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1. WO2021037514 - FORMING OR SEPARATING DEVICE, AND METHOD FOR OPERATING SAME

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ DE ]

UMFORM- ODER TRENNVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZU DEREN BETRIEB

[0001] Die Erfindung betrifft eine Uniform- und/oder Trennvorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks, bei spielsweise eine Presse. Die Umform- und/oder Trennvorrich tung ist dazu eingerichtet, ein Ausgangswerkstück zwischen Werkzeugteilen umzuformen und/oder zu trennen und dadurch ein bearbeitetes Werkstück zu erhalten. Dabei können Aus gangswerkstücke wie z.B. eine Platine, ein Band eine Stan ge, ein Butzen, eine Ronde, usw. durch Stanzen und/oder Schneiden und/oder Umformen bearbeitet werden.

[0002] DE 102017 110 301 Al beschreibt eine Umformvor richtung mit zwei kontinuierlich arbeitenden Rollenstangen teppichen, zwischen denen Pressplatten gepresst werden. Zur Überwachung der Rollenstangenteppiche ist jeweils eine Ka mera vorhanden. Dadurch könne Schäden an einer oder mehre ren Rollen erkannt werden. Es handelt sich dabei um einen kontinuierlich ablaufenden Prozess, bei dem kein zyklischer Ablauf mit mehreren zu überwachenden zeitlichen Phasen stattfindet. Es ist daher nicht möglich, die Umformvorrich tung anzuhalten, bevor diese in eine neue Phase übergeht, um einen Schaden oder eine Gefährdung zu vermeiden.

[0003] Aus DE 202015 102 601 Ul ist eine Ballenpresse zum Verpressen von losem Material bekannt. An einer Press platte ist eine Lichtquelle angeordnet, die Licht vom zu verpressenden Material weg zu einem Lichtempfänger ab-

strahlt. Anhand der Auftreffstelle des abgestrahlten Lichts auf dem Lichtempfänger kann die Ausrichtung der Pressplatte ermittelt und gegebenenfalls korrigiert werden.

[0004] Die Firma ifm electronic bietet unter dem Namen efector® dualis einen optischen Sensor zur Werkstückinspek tion an. Der Sensor kann Objektkonturen erkennen und Ob jektflächen aufnehmen die Pixel der aufgenommenen Objekt fläche zählen. Zusätzlich dazu bietet ifm electronic auch sogenannte Vision-Sensoren an, mit denen abhängig vom Sen sortyp zusätzlich zu den oben genannten Aufgaben auch QR-oder Barcodes detektiert werden können oder eine dreidimen sionale Objekterkennung möglich ist. Dabei soll eine Dop pelblecherkennung bei automatisierten Greifersystemen mög lich sein.

[0005] Während des Betriebs einer Umform- und/oder Trennvorrichtung können unterschiedliche Störungen auftre-ten. Solche Störungen können durch Fehler beim Zuführen von Werkstücken, beim Entnehmen von Werkstücken, durch eine fehlerhafte Installation nach einer Instandsetzung, usw. verursacht werden. Ausgehend vom Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Umform-und/oder Trennvorrichtung und ein Verfahren zu deren Be trieb zu schaffen, mittels dem unterschiedliche Störungen im Rahmen des Betriebs der Presse auf einfache Weise sicher erkannt werden können.

[0006] Diese Aufgabe wird mit einer Umform- und/oder Trennvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 und ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 16 gelöst.

[0007] Die Uniform- und/oder Trennvorrichtung weist ein erstes Werkzeugteil und ein zweites Werkzeugteil sowie ei nen Antrieb auf. Der Antrieb ist dazu eingerichtet, die beiden Werkzeugteile relativ zueinander zu bewegen. Dabei kann das erste Werkzeugteil und/oder das zweite Werkzeug teil bewegt werden, insbesondere auf das jeweils andere Werkzeugteil zu bzw. vom anderen Werkzeugteil weg. Während und durch diese Relativbewegung kann ein in einem Arbeits bereich angeordnetes Ausgangswerkstück zwischen den Werk zeugteilen bearbeitet werden, beispielsweise durch Stanzen, Schneiden oder Umformen. Die Umform- und/oder Trennvorrich tung kann dazu eingerichtet sein, irgendein formgebendes Verfahren nach DIN 8580 auszuführen.

[0008] Die Umform- und/oder Trennvorrichtung weist au ßerdem wenigstens einen Bilderfassungssensor, beispielswei se eine Kamera auf. Der wenigstens eine Bilderfassungs sensor ist dazu eingerichtet, wenigstens ein Bild aufzuneh men. Vorzugsweise stellt das aufgenommene Bild oder zumin dest eines der aufgenommenen Bilder einen oder mehrere Be reiche an oder benachbart zur Umform- und/oder Trennvor richtung dar, insbesondere

- den Arbeitsbereich und/oder

- wenigstens einen Anschlussbereich mit Leitungsan schlüssen für elektrische und/oder fluidische Leitun gen und/oder

- einen Schacht bzw. eine Rutsche für Abfallteile und/oder

- Zugänge in einer Verkleidung der Umform- und/oder Trennvorrichtung, wie z.B. Türen, Klappen und Öffnun gen und/oder

- Bereiche zur Zufuhr von Ausgangswerkstücken in den Ar- beitsbereich und zur Abfuhr von bearbeiteten Werkstü cken aus dem Arbeitsbereich und/oder

- einen Rüstplatz der Umform- und/oder Trennvorrichtung. Als Kamera kann eine Zeilenkamera, eine 2D-Kamera oder eine 3D-Kamera verwendet werden. Die Kamera kann auch dazu ein gerichtet sein, Licht im nicht sichtbaren Wellenlängenbe reich aufzunehmen, beispielsweise im Infrarotbereich.

[0009] Zur Beleuchtung des Arbeitsbereichs kann eine Be leuchtungseinheit vorhanden sein, die Licht in einem einzi gen vorgegebenen Wellenlängenbereich oder in einem ein stellbaren, veränderbaren Wellenlängenbereich oder in einem aus mehreren verschiedenen auswählbaren Wellenlängenberei chen abstrahlen kann, z.B. weißes Licht und/oder blaues Licht und/oder Infrarotlicht. Die Beleuchtungseinheit kann auch dazu eingerichtet sein, polarisiertes Licht abzustrah len. Die Auswerteeinheit kann die Beleuchtungseinheit steu ern. Die Beleuchtungseinheit kann dazu eingerichtet sein, den Arbeitsbereich zumindest während der Aufnahme des we nigstens einen Bildes oder ständig zu beleuchten.

[0010] Eine Auswerteeinheit der Umform- und/oder Trenn vorrichtung ist mit dem wenigstens einen Bilderfassungs sensor kommunikationsverbunden. Die Auswerteeinheit ist da zu eingerichtet, während des Betriebs der Umform- und/oder Trennvorrichtung festzustellen, ob ein definierter Be triebszustand der Umform- und/oder Trennvorrichtung er reicht ist. Es können mehrere Betriebszustände vordefiniert sein, wobei die Umform- und/oder Trennvorrichtung zu einem Betrachtungszeitpunkt genau einen dieser vordefinierten Be triebszustände einnehmen kann. Stellt die Auswerteeinheit fest, dass einer der definierten Betriebszustände oder der definierte Betriebszustand erreicht ist, wird das wenigs- tens eine aufgenommene Bild, das von dem wenigstens einen Bilderfassungssensor in diesem definierten Betriebszustand aufgenommen wurde, mit wenigstens einem Referenzbild und/oder einem Referenzmodell verglichen, das diesem defi nierten Betriebszustand zugeordnet ist. Hierfür können in der Auswerteeinheit oder einem separaten Speicher ein oder mehrere Referenzbilder und/oder das Referenzmodell abge speichert sein, wobei jedem vordefinierten Betriebszustand wenigstens ein Referenzbild bzw. Referenzmodell zugeordnet ist. Durch Vergleich des wenigstens einen aufgenommenen Bildes mit dem wenigstens einen Referenzbild und/oder dem Referenzmodell, wird geprüft, ob eine Störung vorliegt.

[0011] Das Erkennen, ob ein vordefinierter Betriebszu stand erreicht ist, kann auf verschiedene Arten erfolgen.

Es kann beispielsweise durch den Vergleich des wenigstens einen aktuell aufgenommenen Bildes mit einem oder mehreren Referenzbildern geprüft werden, ob ein vordefinierter Be triebszustand erreicht wurde. Wenn beispielsweise im aufge-nommenen Bild zu erkennen ist, dass kein Ausgangswerkstück für die Bearbeitung vorhanden ist, und die beiden Werkzeug teile einen Mindestabstand voneinander aufweisen kann fest gestellt werden, dass die Umform- und/oder Trennvorrichtung für das Zuführen eines neuen Ausgangswerkstücks bereit ist.

[0012] Zusätzlich oder alternativ kann der Auswerteein heit auch wenigstens ein Zustandssignal übermittelt werden, auf Basis dessen ein oder mehrere der vordefinierten Be triebszustände erkannt werden können. Das wenigstens eine Zustandssignal kann von einer Steuereinrichtung und/oder wenigstens einem weiteren Sensor (z.B. Positionssensor, Drucksensor, Kraftsensor, Vibrationssensor, Temperatur sensor...) der Umform- und/oder Trennvorrichtung an die Auswerteeinheit übermittelt werden. Dieses wenigstens eine weitere Zustandssignal kann zusätzlich oder alternativ zur Erkennung eines oder mehrerer vordefinierter Betriebszu stände auch beim Vergleich des wenigstens einen aufgenomme nen Bildes mit dem wenigstens einen Referenzbild und/oder dem Referenzmodell verwendet werden, um zu prüfen, ob eine Störung vorliegt.

[0013] Das wenigstens eine weitere Zustandssignal ist ein den aktuellen Istzustand und/oder Sollzustand der Um form- und/oder Trennvorrichtung beschreibendes Signal. Bei spielsweise können Sensorsignale von Sensoren oder Ansteu ersignale für einen Aktuator der Umform- und/oder Trennvor richtung als Zustandssignale verwendet werden. Die Anzahl der an die Auswerteeinheit übermittelten und berücksichtig ten Zustandssignale ist beliebig.

[0014] Das Zustandssignal und/oder das wenigstens eine weitere Zustandssignal kann bzw. können zum Beispiel einen bestimmten Zeitpunkt oder einen bestimmten Verfahrenszu stand innerhalb eines sich wiederholenden Zyklusses charak terisieren .

[0015] Die Auswerteeinheit kann bei einem Ausführungs beispiel auch Bestandteil der Steuereinrichtung der Umform-und/oder Trennvorrichtung sein.

[0016] Dieser Vergleich des wenigstens einen aufgenomme nen Bildes mit dem wenigstens einen Referenzbild und/oder dem Referenzmodell kann beispielsweise durch Bildverarbei tungsalgorithmen erfolgen. Während dieses Vergleichs können sämtliche Bildinhalte oder nur Teile der Bildinhalte mitei nander verglichen werden. Abweichungen des wenigstens einen aufgenommenen Bildes vom entsprechenden wenigstens einen Referenzbild können bewertet werden und daraus kann auf ei ne Störung geschlossen werden. Die Bildinhalte können mit einander durch pixelweisen Vergleich verglichen werden, so dass Abweichungen zwischen dem wenigstens einen aufgenomme nen Bild mit dem wenigstens einen Referenzbild einfach und schnell erkannt werden können. Zusätzlich oder alternativ zu Algorithmen der Bildverarbeitung kann auch ein maschi nelles Lernen zum Einsatz kommen. Auf Basis des maschinel len Lernens können anhand von Beispieldaten für jeden defi nierten Betriebszustand Beispiele für Störungen und/oder Beispiele für den störungsfreien Normalbetrieb erlernt wer den und das wenigstens eine aufgenommene Bild mit einem Re ferenzmodell verglichen werden. Die Beispieldaten können Bilder und/oder semantische Daten und/oder andere Daten sein, die eine Störung oder einen störungsfreien Zustand kennzeichnen.

[0017] Beispielsweise lassen sich durch den Vergleich eine und insbesondere auch mehrere verschiedene Störungen erkennen. Insbesondere ist es möglich, eine oder mehrere der folgenden Störungen festzustellen:

1) Bei der Überwachung des Regelablaufs des Umform-und/oder Trennvorgangs:

- Fehlerhafte Ablageposition oder Abholposition des Aus gangswerkstücks oder des bearbeiteten Werkstücks zwi schen den beiden Werkzeugteilen;

- Es sind mehr Ausgangswerkstücke als spezifiziert zwi schen den beiden Werkzeugteilen;

- Beim Transfer des Ausgangswerkstücks oder des bearbei teten Werkstücks in den bzw. aus dem Arbeitsbereich tritt ein Fehler auf (Blockade im Bandvorschub, Grei- ferfehler bei Werkstückeinzelteilen,...)

- Die Lage und/oder Position des Ausgangswerkstücks ist nicht korrekt (z.B. verkippt, verdreht, verschoben);

- Fehler der Werkzeuginitialposition vor Einlegen des Werkstücks (z.B.: Zentrierelemente und/oder Auswer felemente und/oder bewegliche Werkzeugkomponenten sind nicht in ihrer Sollposition oder sind beschädigt oder fehlen);

- Fehlerhafter Zustand (z.B. Anwesenheit/Abwesenheit) des Ausgangswerkstücks vor der Bearbeitung;

- Fehlerhafter Zustand (z.B. Anwesenheit/Abwesenheit) des bearbeiteten Werkstücks nach der Bearbeitung;

- Fehlende und/oder inkonsistente Anschlüsse von Leitun gen, wie z.B. Medienschläuchen oder Elektrokabeln;

- Die vorhandenen Werkzeugteile sind unpassend gegenüber einem Steuerdatensatz in der Steuereinrichtung der Um form- und/oder Trennvorrichtung;

- zumindest eines der Werkzeugteile ist nicht korrekt eingebaut bzw. ausgerichtet (z.B. falsche Einbauposi tion oder Orientierung);

) Abnormale Ereignisse während des Bearbeitungsprozesses:

- eine oder mehrere unbefestigte oder spontan gelöste Komponenten der Werkzeugteile in Undefinierter Lage;

- Fremdkörper im Arbeitsraum

o Gewaltsam von den Werkzeugteilen abgerissene Ele mente

o Leckagen an wenigstens einem Werkzeugteil o Schrottteile aus Trennverfahren, die nicht kor rekt abtransportiert wurden oder in den Arbeits raum gefallen sind (eventuell nach unten gefallen auch aus einer vorherigen Bearbeitungsstufe) o Von einer Person zurückgelassene Fremdkörper (z.B Handwerkzeug, Handschuh, ...)

[0018] Mittels der erfindungsgemäßen Umform- und/oder Trennvorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens kann somit z.B. auch erkannt werden, ob Fremdkörper im Arbeits bereich vorhanden sind. Es können Fremdkörper wie Bruchstü cke von einem Werkzeug oder einem Werkstück, Befestigungs elemente, Werkzeuge, Zentrierelemente oder dergleichen er kannt werden.

[0019] Eine weitere, sich durch die Erfindung ergebende Möglichkeit besteht darin, statische Verbindungen oder An schlüsse, beispielsweise elektrische Verbindungen, fluidi-sche Verbindungen oder mechanische Verbindungen, dahinge hend zu prüfen, ob die Verbindung korrekt hergestellt ist. Beispielsweise könnte im Rahmen einer Reparatur, eines Werkzeugwechsels oder einer Instandhaltung vergessen worden sein, eine oder mehrere Verbindungen wieder korrekt herzu stellen. Ein freier Anschluss, an den - anders als im Refe renzbild dargestellt und/oder im Referenzmodell beschrieben - keine Leitung (elektrisch und/oder fluidisch) angeschlos sen ist, kann als Störung erkannt werden.

[0020] Weist eines der Werkzeugteile und/oder die Um form- und/oder Trennvorrichtung fluidische und insbesondere hydraulische Komponenten auf, können sich im Arbeitsbereich ansammelnde Flüssigkeiten oder durch den Arbeitsbereich tropfende oder fließende Flüssigkeiten erfasst und gegebe nenfalls als Störung erkannt werden.

[0021] Abhängig von der Art der Störung kann durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Um- form- und/oder Trennvorrichtung eine geeignete Maßnahme ausgelöst werden. Hierzu gehören beispielsweise das Ausge ben einer entsprechenden Meldung an eine Bedienperson und/oder gegebenenfalls das Stoppen des Betriebs der Um form- und/oder Trennvorrichtung.

[0022] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jeder Bilderfassungssensor durch eine Kamera gebildet. Abhängig von der Größe und der Art des Arbeitsbereichs kann eine einzige Kamera ausreichend sein.

[0023] Es ist bevorzugt, wenn die Referenzbilder jeweils durch denselben Bilderfassungssensor und/oder aus demselben Blickwinkel und/oder mit demselben Bildbereich aufgenommen wurden, die das wenigstens eine aufgenommene Bild, mit dem das betreffende Referenzbild verglichen wird. Dadurch wird der Vergleich der Bilder mittels eins Bildverarbeitungsal gorithmus vereinfacht.

[0024] Die Umform- und/oder Trennvorrichtung kann eine zyklisch arbeitende Presse sein. Die Presse kann eine hyd raulische Presse, eine elektromechanische Presse oder eine energiegebundene Werkzeugmaschine wie z.B. eine Spindel presse oder ein Hammer sein. Jeder Zyklus bzw. Pressenzyk lus weist bevorzugt mehrere und insbesondere mindestens drei Phasen auf: Eine erste Phase, während der ein Aus gangswerkstücks zugeführt wird, eine sich anschließende zweite Phase, während der das Ausgangswerkstück durch ein formgebendes Verfahren bearbeitet wird, um das bearbeitete Werkstück zu erhalten und eine weitere dritte Phase, wäh rend der das bearbeitete Werkstück aus der Umform- und/oder Trennvorrichtung entnommen wird. Diese Phasen werden wäh rend jedes Pressenzyklus genau einmal durchgeführt und zyk- lisch wiederholt. Beispielsweise kann ein Pressenstößel der Presse während jedes Pressenzyklus eine vollständige Hubbe wegung durchführen: Ausgehend von einer Ausgangsposition zu einem StartZeitpunkt der ersten Phase (für das Zuführen des Ausgangswerkstücks) kann der Pressenstößel mit dem ersten Werkzeugteil zunächst in einen oberen Umkehrpunkt von dort zum zweiten Werkzeugteil hin in einen unteren Umkehrpunkt und wieder zurück in die Ausgangsposition zum Startzeit punkt. Während jedes Pressenzyklus können mehrere definier te Betriebszustände aufeinanderfolgend erreicht werden.

[0025] Typischerweise kann die Presse derart ausgebildet sein, dass der Antrieb dazu eingerichtet ist, die beiden Werkzeugteile in einer Hubrichtung aufeinander zu und von einander weg zu bewegen. Es kann wenigstens eines der Werk zeugteile in Bewegung sein, so dass während eines Pres senzyklus keine Stillstandsphase auftritt. Alternativ kann während einer oder mehrerer Phasen auch ein Stillstand bei der Werkzeugteile herrschen.

[0026] Die Auswerteeinheit ist bei einer bevorzugten Ausführungsform dazu eingerichtet, den Bereitschaftszustand für das Zuführen eines Ausgangswerkstücks in die Umform-und/oder Trennvorrichtung als einen definierten Betriebszu stand der Umform- und/oder Trennvorrichtung festzustellen. Dieser Bereitschaftszustand für das Zuführen eines Aus gangswerkstücks kann der StartZeitpunkt für einen Pres senzyklus sein.

[0027] Die Auswerteeinheit kann außerdem dazu eingerich tet sei, den Bereitschaftszustand für das Umformen eines Ausgangswerkstücks in ein bearbeitetes Werkstück als einen definierten Betriebstand der Umform- und/oder Trennvorrich- tung festzustellen.

[0028] Zusätzlich oder alternativ kann die Auswerteein heit dazu eingerichtet sein, den Bereitschaftszustand für das Entnehmen eines bearbeiteten Werkstücks aus der Umform-und/oder Trennvorrichtung als einen definierten Betriebszu stand der Umform- und/oder Trennvorrichtung festzustellen.

[0029] Zusätzlich oder alternativ kann die Auswerteein heit dazu eingerichtet sein, einen Zeitpunkt, zu dem ge trennte Abfallteile aus der Umform- und/oder Trennvorrich tung abgeführt sein sollen, als einen definierten Betriebs zustand der Umform- und/oder Trennvorrichtung festzustel len. Beispielsweise kann dabei geprüft werden, ob zu dem Zeitpunkt Abfallteile eine Schrottrutsche hinabgerutscht sind, so dass diese wieder leer ist.

[0030] Jedem dieser definierten Betriebszustände kann wenigstens ein Referenzbild und/oder ein Referenzmodell zu geordnet sein, das den störungsfreien Betriebszustand zeigt und als Referenz für den Vergleich mit wenigstens einem aufgenommen Bild dient. Zusätzlich oder alternativ kann je dem dieser definierten Betriebszustände ein Referenzmodell zugeordnet sein, mit dem das wenigstens eine aufgenommene Bild verglichen wird.

[0031] Es ist vorteilhaft, wenn die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, beim Vergleich des wenigstens einen auf genommen Bildes mit dem wenigstens einen Referenzbild einen Indikatorwert zu berechnen. Der Indikatorwert ist insbeson dere charakteristisch für die Abweichung zwischen dem we nigstens einen aufgenommenen Bild und dem wenigstens einen Referenzbild. Um zu prüfen, ob eine Störung vorliegt, kann der Indikatorwert beispielsweise mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen werden. Dabei kann eine Störung beispielsweise dann erkannt werden, wenn der ermittelte In dikatorwert den Schwellenwert überschreitet. Der Indikator wert kann beispielsweise basierend darauf berechnet werden, inwieweit das wenigstens eine aufgenommene Bild identisch ist mit dem wenigstens einen Referenzbild. Die Abweichungen zwischen dem wenigstens einen aufgenommenen Bild und dem wenigstens einen Referenzbild können abhängig von ihrer räumlichen Position im Bild und/oder abhängig von der Art der Abweichung gewichtet werden, um einen Indikatorwert zu erhalten. Als Art der Abweichung kann beispielsweise eine Auswertung erfolgen, ob Unterschiede in den verglichenen Bildern durch einen Schattenwurf oder einen Lichteinfall erzeugt wurden oder ob ein Fremdkörper im Bild erkannt wur de. Abweichungen, die beispielsweise lediglich auf die Be leuchtung zurückzuführen sind, können niedrig gewichtet werden, während Abweichungen, die auf einen Fremdkörper im Arbeitsbereich schließen lassen, einen hohen Indikatorwert bewirken, so dass eine Störung erkannt wird. Auch die An zahl der Pixel die sich zwischen dem wenigstens einen auf genommenen Bild und dem wenigstens einen Referenzbild un terscheiden, kann in die Bildung des Indikatorwerts ein fließen.

[0032] Alternativ dazu ist es auch möglich, einen Indi katorwert zu berechnen, der anstelle der Abweichung die Übereinstimmung zwischen dem aufgenommen Bild oder Bildbe reich und einem Referenzbild oder Referenzbildbereich an gibt und auf eine Störung zu schließen, wenn der die Über einstimmung beschreibende Indikatorwert kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert, der eine Mindestübereinstimmung charakterisiert .

[0033] Die Auswerteeinheit kann dazu eingerichtet sein, lediglich einen Bildbereich oder mehrere Bildbereiche im aufgenommenen Bild auszuwerten und lediglich diesen Bildbe reich oder diese Bildbereiche für den Vergleich mit dem Re ferenzbild zu verwenden. Im Referenzbild wird ein oder wer den mehrere entsprechende Bildbereiche für den Vergleich verwendet. Dadurch kann die erforderliche Rechenkapazität verringert werden. Außerdem können ein oder mehrere Bildbe reiche ausgewählt werden, die beispielsweise eines der Werkzeugteile oder Leitungsanschlüsse für diese Werkzeug teile oder die Umform- und/oder Trennvorrichtung zeigen, wodurch weniger relevante Bildinformationen ausgeblendet werden.

[0034] Bevorzugt wird das wenigstens eine aufgenommene Bild zur Auswertung in eine Mehrzahl von aneinander angren zenden oder teilweise überlappenden Bildbereiche unter teilt. Die Auswerteeinheit kann dazu eingerichtet sein, für jeden Bildbereich einen Vergleich mit einem zugeordneten Referenzbildbereich des Referenzbildes durchzuführen und insbesondere einen Indikatorwert zu berechnen. Es wird so mit nicht ein gesamtes Bild im Hinblick auf eine Abweichung gegenüber einem Referenzbild bewertet, sondern jeder Bild bereich separat. Dadurch kann die Sensititivität im Hin blick auf Abweichungen und damit auf Störungen erhöht wer den. Außerdem besteht die Möglichkeit, eine Störung zu lo kalisieren .

[0035] Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Auswer teeinheit dazu eingerichtet sein, den Bildbereich im we nigstens einen aufgenommenen Bild zu identifizieren, der die geringste Übereinstimmung mit dem jeweils zugeordneten Referenzbildbereich des Referenzbildes aufweist, beispiels weise den kleinsten Indikatorwert, wenn der Indikatorwert die Übereinstimmung charakterisiert. Dieser kleinste Indi katorwert wird dann mit dem vorgegebenen Schwellenwert ver glichen. Ist der kleinste Indikatorwert größer als der Schwellenwert kann daraus geschlossen werden, dass keine Störung vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird im betref fenden Bildbereich eine Störung erkannt. Anschließend kön nen optional die Indikatorwerte weiter mit dem Schwellen wert verglichen werden, um etwaige weitere Störungen zu identifizieren oder eine Störung zu identifizieren, die sich über mehrere Bildbereiche erstreckt (z.B. ein größeres Störobjekt) .

[0036] Die Ermittlung des Indikatorwertes kann basierend auf bekannten Bildverarbeitungsalgorithmen erfolgen, z.B. mithilfe von Bildvergleichsmodellen und/oder Bildvergleich salgorithmen, wie z.B. korrelationsbasierte Modelle und/oder Segmentierungsalgorithmen und/oder trainierbare Modelle bzw. slebstlernende Modelle, beispielsweise Neuro nale Netze.

[0037] Die Auswerteeinheit kann außerdem dazu eingerich tet sei, für jeden Bildbereich einen separaten Indikator wert zu berechnen und mit dem Schwellenwert zu vergleichen. Es ist auch möglich, unterschiedlichen Bildbereichen unter schiedliche Schwellwerte zuzuordnen. Bei dieser Ausgestal tung der Erfindung kann die Sensitivität verbessert werden. Es ist auch möglich, Störungen im Bild und mithin im Ar beitsbereich zu lokalisieren. Zur Lokalisierung können op tional Modelle des maschinellen Lernens zur semantischen Segmentierung verwendet werden.

[0038] Es ist vorteilhaft, wenn die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, die Erfassung des Bildbereichs oder der Bildbereiche, die Auswertung, sowie das Erzeugen einer Mel dung, ob eine Störung vorliegt, an die Steuereinrichtung der Uniform- und/oder Trennvorrichtung und/oder eine Bedien person der Umform- und/oder Trennvorrichtung innerhalb ei nem vorgegebenen Maximalzeitdauer durchzuführen. Die Maxi malzeitdauer ist die Zeitdauer, die höchstens zur Verfügung steht, um die Umform- und/oder Trennvorrichtung anhalten zu können, bevor es zu einer Gefährdung von Personen und/oder zu einem Schaden an an der Umform- und/oder Trennvorrich tung und/oder den Werkzeugen und/oder den Bauteilen und/oder der Transfereinrichtung kommt. Ein Schaden kann beispielsweise durch eine Kollision entstehen.

[0039] Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen kann im Rah men des Vergleichs der Bilder zusätzlich oder alternativ zu Algorithmen der Bildverarbeitung auch ein maschinelles Ler nen zum Einsatz kommen. Auf Basis des maschinellen Lernens können anhand von Beispieldaten und insbesondere Beispiel bildern für jeden definierten Betriebszustand Beispiele für Störungen und Beispiele für den störungsfreien Normalbe trieb erlernt werden und die aufgenommenen Bilder mit einem Referenzmodell verglichen werden.

[0040] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge ben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschrei bung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung anhand der beigefügten Zeich nungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

[0041] Figur 1 eine schematische, blockschaltbildähnli che Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Umform- und/oder Trennvorrichtung,

[0042] Figur 2 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbei spiels eines Verfahrens für das Betreiben der Umform-und/oder Trennvorrichtung,

[0043] Figuren 3 bis 7 jeweils eine schematische Dar stellung von Störungen im Arbeitsbereich, die erfindungsge mäß erkannt werden können und

[0044] Figur 8 eine schematische Darstellung eines in mehrere Bildbereiche gegliederten Bildes sowie eines in mehrere entsprechende Referenzbildbereiche gegliederten Re ferenzbildes, wobei inviduelle Bildbereiche separat mit dem jeweils zugeordneten Referenzbildbereich verglichen werden.

[0045] In Figur 1 ist stark schematisiert eine Umform-und/oder Trennvorrichtung 10 veranschaulicht, die als Pres se 11 ausgeführt ist. Die Press 11 ist dazu eingerichtet, ein Ausgangswerkstück 12, beispielsweise eine Blechplatine, in ein bearbeitetes Werkstück 13 umzuformen. Der Umformvor gang wird beispielsgemäß zyklisch ausgeführt. Während jedes Pressezyklus wird ein Ausgangswerkstück 12 während einer ersten Phase zu der Presse 11 zugeführt, anschließend wäh rend einer zweiten Phase durch ein spanloses, formgebendes Verfahren bearbeitet, so dass das bearbeitete Werkstück 13 entsteht und schließlich in einer dritten Phase aus der Presse 11 entnommen. Die durch die Presse 11 gebildete Um form- und/oder Trennvorrichtung 10 hat ein erstes Werkzeug teil 14 und ein zweites Werkzeugteil 15. Das erste Werk zeugteil 14 ist beim Ausführungsbeispiel an einem in einer Hubrichtung H bewegbar gelagerten Pressenstößel 16 angeord net und bildet sozusagen ein Oberwerkzeug. Das zweite Werk- zeugteil 15 ist an einem Pressentisch angeordnet und bei spielsgemäß unbeweglich. Alternativ hierzu könnte das zwei te Werkzeugteil 15 auch an einem Ziehkissen angeordnet sein und zur Umformung in Hubrichtung H durch einen Ziehkissen antrieb bewegt werden.

[0046] Durch eine Relativbewegung der Werkzeugteile 14, 15 könnwn diese von entgegengesetzten Seiten das zu bear beitende Werkstück 13 beaufschlagen und bearbeiten, bei spielsweise umformen.

[0047] Zur Bewegung des Pressenstößels 16 mit dem ersten Werkzeugteil 14 in Hubrichtung H weist die Presse 11 einen Antrieb 17 auf. Der Antrieb 17 ist durch eine Steuerein richtung 18 ansteuerbar. Die Steuereinrichtung 18 kann bei spielweise ein Antriebssteuersignal A für den Antrieb 17 erzeugen .

[0048] Das Ausgangswerkstück 12 wird in einen Arbeitsbe reich 19 zwischen dem ersten Werkzeug 14 und dem zweiten Werkzeug 15 zugeführt, dort bearbeitet und das entstandene bearbeitete Werkstück 13 wird anschließend aus dem Arbeits bereich 19 entnommen. Einrichtungen zum Zuführen und zum Entnehmen der Werkstücke 12, 13 sind an sich bekannt und können beispielsweise durch Greifeinrichtungen gebildet sein. Ebenso kann das Zuführen und Entnehmen der Werkstücke auch beispielsweise bei Folgeverbundwerkzeugen dadurch er folgen, dass die Werkstücke miteinander verbunden sind und das gesamte Blechband mit allen Werkstücken vorgeschoben wird. Die Einrichtungen zum Zuführen und Entnehmen der Werkstücke 12, 13 sind nicht veranschaulicht.

[0049] Die durch die Presse 11 gebildete Umform-

und/oder Trennvorrichtung 10 hat außerdem wenigstens einen Bilderfassungssensor 20, der beispielsgemäß durch jeweils eine Kamera gebildet ist. Die Kamera 21 ist dazu eingerich tet, den Arbeitsbereich 19 und insbesondere das erste Werk zeugteil 14 und das zweite Werkzeugteil 15 zumindest teil weise an ihren einander zugewandten Abschnitten aufzuneh men. Die Kamera 21 ist dazu eingerichtet, wenigsten ein aufgenommenes Bild B aufzunehmen. Die Kamera 21 ist mit ei ner Auswerteeinheit 24 kommunikationsverbunden, so dass das wenigstens eine aufgenommene Bild B an die Auswerteeinheit 24 übermittelt werden kann.

[0050] Beispielsgemäß ist die Auswerteeinheit 24 Be standteil der Steuereinrichtung 18. Alternativ dazu kann die Auswerteeinheit 24 auch separat ausgeführt sein.

[0051] Optional kann zur Beleuchtung des Arbeitsbereichs 19 eine Beleuchtungseinheit 25 vorhanden sein, die Licht in einem einzigen vorgegebenen Wellenlängenbereich oder in ei nem einstellbaren, veränderbaren Wellenlängenbereich oder in einem aus mehreren verschiedenen auswählbaren Wellenlän genbereichen abstrahlen kann, z.B. weißes Licht und/oder blaues Licht und/oder Infrarotlicht. Die Beleuchtungsein heit 25 kann dazu eingerichtet sein, den Arbeitsbereich 19 zumindest während der Aufnahme des wenigstens einen Bildes B oder ständig zu beleuchten.

[0052] Wie es beispielhaft in Figur 1 veranschaulicht ist, kann die Presse 11 weitere Sensoren aufweisen, bei spielsweise einen Positionssensor 22, der ein erstes Sen sorsignal S1 erzeugt sowie einen Antriebssensor 23, der ein den Antriebszustand des Antriebs 17 beschreibendes zweites Sensorsignal S2 erzeugt. Das zweite Sensorsignal S2 kann beispielsweise die Drehstellung oder die Drehbewegung eines Motors oder einer Welle des Antriebs 17 charakterisieren. Das erste Sensorsignal S1 beschreibt beim Ausführungsbei spiel eine Stößelposition in Hubrichtung H.

[0053] Die Steuereinrichtung 18 steuert den Betrieb der Umform- und/oder Trennvorrichtung 10 bzw. der Presse 11.

Der Positionssensor 22 und der Antriebssensor 23 sind mit der Steuereinrichtung 18 und optional auch der Auswerteein heit 24 kommunikationsverbunden, so dass die Sensorsignale Sl, S2 der Steuereinrichtung 18 bzw. auch der Auswerteein heit 24 übermittelt werden können. Es versteht sich, dass alternativ auch andere oder zusätzlich weitere Sensoren vorhanden sein können. Zusätzlich oder alternativ können Sensoren, insbesondere Bilderfassungssensoren und Kameras, direkt an die Auswerteeinheit 24 angeschlossen werden kön nen.

[0054] Die Auswerteeinheit 24 muss nicht Teil der Steu ereinrichtung 18 sein, sondern kann auch separat ausgeführt sein und beispielsweise mit der Steuereinrichtung 18 kommu nikationsverbunden sein.

[0055] Die Auswerteeinheit 24 kann bei der Erkennung ei nes definierten Betriebszustandes und/oder bei der Auswer tung der Bilder wenigstens ein Zustandssignal verwenden.

Als Zustandssignale können Signale verwendet werden, die dem Istzustand oder den Sollzustand der Umform- und/oder Trennvorrichtung 10 beschreiben. Beispielsweise können die Sensorsignale Sl, S2, das Ansteuersignal A und/oder wenigs tens ein anderes Sensorsignal, Steuersignal oder Sollwert als Zustandssignal verwendet werden.

[0056] Die Auswerteeinheit 24 ist dazu eingerichtet, während des Betriebs der Uniform- und/oder Trennvorrichtung 10 zu prüfen, ob eine Störung vorliegt. Die Auswerteeinheit 24 kann beispielsgemäß eine oder auch mehrere verschiedene Störungen erkennen, zum Beispiel zwei oder mehr der folgen den Störungen:

- eine fehlerhafte Ablageposition des Ausgangswerkstücks 12 oder eine fehlerhafte Abholposition des bearbeite ten Werkstücks 13 zwischen den beiden Werkzeugteilen 14, 15;

- das Vorhandensein von mehr Ausgangswerkstücken 12 zwi schen den beiden Werkzeugteilen 14, 15, als zulässig;

- Fehler beim Transfer des Ausgangswerkstücks 12 oder des bearbeiteten Werkstücks 13 in den bzw. aus dem Ar beitsbereich (Blockade, Kollision, Herunterfallen ei nes Werkstücks von einem Greifer, usw.);

- nicht korrekte Lage und/oder Position des Ausgangs werkstücks 12 (z.B. Positionierungs- und/oder Ausrich tungsfehler);

- nicht korrekte Ausgangsposition der Werkzeugteile 14, 15 vor dem Einlegen des Ausgangswerkstücks (z.B. falsch positionierte Zentrierelemente, Auswerfelemen te, bewegliche Werkzeugkomponenten,...);

- fehlendes Ausgangswerkstück 12 in einem Bereitschafts zustand zum Umformen des zugeführten Ausgangswerk stücks 12;

- verformte oder nicht korrekte Bestandteile der Trans fereinrichtung zum Transfer der Werkstücke, wie z.B. nicht geöffnete Greifer, verbogene Arme oder Schau feln, beschädigte Sauger usw.;

- nicht korrekt gegriffene oder aufgenommene Werkstücke während der Transferbewegung;

- in einem Bereitschaftszustand zum Zuführen eines Aus gangswerkstücks 12 ist ein bearbeitetes Werkstück 13 vorhanden;

- fehlerhaftes bearbeitetes Werkstück 13, das beispiels weise nicht vollständig um- oder ausgeformt wurde oder Risse enthält oder schief eingezogen wurde oder un gleichmäßig umgeformt wurde;

- nicht korrekt hergestellte Anschlüsse von Leitungen, wie z.B. Medienschläuchen oder Elektrokabeln;

- Inkonsistenz zwischen den vorhandenen Werkzeugteilen

14, 15 und einem Steuerdatensatz in der Steuereinrich tung 18;

- falscher Einbaulage zumindest eines der Werkzeugteile 14, 15 (z.B. falsche Einbauposition oder Orientie rung);

- Vorhandensein einer oder mehrerer unbefestigter oder spontan gelöster Komponenten der Werkzeugteile 14, 15 in Undefinierter Lage;

- nicht korrekter Werkstücktransfer durch eine Transfer einrichtung, insbesondere nicht korrekter Bandvorschub bei Folgeverbundwerkzeugen, z.B. wenn der Blechstrei fen innerhalb des Werkzeugs hängen geblieben ist;

- zwei vorhandene Ausgangswerkstücke, z.B. zwei Blech platinen, wenn von einer Transfereinrichtung (z.B. Platinenlader) zwei Ausgangswerkstücke zusammen aufge nommen und zugeführt wurden;

- nicht korrektes Anheben des Bandes durch den Streifen heber, z.B. bei Folgeverbundwerkzeugen;

- Vorhandensein eines Fremdkörpers im Arbeitsraum, z.B.:

o ein gewaltsam von einem Werkzeugteil 14, 15 abge rissenes Element;

o eine Fluidlache an wenigstens einem Werkzeugteil 14, 15, z.B. wegen einer Leckage;

o ein abgetrenntes Abfallteil nach einem Trennver fahren, das nicht korrekt abtransportiert wurde oder von einer benachbarten Umform- und/oder Trennvorrichtung in den Arbeitsraum 19 gelangt ist;

o ein von einer Person zurückgelassener Fremdkörper (z.B. Handwerkzeug, Handschuh, ...).

[0057] Ein beispielhafter Verfahrensverlauf im Rahmen dieses Betriebs ist in Figur 2 in Form eines Flussdiagramms veranschaulicht und dient dazu festzustellen bzw. zu prü fen, ob eine Störung vorliegt oder der Betrieb störungsfrei abläuft.

[0058] Zunächst wird in einem ersten Verfahrensschritt VI geprüft, ob die Umform- und/oder Trennvorrichtung 10 bzw. die Presse 11 einen definierten Betriebszustand ein nimmt. Die Anzahl der definierten Betriebszustände kann va riieren. Beim Ausführungsbeispiel sind in der Steuerein richtung 18 bzw. der Auswerteeinheit 24 drei definierte Be triebszustände vorgegeben: ein Bereitschaftszustand zum Zu führen eine Ausgangswerkstücks 12, ein Bereitschaftszustand zum Bearbeiten und beispielsgemäß zum Umformen des zuge führten Ausgangswerkstücks 12, sowie ein Bereitschaftszu stand zum Entnehmen des bearbeiteten Werkstücks 13 nach Ab schluss des Bearbeitungs- bzw. Umformvorgangs. Das Erkennen der definierten Betriebszustände kann durch Auswerten eines oder mehrerer Signale der Steuereinrichtung 18 und/oder durch Auswertung eines oder mehrerer Sensorsignale erfol gen. Als Sensorsignale können das erste Sensorsignal S1 des Positionssensors 22 oder das zweite Sensorsignal S2 des An- triebssensors 23 oder weiterer Sensoren verwendet werden.

[0059] Wird im ersten Verfahrensschritt VI festgestellt, dass ein definierter Betriebszustand nicht vorliegt (Ver zweigung n aus dem ersten Verfahrensschritt VI), wird die Prüfung im ersten Verfahrensschritt VI solange fortgesetzt, bis erkannt wird, dass einer der definierten Betriebszu stände erreicht wurde (Verzweigung p aus dem ersten Verfah rensschritt VI). Dann wird das Verfahren in einem zweiten Verfahrensschritt V2 fortgesetzt.

[0060] Im zweiten Verfahrensschritt V2 wird wenigstens ein aufgenommenes Bild B der Kamera 21 selektiert, das den definierten Betriebszustand zugeordnet werden kann, bei spielsweise dem Bereitschaftszustand zum Zuführen eines Ausgangswerkstücks 12 oder dem Bereitschaftszustand zum Um formen des Ausgangswerkstücks 12 oder dem Bereitschaftszu stand zum Entnehmen des bearbeiteten Werkstücks 13.

[0061] In einem dritten Verfahrensschritt V3 wird aus einem Speicher oder einer Datenbank wenigstens ein Refe renzbild R ausgewählt, das dem aktuellen, definierten Be triebszustand zugeordnet ist. Das wenigstens eine aufgenom-mene Bild B und das wenigstens eine Referenzbild R werden miteinander verglichen und auf Basis des Vergleichs wird geprüft, ob eine Störung des Betriebs der Umform- und/oder Trennvorrichtung 10 bzw. der Presse 11 vorliegt. Beispiels weise können Fremdkörper, falsch positionierte Werkstücke, Werkstücke, die Fehler wie zum Beispiel Risse aufweisen, fehlende Leitungsverbindungen, Leckagen, Beschädigungen an einem Werkzeugteil 14, 15 oder dergleichen durch den Ver gleich erkannt werden. Hierfür können das wenigstens eine aufgenommene Bild B und das wenigstens eine Referenzbild R insgesamt verglichen werden. Alternativ ist es auch mög lich, im wenigstens einen aufgenommenen Bild B und im we nigstens einen Referenzbild R lediglich einen oder mehrere Bildbereiche auszuwählen und die einander entsprechenden Bildbereiche in einem aufgenommenen Bild B und in einem Re ferenzbild R miteinander zu vergleichen. Beispielsweise können solche Bildbereiche miteinander verglichen werden, auf denen Teile eines der Werkzeugteile 14, 15 zu erkennen sind. Hintergrundinformationen im Bild können ignoriert werden.

[0062] Im dritten Verfahrensschritt V3 wird auf Basis des Vergleichs ein Indikatorwert I berechnet, der die Ab weichung zwischen dem wenigstens einen aufgenommen Bild B und dem wenigstens einen Referenzbild R beschreibt. Dabei ist es möglich, einen einzigen Indikatorwert I als Ver gleichsergebnis zu berechnen oder für jeden Vergleich von zwei Bildbereichen in einem aufgenommenen Bild B und einem entsprechenden Referenzbild R jeweils einen Indikatorwert I zu ermitteln.

[0063] Je größer und/oder relevanter die Abweichung zwi schen dem wenigstens einen aufgenommenen Bild B und dem we nigstens einen Referenzbild R ist, desto größer ist der be rechnete Indikatorwert I.

[0064] In einem vierten Verfahrensschritt V4 wird ge prüft, ob der Indikatorwert I einen vorgegebenen Schwellen wert W überschreitet. Ist dies der Fall (Verzweigung p aus dem vierten Verfahrensschritt V4) wird das Verfahren in ei nem fünften Verfahrensschritt V5 fortgesetzt. Andernfalls (Verzweigung n aus dem vierten Verfahrensschritt V4) be ginnt das Verfahren wieder mit dem ersten Verfahrensschritt VI. Wurden mehrere Indikatorwerte I berechnet, kann jeder Indikatorwert I mit einem zugeordneten Schwellenwert W ver glichen werden. Wenn der Indikatorwert anstelle der Abwei chung die Übereinstimmung zwischen dem wenigstens einen aufgenommen Bild B und dem wenigstens einen Referenzbild R beschreibt, dann wird in dem vierten Verfahrensschritt V4 geprüft, ob der Indikatorwert I einen vorgegebenen Schwel lenwert W unterschreitet.

[0065] Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfah rens wird das aufgenommene Bild B in eine Mehrzahl von Bildbereichen Bn bis Bnm gegliedert. Die unmittelbar be nachbarten Bildbereiche Bn bis Bnm sind vorzugsweise über lappend angeordnet, wie es schematisch in Figur 8 darge stellt ist. Abhängig welcher definierte Betriebszustand festgestellt wurde, kann in einem Bild B auch nur ein be stimmter Bildausschnitt geprüft und in mehrere Bildbereiche Bn bis Bnm gegliedert werden, wie es in Figur 8 schematisch dargestellt ist. Jeder Bildbereich Bi bis Bn wird mit einem zugeordneten Referenzbildbereich Ri bis Rn verglichen und dabei jeweils ein Indikatorwert Ii bis In berechnet (drit ter Verfahrensschritt V3). Anschließend kann im vierten Verfahrensschritt V4 zunächst der größte Indikatorwert Imax ermittelt werden, der den Bildbereich Bi mit der größten Abweichung gegenüber dem zugeordneten Referenzbildbereich Ri beschreibt. Ist dieser maximale Indikatorwert Imax nicht größer als der Schwellenwert W (Verzweigung n aus dem vier ten Verfahrensschritt V4), liegt keine Störung vor. Ansons ten wurde eine Störung erkannt (Verzweigung p aus dem vier ten Verfahrensschritt V4) und das Verfahren wird im fünften Verfahrensschritt V5 fortgesetzt. Wenn der Indikatorwert anstelle der Abweichung die Übereinstimmung zwischen dem wenigstens einen aufgenommen Bild B und dem wenigstens ei- nen Referenzbild R beschreibt, dann wird anstelle des maxi malen Indikatorwerts ein minimaler Indikatorwert verwendet.

[0066] Bie dem Vergleich einzelner Bildbereiche kann die Störung lokalisiert werden. Zudem ist die Sensitivität ge genüber Abweichungen umso größer, je mehr Bildbereiche und je kleiner die Bildbereiche sind, in die das Bild B geglie dert wird und/oder umso mehr sich die Bildbereiche überlap pen.

[0067] Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel überlap pen sich die Bildbereiche Bi bis Bn, um Abweichungen bzw. Störungen besser identifizieren zu können, die sich genau an der Stelle befinden, an der zwei Bildbereiche Bi bis Bn ineinander übergehen. Würde ein Bild B lediglich in Bildbe reiche unterteilt, die aneinander anstoßen ohne sich zu überlappen, wären Abweichungen am Rand eines Bildbereichs und im Übergang zum benachbarten Bildbereich schwerer fest zustellen.

[0068] Fortschreitende Veränderungen in einer Umgebungs bereich, den die Kamera erfasst, beispielsweise durch eine zunehmende Verschmutzung eines Werkzeugs, eine sich ändern de Belichtungssituation, usw. wirken sich auf den wenigs tens einen Indikatorwert I in dem aufgenommenen Bild B oder zumindest einem Bildbereich Bi davon aus. Solche Änderungen sind jedoch im Vergleich zur Aufnahmegeschwindigkeit aufei nander folgender Bilder B in der Regel langsam (z.B. zuneh mende Verschmutzung eines Werkzeugs) oder können sich auf alle Pixel bzw. Bildbereiche des Bildes gleichzeitig aus wirken (Plötzliches Ein- oder Ausschalten einer Beleuch tung). Diese Effekte können erkannt und bei einem Schwell wertvergleich berücksichtigt werden. Wenn beispielsweise derselbe Umgebungsbereich durch mehrere Bilder B wiederge geben wird, kann ein sich von Bild zu Bild verändernder, also zunehmender oder abnehmender Indikatorwert für den we nigstens einen Bildbereich Bi bzw. das gesamte Bild B er kannt werden. In einer solchen Situation kann es vorteil haft sein, den Schwellenwert anzupassen, d.h. zu erhöhen oder zu verringern, beispielsweise in demselben Maß, indem sich der Indikatorwert verändert. Darüber hinaus können auf Basis des wenigstens einen Indikatorwerts I eine Vielzahl von Berechnungen durchgeführt werden, wie z.B. die Analyse der diskreten mathematischen Ableitung des wenigstens einen Indikatorwertes I für das wenigstens eine Bild B über die Aufnahmezeitpunkte .

[0069] Im fünften Verfahrensschritt V5 wird eine Meldung erzeugt, die angibt, dass eine Störung erkannt wurde. Die Meldung kann in beliebiger Art ausgegeben werden, bei spielsweise optisch oder akustisch. Sie kann unmittelbar an einer Bedieneinrichtung der Umform- und/oder Trennvorrich tung 10 bzw. der Presse 11 ausgegeben werden oder entfernt davon an einer Leitstelle. Im fünften Verfahrensschritt V5 kann zusätzlich oder alternativ zum Ausgeben der Meldung der weitere Betrieb der Umform- und/oder Trennvorrichtung 10 bzw. Presse 11 gestoppt werden, so dass die Störung be seitigt werden kann, bevor der Betrieb wieder aufgenommen wird und insbesondere bevor ein Schaden an dem Umformwerk zeug oder der Umformeinrichtung oder der Transport- bzw. Transfereinrichtung oder dem Werkstück auftritt. Nach dem Beseitigen der Störung und der Wiederaufnahme des Betriebs beginnt das Verfahren wieder mit dem ersten Verfahrens schritt VI.

[0070] Bei dem in Figur 2 veranschaulichten beispielhaf- ten Verfahren wird wenigstens ein aufgenommenes Bild B mit wenigstens einem Referenzbild R verglichen. Dabei kommen Bildverarbeitungsalgorithmen zum Einsatz, um Bildbestand teile zu erkennen, wie etwa Kanten und/oder Flächen. Anhand des Vergleichs des wenigstens einen aufgenommene Bildes B mit dem wenigstens einen Referenzbild R oder entsprechenden Bildbereichen kann darauf geschlossen werden, ob der aktu elle Betriebszustand, der durch das wenigstens eine aufge nommene Bild B repräsentiert wird, mit dem störungsfreien Betriebszustand übereinstimmt, der durch das wenigstens ei ne Referenzbild R charakterisiert wird. Je größer bzw. re levanter die identifizierten Abweichungen sind, desto grö ßer ist der berechnete, wenigstens eine Indikatorwert I.

[0071] Alternativ oder zusätzlich zu dieser Vorgehens weise und zur Verwendung des wenigstens einen Referenzbil des R kann auch ein Referenzmodell für den Vergleich mit dem wenigstens einen aufgenommenen Bild B verwendet werden. Das Referenzmodell kann z.B. durch Maschinenlernen erzeugt werden. Dazu können beispielsweise Beispieldaten oder ande re Informationen eingegeben werden, die den störungsfreien Betrieb bzw. das Vorhandensein einer Störung kennzeichnen. Durch maschinelles Lernen kann daraus ein Referenzmodell erstellt werden. Das wenigstens eine aufgenommene Bild B kann ausgewertet und dem Referenzmodell verglichen werden, so dass dann auf einen störungsfreien oder einen störungs behafteten Betrieb geschlossen werden kann.

[0072] In den Figuren 3 bis 7 sind schematisch unter schiedliche Situationen veranschaulicht, die erfindungsge mäß erkannt und als Störung identifiziert werden. Bei der in Figur 3 veranschaulichten Situation befindet sich im Ar beitsbereich 19 zwischen den Werkzeugteilen 14, 15 ein Fremdkörper 30. Bei dem Fremdkörper 30 kann es sich um Be festigungsmittel, ein Werkzeug, Bruchstücke eines Zentrier stifts eines der Werkzeugteile 14, 15 oder dergleichen han deln.

[0073] Bei der in Figur 4 dargestellten Situation wurden versehentlich zwei Ausgangswerkstücke 12 auf das zweite Werkzeug 15 gelegt. Auch dieser Zustand wird als Störung erfasst.

[0074] In Figur 5 ist schematisch ein Anschlussbereich 31 für mehrere Leitungen 32 veranschaulicht. Beispielsweise kann der Anschlussbereich 31 zu einem Werkzeugteil 14, 15 oder zur Umform- und/oder Trennvorrichtung 10 gehören und sich im Bilderfassungsbereich der Kamera 21 befinden. Die Leitungen 32 können fluidische Leitungen und/oder elektri sche Leitungen sein. In Figur 5 ist schematisch veranschau licht, dass ein Anschluss im Anschlussbereich 31 nicht mit einer entsprechenden Leitung 32 verbunden ist. Die fehlende Leitung 32 kann erkannt und als Störung ausgewertet werden.

[0075] Bei der schematischen Darstellung in Figur 6 ist das zweite Werkzeugteil 15 in einer Draufsicht veranschau licht. Schematisch ist eine Fluidlache 33 auf dem zweiten Werkzeugteil 15 zu erkennen. Eine solche Fluidlache 33 kann durch eine Leckage erzeugt werden. Auch diese Situation kann als Störung bewertet werden.

[0076] Beispielhaft ist in Figur 7 ein weiterer Stö rungsfall veranschaulicht. Zum Beispiel ist hier das zweite Werkzeugteil 15 an einer Stelle 34 beschädigt. Eine Kante des zweiten Werkzeugteils 15 ist an dieser Stelle 34 ausge brochen. Auch eine solche Beschädigung kann als Störung er- kannt werden.

[0077] Die anhand der Figuren 3 bis 7 erläuterten Bei spiele sind nicht abschließend. Es können auch weitere Si tuationen als Störung erkannt werden. Beispielsweise kann auch eine Störung vorliegen, wenn im Bereitschaftszustand für das Einlegen eines Ausgangswerkstücks 12 noch das bear beitete Werkstück 13 aus dem vorherigen Zyklus im Arbeits bereich 19 vorhanden ist.

[0078] Die feststellbaren Störungen können in Zusammen hang stehen mit dem Zuführen des Ausgangswerkstücks 12, dem Entnehmen des bearbeiteten Werkstücks 13, dem Zustand der Werkzeugteile 14, 15, deren mechanische oder fluidische Kopplung mit der Umform- und/oder Trennvorrichtung 10 sowie elektrischen, fluidischen oder mechanischen Anschlüsse der Umform- und/oder Trennvorrichtung 10 selbst. Das Erreichen eines definierten Betriebszustandes der Umform- und/oder Trennvorrichtung 10 wird als auslösendes Ereignis verwen det, um eine Überprüfung auf eine Störung durchzuführen. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jeweils der Beginn einer der drei Phasen während eines Pressenzyklus als defi nierter Betriebszustand vorgegeben. Alternativ können auch mehr oder weniger Betriebszustände definiert werden.

[0079] Die Erfindung betrifft eine Umform- und/oder Trennvorrichtung 10 sowie ein Verfahren zu deren Betrieb und insbesondere ein Verfahren zur Prüfung eines störungs freien Betriebs der Umform- und/oder Trennvorrichtung 10. Die Umform- und/oder Trennvorrichtung 10 ist dazu einge richtet, ein Ausgangswerkstück 12 in einem Arbeitsbereich 19 zwischen zwei Werkzeugteilen 14, 15 spanlos formgebend zu bearbeiten. Ein Bilderfassungssensor 20 erfasst den Ar- beitsbereich 19 und kann während des Betriebs der Umform-und/oder Trennvorrichtung 10 wenigstens ein aufgenommenes Bild B aufnehmen. Eine Auswerteeinheit 24 vergleicht das wenigstens eine aufgenommene Bild B mit wenigstens einem Referenzbild R oder einem Referenzmodell, wenn die Umform-und/oder Trennvorrichtung 10 einen definierten Betriebszu stand einnimmt. Auf Basis des Vergleichs wird geprüft, ob eine Störung vorliegt.

Bezugszeichenliste :

10 Uniform- und/oder Trennvorrichtung

11 Presse

12 Ausgangswerkstück

13 bearbeitetes Werkstück

14 erstes Werkzeugteil

15 zweites Werkzeugteil

16 Pressenstößel

17 Antrieb

18 Steuereinrichtung

19 Arbeitsbereich

20 Bilderfassungssensor

21 Kamera

22 Positionssensor

23 Antriebssensor

24 Auswerteeinheit

25 Beleuchtungseinheit

30 Fremdkörper

31 Anschlussbereich

32 Leitung

33 Fluidlache

34 Stelle am zweiten Werkzeugteil

A Antriebssteuersignal

B aufgenommenes Bild

Bi Bildbereich (i = 1 bis n)

H Hubrichtung

R Referenzbild

Ri Referenzbildbereich (i = 1 bis n) S1 erstes Sensorsignal

S2 zweites Sensorsignal

VI erster Verfahrensschritt

V2 zweiter Verfahrensschritt

V3 dritter Verfahrensschritt

V4 vierter Verfahrensschritt

V5 fünfter Verfahrensschritt