CN1221339C - 压弯机的运行方法和压弯机尤其是弯边压床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压弯机，尤其弯边压床(2)的运行方法以及一种实施此方法的压弯机。为用于可调压机梁(15、16)的驱动装置(27)每个驱动器(30)确定工件变形过程的实际压力，以及根据力的比值确定压制模具相对于压机梁(15、16)纵向的位置。在分析和/或计算单元(57)中，在驱动器(30)相关的作用点确定驱动器(30)或可调压机梁(15、16)不同的调整行程，分析和/或计算单元设有用于生产数据和机器数据的数据存储器(56)。在用于驱动装置(27)的控制器(49)内生成相应的控制信号，以及驱动器(30)的调整元件(31)调整为每个驱动器(30)确定的调整行程。

Description

压弯机的运行方法和压弯机尤其是弯边压床

技术领域

本发明涉及一种压弯机的运行方法，但也涉及一种用于实施此方法的压弯机。

背景技术

由DE 693 09 610 T2已知用于测量和调整挤压机压力的方法和设备。按此方法和设备测量和调整压力值，以达到预定的当地负载分配，为的是在不关注压力机特有的特征数据的情况下确定所期望的当地负载分配。

此外，按一般的先有技术，为了在一个在压弯机上尤其在弯边压床上加工的工件获得准确的变形角，借助测量方法在完成变形后测量工件，尤其测量弯角，并按照借助行程测量系统测定的压制模具的插入深度，通过改变插入深度实施所要求的弯角修正，并由此为了后续的变形过程达到规定的弯角。按这样一种过程方式，其中考虑到C形机器侧柱取决于力的回弹率行程测量系统设在特有的辅助框架上，由于压机梁同样由力引起并取决于在压机梁上工作区位置的弯曲特性造成产品缺陷。

由DE 39 21 034 A1已知一种用于避免生产时由于压机梁弯曲特性引起不准确度的设备，采用此设备使配合作用的压机梁出现的挠度曲线，大体在模具针对工件弯角所需的最大插入深度的时刻，互相大体平行或同心地延伸。但这样一来未能顾及由于偏心负载引起的不对称的挠度曲线，其结果是由于出废品因而可能导致生产故障，或排除了一些有利的加工可能性，这些可能性往往在模具偏心使用时出现的。

发明内容

按本发明的方法的目的是，一个至少有两个驱动器的驱动装置的调整行程，可根据由压力引起的不仅机架而且配合作用的压机梁的变形来控制。

根据本发明，提出一种压弯机的运行方法，压弯机包括一个由两个彼此隔开的侧柱组成的机架、一根固定的压机梁、一根借助一个具有至少两个驱动器的驱动装置可在导引装置内调整的压机梁、用于将弯曲模具固定在压机梁的互相面对的压力面上的模具夹紧装置、一个与驱动装置线路连接的控制器以及一个用于检测在加工工件时每个驱动器产生的压力的测量装置，其特征为：在工件变形过程中根据压力的比值确定所述弯曲模具相对于压机梁的纵向的一个相对位置，并且在一个设有一个数据存储器的分析和计算单元中，确定可调整的压机梁的驱动器的调整行程，并在用于驱动装置的控制器内生成相应的控制信号，并且使驱动器的调整元件调整为每个驱动器确定的调整行程。在这里突出的优点在于，与工作区或变形区相对于压机梁纵向的相对位置无关，并因而与由此而产生的在驱动器上的压力不均匀分布无关，压机梁不对称的挠度曲线以及彼此隔开并有驱动器的侧柱不同的回弹率带来的结果是，根据取决于负载的变形特性这些影响加工质量的因素通过调整相关驱动器的调整行程加以补偿，以及达到对于变形质量起决定性作用的沿整个变形区均匀延伸的模具插入深度。

根据本发明，还提出一种压弯机，包括一个由两个彼此隔开的侧柱组成的机架、一根固定的压机梁、一根借助一个具有至少两个驱动器的驱动装置可在导引装置内调整的压机梁、用于将弯曲模具固定在压机梁的互相面对的压力面上的模具夹紧装置、一个与驱动装置线路连接的控制器以及一个用于检测在加工工件时产生的压力和机器变形的测量装置，以及控制器具有一个设有一个数据存储器的分析和/或计算单元和一个用于驱动器的行程控制和调整装置，由力和/或压力和/或能量和/或应变测量传感器构成用于机器数据的检测装置，其特征为：可调的压机梁可相对于固定的压机梁调整到一个平行的位置，或调整到一个在压机梁的端面之间构成一锐角的位置。

在这里按本发明的设计是有利的，因为由此可达到驱动器调整行程的快速匹配，以修正弯曲模具出现彼此形成角度的位置。

但按本发明的设计也是有利的，因为由此可将实际计算的有效负载状态转换为调整驱动器的措施，以及消除由于阴模内的台阶造成的不准确度。

还可以采取如本发明所述的措施，因为由此可提供材料特有的数据并因而快速实现加工参数适应于具体要加工的材料。

按本发明的措施也是有利的，由此可将机器特有的数据直接用于确定驱动器的调整行程并因而实现机器变形的补偿。

另一些如在本发明中所述的措施也是有利的，采取这些措施通过瞬态值计算确定每个驱动器的调整行程，由此避免导致费时地搜索众多的数据文件，以及除此之外可以使计算结果与压弯机上出现的有效负载和与之相联系的机器立柱、压机梁的变形相符，亦即与力引起的作用相符。

按本发明所述的有利的措施提供了可能性，可按照在重要的机器构件如侧柱上的变形测量结果，确定在驱动器上的力的分配并因而确定由此造成的和预期的变形，以及借助储存的机器数据或按照具有预定算法规则的计算方法，生成要求的控制函数，例如决定每个驱动器不同的调整行程。

按另一些如本发明中所述的措施，通过对加工质量起决定性作用的最重要影响因素的实际/额定值比较，实现持续地监测和对整个加工过程的针对性控制(Gegenkontrolle)。

本发明的另一个目的是创造一种压弯机，其中，通过恰当的反措施补偿在成形过程中产生的由力引起的机器变形，以提高加工质量。

根据本发明，其中突出的优点是，取决于变形模具的位置和因而机架不同的负载分布，彼此独立地处理驱动器的调整行程，并因而使可调的压机梁在工作行程中补偿配合工作的压制模具的位置由于机器变形导致的偏差。

在这方面，本发明所述的设计是有利的，由此可确定全部影响参数，并作为测量数据提供用于确定可调的压机梁的最佳调整。

也可以采用如本发明所述的设计，由此监测调整行程的实际值达到与规定的额定值比较并采取修正措施，以及在后续的工序中获得优化的加工过程。

本发明所述的设计也是有利的，按此设计可以准确地谐调压制模具相互的位置。

最后按本发明的设计也是有利的，因为由此可简化为适应不同加工过程的程序运行的程序转换。

附图说明

下面借助附图表示的实施例进一步说明本发明以便于更好地理解本发明。

其中：

图1  按本发明的压弯机立面图；

图2  压弯机侧视图；

图3  压弯机变形状况示意图。

具体实施方式

一开始应该规定，在所示的这些不同的实施形式中同样的部分采用相同的参考标记或相同的构件标记，其中，包含在全部说明内的公开的内容可按意义转用于有相同符号或相同构件标号的同样的部分上。在说明书中选择的位置指示，如上、下、侧面等，涉及直接说明和表示的图并在位置改变时按意义可转用于新的位置。此外，由图示和说明的不同的实施例得出的各项特征或特征的组合也可作为独立的、本发明的或按本发明的方案。

图1和2表示了加工设备1，尤其弯边压床2，用于尤其从薄板件3例如成形为外壳体4、型材等。为达到尽可能高的产品质量，应考虑一系列取决于加工设备1的因素。变形的质量决定性地取决于配合作用的模具沿整个变形长度或模具长度均匀延伸的插入深度，它受加工设备1由力引起的变形，例如弯边压床2重量部分的回弹率或弯曲变形的影响。

加工设备1的机架5主要由两个互相隔开距离地平行排列的设计成C形的侧柱6、7组成，例如在特殊的安装条件下，为了减震侧柱通过减震元件或尤其直接支承在支承面9上，或也可以固定在一公共的底板10上，尤其与底板焊接。此外，侧柱6、7通过垂直于中面12延伸的壁的部分13隔开距离11地互相连接。

加工设备1相对于平行于支承面9延伸的工作平面14有两根彼此对置的压机梁15、16，它们沿长度17延伸，此长度一般而言由规定的机器尺寸决定，或由用于将薄板件3例如弯曲成外壳件4所采用的工作长度决定。

面朝支承面9的压机梁15借助支承和/或固定装置19，优选地直接在C形侧柱6、7配属于底板10的边21的端面20处，通过螺栓或焊接固定在机架5上。在与支承面9隔开距离的边23的端面22处，必要时设相对于支承面9在一垂直平面内延伸的护板24，它们优选地通过焊缝与侧柱6、7连接。这些护板24或侧柱6、7设导引装置25，另一根相对于工作平面14处于此压机梁15对面的压机梁16，借助导引装置25按双向箭头26可借助驱动装置27调整地支承着。在图示的实施例中，驱动装置27由两个分别作用在压机梁16端部区28、29内的驱动器30组成，例如可用压力介质尤其液压油加载的双向作用的液压缸，它们一方面固定在护板24上，而调整元件31，例如活塞杆，与压机梁16驱动连接，尤其通过铰接支承32与之运动连接。本发明当然不仅限于这里详细说明的有由液压缸构成驱动器30的驱动装置27。显然，取代所表示的两个驱动器30，也可以使用更多个这种驱动器30用于调整压机梁16，以及，驱动器30也可由其他类型的直线驱动器构成，例如电或液压驱动的蜗杆传动装置，也还可以是偏心传动装置。

压机梁15、16互相面对和相对于工作平面14平行延伸的端面33、34，有用于支承和可拆式固定弯曲模具36、37的模具座35。如由先有技术已知的那样，这些弯曲模具36、37通常设计为一个弯曲阴模39和一个弯曲阳模40。由先有技术还已知，弯曲模具36、37分成一些分段，由此容易改变模具长度41，使模具长度能适应具体的要求，或能方便地进行加工设备1的改装或更换弯曲模具36、37。

在压机梁15、16内的模具座35一方面设计用于可拆地固定弯曲模具36、37，另一方面将它们设计成用于传递弯曲力(按箭头43)的支承面42。

设在工作平面14下面的压机梁15直接固定在配属于底板10的边21的端面20上，由此相对于中面12设计为压机梁15在机架5上对称地锚固，以及简化结构和节省材料。在仅作为举例表示的位置固定的压机梁15可拆式固定的设计中，支承和/或固定装置19例如由实心的与侧柱焊接的螺栓44构成，压机梁15通过制成其中的孔套在螺栓上并例如借助螺母45夹紧。但作为支承和/或固定装置19也可采用焊接装置，通过焊接可将压机梁15不可拆地与侧柱6、7连接。

如已提及的那样，在所说明的实施例中，驱动装置由液压供能系统46和驱动器30通过双向作用的液压缸47构成。此外，加工设备1有一个与能源48，例如电网，线路连接的控制器49和一个与控制器线路连接的测量装置50，在测量装置上连接外部检测装置51，例如测力、测压、测能量、测应变的传感器等。为供应压力介质，如示意表示的那样，加工设备1有一个液压机组52，包括压力介质容器53、一台液压泵54和需要的控制及开关装置55。控制器49还包括一个配备有数据存储器56的分析和/或计算单元57。当然，还设有一个与此控制器49线路连接的优选地在外部的控制终端58，它配备有输入和/或传送和/或监控装置。

借助于在图1和2举例表示的按本发明的加工设备，下面说明按本发明的用于运行此加工设备1尤其弯边压床2的方法作为一种优选的方法。

为了优化薄板件3成形的外壳件4的加工过程，若模具长度41小于压机梁15、16的长度17，非常恰当的是弯曲模具36、37是偏心的，也就是说相对于中面12侧向错移地布置。由此做到使操作非常方便并因而可在加工中更快速地操纵。

由此在薄板件3变形时，在加工设备1上产生偏心的负载，这些负载由不同大小的压力(按箭头59、60)形成。按照力-力矩计算方法，由用于薄板件3变形所需要的变形力(按箭头61)以及压力作用线离变形力作用线的距离之比，可算出压力(按箭头59、60)。

为薄板件3的变形消耗的变形力(按箭头61)，一方面可以通过实验或计算确定并因而可预先规定，但或如在按本发明的加工设备1和按本发明的方法的设计中那样，在变形过程通过在所说明的实施例中设在供能系统46内的检测装置51以及具体而言设在压力介质向液压缸47的输入管62内规定作为检测装置51的压力传感器63确定。由此可以直接在实施变形过程时确定所产生的有效压力(按箭头59、60)，以及它们可在分析和/或计算单元57内数字化，并因而在一个储存在数据存储器56内的负载-变形矩阵内配置在机架5上取决于负载的作用，尤其是侧柱6、7的回弹率和压机梁15、16的变形。

此负载-变形矩阵可通过计算和通过实验针对具体的加工设备1的类型作为取决于机器的文件建立，并包含相关的变形值或驱动器调整行程的直接修正系数，以便补偿和达到弯曲模件的平行位置。这些修正系数按取决于负载的变形产生，并顾及尤其是弯曲模具36、37相对于压机梁15、16纵向的各自的相对位置，此位置由压力(按箭头59、60)的比值确定，以及顾及有效的模具长度或为了薄板件3的成形已知的变形长度64。这些修正系数产生控制信号，用于一个包括控制和开关装置55的行程控制和调整装置65，例如比例式行程控制器，它为每个驱动器30分配相应的调整行程，用于补偿变形和达到弯曲模件36、37沿整个变形长度64均匀的插入深度。

按本发明方法的另一种方案，可取代储存在数据存储器内的负载-变形矩阵，按储存在分析和/或计算单元57内的算法规则，通过计算确定力引起的变形，如侧柱6、7的回弹率和压机梁15、16对于产生的各压力(按箭头59、60)的挠曲以及弯曲模具的位置，并确定每个驱动器30的调整行程，以补偿负载引起的变形，据此通过行程控制和调整装置65促使驱动器30调整。

显然，还存在这种可能性，即加工设备1配备行程测量装置66，为此可采用不同的由先有技术已知的可能性，例如电光行程测量装置、激光行程测量装置等，以便借此与规定的或确定的调整行程比较，必要时在调整回路内采取附加控制措施。在这种行程测量装置66中重要的是消除因变形引起的测量误差，亦即这种行程测量装置66确定实际值。

另一种为了检测压力(按箭头59、60)的实施方案或附加的可能性在于，将应变测量传感器67例如布置在侧柱6、7上。

图3示意和夸张地表示，当弯曲模具36、37偏心地安装在弯边压床2上时压机梁15、16因力引起的挠度的情况。在这种布局下从要求的变形力(按箭头61)出发按动量定理计算的压力(按箭头59、60)出现不同的大小，它们可由驱动器30施加。这一方面导致C形侧柱6、7不同的回弹率，驱动器30固定在此侧柱上。此外，如图3中非常夸张地表示的那样，造成压机梁15、16的一种不对称的挠曲。相应于除了压机梁15、16的尺寸和材料特征值之外取决于变形力和弯曲模具的位置以及模具长度的当时的挠度曲线，弯曲模具36、37的相互位置并因而弯曲模具36、37彼此面对的工作边或工作面68、69的位置被改变，所以它们互成夹角延伸。但平行度最小的偏差也会立即造成不能令人满意的加工结果。

