BE1030502B1 - Automatisch en intrinsiek veilig transportsysteem voor sensorgereedschap voor het meten van buigprofielen tijdens het meertrapsbuigen - Google Patents

Automatisch en intrinsiek veilig transportsysteem voor sensorgereedschap voor het meten van buigprofielen tijdens het meertrapsbuigen Download PDF

Info

Publication number
BE1030502B1
BE1030502B1 BE20220065A BE202200065A BE1030502B1 BE 1030502 B1 BE1030502 B1 BE 1030502B1 BE 20220065 A BE20220065 A BE 20220065A BE 202200065 A BE202200065 A BE 202200065A BE 1030502 B1 BE1030502 B1 BE 1030502B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sensor
axis
press brake
transport system
sheet material
Prior art date
Application number
BE20220065A
Other languages
English (en)
Inventor
Koenraad DECROOS
Diarmuid Shore
MECHELEN Christophe VAN
Cedric Thielen
Original Assignee
Kdccvm Bvba
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kdccvm Bvba filed Critical Kdccvm Bvba
Priority to BE20220065A priority Critical patent/BE1030502B1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1030502B1 publication Critical patent/BE1030502B1/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1694Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/004Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves with program control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/006Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves combined with measuring of bends
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1674Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676Avoiding collision or forbidden zones
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4061Avoiding collision or forbidden zones
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37275Laser, interferometer
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/39Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39105Manipulator cooperates with moving machine, like press brake
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/40Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40613Camera, laser scanner on end effector, hand eye manipulator, local
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45061Measuring robot
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45143Press-brake, bending machine
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45234Thin flat workpiece, sheet metal machining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

Er wordt een transportsysteem voor sensorgereedschap onthuld dat in staat is het volledige buigprofiel van een plaatmateriaal te meten op instelbare posities langsheen de buigas tijdens het meertraps buigen in een afkantpers, zonder dat de positie van het plaatmateriaal hoeft te worden gewijzigd. Het transportsysteem voor sensorgereedschap bestaat uit een n-assige robot, sensorgereedschap, een botspreventiesysteem en een computersysteem met adaptieve meetfunctie. De n-assige robot bestaat uit een robotarm waarbij de nde as een lineaire rail met positie gecontroleerd onderstel is die aan één kant van een bestaande afkantpers is bevestigd. Het sensorgereedschap wordt gekenmerkt door een laser afstandssensor op een roterende actuator, waarbij de roterende actuator de eindeffector is van de robotarm. De adaptieve meetfunctie optimaliseert voortdurend de afweging tussen de meettijd, het volume en de meetfout van de verzamelde gegevens, terwijl het botspreventiesysteem instaat voor een veilig proces.

Description

Automatisch en intrinsiek veilig transportsysteem voor sensorgereedschap PER022/0065 voor het meten van buigprofielen tijdens het meertrapsbuigen
Gebied van de openbaarmaking
Deze uitvinding heeft betrekking op het technische gebied van een profielmeetsysteem in het bijzonder op een transportsysteem voor sensorgereedschap dat in staat is het buigprofiel van een groot plaatmateriaal op verschillende posities langs de buigas op een veilige en geautomatiseerde manier te meten tijdens het meertraps buigen met een afkantpers.
Stand der techniek
Op het gebied van plaatbewerking is het vaak nodig platen in een gebogen vorm te buigen. Daartoe is een bewerkingsmethode nodig waarbij het plaatmateriaal met een afkantpers op meerdere plaatsen wordt gebogen: het meertraps buigen met een kantpers. Een grote uitdaging bij het meertraps buigen is de nauwkeurigheid van het buigprofiel. De nauwkeurigheid van het buigprofiel is in de meeste gevallen rechtstreeks gerelateerd aan de prestatie van de constructie waarin het is opgenomen.
Om de nauwkeurigheid van het profiel te verbeteren door een handmatige of automatische herbuiging of herpositionering van de plaat voor elke volgende buiging, is een correcte meting van het buigprofiel na elke afzonderlijke buiging van cruciaal belang. Dit buigprofiel wordt, na terugvering, gekenmerkt door de buighoek, de buigradius en de afstand tussen elke afzonderlijke buiging.
