用于对部件进行热冲压的系统和方法技术方案

一种用于通过热冲压来制造部件的系统，该系统包括用于从提供的钢板材料切割板的激光切割站。板具有用于形成部件的形状的预定边缘轮廓和预定切除部中的至少之一。板贮存在贮存站中并且随后被传递至用于将板加热至预定变形温度的炉站。具有热冲压工具的压机将板形成为部件的形状。系统还包括设置在压机下游的测量站，该测量站用于获得与由板形成的部件的形状有关的测量数据。使用测量站所获得的测量数据经由反馈回路被提供至激光切割站的控制模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在2014年10月31日共同提交了要求DE102013222242.4的优先权的、题为“SystemAndMethodForHotStampingOfComponents(用于对部件进行热冲压的系统和方法)”的专利合作协定(PCT)申请。出于所有目的，上述PCT申请的全部内容合并到本文中。
本专利技术总体上涉及用于通过热冲压来制造部件的系统以及用于操作该系统的方法。更具体地，本专利技术涉及以下系统，该系统至少包括用于创建部件的轮廓和/或切口(cutout)的激光切割站、贮存站、用于将切割成适合尺寸的板加热至变形温度的炉站、以及具有被设计用于热冲压的工具的压机(press)。
技术介绍
热冲压、也称为模压淬火或成形淬火是汽车工业中一种相对较新的制造方法。经热冲压的部件因其强度而在发生碰撞的情况下提供非常高的变形抗力。因此，特别地，对不期望在发生碰撞的情况下变形的这种类型的部件进行热冲压。这些部件包括例如A柱、B柱、保险杠横梁和侧面防撞条。在直接热冲压中，钢坯在升高的温度下被奥氏体化、被传递至冷却的模具并且进行深拉，以形成期望的部件。以此方式，因为该材料在高温下具有优异的成形能力，所以可以形成复杂的几何形状。为了进行热冲压，矩形坯通常在炉中被加热并且被供给至压机。在压机中，各个坯经由冲压工具而获得三维形状，并且如有需要，已在压机中对各个坯进行修整。然而，通常部件仅随后供给至激光修整加工，这是因<br>为在工具中修整本身对工具造成很大负担。这意味着必须将部件从压机移除并且供给至另一加工站，即激光切割站。可替代地，已知在将板引入工具中之前对板进行修整用于热成形加工。在工业制造中，对卷料或堆料进行加工并使用各种不同的切割和变形工具将其转变成结构化部件。对于该加工，使用激光切割系统来生成期望的形状和切口。在工件支承体上对材料进行机器加工，该工件支承体构成用于切割或变形工具的平坦的基底表面。DE102004034256B4公开了一种用于切割金属板的设备。金属带借助于输送机在传送方向上传送。该输送机具有在传送方向上连续布置的两个传送装置。在传送装置的两个彼此相对的端之间形成有开口。传送装置的彼此相对的端可以在同一方向上移动，该同一方向为传送方向或与传送方向相反的方向。因此，开口由此可以在传送方向或与传送方向相反的方向上移动。在开口上提供激光切割装置，该激光切割装置的激光束恒定地指向开口。为了在输送机上传送的金属带中制造经选择的切割，激光切割装置可以在对应于传送方向的X方向上或垂直于传送方向的Y方向两者上移动。在此，开口总是与激光束同时移动。为了创建多个不同的轮廓切割，还可以沿输送机以一定距离间隔布置多个该类型的激光切割设备。类似的设备还从WO2010/085486A1获知。这些已知的激光切割系统以每分钟约十个板的循环速率来对板进行加工。如期望使热冲压变得高效，则上述循环速率太低。因此，用于预制造用于热冲压的板的激光切割系统的使用未广泛普及。提供克服至少一些上述限制的系统和方法是有益的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于热冲压的系统以及用于操作该系统的方法。根据至少一种实施方式的一个方面，提供了一种用于通过热冲压来制造部件的系统，该系统包括：用于从提供的钢板材料切割板的激光切割站，所述板具有用于形成部件的形状的预定边缘轮廓和预定切除(cut-out)部中的至少一个；用于贮存板的贮存站；用于将板加热至预定变形温度的炉；压机，其具有用于将板形成为部件形状的热冲压工具；以及设置在压机下游的测量站，用于获得与由板形成的部件的形状有关的测量数据，其中，使用测量站获得的测量数据经由反馈回路被提供至激光切割站的控制模块。根据至少一种实施方式的一个方面，提供了一种用于通过热冲压来制造部件的方法，该方法包括：在激光切割站处使用激光从提供的钢板材料切割板，所述板具有用于形成部件的形状的预定边缘轮廓和预定切除部中的至少一个；将板贮存在贮存站中；将来自贮存站的板传递至炉并且在炉中将板加热至预定变形温度；将经加热的板传递到压机中，所述压机具有用于将板形成为部件的形状的热冲压工具；在压机中，将板热冲压成部件的形状；在设置在压机的下游的测量站处，获得与由板形成的部件的形状有关的测量数据；以及将测量数据经由反馈回路提供至激光切割站的控制模块。测量站的加入使得从工具移除的部件能够100％被测量并且结果能够用作校正变量。在本文中，100％测量包括测量部件的整体尺寸和形状以及各种切口和凹口(recess)的尺寸和位置。一种以下述为特征的用于对系统进行操作的方法：测量站经由监视单元来记录所有测量数据并且将这些数据与标称规格进行比较。作为部件的尺寸测量的结果，相对于标称状态的偏差由此被记录并且以简单的方式被贮存为控制变量。在一种实施方式中，测量站的监视单元将相对于标称尺寸的偏差作为信息递送至激光切割站的控制模块。在一种实施方式中，激光切割站的控制模块将板的修整适应于从测量站的监视单元接收的测量数据，以最小化相对于标称尺寸的偏差。在一种实施方式中，通过监视单元和控制模块的连接，创建了测量站与激光切割站之间的反馈回路。在一种实施方式中，记录了工具的参数，并且除测量站的测量值之外，所述参数用于至激光切割站的反馈。附图说明现在将仅作为示例并且参考附图来描述本专利技术。应当理解，附图不一定按比例绘制。在某些示例中，已经省略了对于理解本公开内容不是必要的或者使其他细节难以理解的细节。图1示出了根据本专利技术的一种实施方式的示例性系统。具体实施方式图1示出了一种示例性系统，该示例性系统还用于在金属带中创建轮廓切割。材料、例如金属带从卷2展开，并且经由对准站3而提供至加工站4。在对准站3中，对材料进行对准、或拉平材料、或者实际上对材料进行适当的准备以用于进一步加工。金属带经由输送机和/或其他传送装置(未示出)被供给至加工站4。加工站4在此设置在加工平面的上方。在所述加工平面下安装有工件支承体1。在加工之后，将现在单独地存在的工件存放在贮存站5中。加工站4是非接触的工作切割站，例如激光切割站、水刀切割站、等离子体切割站或腐蚀切割站。在一个具体且非限制性示例中，加工站(4)是激光切割站。激光切割站不仅从金属带上切下矩形片，而且按其轮廓构造工件并且创建切口和凹口。在激光加工站4之后的预制工件以单独的板10的形式存在。板10...

【技术保护点】
一种用于通过热冲压来制造部件的系统，包括：激光切割站(4)，所述激光切割站(4)用于从提供的钢板材料切割板(10)，所述板(10)具有用于形成所述部件的形状的预定边缘轮廓和预定切除部中的至少一个；贮存站(5)，所述贮存站(5)用于贮存所述板(10)；炉(11)，所述炉(11)用于将所述板(10)加热至预定变形温度；压机(6)，所述压机(6)具有用于将所述板(10)形成为所述部件的形状的热冲压工具；以及测量站(7)，所述测量站(7)设置在所述压机的下游，用于获得与由所述板形成的所述部件的形状有关的测量数据，其中，使用所述测量站而获得的所述测量数据经由反馈回路被提供至所述激光切割站(4)的控制模块(9)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.31 DE 102013222242.41.一种用于通过热冲压来制造部件的系统，包括：
激光切割站(4)，所述激光切割站(4)用于从提供的钢板材料切割
板(10)，所述板(10)具有用于形成所述部件的形状的预定边缘轮廓和
预定切除部中的至少一个；
贮存站(5)，所述贮存站(5)用于贮存所述板(10)；
炉(11)，所述炉(11)用于将所述板(10)加热至预定变形温度；
压机(6)，所述压机(6)具有用于将所述板(10)形成为所述部件
的形状的热冲压工具；以及
测量站(7)，所述测量站(7)设置在所述压机的下游，用于获得与
由所述板形成的所述部件的形状有关的测量数据，
其中，使用所述测量站而获得的所述测量数据经由反馈回路被提供至
所述激光切割站(4)的控制模块(9)。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述贮存站(5)是回火容器。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述测量站(7)经由监
视单元(8)来记录所有尺寸测量数据，并且将所述尺寸测量数据与所述
部件的标称规格进行比较。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述测量站(7)的所述监视
单元(8)检测相对于所述标称规格的偏差，并且将信息递送至所述激光
切割站(4)的所述控制模块(9)。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其中，所述激光切割站(4)的
所述控制模块(9)基于所述测量数据调整所述切割，以减小后续部件相
对于所述标称规格的偏差。
6.一种用于对根据权利要求1或2所述的系统进行操作的方法，其

\t中，所述测量站(7)经由监视单元(8)来记录所有尺寸测量数据，并且
将所述测量数据与所述部件的标称规格进行比较。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述测量站(7)的所述监视
单元(8)检测相对于所述标称规格的偏差，并且将信息递送至所述激光
切割站的所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·迈希斯纳，
申请(专利权)人：麦格纳国际公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA