DE19930745A1 - Verfahren und System zur Biegewinkelbestimmung - Google Patents
Verfahren und System zur BiegewinkelbestimmungInfo
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Abstract
Verfahren und System zur Biegewinkelbestimmung, welches in der Lage ist, das Bild eines auf ein Werkstück projizierten Lichtstrahles aus mehreren Bildern exakt zu gewinnen, selbst wenn das Bild des projizierten Lichtes, welches auf dem Werkstück geformt wird, von kurzer Länge ist. Ein erstes Aufnahmebild, welches vor dem Biegen des Werkstückes W aufgenommen wird, und ein zweites Aufnahmebild, welches aufgenommen wird, nachdem der Biegevorgang vollendet ist, werden jeweils XY-Pixeln zugewiesen, und diese Pixel werden in zwei Gruppen eingeteilt, dementsprechend, ob jedes Pixel mit einem der Aufnahmebilder verbunden ist, wodurch man Aufnahmebilder a und b erhält. Jedes Pixel des Bildes a wird mit seinem entsprechenden Pixel von Bild b verglichen, wobei diese Pixel die gleichen Koordinaten haben, und auf Grundlage einer Verknüpfungstafel wird eine logische Verknüpfung ausgeführt. Auf diese Weise kann ein Pixelbild (Bild c), welches nur dem auf dem Werkstück geformten Bild des projizierten Lichtes entspricht, gewonnen werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur
Biegewinkelbestimmung beim Biegen eines blattförmigen
Werkstückes zu einem gewünschten Winkel.
Ein bekanntes System zur Biegewinkelbestimmung, welches an den
Gebrauch in einer Biegemaschine wie z. B. in einer Biegepresse
angepaßt ist, ist im Amtsblatt für die Veröffentlichung
japanischer Patente (KOKAI) Nr. 7-239221 (1995) offenbart.
Gemäß dieser Veröffentlichung wird ein Lichtschlitz oder eine
Vielzahl von Lichtpunkten auf eine Oberfläche eines Werkstückes
projiziert, so daß darauf ein Lichtbild geformt wird, und das
Aufnahmebild des Lichtbildes mittels einer Aufnahmevorrichtung
aufgenommen, so dass es einem Bildbearbeitungsprozeß
unterworfen werden kann, durch welchen der Winkel einer Biegung
im Werkstück bestimmt wird.
In diesem System zur Biegewinkelbestimmung wird ein
Aufnahmebild, welches mittels der Aufnahmevorrichtung
aufgenommen worden ist, mit einem geeigneten Schwellwert
digitalisiert, so daß ein binäres Bild geformt wird, wobei eine
bekannte Bildverarbeitungstechnik angewandt wird, das binäre
Bild derart ausgedünnt, daß es ein Pixel breit ist, und dann
die ausgedünnte, ein Pixel breite gerade Linie durch eine
Abfolge von Punkten (x, y) dargestellt, wobei ein Pixel als
eine Einheit behandelt wird. Aus diesem aus einer Abfolge von
Punkten zusammengesetzten Bild wird unter Verwendung der
Methode der kleinsten Fehlerquadrate oder dergleichen eine
lineare Gleichung ax+by+c=0 berechnet. Falls die Länge
der geraden Linie, welche man aus der Berechnung erhält, einen
bestimmten Wert (z. B. die Hälfte der Länge des Bildschirmes)
übersteigt, so wird diese gerade Linie als die Punkte auf dem
Werkstück, welche gewonnen werden sollten, ermittelt. Dann
werden die Neigung und die Position dieser geraden Linie auf
dem Bildschirm berechnet, woraus der Biegewinkel im Werkstück
bestimmt wird.
Obige Veröffentlichung offenbart auch ein System zum Gewinnen
einer geraden Linie, mittels welchem nur notwendige gerade
Linien gewonnen werden, welche auf einem Bild in solchen Fällen
geformt werden, in denen ein Werkstück eine Mehrzahl von
Biegungen aufweist. In diesem System wird ein Lichtschlitz auf
die äußere Oberfläche eines gebogenen Werkstückes projiziert,
und dieses Licht fällt auch auf einen Teil eines unteren
Gesenks, so daß das untere Gesenk im Sichtfeld der
Aufnahmevorrichtung eingeschlossen ist, und ein Aufnahmebild,
welches unter solch einer Bedingung von der Aufnahmevorrichtung
aufgenommen worden ist, wird als eine Abfolge von Punkten (x,
y) dargestellt, wie weiter oben angemerkt worden ist. Dann wird
aus dem so erhaltenen Bild aus aneinandergereihten Punkten ein
aus mehreren geraden Linien zusammengesetztes Muster gewonnen
und die zweite gerade Linie, welche zu einer geraden Linie
führt, welche am unteren Ende des Bildschirmes bleibt,
herausgenommen, wodurch eine gewünschte gerade Linie gewonnen
werden kann.
Ein anderes System zur Biegewinkelbestimmung nach dem Stand der
Technik ist im Amtsblatt für die Veröffentlichung japanischer
Patente (KOKOKU) Nr. 4-18926 (1992) offengelegt, gemäß welchem
an einer Seite der Stempel ein Aufnahmegerät angebracht wird,
und die Daten auf einem Aufnahmebild, welches in einem Zustand
aufgenommen worden ist, in welchem ein Werkstück
(Blattmaterial) noch nicht einer Biegemaschine zugeführt worden
ist, werden in einem Speicher A abgespeichert, während die
Daten auf einem Aufnahmebild, welches in einem Zustand
aufgenommen worden ist, in welchem ein Werkstück der
Biegemaschine zugeführt worden ist, in einem Speicher B
abgespeichert werden. Die Aufnahmebilddaten werden jeweils in
binäre Signale konvertiert, und diese Signale durchlaufen einen
Substraktionsprozeß, wodurch Bilddaten über das Werkstück
erhalten werden, auf Grundlage derer der Winkel einer Biegung
im Werkstück bestimmt wird.
Das System zur Biegewinkelbestimmung in der Veröffentlichung
des japanischen Patentes Nr. 7-239221 zeigt allerdings
folgendes Problem. Konkret werden, wenn ein Biegewinkel eines
Werkstückes bestimmt wird, welches einen kurzen Schenkel
aufweist, zwei Strecken erkannt, das heisst, das Bild eines auf
das Werkstück projizierten Lichtstrahles und das Bild eines auf
den Stempel (oberen Stempel) projizierten Lichtstrahles. Da das
Bild des auf das Werkstück projizierten Lichtstrahles wegen des
kurzen Schenkels des Werkstückes kürzer ist als eine gewünschte
spezifizierte Länge, wird das Bild des projizierten Lichtes,
welches auf dem Stempel geformt wird, fälschlicherweise als
eine zu messende Strecke erkannt, was in einem Fehler in der
Biegewinkelbestimmung resultiert.
Im Fall des obigen Systems zum Gewinnen von geraden Linien,
welches nur notwendige gerade Bildlinien gewinnt, werden, falls
das untere Gesenk einen Höhenunterschied aufweist, zwei
Strecken für das Bild des projizierten Lichtes gehalten,
welches auf dem unteren Gesenk geformt wird, so daß das Bild
des projizierten Lichtes auf dem unteren Gesenk
fälschlicherweise als eine zu messende Strecke erkannt wird.
Falls das Werkstück eine wellige galvanisierte Platte ist, wird
entweder eine Mehrzahl von Linien oder eine gerade Linie als
das auf dem Werkstück geformte Bild des projizierten Lichtes
gewonnen, so daß das Bild des projizierten Lichtes auf dem
Werkstück nicht korrekt aufgenommen werden kann. Falls die
Grenze zwischen einem durch Lichtprojektion erzeugten Bild auf
dem unteren Gesenk und einem auf dem Werkstück undefiniert ist,
ist es schwierig, die zu messenden geraden Linien zu gewinnen,
so daß Schwierigkeiten auftreten können, so wie z. B. das
Gewinnen eines Musters, welches aus nur einer geraden Linie
besteht.
Das in der Veröffentlichung des japanischen Patentes Nr.
4-18926 offenbarte System zur Biegewinkelbestimmung, welches ein
System nach dem Stand der Technik ist, welches mit der
Erfindung in Zusammenhang steht, ist dazu vorgesehen, das Bild
einer tatsächlichen Biegeposition in einem Werkstück
aufzunehmen, und ist so gestaltet, daß man Bilddaten auf einer
Seite eines Werkstückes dadurch gewinnt, daß ein Hintergrund
(wie Stempel), welcher nicht von einem Werkstück geliefert
wird, subtrahiert wird. Daher unterscheidet sich das technische
Konzept dieses Systems von dem der Erfindung, welche dafür
gedacht ist, ein auf einem Werkstück geformtes durch lineare
Lichtprojektion erzeugtes Bild exakt zu gewinnen.
