CN113329827A - 用于控制使弯曲体弯曲的弯曲过程的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制使弯曲体(1)、尤其是弯曲型材弯曲的弯曲过程的方法，弯曲设备(2)包括设有至少一个弯曲元件(3)的弯曲装置并且所述至少一个弯曲元件(3)基于控制信号(5)实施限定的运动，其中，该方法包括如下方法步骤：‑实施数据处理过程(17)，在该数据处理过程中通过比较至少两个坐标系(8、9)在额定弯曲信息(18)中描述弯曲的弯曲体(1)的目标几何结构，并且‑实施弯曲过程，其中，在所述弯曲过程之前和/或期间基于所述额定弯曲信息(18)使用控制所述至少一个弯曲元件(3)的控制信号(5)，以便通过所述至少一个弯曲元件(3)使弯曲体(1)弯曲。

Description

用于控制使弯曲体弯曲的弯曲过程的方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制使弯曲体(尤其是弯曲型材)弯曲的弯曲过程的方法。所述弯曲过程优选可以配属于自由成形弯曲，其中，弯曲轮廓或目标几何结构不是受工具限制的，而是受工具运动学、即受至少一个弯曲元件、尤其是多个可相对彼此运动的弯曲元件的有针对性的相对运动的影响。

背景技术

相应的方法根据该原因由现有技术已知。例如，所述自由成形弯曲包括在现有技术中已知的、所谓的三辊推弯(Drei-Rollen-Schubbiegen)，其中弯曲型材在弯曲辊与至少一个支撑辊之间被引导并且固定在输送单元或具有进给机构的进给单元中。通过横向于型材纵轴线进给成型辊并且紧接着亦或同时通过输送单元或进给机构进给型材，使型材弯曲。

发明内容

本发明的任务是给出一种方法，该方法尤其是考虑到简单、精确且成本有利的措施允许操控用于使三维弯曲体弯曲的弯曲过程，并且因此能够实现制造具有更高质量和更高精度的三维弯曲体。

该任务通过根据权利要求1的用于控制使弯曲体弯曲的弯曲过程的方法来解决。从属权利要求涉及该方法的可行的实施方式。

本发明涉及一种用于控制使弯曲体弯曲的弯曲过程的方法，所述弯曲体尤其是弯曲型材，弯曲设备包括设有至少一个弯曲元件的弯曲装置并且所述至少一个弯曲元件基于控制信号实施限定的运动，其中，该方法包括如下方法步骤：(a)实施数据处理过程，在该数据处理过程中通过比较至少两个坐标系在额定弯曲信息中描述弯曲的弯曲体的目标几何结构，并且(b)实施弯曲过程，在所述弯曲过程之前和/或期间基于所述额定弯曲信息使用控制所述至少一个弯曲元件的控制信号，以便通过所述至少一个弯曲元件使弯曲体弯曲。由此通过该弯曲设备实现了弯曲体的限定的且精确的弯曲。通过该弯曲设备的弯曲过程制造的弯曲体典型地可以包括三维弯曲体。因此，弯曲体的目标几何结构可以包括弯曲体在至少一个空间轴线上的弯曲，优选地在至少两个不重合的空间轴线上的弯曲。例如，弯曲体的目标几何结构具有在弯曲体的第一弯曲部位处的弯曲体围绕第一弯曲轴线或空间轴线的第一曲率，以及在弯曲体的第二弯曲部位处的同一弯曲体围绕第二弯曲轴线或空间轴线的第二曲率，其中，所述第一弯曲轴线和第二弯曲轴线不重合，或者在它们到一个平面中的投影中包围不等于0°的角度、尤其是包围在15°至165°范围内的角度。因为在现有技术中不存在用于描述弯曲体的3D空间结构的标准化方法，所以这能以有效且精确的方式通过在此所述的方法来实现。为了实现三维弯曲轮廓或弯曲线，弯曲体或弯曲型材能够在与至少一个弯曲设备侧的可转动的弯曲元件接触的情况下围绕弯曲体的纵向轴线转动。换句话说，因此至少区段地能够实现弯曲体的扭转或扭曲。为了产生弯曲线或具有n次函数(也称为样条)，在进给弯曲体、尤其是连续地和/或尤其是以恒定速度进给期间，所述至少一个弯曲元件可以至少区段地以至少两个不同的运动自由度移动。替代地或附加地，弯曲体的进给可以至少区段地以可变的速度进行。

优选地，在此描述的弯曲方法在被称为凹模压力弯曲方法和/或具有运动的凹模的压力弯曲中应用。为此，在文献中还找到名称例如MOS弯曲、根据Nissin的自由成形弯曲或根据Neu的自由成形弯曲。

弯曲元件可以构造成凹模或弯曲凹模，在此弯曲元件影响形状地或弯曲地作用到弯曲体上，该弯曲体在进给的过程中接触地引导经过弯曲元件。所述至少一个弯曲体至少从一个方向、优选从至少两个方向作用到弯曲体上。

