CN114786833A - 折弯机和控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过借助折弯机(1)对由板片构成的工件(2)进行成型来制造构件的装置，所述装置包括用于获取位于所述折弯模具(3、4)之间的加工区域(13)的图像(25)的摄像机(12)、用于显示所述摄像机(12)的图像(25)的显示装置(11)、具有用于操作所述折弯机(1)的制造程序(21)的控制装置(9)和折弯角度测量装置(8‑1、8‑2)，其中所述控制装置(9)包括存储器(23)，所述存储器具有最小侧边长度(18)的值，且其中所述控制装置(9)包括用于处理图像信息的程序(20)，所述用于处理图像信息的程序生成与所述最小侧边长度(18)的值对应的长度图形符号(24)并将其连同所述加工区域(13)的图像(25)一起在所述待形成的折弯边沿(28)处按比例显示在所述显示装置(11)上。

Description

折弯机和控制装置

技术领域

本发明涉及根据权利要求1和7的前序部分所述的一种用于通过对由板片构成的工件进行成型来制造构件的装置和一种通过对由板片构成的工件进行成型来制造构件的方法。

背景技术

就在现代折弯机或弯曲压力机上制造构件而言，还已知通过用于测量折弯角度的装置来自动监测折弯过程，并且还据此通过控制装置的制造程序对折弯模具的运动进行控制。因此，也可以自动确定在工件的折弯边沿处达到期望的(最终)折弯角度，然后由制造程序来停止这个折弯过程。有利地使用光学地或非接触式地工作的折弯角度测量装置来检测待制造的折弯边沿上的两个侧边的空间位置。为了能够以足够的精度检测工件的侧边的定向，前提条件是具有足够大的侧边长度。因此，在开始折弯过程之前，折弯机的操作者必须确保在待制造的侧边长度不小于最小侧边长度的值情况下，也可以可靠地使用进行光学扫描的折弯角度测量装置。否则操作者必须另选一个替代性的折弯角度测量方式。不同制造情况下的最小侧边长度值通常记录在表格中并且必须由操作者进行查对。此举很容易出现错误并随后导致废品的产生。

发明内容

因此，本发明的目的是提供允许用户以更简单且不易出错的方式操作折弯机的一种装置和一种方法。

本发明用以达成上述目的的解决方案在于一种用于通过借助折弯机对由板片构成的工件进行成型来制造构件的装置，所述折弯机具有两个彼此平行定向的压机横梁以及彼此相对地固定在所述压机横梁上的下部折弯模具和上部折弯模具。所述装置包括用于获取位于所述折弯模具之间的加工区域的图像的摄像机、用于显示所述摄像机的图像的显示装置、具有用于操作所述折弯机的制造程序的控制装置和折弯角度测量装置，其中所述控制装置包括存储器，所述存储器具有针对待在工件上制造的折弯角度的不同值以及针对不同折弯模具的最小侧边长度的值，且其中所述最小侧边长度为待制造的构件的以相对于待形成的折弯边沿成直角的方式测得的侧边长度的最小值，在成型期间，可以使用折弯角度测量装置来测量所述待制造的构件的折弯角度，且其中所述控制装置包括用于处理图像信息的程序，其中所述用于处理图像信息的程序适于生成与最小侧边长度的值对应的长度的长度图形符号并将其连同加工区域的图像一起在待形成的折弯边沿处按比例显示在显示装置上。此举的优点在于，一旦工件贴靠在折弯机的后部止挡上，操作人员就可以立即识别出是否可以在使用折弯角度测量装置的情况下可靠地进行折弯成型。不再需要通过对首先必须在表格中进行查找的任何数字的长度说明进行对比来单独进行考虑。

根据所述装置的一种有利的改进方案，从站在折弯机前面的观察者的角度来看，所述摄像机布置在所述折弯机的位于折弯模具后面的区域中。此举的优点在于，可以在屏幕上向观察者清晰地显示工件的后沿在后部止挡处的安放，这对于精确制造而言尤为重要。

同样有利的是，在位于折弯模具前面的区域以及位于折弯模具后面的区域中布置有摄像机，因为这样就能全面显示位于折弯模具之间的加工区域。

同样有利的是，所述装置的折弯角度测量装置包括非接触式或光学地工作的角度测量系统。

根据所述装置的另一实施方式，所述控制装置包括分析程序，所述分析程序用于根据所述折弯角度测量装置的测量信号计算折弯角度。

另一有利的改进方案在于，所述折弯角度测量装置包括用于将光线投射到所述工件的表面上的激光器和用于检测所投射的光线的摄像机，因为这样就能以较高的精度来测定工件侧边的空间位置和定向。

本发明用以独立地达成上述目的的解决方案还在于一种通过借助折弯机对由板片构成的工件进行成型来制造构件的方法，所述折弯机具有两个彼此平行定向的压机横梁以及彼此相对地固定在所述压机横梁上的下部折弯模具和上部折弯模具，其中借助制造程序和控制装置来加工所述工件，且其中借助折弯角度测量装置测量所述工件在折弯边沿的区域中形成的折弯角度，且其中由摄像机来记录位于折弯模具之间的加工区域的图像并将所述图像显示在显示装置上。在此情况下，通过用于处理图像信息的程序生成长度图形符号，所述长度图形符号相当于最小侧边长度的值，其中所述最小侧边长度表示所述待制造的构件的侧边长度的最小值，可以在使用所述折弯角度测量装置的情况下对所述待制造的构件的折弯角度进行测量和控制，其中将所述长度图形符号按比例地以相对于折弯边沿成直角地布置在显示装置上的方式共同显示在所述加工区域的图像中。

有利地，从与待制造的构件对应的存储器中读取所述最小侧边长度的值。

有利的操作程序在于，由操作人员通过在操作终端上进行输入来选择所述控制装置的制造程序并且通过所述制造程序对用于对待加工的工件进行定向的后部止挡和所述折弯角度测量装置进行定位。

根据一个有利的操作程序，操作人员将所述工件插入所述折弯模具之间并且在所述后部止挡处对所述工件进行定向，随后，操作人员基于显示装置上示出的图像并通过将所述工件的后沿在所示图像中的位置与长度图形符号进行对比而确定是否可以在使用所述折弯角度测量装置的情况下进行成型。

附图说明

为了更好地理解本发明，结合以下附图对本发明进行详细说明。

其中分别以显著简化的示意图示出：

图1为折弯机的侧视图，即局部剖面图；

图2为根据图1的折弯机的细节；

图3为对折弯机的控制的示意图；

图4为折弯机加工区域例如在屏幕上显示的图像；

图5为具有放置在下部折弯模具上的工件的加工区域的图像；

图6为具有侧边长度较小的工件的加工区域的图像；

图7为根据图1的加工区域的细节，这个加工区域具有替代性的折弯角度测量装置。

具体实施方式

首先需要指出的是，在所描述的不同实施方式中，相同的部件用相同的附图标记或相同的构件名称来表示，其中在整个说明书中揭示的内容可酌情应用于具有相同附图标记或相同构件名称的相同部件。说明书中所选择的方位词，如上、下、侧方等，也是基于所描述以及所示出的附图，并且在位置变化的情况下，这些方位词也可酌情沿用于新的位置。

图1以侧视图和简化示意图例示性地示出折弯机1。该视图相当于折弯机1的剖面图，因此，能清除地看到折弯机内部的组件。折弯机1适用于通过对由板片构成的工件2进行成型来制造构件。为此，折弯机1具有下部折弯模具3和上部折弯模具4，这两个折弯模具固定在两个彼此平行定向的压机横梁5-1、5-2上。在所示的实施例中，折弯机1指的是某种用于进行所谓的模具弯曲的机器。通过使两个压机横梁5-1、5-2相向移动在两侧将两个相对布置的折弯模具3、4压向工件2并且在工件2上进行折弯成型。为此，由操作人员6将工件2放置到下部折弯模具3上，并且通过将其安放在先前已适当定位的后部止挡7上来对这个工件进行定向。而后，折弯机1的操作人员6可以发出开始指令以使上部压机横梁5-2朝下部压机横梁5-1的方向下降。

优选同时由折弯角度测量装置8对工件2上的折弯成型的程度进行监测。

此外，折弯机1还具有用于操作这个折弯机的控制装置9。此外，控制装置9也与控制终端10和屏幕11连接。折弯加工的顺序由控制装置9基于存储在控制装置9中的用于待制造的构件的制造程序21来进行控制。为此，操作人员6可以在操作终端10上选择期望的制造程序21，进而让控制装置9执行这个制造程序。此外，操作人员可以在操作终端10输入进行折弯加工所需的附加参数，例如待加工的工件2的厚度。另一方面，可以在屏幕11上向操作人员6显示关于折弯成型过程的消息。为此，折弯机1特别是包括摄像机12，通过这个摄像机来记录加工区域13的图像。为此，摄像机12布置在位于折弯模具3、4后面区域(从站在折弯机1前面的观察者的角度来看)中或者布置在折弯机1内部。通过将摄像机12所记录的图像显示在屏幕11上使得操作人员6更容易特别是在将工件2插入折弯模具3、4之间时以及在将这个工件安放在后部止挡7上时进行控制。作为补充或替代方案，摄像机也可以布置在折弯机1的前侧并且指向加工区域13。

在这个实施例的变体方案中，折弯机1也可以分别配备两个或更多个摄像机12，以便能够记录更大的加工区域13并将其显示在屏幕11上。

图2借助加工区域13的侧视图示出根据图1的折弯机1的细节。最初未变形的工件2(绘示为实线)以贴靠在后部止挡7上的方式进行定向。进行折弯成型并且因而已部分弯曲的工件2通过虚线示出。

两个折弯角度测量装置8-1、8-2为非接触式或光学地工作的角度测量系统——前部折弯角度测量装置8-1和后部折弯角度测量装置8-2——这两个折弯角度测量装置指向工件2的前部侧边14的底侧或工件2的后部侧边15的底侧，并且可以借助这两个折弯角度测量装置测量两个侧边14、15的空间位置。然后可以根据通过折弯角度测量装置8-1、8-2测得的测量值的对比，在控制装置9中借助相应的分析程序22计算工件2的两个侧边14、15之间的折弯角度16。在逐渐对工件2进行折弯成型期间，在这个工件上形成折弯边沿28。

两个折弯角度测量装置8-1、8-2优选构建有用于将光线投射到表面上的激光器和用于检测所投射的光线的检测器或摄像机。在偏转工件2的侧边14、15，光线的相对位置在所记录的图像中发生变化，由此可以确定侧边14、15的角度变化。

只有在工件2的侧边15的可用于投射光线的侧边长度17足够大时，才能确保足够可靠地测得折弯角度16。也就是说，只有在相应的侧边长度17——相对于形成的折弯边沿28——大于最小侧边长度18的值时，才能借助折弯角度测量装置8-1、8-2可靠地测量工件2的变形。

最小侧边长度18的值主要与折弯角度测量装置8-1、8-2相对于下部折弯模具3的布置和定位相关。但最小侧边长度18的值也取决于工件2上待制造的折弯角度16的值并且在较小程度上还取决于下部折弯模具3的结构形式，即主要取决于下部折弯模具3的用于支撑工件2的上端侧的宽度。

在准备在工件2上进行折弯加工时，操作人员6通常根据所提及的参数提供最小侧边长度18的值的表格列表。也就是说，在开始进行折弯成型之前，操作人员6必须结合待制造的构件待实现的侧边长度17和折弯角度16来检查是否可以使用折弯角度测量装置8-1、8-2来进行折弯成型。在此情况下，如果操作人员6得出待实现的侧边长度17的值小于最小侧边长度18的值的结论，则操作人员将切换至另一测量方式来监测期望的折弯角度16的制造。操作员例如可以决定——若其在借助折弯机1进行处理或工作方面具有足够的经验——仅通过视觉监测来进行折弯成型。在此情况下，可能需要在由操作人员6手动测量折弯角度之后，重新将工件2插入折弯模具3、4之间，进而逐步接近折弯角度16的期望值。然而，如果操作人员6决定另选另一角度测量方法，此方法也适用于持续监测在折弯过程期间所实现的折弯角度16的值，则效率更高且耗时更少。下面结合图7对这种测量方式进行说明。

