Stoffflussregelung beim Tiefziehen mittels eines optischen Sensors und eines Fuzzy-Reglers

Aufgrund der zunehmenden Komplexität von Ziehteilgeometrien in der blech-verarbeitenden Industrie werden stetig steigende Anforderungen an die Pro-zessstabilität gestellt. Zur Erhöhung der Prozessstabilität und der Repro-duzierbarkeit des Umformprozesses wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Tiefziehprozess direkt in einen Regelkreis integriert. Durch eine In-Prozess Über-wachung und eine darauf basierende Prozessregelung konnten die Schwankungen der Prozessparameter kompensiert werden.
Zur Überwachung eines Tiefziehprozesses wurde ein optischer Sensor entwickelt. Der optische Sensor erfasst berührungslos die Materialbewegung (Stofffluss) des Werkstücks während des Umformvorganges in einem ge-schlossenen Tiefziehwerkzeug. Die direkt aus dem Umformprozess gewonnenen Messdaten wurden zur Analyse des lokalen Stoffflusses und der lokalen Form-änderung des Bauteils verwendet.
Der im Rahmen dieser Arbeit zur Stoffflussregelung aufgebaute Regelkreis be-steht aus einem optischen Sensor, einem Fuzzy-Regler, einem Tiefziehwerkzeug mit elastischem Niederhalter und einer hydraulischen Presse mit Vielpunkt-zieheinrichtung. Die Funktionalität des Stoffflussregelkreises wurde mit gezielt erzeugten Störgrößen überprüft. Die Ergebnisse zeigten, dass das Regelsystem die Schwankungen der Prozessparameter einwandfrei kompensieren kann.