Blechformteils in die Messvorrichtung bzw. nach dem Ablegen auf der Blechformteilablage kann sogleich (unabhängig von der Position des Pressstößels) die geometrische Überprüfung des Blechformteils erfolgen. Die eigentliche Messzeit ist deutlich geringer als die Taktzeit der Fertigungslinie und beträgt z. B. ca. nur 1 sec. Bevorzugter Weise sind hierzu in der Messvorrichtung mehrere Messsensoren (wenigstens jedoch ein Messsensor), wie insbesondere Weggeber und Abstandssensoren angeordnet, die punktuelle, linienförmige o- der flächige Messungen am Blechformteil, insbesondere an dessen Unterseite, ausführen können.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Messvorrichtung wenigstens einen taktilen Messsensor, der mit einem federnd gelagerten Messtaststift ausgebildet ist (so genannter Messtaster), und insbesondere mehrere bzw. eine Vielzahl solcher taktiler Messsensoren aufweist, der bzw. die gegen Referenzpunkte an der Unterseite des abgelegten Blechformteils messen kann bzw. können.
Besonders bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Messvorrichtung wenigstens einen berührungslosen Messsensor, wie insbesondere einen optischen Messsensor, und insbesondere mehrere bzw. eine Vielzahl solcher berührungsloser Messsensoren aufweist, der bzw. die gegen Referenzpunkte, Referenzlinien und/oder Referenzflächen an der Unterseite des abgelegten Blechformteils messen kann bzw. können. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche optische Sensoren, wie insbesondere Lasersensoren (punktuelle Messung) oder Laserscanner (Linien- oder Flächenmessung), mit verschiedenen Erfassungsprinzipien bekannt.
Die erfindungsgemäße Messvorrichtung kann mehrere unterschiedlich ausgebildete Messsensoren aufweisen (d. h. bspw. auch taktile und berührungslose Messsensoren), die insbesondere auch redundant betrieben werden können.
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Messvorrichtung für die geometrische Überprüfung verschiedener und insbesondere ähnlicher Blechformteile ausgebildet ist. Dies kann bspw. dadurch bewerkstelligt werden, dass die Anzahl, Anordnung und Ausrichtung von Messsensoren verändert und/oder die Blechformteilabiage, bspw. durch einstellbare Bauteilaufnehmer, anpassbar ist. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen Figuren beispielhaft und in nicht einschränkender Weise näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Fertigungslinie zur Herstellung von Blechformteilen in einer Seitenansicht.
Fig. 2 zeigt eine zur Fertigungslinie der Fig. 1 gehörende Messvorrichtung in einer Schnittansicht.
Fig. 1 zeigt eine als Pressenstraße ausgebildete Fertigungslinie 100 zur fortlaufenden Herstellung von Blechformteilen. Bei den hergestellten Blechformteilen handelt es sich insbesondere um Karosseriebauteile für ein Kraftfahrzeug. Die Pressentrasse 100 umfasst mehrere nacheinander angeordnete Pressen 20 bis 170. Jede Presse 120 bis 170 bildet eine Werkzeugstufe, wozu die Pressen 120 bis 160 jeweils mit einem nicht dargestellten Herstellungswerkzeug bestückt sind, mit denen im Takt der Fertigungslinie aufeinanderfolgende Umform- und/oder Schneidoperationen zur fortlaufenden Herstellung der Blechformteile ausführbar sind. Die Pressen 120 bis 170 bzw. die darin eingebauten Werkzeuge sind durch ein Transfersystem 110 für den taktweisen Teile- bzw. Werkstücktransport miteinander verkettet. Die Durchlaufrichtung der Werkstücke, gemäß Darstellung von rechts nach links, ist mit dem mit Pfeil DR veranschaulicht.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Fertigungslinie 100 eine Messvorrichtung 200 aufweist, mit der im Takt der Fertigungslinie 100 die Geometrie der hergestellten Blechformteile überprüft werden kann. Die Messvorrichtung 200 ist anstelle eines Herstellungswerkzeugs in der letzten Presse 170 angeordnet, so dass jedes hergesteilte Blechformteil im Takt der Fertigungslinie 100 mit dem Transfersystem 110 in die Messvorrichtung 200 eingelegt und nach der taktweisen Überprüfung wieder entnommen werden kann. Die werkzeugartig ausgebildete Messvorrichtung 200 ist auf einem Pressenwechseltisch 175 angeordnet. Die Ausschleusung der hergestellten und überprüften Blechformteile erfolgt in Durchlaufrichtung DR, also gemäß Darstellung nach links. Die Entnahme der hergestellten Blechformteile aus der letzten Pres- se 170 kann auch durch einen Entnahmeroboter oder dergleichen erfolgen, wobei dieser Entnahmeroboter Bestandteil des Transfersystems sein kann.
In Fig. 2 ist der werkzeugartige Aufbau der Messvorrichtung 200 veranschaulicht, wobei die gezeigte Messvorrichtung 200 beispielhaft nur einen einzelnen Messplatz aufweist. Die werkzeugartige Messvorrichtung 200 besteht in konstruktiver Anlehnung an ein Umform- und/oder Schneidwerkzeug lediglich aus einem unteren Werkzeugteil, das eine Grundplatte 210 mit einem Rahmenaufbau bzw. einer Rahmenstruktur 221/222 umfasst. Am Rahmen 221/222 sind mehrere einstellbare Bauteilbzw. Werkstückaufnehmer 230 angeordnet, die in ihrer Gesamtheit eine an die zu überprüfenden Blechformteile 300 angepasste Blechwerkstückaufnahme bzw. Blechformteilablage ausbilden. Mit 240 sind als Einführschrägen ausgebildete Einweishilfen bzw. Einweiser für die zu überprüfenden bzw. zu messenden Blechformteile 300 bezeichnet, damit diese stets in der selben vorgegebenen Lage bzw. Ausrichtung und Zentrierung auf der Blechformteilablage zum Liegen kommen. Aufgrund ihres Aufbaus kann die Messvorrichtung 200 auch als Messwerkzeug bezeichnet werden.
Die Messvorrichtung 200 weist mehrere beispielhaft als Messtaster ausgebildete Messsensoren 251 bis 255 auf, die gegen definierte Referenzpunkte an der Unterseite eines abgelegten Blechformteils 300 messen und hierdurch relevante Geometriedaten des Blechformteils 300 erfassen können, wobei die von den Messtastern 251 bis 255 registrierten Werte zur Auswertung und Weiterverarbeitung an eine nicht gezeigte Computereinrichtung übermittelt werden. Die geometrische Überprüfung des abgelegten Blechformteils 300 kann sofort nach dem Ablegen in der Messvorrichtung 200 erfolgen.
Anstatt der Messtaster 251 bis 255 oder ergänzend hierzu können auch berührungslose Messsensoren, wie bspw. Lasersensoren oder Laserscanner, vorgesehen sein, wie obenstehend erläutert.
Veränderungen und Abweichungen von der Sollgeometrie können noch innerhalb der Fertigungslinie bzw. Pressenstraße 100 in Echtzeit erfasst werden, wobei alle hergestellte Blechformteile 300 im Takt der Fertigungslinie 100 überprüft werden können. Eine zeitnahe Aussage zur Blechformteilgeometrie im Rahmen einer Inline- Überprüfung ist somit möglich, so dass bei unzulässigen Toleranzabweichungen (bzw. bei Nicht-Einhaltung von vorgegebenen Fertigungstoleranzen) und/oder Fehlern sofort in den Herstellungsprozess eingegriffen werden kann. Insbesondere können auch kleinste sukzessive Veränderungen erfasst und dokumentiert werden, so dass auch hierauf reagiert werden kann. Ferner kann eine bauteilindividuelle Dokumentation der Überprüfung erfolgen. Die Überprüfung ailer hergestellten Blechformteile ermöglicht zudem weitergehende Auswertungen, wie bspw. eine Korrelationsanalyse zwischen erfassten geometrischen Werten und Pressen- und Materialparametern. Ferner werden auch statistische Auswertungen ermöglicht, die auf Basis bislang durchgeführter Stichproben nicht möglich sind.
Die Messvorrichtung 200 ist als Ablagevorrichtung bzw. Ablagestation (bzw. Messablage) ohne aktive Bewegungs- und/oder Stelleinrichtungen konzipiert. Das Ablegen und Entnehmen der zu überprüfenden Blechformteile bzw. Karosseriebauteile 300 erfolgt mit Hilfe des zur Fertigungslinie 100 gehörenden Transfersystems 1 10. Die Entnahme kann auch durch einen Entnahmeroboter oder dergleichen erfolgen, wobei dieser Entnahmeroboter Bestandteil des Transfersystems sein kann.
Bezugszeichenliste
Fertigungslinie zur Herstellung von Blechformteilen mit wenigstens einer Messvorrichtung zur Überprüfung der hergestellten Blechformteile
100 Fertigungslinie, Pressenstraße
110 Transfersystem
120 Presse
130 Presse
140 Presse
150 Presse
160 Presse
170 Presse
175 Pressenwechseltisch
200 Messvorrichtung (Messwerkzeug)
210 Grundplatte
221 Rahmen
222 Rahmen
230 Bauteilaufnehmer
240 Einweiser
251 Messsensor (Messtaster)
252 Messsensor (Messtaster)
253 Messsensor (Messtaster)
254 Messsensor (Messtaster)
255 Messsensor (Messtaster)
DR Durchlaufrichtung

Claims

Patentansprüche Fertigungslinie zur Herstellung von Blechformteilen mit wenigstens einer Messvorrichtung zur Überprüfung der hergestellten Blechformteiie
1. Fertigungslinie (100) zur Herstellung von Blechformteiien (300), insbesondere Karosseriebauteilen, mit
- mehreren pressengebundenen Werkzeugen, in denen im Takt der Fertigungslinie (100) aufeinanderfolgende Umform- und/oder Schneidoperationen zur fortlaufenden Herstellung der Blechformteile (300) ausführbar sind;
- einem Transfersystem (110) für den Teiletransport zwischen den Werkzeugen; und
- wenigstens einer Messvorrichtung (200), an der im Takt der Fertigungslinie (100) die Geometrie der hergestellten Blechformteile (300) überprüfbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass
die Messvorrichtung (200) innerhalb der Fertigungslinie (100) an einem freien Pressenwerkzeugplatz oder an einer Zwischenstation angeordnet ist, so dass jedes hergestellte Blechformteil (300) im Takt der Fertigungslinie (100) mit dem zur Fertigungslinie (100) gehörenden Transfersystem (1 10) in die Messvorrichtung (200) eingelegt und nach der taktweisen Überprüfung wieder entnommen werden kann.
2. Fertigungslinie (100) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
diese mehrere mit dem Transfersystem (110) verketten Pressen (120-170) aufweist und dass die Messvorrichtung (200) werkzeugartig ausgebildet und in einer der Pressen (170) angeordnet ist.
Fertigungslinie (100) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
diese eine Transferpresse und insbesondere eine Großteil-Transferpresse um- fasst und dass die Messvorrichtung (200) werkzeugartig ausgebildet und an einer Werkzeugstufe dieser Transferpresse angeordnet ist.
Fertigungslinie (100) nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die werkzeugartige Messvorrichtung (200) auf einem Pressenwechseitisch (175) angeordnet ist.
Fertigungslinie (100) nach Anspruch 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die werkzeugartige Messvorrichtung (200) im Wesentlichen nur aus einem unteren Werkzeugteil gebildet ist, das wenigstens einen Messplatz mit einer Blechformteilablage aufweist.
Fertigungslinie (100) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die werkzeugartige Messvorrichtung (200) mit Einweisern (240) zur Ausrichtung und Zentrierung des abgelegten Blechformteils (300) ausgebildet ist.
Fertigungslinie (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Messvorrichtung (200) mehrere taktile Messsensoren (251-255), die mit jeweils einem federnd gelagerten Messtaststift ausgebildet sind, umfasst, welche gegen Referenzpunkte eines abgelegten Blechformteils (300) messen können.
8. Fertigungslinie (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Messvorrichtung (200) wenigstens einen berührungslosen Messsensor und bevorzugt mehrere berührungslose Messsensoren aufweist.
9. Fertigungslinie ( 00) nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Messvorrichtung (200) für die geometrische Überprüfung verschiedener Blechformteile (300) ausgebildet ist.
10. Messvorrichtung (200) zur Verwendung in einer Fertigungslinie (100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, mit der im Takt der Fertigungslinie (100) die Geometrie der hergestellten Blechformteile (300) überprüft werden kann, wobei die Messvorrichtung (200) werkzeugähnlich ausgebildet ist, derart, dass sämtliche Messvorrichtungsbestandteile auf einer Grundplatte (210) aufgebaut und/oder in einer Rahmenstruktur (221/222) eingebaut sind.
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