为防止产生这种情况，按本发明的方法和设计用于实施此方法的弯边压床2规定，在第一个方法步骤中，从由驱动器30或其调整元件31施加的压力(按箭头59、60)出发，通过计算确定例如合成的变形力(按箭头61)离中面12的距离70的位置，以及确定其数量级。除了要施加的变形力的数量级和弯曲模具36、37在压机梁15、16上的位置外，用于要变形的薄板件3的有效的模具长度或变形长度，对于压机梁15、16在端面33、34上形成的挠度曲线是决定性的。

按本发明的方法和按本发明的设备，如上面已说明的那样现在一方面提供了可能性，将这些关系以负载-变形矩阵的形式储存在控制和开关装置55配属于分析和/或计算单元的数据存储器56(图1)中，并相应于这些数据为每个驱动器30分配一个相应的调整行程(按箭头71、72)，以补偿由于变形形成的工作面68、69形成角度的位置，以及达到弯曲模具36、37沿整个变形长度相同的插入深度73。

取代在数据存储器56(图1)内储存的负载-变形文件，当然也可以在有恰当的计算机容量的情况下通过计算确定负载分配的作用并因而确定产生的变形，如侧柱6、7的回弹率和压机梁15、16的挠度，以及通过赋予相应的调整行程(按箭头71、72)实施补偿弯曲模具36、37形成角度的位置。

当然，确定压力(按箭头59、60)和选择相应的检测装置51(见图1)取决于所选择的驱动器30的类型，如已提及的那样，驱动器30可由液压缸47构成，但也可由电驱动器、直线驱动器等构成。但另一方面造成变形的负载也可以例如在侧柱6、7或压机梁15、16上通过所安装的不同的应变传感器67确定。

最后，由于规则应指出，为了更好地理解此加工设备1，它或它的组成部分有些未按比例和/或放大和/或缩小地表示。

作为独立的发明方案的基础的本发明的目的可以从说明中看出。

尤其是在图1、2、3中逐个表示的设计和措施可以构成按本发明的独立的方案的内容。与之相关的按本发明的目的和方案可由这些附图的详细说明中看出。

            附图标记一览表

1 加工设备                  38

2 弯边压床                  39 弯曲阴模

3 薄板件                    40 弯曲阳模

4 外壳件                    41 模具长度

5 机架                      42 支承面

6 侧柱                      43 箭头

7 侧柱                      44 螺栓

8                           45 螺母

9 支承面                    46 供能系统

10 底板                     47 液压缸

11 距离                     48 能源

12 中面                     49 控制器

13 壁的部分                 50 测量装置

14 工作平面                 51 检测装置

15 压机梁                   52 液压机组

16 压机梁                   53 容器

17 长度                     54 液压泵

18                          55 控制和开关装置

19 支承和/或固定装置        56 数据存储器

20 端面                     57 分析和/或计算单元

21 边                       58 控制终端

22 端面                     59 箭头

23 边                       60 箭头

24 护板                     61 箭头

25 导引装置                 62 输入管

26 双向箭头                 63 压力传感器

27 驱动装置                 64 变形长度

28 端部区                   65 行程控制和调整装置

29 端部区                   66 行程测量装置

30 驱动器                   67 应变测量传感器

31 调整元件                 68 工作面

32 铰接支承                 69 工作面

33 端面                     70 距离

34 端面                     71 箭头

35 模具座                   72 箭头

36 弯曲模具                 73 插入深度

37 弯曲模具

Claims (11)

1.压弯机的运行方法，压弯机包括一个由两个彼此隔开的侧柱(6、7)组成的机架(5)、一根固定的压机梁(15)、一根借助一个具有至少两个驱动器(30)的驱动装置(27)可在导引装置(25)内调整的压机梁(16)、用于将弯曲模具(36、37)固定在压机梁(15、16)的互相面对的压力面上的模具夹紧装置、一个与驱动装置(27)线路连接的控制器(49)以及一个用于检测在加工工件时每个驱动器(30)产生的压力的测量装置(50)，其特征为：在工件变形过程中根据压力的比值确定所述弯曲模具(36、37)相对于压机梁(15、16)的纵向的一个相对位置，并且在一个设有一个数据存储器(56)的分析和计算单元(57)中，确定可调整的压机梁(16)的驱动器(30)的调整行程，并在用于驱动装置(27)的控制器(49)内生成相应的控制信号，并且使驱动器(30)的调整元件(31)调整为每个驱动器(30)确定的调整行程。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征为：测定由每个驱动器(30)施加的压力，并且根据这些值确定与储存在数据存储器(56)内的值对应的用于侧柱(6、7)的回弹率和压机梁(15)的挠度的压弯机变形数据，并确定每个驱动器(30)或调整元件(31)的调整行程。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为：测定由每个驱动器(30)施加的压力，并且用这些值借助储存在分析和计算单元(57)内的算法规则，计算取决于负载的侧柱(6、7)的回弹率和压机梁(15、16)的挠度，以及确定驱动器(30)或调整元件(31)的调整行程。

4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为：在分析和计算单元(57)中，根据储存在数据存储器(56)内针对要变形的工件的抗弯强度、有效的模具长度(41)或变形角，确定每个驱动器(30)的调整行程。

5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为：在分析和计算单元(57)中，根据储存在数据存储器(56)内的有关于侧柱(6、7)的取决于力的回弹率的压弯机的变形强度，确定每个驱动器(30)的调整行程。

6.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为：在分析和计算单元(57)中，根据储存在数据存储器(56)内的有关于压机梁(15、16)的取决于力的挠度的压弯机的变形强度，确定每个驱动器(30)的调整行程。

7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为：侧柱(6、7)的挠度和压机梁(15、16)的回弹率通过应力测量法和压力测量法确定，以及在分析和计算单元(57)中的这些测量数据生成用于驱动装置(27)的控制信号。

8.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为：在分析和计算单元(57)的一个控制回路中，使确定的实际压力与储存在数据存储器(56)内的额定压力相等，并将相应的控制信号引入到用于驱动装置(27)的控制器(49)上。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征为：使在分析和计算单元(57)的控制回路中，借助一个行程测量装置(66)确定的实际调整行程与储存在数据存储器(56)内的额定调整行程相等，并将相应的控制信号引入到用于驱动装置(27)的控制装置(49)上。

10.压弯机，包括一个由两个彼此隔开的侧柱(6、7)组成的机架(5)、一根固定的压机梁(15)、一根借助一个具有至少两个驱动器(30)的驱动装置(27)可在导引装置(25)内调整的压机梁(16)、用于将弯曲模具(36、37)固定在压机梁(15、16)的互相面对的压力面上的模具夹紧装置、一个与驱动装置(27)线路连接的控制器(49)以及一个用于检测在加工工件时产生的压力和机器变形的测量装置(50)，以及控制器(49)具有一个设有一个数据存储器(56)的分析和/或计算单元(57)和一个用于驱动器(30)的行程控制和调整装置(65)，由力和/或压力和/或能量和/或应变测量传感器(63、67)构成用于机器数据的检测装置(51)，其特征为：可调的压机梁(16)可相对于固定的压机梁(15)调整到一个平行的位置，或调整到一个在压机梁(15、16)的端面(33、34)之间构成一锐角的位置。

11.按照权利要求10所述的压弯机，其特征为：行程控制和调整装置(65)通过一个可自由编程的控制器或计算机构成。

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