CN1980757A - 在冲槽机上使用的图象处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于压机、尤其是用于冲槽机的方法，其中无需机械预定心借助于图象处理系统进行板坯输入。

Description

在冲槽机上使用的图象处理系统
本发明涉及用于位置恰当地将板坯、尤其是圆盘置入冲压设备或者成形设备的加工工位中的方法和装置。
背景技术
在具有自动冲压装置和自动成形装置的现代化设备中，一般有两者不同的方式进行板材输入。
第一种方案是直接从一个卷材进行输入，其中卷材带由一个带材设备连续按节拍地输送到冲压和成形设备的模腔中。
第二种方案是为设备供给所谓的轮廓板坯和成形板坯。这些板坯在前置的工艺流程中在剪切线上或者在冲切机上由卷材带切割而成。
在冲槽时，例如将圆盘通过卸堆和装料设备从板坯堆叠输送到成形工位中。十字转门(Drehkreuze)或者机器人(Handbuch derUmformtechnik，Schuler AG，Springer-Verlag 1996，第302和303页)形式的自动化设备用作输送装置。也可以使用如在DE 198 56 151A1中公开的线性输送设备。
因为在冲槽时要求很高的精度，板坯必须位置恰当地置入模具中。出于这个原因，在板坯堆叠和成形工位之间设置了定向或者旋转工位。这种定向或者旋转工位在DE 27 33 353 C2中得到了公开。为了对板坯进行内部定心和接收，设置了定心芯轴。另外在板坯中冲出定向孔，在其中卡入弹性支承的定向销，以进行同步转动。板坯被进行定心，使得输送装置在每个节拍中可以在同样的位置抓住板坯。因为板坯输送的初始位置总是相同的，输送装置可以以固定的程序化的轨迹进行工作。
这种装置的缺点是，定心芯轴直径和定向销的位置分别具有固定的尺寸，由此在改变板坯尺寸时需要作为零件专用的附件进行更换。这种更换非常费时，并且明显提高了在自动冲槽过程中的调整时间或者辅助时间。
此外这种已知的用于定向和旋转工位的机械式解决方案还有零件种类多的缺点，并由此成本高昂。最近公开了这样的方法，在这些方法中，板坯的位置或者轮廓通过照相机系统来测定。
在DE 198 09 184 C2中公开了一种板坯定位装置，其中借助于光学位置识别使用三个线性驱动单元以用于将板坯的位置校正到理论位置，其中这些驱动单元每个都对应一个自由度。
这种装置的缺点是，其非常复杂，并且成本高昂。此外其精度由于较大的运动质量而较小。
在DE 198 59 302 A1中公开了一种设备，其中板坯的轮廓由一个照相机系统来测定和识别。数据采集计算机处理所采集的数据，并由此控制机械止挡的调节来对板坯进行定心。
这种系统的缺点是，定心过程以机械方式进行，由此还会出现上述缺点。
发明内容
本发明的任务是提供用于位置恰当的置入板坯的方法和装置，其中省去了设置在置入过程前面的定心或者定位。
该任务由一种方法和一种装置通过权利要求1和4的特征部分得到解决。在从属权利要求中提出了优选及有利的改进方案。
本发明的核心思想是通过对板坯进行光学位置识别来控制板坯输送装置，从而将板坯位置恰当地置入模具中，而不必在置入过程前对板坯进行定心或者定向。
从一个板坯堆叠将板坯-在冲槽时一般是圆盘或者圆弓-从一个输送系统放到存放台上。该存放台由一个具有一个至少部分透光的台板的基本结构构成。在台板下面是光源，其向上进行照射。
板坯由输送系统放到存放台上，而不必进行固定或者位置校正。板坯相对于之后板坯要放入的模具的位置可以按节拍分散在一定的公差带中。
板坯在存放台上的位置在每个节拍中由一个或者多个照相机进行测定。照相机固定安装。板坯具有特征性的特征，通过这些特征性的特征可以确定相对于固定点的精确位置。特征除了轴孔之外一般是键槽(Keilnuten)或者定位孔，它们设置在板坯上或者板坯中。特征的数量和位置可以变化。板坯的实际位置、也就是轴孔在X方向和Y方向上的位置和键槽关于参考轴线的角度位置通过在存放工位中的照相机进行测定。板坯从下面用光线进行照射。根据板坯的位置，光线穿过轴孔和键槽射向设置在板坯上方的照相机。这种测定通过搜索高分辨率照相机成像区域内的对比跃变(Kontrastsprunges)实现。
对比区别的识别也可以不借助于光源进行。为此在台面的颜色和板坯表面的颜色之间必须存在显著的对比。
在板坯具有较大直径或者在分段的板坯的情况下，使用一个照相机就不够了。这种尺寸的板坯通常在轴孔中存在三个键槽，并且在外直径中另外还在三个可能的位置上存在一个键槽。对于这种形式的板坯，有必要使用至少三个照相机。
一个具有高分辨率的照相机设置在中心。该照相机的取景框不仅覆盖轴孔，而且还覆盖三个内部键槽。另两个具有较低分辨率的照相机定位在圆周上，使得外部键槽的三个可能的位置中的其中两个显露在照相机的取景区域内。
外部键槽的位置根据冲压过程用于板坯最佳的堆叠。由于板坯材的制造会出现个别的厚度差，该厚度差可以通过相应地旋转板坯或者通过在圆周上或者轴孔中按规定偏置地设置键槽来补偿。
如果现在一个键槽出现在两个外部照相机的取景范围内，那么可以借助于设置在中央的照相机测定在相应的内部键槽上的角度。如果没有键槽出现在这两个外部照相机的取景范围内，那么设置在中央的照相机就获得一个信号，即询问剩下的第三键槽。
在X方向和Y方向的精确位置和角度位置在这种情况下由设置在中央的照相机测定。将该实际位置与理论位置进行比较，并且作为控制信号传送给输送系统。理论位置和实际位置之间的差由输送系统或者夹具来校正，使得板坯总是在相同的规定的位置中置入加工工位中。
为了能够更简单并由此成本更低廉地构造输送系统，也可以不由输送系统来校正角度位置，而是可以由冲孔设备的部分设备来进行校正。
在冲压过程后，图象处理系统的使用也可以用于对已冲压的板材进行测量。这里该流程与位置测定时的流程正好相反。已经冲压好的板材由输送系统从加工工位中取出，并放入一个测量工位中。接下去通过照相机系统从上面对板材进行完全的光学测量。
附图说明
本发明的其它细节和优点由对一种实施例的附图的描述获得。
附图示出：
图1示出了一种自动冲槽设备的布局；
图2示出了具有成形板坯的存放台的俯视图；
图3示出了具有成形板坯的存放台的俯视图。
具体实施方式
在图1中示出了一个自动冲槽设备1。可以看到加工工位2、输送装置3和具有成形板坯10的板坯堆叠4。已经设置了轴孔和键槽的成形板坯10由输送装置3通过夹具6抓住，并放到存放台5上。在存放台5上没有进行定心。台板8由一种透光的材料制成。在台板8下面有一个具有向上指向的光线的光源7。在存放台8的上面有三个固定安装的照相机9。在输送装置3或者夹具6将成形板坯10放到台板8上之后，由光源7从下面照射成形板坯10，并且由照相机9开始进行图象采集。
在图2和3中示出了具有成形板坯10的台板8的俯视图。可以看到设置在中央的照相机的取景区域12以及设置在圆周上的照相机的取景区域13、14。在成形板坯10中有一个具有三个内部键槽16、17、18的轴孔11以及一个外部键槽15。
在图2中外部键槽15的位置是这样的，即其由照相机的取景区域13进行测到。照相机13仅仅记录键槽15的存在，并象控制器发送一个相应的信号，该控制器接着用照相机12测量轴孔11的位置以及与键槽15对应的键槽16关于参考轴线的角度偏差。
在图3中外部键槽15的位置是这样的，即其没有被照相机的取景区域13或者14测到。这也意味着这样一种控制器，即外部的键槽13位于与内部键槽18对应的位置上。然后在该键槽18上由照相机12测量角度偏差。在X方向和Y方向上的位置也在轴孔11上进行测量。
通过这种方法可以用三个照相机关于参考点或者参考轴线精确确定成形板坯的在X方向和Y方向上的移动以及角度转动。在输送装置3用夹具6将成形板坯10重新从存放台5上提起后，输送轨迹根据测得的位置偏差进行校正，使得成形板坯10总是可以以相同的位置恰当的位置放入加工工位2中。
本发明并不限于所示出和所描述的实施例。其包括所有在本发明的构思的范围内的本领域技术人员的改进方案。由此例如可以在已知板坯10的实际位置后，输送装置3用夹具6将成形板10在X方向和Y方向上精确定心地接收，并将其从存放台5上取下。现在将所测得的在X方向和Y方向上的位置偏差校正到存放台5理论上的中心。通过这种方式，输送装置3总是沿相同的路径移动来将成形板坯10放入加工工位2中。
                    附图标记列表
1         冲槽设备
2         加工工位
3         输送装置
4         板坯堆叠
5         存放台
6         夹具
7         光源
8         台板
9         照相机
10        成形板坯
11        轴孔
12        布置在中央的照相机的取景区域
13、14    布置在圆周上的照相机的取景区域
15        外部键槽
16-18     内部键槽

Claims (8)

1.用于由输送装置位置恰当地将板坯放入压机、尤其是冲槽机中的方法，其特征在于以下方法步骤：
-无接触地识别实际位置；
-将实际位置与规定的理论值进行比较；
-将板坯在输送步骤期间考虑理论值的情况下至少在X轴上和Y轴上改变板坯的位置地进行输送；
-将板坯放置到压机的加工工位中。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于：为了进行位置识别使用具有连接在后面的分析系统的照相机。
3.按权利要求1和3所述的方法，其特征在于：所述位置通过可以借助于光源通过测定对比区别进行测定。
4.用于执行按权利要求1所述的方法的装置，其特征在于：板坯(10)的位置可以由至少一个位置固定的照相机(9)测量，并且位置偏差可以通过对输送装置(3)的行驶轨迹的调节校正。
5.按权利要求4所述的装置，其特征在于：为了识别板坯(10)的位置使用存放台(5)，其配有透光的台板(8)和设置在该台板下方的光源(7)。
6.按权利要求4至5所述的装置，其特征在于：由所测量的板坯(10)的实际位置和规定的理论值计算校正值，该校正值是用于输送装置(3)的控制信号。
7.按权利要求4至6所述的装置，其特征在于：所述板坯(10)在X-Y平面内的位置校正可以通过控制输送装置(3)的轨迹实现。
8.按权利要求4至7所述的装置，其特征在于：所述角度位置关于参考角的校正可以通过控制输送装置(3)或者通过夹具(6)或者通过旋转加工工位(2)中的部分设备实现。
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