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 PDFInfo
- Publication number
- DE102006034706A1 DE102006034706A1 DE200610034706 DE102006034706A DE102006034706A1 DE 102006034706 A1 DE102006034706 A1 DE 102006034706A1 DE 200610034706 DE200610034706 DE 200610034706 DE 102006034706 A DE102006034706 A DE 102006034706A DE 102006034706 A1 DE102006034706 A1 DE 102006034706A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- torque
- measuring
- determined
- force
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C51/00—Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
- B21D7/14—Bending rods, profiles, or tubes combined with measuring of bends or lengths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
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
Dann
wird in
Das
ermittelte Winkel-Drehmoment-Diagramm ist schematisch in
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 (
Die
Gerade ist in
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)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200610034706 DE102006034706A1 (en) | 2006-07-27 | 2006-07-27 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200610034706 DE102006034706A1 (en) | 2006-07-27 | 2006-07-27 | 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 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006034706A1 true DE102006034706A1 (en) | 2008-01-31 |
Family
ID=38859327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200610034706 Withdrawn DE102006034706A1 (en) | 2006-07-27 | 2006-07-27 | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102006034706A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011006101A1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-09-27 | Wafios Ag | Method for producing a bent part and bending machine for carrying out the method |
-
2006
- 2006-07-27 DE DE200610034706 patent/DE102006034706A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011006101A1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-09-27 | Wafios Ag | Method for producing a bent part and bending machine for carrying out the method |
DE102011006101B4 (en) * | 2011-03-25 | 2015-12-24 | Wafios Ag | Method for producing a bent part and bending machine for carrying out the method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1414610B1 (en) | Resistance welding device and control method | |
WO2013188896A1 (en) | Bending press having an angle-measuring device and method for determining the bending angle | |
AT511107B1 (en) | BENDING PUSH BUTTON WITH PROCESSING DEVICE AND METHOD FOR OPERATING A BENDING PEG WITH BUTTONING DEVICE | |
DE102005004236A1 (en) | Plastic deformation tool for spinning metal shape of non-circular cross-section uses tool wheel at 45 degrees to axis of rotation of workpiece and mold and incorporates crossed linear motors | |
DE60204568T2 (en) | METHOD FOR ADJUSTING THE PATH OF A BENDING PRESSURE | |
DE3902149A1 (en) | Sheet metal working machine, especially sheet metal bending machine with a sheet metal clamping manipulator and a sheet metal position detection device | |
DE2044199A1 (en) | Programme controlled sheet metal bending - using open tooling | |
EP0399296B1 (en) | Automatic adjusting of a universal mill stand after its resetting for new structural shapes | |
DE102011006101B4 (en) | Method for producing a bent part and bending machine for carrying out the method | |
EP3641979B1 (en) | Method and device for measuring an electrode clamping force of an electrode holder | |
DE102005051533B4 (en) | Method for improving the positioning accuracy of a manipulator with respect to a serial workpiece | |
AT505743A1 (en) | METHOD FOR DETERMINING AN ADJUSTMENT PARAMETER VALUE OF A BENDING PRESSURE | |
DE102019103073A1 (en) | Joining device with a frame and method for its alignment | |
EP3566788B1 (en) | Installation and method for separating flexible rolled strip material | |
DE102006034706A1 (en) | 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 | |
EP3191236B1 (en) | Press brake and a method for bending a workpiece with the bending press | |
DE10006512C2 (en) | Device for a press brake for measuring the bending angle on the workpiece | |
EP0384477B1 (en) | Method and machine for bending tubes | |
DE4228566B4 (en) | Method for bending deformable bodies | |
EP1912750A1 (en) | Forming tool and method for positioning the forming tool | |
DE102020208567A1 (en) | Calibration of a reference body for determining the guidance error of a machine axis | |
DE19602712A1 (en) | Determining experimental or trial data for quality prognosis of tool post or tool box construction | |
DE112011100452T5 (en) | Method and system for bending by means of bending press | |
DE102021208675A1 (en) | roll forming process | |
AT521529B1 (en) | Bending device and method for determining at least one material parameter or processing parameter for a workpiece processing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |