DD225061A1

DD225061A1 - CONTROLLING PROFILE FORMING ON BENDING MACHINES WITH STEP-BY-STEP WORKFLOW

Info

Publication number: DD225061A1
Application number: DD26434584A
Authority: DD
Inventors: Karl Bartuschka
Original assignee: Schiffbau Veb K
Priority date: 1984-06-21
Filing date: 1984-06-21
Publication date: 1985-07-24
Also published as: DD225061B5

Abstract

DIE ERFINDUNG BEZIEHT SICH AUF DAS GEBIET DER UMFORMUNG VON STANGEN, PROFILEN ODER ROHREN. ZIEL DER ERFINDUNG IST EINE STEUERUNG, DIE UNABHAENGIG VOM BIEGEMASCHINENTYP EINSETZBAR IST UND EINEN EFFEKTIVEN SOLL-IST-VERGLEICH ZULAESST. DIE AUFGABE DER ERFINDUNG BESTEHT DARIN, DIE PROFILUMFORMUNG AUF BIEGEMASCHINEN MIT SCHRITTWEISEM ARBEITSABLAUF UNTER EINBEZIEHUNG DER ENDPUNKTKONTROLLE SO ZU STEUERN, DASS EINE PROFILKONTUR MIT HINREICHENDER GENAUIGKEIT ENTSTEHT. DABEI BEZIEHT SICH DER SOLL-IST-VERGLEICH AUF EINEN WINKEL DER VON DER TANGENTE IM KURVENENDPUNKT UND DER TANGENTE IM BIEGEPUNKT GEBILDET WIRD. DURCH ZERLEGUNG DIESES WINKELS DURCH EINE BEZUGSLINIE IN ZWEI TEILWINKEL, DIE DEM KURVENENDPUNKT UND DEM BIEGEPUNKT ZUGEORDNET WERDEN, ERFOLGT EIN BEZUG DES MESSWERTES DIREKT AUF DAS VERFORMTE PROFIL. DADURCH WIRD ERMOEGLICHT, DEN GESAMTWINKEL DURCH ZWEI RAEUMLICH VONEINANDER GETRENNTE WINKELMESSSYSTEME DURCH ADDITION DER TEILWINKEL ZU ERFASSEN UND MIT DEM SOLL-WERT DES WINKELS ZU VERGLEICHEN.The invention relates to the field of transforming poles, profiles or tubes. THE OBJECTIVE OF THE INVENTION IS A CONTROL WHICH IS INDEPENDENT OF THE BENDING MACHINE TYPE AND CONFIRMS AN EFFECTIVE TARGET-AND-COMPARISON. THE OBJECT OF THE INVENTION IS TO CONTROL THE PROFILE FORMING ON BENDING MACHINES WITH STEP-BY-STEP WORKFLOW INCLUDING FINAL POINT CONTROL SO THAT A PROFILE CONTOUR OF SUFFICIENT ACCURACY IS OBTAINED. THE TARGET IS COMPARED TO AN ANGLE MADE BY THE TANGENT IN THE CURVES POINT AND THE TANGENT IN THE BENT. BY DISCONNECTING THIS ANGLE BY A REFERENCE LINE TO TWO PART ANGLES ASSIGNED TO THE CURVED POINT AND THE BEND POINT, A REFERENCE OF THE MEASUREMENT VALUE DIRECTLY TO THE DEFORMED PROFILE. THEREFORE, IT IS APPROPRIATE TO CAPTURE THE OVERALL ANGLE THROUGH TWO REGULARLY DISCONNECTED ANGLE MEASURING SYSTEMS BY ADDING THE SINGLE ANGLE AND COMPARING TO THE DESIRED VALUE OF THE ANGLE.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung findet insbesondere in der schiffbaulichen ProfiIumformung Anwendung, bei der automatisch gesteuerte Profilbiegemaschinen mit schrittweisem Arbeitsablauf zum Einsatz gelangen.The invention finds particular application in shipbuilding professional forming, in which automatically controlled profile bending machines with step-by-step work processes are used.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen 'Characteristic of the known technical solutions'

Es sind mehrere Verfahren zur Steuerung der Profilumformung bekannt, bei denen das Prinzip der Endpunktkontrolle am Profil während des Biegeprozesses angewandt wird. Gemäß DE-AS 1552991 wird die Sollform des Profils durch die Lage des Profilpunktes in einem Koordinatensystem definiert. Dabei werden die jedem Biegeschritt zugeordneten Koordinaten des Endpunktes des Profils mit den Soll-Koordinaten des Endpunktes des Profils mit den Soll-Koordinaten verglichen und, wenn erforderlich, Korrekturbiegungen durchgeführt. Die Koordinaten des Endpunktes können jedoch nur dann richtig bestimmt werden, wenn die am Biegepunkt angelegte Tangente mit der x-Achse des Koordinatensystems in Deckung gebracht wird. Bei dem angewendeten Maschinentyp, der über verschiebbare Außenstempel und einen festen Mittelstempel verfügt, erfolgt dieses durch unterschiedliche Beaufschlagung der beiden Außenstempel, d.h. die Biegekraft zwischen den beiden Außenstempeln der Dreipunkt-Biegemaschine wird In solcherweise verteilt, daß das Profil in die Stellung gebracht wird, in welcher die Tangente im Biegepunkt mit der x-Achse übereinstimmt. Diese Korrektur findet nach Durchführung jedes Biegevorganges statt.Several methods of controlling profile forming are known in which the principle of end point control is applied to the profile during the bending process. According to DE-AS 1552991, the desired shape of the profile is defined by the position of the profile point in a coordinate system. In this case, the coordinates of the end point of the profile associated with each bending step are compared with the desired coordinates of the end point of the profile with the desired coordinates and, if necessary, correction bends are performed. However, the coordinates of the end point can only be determined correctly if the tangent applied at the bending point is brought into coincidence with the x-axis of the coordinate system. In the applied machine type, which has sliding outer punch and a fixed center punch, this is done by different loading of the two outer punches, i. the bending force between the two outer punches of the three-point bending machine is distributed in such a way that the profile is brought into the position in which the tangent in the bending point coincides with the x-axis. This correction takes place after each bending process.

In seiner vorrichtungsgemäßen Ausführung weist dieses Verfahren jedoch einen wesentlichen Mangel auf. Der Profilendpunkt wird durch einen Koordinatenwagen aufgenommen, er bewegt sich somit in einem feststehenden Koordinatensystem. Die Biegemaschine muß deshalb über ein inneres Meßsystem zur Erfassung der Lage der Tangente verfugen. Dieses Meßsystem steuert die beiden verschiebbaren Außenstempel bis die notwendige Bedingung erfüllt ist. Das beschriebene Verfahren ist somit nur durch einen Maschinentyp realisierbar, der über verschiebbare Außenstempel und einen feststehenden Mittelstempel verfügt. .In its device according to the present invention, however, this method has a significant shortcoming. The profile end point is picked up by a co-ordinate trolley, so it moves in a fixed coordinate system. The bending machine must therefore have an internal measuring system for detecting the position of the tangent. This measuring system controls the two movable outer punches until the necessary condition is met. The method described can thus only be realized by a machine type which has displaceable outer punches and a fixed center punch. ,

Diese Art der Endpunktkontrolle stellt sich als ein zusätzlicher Arbeitsgang dar, der nach der Durchführung des jeweiligen Biegevorganges notwendig ist und deshalb eine Verlängerung des gesamten Profilumformungsvorganges bewirkt. Gemäß DD-WP 51760 ist ein weiteres Verfahren bekannt, bei dem die Ist-Kontur des verformten Profils nach jedem Biegesehritt mit einer verkleinert vorliegenden Kurvenform anhand einer Zeichnung oder eines Rißplanes verglichen wird. Ein Meßsystem legt dabei die Beziehung eines durch Biegung zu erreichenden Punktes zum Anfangspunkt der Kurve und zu einem auf dem bereits fertig gebogenen Teilstück der Kurve befindlichen Punkt fest. Es arbeitet nach dem Winkelvergleich, den die drei Meßpunkte auf der Kurve einschließen. Dieses Verfahren ist hinsichtlich der Sollwertermittlung aufwendig, weil eine verkleinerte Sollkontur zusätzlich erarbeitet werden muß und umständlich in der Handhabung des Meßsystems. Die zur Realisierung des Meßvorganges entwickelte Hilfskonstruktion ermöglicht keine präzise Darstellung des Kurvenverlaufes, da der zur exakten Meßwerterfassung erforderliche Bezugspunkt im Biegepunkt liegt, der hier jedoch zwischen den von dem Meßsystem vorgegebenen Meßpunkten angeordnet ist.This type of end point control presents itself as an additional operation, which is necessary after the execution of the respective bending process and therefore causes an extension of the entire profile forming process. According to DD-WP 51760, another method is known in which the actual contour of the deformed profile is compared after each Bißesehritt with a reduced existing waveform on the basis of a drawing or a crack plan. A measuring system determines the relationship of a point to be reached by bending to the starting point of the curve and to a point located on the already finished part of the curve. It works according to the angle comparison, which includes the three measuring points on the curve. This method is complex in terms of setpoint determination, because a reduced nominal contour must be additionally worked out and cumbersome in the handling of the measuring system. The auxiliary construction developed for the realization of the measuring process does not allow a precise representation of the curve, since the required for accurate data acquisition reference point is in the bending point, which is arranged here but between the predetermined by the measuring system measuring points.

