Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Biegen eines Metallbleches zur Herstellung zumindest
einer Biegung mit mindestens einem vorbestimmten Biegewinkel zwischen
benachbarten Teilen des Metallbleches durch eine Biegemaschine mit einem
Oberstempel und einer Matrize. Weiterhin betrifft die vorliegende
Erfindung eine Biegemaschine zum Biegen eines Metallbleches zur
Herstellung zumindest einer Biegung, mit vorbestimmten Biegewinkel
zwischen benachbarten Teilen des Metallbleches.The present invention relates to
a method of bending a metal sheet for manufacturing at least
a bend with at least one predetermined bend angle between
adjacent parts of the metal sheet by a bending machine with a
Upper stamp and a die. Furthermore, the present concerns
Invention a bending machine for bending a metal sheet for
Production of at least one bend with a predetermined bend angle
between adjacent parts of the metal sheet.
Biegevorgänge wurden bisher derart durchgeführt, daß ein zu
biegendes Metallblech zwischen einem Oberstempel und einer Matrize
eingelegt wurde. Die Matrize hat einen vertieften Sitz und der Oberstempel
dringt in den vertieften Sitz der Matrize während der relativen Bewegungen
in einem gewissen Maße
unter Steuerung einer zentralen Steuereinheit einer Biegemaschine
ein. Die Steuerung erfolgt auf der Basis von Parametern, wie der
Sorte des Metallbleches und der Dicke desselben, des gewünschten
Biegewinkels usw., bei der die Größe der Relativbewegung von
Oberstempel zu Matrize vorgegeben wird, nachdem das Metallblech
in stationärem Kontakt
mit der Matrize gebracht worden ist.Bending processes have been carried out so far that a too
bending metal sheet between an upper punch and a die
was inserted. The die has a recessed seat and the upper stamp
penetrates into the recessed seat of the die during the relative movements
to a certain extent
under the control of a central control unit of a bending machine
on. The control is based on parameters such as the
Type of sheet metal and thickness of the desired one
Bending angle, etc., in which the size of the relative movement of
Upper stamp to die is given after the metal sheet
in stationary contact
has been brought with the matrix.
Demgemäß dringt der Stempel in das
Metallblech gegen den vertieften Sitz der Matrize um einen vorbestimmten
Weg ein. Daher wird das Metallblech an Teilen im Sitz gebogen. Die
Genauigkeit der Biegewinkel hängt
natürlich
davon ab, wie weit der Stempel in den vertieften Sitz eindringt.
Je tiefer der Stempel eindringt, desto höher ist die Genauigkeit. Eine
vergleichbare Biegepresse ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 31 48 744 A1 bekannt.Accordingly, the punch penetrates the metal sheet against the recessed seat of the die by a predetermined path. Therefore, the metal sheet is bent on parts in the seat. The accuracy of the bending angle naturally depends on how far the punch penetrates into the recessed seat. The deeper the stamp penetrates, the higher the accuracy. A comparable bending press is for example from the publication DE 31 48 744 A1 known.
Die beschriebene Biegemaschine ermöglicht es
jedoch nicht, genaue Biegewinkel bei einem einzigen Biegevorgang
zu erzielen. Während
der plastischen Verformung behält
das Metallblech eine restliche, elastische Rückstellung bei, die nach der
Trennung von Oberstempel und Matrize zu einer elastischen Rückstellung
des Metallbleches mit einer hieraus resultierenden Verminderung
des zuvor erzielten Biegewinkels des Metallblechs selbst führt. Ob gleich diese
Erscheinung an sich bekannt ist und mit Hilfe von geeigneten Korrekturkoeffizienten
berücksichtigt wird,
wenn die Biegeparameter bestimmt werden, so ist es dennoch unmöglich, theoretisch
die tatsächliche
Stärke
dieser Erscheinung vorauszusagen und diese vollständig auszugleichen
und zu korrigieren. Wenn daher genaue Biegewinkel erforderlich sind,
ist es notwendig, nach dem Biegen eine Messung des erhaltenen Winkels
vorzunehmen und dann möglicherweise
einen zweiten und korrigierenden Biegevorgang auszuführen. Dieser
Umstand führt
natürlich zu
einer Verlangsamung des Biegevorganges und zu einer Verkomplizierung
der Herstellungsschritte sowie zu größeren Herstellungskosten.The bending machine described makes it possible
however, not accurate bend angles in a single bend
to achieve. While
of plastic deformation
the metal sheet has a residual, elastic provision, which after the
Separation of the upper punch and die for elastic resetting
of the metal sheet with a resulting reduction
of the previously achieved bending angle of the metal sheet itself. Whether this
Appearance is known per se and with the help of suitable correction coefficients
is taken into account
if the bending parameters are determined, it is still impossible, theoretically
the actual
Strength
to predict this phenomenon and to fully compensate for it
and correct it. Therefore, if accurate bend angles are required,
it is necessary to measure the angle obtained after bending
and then possibly
perform a second and corrective bending operation. This
Circumstance leads
of course too
slowing down the bending process and complicating it
the manufacturing steps as well as at greater manufacturing costs.
Aus der Druckschrift JP 60 247 415 A ist eine Biegemaschine
mit einem Oberstempel und einer Matrize zum Biegen eines Metallblechs
und eine entsprechende Vorrichtung zur Erfassung eines Biegewinkels
zwischen zumindest zwei benachbarten Abschnitten des Metallblechs
bekannt. Diese Biegemaschine bzw. diese Vorrichtung weist vier im
wesentlichen unabhängige
Sensoren auf, die auf der Seite der Matrize angeordnet sind. Diese
vier Sensoren erzeugen jeweils ein Signal in Abhängigkeit des Abstandes des
jeweiligen Sensors von dem gebogenen Metallblech. Diese vier Signale
werden zu einer Biegewinkelermittlungseinrichtung übertragen,
um den jeweiligen Biegewinkel festzustellen.From the publication JP 60 247 415 A a bending machine with an upper punch and a die for bending a metal sheet and a corresponding device for detecting a bending angle between at least two adjacent sections of the metal sheet is known. This bending machine or device has four essentially independent sensors which are arranged on the side of the die. These four sensors each generate a signal depending on the distance of the respective sensor from the bent metal sheet. These four signals are transmitted to a bend angle determining device in order to determine the respective bend angle.
Die Matrize gemäß dem Stand der Technik weist
ein Gesenk mit zwei Wandflächen
auf, die während
des Biegevorgangs in Anlage mit dem Metallblech gebracht werden.
Jeweils zwei der Sensoren sind auf der Seite jeder Wandfläche der
Matrize angeordnet. Die Sensoren werden durch einen separaten Halter
gehalten, wobei Tangenten an die paarweise angeordneten Sensoren
einen vorgegebenen Winkel definieren. Dieser durch die Lage der
Sensoren festgelegte Winkel, der sich von dem Gesenkwinkel unterscheidet,
dient als Grundlage zur Ermittlung des Biegewinkels des Metallblechs.
Die paarweise angeordneten Sensoren sind von dem Scheitel des Gesenks
derart beabstandet, daß sich
insbesondere der Meßbereich
der jeweils außen
liegenden Sensoren außerhalb
der zwei Wandflächen
der Matrize befindet. Somit erfolgt die Erfassung des Biegewinkels des
Metallblechs gemäß der JP 60 247 415 A im
wesentlichen unabhängig
von der Form und der Lage der verwendeten Matrize, wobei der Biegewinkel
in Abhängigkeit
der erfaßten
Abstände
der Sensoren von dem Blech und der vorbekannten geometrischen Verhältnisse
sowohl der Matrize als auch der Anordnung der Sensoren erfolgt.The die according to the prior art has a die with two wall surfaces which are brought into contact with the metal sheet during the bending process. Two of the sensors are arranged on the side of each wall surface of the die. The sensors are held by a separate holder, tangents to the sensors arranged in pairs defining a predetermined angle. This angle, which is determined by the position of the sensors and which differs from the die angle, serves as the basis for determining the bending angle of the metal sheet. The sensors, which are arranged in pairs, are spaced from the apex of the die in such a way that, in particular, the measuring range of the sensors located outside is located outside the two wall surfaces of the die. Thus, the detection of the bending angle of the metal sheet is carried out according to the JP 60 247 415 A essentially independent of the shape and position of the die used, the bending angle depending on the detected distances of the sensors from the sheet and the known geometric relationships of both the die and the arrangement of the sensors.
Aus der Druckschrift DE 30 08 701 A1 ist eine
Winkelmeßvorrichtung
für Abkantpressen
bekannt. Diese Winkelmeßvorrichtung
ist in einem Gehäuse
an einem Stempel der Abkantpresse angeordnet. Dieser Stempel arbeitet
mit einer Matrize zusammen, die eine V-förmige Biegenut aufweist. Die
Winkelmeßvorrichtung
gemäß der genannten
Druckschrift weist zumindest einen Taster auf, der parallel zu der
Hubbewegung des Stempels bewegbar gelagert ist und von einer Seitenfläche des
Stempels vorsteht. Der Taster ist in Kontakt mit dem zu biegenden Blech.
Bei dem Biegevorgang wird der Taster parallel zu der Hubbewegung
des Stempels in das Gehäuse zurückgeschoben.
Diese Bewegung wird durch eine geeignete Meßeinrichtung erfaßt. Die
Positionsverlagerung des Tasters in Hubrichtung des Stempels während des
Biegevorgangs wird als Referenzwert erfaßt und entsprechenden Biegewinkeln
zugeordnet. Diese Zuordnung wird durch entsprechende Vorversuche
ermittelt.From the publication DE 30 08 701 A1 an angle measuring device for press brakes is known. This angle measuring device is arranged in a housing on a stamp of the press brake. This stamp works together with a die that has a V-shaped bending groove. The angle measuring device according to the cited document has at least one probe which is movably mounted parallel to the stroke movement of the stamp and protrudes from a side surface of the stamp. The button is in contact with the sheet to be bent. During the bending process, the button is pushed back into the housing parallel to the stroke movement of the punch. This movement is detected by a suitable measuring device. The shift in position of the button in the stroke direction of the punch during the bending process is recorded as a reference value and assigned to corresponding bending angles. This assignment is determined by means of corresponding preliminary tests.
Die Druckschrift US 4,864,509 zeigt ein Verfahren und
eine zugehörige
Vorrichtung zur Steuerung einer Biegepresse. Diese Biegepresse umfaßt einen
stiftförmigen
Stempel und ein U-förmiges
Gesenk, mit denen eine sogenannte freie Biegung durchgeführt werden
kann. Weiterhin ist eine Biegesensoreinheit vorgesehen, um den Biegewinkel
des Metallblechs zu erfassen. Diese Sensoreinheit ist neben dem
Stempel und der Matrize verhältnismäßig weit
von dem Scheitel der Biegung beabstandet angeordnet.The publication US 4,864,509 shows a ver drive and an associated device for controlling a bending press. This bending press comprises a pin-shaped punch and a U-shaped die, with which a so-called free bending can be carried out. A bending sensor unit is also provided to detect the bending angle of the metal sheet. In addition to the punch and the die, this sensor unit is arranged at a relatively large distance from the apex of the bend.
Diese Sensoreinheit umfaßt zwei
Kontaktstifte, die in axialer Richtung verschiebbar sind. Diese Kontaktstifte
sind von einander beabstandet, so daß an der relativen Lage der
Stifte zueinander und der bekannten Anordnung der Stifte in der
Biegepresse auf den Biegewinkel geschlossen werden kann.This sensor unit comprises two
Contact pins that can be moved in the axial direction. These contact pins
are spaced from each other so that the relative position of the
Pins to each other and the known arrangement of the pins in the
Bending press on the bending angle can be closed.
Aus der Druckschrift DE 1 452 836 C ist ein Biegewerkzeug
mit einem Biegestempel und einem Biegegesenk bekannt. Das Biegegesenk
weist eine V-förmige
Biegenut auf. Der Biegestempelumfaßt eine vordere Biegekante
und Seitenkanten, wobei Aussparungen zwi schen der vorderen Biegekante und
den Seitenkanten vorgesehen sind. In diesen Aussparungen sind Meßeinrichtungen
angeordnet. Tangenten an die Biegekante und die jeweiligen Seitenkanten
schließen
einen Winkel ein, der dem zu erzeugenden Biegewinkel im wesentlichen
gleich ist.From the publication DE 1 452 836 C. a bending tool with a bending punch and a bending die is known. The bending die has a V-shaped bending groove. The bending die comprises a front bending edge and side edges, with recesses being provided between the front bending edge and the side edges. Measuring devices are arranged in these recesses. Tangents to the bending edge and the respective side edges enclose an angle which is essentially the same as the bending angle to be generated.
Die jeweiligen Endbereiche der V-förmigen Nut
des Biegegesenkes weisen ebenfalls Kanten auf, wobei die Vorderkante
und die Seitenkanten des Stempels in Verbindung mit den Kanten des
Gesenks die definierte Biegung des Blechs durchführen, wenn der Stempel in Richtung
auf das Gesenk fährt.
Durch die Anordnung der Kanten wird die Seitenfläche des elastisch und plastisch
gebogenen Metallblechs in Kontakt mit den Meßeinrichtungen in den Aussparungen
des Stempels gebracht. Durch den Kontakt mit den Meßeinrichtungen
wird das Biegeverfahren gesteuert, um den gewünschten Biegewinkel zu erhalten.
Die Meßeinrichtungen
weisen im wesentlichen Taster mit halbkugelförmigen Kontaktflächen auf,
so daß die
Taster im wesentlichen unabhängig
von dem Kontaktwinkel bei Kontakt mit dem gebogenen Blech ein entsprechendes
Signal abgeben.The respective end portions of the V-shaped groove
of the bending die also have edges, the leading edge
and the side edges of the stamp in association with the edges of the
Carry out the defined bending of the sheet metal when the punch is in the direction
on the die.
The arrangement of the edges makes the side surface of the elastic and plastic
bent metal sheet in contact with the measuring devices in the recesses
of the stamp. Through contact with the measuring devices
the bending process is controlled in order to obtain the desired bending angle.
The measuring devices
essentially have buttons with hemispherical contact surfaces,
So that the
Push buttons essentially independent
a corresponding one from the contact angle on contact with the bent sheet
Give signal.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ein Verfahren zum Biegen eines Metallbleches und eine
Biegemaschine zum Biegen eines Metallbleches bereitzustellen, wobei
die Biegung eines Metallblechs mit hoher Genauigkeit herstellbar
ist.It is the task of the present
Invention a method for bending a metal sheet and a
Provide bending machine for bending a metal sheet, wherein
the bending of a metal sheet can be produced with high accuracy
is.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren zum Biegen eines Metallbleches mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1.According to the invention, this object is achieved by
a method for bending a metal sheet with the features of
Claim 1.
Diese Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch
eine Biegemaschine zum Biegen eines Metallbleches mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 6.This object is further achieved by the invention
a bending machine for bending a metal sheet with the features
of claim 6.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindungsgegenstände sind
in den jeweiligen Unteransprüchen dargelegt.Preferred developments of the subject matter of the invention are
set out in the respective subclaims.
Auf vorteilhafte Weise erfolgt die
Erfassung des Biegewinkels in der Biegemaschine, d.h. noch während das
Metallblech zwischen dem Oberstempel und der Matrize einer Biegema schine
gehalten wird. Dadurch wird es möglich,
daß unmittelbar
anschließend
notwendige Korrekturen vorgenommen werden können und sich hierbei genaue
Biegewinkel bei einem einzigen Biegevorgang erzielen lassen.This takes place in an advantageous manner
Detection of the bending angle in the bending machine, i.e. still while that
Metal sheet between the upper punch and the die of a bending machine
is held. This makes it possible
that immediately
subsequently
necessary corrections can be made and accurate
Have the bending angle achieved in a single bending process.
Nachfolgend wird die vorliegende
Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen näher beschrieben
und erläutert.
In den Zeichnungen zeigt:Below is the present
Invention based on preferred embodiments with reference
on the attached
Drawings described in more detail
and explained.
In the drawings:
1 eine
schematische Ansicht einer Biegemaschine mit einer Biegewinkelerfassungseinrichtung
gemäß einer
Ausführungsform, 1 1 shows a schematic view of a bending machine with a bending angle detection device according to one embodiment,
2 eine
schematische Ansicht einer Biegemaschine, die mit einer weiteren
Biegewinkelerfassungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform, 2 1 shows a schematic view of a bending machine which is equipped with a further bending angle detection device according to one embodiment,
3 eine
Detailansicht einer pneumatischen Meßeinrichtung für die Biegewinkelerfassungseinrichtung,
die in 2 gezeigt ist, 3 a detailed view of a pneumatic measuring device for the bending angle detection device, which in 2 is shown
4 eine
Ansicht einer modifizierten Ausführungsform
der Biegewinkelerfassungseinrichtung, die in 1 gezeigt ist, 4 a view of a modified embodiment of the bending angle detection device, which in 1 is shown
5 eine
Ansicht einer modifizierten Ausführungsform
der Biegewinkelerfassungseinrichtung, die in den 2 und 3 gezeigt
ist, und 5 a view of a modified embodiment of the bending angle detection device, which in the 2 and 3 is shown and
6 eine
Ausführungsvariante
einer Biegewinkelerfassungseinrichtung, die im Oberstempel einer
Biegemaschine vorgesehen ist. 6 an embodiment variant of a bending angle detection device, which is provided in the upper punch of a bending machine.
In 1 ist
eine Biegemaschine 1 gezeigt, die mit einer Vorrichtung
zur Erfassung eines Biegewinkels (Biegewinkelerfassungsvorrichtung)
gemäß einer
Ausführungsform
ausgestattet ist. Die Biegemaschine 1 umfaßt einen
Oberstempel 2 und eine Matrize 3, zwischen denen
ein zu biegendes Metallblech 4 angelegt werden kann. Der
Oberstempel 2 und die Matrize 3 sind relativ in
die Richtung der Pfeile mit Hilfe einer an sich bekannten Betäti gungseinrichtung 9 bewegbar.
Der Oberstempel 2 dringt in das Metallblech 4 unter
Anlage gegen den niedergedrückten
Sitz 5 der Matrize 3 ein, um zwei Teile 7 und 8 zu
biegen, zwischen denen eine Biegung 6 vorhanden ist. Die
zugeordneten benachbarten Teile 7 und 8 des Metallbleches 4 auf
gegenüberliegenden
Seiten der Biegung 6 sind zwischen den geneigten Seiten 10 des
Oberstempels 2 und der Matrize 3 in Kontakt mit
der Matrize 3 gehalten, insbesondere im Hinblick auf die
gegenüberliegenden,
geneigten Kanten 11 des Sitzes 5. Der Sitz 5 wird
von zugeordneten, gegenüberliegenden,
geneigten Flanken 12 begrenzt, die von zugeordneten Wandflächen 13,
Kanten 11 und einem Scheitelbereich 16 gebildet
werden, der den Grund des Sitzes 5 selbst darstellt.In 1 is a bending machine 1 shown, which is equipped with a device for detecting a bending angle (bending angle detection device) according to an embodiment. The bending machine 1 includes an upper stamp 2 and a die 3 , between which a metal sheet to be bent 4 can be created. The upper stamp 2 and the die 3 are relatively in the direction of the arrows with the help of a known actuation supply device 9 movable. The upper stamp 2 penetrates the metal sheet 4 under contact against the depressed seat 5 the die 3 one to two parts 7 and 8th to bend between which a bend 6 is available. The associated neighboring parts 7 and 8th of the metal sheet 4 on opposite sides of the bend 6 are between the inclined sides 10 of the upper stamp 2 and the die 3 in contact with the die 3 kept, especially with regard to the opposite, inclined edges 11 of the seat 5 , The seat 5 is assigned, opposite, inclined flanks 12 limited by assigned wall surfaces 13 , Edge 11 and a vertex area 16 be formed of the reason of the seat 5 represents itself.
Gemäß der Ausführungsform sind in dem Sitz 5 zwei
E-förmige
Differentialübertrager
(Differentialtransformer) 18 und 19 angeordnet,
die jeweils einen Magnetkern 24 enthalten, der ähnlich eines Großbuchstabens
E ausgebildet ist. Der Magnetkern 24 umfaßt drei
Querarme, auf denen ein Paar von gegenüberliegenden Sekundärwicklungen
(Sekundärwindungen) 21 und 22 und
eine zentrale Primärwicklung
(Primärwindung) 23 angebracht
sind, die zwischen den Sekundärwicklungen 21 und 22 angeordnet
ist. Die Primärwicklung
(Primärwindung) 23 ist
mit einer elektrischen Wechselstromversorgungseinrichtung 25 verbunden.
Die Übertrager
(Transformer) 18, 19 sind jeweils auf einer Querflanke 12 des
Sitzes 5 angebracht, wobei die Achsen der Wicklungen 21, 22, 23 im
wesentlichen senkrecht zu der Innenwandfläche 13 der zugeordneten
Flanke 12 sind. Die Auslegung ermöglicht, daß die Primärwicklungen 23 einen
magnetischen Fluß erzeugen,
der über
die Sekundärwicklungen 21, 22 jedes
Transformers geschlossen ist, wie dies mit im Kreis gezogenen Pfeilen
auf der rechten Seite angedeutet ist. Dieser magnetische Fluß geht durch
das Metallblech 4 und insbesondere durch die zugeordneten
Teile 7, 8, die während des Biegevorganges einander
benachbart und den Flanken 12 zugewandt sind.According to the embodiment are in the Seat 5 two E-shaped differential transformers 18 and 19 arranged, each a magnetic core 24 included, which is similar to a capital letter E. The magnetic core 24 includes three cross arms on which a pair of opposite secondary windings (secondary windings) 21 and 22 and a central primary winding (primary winding) 23 are attached between the secondary windings 21 and 22 is arranged. The primary winding (primary winding) 23 is with an electrical AC power supply 25 connected. The transformers 18 . 19 are each on a transverse flank 12 of the seat 5 attached, with the axes of the windings 21 . 22 . 23 substantially perpendicular to the inner wall surface 13 the assigned edge 12 are. The design allows the primary windings 23 generate a magnetic flux across the secondary windings 21 . 22 each transformer is closed, as indicated by arrows drawn on the right in a circle. This magnetic flux goes through the metal sheet 4 and in particular through the assigned parts 7 . 8th which are adjacent to one another and the flanks during the bending process 12 are facing.
Der gegenüberliegende Anschluß der Sekundärwicklungen 21, 22 ist
andererseits über
ein zugeordnetes Paar von Leitungen 28 mit einer algebraischen
Summiereinrichtung (Ermittlungseinrichtung) 30 an sich
bekannter Art verbunden, die derart ausgelegt ist, daß sie die
Eingänge
der Spannungswerte V1 und V2 an den Abgriffen der Wicklungen 21 und 22 jeweils
des Transformers 19 und die Spannungswerte V3, V4 an den
Abgriffen der Wicklun gen 21, 22 des zugeordneten
Transformers 18 erhält.
Die algebraische Summiereinrichtung 30 ist mit einem A/D Wandler 30a verbunden,
die eine Ausgangsleitung 31 hat, die mit einer elektronischen
zentralen Steuereinheit 32 an sich bekannter Art, beispielsweise
einem Mikroprozessor, zur Steuerung der Biegemaschine 1 verbunden
ist. Die zentrale Steuereinheit 32 steuert die Betätigungseinrichtung 9,
um die Relativbewegung des Oberstempels 2 und der Matrize 3 zu bestimmen.
Insbesondere ist die Leitung 31 mit einem Teil 33 der
zentralen Steuereinheit 32 verbunden. Dieses Teil 33 ermittelt
auf der Basis des über die
Leitung 31 von der Summiereinrichtung 30 übertragenen
Signals Korrekturkoeffizienten. Die Koeffizienten werden dann an
die zentrale Steuereinheit 32 angelegt, der beispielsweise über eine
geeignete Steuersoftware ebenfalls zugeordnete externe Bearbeitungsparameter
P zugeführt
werden (beispielsweise über
die Dicke und das Material des Metallbleches 4, einen zu
erzielenden Biegewinkel, usw.).The opposite connection of the secondary windings 21 . 22 is on the other hand via an associated pair of lines 28 with an algebraic summing device (determining device) 30 connected in a known manner, which is designed such that the inputs of the voltage values V1 and V2 at the taps of the windings 21 and 22 each of the transformer 19 and the voltage values V3, V4 at the taps of the windings 21 . 22 of the assigned transformer 18 receives. The algebraic summing device 30 is with an A / D converter 30a connected which is an output line 31 has that with an electronic central control unit 32 in a manner known per se, for example a microprocessor, for controlling the bending machine 1 connected is. The central control unit 32 controls the actuator 9 to the relative movement of the upper punch 2 and the die 3 to determine. In particular, the line 31 with part 33 the central control unit 32 connected. This part 33 determined on the basis of the line 31 from the summing device 30 transmitted signal correction coefficients. The coefficients are then sent to the central control unit 32 which, for example, is also supplied with suitable external processing parameters P via suitable control software (for example via the thickness and material of the metal sheet 4 , a bending angle to be achieved, etc.).
Im Gebrauchszustand wird das Metallblech 4 gebogen,
nachdem es zwischen den Oberstempel 2 und die Matrize 3 eingelegt
ist. Der vertiefte Sitz 5 der Matrize 3 hat einen
Winkel α mit
einem festen und bekannten Wert an dem Scheitelbereich 16,
der ebenfalls einen festen und bekannten Wert hat. Der Wert des
Winkels wird in der zentralen Steuereinheit 32 gespeichert.
Dann wird bewirkt, daß sich
der Oberstempel 2 und die Matrize 3 einander entsprechend der
Betätigung
durch die Einrichtungen 9 über die zentrale Steuereinheit 32 nach
Maßgabe
des in derselben gespeicherten Programms annähern, wobei das Programm die
Parameter P später
verarbeitet. Zugleich wird über
jede Wechselstromversorgungseinrichtung 25 eine Wechselspannung
an die Abgriffe der Primärwicklungen 23 jedes
Transformers 18 und 19 angelegt. Wenn der Oberstempel 2 in
Kontakt mit dem Metallblech 4 kommt, wird das Blech dadurch verformt,
daß es
gegen den Sitz 5 gedrückt
wird, und es wird eine Biegung 6 ausgebildet. Während dieses Biegevorganges
ist die zentrale Steuereinheit 32 derart programmiert,
daß das
Eindringen des Oberstempels 2 in den Sitz 5 an
einer solchen Stelle angehalten wird, daß ein Winkel β zwischen
den Teilen 7 und 8 des Metallblechs 4 gebildet
wird, dessen Wert in jedem Fall nicht kleiner als der gewünschte Wert
ist.When in use, the metal sheet 4 bent after it between the upper stamp 2 and the die 3 is inserted. The recessed seat 5 the die 3 has an angle α with a fixed and known value at the apex area 16 , which also has a fixed and known value. The value of the angle is in the central control unit 32 saved. Then it causes the upper stamp 2 and the die 3 each other according to the operation by the facilities 9 via the central control unit 32 approximate according to the program stored in the same, the program processing the parameters P later. At the same time, every AC power supply 25 an alternating voltage to the taps of the primary windings 23 every transformer 18 and 19 created. If the upper stamp 2 in contact with the metal sheet 4 comes, the sheet is deformed by being against the seat 5 is pressed and it becomes a bend 6 educated. The central control unit is during this bending process 32 programmed so that the penetration of the upper punch 2 in the seat 5 stopped at such a point that an angle β between the parts 7 and 8th of the metal sheet 4 is formed, the value of which is in any case not less than the desired value.
Ausgehend von einem ungefalteten
Metallblech 4, das einen Winkel β von 180° hat (ebenes Metallblech) nimmt
dieser Winkel allmählich
ab, wenn der Oberstempel 2 in das Metallblech 4 eindringt
und dieses gegen den Sitz 5 drückt, so daß die Biegung 6 zunehmend
tiefer wird. Bei der Biegung 6 bleibt teilweise eine elastische
Verformung erhalten, durch welche die Tiefe der Biegung 6 vermindert
wird oder der Winkel β,
der zuvor erzielt wurde, größer wird,
wenn die auf das Metallblech 4 einwirkende Einspannung
aufgehoben wird.Starting from an unfolded sheet metal 4 , which has an angle β of 180 ° (flat metal sheet), this angle gradually decreases when the upper punch 2 into the metal sheet 4 penetrates and this against the seat 5 presses so that the bend 6 becomes increasingly deeper. At the bend 6 partially remains an elastic deformation, through which the depth of the bend 6 is reduced or the angle β, which was previously achieved, becomes larger when the on the metal sheet 4 acting clamping is lifted.
Nach dem Eindringen steuert die zentrale Steuereinheit 32 eine
relative Trennung von Oberstempel 2 und Matrize 3 um
einen Wert, der ermöglicht,
daß die
elastische Rückfederung
des Metallblechs 4 auftreten kann, mit der die elastische,
im Metallblech 4 verbleibende Verformung aufgehoben wird.
Nach der elastischen Rückfederung
nimmt bei dem Metallblech 4 der Wert des Winkels β etwas zu und
das Metallblech liegt gegen die Flanken 12 insbesondere
an den Kanten 11 der Flanken 12 an. Gemäß der Ausführungsform
wird bei der Trennung von Oberstempel 2 und Matrize 3 durch
die zentrale Steuereinheit 32 um eine ausreichende Größe, wobei eine
vollständig
elastische Rückfederung
des Metallblechs 4 möglich
ist, die Messung der Vergrößerung des
Winkels β vorgenommen.After the intrusion, the central control unit controls 32 a relative separation from the upper stamp 2 and die 3 by a value that enables the elastic recovery of the metal sheet 4 can occur with the elastic, in the metal sheet 4 remaining deformation is canceled. After the elastic recovery takes place at the metal sheet 4 the value of the angle β increases somewhat and the metal sheet lies against the flanks 12 especially at the edges 11 the flanks 12 on. According to the embodiment, the separation of the upper stamp 2 and die 3 through the central control unit 32 a sufficient size, with a fully elastic spring back of the metal sheet 4 it is possible to measure the enlargement of the angle β.
Gemäß der Ausführungsform wird diese Messung
indirekt durch Messen des Abstandes zwischen den jeweiligen Teilen 7 (oder 8)
des Metallbleches 4 an der zugeordneten Flanke 12 des
Sitzes 5 an zwei vorbestimmten Stellen, die einen Abstand voneinander
auf der Wandfläche 13 der
Flanke 12 haben, vorgenommen. In bevorzugter Weise wird insbesondere
die erste Stelle so gewählt,
daß sie
in der Nähe
des Scheitelbereiches 16 und an einem Arm des Magnetkerns 24 liegt,
auf dem die Wicklung 22 jedes Transformers 18 (oder 19)
angebracht ist. Die zweite Stelle ist so gewählt, daß sie in der Nähe der Kante 11 und
an einem Arm des Magnetkerns 24 liegt, an der die Wicklung 21 des
jeweiligen Transformers 18 (oder 19) angebracht
ist. Die jeweils mit D1, D2, D3 und D4 bezeichneten Abstände werden
als entsprechende Spannungswerte V1, V2, V3 und V4 an den Abgriffen
der Sekundärwicklungen 21 und 22 der
beiden Transformern 18, 19 erfaßt. In Wirklichkeit erzeugen
die Primärwicklungen 23 unter
dem Einfluß der
Wechselstromquellen 25 ein Magnetfeld, dessen Kraftlinien
sich an den Teilen 7, 8 des Metallbleches 4 schließen, wodurch
ein zugeordnetes Magnetfeld in den Sekundärwicklungen 21, 22 induziert
wird, das seinerseits die Potentialdifferenz V1, V2, V3 und V4 an
den Abgriffen der Sekundärwicklungen
erzeugt. Diese Spannungen sind eine Funktion der Abstände D1,
D2, D3 und D4. Da die Windungszahl jeder Wicklung 21 (oder 22)
festgelegt und konstant ist, haben sie lediglich die Funktion, eine
Magnetflußverbindung mit
den Windungen selbst, die ihrerseits lediglich eine Funktion des
magnetischen Widerstandes des Magnetkreises, der von der jeweiligen
Primärwicklung,
den zugeordneten Sekundärwicklungen,
den zugeordneten Teilen 7, 8 des Metallbleches
und dem zugeordneten Luftspalt zwischen diesen und den Sekundärwicklungen
gebildet wird, der durch die Abstände D1, D2, D3 und D4 bestimmt
ist. Je größer diese
Abstände
sind, desto größer ist
die Magnetflußstreuung
und der magnetische Widerstand des gesamten Magnetkreises. Je kleiner
der Magnetfluß, der
mit den zugeordneten Sekundärwicklungen
gekoppelt ist, desto kleiner ist folglich die Erzeugung der Spannungen
V1, V2, V3, V4 an diesen. Je kleiner andererseits diese Abstände sind,
desto größer sind die
Werte der induzierten Spannungen in den Sekundärwicklungen. Die Werte der
Spannungen nehmen Maximalwerte an, wenn die Abstände D Null werden.According to the embodiment, this measurement is made indirectly by measuring the distance between the respective parts 7 (or 8th ) of the metal sheet 4 on the assigned flank 12 of the seat 5 at two predetermined locations that are spaced apart on the wall surface 13 the flank 12 have made. In a preferred manner, the first position in particular is chosen so that it is in the vicinity of the apex area 16 and on an arm of the magnetic core 24 lies on which the winding 22 every transformer 18 (or 19 ) is attached. The second digit is chosen so that it is close to the edge 11 and on an arm of the magnetic core 24 lies on which the winding 21 of the respective transformer 18 (or 19 ) is attached. The distances labeled D1, D2, D3 and D4 are shown as corresponding voltage values V1, V2, V3 and V4 on the taps of the secondary windings 21 and 22 of the two transformers 18 . 19 detected. In reality, the primary windings produce 23 under the influence of AC sources 25 a magnetic field whose lines of force are on the parts 7 . 8th of the metal sheet 4 close, creating an associated magnetic field in the secondary windings 21 . 22 is induced, which in turn generates the potential difference V1, V2, V3 and V4 at the taps of the secondary windings. These voltages are a function of the distances D1, D2, D3 and D4. Because the number of turns of each winding 21 (or 22 ) is fixed and constant, they only have the function of a magnetic flux connection with the windings themselves, which in turn is only a function of the magnetic resistance of the magnetic circuit, that of the respective primary winding, the assigned secondary windings, the assigned parts 7 . 8th of the metal sheet and the associated air gap between them and the secondary windings, which is determined by the distances D1, D2, D3 and D4. The larger these distances, the greater the magnetic flux scatter and the magnetic resistance of the entire magnetic circuit. The smaller the magnetic flux that is coupled to the associated secondary windings, the smaller the voltages V1, V2, V3, V4 on the latter. On the other hand, the smaller these distances, the greater the values of the induced voltages in the secondary windings. The values of the voltages assume maximum values when the distances D become zero.
Sobald das Metallblech 4 von
dem Oberstempel 2 freikommt, liest die Summiereinrichtung 30 die
Spannungen V1, V2, V3 und V4 und nutzt diese zur Ermittlung des
Winkels α1
und α2,
der zwischen dem jeweiligen Teil 7, 8 des Metallblechs
und der zugeordneten Flanke 12, gebildet wird. Diese Ermittlung
erfolgt auf der Grundlage, daß in
dem Bereich der Linearität
die eingesetzten Transformer jeder Winkel umgekehrt proportional
zu der Differenz zwischen den Wirkwerten der Spannungen V1 und V2 (und
V3 und V4 jeweils) abhängig
von dem Abstand des Teils 7 (oder 8) der Metallbleche
von der zugeordneten Flanke 12 der Matrize 3 ist.
Die Spannungssignale, die proportional zu den Signalen α1 und α2 sind, werden
in digitaler Form durch die A/D Wandler 30a umgewandelt.
Dann arbeitet die zentrale Steuereinheit 32, in der geometrische
Parameter und Proportionalitätskonstanten
des Systems gebildet von der Matrize 3, den Wandlern 18, 19,
dem Metallblech 4 gespeichert sind, so, daß die Werte
von α1 und α2 ermittelt
werden und algebraisch die Summe des Wertes aus dem bekannten und
dem zuvor gespeicherten Wert α und
den Werten der Winkel α1
und α2 gebildet
wird. Schließlich
hat die Einheit 32 an ihrem Ausgang den genauen Wert des
erzielten Biegewinkels β.
An dieser Stelle verarbeitet und vergleicht die zentrale Steu ereinheit 32 den
Wert des Winkels β mit dem
gewünschten
Wert, der als einer der Parameter P vorgegeben wurde. Wenn dieser
Vergleich zu einem negativen Ergebnis führt, verarbeitet die zentrale
Steuereinheit 32 einen Korrekturparameter mit dem Teil 33 und
steuert die Ausführung
eines ergänzenden
Biegevorganges, um die Biegung 6 um eine Größe in Abhängigkeit
von dem ermittelten Korrekturparameter zu vertiefen und den gewünschten
Wert des Winkels β zu
erhalten.Once the metal sheet 4 from the upper stamp 2 is released, the summing device reads 30 the voltages V1, V2, V3 and V4 and uses them to determine the angle α1 and α2 between the respective part 7 . 8th of the metal sheet and the associated flank 12 , is formed. This determination is based on the fact that, in the area of linearity, the transformers used each angle are inversely proportional to the difference between the effective values of the voltages V1 and V2 (and V3 and V4 each) depending on the distance of the part 7 (or 8th ) of the metal sheets from the associated flank 12 the die 3 is. The voltage signals, which are proportional to the signals α1 and α2, are converted in digital form by the A / D converter 30a converted. Then the central control unit works 32 , in the geometric parameters and proportionality constants of the system formed by the matrix 3 , the converters 18 . 19 , the metal sheet 4 are stored so that the values of α1 and α2 are determined and the sum of the value is formed algebraically from the known and the previously stored value α and the values of the angles α1 and α2. After all, the unit has 32 at its exit the exact value of the bending angle β obtained. At this point, the central control unit processes and compares 32 the value of the angle β with the desired value, which was specified as one of the parameters P. If this comparison leads to a negative result, the central control unit processes 32 a correction parameter with the part 33 and controls the execution of a complementary bend to the bend 6 in order to deepen a variable depending on the determined correction parameter and to obtain the desired value of the angle β.
4 zeigt
eine modifiziertes Ausführungsform
der Biegewinkelerfassungsvorrichtung, die in einer Matrize 3 vorgesehen
ist, die einen vertieften Sitz 5 hat, der von zwei geneigten
Seitenwänden 13a, 13a und
einer Bodenwand 13b gebildet wird. Der Sitz 5 hat
zwei Scheitelbereiche 16, 16 die jeweils die Winkel α3 und α4 haben.
Bei diesem Beispiel biegt der Oberstempel (nicht gezeigt) das Metallblech 4 an drei
Teilen 7, 8 und 8a, so daß man zwei
Biegungen 6, 6 unter den entsprechenden Biegewinkeln β1, β2 erstellt
werden sollen. Die Vorrichtung umfaßt drei Differentialtransformer 18, 19 und 20,
die jeweils an den Wänden 13a, 13a, 13b des
vertieften Sitzes 5 angeordnet sind, der an der Matrize 3 einer
Biegemaschine vorgesehen ist. Die Biegewinkel β1 und β2 werden unter Verwendung der
Winkel τ1, τ2 und τ3 ermittelt,
die auf dieselbe wie zuvor beschriebene Weise erfaßt werden,
und gegebenenfalls wird ein ergänzender
Biegevorgang ausgeführt,
um die erhaltenen Biegungen 6 des Metallbleches 4 auf
eine ähnliche
wie zuvor beschriebene Weise zu vertiefen. 4 shows a modified embodiment of the bending angle detection device, which in a die 3 is provided which has a recessed seat 5 has that of two inclined side walls 13a . 13a and a bottom wall 13b is formed. The seat 5 has two vertices 16 . 16 which each have the angles α3 and α4. In this example, the upper punch (not shown) bends the metal sheet 4 on three parts 7 . 8th and 8a so that you have two bends 6 . 6 are to be created under the corresponding bending angles β1, β2. The device comprises three differential transformers 18 . 19 and 20 , each on the walls 13a . 13a . 13b of the recessed seat 5 are arranged on the die 3 a bending machine is provided. The bending angles β1 and β2 are determined using the angles τ1, τ2 and τ3, which are detected in the same manner as described above, and if necessary, a supplementary bending process is carried out to the bends obtained 6 of the metal sheet 4 deepen in a manner similar to that previously described.
In 2 ist
eine Biegemaschine 1 gezeigt, die mit einer weiteren Biegewinkelerfassungseinrichtung
ausgestattet ist. Gemäß dieser
Ausführungsform
sind in dem Sitz 5 vier pneumatische Meßeinrichtungen 50, 51, 52 und 53 von
an sich bekannter Bauart angeordnet. Jede Meßeinrichtung ist auf einer zugeordneten
Querflanke 12 des Sitzes 5 angeordnet, wobei die
Achse desselben im wesentlichen senkrecht zu der Innenwandfläche 13 der
zugeordneten Flanke 12 ist. Die pneumatische Meßeinrichtung
gibt einen Strahl in Richtung der zugeordneten Teile 7 oder 8 ab,
die während
des Biegevorganges der Flanke 12 zugewandt und dieser benachbart sind.
Diese pneumatische Meßeinrichtung
gibt hierbei einen Gasstrom oder Gasstrahl (beispielsweise Luft)
ab, der senkrecht auf die zugeordnete Wandfläche 13 der zugeordneten
Flanke 12 gerichtet ist. Der Gasstrom steht unter einem
geeigne ten Druckwert und wird über
zugeordnete Leitungen 63 zugeführt, die zumindest in einem
Teil in der Matrize 3 vorgesehen sind, und die auf an sich
bekannte und nicht näher
dargestellte Weise mit einer geeigneten Einrichtung, beispielsweise
einer geeigneten pneumatischen Versorgungseinrichtung verbunden
sind, welche die Maschine 1 aufweist.In 2 is a bending machine 1 shown, which is equipped with a further bending angle detection device. According to this embodiment are in the seat 5 four pneumatic measuring devices 50 . 51 . 52 and 53 arranged of known design. Each measuring device is on an associated transverse flank 12 of the seat 5 arranged, the axis of which is substantially perpendicular to the inner wall surface 13 the assigned edge 12 is. The pneumatic measuring device emits a beam in the direction of the assigned parts 7 or 8th from the flank during the bending process 12 facing and adjacent to it. This pneumatic measuring device emits a gas stream or gas jet (for example air) that is perpendicular to the assigned wall surface 13 the assigned edge 12 is directed. The gas flow is under a suitable pressure value and is via assigned lines 63 fed, at least in part in the die 3 are provided, and which are connected in a manner known per se and not shown in detail to a suitable device, for example a suitable pneumatic supply device, which the machine 1 having.
In 3 ist
ein Beispiel zur Erläuterung
der Ausführungsform
im Hinblick auf die Auslegung einer an sich bekannten pneumatischen
Meßeinrichtung 50, 51, 52, 53 gezeigt,
wobei eine pneumatische Meßeinrichtung
in vergrößertem Maßstab dargestellt ist.
Ein unter Druck stehendes Gas 64 wird einer ersten Kammer 65 zugeleitet,
die in Reihe zu einer zweiten Kammer 66 über eine
kalibrierte Drosseleinrichtung 67 geschaltet ist. Ein Strahl
des Gases 64 wird dann von der Kammer 66 über eine
Düse 68 in
Richtung auf die Oberfläche
des Teils 7 des Metallblechs 4 ausgegeben. Ein
Differentialmanometer 69 mißt konstant die Druckdifferenz
zwischen den Kammern 65 und 66. Im Gebrauchszustand
sind die Meßeinrichtungen 50, 51, 52, 53 zusammen
mit den Düsen 68 derart
angeordnet, daß sie
bündig
mit der Wandfläche 13 der
zugeordneten Flanke 12 abschließen, an der diese vorgesehen
sind. Durch das Vorhandensein des zugeordneten Teils 7, 8 des
Metallblechs 4 wird ein Verschluß der Auslaßdüse 68 bewirkt. Je näher die
Düse an
dem Metallblech 4 liegt, desto stärker ist das Absperren. In
anderen Worten bedeutet dies, daß je kleiner die einzelnen
Abstände
D1, D2, D3 und D4 zwischen derjeweiligen Düse und dem zugeordneten Teil 7, 8,
das dieser zugewandt ist, sind, desto größer ist die Verschlußwirkung.
Daher wird der Durchsatz des Gasstroms 64 durch die Düse herabgesetzt,
und der Gasstrom sammelt sich in der Kammer 66, so daß der Druck
in derselben ansteigt, während
der Druck in der Kammer 65 aufgrund der vorhandenen geeichten
Drosseleinrichtung 67 im wesentlichen konstant bleibt. Daher lassen
sich die Werte der Abstände
D1, D2, D3 und D4 als Druckveränderungen
zwischen den Kammern 65, 66 der jeweiligen Meßeinrichtung 50, 51, 52 und 53 erfassen.
Die Druckänderung
wird an dem zugeordneten Differentialmanometer 69 angezeigt.In 3 is an example for explaining the embodiment with regard to the design of a known pneumatic measuring device 50 . 51 . 52 . 53 shown, wherein a pneumatic measuring device is shown on an enlarged scale. A pressurized gas 64 becomes a first chamber 65 passed in series to a second chamber 66 via a calibrated throttle device 67 is switched. A jet of gas 64 is then from the chamber 66 through a nozzle 68 towards the surface of the part 7 of the metal sheet 4 output. A differential manometer 69 constantly measures the pressure difference between the chambers 65 and 66 , The measuring devices are in use 50 . 51 . 52 . 53 together with the nozzles 68 arranged so that they are flush with the wall surface 13 the assigned edge 12 complete where they are intended. By the presence of the assigned part 7 . 8th of the metal sheet 4 becomes a closure of the outlet nozzle 68 causes. The closer the nozzle is to the metal sheet 4 the stronger the barrier is. In other words, the smaller the individual distances D1, D2, D3 and D4 between the respective nozzle and the associated part 7 . 8th that this is facing, the greater the locking effect. Therefore, the throughput of the gas flow 64 is lowered through the nozzle and the gas stream collects in the chamber 66 so that the pressure in the same increases while the pressure in the chamber 65 due to the existing calibrated throttle device 67 remains substantially constant. Therefore, the values of the distances D1, D2, D3 and D4 can be seen as pressure changes between the chambers 65 . 66 the respective measuring device 50 . 51 . 52 and 53 to capture. The pressure change is on the assigned differential manometer 69 displayed.
Die Differentialmanometer 69 geben
ein elektrisches Signal proportional zu der Druckdifferenz aus,
die von denselben erfaßt
wird, und sie sind mit einer algebraischen Summiereinrichtung 30 an sich
bekannter Bauart über
zugeordnete Datenleitungen 29 verbunden. Die Summiereinrichtung 30 erhält diese
Signale am Eingang und hat eine Ausgangsleitung 31, die
beim dargestellten Beispiel mit einer elektronischen zentralen Steuereinheit 32 an
sich bekannter Art, beispielsweise einem Mikroprozessor zur Steuerung
der Biegemaschine 1 verbunden ist. Die zentrale Steuereinheit 32 steuert
die Beaufschlagungseinrichtungen 9, um die Relativbewegung
von Oberstempel 2 und Matrize 3 zu bestimmen.
Insbesondere ist die Leitung 31 mit einem Teil 33 der
zentralen Steuereinheit 32 verbunden. Dieser Teil 33 ermittelt
auf der Basis des Wertes des über
die Leitung 31 von der Summiereinrichtung 30 abgegebenen
Signales Korrekturkoeffizienten, die dann an die zentrale Steuereinheit 32 übergeben
werden, die beispielsweise eine geeignete Steuersoftware hat. An diese
werden auch die zugeordneten externen Arbeitsparameter P übergeben
(hierbei handelt es sich beispielsweise um die Dicke und das Material
des Metallblechs 4, und den Wert des zu erzielenden Biegewinkels).The differential manometer 69 output an electrical signal proportional to the pressure difference sensed by them and they are with an algebraic summing device 30 Design known per se via assigned data lines 29 connected. The summing device 30 receives these signals at the input and has an output line 31 in the example shown with an electronic central control unit 32 in a manner known per se, for example a microprocessor for controlling the bending machine 1 connected is. The central control unit 32 controls the admission devices 9 to the relative movement of the upper stamp 2 and die 3 to determine. In particular, the line 31 with part 33 the central control unit 32 connected. this part 33 determined based on the value of the line 31 from the summing device 30 emitted signals correction coefficients, which are then sent to the central control unit 32 be handed over, for example, which has suitable control software. The assigned external working parameters P are also transferred to these (this is, for example, the thickness and the material of the metal sheet 4 , and the value of the bending angle to be achieved).
Im Gebrauchszustand wird das Metallblech 4 gebogen,
nachdem es zwischen dem Oberstempel 2 und der Matrize 3 eingelegt
ist. Der vertiefte Sitz 5 der Matrize 3 hat einen
Winkel α mit
einem festen und bekannten Wert an dem Scheitelbereich 16.
Der Wert des Winkels ist in der zentralen Steuereinheit 32 gespeichert.
Dann werden der Oberstempel 2 und die Matrize 3 durch
die Einwirkung der Einrichtung 9 mit Hilfe der zentralen
Steuereinheit 32 nach Maßgabe eines in derselben gespeicherten
Programms aufeinander zu bewegt, welches die Parameter P später verarbeitet.
Zugleich werden die Leitungen 63 mit zugeordneten Druckluftströmen 64 zur
Versorgung der Düsen 68 der
pneumatischen Meßeinrichtungen 50, 51, 52 und 53 versorgt.
Wenn der Oberstempel 2 in Kontakt mit dem Metallblech 4 kommt,
wird das Metallblech dadurch verformt, daß es gegen den Sitz 5 gedrückt wird,
und es wird die Biegung 6 gebildet. Während dieses Biegevorganges
ist die zentrale Steuereinheit 32 derart programmiert,
daß das
Eindringen des Oberstempels 2 in den Sitz 5 an
einem Punkt angehalten wird, an dem sich ein Winkel β zwischen
den Teilen 7 und 8 bildet, wobei der Winkelwert in
diesem Falle nicht kleiner als der gewünschte Wert ist.When in use, the metal sheet 4 bent after it between the upper stamp 2 and the die 3 is inserted. The recessed seat 5 the die 3 has an angle α with a fixed and known value at the apex area 16 , The value of the angle is in the central control unit 32 saved. Then the upper stamp 2 and the die 3 through the action of the facility 9 with the help of the central control unit 32 in accordance with a program stored in the same, which processes the parameters P later. At the same time, the lines 63 with assigned compressed air flows 64 to supply the nozzles 68 of the pneumatic measuring devices 50 . 51 . 52 and 53 provided. If the upper stamp 2 in contact with the metal sheet 4 comes, the metal sheet is deformed by being against the seat 5 is pressed and it becomes the bend 6 educated. The central control unit is during this bending process 32 programmed so that the penetration of the upper punch 2 in the seat 5 is stopped at a point where there is an angle β between the parts 7 and 8th forms, in which case the angle value is not less than the desired value.
Wenn man von einem ungebogenen Metallblech 4 ausgeht,
das einen Winkel β gleich
180° hat (es
handelt sich um ein ebenes Metallblech) nimmt dieser Winkel allmählich ab,
wenn der Oberstempel 2 in das Metallblech 4 eindringt
und dieses gegen den Sitz 5 drückt, so daß die Biegung 6 allmählich tiefer wird.
Bei der Biegung 6 bleibt eine elastische Verformung zurück, welche
die Tiefe der Biegung 6 vermindert oder den Winkel β, der zuvor
erzielt worden ist, vergrößert, wenn
die auf das Metallblech 4 einwirkende Einspannung aufgehoben
wird.If you look at an unbent metal sheet 4 that has an angle β equal to 180 ° (it is a flat metal sheet) this angle gradually decreases when the upper punch 2 into the metal sheet 4 penetrates and this against the seat 5 presses so that the bend 6 gradually gets deeper. At the bend 6 there remains an elastic deformation, which is the depth of the bend 6 decreases or increases the angle β, which has previously been achieved, if that on the metal sheet 4 acting clamping is lifted.
Nach dem Eindringen steuert die zentrale Steuereinheit 32 eine
relative Trennung von Oberstempel 2 und Matrize 3 um
eine Größe, die
ermöglicht,
daß das
Metallblech 4 sich elastisch zurückstellen kann, um die in dem
Metallblech 4 verbliebene elastische Verformung aufzuheben.
Nach der vollständigen
elastischen Rückstellung
wird der Wert des Winkels β bei
dem Metallblech 4 etwas größer, und es kommt zur Anlage
gegen die Flanken 12, insbesondere an den Kanten 11 der
Flanken 12. Sobald die zentrale Steuereinheit 32 die
Matrize 3 von dem Oberstempel 2 um eine Größe trennt,
die ausreichend ist, um die vollständige elastische Rückstellung
des Metallblechs 4 zuzulassen, wird mit der Messung der
Zunahme des Winkels β fortgeschritten,
der sich zwischen den Teilen 7, 8 bildet.After the intrusion, the central control unit controls 32 a relative separation from the upper stamp 2 and die 3 to a size that allows the metal sheet 4 can resiliently reset to the in the metal sheet 4 Eliminate any remaining elastic deformation. After the complete elastic recovery, the value of the angle β in the metal sheet 4 slightly larger, and it comes to bear against the flanks 12 , especially on the edges 11 the flanks 12 , Once the central control unit 32 the die 3 from the upper stamp 2 by a size sufficient to fully resiliently reset the metal sheet 4 Allow to proceed with the measurement of the increase in the angle β, which is between the parts 7 . 8th forms.
Gemäß der Ausführungsform wird diese Messung
indirekt dadurch vorgenommen, daß der Abstand zwischen den
jeweiligen Teilen 7 (oder 8) des Metallblechs 4 und
der zugeordneten Flanke 12 des Sitzes 5 an zwei
vorbestimmten Stellen gemessen wird, die einen ausreichenden Abstand
voneinander auf der Wandfläche 13 der
Flanke 12 haben. Insbesondere ist es zweckmäßig, die
erste Stelle so zu wählen,
daß sie
nahe dem Scheitelbereich 16 und bei den Meßeinrichtungen 51, 52 liegt,
und zweckmäßigerweise
wird die zweite Stelle so gewählt,
daß sie näher an der
Querkante 11 und den Meßeinrichtungen 50, 53 liegt.
Die jeweils mit D1, D2, D3 und D4 bezeichneten Abstände werden
als entsprechende Druckdifferenz zwischen den Kammern 25 und 26 der
jeweiligen Meßeinrichtungen 50, 51, 52, 53 erfaßt, die
bei den Manometern 69 angegeben sind, und die über die
Leitung 29 an die Einheit 30 als elektrische Signale übergeben
werden, bei denen es sich um Spannungs- oder Stromsignale in Abhängigkeit von
der Form der Schnittstelle handeln kann, welche an den Manometern 69 vorgesehen
ist.According to the embodiment, this measurement is carried out indirectly in that the distance between the respective parts 7 (or 8th ) of the metal sheet 4 and the assigned edge 12 of the seat 5 is measured at two predetermined locations, which are a sufficient distance from each other on the wall surface 13 the flank 12 to have. In particular, it is useful to do the first digit like this to choose that they are near the vertex area 16 and with the measuring devices 51 . 52 lies, and expediently the second position is chosen so that it is closer to the transverse edge 11 and the measuring devices 50 . 53 lies. The distances designated D1, D2, D3 and D4 are the corresponding pressure difference between the chambers 25 and 26 of the respective measuring devices 50 . 51 . 52 . 53 recorded at the pressure gauges 69 are specified, and those via the line 29 to unity 30 are passed as electrical signals, which can be voltage or current signals depending on the shape of the interface, which are on the pressure gauges 69 is provided.
Sobald das Metallblech 4 von
dem Oberstempel 2 freikommt, liest die Summiereinrichtung 30 die
von den Manometern 9 gelieferten Signale, und gemäß einem
dort vorgegebenen Programm werden diese genutzt, um die Winkel α1 und α2 zu ermitteln, die
zwischen dem jeweiligen Teil 7, 8 des Metallblechs
und der zugeordneten Flanke 12 gebildet werden. Diese Ermittlung
basiert einfach auf geometrischen Gegebenheiten. Schließlich arbeitet
die Summiereinrichtung 30 derart, daß der Wert des bekannten und
zuvor gespeicherten Winkels α und
die Werte der Winkel α1
und α2 aufsummiert
werden, so daß sich
ein Ausgang an der Leitung 31 ergibt, an dem man den exakten
Wert der Biegewinkel β hat.
Dann verarbeitet die zentrale Steuereinheit 32 den Wert des
Winkels β im
Vergleich zu diesem mit dem gewünschten
Wert als einen der vorgegebenen Parameter P. Wenn dieser Vergleich
zu einem negativen Ergebnis führt,
ermittelt die zentrale Steuereinheit 32 einen Korrekturparameter
im Teil 33, und sie steuert die Ausführung des ergänzenden
Biegevorganges, um die Biegung 6 um eine Größe zu vertiefen,
die von dem ermittelten Korrekturparameter abhängig ist, so daß der gewünschte Wert
des Winkels β erzielt wird.Once the metal sheet 4 from the upper stamp 2 is released, the summing device reads 30 that of the manometers 9 delivered signals, and according to a program specified there, these are used to determine the angles α1 and α2 between the respective part 7 . 8th of the metal sheet and the associated flank 12 be formed. This determination is simply based on geometric conditions. Finally, the summing device works 30 such that the value of the known and previously stored angle α and the values of the angles α1 and α2 are added up, so that there is an output on the line 31 at which one has the exact value of the bending angle β. Then the central control unit processes 32 the value of the angle β in comparison with this with the desired value as one of the predetermined parameters P. If this comparison leads to a negative result, the central control unit determines 32 a correction parameter in the part 33 , and it controls the execution of the supplementary bending process around the bend 6 to deepen a quantity that is dependent on the determined correction parameter, so that the desired value of the angle β is achieved.
5 zeigt
ein modifiziertes Ausführungsbeispiel
der Biegewinkelerfassungseinrichtung, die pneumatische Meßeinrichtungen
hat. Bei diesem Beispiel sind die Meßeinrichtungen in einer Matrize 3 vorgesehen,
die einen vertieften Sitz 5 hat, der von zwei senkrechten
Seitenwänden 13a, 13a und
einer Bodenwand 13b gebildet wird. Die Biegewinkelerfassungseinrichtung
umfaßt
sechs pneumatische Meßeinrichtungen 50, 51, 52, 53, 54 und 55.
Jedes Paar derselben ist jeweils an der Wand 13a oder 13b des vertieften
Sitzes 5 der Matrize 3 der Biegemaschine angebracht.
Auf diese Weise werden Biegewinkel auf dieselbe wie zuvor beschriebene
Weise ermittelt, und es wird gegebenenfalls ein ergänzender
Biegevorgang ausgeführt,
um die Biegungen des Metallblechs 4 zu vertiefen und auf ähnliche
Art und Weise den vorgegebenen Biegewinkelwert zu erreichen. 5 shows a modified embodiment of the bending angle detection device which has pneumatic measuring devices. In this example the measuring devices are in a matrix 3 provided a recessed seat 5 has that of two vertical side walls 13a . 13a and a bottom wall 13b is formed. The bending angle detection device comprises six pneumatic measuring devices 50 . 51 . 52 . 53 . 54 and 55 , Each pair of them is on the wall 13a or 13b of the recessed seat 5 the die 3 attached to the bending machine. In this way, bending angles are determined in the same way as described above and, if necessary, a supplementary bending process is carried out in order to bend the metal sheet 4 to deepen and achieve the predetermined bending angle value in a similar manner.
In 6 ist
eine weitere Form der Biegewinkelerfassungseinrichtung gezeigt,
die gleich wie in 2 gezeigt
ausgelegt ist, die aber pneumatische Meßeinrichtungen 50, 51, 52 und 53 hat,
die in dem Oberstempel 2 der Biegemaschine vorgesehen sind. Bei
diesem Beispiel ist jedes Paar von pneumatischen Meßeinrichtungen
auf der jeweiligen, geneigten Wand 10 des Oberstempels 2 an
zwei voneinander im Abstand liegenden Stellen L1 oder L2 ange bracht,
wobei ihre Achsen im wesentlichen senkrecht zu der Wand 10 sind.
Die Meßeinrichtungen
geben Gasströme
zu den Teilen 7, 8 des Metallblechs 4 ab.In 6 Another form of the bending angle detection device is shown, which is the same as in FIG 2 is designed, but the pneumatic measuring devices 50 . 51 . 52 and 53 has that in the upper stamp 2 the bending machine are provided. In this example, each pair of pneumatic measuring devices is on the respective inclined wall 10 of the upper stamp 2 at two spaced-apart locations L1 or L2, their axes being substantially perpendicular to the wall 10 are. The measuring devices give gas flows to the parts 7 . 8th of the metal sheet 4 from.
Die Abstände D1, D2, D3 und D4 an diesen Stellen
von der jeweiligen Wandfläche 10 zu
dem Teil 7 oder 8 des Metallblechs 4 werden
auf dieselbe wie zuvor im Zusammenhang mit 2 erläuterte
Weise gemessen.The distances D1, D2, D3 and D4 at these points from the respective wall surface 10 to the part 7 or 8th of the metal sheet 4 are related to the same as before 2 explained way measured.
Die Winkel α1, α2, die von der jeweiligen Wand 10 und
dem Teil 7 oder 8 des Metallblechs 4 eingeschlossen
werden, erhält
man unter Verwendung der folgenden Gleichungen:
α1 = Argustangens
(D1 – D2)/L1
α2 = Argustangens
(D4 – D3)/L2The angles α1, α2 that of the respective wall 10 and the part 7 or 8th of the metal sheet 4 are included using the following equations:
α1 = argus tangent (D1 - D2) / L1
α2 = argus tangent (D4 - D3) / L2
Den Biegewinkel β erhält man dann durch Aufsummieren
dieser Werte und eines konstanten Wertes α des Winkels, der von den beiden
Wänden 10 und 10 des
Oberstempels 2 gebildet wird. Der Wert α ist im allgemeinen gleich dem
Wert des Winkels des Scheitelpunktes 16 des Sitzes 5.The bending angle β is then obtained by adding up these values and a constant value α of the angle from the two walls 10 and 10 of the upper stamp 2 is formed. The value α is generally equal to the value of the angle of the apex 16 of the seat 5 ,
Obgleich bei dem in 6 gezeigten Beispiel pneumatische Meßeinrichtungen
als Sensoren zum Bestimmen der Abstände D1, D2, D3 und D4 eingesetzt
werden, können
auch Differentialwandler in dem Oberstempel verwendet werden, wie
dies im Zusammenhang mit 1 erläutert wurde.Although in the 6 shown example, pneumatic measuring devices are used as sensors for determining the distances D1, D2, D3 and D4, differential transducers can also be used in the upper punch, as is in connection with 1 was explained.
Aus der vorstehenden Beschreibung
ergibt sich, daß alle
die vorstehend genannten Bearbeitungsschritte bei einem einzigen
Biegevorgang vorgenommen werden können. In der Praxis erfolgt
die Messung des Winkels α1
und α2 in
Echtzeit, während das
Metallblech 4 noch im Sitz 5 und zwischen dem Oberstempel 2 und
der Matrize eingespannt ist. Der Arbeitsschritt der wechselseitigen
Trennung von Oberstempel und Matrize vor der Meßbearbeitung ist nur auf das
minimal notwendige begrenzt, um zu erreichen, daß sich das Metall blech 4 zur
Aufhebung der elastischen Verformung zurückstellen kann. Wenn man die
elastische Rückstellung
behindern würde,
würde dies
zu Meßergebnisfehlern
führen.From the above description it follows that all of the processing steps mentioned above can be carried out in a single bending process. In practice, the measurement of the angles α1 and α2 takes place in real time, while the metal sheet 4 still in the seat 5 and between the upper stamp 2 and the die is clamped. The work step of the mutual separation of the upper punch and the die before the measurement is only limited to the minimum necessary in order to ensure that the metal is tinned 4 can reset to cancel the elastic deformation. If one were to hinder the elastic resetting, this would lead to measurement result errors.
Eine Biegemaschine 1, die
mit einer Meßvorrichtung
gemäß der Ausführungsformen
ausgestattet ist, kann ein Metallblech mit Genauigkeit im Zuge eines
einzigen Biegevorganges biegen, d.h. es ist keine zweite Positionierung
des Metallblechs erforderlich, so daß folglich sich die Herstellung
vereinfacht wird, man eine größere Produktivität erhält und sich die
Herstellungskosten senken lassen.A bending machine 1 , which is equipped with a measuring device according to the embodiments, can bend a metal sheet with accuracy in the course of a single bending operation, ie a second positioning of the metal sheet is not required, so that consequently the production is simplified, greater productivity is obtained and the Have manufacturing costs reduced.
Es ist auch noch zu erwähnen, daß bei der Anwendung
des pneumatischen Systems zur Messung der Abstände D ermöglicht wird, die Biegewinkel
eines Metallbleches mit beliebigen Eigenschaften erfassen kann,
das ferromagnetisch sein kann oder nicht, und daß diese Messung in der Meßzone auch unabhängig von
Schmutz oder anderen verunreinigenden Stoffen ist, da diese durch
die Luftstrahlen, die über
die Meßeinrichtungen
ausgegeben werden, weggeblasen werden.It should also be mentioned that the use of the pneumatic system for measuring the distances D enables the bending angle of a metal sheet with any properties to be detected, which may or may not be ferromagnetic, and that this measurement in the measuring zone is also independent of dirt or other verunreini Substances because they are blown away by the air jets that are emitted by the measuring devices.