EP2988886B1 - Pressenstrasse zur herstellung von blechformteilen mit wenigstens einer messvorrichtung zur überprüfung der hergestellten blechformteile - Google Patents

Pressenstrasse zur herstellung von blechformteilen mit wenigstens einer messvorrichtung zur überprüfung der hergestellten blechformteile Download PDF

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EP2988886B1
EP2988886B1 EP14715300.1A EP14715300A EP2988886B1 EP 2988886 B1 EP2988886 B1 EP 2988886B1 EP 14715300 A EP14715300 A EP 14715300A EP 2988886 B1 EP2988886 B1 EP 2988886B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measuring device
tool
pressing line
measuring
sheet metal
Prior art date
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Active
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EP14715300.1A
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French (fr)
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EP2988886A1 (de
Inventor
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 well-known press line with several successively arranged presses for the production of sheet metal parts, in particular body parts, with several press-operated tools connected to one another by a transfer system for the step-by-step or step-by-step production of the sheet metal parts, according to the preamble of Claim 1 specified type.
  • the invention also relates to a measuring device for checking the formed sheet metal parts produced in such a press line.
  • a production line for the production of sheet metal components which comprises a component production system and a measuring system, each sheet metal component coming from the component production system being introduced into the measuring system and measured directly in time with the production line.
  • the invention is based on the object of specifying a press line for the production of shaped sheet metal parts with which an inspection of the shaped sheet metal parts produced is possible while avoiding at least one disadvantage associated with the prior art.
  • the press line according to the invention for the production of shaped sheet metal parts which are in particular body parts (preferably also so-called large parts, such as, for example, side walls, floor assemblies, roofs and the like), comprises the features of claim 1.
  • the press line according to the invention has several tool stages arranged one behind the other, which are equipped with tools or manufacturing tools for performing forming and / or cutting operations.
  • the sheet metal workpiece transfer between the tool stages is accomplished with a transfer system (totality of all devices for the automated sheet metal workpiece transport between the tool stages), whereby it is, for example, a gripper rail transfer system, a suction bridge transfer system
  • a transfer system totality of all devices for the automated sheet metal workpiece transport between the tool stages
  • Individual feeder system or the like that is, for example, also individual robots, can act.
  • At least one measuring device for the automated geometric checking of the formed sheet metal parts is arranged or positioned at at least one unoccupied tool stage or at an intermediate station or clipboard (between two successive tool stages) at which the sheet metal workpieces quasi assume a waiting position.
  • deviations from a target geometry are to be recorded on this measuring device.
  • cutouts and holes in the shaped sheet metal parts can also be checked (for example with regard to geometry and position).
  • individual workpiece or shaped sheet metal parts areas that contain, for example, design elements can also be checked in a targeted manner.
  • the measuring device has at least one measuring station for a shaped sheet metal part. However, it can also be provided that the measuring device has several measuring stations at which several shaped sheet metal parts (for example a right and a left vehicle door) can be measured simultaneously or in parallel.
  • the measuring device is preferably arranged at the last tool stage (with respect to the workpiece passage direction) so that no further forming and / or cutting operations are subsequently carried out on the shaped sheet metal parts.
  • the measuring device can also be arranged at 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 significant influence on geometrically relevant shaped sheet metal parts.
  • the insertion of the shaped sheet metal parts into the measuring device and in particular the removal of the shaped sheet metal parts from the measuring device, which happens in particular alternating with at least one other shaped sheet metal part to be checked, can be done fully automatically with the transfer system belonging to the production line.
  • the inventive integration of the measuring device in the press line is space-neutral, which is significant due to the limited space available in many press shops and the limited possibilities for reconstruction measures Represents advantage.
  • the measuring device In the case of the DE 10 2011 001 852 A1 known production line, there is an additional space requirement for the measuring system in the outlet area of the component production plant.
  • the measuring device In the case of a production changeover, the measuring device can be exchanged together with the tools during the tool change or moved to another location.
  • the invention enables an inline check of all formed sheet metal parts produced (ie 100% check), in particular also with short cycle times (e.g.
  • the recorded geometry values can be used for the individual classification of the shaped sheet metal parts in real time (e.g. good part, reworking part, reject part) and / or for adapting process parameters (which is preferably computer-based).
  • the transfer system that is already present can be used essentially without restrictions, as explained above. This is not an exhaustive list of the advantages associated with the invention.
  • the press line according to the invention has several presses linked to the transfer system.
  • the measuring device is designed like a tool and is arranged in one of the presses, in particular in the last press (with regard to the workpiece passage direction).
  • the measuring device is thus integrated into a press.
  • a tool-like design of the measuring device is understood to mean in particular that its structure is modeled on 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, so that the measuring device can Handling when setting up, especially when installing in the press and during expansion, has a tool-like character and can therefore be handled in the same way as the production tools belonging to the production line.
  • a transfer press is, for example, in the DE 196 51 934 A1 described.
  • a tool-like measuring device is formed from a lower tool part, this lower tool part having at least one measuring station with a sheet metal part tray (or workpiece or component tray). Such a measuring device can also be referred to as a measuring tray or measuring tray device. All measuring device components are accommodated in this lower tool part or built on a tool base plate. The number and arrangement of measuring points can largely be based on the requirements without any restrictions (ie any measuring point distribution is possible). It is therefore not necessary to fasten measuring device components to the press ram, ie the press ram remains free.
  • the shaped sheet metal part tray can be designed with guide aids or directors or the like for aligning and centering a deposited sheet metal part.
  • guide aids are known from the prior art for use in forming and / or cutting tools.
  • the geometrical check of the sheet metal part can immediately take place (regardless of the position of the press ram).
  • the actual measuring time is significantly less than the cycle time of the production line and is z.
  • several measuring sensors such as displacement sensors and distance sensors in particular, are preferably arranged in the measuring device, which can carry out punctual, linear or flat measurements on the shaped sheet metal part, in particular on its underside.
  • the measuring device has at least one tactile measuring sensor, which is designed with a resiliently mounted measuring probe pin (so-called measuring probe), and in particular several or a plurality of such tactile measuring sensors, which against reference points on the underside of the deposited sheet metal part can or can measure.
  • a tactile measuring sensor which is designed with a resiliently mounted measuring probe pin (so-called measuring probe), and in particular several or a plurality of such tactile measuring sensors, which against reference points on the underside of the deposited sheet metal part can or can measure.
  • the measuring device has at least one contactless measuring sensor, such as in particular an optical measuring sensor, and in particular several or a plurality of such contactless measuring sensors, which against reference points, reference lines and / or reference surfaces on the underside of the deposited sheet metal part can or can measure.
  • contactless measuring sensor such as in particular an optical measuring sensor, and in particular several or a plurality of such contactless measuring sensors, which against reference points, reference lines and / or reference surfaces on the underside of the deposited sheet metal part can or can measure.
  • Different optical sensors such as, 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 according to the invention can have several differently designed measuring sensors (that is to say for example also tactile and contactless measuring sensors), which in particular can also be operated redundantly.
  • the measuring device is designed for the geometric checking of different and in particular similar shaped sheet metal parts. This can be achieved, for example, by changing the number, arrangement and alignment of measuring sensors and / or adapting the sheet metal part tray, for example by means of adjustable component holders.
  • Fig. 1 shows a production line 100 designed as a press line for the continuous production of shaped sheet metal parts.
  • the molded sheet metal parts produced are in particular body components for a motor vehicle.
  • the press line 100 comprises a plurality of presses 120 to 170 arranged one after the other.
  • Each press 120 to 170 forms a tool stage, for which the presses 120 to 160 are each equipped with a production tool, not shown, with which successive forming and / or cutting operations are performed in time with the production line continuous production of the sheet metal parts are executable.
  • the presses 120 to 170 or the tools built into them are linked to one another by a transfer system 110 for the cyclical transport of parts or workpieces. The direction of passage 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 formed sheet metal parts produced 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 sheet metal part produced can be inserted into the measuring device 200 with the transfer system 110 at the rate of the production line 100 and removed again after the cyclical check.
  • the tool-like measuring device 200 is arranged on a press changing table 175.
  • the formed and checked sheet metal parts are discharged in the direction of passage DR, ie to the left as shown.
  • the removal of the formed sheet metal parts from the last press 170 can also take place by a removal robot or the like, wherein this removal robot can be part of the transfer system.
  • Fig. 2 the tool-like structure of the measuring device 200 is illustrated, the measuring device 200 shown having, for example, only a single measuring station.
  • the tool-like measuring device 200 is constructed based on a forming and / or cutting tool only from a lower tool part, which comprises a base plate 210 with a frame structure or a frame structure 221/222.
  • a plurality of adjustable component or workpiece holders 230 are arranged on the frame 221/222, which in their entirety form a sheet metal workpiece holder or sheet metal part tray adapted to the sheet metal parts 300 to be checked.
  • Reference aids or instructors designed as insertion bevels for the sheet metal parts 300 to be checked or measured are designated by 240, so that these always come to rest in the same predetermined position or orientation and centering on the sheet metal part tray. Due to its structure, the measuring device 200 can also be referred to as a measuring tool.
  • the measuring device 200 has several measuring sensors 251 to 255, embodied as measuring probes, which measure against defined reference points on the underside of a deposited sheet metal part 300 and can thereby record relevant geometric data of the sheet metal part 300, the values registered by the measuring probes 251 to 255 for evaluation and Further processing are transmitted to a computer device, not shown.
  • the geometrical check of the deposited sheet metal part 300 can take place immediately after it has been deposited in the measuring device 200.
  • non-contact measuring sensors such as laser sensors or laser scanners, can also be provided, as explained above.
  • Changes and deviations from the target geometry can still be recorded within the production line or press line 100 in real time, with all of the sheet metal parts 300 produced being able to be checked in time with the production line 100.
  • a timely statement on the sheet metal part geometry as part of an inline inspection is thus possible, so that in the event of impermissible tolerance deviations (or non-compliance with specified manufacturing tolerances) and / or errors, the manufacturing process can be intervened immediately.
  • even the smallest successive changes can be recorded and documented so that a response can also be made to this.
  • component-specific documentation of the check can be carried out.
  • the review of all formed sheet metal parts produced also enables further evaluations, such as a correlation analysis between recorded geometric values and press and material parameters. Furthermore, statistical evaluations are made possible, which are not possible on the basis of random samples carried out to date.
  • the measuring device 200 is designed as a storage device or storage station (or measurement storage) without active movement and / or control devices.
  • the sheet metal parts or bodywork components 300 to be checked are deposited and removed with the aid of the transfer system 110 belonging to the production line 100.
  • the removal can also be carried out by a removal robot or the like, this removal robot being part of the transfer system.
  • Production line for the production of sheet metal parts with at least one measuring device for checking the sheet metal parts produced

Description

  • Die Erfindung betrifft eine allgemein bekannte Pressenstraße mit mehreren nacheinander angeordneten Pressen 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 ferner eine Messvorrichtung zur Überprüfung der hergestellten Blechformteile in einer solchen Pressenstraße.
  • Die Herstellung von Blechformteilen in einer solchen Pressenstraße 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 Pressenstraßen 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 Blechbauteilen vorgeschlagen, die eine Bauteilfertigungsanlage und eine Messanlage umfasst, 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 Pressenstraße 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 Pressenstraße 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 Pressenstraße. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände sowohl aus den abhängigen Ansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.
  • Die erfindungsgemäße Pressenstraße zur Herstellung von Blechformteilen, wobei es sich insbesondere um Karosseriebauteile (vorzugsweise auch so genannte Großteile, wie bspw. Seitenwände, Bodengruppen, Dächer und dergleichen) handelt, umfasst die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Die erfindungsgemäße Pressenstraße 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 Pressenstraße st 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 Fertigungslinie 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 erfassten 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.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Pressenstraße mehrere mit dem Transfersystem verketten Pressen aufweist. Erfindungsgemäß 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.
  • Eine Transferpresse ist bspw. in der DE 196 51 934 A1 beschrieben. Eine werkzeugartige Messvorrichtung ist aus einem unteren Werkzeugteil gebildet, 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, bzw. auf einer Werkzeuggrundplatte aufgebaut. 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 Messvorrichtungsbestandteilen am Pressenstößel ist somit nicht erforderlich, d. h. der Pressenstößel bleibt frei.
  • Die Blechformteilablage kann mit Einweishilfen bzw. Einweisern 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 oder 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 Blechformteilablage, 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 120 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 hergestellte 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 Presse 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 Bauteil- bzw. 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 aller 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 110. 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 (7)

  1. Pressenstraße (100) mit mehreren nacheinander angeordneten Pressen (120-170) zur fortlaufenden Herstellung von Karosseriebauteilen (300), mit:
    - mehreren pressengebundenen Werkzeugen, die in den Pressen (120-160) eingebaut und in denen im Takt der Pressenstraße (100) aufeinanderfolgende Umform- und/oder Schneidoperationen zur Herstellung der Karosseriebauteile (300) ausführbar sind;
    - einem die Pressen (120-170) verkettenden Transfersystem (110) für den Teiletransport zwischen den in den Pressen (120-160) eingebauten Werkzeugen; und
    - wenigstens einer Messvorrichtung (200), an der im Takt der Pressenstraße (100) die Geometrie der hergestellten Karosseriebauteile (300) überprüfbar ist;
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Messvorrichtung (200) werkzeugartig ausgebildet ist und lediglich aus einem unteren Werkzeugteil einer Presse in der Pressenstraße besteht, derart, dass sämtliche Bestandteile der Messvorrichtung (200) auf einer Werkzeuggrundplatte (210) aufgebaut sind und die Messvorrichtung (200) nnerhalb der Pressenstraße (100) in einer der Pressen (170) an einem freien Pressenwerkzeugplatz angeordnet ist, so dass jedes hergestellte Karosseriebauteil (300) im Takt der Pressenstraße (100) mit dem zur Pressenstraße (100) gehörenden Transfersystem (110) in die Messvorrichtung (200) eingelegt und nach der taktweisen Überprüfung wieder entnommen werden kann
  2. 2. Pressenstraße (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    das die werkzeugartige Messvorrichtung (200) bildende untere Werkzeugteil wenigstens einen Messplatz mit einer Bauteilablage aufweist.
  3. Pressenstraße (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    die werkzeugartige Messvorrichtung (200) mit Einweisern (240) zur Ausrichtung und Zentrierung eines abgelegten Karosseriebauteils (300) ausgebildet ist.
  4. Pressenstraße (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die werkzeugartige Messvorrichtung (200) mehrere taktile Messsensoren (251-255), die mit jeweils einem federnd gelagerten Messtaststift ausgebildet sind, umfasst, welche gegen Referenzpunkte eines abgelegten Karosseriebauteils (300) messen können.
  5. Pressenstraße (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die werkzeugartige Messvorrichtung (200) wenigstens einen berührungslosen Messsensor und bevorzugt mehrere berührungslose Messsensoren aufweist.
  6. Pressenstraße (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die werkzeugartige Messvorrichtung (200) für die geometrische Überprüfung verschiedener Karosseriebauteile (300) ausgebildet ist.
  7. Messvorrichtung (200) zur Verwendung in einer Pressenstraße (100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, mit der im Takt der Pressenstraße (100) die Geometrie der hergestellten Karosseriebauteile (300) überprüft werden kann, wobei die Messvorrichtung (200) werkzeugähnlich ausgebildet ist und lediglich aus einem unteren Werkzeugteil einer Presse in einer Pressenstraße besteht, derart, dass sämtliche Bestandteile dieser Messvorrichtung (200) auf einer Werkzeuggrundplatte (210) aufgebaut sind, so dass die Messvorrichtung (200) beim Einbau in eine Presse (170) und beim Ausbau in gleicher Weise wie die zur Pressenstraße (100) gehörenden Werkzeuge gehandhabt werden kann.
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