在上游的方法步骤/过程步骤中实施数据处理过程、尤其是计算过程，其中，通过比较至少两个坐标系，在额定弯曲信息中描述弯曲的弯曲体的目标几何结构。通过使用两个坐标系并通过它们的比较，能够实现精确地描述弯曲体的目标几何结构并且将其转换成额定弯曲信息。所述额定弯曲信息设置成可用作用于操控弯曲设备的至少一个可运动的弯曲元件的控制信号。优选地，所使用的坐标系中的至少一个是直线的、曲线的、直线正交的或曲线正交的坐标系。坐标系的类型例如可以对于两个、尤其是对于所有在弯曲过程中用于形成弯曲体所使用的坐标系是相同的。例如，对于第一坐标系和第二坐标系分别使用一个球坐标系来描述弯曲体的目标几何结构或额定弯曲信息。可选地，额定弯曲信息还可包括用于描述3D空间弯曲的额定弯曲线，使得由此出发可以推导出控制信号，该控制信号适合于控制在弯曲设备侧要移动的至少一个弯曲元件的额定运动曲线。

对在数据处理过程中、尤其是在计算过程中被比较的至少两个坐标系的比较例如可以在平移的和/或转动的移动或改变来进行。所述至少两个坐标系可以在至少其各自的观察时间点与弯曲体的预先确定的点或区域重合或代表它们。通过求取表示弯曲体的坐标系的差异可以描述弯曲体或弯曲线相对于与各个坐标系关联的弯曲体区域的空间变化或空间走向。例如，弯曲体可以通过第一坐标系在弯曲体的中心纵向轴线上的第一点中示出并且通过第二坐标系在弯曲体的中心纵向轴线上的不同于第一点的第二点中示出。这两种点观察可以通过迭代、平均值求取或其它数学方法实现连续地示出用于弯曲体的弯曲信息或弯曲线并且因此获得额定弯曲信息。

可行的是，第一坐标系设置在弯曲设备的引导区域处或中、尤其是设置在静态的引导区段处或中，并且第二坐标系在从所述引导区域沿弯曲体到弯曲设备中的移位方向指向的方向上设置。尤其是，所述第二坐标系设置在所述至少一个弯曲元件的作用区域之内。所述引导区域可以形成用于要弯曲的弯曲体的、不变形的或不处在目标几何结构中的静态的引导区段和/或静态的引导开口，其中，所述静态的引导区段和/或尤其是静态的引导开口必须被弯曲体穿过，以便达到与弯曲元件接触。通过进给机构或输送机构可以“推动”弯曲体并且因此通过引导开口或导入开口转移到设置有至少一个弯曲元件的区域中，所述弯曲元件通过与弯曲体接触而对弯曲体产生弯曲影响。典型地，引导开口或导入开口可以设置作为弯曲设置的静态的、即位置固定的区域，由此便于将要弯曲的弯曲体尤其是自动化地输送给弯曲设备或输送到弯曲设备中。在一种可选的实施方式中可以规定，弯曲设备的构成引导开口或导入开口的引导区段可平移和/或转动运动地构造。换句话说，弯曲设备的对于弯曲体至少区段地起引导作用的引导区段、例如引导元件以能平移和/或转动运动的方式构造。

除了在引导区域中设置的第一坐标系，可在所述至少一个可移动弯曲元件的区域中设置第二坐标系。为此，第二坐标系可以从第一坐标系出发在弯曲体的运动方向上或移动方向上随后地设置。例如可以规定，弯曲元件的运动或可运动性由相对于弯曲元件固定的坐标系来示出。换句话说，第二坐标系可以这样代表弯曲元件或弯曲元件的至少一个区域，使得弯曲元件的运动可以通过与该弯曲元件相关联的坐标系的相应运动来示出。在第一坐标系代表位置固定的引导区域或位置固定的引导开口或导入开口或设置在那里并且第二坐标系代表可运动的弯曲元件或设置在那里的情况下，因此得出位置固定的(尤其是全局的)第一坐标系和可变的(尤其是局部的)第二坐标系。

替代地或附加地，第一坐标系设置在弯曲设备的可运动的第一弯曲元件的第一作用区域处，并且第二坐标系设置在弯曲设备的与可运动的第一弯曲元件不同的第二弯曲元件的第二作用区域上。尤其是，在所述第一和/或第二弯曲元件运动时进行配属于相应的弯曲元件的坐标系的相应运动。在此，一个或两个弯曲元件可以分别本身可运动地支承在弯曲设备中。由于各个坐标系“参与”相应的弯曲元件的相应运动，因此可以实现精确地示出弯曲元件的运动过程以形成弯曲体的目标几何结构。弯曲元件的作用区域分别理解为弯曲元件和弯曲体的接触面，通过其配合作用引起弯曲体的限定的变形或弯曲。

可以证明适宜的是，基于至少一个影响弯曲过程的边界条件信息有针对性地改变或有针对性地影响额定弯曲信息。在此，所述边界条件信息尤其是包括关于弯曲体材料的材料信息、弯曲体的几何结构信息和/或关于弯曲设备的弯曲设备信息。在此，所述边界条件信息可以在弯曲过程之前或期间有针对性地改变或修改额定弯曲信息，或者也可以在数据处理过程期间被包含于额定弯曲信息的求取或产生中。将改变的或考虑边界条件信息的额定弯曲信息被用作用于对至少一个弯曲元件进行运动控制的控制信号的基础。换句话说，通过考虑在形成额定弯曲信息时的至少一个边界条件信息或者通过使额定弯曲信息增加至少一个边界条件信息，可以实现真实地反映弯曲设备、尤其是弯曲设备的至少一个可运动的弯曲元件的操控。例如，在此可以基于构件几何结构和/或弯曲体特性的计算来求取或计算第一额定弯曲信息。所述第一额定弯曲信息可以基于边界条件信息进行修改，其中，边界条件信息例如包括反映弯曲设备的运动学特性的运动学信息、基于弯曲过程的FEM模拟的FEM信息和/或基于至少一个样本构件与目标几何结构的比较的校准信息。

所述至少一个边界条件信息可以至少部分地在弯曲过程之前或期间求取和/或检测。例如，在弯曲过程之前求取的或存在的边界条件信息可以形成关于尚未通过所设定的弯曲过程的弯曲体的几何结构(要弯曲的弯曲体的初始几何结构)和/或关于弯曲体材料的信息。这些信息例如可以从数据库中获得并且例如由原材料的制造商或半成品或要弯曲的弯曲体的制造商方面提供。替代地或附加地，通过手动输入数据、通过有线或无线的数据传输和/或通过检测装置，在弯曲过程完成之前，涉及例如一批要弯曲的弯曲体的批次信息还可以形成在弯曲过程之前求取或检测的边界条件信息的至少一个组成部分。替代地或附加地，可以设置尤其是设置在弯曲设备处或中的检测机构，该检测机构在弯曲过程中被检测以获得关于弯曲体和/或弯曲设备的信息并且用于形成和/或影响边界条件信息。因此，例如通过构造成力测量装置的检测装置可以求取至少一个在弯曲设备内作用的力并且所述弯曲设备用于有针对性地影响输送给弯曲设备的控制信号，以便操控至少一个可运动的弯曲元件。在此，所求取的力优选可以区域特定地反映力的发展，也就是说力的求取针对弯曲体和/或弯曲设备的至少两个不同的区域进行，并且力信息允许相应的区域特定的结论。例如，因此可在形成控制信号并且因此在操控所述至少一个可运动的弯曲元件时考虑关于其老化、尤其是磨损、其公差特性、尤其是可运动的构件的公差(例如至少一个可运动的弯曲元件的轴线平行度和/或其位置精度)的弯曲设备特定的特征或特性。这些措施可以导致快速且精确地操控弯曲设备。所述检测装置例如可以包括至少一个光学的、触觉的和/或热的传感器，其传感器结果至少导致有针对性地影响或修改边界条件信息。为此，检测装置例如可以构造成光学摄像机、触摸传感器和/或热像仪。

弯曲体的所述材料信息可以包括弯曲体在弯曲过程之前、期间和/或之后的至少一个、尤其是区域特定的化学特性和/或物理特性，所述物理特性优选包括弯曲体的尤其是区域特定的密度、比热容、比电阻、温度系数、热膨胀系数、标准熔点、渗透率、折射率、弹性模量和/或剪切模量。弯曲体的这种材料信息可以用于精确地计算在弯曲过程期间在弯曲体与弯曲设备之间的相互作用。尤其是，通过考虑其物理特性可以更精确地预测受到弯曲应力的弯曲体的回弹特性。

几何结构信息可以包括弯曲体在弯曲过程之前、期间和/或之后的几何结构形式，尤其是几何结构信息至少区段地包括(a)至少区段地构造成空心体的弯曲体的壁厚，(b)弯曲体的长度和/或宽度尺寸，(c)弯曲体的表面尺寸和/或(d)弯曲体的体积尺寸。对于边界条件信息而言考虑几何结构信息如下地对于操控弯曲设备并且尤其是弯曲设备的可运动的弯曲元件会是有帮助的，因为通过几何结构信息能求取要弯曲的弯曲体的抗弯曲力矩和/或抗扭曲力矩。考虑所述抗弯曲力矩和/或抗扭曲力矩，允许目标精确地操控弯曲设备，以便获得与目标几何结构相应的或一致的弯曲体。

为了考虑弯曲设备特定的参数，可以考虑这样的弯曲设备信息，其至少包括(a)涉及弯曲设备的老化的老化信息，(b)涉及弯曲设备的至少一个可运动的弯曲元件的公差的公差信息，和/或(c)涉及弯曲设备、尤其是弯曲元件的温度的温度信息。由于弯曲体的目标几何结构的获得不仅仅归因于弯曲体的特性，而是在于弯曲体与弯曲设备的相互作用，因此可以目的明确的是，考虑用于形成所修改的额定弯曲信息的或操控弯曲设备的控制信息的弯曲设备特定的方面。例如，弯曲信息可以包括弯曲设备的优选可变的参数。弯曲设备也可以利用交替使用的、尤其是可运动的弯曲元件来运行，从而弯曲设备信息可以指定具体对于弯曲所限定的弯曲体以供使用的弯曲元件。

至少一个边界条件信息例如可存储或能存储在尤其是弯曲设备侧的数据存储单元中并且用于形成控制信号并且最后被传输给优选弯曲设备侧的控制单元以形成控制信号。

例如，还可以通过校正信息来改变或修改或者能改变或能修改额定弯曲信息，其中，所述校正信息基于通过FEM过程模拟的弯曲过程所产生或求取的FEM信息和/或基于通过由弯曲设备制造测试弯曲构件并且将所述测试弯曲构件与所述目标几何结构比较而产生或求取的偏差信息来形成。因此，通过FEM信息和/或偏差信息所包含的校正信息可实现额定弯曲信息的可能的进一步的改变或修改。

1:02

所述弯曲设备可以包括至少一个弯曲元件，所述弯曲元件以至少一个平移和/或扭转动的自由度、尤其是相对于另一个对于弯曲体的弯曲起弯曲作用的弯曲元件可运动地设置或构造。通过将所述至少一个弯曲元件的可纵向运动和/或可转动地支承在弯曲设备内，可以实现弯曲体的可自由构造的弯曲。可以规定，第一弯曲元件可转动地和/或可纵向运动地支承在该设备之内并且第二弯曲元件刚性地或位置固定地定位在弯曲设备中或处。

可行的是，使用包括至少两个弯曲元件的弯曲设备，并且第一弯曲元件在弯曲过程之前或期间实施沿至少一个第一自由度的运动，并且第二弯曲元件在弯曲过程之前或期间实施沿至少一个第二自由度的运动，所述第二自由度尤其是不同于所述第一自由度。尤其是，至少一个弯曲元件可以这样支承在该设备中或处，使得所述弯曲元件至少能以两个不同的自由度运动、例如能以一个线性自由度和一个转动自由度运动。

由在此描述的方法产生的弯曲的弯曲体可以优选被用作车辆构件，弯曲体尤其是被用作安装在机动车中的车辆构件。替代地，弯曲的弯曲体也可被用于形成其它构件或组件，例如弯曲体可以形成坐轮椅的人的楼梯升降机的至少一个组成部分或弯曲的自行车支撑架的一个组成部分。

除了用于控制使弯曲体弯曲的弯曲过程的方法之外，本发明还涉及一种控制装置，以用于操控用于使弯曲体、尤其是弯曲型材弯曲的弯曲设备的至少一个弯曲元件，该控制装置设置用于实施在此所描述的方法。此外，本发明还涉及一种用于使弯曲体、尤其是弯曲型材弯曲的弯曲设备，该弯曲设备设置用于实施在此所述的方法。最后，本发明还涉及一种弯曲体、尤其是机动车构件，该弯曲体以在此所描述的方法来制造。

尤其是在弯曲设备侧设置的控制装置借助由其处理的控制信号控制至少一个弯曲元件。所述控制信号可以由尤其是在弯曲设备侧设置的控制单元在考虑至少一个信息、例如边界条件信息的情况下产生和/或改变。所述控制装置和控制单元可以设置在一个共同的控制壳体中和/或在包括两个功能的控制机构中实现。

根据本发明的方法的所有优点、细节、实施方式和/或特征可以转用于或应用于根据本发明的控制装置、根据本发明的弯曲设备以及根据本发明的弯曲体。

附图说明

借助附图中的实施例详细阐述本发明。在此：

图1示出根据一种实施例的弯曲设备的示意图；

图2示出在弯曲过程的推进的时间点中根据图1的弯曲设备的示意图；

图3示出根据一种实施例的额定弯曲信息的透视原理示意图；

图4a、4b示出根据一种实施例的用于弯曲元件的第一(图4a)和第二(图4b)运动自由度的控制信号的示意图；

图5示出根据一种实施例的额定弯曲信息产生和由此推导出的控制信号的产生或修改的时间过程的示意图；

图6示出根据一种实施例的数据处理过程的过程示意图；

图7示出由根据图6的数据处理过程迭代计算弯曲设备的运动曲线的子步骤的示意性细节图。

具体实施方式

图1示出弯曲设备2的原理图，以用于说明控制用于使弯曲体1、(尤其是弯曲型材)弯曲的弯曲过程的方法，其中，弯曲设备2具有配备有至少一个弯曲元件3的弯曲装置4，并且所述至少一个弯曲元件3基于控制信号5实施所限定的运动。在图1和图2中，由尤其是两个相对置的扁平区段6、6’构成的弯曲元件3的运动作为沿y方向的平移运动的分量并且作为围绕z或z’轴线的扭转运动的分量来示出并且用箭头7来表明。换句话说，所述第二坐标系9相比于第一坐标系8不仅具有在x方向上的距离55、在y方向上的距离56而且具有围绕z轴的扭转。弯曲设备2这样工作，使得提供或引入优选首先为直线形的弯曲体1到弯曲设备2的引导区域10中，所述引导区域尤其是直线延伸并且具有至少两个引导元件12、12’。引导区域10在所示的实施方式中构造成弯曲设备2的静止的、即位置固定的引导区段13并且包括两个静止的或位置固定的引导元件12、12’。引导元件12、12’的指向所述至少一个弯曲元件3的端部形成引导开口14或导入开口，其形成如下行程的起点，沿该行程借助至少一个弯曲元件3引入要弯曲的弯曲体的变形或弯曲。通过进给机构11的进给运动(参见箭头15)，要弯曲的弯曲体1朝向弯曲元件3运动。通过弯曲元件3与至少在引导开口14处被引导的弯曲体1的接触实现了至少在弯曲体1的两个位置处进行的引导，使得通过引导器件相对于彼此的有针对性的相对移动能够实现在要弯曲的弯曲体1上产生的弯曲应力作用。换句话说，通过将进给机构11挤压到弯曲体1的与弯曲元件3相反的端部上，弯曲体1被迫进入由弯曲元件3的扁平区段6、6’形成的引导轮廓中。弯曲元件3的引导轮廓和引导开口14限定引导通道，该引导通道至少由其起点和终点限定。在弯曲体1已经通过所述引导通道之后，弯曲体1具有至少一个弯曲的区段16。在图1中，由引导开口14和弯曲元件3构成的引导通道构造为直线的或者说引导开口14和弯曲元件3相互同轴地定向。在所述位置中不实现弯曲体1的弯曲。只有通过弯曲元件3相对于引导开口14从图1所示的该初始位置移动，弯曲体1才能够通过弯曲设备2实施弯曲。

对于此所描述的方法的应用而言，使用两个坐标系8、9。例如，根据图1第一坐标系8可设置在引导开口14处或中，并且第二坐标系9可设置在弯曲元件3处或中。优选地，第二坐标系9设置在弯曲元件3的中心或者说在形成弯曲元件侧的引导通道区段的区域的中心。

图3示出弯曲体3，其中，要相互比较的两个坐标系8、9具有围绕弯曲线23的扭转或扭曲。换句话说，发生弯曲体3的扭曲应力。为了在额定弯曲信息中精确地描述这些，可以附加地使用支持曲线25，该支持曲线例如在弯曲体3的表面区域上或处延伸，在根据图3的所示实施例中弯曲体具有矩形的横截面形状，其中，支持曲线25在图中左侧所示的短的矩形边的中间或者说一半高度上延伸。通过观察支持曲线25相对于弯曲线23的走向，能以简单的方式描述弯曲体3沿着其中心纵向轴线或者说弯曲线23的扭转。

在第一方法步骤中实施数据处理过程17，其中，通过该数据处理过程，通过两个坐标系8、9的比较产生描述弯曲体1的目标几何结构的额定弯曲信息18。在下游的方法步骤中实施弯曲过程，其中，在所述弯曲过程之前和/或期间基于所述额定弯曲信息使用控制所述至少一个弯曲元件3的控制信号5，以便通过所述至少一个弯曲元件3使弯曲体1弯曲。控制信号5这样操控所述至少一个弯曲元件3，使得所述弯曲元件实施尤其是相对于引导开口14限定的运动。在图4a和图4b中分别示例性地示出用于操控弯曲元件3的控制信号5的一部分，其中，根据时间并且因此根据借助进给机构11对弯曲体1的限定的进给，弯曲元件3的运动以沿Z轴(图4a)和沿Y轴的平移运动(图4b)示出。类似地，为此，弯曲元件3的用于转动运动的控制信号5可包括类似与时间有关的转动角度信息。

对在数据处理过程17中、尤其是在计算过程中被比较的至少两个坐标系8、9的比较尤其是关于平移和/或转动方面的移动或改变来进行。换句话说，将所述两个坐标系8、9的区别在平移和/或转动方面的变化进行比较。由所述比较得到的信息用于描述额定弯曲信息18或者用于产生基于额定弯曲信息18的控制信号5。

根据图1和图2可以规定，第一坐标系8设置在弯曲设备2的引导区域10处、尤其是设置在静态的引导区段13处，并且第二坐标系9设置在从所述引导区域10沿弯曲体1的移位方向(参见箭头19)指向至少一个弯曲元件3的方向上。在此，例如第二坐标系9可以设置或构造在所述至少一个弯曲元件3的作用区域(例如扁平区段6、6’)内，即第二坐标系9设置成靠近弯曲元件3与弯曲体1的接触区域或设置在弯曲元件3与弯曲体1的接触区域中或处。

替代地或附加地，第一坐标系8可以设置在弯曲设备2的可运动的第一弯曲元件3的第一作用区域上，并且第二坐标系9可以设置在弯曲设备2的与可运动的第一弯曲元件3不同的第二弯曲元件的第二作用区域上，尤其是在所述第一和/或第二弯曲元件3运动时进行配属于相应的弯曲元件3的坐标系的相应运动。

根据图5所示的数据处理过程，可以示例性地规定，首先在第一过程步骤20中通过比较至少两个坐标系统8、9来计算额定弯曲信息18。附加地，在第一过程步骤20中可以考虑至少一个边界条件信息，其导致仍在第一过程步骤20内的额定弯曲信息18的有针对性的改变或修改。例如，关于弯曲体1的材料的材料信息、弯曲体1的几何结构信息和/或关于弯曲设备2的弯曲设备信息可以被用作边界条件信息。

可以至少部分地在所述弯曲过程之前或期间求取和/或检测所述边界条件信息，尤其是至少部分地通过尤其是在弯曲设备侧设置的检测机构21检测至少一个边界条件信息。

弯曲体1的所述材料信息可以包括弯曲体1在弯曲过程之前、期间和/或之后的至少一个、尤其是区域特定的化学特性和/或物理特性，物理特性优选包括弯曲体1的尤其是区域特定的密度、比热容、比电阻、温度系数、热膨胀系数、标准熔点、渗透率、折射率、弹性模量和/或剪切模量。几何结构信息可以包括弯曲体1在弯曲过程之前、期间和/或之后的几何结构形式，尤其是几何结构信息至少区段地包括(a)至少区段地构造成空心体的弯曲体1的壁厚，(b)弯曲体1的长度和/或宽度尺寸，(c)弯曲体1的表面尺寸和/或(d)弯曲体1的体积尺寸。

关于弯曲设备2的弯曲设备信息例如可以至少包括(a)涉及弯曲设备2的老化的老化信息，(b)涉及弯曲设备2的至少一个可运动的弯曲元件3的公差的公差信息，和/或(c)涉及弯曲设备2、尤其是弯曲元件3的温度的温度信息。

边界条件信息优选可存储或能存储在数据存储单元(未示出)中并且经由有线的或无线的数据连接传输至控制单元(未示出)以用于产生控制信号5。

例如可以规定，通过校正信息来改变或修改额定弯曲信息18，其中，所述校正信息(a)基于通过FEM过程模拟的弯曲过程所产生或求取的FEM信息和/或(b)基于通过由弯曲设备2制造测试弯曲构件并且将所述测试弯曲构件与所述目标几何结构的比较所产生或求取的偏差信息来形成。例如可以在第一过程步骤20中进行对额定弯曲信息的这种改变或修改。

根据图5可以规定，在用于使弯曲体弯曲的弯曲过程期间的不同时间点，实施额定弯曲信息18的产生或修改。例如，在第一过程步骤20中，对于相应的弯曲体1，标准化的信息27可被用于形成额定弯曲信息18并且用于形成控制信号5。首先，为此考虑额定弯曲信息18的典型的数值范围，这些数值范围可以基于如下信息，这些信息由样本弯曲过程或测试弯曲过程、由FEM过程、由弯曲体1的一般的材料信息和/或由关于弯曲的弯曲体的一般的或典型的几何结构信息推导出，这些信息用于多个弯曲过程并且因此也可以被称为标准化信息27。为了更精确地考虑例如影响弯曲体1的弯曲行为的弯曲体1特性的批次特定的或预加工特定的波动，可以修改基于标准化信息27的额定弯曲信息18。为此，可以使用批次信息28，在第二过程步骤22中更换要弯曲的弯曲体1的批次之后，可将要弯曲的弯曲体1的例如批次特定的材料特征值和/或几何结构值输入该批次信息中。换句话说，在第二过程步骤22中，批次特定的或系列特定的信息28可以被包括在额定弯曲信息18的设计中并且因此被包括在控制信号5的设计中。例如，一个批次或一个系列涉及一组在相同的或相同类型的制造过程中产生的要弯曲的弯曲体1。在另一种有利的实施方式中规定，在另一个、尤其是第三过程步骤24的过程中，在弯曲过程之前不久或在弯曲过程期间，为了修改额定弯曲信息18或控制信号5考虑所求取的信息(在此称为在线信息29)。因此，例如弯曲体1的材料厚度可以通过检测机构21光学地检测并且与当前要弯曲的弯曲体1有关的所述具体信息可以用于“微调”或用于在线修改弯曲过程参数或控制信号5。例如，对于在弯曲过程之前不久或在弯曲过程期间发生的对额定弯曲信息18的修改，可以考虑以下信息中的至少一个：(a)在预成形区中的曲率变化曲线、即在弯曲设备2的两个起弯曲作用的区域之间的曲率变化曲线，(b)在弯曲元件3上的力，(c)在进给机构11上的力，(d)在弯曲元件3上、尤其是在弯曲芯轴(Biegedorn)上的保持力。通过例如实时地或在线地在用于弯曲体1的弯曲过程期间检测和修改用于该弯曲体1的弯曲的额定弯曲信息18或控制信号5，能够实现：更精确地实现要弯曲的相应弯曲体1的目标几何结构。例如，在偏差的情况下，通过将施加在进给机构11上的实际力与额定力在线比较，可对被驱控的弯曲元件3的运动控制进行重新调整，使得要弯曲的弯曲体1的至少部分区域在其通过弯曲设备2实施的弯曲方面受到影响。

也可以规定，弯曲元件3这样构造，使得该弯曲元件以至少一个平移和/或转动的自由度、尤其是相对于另一个对于弯曲体3起弯曲作用的弯曲元件(未示出)可运动地设置或构造。尤其是，可使用包括至少两个弯曲元件3的弯曲设备2，并且第一弯曲元件3在弯曲过程之前或期间实施沿至少一个第一自由度的运动，并且第二弯曲元件3在弯曲过程之前或期间实施沿至少一个第二自由度的运动，所述第二自由度尤其是不同于所述第一自由度。由于设置有多个能分别单独地在它们的运动方面进行操控的弯曲元件3，因此可以通过这些弯曲元件3实现对于单个弯曲元件3而言更快的弯曲过程和/或具有更少的机械负载的弯曲过程。

弯曲体1可以在其按照规定的弯曲或变形之后被用作车辆构件、尤其是被用作机动车构件。

根据图6示意性地示出另一种示例性实施方式，据此在第一步骤30中对尤其是基于CAD系统的弯曲体3进行建模。随后，在第二步骤31中例如根据VDI3430产生构件中心线。为此，可以考虑关于弯曲体1的几何结构(例如板材厚度)和/或材料(例如原料)的信息。在第三步骤32中确定工具几何结构。在此，可以考虑弯曲设备2或至少一个在弯曲设备2中使用的弯曲元件3的运动学关系。然后，在第四步骤33中实施所述至少一个弯曲元件3的运动曲线或额定弯曲信息18的迭代计算。在第五步骤34中评定可制造性，在此考虑关于过程极限、尤其是关于弯曲极限的信息。也就是说，可信度验证：弯曲体1例如是否能够总体实施这种弯曲运动而不形成裂纹。如果在此在弯曲体1上要产生裂缝，则例如可以改变至少一个弯曲元件3的几何结构，并且在该情况下利用再次经过第三至第五步骤32、33、34来实施检验。如果对可制造性的评定得到正面结果，则在第六步骤35中实施弯曲过程的FEM模拟。如果这导致负面结果，则可以改变弯曲体1，其中，从第二步骤31开始再次检查所述改变的弯曲体1。在弯曲过程的FEM模拟(第6步骤35)是正面的情况下，在第七步骤36中实施曲率走势从实际状况到目标状况的比较。如果在额定曲率走势与实际曲率走势之间出现不可容忍的差异，则可以重新调整运动曲线并且再次进行随后的校准检查。只要对曲率走势的比较是正面的，则在第八步骤37中进行将运动曲线传递到弯曲设备2。在第九步骤38中根据运动曲线或基于额定弯曲信息18在弯曲设备2上制造弯曲体1之后，必要时可以通过比较额定曲率走势和实际曲率走势实施对运动曲线的补偿或对运动曲线的微调。最后，该方法产生额定弯曲信息18并且由此产生控制信号5，该控制信号允许利用弯曲设备2制造可生产的弯曲体1，这些弯曲体类似于或者相应于目标几何结构来制造。

根据一种示例性的实施方式，运动曲线的迭代计算和由此第四步骤33可以如在图7中在参考多个子步骤的情况下所示出的那样运行。在第一子步骤40中将弯曲线输入到软件程序中。在接下来的第二子步骤41中进行计算点i的选择。然后在第三子步骤42中实现弯曲线到第一坐标系8的转换。在第四子步骤43中确定弯曲元件3的位置，为此例如可以考虑弯曲元件3到第一坐标系8的距离。在随后的第五子步骤44中产生或建立第二坐标系9、尤其是局部的坐标系9，在此例如补充额定弯曲信息18的支持曲线25可以被输入或建模。然后在第六子步骤45中确定在第一与第二坐标系8、9之间的扭转角度。在此，进行第一坐标系8与第二坐标系9的比较。所述扭转角度例如在可选的第七子步骤46中通过考虑扭转特定的补偿系数能够导致具有补偿的型廓扭转的额定弯曲信息18。随后在第八子步骤47中建立另一个(例如第三)扭转的坐标系，其中，该坐标系与扭转角度相关。在建立或模拟了另一个扭转的坐标系之后，在第九子步骤48中确定在弯曲元件3与另一个扭转的坐标系之间的总距离。最后在第十和第十一子步骤49和50中确定弯曲元件3的转动和平移，接着在第十二子步骤51中计算弯曲元件3的平移和转动的情况。接着，可选地在第十三子步骤52中可以补偿总距离，为此可以包括涉及平移的校正因子信息。在第十四子步骤53中计算补偿的平移和转动。从第二子步骤41开始并且以第十四子步骤53结束的子步骤顺序可以针对弯曲线上的每个点迭代地实施，以便实现用于形成额定弯曲信息18或控制信号5的尽可能连续的图像。最后以这种方式求取的额定弯曲信息18或以这种方式求取的控制信号5的至少一部分可以作为运动曲线或额定弯曲信息18、因此还作为控制信号5经由第十五子步骤54导出并且通过相应地传输到弯曲设置的控制单元，用于操控弯曲设备2的至少一个弯曲元件3。

附图标记列表

1 弯曲体

2 弯曲设备

3 弯曲元件

4 弯曲装置

5 控制信号

6、6’ 扁平区段

7 箭头

8 第一坐标系

9 第二坐标系

10 引导区域

11 进给机构

12、12’ 引导元件

13 引导区段

14 引导开口

15 箭头

16 弯曲的区段

17 数据处理过程

18 额定弯曲信息

19 箭头

20 第一过程步骤

21 检测机构

22 第二过程步骤

23 弯曲线

24 第三过程步骤

25 支持曲线

26 标准化信息

27 批次信息

28 在线信息

30 第一步骤

31 第二步骤

32 第三步骤

33 第四步骤

34 第五步骤

35 第六步骤

36 第七步骤

37 第八步骤

38 第九步骤

39 第十步骤

40 第一子步骤

41 第二子步骤

42 第三子步骤

43 第四子步骤

44 第五子步骤

45 第六子步骤

46 第七子步骤

47 第八子步骤

48 第九子步骤

49 第十子步骤

50 第十一子步骤

51 第十二子步骤

52 第十三子步骤

53 第十四子步骤

54 第十五子步骤

55 距离

56 距离

Claims (16)

1.用于控制使弯曲体(1)弯曲的弯曲过程的方法，所述弯曲体尤其是弯曲型材，弯曲设备(2)包括设有至少一个弯曲元件(3)的弯曲装置并且所述至少一个弯曲元件(3)基于控制信号(5)实施限定的运动，其中，该方法包括如下方法步骤：

-实施数据处理过程(17)，在该数据处理过程中通过比较至少两个坐标系(8、9)在额定弯曲信息(18)中描述弯曲的弯曲体(1)的目标几何结构，并且

-实施弯曲过程，在所述弯曲过程之前和/或期间基于所述额定弯曲信息(18)使用控制所述至少一个弯曲元件(3)的控制信号(5)，以便通过所述至少一个弯曲元件(3)使所述弯曲体(1)弯曲。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对在数据处理过程(17)中、尤其是在计算过程中被比较的所述至少两个坐标系(8、9)的比较在平移和/或转动的改变方面来进行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第一坐标系(8)设置在弯曲设备(2)的引导区域(10)处或中、尤其是设置在静态的引导区段(13)处或中，并且第二坐标系(9)在从所述引导区域(10)沿弯曲体(1)到该弯曲设备(2)中的移位方向(19)指向的方向上设置，尤其是所述第二坐标系(9)设置在所述至少一个弯曲元件(3)的作用区域之内。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，第一坐标系(8)设置在弯曲设备(2)的可运动的第一弯曲元件(3)的第一作用区域上，并且第二坐标系(9)设置在弯曲设备(2)的与可运动的第一弯曲元件(3)不同的第二弯曲元件的第二作用区域上，尤其是在所述第一和/或第二弯曲元件(3)运动时进行配属于相应的弯曲元件(3)的坐标系的相应运动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于至少一个影响弯曲过程的边界条件信息有针对性地改变额定弯曲信息(18)，所述边界条件信息尤其是包括关于弯曲体(1)的材料的材料信息、弯曲体(1)的几何结构信息和/或关于弯曲设备(2)的弯曲设备信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，至少部分地在所述弯曲过程之前或期间求取和/或检测所述边界条件信息，尤其是至少部分地通过尤其是在弯曲设备侧设置的检测机构(21)检测至少一个边界条件信息。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，弯曲体(1)的所述材料信息包括弯曲体(1)在弯曲过程之前、期间和/或之后的至少一个、尤其是区域特定的化学特性和/或物理特性，所述物理特性优选包括弯曲体(1)的尤其是区域特定的密度、比热容、比电阻、温度系数、热膨胀系数、标准熔点、渗透率、折射率、弹性模量和/或剪切模量。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述几何结构信息包括弯曲物体(1)在弯曲过程之前、期间和/或之后的几何结构形式，所述几何结构信息尤其是至少区段地包括

-至少区段地构造成空心体的弯曲体(1)的壁厚，

-弯曲体(1)的长度和/或宽度尺寸，

-弯曲体(1)的表面尺寸，和/或

-弯曲体(1)的体积尺寸。

9.根据权利要求5至8所述的方法，其特征在于，所述弯曲设备(2)的弯曲设备信息至少包括

-涉及弯曲设备(2)的老化的老化信息，

-涉及弯曲设备(2)的至少一个可运动的弯曲元件(3)的公差的公差信息，和/或

-涉及弯曲设备(2)、尤其是弯曲元件(3)的温度的温度信息。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述额定弯曲信息(18)通过校正信息来改变，所述校正信息基于通过FEM过程模拟的弯曲过程所求取的FEM信息和/或基于通过由弯曲设备(2)制造测试弯曲构件并且将所述测试弯曲构件与所述目标几何结构比较而求取的偏差信息来形成。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用至少一个弯曲元件(3)，所述弯曲元件以至少一个平移的和/或转动的自由度、尤其是以能相对于另一个对于弯曲体(1)起弯曲作用的弯曲元件运动的方式设置或构造。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用包括至少两个弯曲元件(3)的弯曲设备(2)，并且第一弯曲元件(3)在弯曲过程之前或期间实施沿至少一个第一自由度的运动，并且第二弯曲元件(3)在弯曲过程之前或期间实施沿至少一个第二自由度的运动，所述第二自由度尤其是不同于所述第一自由度。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述弯曲体(1)被用作车辆构件、尤其是用作安装在机动车中的车辆构件。

14.用于操控使弯曲体(1)弯曲的弯曲设备(2)的至少一个弯曲元件的控制装置，所述弯曲体尤其是弯曲型材，所述控制装置设置用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。

15.用于使弯曲体(1)弯曲的弯曲设备(2)，所述弯曲体尤其是弯曲型材，所述弯曲设备设置用于实施根据权利要求1至13中任一项所述的方法。

16.弯曲体(1)、尤其是机动车构件，所述弯曲体用根据前述权利要求1至13中任一项所述的方法来制造。

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