图3为折弯机1的控制装置9、控制装置9的最重要元件以及折弯机1的与控制装置9信号连接的其它组件的示意图。除中央处理单元19(CPU)之外，控制装置9还包括用于分析摄像机12的图像并将其显示在屏幕11上的图像数据处理程序20。制造程序21和用于折弯角度测量装置8-1、8-2所获得的测量数据的分析程序22也可用于控制装置9。最后，最小侧边长度18的值也存储在存储器23中。

根据本发明，在折弯机1中，控制装置9包括用于处理图像信息的图像数据处理程序20，其中这个图像数据处理程序适于生成与最小侧边长度18的值对应的长度的图形表示或长度图形符号24并将其连同加工区域13的摄像机图像一起显示在显示装置11上。

仅为全面起见，就此而言要注意的是，控制装置9当然也与上部压机横梁5-2的电机驱动装置作用性连接(图1)并且基于制造程序21至少半自动地产生所需的压力或上部折弯模具4透入下部折弯模具3的相应凹部中的透入深度。优选地，基于用于待制造地构件的相应制造程序21以可马达驱动地移动的方式设置后部止挡7。这也适用于折弯角度测量装置8-1、8-2的定位。

在准备折弯加工的过程中，操作人员6将首先在键盘或终端10上进行所需的输入，以便调用制造期望的构件所需的制造程序21。制造程序21也包含后部止挡7的所需位置的数据，并且在此基础上，通过控制装置9自动对后部止挡7进行相应定位。作为提分方案，操作人员6也可以在终端10上单独进行相应的输入，具体方式在于，操作人员手动输入工件2的期望的侧边长度15、期望的折弯角度16以及厚度的值。

一旦进行了必要的设置，特别是在折弯机1上对后部止挡7进行了定位，操作人员6就可以将工件2放置到加工区域13中，即放置到下部折弯模具3上，并且在后部止挡7上对这个工件进行定向。在屏幕11上也可以补充性地观察到工件2的插入。在此情况下，借助图像数据处理程序20，通过控制装置9将最小侧边长度18的长度图形符号24叠加在摄像机12的图像25上并将其按比例显示在显示装置11上。

图4示出由摄像机12在屏幕11上显示的这种图像25以及最小侧边长度18的所渐显的图形表示24。在此情况下，长度图形符号24与下部折弯模具3或下部压机横梁5-1的纵轴对称(对应于工件2的待形成的折弯边沿28)。也就是说，在这个实施例中，通过简单的直条形成的长度图形符号24以与下部折弯模具3对称地朝两侧延伸的方式表示最小侧边长度18的尺寸，如图2所示。然而，在图像25所示的情况下，工件2尚未插入加工区域13中，而是仅适当定位地示出后部止挡7和折弯角度测量装置8-1、8-2。

如图5所示，在摄像机12的图像25中示出了放置在下部折弯模具3上的工件2。在此情况下，工件2已处于贴靠到后部止挡7上的位置，因此已进行了定向。通过将长度图形符号24渐显到图5所示图像25中，操作人员6可以很容易地识别出工件2的后沿26向后充分突出于最小侧边长度18的区域，因此，在此情况下，侧边长度17的值大于最小侧边长度18的值。因此，操作人员6可以毫不延迟地立即向控制装置9发出开始指令以进行折弯成型。仅在图像25中叠加最小侧边长度18的长度图形符号24就足以使操作人员6能够识别出在这个应用实例中可以仅通过两个折弯角度测量装置8-1、8-2可靠地同时对折弯角度16进行控制和测定。

可以由控制装置9基于针对不同折弯角度16的最小侧边的保存在存储器23中的数据或值，借助图像数据处理程序20自动实施图形表示或长度图形符号24的计算或尺寸确定并将其按比例地渐显到摄像机12的图像25中。因此，如果操作人员选择了正确的制造程序21或在操作终端10上输入了针对期望的构件的相应数据，则操作人员6就不再需要就足够的侧边长度17而言进行其他固有的计算或控制工作。

在折弯机1的一种有利的改进方案中，也可以将多个这类长度图形符号24——沿折弯边沿28错开地——叠加在图像上并且将这些长度图形符号显示在屏幕11上。

与结合图5所描述的应用实例相比，图6示出在由工件2制成或折弯成型成另一构件时的图像25。操作人员6已将相应的工件2插入加工区域13中并通过将这个工件安放到后部止挡7上而对这个工件进行定向。渐显到图像25中的直条或长度图形符号24使得操作人员6能够很容易地识别出在此情况下侧边长度17小于所需的最小侧边长度18，因此，使用折弯角度测量装置8-1、8-2不足以可靠地进行预期的折弯成型。在这个应用实例中，操作人员6将另选一个对期望的折弯角度16的制造进行控制的替代性方式。这种替代性方式例如是应用具有两个触摸盘27-1、27-2的触觉方法，如下面结合图7所描述的那样，这两个触摸盘27-1、27-2设置在上部折弯模具4上。

图7以侧视图示出根据图1的加工区域13的细节，这个加工区域具有机械的折弯角度测量装置。在此情况下，在上部折弯模具4的两侧设有侧向突出的触摸盘27-1、27-2，这些触摸盘分别弹性地压靠到变形的工件2的两个侧边14、15中的一个上。折弯角度在折弯成型过程中发生变化，因此，两个触摸盘27-1、27-2被越来越多地压入上部折弯模具4的内部。由相应的检测器来记录触摸盘27-1、27-2的调节运动，并且可以根据在此情况下获得的测量信号计算折弯角度16。基于如此测得的折弯角度16的值，控制装置9可以折弯角度16的期望最终值的实现进行自动监测。

实施例示出可行的实施方案，其中在此需要指出的是，本发明并不局限于具体揭示的实施方案，而是也可以将各实施方案相互组合，并且，基于本发明的技术实施原理，本领域技术人员有能力实现这些变化。

保护范围由权利要求书决定。但需要使用说明书和图式来解释权利要求书。所绘示和所描述的不同实施例的单项特征或特征组合可以是独立的创造性解决方案。这些独立的创造性解决方案所基于的目的可以从说明书中获知。

说明书中针对值域的所有说明应作如下理解：其将任何并且全部的子范围包含在内，例如，说明“1至10”应理解为将从下限1起以及从上限10起的所有子范围包含在内，即涵盖从下限1或更大数值开始并且在上限10或更小数值结束的所有子范围，例如1至1.7，或者3.2至8.1，或者5.5至10。

最后照例指出，为了便于理解结构，元件部分地以不遵循比例和/或放大和/或缩小的方式示出。

附图标记表

1折弯机

2工件

3折弯模具

4折弯模具

5压机横梁

6操作人员

7后部止挡

8折弯角度测量装置

9控制装置

10操作终端

11屏幕

12摄像机

13加工区域

14侧边

15侧边

16折弯角度

17侧边长度

18最小侧边长度

19中央处理单元

20图像数据处理程序

21制造程序

22分析程序

23存储器

24长度图形符号

25图像

26后沿

27触摸盘

28折弯边沿

Claims (10)

1.一种用于通过借助折弯机(1)对由板片构成的工件(2)进行成型来制造构件的装置，所述折弯机具有两个彼此平行定向的压机横梁(5-1、5-2)以及彼此相对地固定在所述压机横梁(5-1、5-2)上的下部折弯模具(3)和上部折弯模具(4)，所述装置包括用于获取位于所述折弯模具(3、4)之间的加工区域(13)的图像(25)的摄像机(12)、用于显示所述摄像机(12)的图像(25)的显示装置(11)、具有用于操作所述折弯机(1)的制造程序(21)的控制装置(9)和折弯角度测量装置(8-1、8-2)，其特征在于，所述控制装置(9)包括存储器(23)，所述存储器具有针对待在所述工件(2)上制造的折弯角度(16)的不同值以及针对不同折弯模具(3、4)的最小侧边长度(18)的值，其中所述最小侧边长度(18)为所述待制造的构件的以相对于待形成的折弯边沿(28)成直角的方式测得的侧边长度(17)的最小值，在成型的每个时间点，均可以使用所述折弯角度测量装置(8-1、8-2)来测量所述待制造的构件的折弯角度(16)，并且所述控制装置(9)包括用于处理图像信息的程序(20)，其中所述用于处理图像信息的程序(20)适于生成与所述最小侧边长度(18)的值对应的长度的长度图形符号(24)并将其连同所述加工区域(13)的图像(25)一起在所述待形成的折弯边沿(28)处按比例显示在所述显示装置(11)上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，从站在所述折弯机(1)前面的观察者(6)的角度来看，所述摄像机(12)布置在所述折弯机(1)的位于折弯模具(3、4)后面的区域中。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在位于所述折弯模具(3、4)前面的区域以及位于所述折弯模具(3、4)后面的区域中布置有摄像机(12)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述折弯角度测量装置(8-1、8-2)包括非接触式或光学地工作的角度测量系统。

5.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制装置(9)包括分析程序(22)，所述分析程序用于根据所述折弯角度测量装置(8-1、8-2)的测量信号计算所述折弯角度(16)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述折弯角度测量装置(8-1、8-2)包括用于将光线投射到所述工件(2)的表面上的激光器和用于检测所投射的光线的摄像机。

7.一种通过借助折弯机(1)对由板片构成的工件(2)进行成型来制造构件的方法，所述折弯机具有两个彼此平行定向的压机横梁(5-1、5-2)以及彼此相对地固定在所述压机横梁(5-1、5-2)上的下部折弯模具(3)和上部折弯模具(4)，其中借助制造程序(21)和控制装置(9)来加工所述工件(2)，且其中借助折弯角度测量装置(8-1、8-2)测量所述工件(2)在折弯边沿(28)的区域中形成的折弯角度(16)，且其中由摄像机(12)来记录位于所述折弯模具(3、4)之间的加工区域(13)的图像(25)并将所述图像(25)显示在显示装置(11)上，其特征在于，通过用于处理图像信息的程序(20)生成长度图形符号(24)，所述长度图形符号相当于最小侧边长度(18)的值，其中所述最小侧边长度(18)表示所述待制造的构件的侧边长度(17)的最小值，可以在使用所述折弯角度测量装置(8-1、8-2)的情况下对所述待制造的构件的折弯角度(16)进行测量和控制，其中将所述长度图形符号(24)按比例地以相对于所述折弯边沿(28)成直角地布置在所述显示装置(11)上的方式共同显示在所述加工区域(13)的图像(25)中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，从与所述待制造的构件对应的存储器(23)中读取所述最小侧边长度(18)的值。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，由操作人员(6)通过在操作终端(10)上进行输入来选择所述控制装置(9)的制造程序(21)并且通过所述制造程序(21)对用于对所述待加工的工件(2)进行定向的后部止挡(7)和所述折弯角度测量装置(8-1、8-2)进行定位。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述操作人员(6)将所述工件(2)插入所述折弯模具(3、4)之间并且在所述后部止挡(7)处对所述工件进行定向，随后，所述操作人员(6)基于所述显示装置(11)上示出的图像(25)并通过将所述工件(2)的后沿(26)在所示图像(25)中的位置与所述长度图形符号(24)进行对比而确定是否可以在使用所述折弯角度测量装置(8-1、8-2)的情况下进行成型。

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