用于确定构件的损伤的方法、计算机程序、数字存储介质以及控制单元技术

用于确定构件的损伤的方法、计算机程序、数字存储介质以及控制单元。一种用于确定构件4的工件边缘区在执行构件4的加工过程3时和/或通过执行所述构件4的加工过程3引起的损伤1的方法，其中在时间范围和/或频率范围中检测和/或明确用于所述构件4和/或用于所述构件4处的加工过程3的至少一个测量参量，其中将至少一个评估算法应用于所述至少一个测量参量，其中通过将一个评估算法和/或多个评估算法应用于所述测量参量分别明确至少一个评估参数作为所述构件4的特征，其中所述构件4的一个和/或多个所明确的评估参数构成用于所述构件4的特征向量，其中基于所述特征向量明确用于所述构件4的损伤1的量度。所述构件4的损伤1的量度。所述构件4的损伤1的量度。

【技术实现步骤摘要】
用于确定构件的损伤的方法、计算机程序、数字存储介质以及控制单元


[0001]本专利技术涉及确定构件的损伤的方法、计算机程序、数字存储介质以及控制单元。

技术介绍

[0002]为了对构件进行成型，尤其是对于硬质材料、诸如钢，首先在软状态下对构件进行成形，以便在硬化之后通过磨削实现最终形状和期望的表面质量。
[0003]为了获得构件、尤其是其材料的期望特性，有利的是为构件装备硬质外层、即所谓的边缘区。边缘区的构造以及其在最终加工状态下的特性对于金属构件的使用条件、尤其是使用性能和/或使用寿命极端重要。在此，特征值组织构造、硬度和内应力状态被认为是特别相关的特征参量。特征值可以通过热处理被设定，并且在构件的表面的区域中通过例如最后对构件表面进行磨削加工以可识别的方式被修改。在此，经常难以追溯何时以及以何种方式形成构件损伤。
[0004]用于评判边缘区状态的方式和方法是已知的。对经处理的构件表面的蚀刻方法或可视检查属于此。但是，目前的方式仅给出有限的和主观的陈述，所述陈述经常只限于构件、尤其是工件的表面的区域。其他金相组织鉴定和借助于X射线衍射仪的测量可用于对边缘区特性继续进行定量评判。
[0005]为了评判经加工构件的边缘区质量，尤其是硝酸浸蚀液蚀刻是最常使用的检验办法之一。
[0006]从可能构成最接近的现有技术的出版物DE 10 2017 006 516 A1中已知一种用于在作为检验体或作为构件的主体的磨削烧损检验的硝酸浸蚀液蚀刻之后自动评价材料缺陷的方法和装置。为了监测蚀刻浴，检验体具有多个通过加载激光束而产生的、分级的以及代表材料缺陷的激光标记。

技术实现思路

[0007]提出根据权利要求1所述的用于确定损伤的方法、具有权利要求13的特征的计算机程序、根据权利要求14所述的数字存储介质以及具有权利要求15的特征的控制单元。本专利技术的优选和/或有利实施方式从从属权利要求、随后的描述和/或附图中得出。
[0008]提出一种用于确定构件、尤其是构件的工件边缘区的损伤的方法。例如，工件边缘区被构造为表面区段。损伤特别地源自尤其是利用工具和/或加工机器对构件的加工过程。优选地准实时地、例如在对构件执行加工过程期间和/或例如在离开加工机器前不久、尤其是在加工下一构件之前进行该方法、特别是损伤的确定。特别地，在结束加工过程之后立即为每个构件确定损伤。
[0009]构件的损伤例如被构造为构件的表面缺陷，尤其是构造为边缘区的热损伤。构件的损伤可能构造在工件的表面上以及工件的表面下方。例如，损伤可能引起微结构变化、诱导内应力或裂纹以及疲劳特性的变化。
[0010]损伤尤其可以构造为磨削烧损，其中该方法被构造用于识别磨削烧损。由于损伤例如可能发生构件的特定区域的新硬化和/或软化或组织变化。损伤特别地在加工过程情况下、尤其是在切削生产方法情况下形成。
[0011]尤其是，加工过程可以被构造用于对构件进行精细加工。加工过程优选地被构造为磨削过程。尤其是，加工过程可以被构造为纵向磨削、横向磨削、周向磨削、端面磨削、轮廓磨削、形状磨削、平面磨削、圆形磨削、滚动磨削和/或硬磨削。
[0012]构件尤其是金属构件和/或具有金属表面。构件被构造为技术设备的单构件，尤其是机器元件和/或机器部分。构件优选地被构造为轴承环、轴承座、涡轮叶片、气缸盖、凸轮轴、球循环型导轨、导轨、密封面和/或齿部。
[0013]通过至少一个测量值发送器检测加工过程的至少一个测量参量和/或用于构件的测量参量。尤其是，在时间范围和/或频率范围中和/或在时间范围和/或频率范围上检测测量参量。尤其是，在时间范围和/或频率范围中明确测量参量以用于进一步检查和成像。至少一个测量参量尤其是被构造为物理参量。测量参量可以构成和/或描述构件、工件边缘区、加工过程和/或用于加工过程的工具的物理、化学、机械和/或其他方面的特性。例如，在加工过程的整个持续时间或持续时间的一部分上确定测量参量。测量参量尤其是可以被理解为所测量的参量在时间范围和/或频率范围上的变化过程，例如作为所测量的参量的信号变化过程。特别地，测量参量被构造为从测量值发送器获得的值。
[0014]测量值发送器尤其是被构造为电子设备和/或器件。测量值发送器优选地包括传感器、测量装置和/或测量设备。通过测量值发送器和/或传感器例如在时间范围和/或频率范围上测量测量参量，尤其是作为时间和/或频率的函数检测所述测量参量。测量参量此外可以逐点地被检测一次和/或循环地被检测。补充地可能的是，在随后的方法步骤中例如借助于傅里叶变换、小波变换或希尔伯特
‑
黄（Hibert
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Huang）变换将测量参量转化到时间范围和/或频率范围中。
[0015]将至少一个评估算法应用于至少一个测量参量，尤其是分别将至少一个评估算法应用于测量参量。特别地可以规定，将不同的评估算法应用于不同的所检测的测量参量。评估算法例如是对测量参量的统计、数学和/或物理处理和/或评估。例如，评估算法被构造用于尤其是对于时间范围和/或频率范围明确测量参量的平均值、中值、偏差、极值和/或特征参量。评估参数尤其是被构造为时间范围和/或频率范围中测量参量的有效值、高阶中心矩、最大值和/或最小值。通过将评估算法应用于测量参量，分别获得和/或明确至少一个评估参数。例如，通过将评估算法之一应用于测量参量之一，可以确定多个评估参数，例如平均值、中值和/或偏差。对于检测和/或确定了测量参量的相应构件，例如目前利用加工过程加工的构件，确定所确定的评估参数。评估参数构成组件的特征（也称为特点）。所有和/或所确定的评估参数或特征的子集一起构成特征向量和/或被组合成特征向量。
[0016]基于特征向量，尤其是评估参数，明确用于损伤的量度。例如，特征向量被输入到过程模型中，被评判和/或从而被处理。例如，可以将特征向量与没有和/或没有相关损伤的构件的一个或多个特征向量进行比较。例如，基于特征向量中的评估参数，推断和/或估计构件处的损伤的存在。量度的确定尤其是可以被构造为基于特征向量的估计。尤其是，在使构件离开加工机器之前和/或在对后续构件执行加工过程之前确定量度。
[0017]本专利技术的优点是可以在自动化生产中在加工后续构件期间和/或在加工后续构件
之前应用该检验方法，使得例如不必分选整批次构件，如这在随机抽样检验时例如情况如此。因此尤其是系列地提高构件加工的效率和生产率。
[0018]在本专利技术的一个特别优选的构型中，测量值发送器具有至少一个传感器和/或构成传感器。至少一个传感器尤其是被构造用于监测和/或检测测量参量。可以优选地使用和/或包括不同的传感器或传感器类型。传感器优选地被构造为用于检测固体声、力、振动、电功率、电流强度和/或电压的传感器。电功率和/或电流强度优选地在过程工具（例如构件和/或工具主轴）的驱动器处和/或驱动器附近被测量。
[0019]在本专利技术的一个优选构型中，测量值发送器包括电荷放大器、过滤器和/或模拟数字转换器。例如，电荷放大器被构造为电荷电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定构件（4）的工件边缘区在执行构件（4）的加工过程（3）时和/或通过执行所述构件（4）的加工过程（3）引起的损伤（1）的方法，其中在时间范围和/或频率范围中检测和/或明确用于所述构件（4）和/或用于所述构件（4）处的加工过程（3）的至少一个测量参量，其中将至少一个评估算法应用于所述至少一个测量参量，其中通过将一个评估算法和/或多个评估算法应用于所述测量参量分别明确至少一个评估参数作为所述构件（4）的特征，其中所述构件（4）的一个和/或多个所明确的评估参数构成用于所述构件（4）的特征向量，其中基于所述特征向量明确用于所述构件（4）的损伤（1）的量度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述损伤（1）构成热损伤和/或磨削烧损。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，测量值发送器（6）包括至少一个用于检测测量参量的传感器（7），其中所述至少一个传感器（7）被构造用于检测固体声、力、振动、电功率、电流强度和/或电压作为测量参量。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为测量参量以50 kHz和100 kHz之间的采样率检测电功率和/或电流强度。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为测量参量以1 MHz和2 MHz之间的采样率检测固体声。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，测量值发送器（6）和/或用于检测固体声的传感器（7）以距所述构件（4）和/或构件（4）与工具的接触区至多5cm的距离布置。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估算法包括所述测量参量的函数、积分和/或频率变换。8.根据前述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：