Darüber hinaus bildet die direkte schwer realisierbare Verbindung zwischen der Winkelmeßeinrichtung und dem Profilende eine Fehlerquelle, die insbesondere bei großen Abständen, wie sie bei Schiffbauprofilen gegeben sind, die Meßgenauigkeit beeinträchtigt.In addition, the direct difficult to realize connection between the angle and the profile end forms a source of error, which affects the accuracy of measurement, especially at large distances, as given in shipbuilding profiles.

Object of the invention

Der nützliche Effekt, der bei Anwendung der Erfindung im Vergleich zu cjen bereits bekannten technischen Lösungen erreicht wird, besteht in der Schaffung einer Steuerung, die unabhängig vom Biegemaschinentyp einsetzbar ist und einen effektiven Soll-Ist-Wert-Vergleich zuläßt.The useful effect achieved with the use of the invention in comparison to already known technical solutions is the provision of a control which can be used independently of the type of bending machine and permits an effective set-actual-value comparison.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Profilumformung auf Biegemaschinen mit schrittweisem Arbeitsablauf unter Einbeziehung der Endpunktkontrolle so zu steuern, daß eine Profilkontur mit hinreichender Genauigkeit entsteht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich der Soll-Ist-Vergleich beim Herstellen der Profilkrümmung auf den Winkel erstreckt, den die Tangente im Kurvenendpunkt mit der Tangente im Biegepunkt einschließt, wobei die einzelnen Biegepunkte zum Kurvenendpunkt definierte Abstände aufweisen. Somit wird die Profilkontur durch diesen jeweils auf denThe object of the invention is to control the profile forming on bending machines with gradual workflow involving the endpoint control so that a profile contour arises with sufficient accuracy. According to the invention, this object is achieved in that extends the target-actual comparison in producing the profile curvature on the angle, which includes the tangent in the curve end point with the tangent in the bending point, wherein the individual bending points have Defined distances to the curve endpoint. Thus, the profile contour by this in each case on the

Biegepunkt bezogenen Winkel und den Abstand Biegepunkt — Kurvenendpunkt bestimmt. Da dieser Winkel meßtechnisch jedoch kaum zu erfassen ist, macht sich dessen Zerlegung in zwei Teilwinkel durch Einführung einer Bezugslinie erforderlich. Durch Parallelverschiebung zu dieser Bezugslinie wird ein Teilwinkel dem Kurvenendpunkt, der andere Teilwinkel dem Biegepunkt zugeordnet. Dadurch wird ermöglicht, den Gesamtwinkel durch zwei räumlich voneinander getrennte, konkret auf das Profil Bezug nehmende Winkelmeßsysteme durch Addition der Teilwinkel zu erfassen und mit dem Soll-Wert des Winkels zu vergleichen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Bezugslinie eine beliebige Lage einnehmen kann. Als vorteilhafte Lösung bietet sich für die Bezuglinie die Achse der Biegemaschine an.Bend point related angle and distance Bend point - curve end point determined. However, since this angle is difficult to detect in terms of measurement technology, its division into two partial angles requires the introduction of a reference line. By parallel displacement to this reference line, one partial angle is assigned to the curve end point, the other partial angle to the bending point. This makes it possible to detect the total angle by two spatially separated, specifically on the profile reference taking Winkelmeßsysteme by adding the partial angle and to compare with the target value of the angle. Another feature of the invention is that the reference line can assume any position. As an advantageous solution, the axis of the bending machine lends itself to the reference line.

Die dem Kurvenendpunkt zugeordnete Bezugslinie wird durch eine verfahrbare Einrichtung bestimmt, die das Profilende aufnimmt und auf der der Kurvenendpunkt in einer zur Biegemaschinenachse parallelen Richtung geführt wird. Eine erfindungsgemäße Ausführung sieht vor, die Verdrehung der Profilstabilisierungseinrichtungen während des Biegevorganges durch eine Winkelmeßeinrichtung zu erfassen und auf diese Weise den auf den Biegepunkt bezogenen Teilwinkel zu ermitteln. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, den einen Teilwinkel auf den Kurvenendpunkt zu beziehen und den anderen Teilwinkel Punkten zuzuordnen, die sich im Bereich der bereits fertiggestellten Profilkrümmung befinden. Damit ergibt sich die Möglichkeit den gesamten Kurvenlauf meßtechnisch zu erfassen.The reference line associated with the curve end point is determined by a traveling device which receives the profile end and on which the curve end point is guided in a direction parallel to the bending machine axis. An embodiment according to the invention provides to detect the rotation of the profile stabilizing devices during the bending process by an angle measuring device and in this way to determine the partial angle related to the bending point. Another feature of the invention is to relate the one partial angle to the curve end point and to assign the other partial angle points which are in the region of the already completed profile curvature. This results in the possibility of measuring the entire course of the curve.

embodiment

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in Fig.1 die Profilkontur als Funktion der Winkel α-, ... a„ The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The accompanying drawings show in Figure 1 the profile contour as a function of the angles α-, ... a "

Fig.2 die Zerlegung des Winkels α-, in die Teilwinkel <*·,,·, und a_1/2 2 shows the decomposition of the angle α-, in the partial angle <* · ,, ·, and a _1/2

Fig.3 das Schema der erfindungsgemäßen Vorrichtung.3 shows the scheme of the device according to the invention.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird die Profiikontur durch die Winkel α, bis a_n, die die Tangente 4 im Kurvenendpunkt A₀ mit weiteren Tangenten 5 der Kurve bilden und durch die Abstände der jeweiligen Tangentenanlagepunkte, A₁ bis A₂, die den Biegepunkten entsprechen, vom Kurvenendpunkt A₀ definiert. Die Tangentenanlagenpunkte A₁ bis A₂ werden durch Abrollen einer Meßrolle auf der Mallkante des Profils ermittelt. Sie können aber auch als Vorgabe für die Länge des Profiivorschubes zwischen den einzelnen Biegeschritten verwendet werden. Die Winkel 1 der Tangenten 4, 5 werden, zugeordnet zu den jeweiligen Abständen bzw. Biegeschritten, als Sollwert für den Biegevorgang vorgegeben.As can be seen from Fig. 1, the professional contour by the angle α, to a _n , which form the tangent 4 in the curve end point A ₀ with further tangents 5 of the curve and the distances of the respective tangent contact points, A ₁ to A ₂ , the Correspond to bending points, defined by the curve end point A ₀ . The Tangentenanlagenpunkte A ₁ to A ₂ are determined by rolling a measuring roller on the Mallkante of the profile. But they can also be used as a default for the length of the Profiivorschubes between the individual bending steps. The angles 1 of the tangents 4, 5 are assigned, assigned to the respective distances or bending steps, as the desired value for the bending operation.

In Fig. 2 ist der Winkel 1 gezeigt, der sich aus dem dargestellten Biegeschritt ergibt. Da die meßtechnische Erfassung dieses Winkels 1 mit einem sehr großen Aufwand verbunden wäre, erfolgt die Zerlegung des Winkels 1 durch eine Bezügslinie 8 in zwei Teiiwinkel 2, 3.In Fig. 2, the angle 1 is shown, resulting from the illustrated bending step. Since the metrological detection of this angle 1 would be associated with a very great effort, the decomposition of the angle 1 takes place by a Bezügslinie 8 in two Teiiwinkel 2, 3rd

Diese Teilwinkel 2,3 lassen sich durch Parallelverschiebung zur Bezugslinie 8 direkt dem Profil 9 zuordnen und ermöglichen auf aiese Weise eine Meßwerterfassung am konkreten Werkstück. Gemäß Fig. 3 ist der Teilwinkel 2 in den Kurvenendpunkt verschoben, während der Teilwinkel 3 dem Biegepunkt 7 zugeordnet ist. Im Äusführungsbeispiel wird die dem Biegepunkt 7 zugeordnete Bezugslinie 8 durch die Biegemaschinenachse 10 gebildet. Diese Bezugslinie 8 wird durch eine fahrbare Einrichtung 11 auf den Kurvenendpunkt 6 übertragen. Die fahrbare Einrichtung 11 nimmt das Profilende auf und stützt es während des gesamten Biegeprozesses ab.These partial angles 2, 3 can be assigned directly to the profile 9 by means of a parallel shift relative to the reference line 8 and, in this way, make it possible to record measured values on the concrete workpiece. According to FIG. 3, the partial angle 2 is shifted into the curve end point, while the partial angle 3 is assigned to the bending point 7. In the exemplary embodiment, the reference line 8 associated with the bending point 7 is formed by the bending machine axis 10. This reference line 8 is transmitted to the curve end point 6 by a mobile device 11. The mobile device 11 receives the profile end and supports it during the entire bending process.

Für jeden Biegeschritt wird durch das Winkelmeßsystem 12 der Teilwinkel 12 am Kurvenendpunkt 5 und durch das Winkelmeßsystem 13 der Teilwinkel 3 am Biegepunkt 7 erfaßt. Durch Addition beider Teiiwinkei 2, 3 erhält man den Winkel 1, der mit dem Soll-Wert des Winkels 1 verglichen wird.For each bending step, the partial angle 12 at the curve end point 5 is detected by the angle measuring system 12 and the partial angle 3 at the bending point 7 by the angle measuring system 13. By adding both parts 2, 3, one obtains the angle 1, which is compared with the nominal value of the angle 1.

Die Rückfederung kann von beiden Winkelmeßsystemen 12,13 als Winkelwert für den jeweiligen Biegeschritt erfaßt und als Zuschlag zum Soll-Wert des nachfolgenden Biegeschrittes berücksichtigt werden.The springback can be detected by both Winkelmeßsystemen 12,13 as an angle value for the respective bending step and taken into account as a supplement to the target value of the subsequent bending step.

Wird nach dem Ausfedern des Profils 9 der Soll-Ist-Wert der Winkel α-, bis H₁₁ noch einmal durchgeführt, so beinhaltet diese Kontrolle auch die Richtigkeit der Rückfederungszugabe. Dadurch daß durch die Winkel α-, ...α,-, für jeden Tangentenanlagepunkt eine Beziehung zum Profilanfang hergestellt wird, tritt keine Fehlersummierung mehr auf. Eventuelle Fehibedienungen z. B.If, after the rebound of the profile 9, the setpoint actual value of the angle α- is again carried out until H ₁₁ , then this check also includes the correctness of the springback allowance. As a result of the angles α-, ... α, -, for each tangent attachment point, a relation to the start of the profile is established, no error summation occurs any more. Possible erroneous operations z. B.

durch eine fehlerhafte Ist-Werterfassung werden durch den nächsten Biegeschritt hinreichend korrigiert.due to a faulty actual value acquisition, the next bending step sufficiently corrects.

Claims

Invention claims:. ~

1. Control of the profile forming on bending machines with step by step workflow by a respective bending point related curve end point control, characterized in that the target-actual comparison on one of the tangent (4) in the curve end point (6) and the tangent (5) in Bend point (7) enclosed angle (1), which is by a reference line (8) in two partial angle (2,3) is decomposable, their assignment to the curve end point (6) on the one hand and the bending point (7) on the other hand by parallel displacement to the reference line (8 ), wherein both the curve end point (6) and the bending point (7) each an angle measuring system (12,13) for determining the actual values of the partial angle (2,3) is assigned, which by adding the desired value of Angle (1) are comparable and the individual bending points (7) to the curve end point (6) have defined distances.

2. A device for controlling the profile forming according to item 1, characterized in that the bending point (7) associated reference line (8) is formed by extending in the bending center bending machine axis (10), while the curve end point (6) associated reference line (8 ) as a movable device (11) with parallel to the bending machine axis (10) extending Kurvenendpunktführung (14).

3. Device for controlling the profile deformation according to item 1 and item 2, characterized in that the rotation of the profile stabilizing means for determining the bending point (7) related partial angle (3) can be detected by measurement.

4. Device for controlling the profile deformation according to point 1, characterized in that the assignment of the Teiiwinkel (2,3) on the one hand to the curve end point (6), on the other hand to points of the already completed profile curvature.

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