AT404100B - METHOD FOR BENT BENDING DEFORMABLE LONG WORKPIECES - Google Patents
METHOD FOR BENT BENDING DEFORMABLE LONG WORKPIECES Download PDFInfo
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Description
AT 404 100 BAT 404 100 B
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zum automatischen Biegen von verschiedenen Werkstücken, wie etwa von metallischen Stangen oder Plättchen, um eine präzise bleibende Verformung dieser Werkstücke unabhängig von einer bestimmten Mikrostruktur, von der molekularen Zusammensetzung und/oder von Dimensions-Abweichungen von für diese Werkstücke vorherbestimmten Nominalwerten 5 zu erreichen.The invention relates generally to a method for automatically bending various workpieces, such as metallic rods or platelets, to give them a precise, permanent deformation regardless of a particular microstructure, molecular composition and / or dimensional deviations for them Workpieces to achieve predetermined nominal values 5.
Mehr im einzelnen betrifft die Erfindung ein Verfahren zum bleibenden Biegen von verformbaren länglichen Werkstücken, um in diesen Werkstücken zwei Schenkel zu bilden, deren Flächen zueinander unter einem Winkel angeordnet und um eine Biegekante gebogen sind, die zumindest im wesentlichen quer zur Längsachse des Werkstückes verläuft. io Das automatische Biegen von Werkstücken, die im wesentlichen die Form von länglichen Stangen, Plättchen oder Blättern aufweisen, wird üblicherweise durch einen Arbeitsvorgang erzielt, bei dem das Werkstück, das z.B. mit einem Schenkel festgehalten ist, mit seinem anderen, freien Schenkel nur einem einzigen Biegevorgang in Richtung der gewünschten bleibenden Verformung unterworfen wird, wobei diese Biegung ausgeführt wird, indem auf den freien Schenkel des Werkstücks eine Kraft ausgeübt wird. Diese is Biegung wird so berechnet, daß ein gewisser Grad an plastischer Verformung des Werkstücks garantiert ist, basierend auf den Nominalwerten der molekularen und physikalischen Zusammensetzungen und Abmessungen der zu biegenden Werkstücke, wobei die Werte, die vom Biegen einer Mehrzahl von Werkstücken mit den gleichen konstruktiven und betrieblichen Kennwerten genommen werden, berücksichtigt werden.More particularly, the invention relates to a method for permanently bending deformable elongate workpieces to form in these workpieces two legs, the surfaces of which are arranged at an angle to one another and bent around a bending edge which is at least substantially transverse to the longitudinal axis of the workpiece. io The automatic bending of workpieces, which are essentially in the form of elongated rods, plates or sheets, is usually achieved by a work process in which the workpiece, e.g. is held with one leg, with its other, free leg is subjected to only a single bending process in the direction of the desired permanent deformation, this bending being carried out by exerting a force on the free leg of the workpiece. This bend is calculated so that a certain degree of plastic deformation of the workpiece is guaranteed, based on the nominal values of the molecular and physical compositions and dimensions of the workpieces to be bent, the values being that of bending a plurality of workpieces with the same constructive and operational parameters are taken into account.
Bei einigen Anwendungen sind die bekannten automatischen Biegesysteme, bei denen der freie 20 Schenkel der Werkstücke einer einzigen Biegung in einer bestimmten Richtung unterworfen wird, ausreichend, um im Werkstück eine Verformung innerhalb jener Präzisionsstandards, die für die gewünschte Anwendung des Werkstückes erforderlich sind, zu erzeugen.In some applications, the known automatic bending systems, in which the free leg of the workpieces is subjected to a single bend in a particular direction, are sufficient to produce a deformation in the workpiece within those precision standards that are required for the desired application of the workpiece .
Nichtsdestoweniger berücksichtigen diese bekannten automatischen Biegeverfahren in jenen Fällen, in denen es wesentlich ist, eine plastische Verformung innerhalb sehr enger Präzisionsgrenzen zu erzielen, die 25 Abweichungen, die normalerweise in der Abmessung, der Mikrostruktur und der molekularen Zusammensetzung dieser Werkstücke auftreten, nicht als relevante Parameter. Dieses Problem könnte durch eine Reihe von Biegevorgängen gelöst werden, die in kumulativer Form in bezug auf jedes zu biegende Werkstück ausgeführt wird, bis das gewünschte präzise Endresultat erhalten wird. Es ist jedoch im Sinne einer industriellen Produktion, wie beispielsweise bei der Herstellung von Reed-Ventilen für hermetische Verdich-30 ter, die in kleinen Kühlsystemen verwendet werden, unmöglich, ein präzises Biegen jedes Reed-Ventils durch eine praktisch manuelle Steuerung der aufeinanderfolgenden Verformungsschritte, die bei jedem Reed-Ventil angewendet werden, zu erreichen.Nonetheless, in those cases where it is essential to achieve plastic deformation within very narrow precision limits, these known automatic bending methods do not take into account the 25 deviations that normally occur in the dimensions, microstructure and molecular composition of these workpieces as relevant parameters . This problem could be solved by a series of bending operations which are carried out in a cumulative form with respect to each workpiece to be bent until the desired precise end result is obtained. However, in the sense of industrial production, such as in the manufacture of reed valves for hermetic compressors used in small cooling systems, it is impossible to precisely bend each reed valve by practically manually controlling the successive deformation steps, which are used with every reed valve.
Bei bekannten automatischen Biegesystemen wird die Biegung, der der freie Schenkel des Werkstücks unterworfen wird, um eine gewünschte plastische Endverformung zu erreichen, berechnet, indem nur ein 35 Werkstück mit Nominal-Kennwerten für eine Vielzahl von zu biegenden Werkstücken in Betracht gezogen wird. Mit Ausnahme seltener Fälle sieht die Realität jedoch so aus, daß die einzelnen Werkstücke aus einer Gruppe von "gleichen" Werkstücken bestimmte Dimensions- und Mikrostruktur-Abweichungen in bezug aufeinander aufweisen. Es ist demgemäß unmöglich, eine konsistente automatische plastische Verformung für alle Werkstücke zu erreichen, ohne von strengen Präzisionsgrenzen abzuweichen, die vorher für diese 40 Werkstücke bestimmt wurden, und wie sie etwa bei den Reed-Ventilen der genannten hermetischen Verdichter gegeben sind.In known automatic bending systems, the bend to which the free leg of the workpiece is subjected in order to achieve a desired final plastic deformation is calculated by taking into account only a 35 workpiece with nominal characteristic values for a large number of workpieces to be bent. With the exception of rare cases, however, the reality is that the individual workpieces from a group of " same " Workpieces have certain dimensional and microstructure deviations in relation to one another. It is therefore impossible to achieve a consistent automatic plastic deformation for all workpieces without deviating from the strict precision limits that were previously determined for these 40 workpieces, such as those that exist with the reed valves of the hermetic compressors mentioned.
Aus der EP 401 819 A2 ist ein Verfahren zum Biegen von Rohren bekannt, welches auf einem mehr oder weniger gleichen elastischen Verhaften der einzelnen Rohrwerkstücke fußt. Dabei wird ein die Rückfederung der Werkstücke berücksichtigender Biegewinkel für ein vorgegebenes gewünschtes Biegere-45 sultat bestimmt, um so bei der nachfolgenden Serie von Werkstücken in einem einzigen Biegevorgang den angestrebten Sollwinkel (nach Rückfederung) zu erhalten. Dies kann bei Materialien erfolgen, bei denen die elastische Rückfederung entsprechend stabil und homogen ist. Wenn die elastische Rückfederung häufig variiert, soll der Überbiegewinkel so oft wie erforderlich neu bestimmt werden, um den Biegewinkel neu festzulegen. Dabei kann jedoch nicht verhindert werden, daß Werkstücke in relativ hohen Stückzahlen als so Ausschuß auszuscheiden sind.From EP 401 819 A2 a method for bending pipes is known, which is based on a more or less the same elastic adhesion of the individual pipe workpieces. A bending angle that takes into account the springback of the workpieces is determined for a given desired bending result, in order to obtain the desired target angle (after springback) in the subsequent series of workpieces in a single bending process. This can be done with materials in which the elastic springback is correspondingly stable and homogeneous. If the elastic springback varies frequently, the overbend angle should be redetermined as often as necessary to redefine the bend angle. However, it cannot be prevented that workpieces in relatively large numbers are to be rejected as such a committee.