Om de buighoek te meten zijn verschillende technieken beschreven, zowel contact- (bijvoorbeeld
US2021086245A1) als contactloze technieken (bijvoorbeeld JP2002059217A, CN103438835A, —1P2018061985A, WO2017204764A1). Methoden die de buigradius meten worden niet vaak vermeld.
In octrooi JP2018126784A wordt een methode beschreven om de buitenste buigradius te meten. In deze uitvinding is echter ten minste één herpositioneringsstap nodig voordat de buigradius kan worden gemeten, waardoor een onmiddellijke herbuiging niet mogelijk is. In het octrooi met aanvraagnummer BE2021/0066 wordt een profielmeetsysteem op basis van de lasertriangulatiemethode geïntroduceerd dat het volledige buigprofiel meet. Dit systeem is echter bevestigd aan een statisch onderdeel van de afkantpers. Dit verhindert dat de sensor automatisch naar de correcte meetpositie wordt gebracht langsheen de buigas voordat de roterende meetscan wordt uitgevoerd. Dit zorgt ervoor dat een automatische meting van het volledige profiel van een in meerdere fasen gebogen groot plaatmateriaal op meerdere plaatsen langsheen de buigas niet kan worden uitgevoerd. Zo worden afwijkingen van het volledige buigprofiel van het grote plaatmateriaal langs de buigas niet gedetecteerd.
Patenten WO03/095125 en WO03/056275 beschrijven een automatisch meetsysteem, in de nabijheid 7022/0065 van een afkantpers, voor het meten van de vervorming van plaatmateriaal. Met geen van beide systemen is het mogelijk, door de positionering ervan, het convex oppervlak zonder een herpositioneringstap veilig en voldoende dicht te naderen om via een sensor het volledige buigprofiel van binnenuit op te meten met voldoende nauwkeurigheid.
Korte beschrijving van de uitvinding
Deze uitvinding lost de in de stand van de techniek beschreven problemen op door een transportsysteem voor te stellen dat een laser afstandssensor op een roterende as, het sensorgereedschap, verplaatst naar instelbare posities langs de buigas van een groot plaatmateriaal tijdens het meertraps buigen in een afkantpers. In zijn minimaal haalbare vorm is het transportsysteem voor sensorgereedschap een op zichzelf staand systeem dat passief gekoppeld is aan het besturingssysteem van de afkantpers om de veiligheid van de operator te garanderen en botsingen tussen de bewegende delen te voorkomen. Deze uitvinding omvat ook een transportsysteem voor sensorgereedschap dat de besturing van de afkantpers tijdelijk kan overnemen, of de afkantpers continu actief kan besturen, om dezelfde doelstellingen te bereiken.
Zonder de positie van de plaat te hoeven veranderen, stelt het transportsysteem het sensorgereedschap in staat het gehele profiel en meer bepaald de buighoek, de binnenste buigradius en de afstand tussen elke buiging van elke opeenvolgende buiging van een plaatmateriaal te meten op een veilige, zowel voor de blootgestelde personen als voor alle apparatuur, herhaalbare, snelle, industriële en geautomatiseerde manier. Het systeem is zo ontworpen dat elk gebogen convex profiel van binnenuit kan worden gemeten.
Het transportsysteem voor sensorgereedschap voor het automatisch en veilig meten van het volledige buigprofiel op verschillende meetposities langsheen de buigas tijdens het meertraps buigen bestaat uit een sensorgereedschap, een n-assige robot met n > 4, een botspreventiesysteem en een computersysteem met automatische adaptieve meetfunctie.
Het sensorgereedschap bestaat uit een laser afstandssensor gemonteerd op een roterende actuator met positie-encoder, deze roterende actuator is de eindeffector van de n-assige robot met n > 4.
De volgende bewegingen van het sensorgereedschap zijn noodzakelijk: a) een roterende beweging van de roterende actuator van het sensorgereedschap tijdens het scannen van de detectiezone (linkerarm, binnenste buigstraal en rechterarm van de recente persslag); b) een beweging van de roterende actuator om de laser afstandssensor in de uitgangspositie te brengen, zijnde een veilige positie tijdens het buigen en tijdens de beweging van de n-1- assige robotarm.
