DE102006034706A1 - Method for measuring the spring-back path during deforming of a body e.g. metal sheet comprises measuring the force or torque exerted by the body on the moving tool and the positional values during the return movement and further processing - Google Patents

Method for measuring the spring-back path during deforming of a body e.g. metal sheet comprises measuring the force or torque exerted by the body on the moving tool and the positional values during the return movement and further processing Download PDF

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Abstract

Method for measuring the spring-back path during deforming of a body comprises measuring the force or torque exerted by the body on the moving tool and the positional values during the return movement and/or during a subsequent forward movement, determining a curve from the measuring points of the elastic deformation phases, determining a curve from the measuring points in which the moving tool does not contact the body and determining the cutting points of the curves to determine the exact position at which the body forms a stable end position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Rückfederwegs bei automatisierten Verformprozessen an Körpern wie z.B. Blechen, Rohren, Drähten aus Metall oder anderen Materialien. Bei der Verformung von solchen Körpern durch Biegen oder Pressen federt der Körper nach dem Verformungsvorgang zurück, da die Verformung zum Teil elastisch ist. Die Größe der Rückfederung hängt von vielen Parametern des Materials und des Verformprozesses ab. Die Größe der Rückfederung wird nach dem Stand der Technik (a) durch einen Versuch ermittelt, (b) durch Abstandssensoren im beweglichen verformenden Werkzeug ermittelt, nachdem das Werkzeug zurück bewegt worden ist, (c) aus Erfahrungswerten abgeschätzt.The The invention relates to a method for measuring the springback travel in automated deformation processes on bodies such as e.g. Sheet metal, pipes, wires Metal or other materials. In the deformation of such bodies by bending or pressing the body springs after the deformation process back, because the deformation is partly elastic. The size of the springback depends on many parameters of the material and the deformation process. The Size of springback is determined according to the prior art (a) by an experiment, (b) determined by distance sensors in the movable deforming tool, after the tool back has been moved, (c) estimated from empirical values.

Wenn die Größe des Rückfederwegs bekannt ist, kann sie zum Weg des beweglichen verformenden Werkzeugs hinzugerechnet und damit der gewünschte Endzustand des Körpers in einem Verformungsvorgang hergestellt werden.If the size of the springback path is known, it can become the path of the movable forming tool added and thus the desired Final state of the body be made in a deformation process.

Bei der Ermittlung des Rückfederwegs durch Versuche wird ein Verformungsvorgang durchgeführt, der Körper entnommen und vermessen. Dann wird die Endstellung des verformenden Werkzeugs korrigiert. Diese Prozedur muss für jeden Verformungsvorgang durchgeführt werden, der nicht in allen Parametern identisch mit einem vorher durchgeführten Verformungsvorgang ist. Häufig ist der Körper dann Ausschuss. Die Versuchsdurchführung ist zeitaufwändig und nur von qualifiziertem Personal durchführbar.at the determination of the springback path Through experiments, a deformation process is performed, the body taken and measured. Then the end position of the deforming Tool corrected. This procedure must be for every deformation process carried out which are not identical in all parameters with one before conducted Deformation process is. Often is the body then committee. The experiment is time consuming and only by qualified personnel.

Bei der Ermittlung des Rückfederwegs durch Sensoren am beweglichen Werkzeug wird ein Verformungsvorgang durchgeführt. Während das bewegliche Werkzeug aus seiner Endstellung zurückfährt, wird mit Sensoren, die in das Werkzeug eingebaut sind, der Abstand zwischen Werkzeug und Körper gemessen. Wenn die Rückfederung zu Ende ist, bildet sich ein Luftspalt. Wenn eine Differenz zwischen dem jetzt erreichten Endzustand des Körpers und dem gewünschten Endzustand ist, dann wird die Endlage des beweglichen Werkzeugs entsprechend korrigiert und der aktuelle Biegevorgang gegebenenfalls wiederholt. Die ermittelte Korrektur wird beim selben Umformvorgang an einem danach bearbeiteten Teil angewendet. Dieses Verfahren ist schnell und setzt kein qualifiziertes Personal voraus. Die Sensoren sind aber empfindlich gegen mechanische Beschädigungen und sie verschlechtern, wenn sie direkt in das bewegliche Werkzeug integriert sind, dessen mechanische Stabilität.at the determination of the springback path by sensors on the moving tool becomes a deformation process carried out. While the movable tool moves back from its end position is with sensors built into the tool, the distance between Measured tool and body. When the springback is over, forms an air gap. If a difference between the now reached the final state of the body and the desired End state is, then the end position of the movable tool corrected accordingly and the current bending process if necessary repeated. The determined correction becomes during the same forming process applied to a subsequently edited part. This procedure is fast and requires no qualified personnel. The sensors but are sensitive to mechanical damage and they deteriorate, if they are integrated directly into the moving tool whose mechanical stability.

Bei der Ermittlung des Rückfederwegs aus Erfahrungswerten werden in einer Datenbank früher ermittelte Werte gesucht, deren Parameter möglichst identisch zu den Parametern des aktuellen Verformungsvorgangs sind. Bei Abweichung in einzelnen Parametern wird auch zwischen mehreren Werten mit ähnlichen Parametern interpoliert. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die Endstellung des beweglichen Werkzeugs noch vor dem Verformprozess ermittelt werden kann und der Verformprozess sofort zum gewünschten Ergebnis führt. Es hat den Nachteil, dass viele Erfahrungswerte für die Datenbank ermittelt werden müssen, wozu Versuche durchgeführt oder Sensoren verwendet werden müssen.at the determination of the springback path from empirical values are determined earlier in a database Values searched whose parameters are as identical as possible to the parameters of the current deformation process. In case of deviation in individual parameters will also be between several values with similar Parameters interpolated. This method has the advantage that the end position of the moving tool before the deformation process can be determined and the deformation process immediately to the desired Result leads. It has the disadvantage of having many empirical values for the database must be determined for which experiments are carried out or Sensors must be used.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Messung des Rückfederwegs bei Verformprozessen ohne zeitaufwändige Versuche, ohne Verschlechterung der mechanischen Stabilität und in einer robusten Ausführung.The The problem underlying the invention is the measurement of the springback travel in deformation processes without time-consuming experiments, without deterioration the mechanical stability and in a rugged design.

Die erfindungsgemäße Lösung des Problems ergibt sich dadurch, dass die Kraft, die vom Körper auf das bewegliche Werkzeug ausgeübt wird, zusammen mit der Position im Bereich des Rückfederwegs gemessen wird und durch Anwendung des Hook'schen Gesetzes die Position ermittelt wird, an der die Rückfederung zu Ende ist. Zur Verbesserung der Genauigkeit kann auch während einer erneuten Bewegung in die Endposition des Werkzeugs die Kraft gemessen und die Position ermittelt werden, an der der Körper das bewegliche Werkzeug berührt und wieder eine linear ansteigende Federkraft ausübt. Da eine solche Messung den Weg in positiver Richtung durchläuft, können durch Mittelung mit dem Ergebnis der vorhergehenden Messung, in der der Weg in negativer Richtung durchlaufen wurde, alle Hystereseeffekte eliminiert werden.The inventive solution of Problems arises from the fact that the force applied by the body the moving tool exercised is measured together with the position in the area of the springback path and by using Hook's Law the position is determined at which the springback is over. To improve the accuracy can also during a again moving to the end position of the tool the force measured and the position at which the body detects the moving tool touched and again exerts a linearly increasing spring force. Because such a measurement The way to go in a positive direction, by averaging with the result the previous measurement, in which the path in the negative direction was gone through, all hysteresis effects are eliminated.

Durch die Anwendung der Erfindung können Verformungsprozesse mit Biegemaschinen und Pressen mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Gegenüber dem Stand der Technik wird die benötigte Zeit für die Kompensation der Rückfederung verkürzt, die Anforderungen an die Qualifikation des Personals herabgesetzt, der Aufbau der Maschine vereinfacht, die mechanische Stabilität erhöht, die Kosten der Maschine herabgesetzt oder die Robustheit der Maschine verbessert.By The application of the invention can be deformation processes be performed with high precision bending machines and presses. Compared to the The state of the art is the time required for the Compensation of springback shortened, the requirements for the qualification of the staff are reduced, simplifies the construction of the machine, increases the mechanical stability, the cost reduced the machine or improves the robustness of the machine.

Eine vorteilhafte Realisierung wird gemäß den Ansprüchen 5 und 10 für eine Schwenkbiegemaschine für Metallbleche beschrieben. In 1 ist als zu verformender Körper (1) ein Metallblech zwischen einem ersten unbeweglichen Werkzeug (2) und einem das Blech fest klemmenden und während des Verformprozesses ebenfalls unbeweglichen Werkzeug (3) eingespannt. Ein bewegliches Werkzeug (4) wird in einer Kreisbewegung um eine Drehachse (5) geschwenkt. Für eine gewünschte Endposition des Körpers PEB von 90° wird in 2 das bewegliche Werkzeug von seiner Ausgangslage (4a) um den Winkel PET1 = 90° in die Endlage (4b) gefahren. Dann wird in 3 das bewegliche Werkzeug zurückgefahren in die Position (4c) mit dem Winkel PEM1, der an Hand des gemessenen Winkel-Drehmoment-Diagramms ermittelt wird. Die Bewegung kann auch um einen beliebigen Winkel über diese Position hinaus fortgesetzt werden, wenn es zur genaueren Ermittlung von PEM1 zweckdienlich ist, z.B. um die Messung nicht durch Beschleunigungen zu verfälschen oder um Zeitverzögerungen bei der Messung und Auswertung zu kompensieren. Dann wird in 4 das bewegliche Werkzeug wieder in positiver Richtung bis in Position (4d) mit dem Winkel PET2 gefahren, wobei gilt: PET2 = PET1 + (PET1 – PEM1) An advantageous realization is described according to claims 5 and 10 for a folding machine for metal sheets. In 1 is as a body to be deformed ( 1 ) a metal sheet between a first immovable tool ( 2 ) and the sheet firmly clamped and during the deformation process also immovable tool ( 3 ) clamped. A moving tool ( 4 ) is in a circular motion about a rotation axis ( 5 ) panned. For a desired end position of the body PEB of 90 ° is in 2 the moving tool from its starting position ( 4a ) by the angle PET1 = 90 ° into the end position ( 4b ) hazards. Then it will be in 3 the movable tool moved back to the position ( 4c ) with the angle PEM1, which is determined on the basis of the measured angle-torque diagram. The movement can also be continued at any angle beyond this position, if it is useful for more accurate determination of PEM1, eg to not distort the measurement by accelerations or to compensate for time delays in the measurement and evaluation. Then it will be in 4 the movable tool again in the positive direction to position ( 4d ) with the angle PET2, where: PET2 = PET1 + (PET1 - PEM1)

Dann wird in 5 das bewegliche Werkzeug zurückgefahren in die Position (4e) mit dem Winkel PEM2, die an Hand des gemessenen Winkel – Drehmoment-Diagramms ermittelt wird. Die Bewegung wird dann mit beliebiger Geschwindigkeit zurück in die Ausgangsstellung für den nächsten Produktionsschritt fortgesetzt.Then it will be in 5 the movable tool moved back to the position ( 4e ) with the angle PEM2, which is determined on the basis of the measured angle - torque diagram. The movement is then continued at any speed back to the starting position for the next production step.

Das ermittelte Winkel-Drehmoment-Diagramm ist schematisch in 6 dargestellt. Beginnend in der Ausgangsstellung PO mit Winkel 0 schwenkt das bewegliche Werkzeug in die Endstellung P2 mit Winkel PET1. In einer ersten Phase von PO bis P1 wird der Körper bis an seine Elastizitätsgrenze verformt; das Drehmoment nimmt dabei auf Grund des Hook'schen Gesetzes im Wesentlichen linear zu. Von P1 bis P2 wird der Körper dann plastisch verformt, wobei das Drehmoment auf Grund der Gewichtskraft, die auf das bewegliche Werkzeug und den bewegten Teil des Körpers wirkt, leicht zunimmt. Da zusätzlich Reibungskräfte zu überwinden sind, muss bereits in Position PO ein Drehmoment größer als 0 aufgewendet werden. Nach der Umkehr der Bewegung in Position P2 wirken die Reibungskräfte in die entgegengesetzte Richtung, weshalb das Drehmoment vom P2 auf P3 abfällt (Hysterese). Anschließend wirkt während der Bewegung von P3 nach P4 auf Grund des Hook'schen Gesetzes eine linear abnehmende Federkraft. Ab P4 ist dann der Körper in seiner durch die plastische Verformung erzielten dauerhaften Form, die Federkraft ist Null und es wirken nur noch die Gewichtskraft und die Reibungskräfte während der Bewegung in die Ausgangsstellung P5 (diese Bewegung ist nur zum besseren Verständnis des Winkel-Drehmoment-Verlaufs vollständig bis Winkel Null dargestellt; tatsächlich kann die Bewegung nach einer kurzen Strecke, in 7 mit P4–P6 bezeichnet, gestoppt werden). In dem Beispiel der 1 bis 5 entspricht der Ablauf bis Position P4 den Vorgängen von 1 bis 3. Die weiteren Vorgänge sind der Übersichtlichkeit wegen nicht in diesem Winkel-Drehmoment-Diagramm dargestellt, sondern im nächsten in 7.The determined angle-torque diagram is schematically in 6 shown. Starting in the initial position PO with angle 0, the movable tool pivots into the end position P2 with angle PET1. In a first phase from PO to P1, the body is deformed to its elastic limit; the torque increases substantially linearly due to Hook's law. From P1 to P2, the body is then plastically deformed, with the torque slightly increasing due to the weight acting on the moving tool and the moving part of the body. Since additional frictional forces have to be overcome, a torque greater than 0 must already be used in position PO. After reversing the movement in position P2, the frictional forces act in the opposite direction, causing the torque to drop from P2 to P3 (hysteresis). Subsequently, during the movement from P3 to P4, due to Hook's law, a linearly decreasing spring force acts. From P4, the body is then in its permanent shape achieved by the plastic deformation, the spring force is zero and only the weight force and the frictional forces act during the movement to the starting position P5 (this movement is only for a better understanding of the angular torque). Completely displayed to angle zero, in fact, the movement can be after a short distance, in 7 with P4-P6, to be stopped). In the example of 1 to 5 the sequence up to position P4 corresponds to the operations of 1 to 3 , The further operations are not shown in this angle-torque diagram for the sake of clarity, but in the next in 7 ,

Nachdem das bewegliche Werkzeug so weit über den Punkt P4 hinaus freigefahren ist, dass die Tangente der Kurve P4–P5 im Punkt P4 bestimmt werden kann, kann die Bewegung in Punkt P6 gestoppt werden. Anschließend wird in Gegenrichtung gefahren, wobei zuerst wieder eine Reibungshysterese zu überwinden ist (P6–P7). Dann ist auf dem Weg P7–P8 zusätzlich zur Reibung nur die Gewichtskraft auf das bewegliche Werkzeug zu überwinden. Ab P8 wirkt dann wieder die linear zunehmende Federkraft des Körpers, bis in P9 die Elastizitätsgrenze überschritten ist und der Körper von P9 bis P10 plastisch verformt wird. Die Bewegungsrichtung wird dann wieder umgekehrt. Von P10 bis P11 fällt das Drehmoment aufgrund der Reibungskräfte wieder ab, um dann von P11 bis P12 im elastischen Bereich wieder linear abzufallen, bis der Körper in seiner durch die plastische Verformung erzielten dauerhaften Form ist. Anschließend kann das bewegliche Werkzeug von P12 in seine Ausgangsstellung P5 fahren.After this the moving tool so far over The point P4 is cleared out, that the tangent of the curve P4-P5 can be determined at point P4, the movement in point P6 being stopped. Subsequently is driven in the opposite direction, first again a friction hysteresis to overcome is (P6-P7). Then on the way is P7-P8 additionally to overcome only the weight force on the moving tool for friction. From P8 then acts again the linearly increasing spring force of the body until exceeded the elastic limit in P9 is and the body from P9 to P10 is plastically deformed. The direction of movement then becomes again reversed. From P10 to P11, the torque drops due to the frictional forces again, then again from P11 to P12 in the elastic range linearly fall off until the body in his achieved by the plastic deformation permanent Shape is. Subsequently The moving tool can move from P12 to its starting position P5.

Zur Ermittlung des Rückfederwegs genügt es, die Winkelwerte in den Punkten P2 und P4 zu ermitteln und deren Differenz zu bilden. Die Genauigkeit kann noch gesteigert werden, indem der Winkelwert in P8 ermittelt und mit dem von P4 gemittelt wird.to Determination of the springback path is it enough, determine the angle values in points P2 and P4 and their To form difference. The accuracy can be increased even more by finding the angle value in P8 and averaging that of P4 becomes.

Der Winkelwert in P2 lässt sich sehr einfach ermitteln, da dies der Punkt ist, an dem das bewegliche Werkzeug gestoppt ist und umdreht.Of the Angle value in P2 leaves very easy to determine, since this is the point where the moving Tool is stopped and turned over.

Der Winkelwert in P4 lässt sich nach dem folgenden Verfahren ermitteln. Für das Material wird unabhängig von den Parametern des Verformprozesses eine Untergrenze RFWmin des Rückfederwegs ermittelt. Das kann einmalig durch den Hersteller der Maschine erfolgen. Dann wird ein erster Näherungswert der Geraden durch die Punkte P3 und P4 ermittelt (8), indem von allen Messpunkten in diesem Bereich diejenigen ausgewählt werden, die sicher Element dieser Geraden sind. Ein vorteilhaftes Verfahren, diese Messpunkte zu ermitteln, besteht darin, alle diejenigen mit einem Winkelwert im Intervall [W1, W2] zu verwenden, wobei W1 = W(P3) – RFWmin W2 = W(P3) – RFWmin/10ist. W(P3) ist der Winkelwert in P3. Dadurch werden alle Punkte ausgeschlossen, die in den Bereichen P2–P3 und P4–P5 liegen. Der Faktor 1/10 gibt nur die Größenordnung an, der genaue Wert ist unkritisch. Dann wird eine Gerade ermittelt, die im Rahmen der Messgenauigkeit eine gute Annäherung für die ausgewählten Messpunkte ist. Dazu kann vorteilhaft z.B. die Methode der geringsten Abstandsquadratsumme verwendet werden.The angle value in P4 can be determined by the following procedure. Regardless of the parameters of the deformation process, a lower limit RFWmin of the return spring travel is determined for the material. This can be done once by the manufacturer of the machine. Then, a first approximate value of the straight line is determined by the points P3 and P4 ( 8th ) by selecting from all the measuring points in this area those that are safe element of this line. An advantageous method for determining these measurement points is to use all those with an angle value in the interval [W1, W2], where W1 = W (P3) - RFWmin W2 = W (P3) - RFWmin / 10 is. W (P3) is the angle value in P3. This excludes all points that lie in the areas P2-P3 and P4-P5. The factor 1/10 indicates only the order of magnitude, the exact value is not critical. Then a straight line is determined, which within the scope of the measuring accuracy is a good approximation for the selected measuring points. For this purpose, for example, the least squares method can be used.

Die Gerade ist in 9 als durchgezogene Linie dargestellt. Zur Erhöhung der Genauigkeit wird dann ein Toleranzbereich (gestrichelte Geraden parallel zur ermittelten Geraden) festgelegt. Dazu kann ein fester Abstand verwendet werden, oder ein Abstand, der aus den Abständen der Messpunkte von der Geraden ermittelt wird (z.B. ein Vielfaches der Standardabweichung). Anschließend werden alle Messpunkte, die in diesem Toleranzbereich liegen, betrachtet. Das kleinste Winkel-Intervall, das diese Messpunkte enthält, wird ermittelt und dann an beiden Enden verkleinert (z.B. um einen konstanten Wert oder um ein Vielfaches der Winkelverschiebung des Toleranzbereichs). Alle Messpunkte in diesem verkleinerten Intervall werden dann verwendet, um eine Gerade zu ermitteln, die diese Messpunkte am besten annähert. Dazu kann vorteilhaft z.B. die Methode der geringsten Abstandsquadratsumme verwendet werden. Diese Gerade wird als beste Näherung für die Gerade (P3–P4) verwendet.The straight line is in 9 as solid Line shown. To increase the accuracy, a tolerance range (dashed lines parallel to the determined straight line) is then defined. For this, a fixed distance can be used or a distance, which is determined from the distances of the measuring points from the straight line (eg a multiple of the standard deviation). Subsequently, all measuring points that lie within this tolerance range are considered. The smallest angle interval containing these measuring points is determined and then reduced at both ends (eg by a constant value or by a multiple of the angular shift of the tolerance range). All measurement points in this reduced interval are then used to find a line that best approximates these measurement points. For this purpose, for example, the least squares method can be used. This straight line is used as best approximation for the straight line (P3-P4).

Die Gerade (P4–P6) wird analog ermittelt. Dann wird der Schnittpunkt der beiden Geraden bestimmt, der dann die beste Näherung für den gesuchten Punkt P4 ist.The Straight (P4-P6) is determined analogously. Then the intersection of the two straight lines determined, then the best approximation for the searched point P4 is.

Zur Ermittlung des Punkts P8 wird das beschriebene Verfahren auf die Messpunkte zwischen P7 und P8 sowie P8 und P9 angewendet. Der Schnittpunkt der ermittelten Geraden (P7–P8) und (P8–P9) ist die beste Näherung für P8.to Determining the point P8, the described method is applied to the Measurement points applied between P7 and P8 as well as P8 and P9. The point of intersection the determined straight line (P7-P8) and (P8-P9) is the best approximation for P8.

Um diejenigen Drehmomentanteile zu eliminieren, die nicht von der vom Körper auf das bewegliche Werkzeug ausgeübten Kraft herrühren, sondern z.B. von der Gewichtskraft des Werkzeugs und seiner Halterung, von Reibungskräften oder von Beschleunigungskräften, kann gemäß Anspruch 6 ein Winkel-Drehmoment-Diagramm ohne zu verformenden Körper aufgenommen und abgespeichert werden. Diese Werte können dann in späteren Verformungsvorgängen von den gemessenen Werten subtrahiert werden, so dass im Wesentlichen nur die vom Körper auf das bewegliche Werkzeug ausgeübten Kräfte ausgewertet werden. Diese können mit Geraden genauer angenähert werden als die gemessenen Werte.Around to eliminate those torque components that are not of the body force applied to the movable tool, but e.g. from the weight of the tool and its holder, from frictional forces or of acceleration forces, can according to claim 6 is an angle-torque diagram without deforming body be recorded and stored. These values can then in later forming processes be subtracted from the measured values, so that essentially just the body evaluated forces exerted on the moving tool. These can closer to straight lines be as the measured values.

In der Beschreibung und in den Patentansprüchen wird dort, wo bei einem geradlinig bewegten Werkzeug die Kraft zusammen mit dem Weg gemessen wird, auch von Drehmoment und Winkel gesprochen. Diese Begriffe sind dort sinngemäß anzuwenden.In the description and the claims will be where in a linearly moving tool measured the force along with the path is also spoken of torque and angle. These terms are to be applied accordingly.

Der Antrieb des beweglichen Werkzeugs erfolgt nach dem Stand der Technik mit Elektromotoren mit Positions- und Geschwindigkeitsregelung wie z.B. Servomotoren. Bei solchen Antrieben ist die aktuelle Position dem Steuerungssys tem jederzeit bekannt. Um den Verlauf des Winkel-Drehmoment-Diagramms zu ermitteln, muss nur noch das Drehmoment in genügend kurzen Zeitabständen gemessen und zusammen mit den Winkelwerten in einem Speicher abgelegt werden.Of the Driving the movable tool is done according to the prior art with electric motors with position and speed control, e.g. Servomotors. In such drives, the current position is the Control system known at any time. To the course of the angle-torque diagram To determine, only has the torque in short enough intervals measured and stored together with the angle values in a memory become.

Das Drehmoment kann gemäß Anspruch 7 im einfachsten Fall durch Messung der Stromstärke des Antriebsmotors gemessen werden, die häufig zum Drehmoment proportional ist. Da viele Antriebssysteme die Stromstärke bereits zur Verfügung stellen, ist dies eine sehr kostengünstige Lösung, bei der auch keine zusätzlichen Elemente in die Maschine eingebaut werden müssen.The Torque can according to claim 7 measured in the simplest case by measuring the current of the drive motor which are often used to Torque is proportional. Since many drive systems already have the amperage to disposal This is a very cost effective solution, with no additional Elements must be installed in the machine.

Um das Drehmoment mit höherer Genauigkeit zu messen, können gemäß Anspruch 8 Drehmomentsensoren in den Antriebsstrang eingebaut werden. Wenn das bewegte Werkzeug von mehr als einem Motor angetrieben wird, kann die Drehmomentmessung an beiden Antriebssträngen gemessen und gemittelt werden.Around the torque with higher Can measure accuracy according to claim 8 torque sensors are installed in the drive train. If the moving tool is powered by more than one motor, The torque measurement on both drive trains can be measured and averaged become.

Wenn das bewegte Werkzeug nicht rotiert, sondern geradlinig bewegt wird wie z.B. bei Pressen, kann gemäß Anspruch 9 die auf das Werkzeug wirkende Kraft mit geeigneten Sensoren gemessen werden. Vorteilhaft können dazu Messsysteme mit Dehnungsmessstreifen (DMS) verwendet werden. Alternativ kann, wenn die geradlinige Bewegung von einem rotierenden Antrieb angetrieben wird, auch das Drehmoment durch Drehmomentsensoren oder durch Messung der Stromstärke ermittelt werden.If the moving tool is not rotated but moved in a straight line such as. in pressing, can according to claim 9 the force acting on the tool measured with suitable sensors become. Can be advantageous For this purpose, measuring systems with strain gages (DMS) are used. Alternatively, if the rectilinear motion of a rotating Drive is driven, including torque through torque sensors or by measuring the current be determined.

Gemäß Anspruch 4 können die ermittelten Rückfederwege zusammen mit den Parametern von Material und Maschine in eine Erfahrungsdatenbank eingespeichert werden, mit der für zukünftige Verformungsvorgänge der Rückfederweg abgeschätzt werden kann. Liegen solche Erfahrungswerte für die Parameter des aktuellen Verformungsvorgangs bereits vor, kann die beschriebene Prozedur zur Ermittlung des Rückfederwegs ganz oder teilweise entfallen. Es kann dann gemäß Anspruch 3 noch P4 ermittelt werden und nur bei einer zu großen Abweichung von der gewünschten Endform kann ein korrigierender Verformungsvorgang durchgeführt oder der Körper als Ausschuss gekennzeichnet werden.According to claim 4 can the determined spring return paths stored together with the parameters of material and machine in an experience database be, with the for future deformation processes the springback path estimated can be. Are such empirical values for the parameters of the current Deformation process before, the procedure described to determine the springback path completely or partially omitted. It can then according to claim 3 nor P4 determined and only one too big Deviation from the desired Endform can be performed or a corrective deformation process the body be marked as scrap.

Claims (11)

Verfahren zur Messung des Rückfederwegs bei Verformprozessen von Körpern, • bei denen ein bewegliches Werkzeug auf den Körper eine Kraft oder ein Drehmoment ausübt, • das den Körper in einer ersten Phase überwiegend elastisch und in einer zweiten Phase überwiegend plastisch verformt, • das dann zurück bewegt wird, wobei der Körper den elastischen Anteil der Verformung abbaut und seine stabile Endlage einnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass • während der Rückfahrt und/oder während einer anschließenden Vorwärtsbewegung die Kraft oder das Drehmoment, die vom Körper auf das bewegliche Werkzeug ausgeübt wird, zusammen mit den Positionswerten direkt oder indirekt gemessen wird, • dass je eine Kurve durch die in Frage kommenden Messpunkte der elastischen Verformungsphasen unter Postulation des Federgesetzes ermittelt wird, • dass je eine Kurve durch die in Frage kommenden Messpunkte in den Phasen, in denen das bewegliche Werkzeug den Körper nicht berührt, ermittelt wird, • dass die Schnittpunkte der Kurven ermittelt werden, um die Position genau zu bestimmen, an der der Körper seine stabile Endlage einnimmt.Method for measuring the springback path during deformation processes of bodies, in which a movable tool exerts a force or a torque on the body, which predominantly elastically deforms the body in a first phase and predominantly plastically in a second phase, which then moves back is, wherein the body degrades the elastic portion of the deformation and assumes its stable end position, characterized in that • during the return journey and / or during a subsequent forward movement, the force or torque exerted by the body on the movable tool is measured, directly or indirectly, together with the position values; the following test points of the elastic deformation phases under postulation of the spring law are determined: • that a curve is determined by the relevant measuring points in the phases in which the movable tool does not touch the body, • that the intersection points of the curves are determined To determine the exact position at which the body assumes its stable end position. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Form der Kurven Geraden verwendet werden.Method according to claim 1, characterized in that that straight lines are used as the shape of the curves. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stabile Endlage nur durch die während der Rückfahrt gemessenen Werte ermittelt wird und eine erneute Vorwärtsbewegung nur durchgeführt wird, wenn die ermittelte stabile Endlage vom gewünschten Wert zu weit abweicht.Method according to one of claims 1 to 2, characterized that the stable end position is determined only by the values measured during the return journey will and a renewed forward movement only performed If the determined stable end position of the desired Value deviates too far. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Werte des Rückfederwegs verwendet werden, um mit Hilfe einer Erfahrungsdatenbank die notwendigen Korrekturen für später durchgeführte Verformungsvorgänge zu ermitteln.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the determined values of the springback path be used to help with the help of an experience database Corrections for later conducted Deformations too determine. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verformenden Körper Metallbleche sind.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the body to be deformed Metal sheets are. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Auswertung des Winkel-Drehmoment-Diagramms die Differenz der Drehmomentwerte mit vorher ohne zu verformenden Körper ermittelten Drehmomentwerten verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized that for the evaluation of the angle-torque diagram the difference of Torque values with previously determined without deforming body Torque values is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Kraft oder des Drehmoments, das der Körper auf das bewegliche Werkzeug ausübt, die Stromstärke in einem oder mehreren Antriebsmotoren gemessen wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized that for measuring the force or torque that the body is on the moving tool, the current strength measured in one or more drive motors. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Kraft oder des Drehmoments, das der Körper auf das bewegliche Werkzeug ausübt, das Drehmoment mit einem Drehmomentsensor in einem oder mehreren Antriebssträngen gemessen wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized that for measuring the force or torque that the body is on the moving tool, the torque measured with a torque sensor in one or more drive trains becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Kraft oder des Drehmoments, das der Körper auf das bewegliche Werkzeug ausübt, die elastische Verformung des beweglichen Werkzeugs oder dessen Halterung mit Hilfe von Dehnungsmessstreifen an einer oder mehreren Stellen gemessen wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized that for measuring the force or torque that the body is on the moving tool, the elastic deformation of the movable tool or its Bracket with the help of strain gauges on one or more Places is measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsvorgang in einer Schwenkbiegemaschine durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that the deformation process is performed in a folding machine. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsvorgang in einer Biegepresse durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that the deformation process is carried out in a bending press.
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