Des weiteren ist es an sich aus der DE 37 39 173 A1 bekannt, nach einem ersten Biegen eines Werkstückes die Abweichung des Istwinkels des gebogenen Schenkels vom Sollwinkel zu messen, worauf in einem zweiten Biegevorgang durch ein Überbiegen eine Übereinstimmung zwischen Soll- und Istwinkel hergestellt werden soll. 55 Es ist demgemäß ein allgemeines Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum automatischen und dauerhaften Biegen von verformbaren länglichen Werkstücken in automatischen Hochgeschwindigkeitsvorgängen zu schaffen, wobei ein hoher Präzisionsgrad sichergestellt wird, und zwar ungeachtet der Abweichungen, die in der nominalen Mikrostruktur, der molekularen Zusammensetzung und den Abmessungen der Werkstücke in 2Furthermore, it is known per se from DE 37 39 173 A1 to measure the deviation of the actual angle of the bent leg from the desired angle after a first bending of a workpiece, whereupon in a second bending process a match between the desired and actual angles is produced by overbending should. Accordingly, it is a general object of the invention to provide a method for automatically and permanently bending deformable elongate workpieces in high-speed automatic processes, while ensuring a high degree of precision, regardless of the variations in nominal microstructure, molecular composition and the dimensions of the workpieces in 2
AT 404 100 B bezug auf einen gewünschten Nominalwert auftreten können. Auch wird angestrebt, das Ausmaß der Biegung der Werkstücke als Funktion gewisser Dimensionsparameter bestimmen zu können, die außerhalb der Werkstücke liegen, und die auch variabel sind und zu Jedem Werkstück in Relation stehen, sodaß die plastische Verformung eines bestimmten Werkstücks als Funktion eines solchen Oimensionsparameters 5 erreicht werden kann. Unter diesen Umständen wird das Verfahren auf Fälle angewendet, bei denen das zu biegende Werkstück mit einem Abschnitt von variabler Abmessung zusammengefügt wird, der zu einem anderen Werkstück gehört, wobei die Auswahl- und Gruppierungsvorgänge für die Paare von in bezug auf die Abmessung kompatiblen Stücken vermieden werden.AT 404 100 B can occur in relation to a desired nominal value. The aim is also to be able to determine the extent of the bending of the workpieces as a function of certain dimension parameters which lie outside the workpieces and which are also variable and are related to each workpiece, so that the plastic deformation of a specific workpiece as a function of such an dimension parameter 5 can be reached. Under these circumstances, the method is applied to cases where the workpiece to be bent is assembled with a variable-dimension portion belonging to another workpiece, avoiding the selection and grouping operations for the pairs of dimensionally compatible pieces will.
Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß io a) vorab experimentell die Beziehung zwischen verschiedenen Winkeln der um die Biegekante erfolgenden Biegung, der einer der Schenkel der Werkstücke unterworfen wird, die die gleiche Form haben, und der sich ergebenden plastischen Deformation festgelegt und die Gleichung einer Standardkurve "Biege-winkel / plastische Verformung” für die Form der zu biegenden Werkstücke bestimmt wird; b) der den anderen Schenkel bildende Abschnitt jedes Werkstückes, von der Biegekante an, an einer 75 ‘ Befestigungsvorrichtung befestigt wird; c) die ursprüngliche Position zumindest eines Punktes des freien Werkstückschenkels in bezug auf einen festen Bezugspunkt gemessen und diese Anfangsposition registriert wird; d) der freie Werkstückschenkel, der gebogen werden soll, einer ersten Biegung um die Biegekante und in Richtung der gewünschten plastischen Verformung um einen Winkel entsprechend der Erzielung einer 20 Verformung, die in einem der Intervalle zwischen 60% und 90% bzw. zwischen 110% und 120% der gewünschten plastischen Verformung liegt, unterworfen wird, wobei die zuvor bestimmte Standardkur-ven-Gleichung berücksichtigt wird; e) die neue Winkellagen-Position des Punktes des freien Werkstückschenkels gemessen und mit der vorhergehenden Position verglichen wird, um den Grad der plastischen Verformung zu definieren, die mit 25 der vorhergehenden Biegung, der der freie Werkstückschenkel unterworfen wurde, erhalten wurde; f) basierend auf diesem Grad der plastischen Verformung eine neue Gleichung für die Kurve "Biegewinkel / plastische Verformung” bestimmt wird, die charakteristisch für dieses Werkstück in der entsprechenden Biegephase ist, und mathematisch, als Funktion der neuen spezifischen Kurve, ein zusätzlicher Biegewinkel definiert wird, um dem der freie Werkstückschenkel zu biegen ist, um eine gewünschte 30 plastische Verformung zu erzielen; g) der freie Werkstück-Schenkel wie an sich bekannt einer weiteren Biegung um dieselbe Biegekante, um einen Winkel, der diesem zusätzlichen Biegewinkel entspricht, unterworfen wird; h) wobei das zu biegende Werkstück zumindest einer Folge der Schritte "e", "f" und "g" unterworfen wird, um die gewünschte plastische Endverformung zu erreichen; und 35 i) das Werkstück, das die gewünschte plastische Endverformung aufweist, aus der Befestigungsvorrichtung entfernt wird.The inventive method of the type mentioned is characterized in that io a) experimentally the relationship between different angles of the bending taking place around the bending edge, which is subjected to one of the legs of the workpieces, which have the same shape, and the resulting plastic deformation is determined and the equation of a standard curve “bending angle / plastic deformation” is determined for the shape of the workpieces to be bent; b) the section of each workpiece forming the other leg is fastened to a 75 ′ fastening device from the bending edge; c) the original position of at least one point of the free workpiece leg is measured with respect to a fixed reference point and this starting position is registered; d) the free workpiece leg that is to be bent, a first bend around the bending edge and in the direction of the desired plastic deformation by an angle corresponding to the achievement of a deformation that occurs in one of the intervals between 60% and 90% or between 110% and 120% of the desired plastic deformation is subjected, taking into account the previously determined standard curve equation; e) measuring the new angular position of the point of the free workpiece leg and comparing it with the previous position to define the degree of plastic deformation obtained with the previous bend to which the free workpiece leg was subjected; f) based on this degree of plastic deformation, a new equation for the curve “bending angle / plastic deformation” is determined, which is characteristic of this workpiece in the corresponding bending phase, and mathematically, as a function of the new specific curve, an additional bending angle is defined around which the free workpiece leg is to be bent in order to achieve a desired plastic deformation; g) the free workpiece leg, as is known per se, is subjected to a further bend around the same bend edge by an angle which corresponds to this additional bend angle; h) wherein the workpiece to be bent is followed by at least one sequence of the steps " e ", " f " and " g " is subjected to achieve the desired final plastic deformation; and 35 i) removing the workpiece having the desired final plastic deformation from the fastener.
Bei der vorstehenden Vorgangsweise wird nur eine zweite plastische Verformung angewandt, um das Biegen des Werkstücks innerhalb der engen Toleranzen, die für die in Betracht gezogene Anwendung erforderlich sind, zu erreichen. Unter Umständen können jedoch die Schritte "e", ”f" und "g" der Reihe 40 nach wiederholt werden, bis die plastische Verformung mit der gewünschten Präzision erreicht ist. Das vorliegende Biegeverfahren gestattet weiters die automatische Festlegung des Grades der plastischen Verformung, der das Werkstück unterworfen wird, als Funktion von variablen Abmessungsparametern anderer Elemente, an die sich das Werkstück betriebsmäßig anpassen muß. Weiters können auch teilweise Umkehr- Biegetechniken angewandt werden (nach den anfänglichen Biegeschritten), um gewünschtenfalls 45 einen Restspannungs-Entspannungs-Effekt im gebogenen Werkstück zu erzielen und so die hohe Präzision zu erhalten.In the above procedure, only a second plastic deformation is used to achieve the bending of the workpiece within the narrow tolerances required for the application under consideration. However, the steps " e ", ”f " and " g " can be repeated in order 40 until the plastic deformation is achieved with the desired precision. The present bending method also allows the degree of plastic deformation to which the workpiece is subjected to be automatically determined as a function of variable dimensional parameters of other elements to which the workpiece must adapt operationally. In addition, partial reverse bending techniques can also be used (after the initial bending stages) in order, if desired, to achieve a residual stress relaxation effect in the bent workpiece and thus maintain the high precision.
Zur Erzielung der gewünschten hohen Präzision hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn zumindest eine zusätzliche Biegung in Richtung der gewünschten plastischen Endverformung durchgeführt wird, wobei diese Biegung eine entsprechende plastische Verformung bewirkt, die der gewünschten so Endverformung am nächsten kommt. Dabei ist es weiters günstig, wenn eine Vielzahl zusätzlicher Biegungen in Richtung der gewünschten plastischen Endverformung vorgesehen wird, wobei diese Biegungen die entsprechenden plastischen Verformungen verursachen, die der gewünschten Endverformung fortschreitend am nächsten kommen. Hierbei ist es für einen effizienten Verfahrensablauf auch von Vorteil, wenn die zusätzlichen Biegungen sequentiell sind, und/oder wenn die zusätzlichen Biegungen alle dieselbe 55 Richtung haben; insbesondere können die zusätzlichen Biegungen alle dieselbe Richtung der gewünschten plastischen Endverformung haben.In order to achieve the desired high precision, it has also proven to be advantageous if at least one additional bend is carried out in the direction of the desired final plastic deformation, this bend causing a corresponding plastic deformation that comes as close as possible to the desired final deformation. It is furthermore advantageous if a large number of additional bends are provided in the direction of the desired final plastic deformation, these bends causing the corresponding plastic deformations which progressively come closest to the desired final deformation. It is also advantageous for an efficient process sequence if the additional bends are sequential and / or if the additional bends all have the same direction; in particular, the additional bends can all have the same direction of the desired final plastic deformation.
Andererseits hat es sich zur Herstellung von Restspannungsfreien gebogenen Werkstücken auch als günstig erwiesen, wenn zumindest die letzte Biegung in entgegengesetzter Richtung in bezug auf die 3On the other hand, it has also proven to be advantageous for the production of bent workpieces free of residual stress if at least the last bend in the opposite direction with respect to FIG. 3
AT 404 100 B vorangehende Biegung durchgeführt wird, bzw. wenn zumindest die letzte Biegung in entgegengesetzter Richtung in bezug auf die erste Biegung durchgeführt wird.AT 404 100 B previous bend is carried out, or if at least the last bend is carried out in the opposite direction with respect to the first bend.
Auch ist es von Vorteil, wenn zumindest eine Biegung in Richtung der plastischen Endverformung sequentiell zumindest einer Einsteil-Biegung in entgegengesetzter Richtung entspricht, bzw. wenn zumindest eine Biegung in entgegengesetzter Richtung in bezug auf die gewünschte plastische Endverformung durchgeführt wird.It is also advantageous if at least one bend in the direction of the plastic final deformation corresponds sequentially to at least one one-piece bend in the opposite direction, or if at least one bend is carried out in the opposite direction with respect to the desired plastic final deformation.
Schließlich ist es auch vorteilhaft, wenn vor dem Entfernen des Werkstücks die neue Winkellagen-Position des Punktes des freien Schenkels des Werkstücks gemessen und mit jener Position verglichen wird, die dieser Punkt im gewünschten plastischen Deformationszustand haben soll, um die Stückakzeptanz zu bestimmen.Finally, it is also advantageous if, before removing the workpiece, the new angular position of the point of the free leg of the workpiece is measured and compared with the position that this point should have in the desired plastic deformation state in order to determine the acceptance of the piece.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschema einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2 eine nominale Standardkurve "Biegewinkel / plastische Verformung" eines der Biegung unterworfenen Schenkels einer bestimmten Mehrzahl von Werkstücken in Form von metallischen Plättchen, die bei der Herstellung von Reed-Ventilen für kleine hermetische Verdichter verwendet werden, wobei der feste Bezugspunkt für die ursprüngliche Lage des Werkstücks im Abstand von dieser ursprünglichen Lage der zu erzielenden Verformungsrichtung vorliegt; und Fig. 3 eine schematische Ansicht einer möglichen Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawing. 1 shows a block diagram of an apparatus for carrying out the method according to the invention; 2 shows a nominal standard curve " bending angle / plastic deformation " one of the legs subjected to bending of a certain plurality of workpieces in the form of metallic platelets, which are used in the manufacture of reed valves for small hermetic compressors, the fixed reference point for the original position of the workpiece being at a distance from this original position of the workpiece to be achieved Direction of deformation is present; and FIG. 3 shows a schematic view of a possible device for carrying out the method according to the invention.
Wie bereits erwähnt, ist das vorliegende Biegeverfahren insbesondere für das präzise und automatische Biegen von metallischen Plättchen, die zur Erzeugung von Reed-Ventilen für hermetische Verdichter verwendet werden, in einem industriellen Produktionsmaßstab vorteilhaft. Mehr im einzelnen ermöglicht das Verfahren eine präzise plastische Verformung von metallischen Plättchen für Ansaug- und Druckventile, wie sie in der BR-A-9002967 beschrieben sind.As already mentioned, the present bending method is particularly advantageous for the precise and automatic bending of metallic plates, which are used for the production of reed valves for hermetic compressors, on an industrial production scale. More specifically, the method enables precise plastic deformation of metallic plates for suction and pressure valves, as described in BR-A-9002967.
Im einzelnen wird, vgl. Fig.1 und 3, das jeweilige Werkstück 10 (ein metallisches Plättchen, eine Lamelle oder eine Stange) durch Biegen eines seiner Schenkel um eine Biegekante präzise plastisch verformt; die Biegekante verläuft dabei quer zur Längsachse des Werkstücks 10. Im vorliegenden Fall liegt als Werkstück 10 eine kleine Stange vor, die als elastisches Antriebsmittel für die Reed-Ventile von kleinen hermetischen Verdichtern verwendet wird.In detail, cf. 1 and 3, the respective workpiece 10 (a metallic plate, a lamella or a rod) is plastically deformed precisely by bending one of its legs around a bending edge; the bending edge extends transversely to the longitudinal axis of the workpiece 10. In the present case, there is a small rod as the workpiece 10, which is used as an elastic drive means for the reed valves of small hermetic compressors.
Um die vorherbestimmte plastische Verformung für eine bestimmte Anzahl von Werkstücken 10, die das gleiche Muster haben, was die Abmessungen, die molekulare Zusammensetzung und die Mikrostruktur betrifft, einzuleiten, ist es notwendig, die Beziehung zwischen verschiedenen Graden der Biegung, um die Biegekante, der einer der Abschnitte der Werkstücke 10 relativ zum anderen, in einem Werkzeug festgehaltenen Abschnitt unterworfen wird, und der plastischen Verformung, die in diesem Abschnitt erreicht wird, experimentell zu bestimmen.In order to initiate the predetermined plastic deformation for a certain number of workpieces 10 that have the same pattern in terms of dimensions, molecular composition and microstructure, it is necessary to determine the relationship between different degrees of bending, around the bending edge, the experimentally determine one of the sections of workpieces 10 relative to the other section held in a tool and the plastic deformation achieved in that section.
Diese Einstellung kann auf irgendeine geeignete Weise erfolgen, die die Bestimmung einer Probe der Beziehung "Biegewinkel / plastische Verformung” für die Vielzahl von zu biegenden Werkstücken 10 des gleichen Musters ermöglicht.This adjustment can be made in any suitable manner that enables the determination of a sample of the relationship "bending angle / plastic deformation" for the plurality of workpieces 10 of the same pattern to be bent.
Dieses experimentelle Verfahren gestattet es, die Gleichung der Standardkurve "Biegewinkel / plastische Verformung" für das Muster von zu biegenden Werkstücken 10 zu bestimmen. Ein Beispiel für eine solche Standardkurve ist in Fig. 2 veranschaulicht, in der auf der Abszisse die in den Werkstücken erhaltene plastische oder bleibende Verformung und auf der Ordinate der Biegewinkel, dem die Stücke unterworfen werden, um eine derartige Verformung zu erzielen, aufgetragen ist. Diese Standardkurve gibt die gewünschte nominale plastische oder bleibende Verformung wieder, die für das Muster des zu biegenden Werkstücks erwartet wird.This experimental procedure allows the equation of the standard curve " bending angle / plastic deformation " to determine for the pattern of workpieces 10 to be bent. An example of such a standard curve is illustrated in FIG. 2, in which the plastic or permanent deformation obtained in the workpieces is plotted on the abscissa and the bending angle to which the pieces are subjected in order to achieve such a deformation is plotted on the ordinate. This standard curve shows the desired nominal plastic or permanent deformation that is expected for the pattern of the workpiece to be bent.
Es sollte beachtet werden, daß die Standardkurve oder plastische Verformung nach einer bestimmten Ordinaten-Anfangsverschiebung beginnt. Diese Verschiebung resultiert aus einem Anfangsabstand Do zwischen dem noch nicht gebogenen Werkstück und einem Bezugspunkt, der im Abstand hievon in Richtung der zu erreichenden Biegung vorliegt, und auch aus einer anfänglichen, bloß elastischen Verformung EDe des zu biegenden Stücks.It should be noted that the standard curve or plastic deformation begins after a certain initial ordinate shift. This displacement results from an initial distance Do between the workpiece which has not yet been bent and a reference point which is at a distance from it in the direction of the bend to be achieved, and also from an initial, merely elastic deformation EDe of the piece to be bent.
Nach Bestimmung der Standardkurve "Biegewinkel / plastische Verformung" für das Muster des zu biegenden Werkstücks, erfolgt das tatsächliche Biegen der Vielzahl von Werkstücken 10.After determining the standard curve " bending angle / plastic deformation " for the pattern of the workpiece to be bent, the plurality of workpieces 10 are actually bent.
Zu diesem Zweck wird jedes Werkstück 10, das gebogen werden soll, mit einem Abschnitt seiner Längserstreckung, der auf einer Seite der transversalen Biegekante liegt, in einer Befestigungsvorrichtung 20 festgehalten, die gemäß Fig. 3 aus zwei Blöcken oder Klötzen 21 aus Hartmetall besteht, von denen einer über geeignete Mittel, die automatisch oder nicht automatisch sein können, beweglich und gegen den anderen drückbar ist. Diese beiden Blöcke 21 der Befestigungsvorrichtung 20 müssen so konstruiert sein, daß ein korrektes, sicheres örtliches Festlegen des Abschnittes 11 in der Befestigungsvorrichtung 20 möglich ist. Der fixierte Abschnitt 11 ist üblicherweise der kürzere Abschnitt des Werkstücks 10 in bezug 4 ΑΤ 404 100 Β auf die Biegekante.For this purpose, each workpiece 10, which is to be bent, is held with a portion of its longitudinal extent, which lies on one side of the transverse bending edge, in a fastening device 20 which, according to FIG. 3, consists of two blocks or blocks 21 made of hard metal one of which can be moved and pressed against the other via suitable means, which can be automatic or not automatic. These two blocks 21 of the fastening device 20 must be constructed in such a way that a correct, secure local fixing of the section 11 in the fastening device 20 is possible. The fixed section 11 is usually the shorter section of the workpiece 10 with respect to 4 ΑΤ 404 100 Β on the bending edge.
Die Positionierung jedes Werkstücks 10 in der Befestigungseinrichtung 20 sollte vorzugsweise über automatische Vorrichtungen erzielt werden, die eine gleichmäßige Positionierung aller Werkstücke 10 gleichen Musters sicherstellen kann, wenn sie der Befestigungseinrichtung 20 zugeführt werden.The positioning of each workpiece 10 in the fastening device 20 should preferably be achieved via automatic devices which can ensure a uniform positioning of all workpieces 10 of the same pattern when they are fed to the fastening device 20.
Nachdem jedes Werkstück 10 festgeklemmt worden ist, ist es notwendig, die ursprüngliche Position seines freien, zu biegenden Abschnitts 12 zu speichern, um als Parameter für die Bestimmung der endgültigen Biegung zu dienen, der das freie Ende 12 des Werkstücks 10 unterworfen wird.After each workpiece 10 is clamped, it is necessary to save the original position of its free, bendable portion 12 to serve as a parameter for determining the final bend to which the free end 12 of the workpiece 10 is subjected.
Eine mögliche Art, diese ursprüngliche Position des Werkstücks 10 zu speichern, ist, den Abstand entlang einer Ebene, die parallel zur Biegerichtung des Werkstücks 10 liegt, zwischen einem Bezugspunkt, der in bezug auf die Befestigungseinrichtung 20 fest ist, und einem Punkt des freien Werkstück-Abschnitts 12 zu messen.One possible way of storing this original position of the workpiece 10 is the distance along a plane that is parallel to the bending direction of the workpiece 10 between a reference point that is fixed with respect to the fastening device 20 and a point of the free workpiece - Measure section 12.
In den Fig. 1 und 3 ist eine Sensoreinrichtung 30 schematisch veranschaulicht, die in bezug auf die Befestigungseinrichtung 20 fest ist, und die einen Meßfühler 31 enthält, der aus einer zurückgezogenen Stellung, entsprechend dem oben erwähnten Bezugspunkt, verschoben werden kann, bis er einen Punkt des freien Abschnitts 12 des Werkstücks 10 berührt. Dieser Meßfühler 31 bewegt sich entsprechend der Biegerichtung des Werkstücks 10, d.h. in einer Richtung im rechten Winkel zur Ebene des freien Abschnitts 12. Wenn der Meßfühler 31 anfänglich das Werkstück 10 berührt, kann die Sensoreinrichtung 30 die Information entsprechend dem Anfangsabstand Do zwischen dem festen Bezugspunkt und der ursprünglichen Lage des freien Abschnitts 12 feststellen.1 and 3 schematically illustrate a sensor device 30 which is fixed with respect to the fastening device 20 and which contains a sensor 31 which can be displaced from a retracted position, corresponding to the reference point mentioned above, until it is one Point of the free section 12 of the workpiece 10 touches. This sensor 31 moves according to the bending direction of the workpiece 10, i.e. in a direction at right angles to the plane of the free section 12. When the sensor 31 initially touches the workpiece 10, the sensor device 30 can determine the information corresponding to the initial distance Do between the fixed reference point and the original position of the free section 12.
Nach diesen Anfangsschritten kann der freie Abschnitt 12 des Werkstücks 10 einer Biegung um die Biegekante unterworfen werden, die - quer oder im wesentlichen quer verlaufend - durch die Befestigungseinrichtung 20 selbst an der Stelle der Verbindung des fixierten Abschnitts 11 und des freien Abschnitts 12 definiert ist. Die Biegung des freien Abschnitts 12 in der Biegerichtung kann beispielsweise durch eine zylindrische Stange 40 erzielt werden, die parallel zur Biegekante verläuft und betriebsmäßig mit einem Mikrometertisch 41 (von beispielsweise 0,5 mm/Umdrehung) verbunden ist, der von einem Schrittmotor 42 (von beispielsweise 500 Schritten/Umdrehung) angetrieben wird.After these initial steps, the free portion 12 of the workpiece 10 can be subjected to a bend around the bend edge, which - transverse or substantially transverse - is defined by the fastening device 20 itself at the point of connection of the fixed portion 11 and the free portion 12. The bend of the free section 12 in the bend direction can be achieved, for example, by a cylindrical rod 40 which runs parallel to the bend edge and is operatively connected to a micrometer table 41 (e.g. 0.5 mm / revolution) which is driven by a stepper motor 42 (from for example 500 steps / revolution) is driven.
Die anfängliche Biegung des freien Abschnitts 12 des Werkstücks 10 wird durch Antreiben des Schrittmotors 42 erreicht, sodaß die zylindrische Stange 40 den freien Abschnitt 12 veranlaßt, sich um die Biegekante und in Richtung der plastischen Verformung, die erhalten werden soll, um einem Winkel <* entsprechend dem Erreichen von 60% bis 90% des Werts für die gewünschte plastische Durchbiegung zu biegen, und zwar unter Berücksichtigung der in Fig. 2 veranschaulichten Standardgleichung. Es sollte beachtet werden, daß der Winkel a, der in Fig. 3 dargestellt ist, jener Biegung entspricht, die der freie Abschnitt 12 erfährt, um eine plastische Durchbiegung zu erreichen, die geringer ist als der Winkel a, und zwar aufgrund der elastischen Verformung des freien Abschnitts 12, wobei diese Verformung bereits bei der Berechnung der Standardkurve "Biegewinkel / plastische Verformung" für die jeweilige Gruppe von zu biegenden Werkstücken berücksichtigt worden ist.The initial bend of the free portion 12 of the workpiece 10 is accomplished by driving the stepper motor 42 so that the cylindrical rod 40 causes the free portion 12 to bend around the bend edge and toward the plastic deformation to be obtained by an angle < * Bend according to reaching 60% to 90% of the value for the desired plastic deflection, taking into account the standard equation illustrated in FIG. 2. It should be noted that the angle a shown in Fig. 3 corresponds to the bend that the free section 12 undergoes in order to achieve a plastic deflection that is less than the angle a due to the elastic deformation of the free section 12, this deformation already being calculated when the standard curve " bending angle / plastic deformation " has been taken into account for the respective group of workpieces to be bent.
Das Steuersignal zum Schrittmotor 42 wird von einer Zentralprozessoreinheit (CPU) 50 erzeugt, wie beispielsweise einem Mikrocomputer (s. Fig.1), der für die Bedienungsperson zugänglich ist und den Schrittmotor 42 über ein digitales Interface 51 instruiert, das spezielle Steuerungen für den Betrieb des Schrittmotors 42 enthält.The control signal to the stepper motor 42 is generated by a central processor unit (CPU) 50, such as a microcomputer (see Fig. 1), which is accessible to the operator and instructs the stepper motor 42 via a digital interface 51, which controls special controls for the operation of the stepper motor 42 contains.
Dabei wird dann, wenn der Winkel a für die anfängliche Biegung des freien Abschnitts 12 des Werkstücks 10 erreicht ist, die zylindrische Stange 40 vom Motor 42 zurückgezogen, sodaß der freie Abschnitt 12 in die entsprechende in Fig. 3 dargestellte erste Position Pi der plastischen Verformung zurückkehren kann.When the angle a for the initial bending of the free section 12 of the workpiece 10 is reached, the cylindrical rod 40 is withdrawn from the motor 42, so that the free section 12 into the corresponding first position Pi of the plastic deformation shown in FIG. 3 can return.
Danach instruiert die Zentralprozessoreinneit 50 den Meßfühler 31 der Sensoreinrichtung 30 sich zu bewegen, bis er am freien Abschnitt 12 des Werkstücks 10 anstößt, sodaß die Sensoreinrichtung 30 an die Zentralprozessoreinneit 50 über eine Prüfsignalaufbereitungs- oder Konditioniereinrichtung 52 und das Interface 51 eine Information entsprechend der erhaltenen ersten plastischen Verformung Di senden kann. Die Zentraiprozessoreinheit 50 legt dann eine neue Standardkurve für das zu biegende Stück fest und definiert mathematisch und als Funktion der neuen spezifischen Kurve eine zweite, zusätzliche Biegung von einem Winkel ß, die dem freien Abschnitt 12 des Werkstücks 10 erteilt wird. Eine entsprechende Instruktion wird dann dem Schrittmotor 42 übermittelt, um eine Verschiebung der zylindrischen Stange 40 zu bewirken, um dem freien Abschnitt 12 des Werkstücks 10 die zweite Biegung um den Winkel ß zu erteilen, und dann wird die zylindrische Stange 40 in eine Außerbetriebsstellung bewegt, um es dem freien Abschnitt 12 zu gestatten, eine entsprechende zweite plastische Verformungs-Position P2 einzunehmen, die als Funktion der ersten Biegungsannäherung und mit der entsprechenden Korrektur für die spezifische Kurve innerhalb der Werte liegt, die für die spezielle Anwendung erforderlich sind.The central processor unit 50 then instructs the sensor 31 of the sensor device 30 to move until it strikes the free section 12 of the workpiece 10, so that the sensor device 30 communicates with the central processor unit 50 via a test signal conditioning or conditioning device 52 and the interface 51 information corresponding to the information received first plastic deformation Di can send. The central processor unit 50 then defines a new standard curve for the piece to be bent and mathematically and as a function of the new specific curve defines a second, additional bend of an angle β which is given to the free section 12 of the workpiece 10. Appropriate instruction is then provided to stepper motor 42 to cause displacement of cylindrical rod 40 to give the free portion 12 of workpiece 10 the second bend by angle β, and then cylindrical rod 40 is moved to an inoperative position. to allow the free section 12 to assume a corresponding second plastic deformation position P2 which, as a function of the first bend approximation and with the corresponding correction for the specific curve, is within the values required for the specific application.
Danach kann das Werkstück 10 aus der Befestigungseinrichtung 20 entfernt werden. 5The workpiece 10 can then be removed from the fastening device 20. 5
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