De n-assige robot met n > 4 is een robotarm met n-1 assen, waarbij de n°° as een lineaire rail mei 2022/0085 positie gecontroleerd onderstel is en de eindeffector van de robotarm met n-1 assen de roterende actuator van het sensorgereedschap is. De voorwaarde n > 4 is noodzakelijk om de functionaliteiten zoals beschreven in deze uitvinding uit te voeren.
De n-assige robot, inclusief de lineaire rail met positie gecontroleerd onderstel, is op zodanig wijze aan één zijde van de afkantpers geplaatst dat de n-1-assige robotarm met sensorgereedschap langs de lineaire rail kan bewegen naar alle vooraf bepaalde gewenste meetposities langsheen de buigas van het plaatmateriaal.
Wanneer de n-assige robot zich in de uitgangspositie bevindt, sluit hij zowel de mogelijkheid van botsing met de afkantpers uit terwijl de afkantpers in beweging is, als de mogelijkheid van botsing met het grote plaatmateriaal en biedt hij de blootgestelde personen een ongehinderde en veilige toegang tot het persbed van de afkantpers. De precieze definitie van de uitgangspositie, dit wil zeggen de specifieke configuratie van de robot met n-assen waarmee dit doel wordt bereikt, hangt af van de specifieke omvang en het ontwerp van de afkantpers, maar kan in het algemeen worden omschreven alseen positie van de robotarm met n-1-assen die de ruimte die hij inneemt tot een minimum beperkt, in combinatie met een beweging van de robotarm met n-1-assen naar één eind van zijn verplaatsing langs de lineaire rail waaraan hij is bevestigd. Elke positie van de n-assige robot heeft een uniek gedefinieerd verplaatsingstraject naar de uitgangspositie. De precieze definitie van dit verplaatsingstraject hangt af van de definitie van de uitgangspositie en de kenmerken van de robot, maar kan in het algemeen worden omschreven als het verplaatsingstraject dat de bewegingsduur optimaliseert terwijl botsingen worden vermeden.
De robotarm met n-1 assen kan het sensorgereedschap zodanig positioneren dat het sensorgereedschap de detectiezone van het gebogen oppervlak kan scannen binnen de werkafstand van de laser afstandssensor.
Het computersysteem met automatische adaptieve meetfunctie bestaat uit een signaalverwerkingsapparaat, een of meer interfaces waarmee de operator kan communiceren met het transportsysteem voor sensorgereedschap, een servobesturingssysteem voor de robot met n assen, een elektrisch schakelapparaat, een interface die de buighoeken en buigradius op de meetposities langsheen de buigas weergeeft, een gateway voor het doorgeven van signalen met het besturingssysteem van de afkantpers, een gateway om zowel ruwe sensorgegevens als verwerkte meetgegevens door te sturen naar een externe server via een computer of een industrieel netwerk, en een centraal besturingssysteem dat de communicatie tussen elk subsysteem regelt, opdrachten van de operatorinterfaces accepteert, bijgewerkte bewegingstrajecten levert aan hot 7022/0065 servobesturingsysteem en start- en stopopdrachten stuurt naar het servobesturingssysteem.
De automatische adaptieve meetfunctie van het transportsysteem voor sensorgereedschap is een softwarefunctie die de afweging tussen de meettijd, het volume en de meetfout van de verzamelde gegevens voortdurend optimaliseert. De functie kan rekening houden met de volgende gegevens die voorspellingen doen over het gedrag van het grote plaatmateriaal dat wordt gevormd: gegevens van het huidige plaatmateriaal dat wordt geplooid, gegevens van soortgelijke plaatmaterialen op dezelfde afkantpers en soortgelijke platen op soortgelijke afkantpersen, de output van modellering, machine learning en kunstmatige intelligentie gebaseerde functies (die geen deel uitmaken van deze uitvinding). De automatische adaptieve meetfunctie bepaalt, door vergelijking van alle beschikbare gegevens en rekening houdend met de bekende eisen, of de meetprocedure moet worden gewijzigd.
De meetprocedure is de plaats van de meetposities langsheen de buigas, de frequentie en de kwaliteit van de metingen. Met kwaliteit wordt hier bedoeld de real-time configuratie van het sensorgereedschap, waarbij het aantal en de ruimtelijke verdeling van de in een enkele scan opgenomen meetpunten wordt gewijzigd in een afweging tussen de meetfout en de totale tijd voor het verwerven van de metingen. De meetprocedure kan door de automatische adaptieve meetfunctie per meting worden gevarieerd of handmatig door de operator worden gespecificeerd via de operatorinterface.
Het botspreventiesysteem van het transportsysteem voor sensorgereedschap is zodanig gebouwd dat het compatibel is met elke bestaande afkantpers. Het is een autonoom systeem dat niet afhankelijk is van sensoren in het besturingssysteem van de afkantpers, en het kan rekening houden met de grootte en het bewegingsbereik van de verschillende bewegende delen van de afkantpers. Het botspreventiesysteem van het transportsysteem voor sensorgereedschap bestaat uit de standaard ingebouwde contact-, krachtbewakings- en krachtbegrenzingsfuncties van een n-assige robot, en daarnaast a) een besturingseenheid die het besturingssysteem van de afkantpers verzoekt de afkantpers in een veilige positie te brengen; b) op de robot met de n assen of in zijn nabijheid gemonteerde sensoren voor objectdetectie die een persoon of onverwacht obstakel in een gedefinieerde uitsluitingszone kunnen detecteren, waarbij de grootte van de uitsluitingszone wordt bepaald door de tijd die de robot met de n assen nodig heeft om in het slechtste geval de uitgangspositie te bereiken; c) nul of meer sensoren om de positie van het werkstuk te detecteren op het moment dat een meting moet beginnen; d) nul of meer sensoren om onverwachte obstakels in delen van het werkgebied van de n-assige robot te detecteren; e) een of meer sensoren om de positie en beweging van de beweegbare delen van de afkantpers te detecteren; f) algoritmen om de positie in drie dimensies van de afkantpers en het plaatmateriaal tijdens het productieproces te voorspellen
; ; ve ; ; . _ BE2022/0065 op basis van hun geometrie, gedetecteerde posities, modelvoorspellingen van hun beweging binnen of buiten de detecteerbare zones, en probabilistische variatie daarvan; g} software om de input van alle aangesloten sensoren samen te voegen, samen met de voorspellingen van het plaatmateriaal en de positie van de afkantpers, om de waarschijnlijkheid of vermijdbaarheid van een botsing te bepalen. 5 Indien de software een botsing voorspelt, zal het botspreventiesysteem voorkomen dat het transportsysteem voor sensorgereedschap de uitgangspositie verlaat of, indien het reeds in beweging is, stoppen en, indien de software voorspelt dat het veilig is, terugkeren naar de uitgangspositie. Het botspreventiesysteem zal een alarm geven en het besturingssysteem van de afkantpers signaleren om te stoppen.
Figuren
Figuur 1: Opengewerkt aanzicht van de apparatuur van het transportsysteem voor sensorgereedschap met 6-assige robotarm in scanpositie.
Figuur 2: Aanzicht van de sensoren voor werkstukdetectie.
Figuur 3: Overzicht van de apparatuur van het transportsysteem voor sensorgereedschap gekoppeld aaneen afkantpers, met 6-assige robotarm in scanpositie.
Figuur 4: Schema werking transportsysteem voor sensorgereedschap.
Gedetailleerde beschrijving
Hierna zal de onderhavige uitvinding worden beschreven onder verwijzing naar het begeleidende schema en de tekeningen. Men zou moeten opmerken dat de volgende gedetailleerde beschrijving een voorbeeld van de onderhavige uitvinding is en het beperkt niet het technische toepassingsgebied van de onderhavige uitvinding. Alle andere belichamingen die door een persoon van gewone bekwaamheid in de kunst op basis van de belichaming van de onderhavige uitvinding zonder creatieve inspanning worden verkregen, vallen binnen het toepassingsgebied van de onderhavige uitvinding.
De apparatuur van dit transportsysteem voor sensorgereedschap wordt als volgt beschreven: een 7- assige robot bestaande uit een 6-assige robotarm (1) gemonteerd op een lineaire rail met positie gecontroleerd onderstel (2), het sensorgereedschap zijnde een laser afstandssensor (3) gemonteerd op een roterende actuator (4) met positie encoder, de roterende actuator is de 6° as van de 6-assige robotarm (1), een objectdetectiecamera (5), 4 statische werkstukdetectiesensoren (6) bevestigd aan elk van de twee zijframes van de afkantpers (7) en een centrale verwerkingseenheid.
In dit voorbeeld van de uitvinding is de robotarm (1) een 6-assige collaboratieve robot. De volgende specificaties van de collaboratieve robotarm zijn nodig voor een correcte werking van het transportsysteem voor sensorgereedschap: snelheid van alle assen van de robotarm van minimaal 17022/0065 m/s, een zodanige reikwijdte dat de detectiezone van het gebogen oppervlak binnen de werkafstand van de laser afstandssensor ligt, in deze specifieke uitvoering: 1,3 m bereik en een herhaalbaarheid van minimum 0,05 mm. De lineaire rail met positie gecontroleerd onderstel heeft de volgende specificaties: een maximumsnelheid van 2 m/s voor richtafstanden van meer dan 2,5 m; een maximumsnelheid van 1,2 m/s voor richtafstanden van minder dan 2,5 m. De lineaire rail is bevestigd aan de achterkant van de afkantpers tussen de zijframes (7); hij is gepositioneerd op het vaste frame (8) boven het persbed (9), zodat wanneer de persram (10) omhoog wordt gebracht, de robotarm de sensor dicht bij het midden van het persbed kan positioneren, terwijl contact met het gedeeltelijk gevormde plaatmateriaal (11) wordt vermeden. De laser afstandssensor (3) van het sensorgereedschap heeft een werkafstand tussen 50 en 250 mm en een meetfout voor de buighoek, de binnenste buigradius en de afstand tussen elke buiging van maximaal 0,15 mm.
Een methode voor het gebruik van het transportsysteem voor sensorgereedschap voor het meten van het volledige buigprofiel wordt beschreven in het schema in figuur 4: 1. Start (12): - 7-assige robot is in de uitgangspositie; - plaatmateriaal wordt ingebracht {maakt geen deel uit van deze uitvinding). 2. Actie afkantpers (maakt geen deel uit van deze uitvinding) (13): - (her) positioneer plaatmateriaal; - de afkantpers laat de persram zakken en één persslag wordt uitgevoerd; - de persram beweegt omhoog omhoog en plaatmateriaal veert terug; - besturingssysteem van de afkantpers seint naar het centrale besturingssysteem. 3. Beweging 7-assige robot volgens de meetprocedure (14): - De operator kiest de meetprocedure en start het transportsysteem voor sensorgereedschap via interface-interactie of de elektrische schakelkast OF - de automatische adaptieve meetfunctie start het transportsysteem voor sensorgereedschap door de meetprocedure en start- of stopcommando's naar het servobesturingssysteem van de 7-assige robot te sturen; - de meting begint als het botspreventiesysteem niet voorkomt dat het transportsysteem voor sensorgereedschap de uitgangspositie verlaat. 4. De robotarm met 6 assen beweegt de laser afstandssensor volgens de meetprocedure over het gebogen oppervlak (15). De laser afstandssensor scant het gebogen oppervlak na terugvering, terwijl de 6-assige robotarm zich in scanpositie bevindt in de detectiezone
(linkerarm, binnenste buigstraal en rechterarm van de recente persslag) tegen de klok in eRE2022/0065 met de klok mee. 5. De laser afstandssensor levert de signalen aan de signaalverwerkingsapparatuur samen met de positie-encodergegevens van alle assen van de robotarm. De signaalverwerker verwerkt de signalen (16). De afstand tot elk afzonderlijk punt van het detectiegebied wordt bepaald door de techniek van lasertriangulatie, met de positie-encodergegevens worden de buighoek en de buigradius bepaald. 6. De automatische adaptieve meetfunctie werkt de meetprocedure bij (17). 7. Stap 3-6 wordt herhaald volgens de meetprocedure voor een en dezelfde afkantpersactie. 8. Beweging van 7-assige robot om terug te keren naar de uitgangspositie. Het centrale besturingssysteem meldt aan het besturingssysteem van de afkantpers dat de meetprocedure is voltooid. 9. Stap 2-9 wordt herhaald volgens de meetprocedure totdat het werkstuk is gevormd. 10. De signaalverwerker verwerkt het signaal van alle afzonderlijke buigstappen tot een volledige reconstructie van het in meerdere fasen gebogen werkstuk.
In deze specifieke uitvoering wordt de uitgangspositie van de 7-assige robot gedefinieerd door een positie waarin alie ledematen van de 6-assige robotarm co-planair zijn. De scanpositie is de positie van de 6-assige robotarm gekenmerkt doordat het sensorgereedschap gepositioneerd is zodat de detectiezone van het gebogen oppervlak zich binnen de werkafstand van de laser afstandssensor bevindt. Alle assen behalve de eerste staan hierbij loodrecht op de eerste as. Het deel van de meetprocedure van uitgangspositie naar scanpositie bestaat uit 2 stappen. Een eerste stap is een rotatie om de tweede as van 90 graden om de tweede as loodrecht te stellen aan de eerste as. De rotatie kan met de klok mee of tegen de klok in geschieden. Een tweede stap is een gelijktijdige rotatie van alle assen tot de scanpositie bereikt is, met een minimalisatie van elke individuele rotatiehoek.
De 6-assige robotarm beweegt naar alle verschillende meetposities langsheen de buigas door de kortst mogelijke beweging uit te voeren op de lineaire rail volgens de huidige meetprocedure.
Wat betreft de automatische adaptieve meetfunctie. In het algemeen vereisen de metingen met de hoogste ruimtelijke resolutie en meetprecisie de traagste scansnelheden, een groot aantal meetpunten langs de buigas, en een algemeen hogere meettijd. In het geval dat het buigproces gebogen oppervlakken oplevert die volgens recente metingen binnen de tolerantie vallen, kunnen het aantal en de ruimtelijke verdeling van de meetpunten worden verminderd (en de meetfout verhoogd) om de meettijd te verkorten. Als de buigingen buiten de tolerantie vallen, of als er een tendens is om buiten de tolerantie te vallen, kunnen het aantal meetpunten en de ruimtelijke verdeling ervan
; “ 4, BE2022/0065 worden verhoogd, aangezien de extra tijd gerechtvaardigd is omdat de operator of andere regelsystemen dan meer gegevens met een lagere fout krijgen, waardoor de procesparameters beter kunnen worden aangepast. De afweging tussen meetfout en totale meettijd wordt geoptimaliseerd door de automatische adaptieve meetfunctie.
Alle bewegingen van het transportsysteem voor sensorgereedschap worden uitgevoerd onder controle van het botspreventiesysteem. Dit systeem voorkomt dat het transportsysteem voor sensorgereedschap de uitgangspositie verlaat wanneer de software een botsing voorspelt. In deze specifieke uitvoering zijn de volgende sensoren aanwezig: a) de standaard ingebouwde functies voor contactdetectie, krachtcontrole en krachtbegrenzing van een robotarm met 6 assen b) een camera voor objectdetectie (5), aanwezig naast de laser afstandssensor (3), gemonteerd met een sensormontagekit (18) op de 6% as van de robotarm (4), stelt het botspreventiesysteem in staat vooraf gedefinieerde markeringen op het plaatmateriaal of vaste referentiepuntmarkeringen op de afkantpers zelf te identificeren om de correcte positionering van het plaatmateriaal te bevestigen c) 4 ultrasone sensoren (6) op elk zijframe (7) detecteren de positie van het plaatmateriaal in een 2D- gebied d) de laser afstandssensor zelf (3) die fungeert als een nabijheidssensor om te voorkomen dat de 7-assige robot in botsing komt met het plaatmateriaal, in de veronderstelling dat de gegevens van de camera voor objectdetectie (5) en de ultrasone sensoren (6) corrupt zijn.
Als het transportsysteem voor sensorgereedschap in beweging is, zorgt het botspreventiesysteem ervoor dat het transportsysteem voor sensorgereedschap stopt als een van de volgende situaties zich voordoet: 1, De afkantpers beweegt, zoals gedetecteerd door bovengenoemde sensoren, of zoals gesignaleerd door het besturingssysteem van de afkantpers. 2. Een persoon wordt gedetecteerd door camera's voor objectdetectie binnen een bepaalde uitsluitingszone. 3. Het besturingssysteem van de afkantpers signaleert niet dat het gereed is voor de meting (als gevolg van een fout, een handmatige aanpassing van de persbesturing, een noodstopsituatie, vermogensverlies, enzovoort) 4. Er wordt een fout of een alarmtoestand gedetecteerd of uitdrukkelijk geactiveerd in het besturingssysteem van de afkantpers, het botspreventiesysteem of de automatische adaptieve meetfunctie. 5. De 7-assige robot heeft via de hierboven vermelde sensoren een obstakel gedetecteerd waardoor hij zijn scanpositie of meetpositie langsheen de buigas niet kan bereiken.
6. De 7-assige robot heeft gedetecteerd dat er mogelijk een botsing plaatsvindt, via de ingebouwde functies voor krachtbegrenzing of krachtcontrole. 7. Een obstakel is gedetecteerd in de werkzone van de 7-assige robot, via de bovengenoemde sensoren. 8 De 7-assige robot bevindt zich in een onbekende toestand, als gevolg van het herstel van de stroomvoorziening na een storing, na onderhoud, na een niet detecteerbare fout of een fouttoestand die niet automatisch kan worden afgehandeld.
Na het stoppen van de robot met 7 assen zal het botspreventiesysteem een alarm geven en het besturingssysteem van de afkantpers laten stoppen. Het zal er ook onmiddellijk voor zorgen dat de 7- assige robot terugkeert naar de uitgangspositie om een mogelijke botsing te vermijden indien er geen obstakel wordt gedetecteerd in de werkzone en geen persoon wordt gedetecteerd in de uitsluitingszone en indien de software voorspelt dat dit kan gebeuren zonder een botsing te veroorzaken.

Claims (4)

Conclusies BE2022/0065
1. Een transportsysteem voor sensorgereedschap voor het meten van een buigprofiel, zijnde de buighoek, de binnenste buigradius en de afstand tussen elke buiging van elke opeenvolgende buiging van plaatmateriaal hierdoor gekenmerkt doordat het de volledige detectiezone zijnde de linkerarm, binnenste buigstraal en rechterarm van de recente persslag van elke gebogen convex profiel kan naderen tot op minstens 250 mm zonder de positie van het plaatmateriaal te wijzigen en dit op verschillende posities langsheen de buigas op een veilige en geautomatiseerde manier zonder het buigproces te hinderen, bestaande uit sensorgereedschap, een n-assige robot met n > 4 en een botspreventiesysteem en een computersysteem met automatische adaptieve meetfunctie.
2. Het transportsysteem voor sensorgereedschap volgens conclusie 1 waarbij het sensorgereedschap wordt gekenmerkt door een laserafstandssensor (3) met werkafstand aangepast aan zijn positionering door het transportsysteem gemonteerd op een roterende actuator met positie-encoder (4), waarbij de roterende actuator de eindeffector is van de n- assige robot met n > 4, de roterende actuator is in staat de laserafstandssensor in wijzerzin en tegenwijzerzin te laten bewegen over de detectiezone.
3. Het transportsysteem voor sensorgereedschap volgens conclusie 1 waarbij de n-assige robot met n > 4 wordt gekenmerkt door een robotarm met n-1 assen (1) die het sensorgereedschap zodanig kan positioneren dat de volledige detectiezone zich op maximaal 250 mm van de laserafstandssensor bevindt; de n% as is een lineaire rail met positie gecontroleerd onderstel (2) die aan één zijde van een bestaande afkantpers is geplaatst, op zodanige wijze dat het convex oppervlak van het plaatmateriaal kan worden bereikt op elke positie langs de buigas, of een aanzienlijk deel daarvan.
4. Het transportsysteem voor sensorgereedschap volgens conclusie 1 waarbij het botspreventiesysteem wordt gekenmerkt door ingebouwde functies voor contactdetectie, krachtbewaking en krachtbegrenzing van de n-assige robot; nul of meer sensoren om de positie van het plaatmateriaal te detecteren; nul of meer sensoren om obstakels te detecteren; één of meer sensoren om de bewegingspositie van bewegende delen van de afkantpers te detecteren; software om de positie in drie dimensies van de afkantpers en het plaatmateriaal tijdens het productieproces te voorspellen op basis van hun geometrie, gedetecteerde posities, modelvoorspellingen van hun beweging binnen of buiten de detecteerbare zones, en probabilistische variatie daarvan; software om de input van alle aangesloten sensoren samen te voegen, samen met de voorspellingen van het plaatmateriaal en de positie van de afkantpers, om de waarschijnlijkheid of vermijdbaarheid van een botsing te bepalen; software om het besturingssysteem van de bestaande afkantpers te verzoeken de afkantpers in veilige positie te brengen; software om het transportsysteem voor sensorgereedschap te stoppen en in veilige positie te brengen.
BE20220065A 2022-10-21 2022-10-21 Automatisch en intrinsiek veilig transportsysteem voor sensorgereedschap voor het meten van buigprofielen tijdens het meertrapsbuigen BE1030502B1 (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20220065A BE1030502B1 (nl) 2022-10-21 2022-10-21 Automatisch en intrinsiek veilig transportsysteem voor sensorgereedschap voor het meten van buigprofielen tijdens het meertrapsbuigen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20220065A BE1030502B1 (nl) 2022-10-21 2022-10-21 Automatisch en intrinsiek veilig transportsysteem voor sensorgereedschap voor het meten van buigprofielen tijdens het meertrapsbuigen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1030502B1 true BE1030502B1 (nl) 2023-11-29

Family

ID=84331757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20220065A BE1030502B1 (nl) 2022-10-21 2022-10-21 Automatisch en intrinsiek veilig transportsysteem voor sensorgereedschap voor het meten van buigprofielen tijdens het meertrapsbuigen

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1030502B1 (nl)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5046852A (en) * 1988-09-16 1991-09-10 The Boeing Company Method and apparatus for bending an elongate workpiece
WO2003056275A1 (de) * 2001-12-23 2003-07-10 Eht Werkzeugmaschinen Gmbh Verfahren und vorrichtung zum messen von längen an einem durch biegen verformten werkstück
WO2003095125A2 (de) * 2002-05-13 2003-11-20 Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co. Kg. Fertigungseinrichtung, insbesondere biegepresse, und verfahren zum betrieb der fertigungseinrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5046852A (en) * 1988-09-16 1991-09-10 The Boeing Company Method and apparatus for bending an elongate workpiece
WO2003056275A1 (de) * 2001-12-23 2003-07-10 Eht Werkzeugmaschinen Gmbh Verfahren und vorrichtung zum messen von längen an einem durch biegen verformten werkstück
WO2003095125A2 (de) * 2002-05-13 2003-11-20 Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co. Kg. Fertigungseinrichtung, insbesondere biegepresse, und verfahren zum betrieb der fertigungseinrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6938454B2 (en) Production device, especially a bending press, and method for operating said production device
US10974393B2 (en) Automation apparatus
US6644080B2 (en) Press brake worksheet positioning system
US6292716B1 (en) Method and apparatuses for backgaging and sensor-based control of bending operations
EP3315900B1 (en) Online thickness detection platform
US10899015B2 (en) Method and system for dynamic robot positioning
US8923602B2 (en) Automated guidance and recognition system and method of the same
US20060107508A1 (en) Method and device for producing a connecting area on a production part
JP4394139B2 (ja) スポット溶接ガンの加圧力の異常を診断する方法
US20100217434A1 (en) Method and Device for Controlling Motion of an Industrial Robot With a Position Switch
EP2869157A2 (en) Mobile unit and method of moving mobile unit
JP7145851B2 (ja) 作業システム
GB2096362A (en) Programmable robot
JPH10503972A (ja) 工作物を折り曲げるための方法及び加工機械
BE1030502B1 (nl) Automatisch en intrinsiek veilig transportsysteem voor sensorgereedschap voor het meten van buigprofielen tijdens het meertrapsbuigen
US20120262727A1 (en) Method And Apparatus For Secure Control Of A Robot
Ferreira et al. A low-cost laser scanning solution for flexible robotic cells: spray coating
Bhatt et al. Context-dependent compensation scheme to reduce trajectory execution errors for industrial manipulators
US20220388179A1 (en) Robot system
CN115335181A (zh) 用于借助于oct检测工件方位的方法和加工机
KR102130617B1 (ko) 로봇 위치 제어 장치 및 방법
Kuhnhen et al. Hybrid tool design for a bending machine
JP2680460B2 (ja) 折曲機の角度計測装置
JPWO2020137184A1 (ja) 自動溶接システム、エレベーターかご室部品の製造方法、および自動溶接方法
JP2022179366A (ja) ライン追跡のためのセンサー融合

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20231129