DE102022127712A1

DE102022127712A1 - Bending machine with automatic correction of the sheet position

Info

Publication number: DE102022127712A1
Application number: DE102022127712.7A
Authority: DE
Inventors: Alexander ZWAHLEN
Original assignee: HAEUSLER HOLDING AG
Current assignee: HAEUSLER HOLDING AG
Priority date: 2022-10-20
Filing date: 2022-10-20
Publication date: 2024-04-25
Also published as: EP4357042A1

Abstract

Eine Rundbiegemaschine zum Rundbiegen eines Biegeabschnitts eines Gegenstands umfasst eine Steuerung und eine Einrichtung zum Ermitteln eines tatsächlichen Abstands eines Biegepunkts von einem Referenzpunkt der Rundbiegemaschine, wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist, die Steuerparameter zur Förderung des Gegenstands zu korrigieren basierend auf einer Abweichung zwischen erwartetem und tatsächlichem Abstand des Biegepunkts zu dem Referenzpunkt.A round bending machine for round bending a bent section of an object comprises a controller and a device for determining an actual distance of a bending point from a reference point of the round bending machine, wherein the controller is configured to correct the control parameters for conveying the object based on a deviation between the expected and actual distance of the bending point from the reference point.

Description

Die Erfindung betrifft eine Biegemaschine zum Rundbiegen, auch Rundwalzen genannt, eines Bleches, insbesondere eine Biegemaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a bending machine for round bending, also called round rolling, of a sheet metal, in particular a bending machine according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Biegemaschinen mit mindestens drei Rollen oder Walzen zum Biegen von Blechen oder anderen biegbaren Gegenständen bekannt, wobei im Folgenden stellvertretend für andere zu biegende Objekte ein Blech genannt ist. Dabei kann ein Blech eine Dicke von typischerweise mehr als 3 mm und insbesondere mehr als 50 mm aufweisen.Bending machines with at least three rollers or rolls for bending sheet metal or other bendable objects are known from the prior art, with a sheet metal being mentioned below as a representative of other objects to be bent. A sheet metal can have a thickness of typically more than 3 mm and in particular more than 50 mm.

Typischerweise wird das zu biegende Blech der Biegemaschine von einer Seite zugeführt. Die Position der Walzen wird für einen Biegevorgang so eingestellt, dass diese eine Kraft auf das Blech ausüben und dieses entsprechend rundbiegen. Dabei ist mindestens eine Walze einer solchen Biegemaschine motorisch angetrieben, sodass die angetriebene Walze das Blech durch die Walzen der Biegemaschine fördert. Das Blech wird bei dem Fördern durch die entsprechend eingestellten Walzen fortlaufend gebogen.Typically, the sheet metal to be bent is fed into the bending machine from one side. The position of the rollers is adjusted for a bending process so that they exert a force on the sheet metal and bend it accordingly. At least one roller of such a bending machine is motor-driven so that the driven roller feeds the sheet metal through the rollers of the bending machine. The sheet metal is continuously bent as it is fed through the appropriately adjusted rollers.

Eine Herausforderung des Biegens eines Bleches ist dabei das genaue Erreichen eines gewünschten Biegeradius sowie das Einhalten des Start- und Endpunkts des zu biegenden Abschnitts eines Blechs.One challenge when bending a sheet metal is to precisely achieve the desired bending radius and to maintain the start and end points of the sheet metal section to be bent.

Aus dem Stand der Technik sind Biegemaschinen mit drei oder mehr Walzen bekannt, die Sensoren zum Nachführen oder Kontrollieren von Parametern der Biegemaschine während eines Biegevorgangs aufweisen. Die EP 477 752 beschreibt eine Biegemaschine mit Sensoren zum Ermitteln der Position einer jeweiligen Walze, sodass die Geometrie der Walzen zueinander ermittelt und korrigiert werden kann. Die EP 1 644 140 beschreibt eine Biegemaschine mit Sensoren zum Ermitteln des Biegeradius nach einem Biegevorgang, sodass die Geometrie der Walzen eingestellt oder korrigiert werden kann. Die WO2009/101649 beschreibt eine Biegemaschine zum Rundbiegen eines langgestreckten Werkstücks, welche Sensoren zum Ermitteln eines Biegeradius an einer Stelle des Werkstücks aufweist, die nah an der aktuell zu biegenden Werkstückstelle liegt.Bending machines with three or more rollers are known from the state of the art, which have sensors for tracking or controlling parameters of the bending machine during a bending process. EP477752 describes a bending machine with sensors for determining the position of each roller so that the geometry of the rollers can be determined and corrected. The EP1 644 140 describes a bending machine with sensors for determining the bending radius after a bending process so that the geometry of the rollers can be adjusted or corrected. The WO2009/101649 describes a bending machine for bending an elongated workpiece, which has sensors for determining a bending radius at a point on the workpiece that is close to the point on the workpiece that is currently to be bent.

Zum Erreichen einer genauen Biegung ist neben dem möglichst genauen Einhalten des gewünschten Biegeradius auch das Einhalten der Länge des zu biegenden Abschnitts eines Blechs notwendig, wobei die Länge des zu biegenden Abschnitts entlang der neutralen Faser des Blechs zu messen ist.In order to achieve a precise bend, in addition to maintaining the desired bending radius as precisely as possible, it is also necessary to maintain the length of the section of a sheet to be bent, whereby the length of the section to be bent must be measured along the neutral fiber of the sheet.

Die Position der Walzen zueinander sowie die Rotation der angetriebenen Walze werden vor dem Biegevorgang in die Steuerung der Biegemaschine eingegeben. Bei Biegemaschinen mit mindestens einer motorisch angetriebenen Rolle besteht das Problem, das Blech exakt so zu fördern, dass die tatsächliche Länge der transportierten neutralen Faser des Blechs der eingestellten Länge entspricht und der Beginn und das Ende eines zu biegenden Abschnitts eines Blechs möglichst exakt erreicht werden.The position of the rollers relative to each other and the rotation of the driven roller are entered into the control system of the bending machine before the bending process. In bending machines with at least one motor-driven roller, the problem is to convey the sheet metal precisely so that the actual length of the transported neutral fiber of the sheet metal corresponds to the set length and the beginning and end of a section of sheet metal to be bent are reached as precisely as possible.

Das Fördern des Blechs durch die Biegemaschine unterliegt dabei Fehlern, beispielsweise Schlupf zwischen der angetriebenen Walze und dem Blech und der Stauchung des Blechs auf der Radiusinnenseite durch das Biegen, sodass die Länge der tatsächlich geförderten Strecke von der eingestellten Länge der Förderung in der Praxis abweicht, auch wenn der Schlupf und/oder die Verkürzung auf der Radiusinnenseite des Blechs zwischen der angetriebenen Walze und der Oberfläche des Blechs sowie die geometrischen- und Materialeigenschaften bei der Ermittlung der einzugebenden Steuerparameter berücksichtigt werden.The conveying of the sheet metal through the bending machine is subject to errors, such as slippage between the driven roller and the sheet metal and compression of the sheet metal on the inside of the radius due to bending, so that the length of the actually conveyed distance deviates from the set length of the conveyance in practice, even if the slippage and/or shortening on the inside of the radius of the sheet metal between the driven roller and the surface of the sheet metal as well as the geometric and material properties are taken into account when determining the control parameters to be entered.

Dieses Problem wird durch eine Biegemaschine nach Anspruch 1 sowie einem entsprechenden Biegeverfahren gelöst.This problem is solved by a bending machine according to claim 1 and a corresponding bending method.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer in den Figuren gezeigten Ausführungsform näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung der Walzen einer Biegemaschine mit vier Walzen sowie ein zu biegendes Blech;
2 eine schematische Darstellung der Position des Blechs in einer Startposition zu Beginn des Biegevorgangs;
3 eine schematische Darstellung einer Position des Blechs zur Korrektur der Steuerparameter;
4 eine schematische Darstellung einer Position des Blechs, wobei der erste Biegepunkt an der Oberwalze anliegt;
5 eine schematische Darstellung einer Position des Blechs zur Korrektur der Steuerparameter;
6 eine schematische Darstellung einer Position des Blechs, wobei der Biegevorgang für einen vorgesehenen Biegeabschnitt beendet ist.

The invention is described in more detail below using an embodiment shown in the figures. They show:

1 a schematic representation of the rollers of a bending machine with four rollers and a sheet of metal to be bent;
2 a schematic representation of the position of the sheet in a starting position at the beginning of the bending process;
3 a schematic representation of a position of the sheet for correcting the control parameters;
4 a schematic representation of a position of the sheet, with the first bending point resting on the top roller;
5 a schematic representation of a position of the sheet for correcting the control parameters;
6 a schematic representation of a position of the sheet metal where the bending process for a designated bending section is completed.

1 zeigt schematisch die Walzen einer Biegemaschine 1 mit vier Walzen 3 - 6 zum Rundwalzen eines ursprünglich planaren Blechs 2. Die Biegemaschine umfasst eine Oberwalze 3 und eine typischerweise vertikal darunter angeordnete Unterwalze 4 sowie eine erste Seitenwalze 5 und eine zweite Seitenwalze 6. Die Halterungen der Walzen sowie Antriebe und eine Steuerung sind nicht dargestellt. 1 shows schematically the rollers of a bending machine 1 with four rollers 3 - 6 for rolling an originally planar sheet 2. The bending machine comprises a top roller 3 and a typical a lower roller 4 arranged vertically underneath as well as a first side roller 5 and a second side roller 6. The holders of the rollers as well as drives and a control system are not shown.

In der hier beschriebenen Ausführungsform ist nur die Oberwalze 3 motorisch angetrieben, wobei die Richtung der Rotation der Oberwalze 3 durch den Pfeil 3a angegeben ist. In alternativen Ausführungsformen können mehr als eine Walze zur Förderung des zu biegenden Blechs 2 angetrieben sein. Die Geometrie der Walzen zueinander ist veränderbar. Die Walzen können so angeordnet werden, dass diese zum einen eine Kraft zum Biegen des Blechs 2 auf das Blech 2 ausüben und durch die Andruckkraft der Oberwalze 3 eine ausreichend große Kraft auf das Blech 2 ausgeübt wird, sodass bei Rotation der Oberwalze 3 das Blech in Transportrichtung 2a gefördert wird, in der dargestellten Figur also von rechts nach links. Die Unterwalze 4 rotiert in Rotationsrichtung 4a und die Seitenwalzen 5 und 6 jeweils entsprechend.In the embodiment described here, only the upper roller 3 is motor-driven, the direction of rotation of the upper roller 3 being indicated by the arrow 3a. In alternative embodiments, more than one roller can be driven to convey the sheet 2 to be bent. The geometry of the rollers in relation to one another can be changed. The rollers can be arranged in such a way that, on the one hand, they exert a force on the sheet 2 to bend the sheet 2 and, through the pressing force of the upper roller 3, a sufficiently large force is exerted on the sheet 2 so that when the upper roller 3 rotates, the sheet is conveyed in the transport direction 2a, i.e. from right to left in the figure shown. The lower roller 4 rotates in the direction of rotation 4a and the side rollers 5 and 6 each rotate accordingly.

Die Biegemaschine 1 umfasst weiterhin eine in den Figuren nicht dargestellte Steuerung, welche unter anderem die geometrische Anordnung der Walzen zueinander sowie das Rotieren der angetriebenen Walze steuert.The bending machine 1 further comprises a control system not shown in the figures, which controls, among other things, the geometric arrangement of the rollers relative to one another and the rotation of the driven roller.

In diesem Ausführungsbeispiel soll das Blech 2 mittels der Biegemaschine 1 gebogen werden. Die Dickenmitte 2b des Blechs 2 wird hier als neutrale Faser bezeichnet; in der Literatur auch als Nulllinie bezeichnet. Beim Biegen des Blechs 2 in eine Rundung wird das Blechmaterial auf der Innenseite der neutralen Faser 2b gestaucht und auf der Außenseite der neutralen Faser 2b gedehnt. Der Bereich der neutralen Faser 2b eines homogenen Blechs behält typischerweise die ursprüngliche Länge, so wie diese vor der Biegung war.In this embodiment, the sheet metal 2 is to be bent using the bending machine 1. The thickness center 2b of the sheet metal 2 is referred to here as the neutral fiber; in the literature it is also referred to as the zero line. When the sheet metal 2 is bent into a curve, the sheet metal material is compressed on the inside of the neutral fiber 2b and stretched on the outside of the neutral fiber 2b. The area of the neutral fiber 2b of a homogeneous sheet metal typically retains the original length as it was before the bend.

Soll ein Blech in eine bestimmte Rundung gebogen werden, so werden unter anderem der Biegeradius und die Soll-Rotation vor dem Beginn des Biegevorgangs in herkömmlicher Weise ermittelt, wobei die Soll-Rotation die Strecke des Blechs 2 entlang der neutralen Faser ist, welche von der motorisch angetriebenen Walze gefördert werden soll. Dabei ist beispielsweise bekannt, dass sich die Oberflächenstrecke des Blechs 2 auf der Innenseite der Biegung durch das Biegen in einen kleineren Radius verringert, da das Blech 2 dort gestaucht wird. Die entsprechenden Parameter der Biegemaschine für das Rundbiegen des Blechs 2 werden in die Steuerung der Biegemaschine entsprechend eingegeben. Basierend auf den eingegebenen Parametern ermittelt die Maschine unter anderem die Rotation der angetriebenen Walze, welche das Blech durch die Walzen fördert.If a sheet of metal is to be bent into a certain curve, the bending radius and the target rotation are determined in the conventional way before the bending process begins, whereby the target rotation is the distance of the sheet 2 along the neutral axis that is to be conveyed by the motor-driven roller. It is known, for example, that the surface area of the sheet 2 on the inside of the bend is reduced by bending into a smaller radius because the sheet 2 is compressed there. The corresponding parameters of the bending machine for bending the sheet 2 into a curve are entered into the control system of the bending machine accordingly. Based on the entered parameters, the machine determines, among other things, the rotation of the driven roller that conveys the sheet through the rollers.

Das Blech 2 kann eine Länge und eine Breite von jeweils mehreren Metern sowie eine Dicke von mehreren Millimetern, insbesondere mehr als 3 Millimetern und mehr als 50 Millimetern aufweisen.The sheet 2 can have a length and a width of several meters each and a thickness of several millimeters, in particular more than 3 millimeters and more than 50 millimeters.

In der hier beschriebenen Ausführungsform soll das ursprünglich planare Blech 2 in dem Biegeabschnitt zwischen einem ersten Biegepunkt x = 100 bis zum zweiten Biegepunkt bei x = 1000 in eine Rundung mit einem konstanten Radius gebogen werden, wobei das Blech 2 bei der Förderung durch die Walzen der Biegemaschine 1 gebogen wird. Ein Biegepunkt ist dabei der Beginn oder das Ende eines Abschnitts des Blechs, der in den konstanten Radius gebogen werden soll, wobei der Biegepunkt auf der neutralen Faser liegt. Der Abschnitt in Förderrichtung 2a vor dem ersten Biegepunkt bei x1 = 100, also der Abschnitt x0 = 0 bis x1 = 100, sowie der Abschnitt hinter dem zweiten Biegepunkt, hier x2 = 1000 bis x3 = 1100, werden in der hier beschriebenen Ausführungsform nicht gebogen.In the embodiment described here, the originally planar sheet 2 is to be bent into a curve with a constant radius in the bending section between a first bending point x = 100 to the second bending point at x = 1000, wherein the sheet 2 is bent as it is conveyed through the rollers of the bending machine 1. A bending point is the start or end of a section of the sheet that is to be bent into the constant radius, wherein the bending point lies on the neutral axis. The section in the conveying direction 2a before the first bending point at x1 = 100, i.e. the section x0 = 0 to x1 = 100, and the section behind the second bending point, here x2 = 1000 to x3 = 1100, are not bent in the embodiment described here.

In einer Weiterbildung der Maschine kann sich ein weiterer zu biegender Abschnitt an den ersten Biegeabschnitt anschließen. Die genaue Einhaltung des Beginns sowie des Endes des weiteren zu biegenden Abschnitts wird durch analoges Vorgehen beim Fördern des Blechs 2 erreicht.In a further development of the machine, a further section to be bent can be connected to the first bending section. The exact adherence to the start and end of the further section to be bent is achieved by an analogous procedure when conveying sheet metal 2.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass die von der angetriebenen Walze tatsächlich geförderte Länge des Blechs von der Länge abweicht, die in der Maschinensteuerung eingestellt wurde. Dies wird durch verschiedene Effekte wie beispielsweise Schlupf zwischen der angetriebenen Walze und dem Blech bewirkt.In practice, it has been shown that the length of the sheet actually conveyed by the driven roller differs from the length set in the machine control system. This is caused by various effects such as slippage between the driven roller and the sheet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Steuerung der Biegemaschine während eines Biegevorgangs so korrigiert, dass die tatsächlich geförderte Strecke des Blechs eine geringe Abweichung zwischen der in den Maschinenparametern eingestellten Länge und der tatsächlich geförderten Strecke aufweist.According to the present invention, the control of the bending machine is corrected during a bending operation so that the actual conveyed distance of the sheet metal has a small deviation between the length set in the machine parameters and the actual conveyed distance.

Die Biegemaschine 1 umfasst eine Einrichtung, hier ein optisches System, insbesondere mit mindestens einer Kamera 7, zum Ermitteln des tatsächlichen Abstands eines Biegepunkts von einem Referenzpunkt der Biegemaschine 1. Der Referenzpunkt der Biegemaschine ist dabei ein solcher, der einen bekannten Abstand zu derjenigen Walze, hier der Oberwalze 3 aufweist, um welche gebogen werden soll. In einer Ausführungsform kann der Referenzpunkt derjenige Punkt der Oberwalze sein, der an dem Blech 2 anliegt, und an dem die Oberwalze 3 damit die Kraft zum Fördern des Bleches auf das Blech bringt. Die Einrichtung ist mit der Steuerung der Biegemaschine 1 verbunden und dazu eingerichtet einen Biegepunkt beziehungsweise eine von der Einrichtung 7 erfassbare Markierung zu erkennen. Die Kamera 7 ist mit der Steuerung der Biegemaschine verbunden. Die Steuerung ist dazu konfiguriert und eingerichtet den Abstand eines Biegepunkts des Blechs 2 zu einem Referenzpunkt zu ermitteln. Basierend auf dem Abstand ermittelt die Steuerung der Biegemaschine die tatsächliche Position eines Biegepunkts relativ zu einem vorbestimmten, das heißt einem zuvor berechneten und damit erwarteten Abstandswert.The bending machine 1 comprises a device, here an optical system, in particular with at least one camera 7, for determining the actual distance of a bending point from a reference point of the bending machine 1. The reference point of the bending machine is one that has a known distance to the roller, here the top roller 3, around which the bending is to take place. In one embodiment, the reference point can be the point on the top roller that rests on the sheet 2 and at which the top roller 3 thus applies the force for conveying the sheet to the sheet. The device is connected to the control of the bending machine 1 and is set up to determine a bending point or a reference point from the Device 7 to detect a detectable marking. The camera 7 is connected to the control of the bending machine. The control is configured and set up to determine the distance of a bending point of the sheet metal 2 to a reference point. Based on the distance, the control of the bending machine determines the actual position of a bending point relative to a predetermined, i.e. a previously calculated and thus expected distance value.

In der hier beschriebenen Ausführungsform ist der erste Biegepunkt 2c bei x1 = 100 auf der schmalen Seite des Blechs 2 als optische Markierung angebracht, die von dem optischen System erkannt werden kann, in der vorliegenden Ausführungsform von der Kamera 7. Eine optische Markierung kann dabei beispielsweise in einem farblichen Kontrast zum Blech angebracht sein, beispielsweise als farbiges Symbol oder als Strich vordefinierter Breite senkrecht zur neutralen Faser 2b.In the embodiment described here, the first bending point 2c at x1 = 100 is applied to the narrow side of the sheet 2 as an optical marking that can be recognized by the optical system, in the present embodiment by the camera 7. An optical marking can be applied, for example, in a color contrast to the sheet, for example as a colored symbol or as a line of predefined width perpendicular to the neutral fiber 2b.

Im Folgenden werden die Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Biegevorgangs näher beschrieben.In the following, the method steps of a bending process according to the invention are described in more detail.

In einem ersten Schritt siehe 2, wird das zu biegende Blech 2 in die Biegemaschine 1 eingelegt, sodass das Blech 2 in der Startposition für einen anstehenden Biegevorgang liegt. Diese Position speichert die Biegemaschine für das nachfolgende Fördern des Blechs 2 als Referenzposition. Die entsprechende Position der Oberwalze 3 kann als „0“ gespeichert werden. Die Bezugskante x0 = 0 des Blechs liegt hier an dem Punkt der hier angetriebenen Oberwalze 3, an welchem beim Rundbiegen das Blech 2 in die Rundung gebogen wird.As a first step, see 2 , the sheet metal 2 to be bent is placed in the bending machine 1 so that the sheet metal 2 is in the starting position for an upcoming bending process. The bending machine saves this position as a reference position for the subsequent conveying of the sheet metal 2. The corresponding position of the upper roller 3 can be saved as "0". The reference edge x0 = 0 of the sheet metal is located here at the point of the upper roller 3 driven here, at which the sheet metal 2 is bent into the curve during round bending.

Ausgehend von der Startposition wird das Blech 2 in Richtung 2a durch die Rotation der angetriebenen Walze 3 um eine vorgegebene Strecke gefördert. Die Steuerung der Biegemaschine 1 steuert die Rotation der angetriebenen Walze dabei so, dass das Blech um eine Strecke gefördert wird, die kleiner als die Strecke bis zu dem ersten Biegepunkt ist, jedoch groß genug ist, dass die Markierung des Biegepunkts in den von der Kamera 7 erfassten Bereich gelangt und die tatsächlich geförderte Strecke ermittelt werden kann. In einer Ausführungsform ist diese Strecke diejenige bis der erste Biegepunkt die Oberwalze berührt abzüglich einer vordefinierten Strecke, des erwarteten Abstands, beispielsweise 1/5 des Durchmessers der Oberwalze 3.Starting from the starting position, the sheet metal 2 is conveyed in the direction 2a by the rotation of the driven roller 3 by a predetermined distance. The control of the bending machine 1 controls the rotation of the driven roller in such a way that the sheet metal is conveyed by a distance that is smaller than the distance to the first bending point, but is large enough that the marking of the bending point comes into the area captured by the camera 7 and the distance actually conveyed can be determined. In one embodiment, this distance is the distance until the first bending point touches the upper roller minus a predefined distance, the expected distance, for example 1/5 of the diameter of the upper roller 3.

Die Länge der vordefinierten Strecke ist dabei der erwartete Abstand eines Biegepunkts (2c, 2d) von einem Referenzpunkt der Biegemaschine, hier dem Berührpunkt des Blechs 2 mit der Oberwalze 3, wobei der erwartete Abstand so gewählt ist, dass der nächste erwartete Biegepunkt 2c, 2d bzw. dessen Markierung von der Kamera 7 sicher erfasst wird und damit der tatsächliche Abstand des Biegepunkts 2c, 2d von dem Berührpunkt mit der Oberwalze 3 ermittelt werden kann.The length of the predefined distance is the expected distance of a bending point (2c, 2d) from a reference point of the bending machine, here the point of contact of the sheet 2 with the upper roller 3, wherein the expected distance is selected such that the next expected bending point 2c, 2d or its marking is reliably detected by the camera 7 and thus the actual distance of the bending point 2c, 2d from the point of contact with the upper roller 3 can be determined.

Dabei hat sich in der Praxis herausgestellt, dass bei der Förderung des Blechs 2 die berechneten Steuerparameter zwar exakt eingehalten werden, das Blech 2 beispielsweise wegen Schlupf zwischen der hier angetriebenen Oberwalze 3 und dem Blech 2 tatsächlich aber nicht exakt gefördert wird. Die tatsächliche Position des Blechs 2 in der Biegemaschine 1 weicht somit von der zuvor berechneten und erwarteten Position ab, beziehungsweise weicht der tatsächliche Abstand eines Biegepunkts 2c, 2d nach einem Fördern von dem entsprechend erwarteten Abstand ab.In practice, it has been found that when conveying the sheet metal 2, the calculated control parameters are adhered to exactly, but the sheet metal 2 is not actually conveyed exactly, for example due to slippage between the upper roller 3 driven here and the sheet metal 2. The actual position of the sheet metal 2 in the bending machine 1 therefore deviates from the previously calculated and expected position, or the actual distance of a bending point 2c, 2d after conveying deviates from the corresponding expected distance.

Zur Korrektur der Position des Blechs 2 in der Steuerung bzgl. der Förderung des Blechs wird dieses zunächst so weit gefördert, siehe 3, dass der markierte Biegepunkt 2c einen erwarteten Abstand 9 zum Berührpunkt mit der Oberwalze 3 hat. Der vordefinierte und erwartete Abstand 9 ist typischerweise in Förderrichtung 2a kurz vor dem Kontaktpunkt des Bleches mit der Oberwalze 3, an welchem das Blech tatsächlich gebogen wird. Der erwartete Abstand kann dabei beispielsweise 1/5 des Durchmessers der Oberwalze 3 betragen.To correct the position of sheet 2 in the control system with regard to the conveyance of the sheet, it is first conveyed as far as possible, see 3 that the marked bending point 2c has an expected distance 9 to the point of contact with the top roller 3. The predefined and expected distance 9 is typically in the conveying direction 2a shortly before the point of contact of the sheet with the top roller 3, at which the sheet is actually bent. The expected distance can be, for example, 1/5 of the diameter of the top roller 3.

3 zeigt eine Position des Blechs in der Biegemaschine 1 nachdem das Blech 2 entsprechend der ursprünglich eingegebenen Steuerparameter so weit gefördert wurde, dass der in Förderrichtung 2a nächste Biegepunkt beziehungsweise die Markierung des Biegepunkts, hier 2c, von der Kamera 7 erfasst wird. Die Biegemaschine 1 hat damit das Blech 2 gemäß der eingegebenen Strecke, d.h. der Strecke bis zum nächsten Biegepunkt 2c abzüglich der vorbestimmten Strecke 9, gefördert. In dem nachfolgenden Zahlenbeispiel hat diese vorbestimmte Strecke 9 die Länge 50. 3 shows a position of the sheet metal in the bending machine 1 after the sheet metal 2 has been conveyed according to the originally entered control parameters so far that the next bending point in the conveying direction 2a or the marking of the bending point, here 2c, is recorded by the camera 7. The bending machine 1 has thus conveyed the sheet metal 2 according to the entered distance, ie the distance to the next bending point 2c minus the predetermined distance 9. In the following numerical example, this predetermined distance 9 has the length 50.

Die Steuerung der Biegemaschine 2 erhält von der Kamera die erfassten Bilder, wertet diese aus und ermittelt die tatsächliche Position des Biegepunkts 2c, also den Abstand des Biegepunkts von dem Referenzpunkt, und damit die Abweichung der tatsächlich geförderten Blechstrecke von der zuvor berechneten und erwarteten Strecke.The control of the bending machine 2 receives the captured images from the camera, evaluates them and determines the actual position of the bending point 2c, i.e. the distance of the bending point from the reference point, and thus the deviation of the actually conveyed sheet metal distance from the previously calculated and expected distance.

Die Schnittansicht der Walzen, rechts in 3, zeigt den in der Steuerung berechneten und damit erwarteten Abstand 9, also den gemäß der Steuerparameter erwarteten Abstand 9 des Biegepunkts 2c sowie die tatsächliche Position des Blechs 2, d.h. den tatsächlichen Abstand 10 des Biegepunkts 2c von dem Berührpunkt 8 des Blechs 2 mit der Oberwalze 3, wobei der tatsächliche Abstand 10 des Biegepunkts 2c des Blechs von dem erwarteten Abstand 9 abweicht.The sectional view of the rollers, right in 3 , shows the distance 9 calculated in the control system and thus expected, i.e. the distance 9 of the bending point 2c expected according to the control parameters, as well as the actual position of the sheet 2, ie the actual distance 10 of the bending point 2c from the contact point 8 of the sheet 2 with the top roller 3, whereby the actual distance 10 of the bending point 2c of the sheet deviates from the expected distance 9.

In einer beispielhaften Ausführungsform sei der erste Biegepunkt x1 = 100 von der linken Kante des Blechs entfernt. Der berechnete und damit erwartete Abstand 9 des Biegepunkts sei 50 vor dem Berührpunkt 8 der Oberwalze 3 mit dem Blech 2, d.h. das Blech 2 wurde gemäß der Steuerparameter um die Strecke (x1 - 50) = 100 - 50 von der Oberwalze 3 gefördert. Der Biegepunkt 2c sollte damit erwartungsgemäß einen Abstand von 50 zu dem Berührpunkt 8 mit der Oberwalze 3 haben.In an exemplary embodiment, the first bending point is x1 = 100 from the left edge of the sheet. The calculated and therefore expected distance 9 of the bending point is 50 from the contact point 8 of the upper roller 3 with the sheet 2, i.e. the sheet 2 was conveyed by the distance (x1 - 50) = 100 - 50 from the upper roller 3 according to the control parameters. The bending point 2c should therefore, as expected, have a distance of 50 from the contact point 8 with the upper roller 3.

Der tatsächliche Abstand 10 des Biegepunkts 2c von dem Berührpunkt 8 des Blechs 2 mit der Oberwalze 3 wird von der Einrichtung zum Ermitteln des Abstands basierend auf einem Bild der Kamera 7 ermittelt. Dazu erfasst Kamera 7 der Einrichtung die Markierung des Biegepunkts 2c und liefert die entsprechenden Daten an die Steuerung. Basierend auf diesen Daten ermittelt die Steuerung, dass der tatsächliche Abstand des Biegepunkts von dem Berührpunkt mit der Oberwalze 3 hier beispielsweise 48 beträgt. Basierend auf dem ermittelten tatsächlichen Wert korrigiert die Steuerung den Parameter für die nachfolgende Förderung, sodass das weitere Fördern des Blechs auf den korrigierten Steuerparametern basiert. Da in diesem Zahlenbeispiel die tatsächliche Entfernung des Biegepunkts 2c nicht 50 beträgt, wie erwartet, sondern tatsächlich 48, wie mit der Kamera ermittelt, wird der Wert der bereits geförderten Strecke in der Steuerung der Biegemaschine entsprechend angepasst auf 52.The actual distance 10 of the bending point 2c from the contact point 8 of the sheet 2 with the top roller 3 is determined by the device for determining the distance based on an image from the camera 7. To do this, the device's camera 7 captures the marking of the bending point 2c and supplies the corresponding data to the control system. Based on this data, the control system determines that the actual distance of the bending point from the contact point with the top roller 3 is, for example, 48. Based on the actual value determined, the control system corrects the parameter for the subsequent conveying so that the further conveying of the sheet is based on the corrected control parameters. Since in this numerical example the actual distance of the bending point 2c is not 50, as expected, but actually 48, as determined with the camera, the value of the distance already conveyed in the bending machine control system is adjusted accordingly to 52.

Es sei angemerkt, dass auch das weitere Fördern des Blechs 2, beispielsweise das Fördern des Blechs bis der Biegepunkt 2c an der Oberwalze 3 anliegt, fehlerbehaftet ist. Die fehlerhaft geförderte Strecke ist jedoch kleiner als ohne die oben beschriebene Korrektur des Steuerparameters, sodass der Fehler beim Fördern des Blechs verringert wird und der Biegepunkt des Blechs genauer eingehalten wird.It should be noted that the further conveying of the sheet 2, for example conveying the sheet until the bending point 2c is on the top roller 3, is also subject to errors. However, the incorrectly conveyed distance is smaller than without the correction of the control parameter described above, so that the error in conveying the sheet is reduced and the bending point of the sheet is maintained more precisely.

In einer weitergebildeten Ausführungsform ermittelt die Steuerung aus der errechneten Förderstrecke und der ermittelten Abweichung den Schlupf bei der Förderung des Blechs 2 und berücksichtigt diesen bei der Berechnung der weiteren Förderung des Blechs 2 zur weiteren Minimierung einer Abweichung beim Fördern des Blechs 2. In a further developed embodiment, the control determines the slip during the conveying of the sheet 2 from the calculated conveying distance and the determined deviation and takes this into account when calculating the further conveying of the sheet 2 in order to further minimize a deviation during the conveying of the sheet 2.

4 zeigt die Position des Blechs 2 in der Biegemaschine 1, nachdem das Blech entsprechend des korrigierten Steuerparameters so weit gefördert wurde, dass der Biegepunkt 2c an dem Berührpunkt mit der Oberwalze 3 anliegt. Die Walzen der Biegemaschine 1 bewirken bei weiterem Fördern des Blechs 2 das Rundbiegen des Blechs 2. Das Blech wird dazu von der angetriebenen Walze, hier der Oberwalze 3, weiter entsprechend der eingegebenen Steuerparameter gefördert. 4 shows the position of the sheet metal 2 in the bending machine 1 after the sheet metal has been conveyed according to the corrected control parameters so far that the bending point 2c is at the point of contact with the upper roller 3. As the sheet metal 2 is conveyed further, the rollers of the bending machine 1 cause the sheet metal 2 to be bent round. The sheet metal is further conveyed by the driven roller, here the upper roller 3, according to the entered control parameters.

5 zeigt schematisch die Walzen der Blechbiegemaschine 1 sowie das Blech 2. Gemäß der eingegebenen Steuerparameter soll das Blech 2 in dem Abschnitt x1 = 100 bis x2 = 1000 gebogen werden, wobei das Blech 2 wiederum bis zu einem erwarteten Abstand 9 gefördert wird. 5 shows schematically the rollers of the sheet metal bending machine 1 and the sheet metal 2. According to the entered control parameters, the sheet metal 2 is to be bent in the section x1 = 100 to x2 = 1000, whereby the sheet metal 2 is in turn conveyed to an expected distance 9.

Ebenso wie oben bezüglich der tatsächlichen Position des Blechs 2 und des ersten Biegepunkts 2c beschrieben, wurde das Blech 2 über eine Strecke gefördert, welche die Länge des Biegeabschnitts abzüglich eines erwarteten Abstands 9 ist, sodass auch der nächste Biegepunkt 2d einen erwarteten Abstand 9 zu dem Berührpunkt 8 des Blechs mit der Oberwalze 3 aufweist. Der erwartete Abstand 9 kann dabei für eine Strecke individuell sein, jedoch so, dass ein Biegepunkt 2c, 2d bzw. eine Markierung desselben in dem von einer Kamera 7 erfassbaren Bereich liegt. So kann der erwartete Abstand für das zweite Fördern von dem erwarteten Abstand prozentual zur geförderten Strecke geringer sein. In einer Ausführungsform kann der Schlupf zwischen dem Blech 2 und der angetriebenen Oberwalze 3 basierend auf vorangehenden Förderungen des Blechs ermittelt und damit der Wert eines erwarteten Abstands eines anstehenden Fördervorgangs aus der Abweichung zwischen erwartetem und tatsächlichem Abstand berechnet werden, sodass die Abweichung von dem erwarteten Abstand kleiner wird.As described above with regard to the actual position of the sheet 2 and the first bending point 2c, the sheet 2 was conveyed over a distance which is the length of the bending section minus an expected distance 9, so that the next bending point 2d also has an expected distance 9 to the point of contact 8 of the sheet with the top roller 3. The expected distance 9 can be individual for a distance, but such that a bending point 2c, 2d or a marking thereof lies in the area that can be detected by a camera 7. The expected distance for the second conveying can thus be smaller than the expected distance as a percentage of the conveyed distance. In one embodiment, the slip between the sheet 2 and the driven top roller 3 can be determined based on previous conveying of the sheet and thus the value of an expected distance of an upcoming conveying process can be calculated from the deviation between the expected and actual distance, so that the deviation from the expected distance becomes smaller.

Die tatsächliche Position des Blechs 2 kann beim Biegen auch in vertikaler Richtung von der erwarteten Position abweichen, typischerweise wenn die tatsächlichen Eigenschaften des Blechs 2 von den erwarteten/angenommenen Eigenschaften abweichen. Dementsprechend weicht auch die tatsächliche Position des Biegepunkts 2c, 2d bzw. dessen Markierung auch in vertikaler Richtung von einer erwarteten Position ab. In diesem Fall wird die ermittelte Position des Biegepunkts auf die erwartete Blechform projiziert, wobei die Projektion durch den kürzesten Weg zur erwarteten Blechform definiert und damit senkrecht zur erwarteten Blechform ist. Falls die Projektion eines Biegepunkts in Richtung der neutralen Faser außerhalb des Blechs liegt, das Blech also zu kurz ist, so wird die neutrale Faser für die Berechnung des Abstands 9 entsprechend extrapoliert.The actual position of the sheet 2 can also deviate from the expected position in the vertical direction during bending, typically when the actual properties of the sheet 2 deviate from the expected/assumed properties. Accordingly, the actual position of the bending point 2c, 2d or its marking also deviates from an expected position in the vertical direction. In this case, the determined position of the bending point is projected onto the expected sheet shape, whereby the projection is defined by the shortest path to the expected sheet shape and is thus perpendicular to the expected sheet shape. If the projection of a bending point in the direction of the neutral fiber lies outside the sheet, i.e. the sheet is too short, the neutral fiber is extrapolated accordingly for the calculation of the distance 9.

Der tatsächliche Abstand 10 des Blechs 2 von dem Berührpunkt mit der Oberwalze und damit die tatsächlich bereits geförderte Länge wird mittels der Kamera 7 ermittelt, sobald das Blech um die Strecke bis zum erwarteten Abstand 9 gefördert wurde. Basierend auf dem ermittelten tatsächlichen Abstand 9 wird mindestens der in der Biegemaschine 1 gespeicherte Wert des Abstands des Biegepunkts 2d von dem Berührpunkt mit der Oberwalze 3 um die ermittelte Abweichung vom erwarteten Abstandswert korrigiert.The actual distance 10 of the sheet 2 from the point of contact with the top roller and thus the actual length already conveyed is determined by means of the camera 7 as soon as the sheet has been conveyed by the distance to the expected distance 9. Based on the determined actual distance 9 At least the value of the distance of the bending point 2d from the point of contact with the upper roller 3 stored in the bending machine 1 is corrected by the determined deviation from the expected distance value.

Wie oben erwähnt kann für das Fördern des Blechs 2 der Schlupf zwischen Oberwalze 3 und Blech 2, der sich aus der ermittelten Abweichung bestimmen lässt, berücksichtigt werden.As mentioned above, the slip between the top roller 3 and the sheet 2, which can be determined from the determined deviation, can be taken into account for the conveying of the sheet 2.

Anschließend wird das Blech 2 basierend auf dem korrigierten Wert weiter in dieselbe Richtung 2a gefördert, bis der gesamte zu biegende Abschnitt gebogen ist, also der Biegepunkt 2d an der Oberwalze 3 anliegt, siehe 6.Subsequently, the sheet 2 is conveyed further in the same direction 2a based on the corrected value until the entire section to be bent is bent, i.e. the bending point 2d is in contact with the top roller 3, see 6 .

Der Beginn und das Ende des in einen festgelegten Radius zu biegenden Abschnitts des Blechs 2, also von x1 = 100 bis x2 = 1000, wurden auf diese Weise genauer eingehalten.The beginning and end of the section of sheet 2 to be bent to a specified radius, i.e. from x1 = 100 to x2 = 1000, were more precisely maintained in this way.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: BiegemaschineBending machine
22: Blechsheet
2a2a: Transportrichtung des BlechsTransport direction of the sheet
2b2 B: neutrale Faser des Blechsneutral fiber of the sheet
2c2c: erster Biegepunkt des Blechsfirst bending point of the sheet
2d2d: zweiter Biegepunkt des Blechssecond bending point of the sheet
33: OberwalzeTop roller
3a3a: PfeilArrow
44: UnterwalzeLower roller
55: erste Seitenwalzefirst side roller
66: zweite Seitenwalzesecond side roller
77: Kamera einer Einrichtung zum Ermitteln des Abstands zwischen einem Biegepunkt des Blechs und einem Referenzpunkt der BiegemaschineCamera of a device for determining the distance between a bending point of the sheet and a reference point of the bending machine
88th: Berührpunkt des Blechs 2 mit der Oberwalze 3, ReferenzpunktPoint of contact of the sheet 2 with the top roller 3, reference point
99: Erwarteter Abstand des Biegepunkts zum Berührpunkt der Oberwalze 3 mit dem Blech 2/ReferenzpunktExpected distance of the bending point to the contact point of the top roller 3 with the sheet 2/reference point
1010: tatsächlicher Abstand des Biegepunkts zum Referenzpunktactual distance of the bending point to the reference point

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP477752 [0005]
EP1644140 [0005]
WO 2009101649 [0005]

Claims

Round bending machine (1) for round bending a bending section of an object (2) with - at least three rollers (3 - 6), one of the rollers being motor-driven, and - a controller for controlling the drive of the motor-driven roller (3) of the round bending machine (1) and - a device (7) for determining an actual distance of a bending point (2c, 2d) of the object (2) to a reference point of the round bending machine (1), the distance being determined along the neutral fiber (2b) of the object (2), and - the controller being set up to correct the control of the motor-driven roller (3) based on the actual distance.

Round bending machine (1) to Claim 1 , wherein the device (7) for determining the actual distance of a bending point (2c, 2d) of the object (2) comprises a system for optically determining the bending point (2c, 2d).

Round bending machine (1) to Claim 2 , wherein the device for optically determining the bending point (2c, 2d) is arranged to recognize an optical marking on the object (2) and to determine the actual distance to the reference point of the round bending machine (1).

Round bending machine (1) according to one of the preceding claims, wherein it is designed to convey the object (2) to an expected distance of a bending point (2c, 2d) from the reference point, to determine the actual distance of the bending point (2c, 2d) from the reference point and to correct parameters of the control based on the difference between the expected and actually determined distance.

Round bending machine (1) to Claim 4 , which is further adapted to convey the object (2) until it reaches the bending section based on corrected parameters of the control.

A round bending machine (1) according to any one of the preceding claims, wherein the controller is configured to determine the slippage when conveying the object (2) based on the difference between the expected and actual distance.

Round bending machine (1) to Claim 6 , wherein the controller is arranged to take the slip into account when determining further conveying of the object 2.

A round bending machine (1) according to any one of the preceding claims, wherein the object is a sheet metal.

Round bending machine (1) to Claim 8 , wherein the sheet has a thickness of more than 3 mm and in particular more than 50 mm.

Method for round bending a bending section of an object (2) with a round bending machine (1), comprising the steps: - conveying the object (2) up to an expected distance of a bending point (2c, 2d) of the object (2) from a reference point (8) of the bending machine (1), and - determining the actual distance of the bending point (2c) from the reference point (8) of the bending machine (1), and - changing at least one control parameter of the bending machine (1) based on the difference between the expected and the determined actual distance of the bending point (2c, 2d) from the reference point (8), and - further conveying the object (2) until the entire length of the bending section is reached based on the at least one changed control parameter.

Procedure according to Claim 10 , wherein determining the actual distance of the bending point (2c, 2d) from the reference point (8) comprises optically detecting a marking of the bending point with a camera (7) and the camera (7) transmits data to a control of the bending machine.