监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法和装置制造方法及图纸

在用于监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法中，在彼此错开的测量时间，在成形齿布置上的多个测量位置处，分别测量由于成形齿布置与工件相对于彼此执行的行程而作用在成形齿布置上的齿布置力。在每个测量时间在每个测量位置处，确定瞬时局部齿布置力。先前的和之后的瞬时局部齿布置力相互关联，基于该关联，针对每个测量位置确定与测量位置相关联并对于成形齿布置的功能状态特定的局部状态识别值。基于该局部状态识别值，获得关于成形齿布置的功能状态的信息。上述用于监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法集成在制造方法中。一种用于监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的装置构造成能够执行上述方法。一种成型机设有这种装置。

Method and device for monitoring functional state of forming tooth arrangement on molding tool

In the method used to monitor the functional state of the forming teeth arrangement on the forming tool, the forces acting on the forming teeth arrangement due to the arrangement of the forming teeth and the travel of the workpiece relative to each other are measured at the staggered measuring time and at several measuring positions on the forming teeth arrangement. Instantaneous local tooth placement forces are determined at each measurement location at each measurement time. Based on the correlation between the previous and subsequent instantaneous local tooth placement forces, a local state identification value associated with the measured position and specific to the functional state of the formed tooth placement is determined for each measuring position. Based on the local state recognition value, information about the functional state of the forming tooth arrangement is obtained. The method for monitoring the functional state of the forming tooth arrangement on the forming tool is integrated in the manufacturing method. A device for monitoring the functional state of a forming tooth arrangement on a forming tool is configured to perform the above method. A forming machine has such a device.

【技术实现步骤摘要】
监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法和装置
本专利技术涉及一种用于监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的方法，所述成型工具用于使优选地金属的工件成型，其中，在成形齿布置和将借助于成形齿布置成型并且与成形齿布置接触的至少一个工件沿着运动路径相对于彼此执行的行程期间，在时间上彼此错开的测量时间，分别测量由于所述行程而作用于成形齿布置上的齿布置力。本专利技术还涉及一种制造方法，其中，通过设置在成型工具上的成形齿布置和与成形齿布置接触的工件以沿运动路径的行程相对于彼此运动，使优选地金属的工件成型。本专利技术还涉及一种用于执行在导言中提到的方法的装置，所述装置具有测量装置，借助于所述测量装置，在成形齿布置和将借助于成形齿布置成型并且与成形齿布置接触的工件沿着运动路径相对于彼此执行的行程期间，在时间上彼此错开的测量时间，分别测量由于所述行程而作用于成形齿布置上的齿布置力。本专利技术最后涉及一种用于使优选地金属的工件成型的成型机，所述成型机具有带有成形齿布置的成型工具，所述成型机具有成型驱动器，借助于成型驱动器，成型工具的成形齿布置和将借助于成形齿布置成型并且与成形齿布置接触的工件可以以沿着运动路径的行程相对于彼此运动，所述成型机还具有上述类型的用于监测成型工具上的成形齿布置的功能状态的装置。
技术介绍
在实践中已知的现有技术的情况下，针对齿破损和齿磨损监测成型模具上的成形齿布置。为此，在要监测的成型模具上，通过单个力传感器来检测在工件加工操作期间作用在成型模具上的齿布置力。经过由单个传感器测量的齿布置力的数值评估，获得关于所监测的齿布置的功能状态的信息。专利技术内容本专利技术的目的是对于现有技术提高工具监测的可靠性。根据本专利技术，通过根据权利要求1所述的方法，通过根据权利要求10所述的制造方法，通过根据权利要求11所述的装置以及通过根据权利要求13所述的成型机来实现该目的。在本专利技术的情况下，在时间上彼此错开的测量时间，在成形齿布置和将要成型的工件相对于彼此执行行程时在成型工具的成形齿布置上出现的齿布置力在成形齿布置上的不仅一个而是多个测量位置处被确定。根据本专利技术，相应地产生了所发生的齿布置力的空间分辨率。测量位置相对于彼此在空间上偏移并且可以直接布置在成形齿布置上，但是优选地与成形齿布置间隔开。针对成形齿布置上的每个测量位置在每个在时间上彼此错开的测量时间，确定瞬时局部齿布置力。在较早的测量时间针对测量位置确定的先前瞬时局部齿布置力和在之后测量时间针对同一测量位置确定的之后的瞬时局部齿布置力相互关联。基于先前瞬时局部齿布置力与之后的瞬时局部齿布置力之间的关系，针对成形齿布置上的每个测量位置，确定与所述测量位置相关联且相对于成形齿布置的功能状态特定的局部状态识别值。测量时间优选地以下述方式选择：从由成形齿布置和待加工的工件相对于彼此执行的行程中检测到一个或多于一个阶段，所述阶段特别地提供关于成形齿布置的功能状态的信息。例如可以在特定的监测过程之前凭经验确定成形齿布置和工件的行程的哪个阶段在这方面合适。为了确定特定的局部状态识别值，可以为每个测量位置连续地建立并且相互关联相继的瞬时局部齿布置力、特别是在时间范围内的相继的瞬时局部齿布置力，在所述时间范围内成形齿布置和待成型的工件执行行程的特别地提供与成形齿布置的功能状态有关的信息的一部分。从针对成形齿布置上的不同测量位置确定的局部状态识别值，最终得出成形齿布置的功能状态。在这种情况下，对于每个测量位置，可以考虑单个局部状态识别值，而且还可以考虑多个局部状态识别值。根据本专利技术的用于齿布置监测的方法集成在根据本专利技术的制造方法中。根据从属权利要求2至9、12、14和15将认识到根据权利要求1和10的方法、根据权利要求11的装置和根据权利要求13的成型机的特定实施例。根据权利要求2，在本专利技术的一个优选实施例中，监测成形齿布置上的齿破损的存在和/或成形齿布置的磨损状态作为成形齿布置的功能状态。根据专利权利要求3，在本专利技术的情况下，成形齿布置的功能状态利用当成形齿布置和待成形的工件相对于彼此以工作行程运动时和/或当成形齿布置和待成形的工件在工作行程之后相对于彼此执行与工作行程相反的返回行程时有效的齿布置力来监测。在这种情况下，特别有可能的是限定和监测工作行程和/或返回行程的特别地提供与成形齿布置的功能状态有关的信息的阶段，例如，在工作行程的情况下，从待加工工件上的物质开始流动到工作行程结束的阶段，特别是直到开始在工作行程之后的返回行程。在测量位置处优选地确定瞬时局部齿布置力，所述测量位置垂直于由成形齿布置和待成型的工件相对于彼此执行的行程的运动路径偏移。特别地，测量位置在本例中分布在围绕运动路径的周边方向。根据本专利技术的装置的测量装置具有多个力传感器，所述力传感器在成形齿布置上形成测量位置并且相应地布置(专利权利要求4、12)。在根据本专利技术的成型机的优选实施例的情况下，测量位置或力传感器设置在设有成形齿布置的成型工具的工具接收构件上(专利权利要求14)。根据专利权利要求5，根据本专利技术，对于成形齿布置上的每个测量位置，通过相互比较先前的瞬时局部齿布置力的值和之后的瞬时局部齿布置力的值，先前的瞬时局部齿布置力和之后的瞬时局部齿布置力优选地相互关联。在本专利技术的另一个实施例中基于比较结果，对于成形齿布置上的每个测量位置，确定下述值作为针对成形齿布置的功能状态的特定的局部状态识别值：瞬时局部齿布置力的值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的随时间的发展和/或瞬时局部齿布置力的值随时间的发展的数学导数和/或瞬时局部齿布置力的值随时间的发展的数学积分(专利权利要求6)。优选地，对于每个测量位置，确定下述值作为局部状态识别值：瞬时局部齿布置力的值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的与时间相关的发展的一阶和/或二阶导数的绝对值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的与时间相关的发展的积分的绝对值的平均值。根据专利权利要求7，在本专利技术的发展中，基于与测量位置相关联的局部状态识别值，通过针对每个测量位置比较针对测量位置确定的局部状态识别值与与测量位置相关联的局部参考状态识别值，获得与成形齿布置的功能状态相关的信息，并且通过使用比较结果获得与成形齿布置的功能状态有关的信息。特别地，在特定的监测过程之前，优选地根据经验建立与测量位置相关联的局部参考状态识别值(专利权利要求8)。在本专利技术的优选实施例中，为了评估针对成形齿布置的不同测量位置确定的瞬时局部齿布置力，使用神经网络(专利权利要求9)。在神经网络中，特别是与不同测量位置相关联且相对于成形齿布置的功能状态特定的局部状态识别值分别作为一个字段输入，并在成形齿布置的功能状态方面进行评估。例如，使用神经网络，获得关于成形齿布置上是否存在齿破损和/或成形齿布置是否磨损的信息。在这种情况下，将针对特定成型过程确定的局部状态识别值与局部参考状态识别值进行比较。为了获得局部参考状态识别值，在多个工件上的成型操作期间，针对每个测量位置对每个工件确定相对于成形齿布置的功能状态特定的局部状态识别值。在这种情况下，对于测量位置，例如，确定了瞬时局部齿布置力的值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的与时间相关的发展的一阶和/或二阶导数的绝对值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的与时间相关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测成型工具(3)上的成形齿布置(6)的功能状态的方法，所述成型工具(3)用于使优选地金属的工件(2)成型，其中，在所述成形齿布置(6)和将借助于所述成形齿布置(6)成型并且与所述成形齿布置(6)接触的至少一个工件(2)沿着运动路径(4)相对于彼此执行的行程期间，在时间上彼此错开的测量时间，分别测量由于所述行程而作用在成形齿布置(6)上的齿布置力，其特征在于：在时间上彼此错开的测量时间，在成形齿布置(6)上的多个测量位置(12)处，测量齿布置力，从而在每个测量时间针对每个测量位置(12)确定瞬时局部齿布置力，对于每个测量位置(12)，在较早的测量时间确定的先前的瞬时局部齿布置力和在较晚的测量时间确定的之后的瞬时局部齿布置力相互关联，对于每个测量位置(12)，基于先前的瞬时局部齿布置力与之后的瞬时局部齿布置力之间的关系，确定与测量位置(12)相关联并且对于成形齿布置(6)的功能状态特定的局部状态识别值，和基于与测量位置(12)相关联的局部状态识别值，获得关于成形齿布置(6)的功能状态的信息。

【技术特征摘要】
2017.02.13 EP 17155857.01.一种用于监测成型工具(3)上的成形齿布置(6)的功能状态的方法，所述成型工具(3)用于使优选地金属的工件(2)成型，其中，在所述成形齿布置(6)和将借助于所述成形齿布置(6)成型并且与所述成形齿布置(6)接触的至少一个工件(2)沿着运动路径(4)相对于彼此执行的行程期间，在时间上彼此错开的测量时间，分别测量由于所述行程而作用在成形齿布置(6)上的齿布置力，其特征在于：在时间上彼此错开的测量时间，在成形齿布置(6)上的多个测量位置(12)处，测量齿布置力，从而在每个测量时间针对每个测量位置(12)确定瞬时局部齿布置力，对于每个测量位置(12)，在较早的测量时间确定的先前的瞬时局部齿布置力和在较晚的测量时间确定的之后的瞬时局部齿布置力相互关联，对于每个测量位置(12)，基于先前的瞬时局部齿布置力与之后的瞬时局部齿布置力之间的关系，确定与测量位置(12)相关联并且对于成形齿布置(6)的功能状态特定的局部状态识别值，和基于与测量位置(12)相关联的局部状态识别值，获得关于成形齿布置(6)的功能状态的信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，监测所述成形齿布置(6)上的齿破损的存在和/或所述成形齿布置(6)的磨损状态作为所述成形齿布置(6)的功能状态。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在由所述成形齿布置(6)和待成型的工件(2)相对于彼此执行的工作行程期间和/或在由所述成形齿布置(6)和待成型的工件(2)在工作行程之后在与工作行程相反的方向上相对于彼此执行的返回行程期间，在时间上彼此错开的测量时间，在成形齿布置(6)上的多个测量位置(12)处分别测量齿布置力。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过在垂直于成形齿布置(6)和待成型的工件(2)的相对运动的运动路径(4)彼此偏移的测量位置(12)处测量所述齿布置力，在时间上彼此错开的测量时间，在成形齿布置(6)上的多个测量位置(12)处分别测量所述齿布置力。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于所述成形齿布置(6)上的每个测量位置(12)，通过将先前的瞬时局部齿布置力的值和之后的瞬时局部齿布置力的值相互比较，使先前的瞬时局部齿布置力和之后的瞬时局部齿布置力相互关联。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于所述成形齿布置(6)上的每个测量位置(12)，基于先前的瞬时局部齿布置力的值和之后的瞬时局部齿布置力的值的比较结果，确定下述值作为局部状态识别值：瞬时局部齿布置力的值的平均值和/或瞬时局部齿布置力的值的随时间的发展和/或瞬时局部齿布置力的值的随时间的发展的数学导数和/或瞬时局部齿布置力的值的随时间的发展的数学积分。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于与所述测量位置(12)相关联的所述局部状态识别值，通过比较针对测量位置确定的局部状态识别值与针对每个测量位置(12)的与测量位置相关联的局部参考状态识别值，并且通过使用比较结果获得关于成形齿布置(6)的功能状态的信息，获得与所述成形齿布置(6)的功能状态有关的信息。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，与测量位置相关联的所述局部参考状态识别值是凭经验建立的。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于神经网络针对所述成形齿布置(6)上的每个测量位置(12)，将先前的瞬时局部齿布置力和之后的瞬时局部齿布置力相互关联，和/或借助于神经网络针对所述成...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·海因里希斯，D·拜霍费尔，M·马雷，M·克卢格，
申请(专利权)人：菲尔斯系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE