对板状工件进行编码和辨识的方法，金属加工机和金属加工机的应用技术

本发明专利技术涉及一种用于对板状的工件(1)进行编码和辨识的方法，所述方法具有以下步骤：对所述工件(1)进行编码，其中，以所述工件(1)的基础材料的材料结构的局部变化的形式在编码区域(8，8')内产生编码；通过在读取区域中借助涡流传感器(4)沿着读取段(10)测量所述工件(1)的基础材料的电导率和/或磁导率的局部分布来读取所述编码，所述读取区域包括所述编码区域(8)，其中，求取归一化到所述涡流传感器(4)到所述读取区域(11)的表面的间距的信号；将所读取的编码存储在存储装置(5)中；借助涡流测量重新读取编码；比较所存储的编码和重新读取的编码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对板状工件进行编码和辨识的方法，金属加工机和金属加工机的应用
本专利技术涉及一种用于对板状工件进行编码和辨识的方法，一种金属加工机、尤其是板加工机(Blechbearbeitungsmaschine)，以及一种金属加工机的、尤其是板加工机的应用。
技术介绍
为了能够辨识和追踪产品，已知配备具有可读取的代码的产品。在DE4306209A1中描述一种方法，在该方法中将条形码结构刻痕到(einkerben)导电材料中。为了进行读取，使用具有布置在谐振回路中的电磁体的读取头，该电磁体在材料中感应出局部受限制的涡流。由于刻痕导致读取头至材料的不同的间距，并由此导致探测到谐振电路的不同磁阻。对此的缺点是，为了编码的目的，必须进行到材料的表面中的刻痕，由此可能会负面地影响工件的特性。代码尤其在在视觉和触觉上都是可识别的。因为这通常不是所期望的，所以必须执行附加的工作步骤(填料(Spachteln)，涂漆)，以便使编码的结构不可见。DE10248142B3描述一种用于在金属构件中通过借助辐射源产生持久的微观结构变化来制造磁性可扫描的编码的方法，与构件的未受照射的区域相比，该辐射源通过晶格结构的变化以及离子的嵌入引起构件的受照射的区域中的磁导率的变化。但是，该方法仅限于能够通过这种方式磁化的少数材料。此外，只有借助技术上开销非常大的读取头才能够读取如此获得的编码。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提出用于对板状工件进行编码和辨识的一种方法和一种设备，该方法和设备一方面不会对工件的特性产生负面影响，而另一方面能够以简单且可靠的方式提取能够用于辨识工件的信息。根据本专利技术，通过一种对板状工件进行编码和辨识的方法来解决该任务，该方法具有以下方法步骤:·对工件进行编码，其中，在编码区域内以工件的基础材料的材料结构的局部变化的形式产生编码；·通过在读取区域中借助涡流传感器沿着读取段测量所述工件的基础材料的电导率的和/或磁导率的局部分布来读取编码，该读取区域至少部分地包括编码区域，其中，求取归一化(normieren)到涡流传感器至读取区域的表面的间距的信号；·将所读取的编码存储在存储装置中；·借助涡流测量重新读取所述编码；·将所存储的编码和所述重新读取的编码进行比较。本专利技术结合了通过工件的基础材料的微观结构(Gefügestruktur)的局部变化的编码与间距归一化的求取涡流信号。可以通过工件(例如金属工件、尤其板)的局部的热应力和/或机械应力(例如激光辐照的照射、热或冷成形、添加方法(AdditiveVerfahren)，例如堆焊(Auftragsschweiβen)，尤其是激光堆焊)实现微观结构的局部变化。由于微观结构的局部变化导致基础材料的电材料特性和/或磁材料特性(电导率和磁导率)的局部差异。为了读取编码，根据本专利技术使用一种涡流传感器。涡流传感器具有磁场产生设备，例如线圈，其设置用于由电流流动通过。在此，通过线圈借助交变电流产生交变磁场(激励信号)，该交变磁场可以在工件的基础材料中感应出涡流。涡流传感器还具有磁场传感器。借助磁场传感器，通过由涡流产生的磁场(涡流信号)来探测涡流密度。磁场传感器也可以是线圈，在该线圈中通过由涡流产生的磁场感应出电流。但也存在其他用于探测磁场的技术可能性，例如霍尔传感器。从所探测的涡流信号能够提取对辨识工件有意义的信息，如电导率差异或磁导率差异(编码模式)。这在读取过程的范畴中进行。所探测的信号和/或从中提取的信息被保存在存储装置中，并且可以调用用于之后的辨识，在该辨识中重新读取编码。比较在重新测量时所测量的涡流信号和/或从中提取的信息与已经存储在存储装置中的涡流信号和/或从中提取的信息的一致性。如果存在正的一致性，则例如可以在PC屏幕上输出与所读取的编码相关联并在存储装置中引用的部件编号，从而可以唯一地辨识工件。涡流传感器通常用于间距测量和层厚度测量。为此产生磁场，并使导电体在这个磁场中移位(verfahren)。在导电材料中感应出电压，该电压与磁场强度相关并因此与导电材料与产生磁场的设备的间距相关。导电材料中的感应电压会在导电材料中产生涡流。就其而言，这些涡流现在又产生与所施加的磁场相抵消的磁场。现在又能够测量所述通过涡流产生的磁场，并且由于这些磁场的相关性，这些磁场是导电材料至施加在外部的磁场的间距的度量。与此相反，根据本专利技术求取不受可能存在的间距变化影响的(间距归一化的)涡流信号。以这种方式，可以从所测量的具有高分辨率的涡流信号推断出微观结构差异的局部变化。尤其通过使用从10kHz到100MHz的宽频谱，可以在不同的渗入深度中求取微观结构变化。借助分析方法和机器学习算法能够改善部件辨识的品质或命中率。本专利技术使得借助微观结构变化也无法在视觉上和触觉上识别——即使是结构化的工件的——编码。在第一次读取之前，可以通过编码和/或其他工件加工来产生工件的基础材料的表面轮廓的变化。这例如是如下情况：使用成形工具进行编码，或者执行根据加工指令设置的成形。在此，板状工件可以配备有导致表面轮廓发生变化的结构(例如刻痕、折痕、凹痕等)。如此，在读取编码之前，工件具有不平坦的表面。在此，决定性的是工件的基础材料的表面，通过编码(而不是可能所施加的漆层或涂层)来改变该表面的材料结构。根据本专利技术的涡流信号的求取(根据读取设备与工件表面之间的间距对该涡流信号进行归一化)确保信号强度的变化不会由于变化中的间距而失真，而是由信号强度可以推断出基础材料中的微观结构变化的电特性和/或磁特性。尽管表面不平坦，涡流传感器和工件仍可以在与工件的面式延展(Ausdehnung)平行的平面内相对彼此移位，表面的不平坦不会使测量结果失真。不必垂直于工件的面式延展地追踪涡流传感器。这种间距归一化可以通过如下方式实现：在编码和编码的读取之间，在读取区域中进行基础材料的成形，借助该成形在读取区域内消除基础材料的表面轮廓的变化。于是，在读取区域中基础材料具有平坦的表面，使得尤其可以借助真空抽吸器将涡流传感器准确地放置到工件上。借助成形还可以实现编码的视觉上和/或触觉上的遮盖。如此，该编码模式尽管在视觉上和触觉上“隐藏”，但仍可以被读取。替代地或附加地，可以通过在读取区域中进行基础材料的成形来产生基础材料的一致的厚度。实现所探测的涡流信号的根据本专利技术的间距归一化的另一可能性在于，沿着读取段检测工件的基础材料的表面轮廓。然后，在读取编码时可以执行轮廓校正，通过该轮廓校正可以从由涡流传感器探测到的信号计算出由表面轮廓沿读取段的变化而引起的信号变化。在读取过程的范畴中，求取针对读取区域中基础材料的表面轮廓调整(bereinigen)的信号。轮廓校正可以同时进行，也可以在探测涡流信号之后进行。在此，这可以涉及工件表面的精确轮廓。然而也能够实现借助轮廓校正由所探测的信号(例如工件的波纹)计算出粗略轮廓，以便提高测量的敏感度。替代地或附加地，可以沿着读取段检测工件的基础材料的厚度。在读取编码时可以执行厚度校正，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对板状的工件(1)进行编码和辨识的方法，所述方法具有以下步骤：/n对所述工件(1)进行编码，其中，在编码区域(8，8')内以所述工件(1)的基础材料的材料结构的局部变化的形式产生编码；/n通过在读取区域中借助涡流传感器(4)沿着读取段(10)测量所述工件(1)的基础材料的电导率的和/或磁导率的局部分布来读取所述编码，所述读取区域至少部分地包括所述编码区域(8，8')，其中，求取归一化到所述涡流传感器(4)至所述读取区域(11，11')的表面的间距的信号；/n将所读取的编码存储在存储装置(5)中；/n借助涡流测量重新读取所述编码；/n将所存储的编码和所述重新读取的编码进行比较。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171019 DE 102017218692.51.一种用于对板状的工件(1)进行编码和辨识的方法，所述方法具有以下步骤：
对所述工件(1)进行编码，其中，在编码区域(8，8')内以所述工件(1)的基础材料的材料结构的局部变化的形式产生编码；
通过在读取区域中借助涡流传感器(4)沿着读取段(10)测量所述工件(1)的基础材料的电导率的和/或磁导率的局部分布来读取所述编码，所述读取区域至少部分地包括所述编码区域(8，8')，其中，求取归一化到所述涡流传感器(4)至所述读取区域(11，11')的表面的间距的信号；
将所读取的编码存储在存储装置(5)中；
借助涡流测量重新读取所述编码；
将所存储的编码和所述重新读取的编码进行比较。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一次读取之前，通过所述编码和/或其他工件加工来产生所述工件(1)的基础材料的表面轮廓的变化。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在编码和所述编码的读取之间，在所述读取区域(11，11')中进行所述基础材料的成形，借助所述成形在所述读取区域(11，11')内消除所述基础材料的表面轮廓的变化。


4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，沿着所述读取段(10)检测所述工件(1)的基础材料的表面轮廓，并且在读取所述编码时执行轮廓校正，通过所述轮廓校正从由所述涡流传感器探测到的信号计算出由所述基础材料的表面轮廓沿着所述读取段的变化而引起的信号变化。


5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·博塞特，K·鲍尔，A·波普，E·瓦尔，
申请(专利权)人：通快机床两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE