DE102010049231A1

DE102010049231A1 - Erfassung des Biegewinkels und des Radius von flächigen Werkstücken durch eine Kamera mit einem Bildverarbeitungssystem und gleichzeitiger Abbildung des Kamerabildes auf einem Überwachungsmonitor

Info

Publication number: DE102010049231A1
Application number: DE102010049231A
Authority: DE
Inventors: Dr. Hochstrate Gustav-Adolf; Wolfram Hochstrate
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2012-09-06

Abstract

Einrichtung zum Messen von Biegewinkeln und Radien beim Biegen von Flachmaterial, insbesondere zum Vergleichen des gemessenen Ist-Winkels mit dem vorgegebenen Soll-Winkel, welcher im Bedarfsfall durch ein- oder mehrfaches Nachbiegen deckungsgleich wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Kamera der Biegewinkel und Radius während des gesamten Biegeprozesses fortlaufend gemessen, verglichen und in einer Steuerung verarbeitet wird, um eine gegebenenfalls notwendige Nachbiegung des Flachmaterials durch die Biegeeinrichtung bis zum Erreichen des exakten Biegewinkels durchzuführen.

Description

Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zum Biegen eines flächigen Werkstücks auf einer Schwenkbiegemaschine. Andererseits richtet sich die Erfindung auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Beim Biegen von flächigen Werkstücken, wie beispielsweise Blechen auf einer Schwenkbiegemaschine, wird jedes Werkstück zwischen einer Unterwange und einer Oberwange eingespannt und der dem gegenüber vorstehende Schwenkbereich anschließend mit Hilfe einer Biegewange um eine Biegekante der Oberwange mit dem gewünschten Winkel gegenüber dem eingespannten Schenkelbereich gekantet.
Bei derzeitigen Stand der Technik besteht bei einer solchen Biegung das Problem, den gewünschten Biegewinkel des Werkstücks exakt zu erzielen, weil in Abhängigkeit von dem Material bzw. der Länge und/oder Dicke des Werkstücks nach dem Biegen stets eine andere Rückfederungs- komponente gegeben ist. Diese Tatsache macht dann zwangsläufig ein Nachmessen des erzielten Biegewinkels und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Nachmessens ein ein- oder mehrmaliges Nachbiegen des Werkstücks erforderlich. Bei jedem Nachbiegen ist wieder ein Nachmessen notwendig. Das Nachmessen und Nachbiegen ist nicht nur von der Sorgfalt des eine Schwenkbiegemaschine bedienenden Personals abhängig, sondern ist darüber hinaus auch mit einem erheblichen Zeitverlust verbunden.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, ein Verfahren zum Biegen eines flächigen Werkstücks auf einer Schwenkbiegemaschine und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, das es erlaubt, exakte Biegewinkel und Radien ohne manuellen Eingriff und ohne Nachmessen auch dann erzielen zu können, wenn nacheinander flächige Werkstücke aus unterschiedlichen Materialien sowie mit voneinander abweichenden Längen und/oder Dicken gekantet werden sollen.
Kerngedanke der Erfindung ist der Einsatz einer Kamera mit einem Bildverarbeitungssystem, dass in der Lage ist, das gebogene Teil zu erfassen und mit Hilfe des Bildverarbeitungssystems aus dem Bild den Winkel des gebogenen Teils abzulesen, den Radius zu bestimmen und Biegewinkel und Radius mittels der Kamera optisch darstellen zu können.
„Erfassung des Biegewinkels und des Radius von flächigen Werkstücken durch eine Kamera mit einem Bildverarbeitungssystem und gleichzeitiger Abbildung des Kamerabildes auf einem Überwachungsmonitor”
Bei dem derzeitigen Stand der Technik besteht bei einer Biegung das Problem, den gewünschten Biegewinkel und Radius des Werkstücks exakt zu erzielen, weil in Abhängigkeit von dem Material bzw. der Länge und/oder Dicke des Werkstücks nach dem Biegen stets eine andere Rückfederungskomponente gegeben ist. Diese Tatsache macht dann zwangsläufig ein Nachmessen des erzielten Biegewinkels und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Nachmessens ein ein- oder mehrmaliges Nachbiegen des Werkstücks erforderlich. Bei jedem Nachbiegen ist wieder ein Nachmessen notwendig. Das Nachmessen und Nachbiegen ist nicht nur von der Sorgfalt des eine Schwenkbiegemaschine bedienenden Personals abhängig, sondern ist darüber hinaus auch mit einem erheblichen Zeitverlust verbunden. Es ist bislang nicht möglich, Biegewinkel und Radius über den gesamten Biegeverlauf zu verfolgen und zu bestimmen.
Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Rückfederung des Werkstückes während des Biegeverfahrens nicht ständig beobachten zu können, um die Rückfederung des Werkstückes zu kompensieren und den Radius beeinflussen zu müssen.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch: „Erfassung des Biegewinkels und des Radius von flächigen Werkstücken durch eine Kamera mit einem Bildverarbeitungssystem und gleichzeitiger Abbildung des Kamerabildes auf einem Überwachungsmonitor” aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die Schwenkbiegemaschine besteht aus Oberwange, Biegewange, Unterwange und zwei Seitenständern.
Das Werkstück wird zwischen der Unterwange und der Oberwange der Schwenkbiegemaschine eingespannt und so in den Beobachtungsbereich der Kamera eingebracht. Die Kamera kann entweder das Werkstück im Querschnitt von rechts oder links aufnehmen oder aber auch nur einen Bereich, z. B. die Mitte des zu biegenden Werkstückes beobachten. Durch die Echtzeitmessung des tatsächlichen Biegewinkels mittels der Kamera wird die Steuerung ständig darüber informiert und kann so entscheiden, ob eine Nachbiegen erforderlich ist oder nicht.
So kann mit unterschiedlichen Werkstücken mit unterschiedlichen Materialien sowie mit unterschiedlichen Längen und/oder Dicken stets der angestrebte Biegewinkel am Werkstück erreicht werden. Damit ist ein genaueres Biegen innerhalb eines deutlich kürzeren Zeitraums gewährleistet.
Vorteile, die mit dieser Erfindung erreicht werden:
Durch die ständige Beobachtung des Werkstücks beim Biegevorgang und die jederzeit mögliche Weiterleitung des Biegewinkels und des Radius an die Steuerung, um den Biegewinkel und den Radius ggf. zu korrigieren werden die Werkstücke stets in dem vorgegebenen Winkel und Radius gebogen. Hierdurch wird enorm viel Zeit und Material und damit Kosten gespart, da aufwendige Nachrichtarbeiten entfallen und bei der Produktion fast kein Ausschuss mehr anfällt.
Ein Ausführungsbeispiel ergibt sich aus der Herstellung einer 90° Kantung mit einem Stahlblech:
Das zu biegende Werkstück wird zwischen Ober- und Unterwange eingeklemmt. Mit dem Einklemmen des Bleches wird das Blech in den Sichtbereich der Kamera geführt. Der Biegeprozeß wird gestartet und die Biegewange fährt auf 90°. Während des gesamten Biegeprozesses wird die Biegung von der Kamera beobachet und an ein Visualisierungsgerät und die Steuerung weitergegeben. Nachdem die Biegewange einen Wert von 90° erreicht hat, fährt diese solange zurück, bis die Kamera erkennt, dass das Blech nicht mehr zurückfedert. Der tatsächliche Wert des Biegewinkels wird von der Kamera ermittelt und an die Steuerung weitergegeben. Die Steuerung ermittelt den notwendigen Nachbiegefaktor und die Biegewange überbiegt das Blech mit den ermittelten Nachbiegefaktor. Die Biegewange fährt zurück und kontrolliert den Biegewinkel nochmals. Im Falle einer weiter bestehenden Abweichnung wird ein weiterer Nachbiegefaktor ermittelt und eine weitere Nachbiegung vorgenommen.

Claims

Einrichtung zum Messen von Biegewinkeln und Radien beim Biegen von Flachmaterial, insbesondere zum Vergleichen des gemessenen Ist-Winkels mit dem vorgegebenen Soll-Winkel, welcher im Bedarfsfall durch ein- oder mehrfaches Nachbiegen deckungsgleich wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Kamera der Biegewinkel und Radius während des gesamten Biegeprozesses fortlaufend gemessen, verglichen und in einer Steuerung verarbeitet wird, um eine gegebenenfalls notwendige Nachbiegung des Flachmaterials durch die Biegeeinrichtung bis zum Erreichen des exakten Biegewinkels durchzuführen.