Die Erfindung ist darauf ausgerichtet, die vorangehenden
Probleme zu überwinden, und das Hauptziel der Erfindung ist es
daher, ein System zur Biegewinkelbestimmung und ein Verfahren
zur Biegewinkelbestimmung bereitzustellen, welche dazu in der
Lage sind, ein auf einem Werkstück geformtes aus
unterschiedlichen Bildern durch lineare Lichtprojektion
erzeugtes Bild exakt zu gewinnen, selbst dann, wenn das auf dem
Werkstück geformte durch lineare Lichtprojektion erzeugte Bild
von kurzer Länge ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung kann obiges Ziel
mittels eines Verfahrens zur Biegewinkelbestimmung erreicht
werden, bei welchem ein durch lineare Lichtprojektion erzeugtes
Bild auf einer Oberfläche eines Werkstückes erzeugt wird, ein
Aufnahmebild des durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes
aufgenommen wird und einem Bildverarbeitungsprozeß unterworfen
wird, wodurch der Winkel einer Biegung im Werkstück bestimmt
wird, wobei das Verfahren aufweist:
- (a) einen ersten Schritt, in dem ein Aufnahmebild eines ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen wird, während das Werkstück gebogen wird;
- (b) einen zweiten Schritt, in dem ein Aufnahmebild eines zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen wird, nachdem ein bestimmtes Zeitintervall verstrichen ist, nachdem das Aufnahmebild des ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen worden ist;
- (c) einen dritten Schritt, in dem das jeweilige Bild, welches im ersten und im zweiten Schritt aufgenommen worden ist, Pixeln zugewiesen wird, welche in einer gemeinsamen, durch die X- und die Y-Koordinate dargestellten Ebene angeordnet sind, und in dem die Pixel in zwei Gruppen entsprechend dem Farbton und der Helligkeit aufgeteilt werden;
- (d) einen vierten Schritt, in dem durch logische Verknüpfungen, welche dadurch ausgeführt werden, daß ein Vergleich zwischen jedem Pixel, welches mit dem im ersten Schritt aufgenommenen Aufnahmebild verknüpft ist, und seinem entsprechenden Pixel, welches mit dem im zweiten Schritt aufgenommenen Aufnahmebild verknüpft ist, durchgeführt wird, ein neues Bild in der gemeinsamen durch die X- und die Y-Koordinate dargestellten Ebene erzeugt wird; und
- (e) einen fünften Schritt, in dem aus dem neuen Aufnahmebild, welches im vierten Schritt erzeugt worden ist, der Biegewinkel berechnet wird.
Bei dem Verfahren, welches gemäß dem ersten Aspekt der
Erfindung ausgestaltet ist, wird im ersten Schritt während des
Biegevorganges ein Aufnahmebild eines ersten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten auf einer Oberfläche des Werkstückes
geformten Bildes aufgenommen. Im zweiten Schritt wird ein
Aufnahmebild eines zweiten durch lineare Lichtprojektion
erzeugten Bildes aufgenommen, nachdem ein bestimmtes
Zeitintervall verstrichen ist, seit das Aufnahmebild des ersten
durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen
worden ist. Dann werden die Aufnahmebilder, welche im ersten
und im zweiten Schritt aufgenommen worden sind, jeweils Pixeln
zugewiesen, welche in einer gemeinsamen durch die X- und die
Y-Koordinate dargestellten Ebene angeordnet sind, und diese Pixel
in zwei Gruppen gemäß Farbton und Helligkeit aufgeteilt.
Danach wird eine logische Verknüpfung ausgeführt, indem ein
Vergleich zwischen jedem Pixel in der gemeinsamen durch die
X- und die Y-Koordinate dargestellten Ebene, welches mit dem im
ersten Schritt aufgenommenen Aufnahmebild verknüpft ist, und
seinem entsprechenden Pixel, welches mit dem im zweiten Schritt
aufgenommenen Aufnahmebild verknüpft ist, durchgeführt wird.
Mit dieser logischen Verknüpfung werden die Pixel, welche mit
beiden im ersten und im zweiten Schritt aufgenommenen
Aufnahmebildern verknüpft sind, von den Pixeln, welche mit dem
im zweiten Schritt aufgenommenen Aufnahmebild verknüpft sind,
eliminiert, so daß ein neues Aufnahmebild geschaffen wird.
Genauer gesagt wird die logische Verknüpfung dergestalt
ausgeführt, daß das erste durch lineare Lichtprojektion
erzeugte Bild mit dem zweiten durch lineare Lichtprojektion
erzeugten Bild verglichen wird, so daß ein neues Aufnahmebild
geschaffen wird, welches nur ein Bild aufbaut, welches sich
bewegt hat (d. h., nur das auf dem Werkstück W geformte durch
lineare Lichtprojektion erzeugte Bild). Auf Grundlage des so
geschaffenen neuen Aufnahmebildes wird der Winkel einer Biegung
im Werkstück berechnet.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung bewegt sich das Bild während
des Biegens des Werkstückes, das heißt, das aus dem Werkstück
geformte durch lineare Lichtprojektion erzeugte Bild, welches
der Gegenstand der Messung ist, kann für sich allein gewonnen
werden. In dieser Anordnung kann das auf der Oberfläche des
Werkstückes geformte projizierte Bild selbst dann exakt
gewonnen werden, wenn die Oberfläche des Werkstückes nicht eben
ist, was dazu führt, daß der Winkel der Biegung im Werkstück
exakt bestimmt werden kann.
Das Aufnahmebild des durch lineare Lichtprojektion erzeugten
ersten Bildes wird vorzugsweise vor dem Biegevorgang
aufgenommen, während das Aufnahmebild des durch lineare
Lichtprojektion erzeugten zweiten Bildes nach Vollendung des
Biegevorgangs aufgenommen wird. In dieser Anordnung kann, durch
die Aufnahme zweier Aufnahmebilder und durch einen
Bildverarbeitungsprozeß, nach Vollendung des Biegevorganges
allein das auf dem Werkstück geformte durch lineare
Lichtprojektion erzeugte Bild gewonnen werden, was es im
Ergebnis erlaubt, den Winkel einer Biegung im Werkstück exakt
zu bestimmen.
Bei dem Verfahren der Erfindung ist es von Vorteil, die
Aufnahmebilder des durch lineare Lichtprojektion erzeugten
ersten Bildes und des durch lineare Lichtprojektion erzeugten
zweiten Bildes während des Biegevorganges in bestimmten
Zeitabständen wiederholt aufzunehmen, so daß jedesmal, wenn
die Aufnahmebilder des ersten und des zweiten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen werden, ein neues
Aufnahmebild aufgenommen wird. Selbst wenn sich andere
Gegenstände als das Werkstück während des Biegevorganges
bewegen, ist die Geschwindigkeit, mit der sich die anderen
Gegenstände bewegen, langsamer als die des Werkstückes, so daß
sie auf Grundlage des obigen Zeitabstandes, in welchem die
Aufnahmebilder aufgenommen werden, als unbeweglich angesehen
werden. Daher ermöglicht es diese Anordnung, ein Pixelbild,
welches ausschließlich zu dem auf dem Werkstück W geformten
projizierten Bild gehört, mit höherer Genauigkeit zu gewinnen,
und dafür zu sorgen, daß der Biegewinkel genauer bestimmt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein System zur
Biegewinkelbestimmung bereitgestellt, durch welches das
Verfahren zur Biegewinkelbestimmung gemäß dem ersten Aspekt der
Erfindung ergänzt wird. Dieses System ist mit einer
Lichtprojektionsvorrichtung versehen, mittels derer ein
Lichtstrahl projiziert werden kann, so daß auf einer Oberfläche
eines Werkstückes ein durch lineare Lichtprojektion erzeugtes
Bild erzeugt werden kann, und mit einer Aufnahmevorrichtung,
mittels derer ein Aufnahmebild des auf der Oberfläche des
Werkstückes durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes
aufgenommen werden kann, wobei das System weiterhin aufweist:
- (a) einen ersten Speicher, in welchem ein Aufnahmebild eines ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes, welches während des Biegevorganges mittels der Lichtprojektionsvorrichtung auf der Oberfläche des Werkstückes geformt wird, abgespeichert werden kann, wobei das Aufnahmebild mittels der Aufnahmevorrichtung aufgenommen wird, und;
- (b) einen zweiten Speicher, in welchem ein Aufnahmebild eines zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes abgespeichert werden kann, wobei das Bild aufgenommen wird, nachdem ein bestimmtes Zeitintervall seit Aufnahme des Aufnahmebildes des ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes verstrichen ist;
- (c) eine Logikeinheit, mittels derer das Bild des ersten und des zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes jeweils Pixeln zugewiesen wird, welche in einer gemeinsamen durch die X- und die Y-Koordinate dargestellten Ebene angeordnet sind, die Pixel, entsprechend dem Farbton und der Helligkeit, in zwei Gruppen aufgeteilt werden, die logische Verknüpfung durchgeführt wird, indem ein Vergleich zwischen jedem mit dem ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bild verknüpften Pixel und seinem entsprechenden mit dem zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bild verknüpften Pixel gezogen wird, wobei diese Pixel die gleichen Koordinaten in der gemeinsamen Ebene haben;
- (d) einen dritten Speicher, in welchem ein neues Aufnahmebild abgespeichert werden kann, welches mittels der logischen Verknüpfung, welche in der Logikeinheit ausgeführt worden ist, erzeugt worden ist; und
- (e) eine Biegewinkel-Recheneinheit, mittels derer der Winkel einer Biegung im Werkstück aus dem neuen Aufnahmebild, welches im dritten Speicher abgespeichert ist, berechnet werden kann.
In dem System zur Biegewinkelbestimmung der Erfindung wird ein
Aufnahmebild eines ersten durch lineare Lichtprojektion
erzeugten Bildes, welches während eines Biegevorganges auf der
Oberfläche eines Werkstückes erzeugt worden ist, aufgenommen,
und dann wird ein Aufnahmebild eines zweiten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen, nachdem ein
bestimmtes Zeitintervall seit der Aufnahme des Aufnahmebildes
des ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes
verstrichen ist. Die Aufnahmebilder des ersten und des zweiten
durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes werden im ersten
Speicher bzw. im zweiten Speicher abgespeichert.
Anschließend wird das jeweilige Aufnahmebild des ersten und des
zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes in eine
Logikeinheit eingespeist und Pixeln zugewiesen, welche in einer
gemeinsamen durch die X- und die Y-Koordinate dargestellten
Ebene angeordnet sind. Diese Pixel werden dann in zwei Gruppen
gemäß ihrem Farbton und ihrer Helligkeit eingeteilt. Danach
wird jedes Pixel auf dem Aufnahmebild des ersten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten Bildes mit seinem entsprechenden
Pixel auf dem Aufnahmebild des zweiten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten Bildes verglichen, so daß eine
logische Verknüpfung ausgeführt wird, wobei diese Pixel die
gleichen Koordinaten haben. Eine neues Aufnahmebild wird
dadurch geschaffen, daß die Pixel, welche mit dem Aufnahmebild
des ersten und des zweiten durch lineare Lichtprojektion
erzeugten Bildes verknüpft sind, von den Pixeln welche mit dem
Aufnahmebild des ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten
Bildes verknüpft sind, eliminiert werden. Genau gesagt wird von
einem neuen Aufnahmebild ein Bild aufgebaut (d. h., nur das auf
dem Werkstück geformte durch lineare Lichtprojektion erzeugte
Bild), welches sich während des Aufnehmens des Aufnahmebildes
des zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes und,
nachdem das Aufnahmebild des ersten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen worden ist, bewegt
hat. Dieses neue Aufnahmebild wird in einem dritten Speicher
abgespeichert, nach welchem der Winkel einer Biegung im
Werkstück von der Biegewinkel-Recheneinheit berechnet wird.
Ähnlich wie der erste Aspekt ermöglicht es der zweite Aspekt,
allein das Bild, welches sich während des Biegevorganges
bewegt, zu gewinnen, das heißt, das auf dem Werkstück geformte
durch lineare Lichtprojektion erzeugte Bild (d. h., den zu
messenden Gegenstand). Darüber hinaus kann das durch lineare
Lichtprojektion erzeugte Bild auf der Oberfläche des
Werkstückes selbst dann exakt gewonnen werden, wenn die
Oberfläche des Werkstückes nicht eben ist. Als Folge kann man
eine exakte Bestimmung des Biegewinkels erreichen.
Mit dem System der Erfindung kann das Aufnahmebild des ersten
durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes vor dem
Biegevorgang aufgenommen werden, während das Aufnahmebild des
zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes
aufgenommen werden kann, nachdem der Biegevorgang vollendet
worden ist. Die Aufnahmebilder des ersten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten Bildes und des zweiten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten Bildes können während des
Biegevorganges in bestimmten Zeitabständen wiederholt
aufgenommen werden, und es kann jedes mal, wenn das
Aufnahmebild des ersten und des zweiten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen werden, ein neues
Aufnahmebild aufgenommen werden.
Die Fig. 1(a), 1(b), und 1(c) zeigen Vorderansicht,
Draufsicht bzw. Seitenansicht einer Biegepresse, welcher ein
System zur Biegewinkelbestimmung entsprechend einer ersten
Ausführungsform der Erfindung angefügt ist.
Fig. 2 zeigt eine teilweise vergrößerte Seitenansicht der
Biegepresse der ersten Ausführungsform.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm einer Bildverarbeitungseinheit
entsprechend der ersten Ausführungsform.
Fig. 4 zeigt ein schematisches Diagramm einer Oberfläche eines
Werkstückes und einen Bildleser entsprechend der ersten
Ausführungsform.
Fig. 5(a) zeigt ein Diagramm eines ersten Aufnahmebildes und
eines zweiten Aufnahmebildes entsprechend der ersten
Ausführungsform, und
Fig. 5(b) entspricht Fig. 5(a), mit der
Ausnahme, daß das erste und zweite Aufnahmebild als XY-Pixel
dargestellt sind.
Die Fig. 6(a), 6(b), 6(c) und 6(d) zeigen ein Bild a, Bild
b, Bild c bzw. eine Verknüpfungstafel.
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm eines Vorganges, in dem ein
Werkstück gebogen wird, gemäß der ersten Ausführungsform.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagram eines Vorganges, in dem ein
Werkstück gebogen wird, gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung.
Unter Bezugnahme nun auf die Zeichnung werden ein Verfahren zur
Biegewinkelbestimmung und ein System zur Biegewinkelbestimmung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Fig. 1(a), 1(b) und 1(c) zeigen Vorderansicht,
Draufsicht bzw. Seitenansicht einer Biegepresse, welcher ein
System zur Biegewinkelbestimmung entsprechend einer ersten
Ausführungsform der Erfindung angefügt ist. Fig. 2 zeigt eine
Fig. 1(c) entsprechende teilweise vergrößerte Seitenansicht.
In der vorliegenden Ausführungsform weist eine Biegepresse 1
ein unteres Gesenk 4 auf, welches durch einen Gesenkhalter 3
sicher abgestützt ist, welcher auf einem Gestell 2 angeordnet
ist, und einen oberen Stempel 7, welcher dem unteren Gesenk 4
gegenüberliegend angeordnet ist, und welcher mittels eines
Stempelhalters 6 an der Unterseite eines Stößels 5 befestigt
ist, welcher oberhalb des Stempels 7 vertikal bewegbar ist.
Der Stößel 5 ist so unterstützt, daß er mittels zweier
Antriebselemente (nicht gezeigt), welche oberhalb des Stößels 5
angeordnet sind, und an einem Rahmen 8 befestigt sind,
angehoben und abgesenkt werden kann. An einer Seite des Rahmens
8 ist eine Schalttafel 9 angebracht, welche Regler, wie z. B.
Regelverstärker, beherbergt, welche obige Antriebselemente
steuern. An der anderen Seite ist eine Bildverarbeitungseinheit
11 vorgesehen, mittels derer ein Aufnahmebild, welches von
einem Bildleser 10 (wird später beschrieben) eingespeist worden
ist, verarbeitet werden kann. An der oberen Fläche des Rahmens
8 ist ein drehbarer Arm 12 angebracht, welcher ein Hauptende
aufweist, an welchem ein NC-Gerät 13 angebracht ist, mittels
dessen Biegedaten über das Werkstück etc. eingespeist und
ausgespeist werden können, und mittels dessen der Winkel einer
Biegung auf Grundlage der Biegedaten berechnet werden kann.
In obiger Anordnung wird ein Werkstück W, welches aus einem
Metallblech hergestellt ist, zwischen den Stempel 7 und das
Gesenk 4 eingebracht, und ein Biegen des Werkstückes W dadurch
ausgeführt, daß der Stößel 5 dergestalt abgesenkt wird, daß er
das Werkstück W, welches auf dem Gesenk 4 angeordnet ist, mit
dem Stempel 7 und dem Gesenk 4 zusammendrückt. An der
Vorderseite des Rahmens 8 und hinter dem Gesenk 4 angeordnet
ist ein Anschlag 8a angebracht. Dieser Anschlag 8a erlaubt es,
daß ein Ende des Werkstückes W in Kontakt mit demselben kommen
kann, wodurch eine Biegeposition für das Werkstück W festgelegt
wird. Es sollte angemerkt werden, daß die Projektionslänge des
Anschlages 8a vorbestimmt ist.
Die Bildleser 10 sind am vorderen und hinteren Teil des
Gestells 2 befestigt, wobei das Gesenk 4 zwischen ihnen liegt.
Jeder Bildleser 10 besitzt einen Laseroszillator 14 und eine
CCD-Kamera 15 (siehe Fig. 3), und von einem Lichtschlitz,
welcher von dem Laseroszillator 14 auf das Werkstück W
projiziert wird, nimmt jede der CCD-Kameras 15 ein Aufnahmebild
auf. Das Aufnahmebild, welches jede der CCD-Kameras 15
aufgenommen hat, wird in eine Bildverarbeitungseinheit 11
eingespeist.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weist die Bildbearbeitungseinheit
11 folgendes auf: (i) zwei Speicher A, B (welche dem ersten und
zweiten Speicher der Erfindung entsprechen), in welchen Bilder,
welche von den CCD-Kameras 15 aufgenommen worden sind,
abgespeichert werden können, (ii) eine Logikeinheit 16, mittels
derer die Aufnahmebilder, welche in den Speichern A, B
abgespeichert sind, Pixeln, welche in einer gemeinsamen, durch
die X- und die Y-Koordinate dargestellten Ebene angeordnet
sind, zugeordnet werden können, und mittels derer logische
Verknüpfungen durchgeführt werden können, in welchen einander
entsprechende Pixel in der Ebene miteinander verglichen werden,
(iii) einen Speicher C (welcher dem dritten Speicher der
Erfindung entspricht), in welchem Bilddaten, welche aus der
Verknüpfung resultieren, welche die Logikeinheit ausgeführt
hat, abgespeichert werden können, und (iv) ein Anzeigeelement
17, mittels dessen die im Speicher C abgespeicherten Bilddaten
angezeigt werden können. Die im Speicher C abgespeicherten
Bilddaten werden in ein NC-Gerät 13 eingespeist.
Das NC-Gerät 13 weist eine Biegewinkel-Recheneinheit (nicht
gezeigt) auf, mittels derer auf Grundlage der aus dem Speicher
C eingespeisten Bilddaten der Winkel einer Biegung berechnet
werden kann. Auf Grundlage von Biegewinkeldaten aus der
Biegewinkel-Recheneinheit wird eine untere Grenze für den
Stößel 5 berechnet und ein Befehl ausgelöst, welcher den
Betrieb bei einer gewünschten Position des Stößels in Gang
setzt oder anhält.
Damit der Winkel einer Biegung in einem Werkstück mit dem
System zur Biegewinkelbestimmung, welches obige Struktur hat,
bestimmt werden kann, wird von jedem Laseroszillator 14 ein
Lichtschlitz auf die Oberfläche des Werkstückes W projiziert,
und von jeder CCD-Kamera 15 ein Aufnahmebild dieses
Lichtschlitzes aufgenommen, wie in Fig. 4 gezeigt ist, welche
schematisch die Oberfläche des Werkstückes auf der Seite der
Vorderfläche (oder der Rückfläche) des Gesenks 4 und die
Bildlaser 10 darstellt. Falls sich das Gesenk 4, auf welchem
das Werkstück W angeordnet ist, wie in Fig. 4 gezeigt ist, in
einer großen Höhe befindet, kann ein Lichtschlitz auf das
Gesenk 4 fallen, und in manchen Fällen kann der Lichtschlitz in
das Gesichtsfeld jeder CCD-Kamera 15 gebracht werden. Manchmal
fällt auch ein Lichtschlitz vom Bildleser 10, welcher an der
Seite der Rückfläche des Gesenks 4 angeordnet ist, auf den
Anschlag 8a, und dieser Lichtschlitz kann innerhalb des
Gesichtsfeldes der CCD-Kamera 15 erfaßt werden.
Fig. 5(a) zeigt, im gleichen Bildfeld, ein erstes
Aufnahmebild, welches von den CCD-Kameras 15 vor dem
Biegevorgang aufgenommen worden ist (man beachte, daß das
Aufnahmebild des Lichtbildes auf dem Werkstück W durch eine
gestrichelte Linie dargestellt ist), und ein zweites
Aufnahmebild (dargestellt durch eine durchgezogene Linie),
welches nach Vollenden des Biegevorganges aufgenommen worden
ist. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, bewegen sich die
Aufnahmebilder 4', 8a' des auf das Gesenk 4 bzw. auf den
Anschlag 8a projizierten Lichtschlitzes nicht, während das
Aufnahmebild W' des auf das Werkstück W projizierten
Lichtschlitzes sich bewegt, während der Biegevorgang
voranschreitet. Das erste Aufnahmebild und das zweite
Aufnahmebild werden in den Speichern A bzw. B abgespeichert.
Das erste im Speicher A abgespeicherte Aufnahmebild und das
zweite im Speicher B abgespeicherte Aufnahmebild werden in die
Logikeinheit 16 eingespeist. Diese Aufnahmebilder werden
jeweils Pixeln (X0, Y0) . . . (Xm, Yn) in der durch die X- und
die Y-Koordinate dargestellten Ebene, welche in Fig. 5 (b)
dargestellt ist, zugeordnet, und diese Pixel werden dann in
zwei Gruppen eingeteilt, dementsprechend, ob jedes Pixel einem
der Aufnahmebilder zugeordnet ist. Das Pixelbild (auf welches
im Folgenden unter "Bild a" Bezug genommen wird), welches mit
dem ersten Aufnahmebild verbunden ist, und das Pixelbild (auf
welches im folgenden unter "Bild b" Bezug genommen wird),
welches mit dem zweiten Aufnahmebild verbunden ist, welche
beide man erhält, nachdem man diese Aufnahmebilder Pixeln (X0,
Y0) . . . (Xm, Yn) zugewiesen hat, sind in den Fig. 6 (a) bzw.
6(b) gezeigt.
In der Logikeinheit 16 wird jedes Pixel des Bildes a mit seinem
entsprechenden Pixels b, welch selbige Pixel die gleichen
Koordinaten haben, verglichen, so daß eine logische Verknüpfung
ausgeführt wird, und dann wird das Pixelbild (auf welches im
folgenden unter "Bild c" Bezug genommen wird) (siehe Fig. 6(c))
gewonnen, welches nur dem Aufnahmebild entspricht,
welches sich bewegt hat, während das Biegen des Werkstückes W
vorangeschritten ist (d. h. das Aufnahmebild des Werkstückes W).
Die logische Verknüpfung wird auf Grundlage des in Fig. 6(d)
dargestellten Verknüpfungsschemas durchgeführt. Dieses
Verknüpfungsschema zeigt das Ergebnis einer arithmetischen
Verknüpfung, welche mit einer logischen Gleichung nand (A nand
B) = C (nand ist ein exklusives AND, und A, B, C sind Pixel
welche das Bild a, b, beziehungsweise c bilden), ausgeführt
worden ist. In Fig. 6(d) zeigt ein weißes Kästchen einen
Ausschnitt an, welcher kein Pixelbild aufweist (0), während ein
schwarzes Kästchen einen Ausschnitt anzeigt, welcher ein
Pixelbild aufweist (1).
Das so erhaltene Bild c wird in einen Speicher C eingespeist
und dort abgespeichert und auf einem Anzeigeelement 17
dargestellt. Bild c wird außerdem in ein NC-Gerät 13 als
Bilddatum eingespeist, welches dann mit einer bekannten
Bildverarbeitungstechnik in eine gerade Linie konvertiert wird,
und die Neigung und die Position der geraden Linie werden
berechnet. Dann wird, entsprechend voreingestellten
Biegewinkeldaten, der Biegewinkel des Werkstückes W im Bildfeld
berechnet.
Zur Beschreibung eines Biegevorganges, welches an dem Werkstück
W durchgeführt wird, wird Bezug auf dass Flußdiagramm der Fig. 7
genommen.
Schritte S1 bis S3: zu allererst wird das Werkstück W
zwischen das Gesenk 4 und den Stempel 7 eingebracht, und die
Antriebselemente werden in Reaktion auf einen Befehl vom
NC-Gerät 13 mittels des Kontrollgerätes, welches in der
Schalttafel 9 beherbergt ist, in Betrieb gesetzt. Das Absenken
des Stößels 5 wird in Gang gesetzt, so daß der Stößel 5 mit
hoher Geschwindigkeit absinkt, bis der Stempel 7 in naher
Nachbarschaft des Werkstückes W ankommt (das heißt, bis der
Stößel 5 die Ausgangsposition für das Absenken mit niedriger
Geschwindigkeit erreicht hat).
Schritte S4 bis S6: sobald der Stößel 5 in der
Ausgangsposition für das Absenken mit niedriger Geschwindigkeit
angekommen ist, wird das erste Aufnahmebild von den CCD-Kameras
15 aufgenommen und im Speicher A abgespeichert. Dann wird das
Absenken des Stößels 5 mit niedriger Geschwindigkeit in Gang
gesetzt. Dieses Absenken mit niedriger Geschwindigkeit
schreitet fort, bis das Biegen des Werkstückes B vollendet ist
(das heißt, bis der Stößel 5 eine untere Grenzposition
erreicht).
Schritt S7: Wenn der Stößel 5 die untere Grenzposition
erreicht hat, wird ein zweites Aufnahmebild von den CCD-Kameras
15 aufgenommen und im Speicher B abgespeichert.
Schritt S8: das erste Aufnahmebild, welches im Speicher A
abgespeichert ist, und das zweite Aufnahmebild, welches im
Speicher B abgespeichert ist, werden in die Logikeinheit 16
eingespeist und dann jeweils Pixeln zugewiesen, welche auf
X-und Y-Koordinate angeordnet sind. Die Pixel werden in zwei
Gruppen aufgeteilt, dementsprechend, ob jedes Pixel einem der
beiden Aufnahmebilder zugeordnet ist. Anschließend werden
Pixel, welche im ersten und im zweiten Aufnahmefeld die
gleichen Koordinaten haben, miteinander verglichen, so daß eine
logische Verknüpfung ausgeführt wird. Auf diese Weise werden
nur Pixel (d. h. Bild c) gewonnen, welche dem auf dem Werkstück
W geformten durch Lichtprojektion erzeugten Bild entsprechen.
Schritt S9: die Daten aus Bild c werden in das NC-Gerät 13
eingespeist, damit das Bild c in eine gerade Linie konvertiert
wird, man erhält die Neigung und die Position der geraden
Linien, und dann wird, entsprechend voreingestellten
Biegewinkeldaten, aus der Neigung und der Position der Winkel
einer Biegung im Werkstück berechnet.
Schritte S10 bis S12: nachdem der Winkel der Biegung im
Werkstück W bestimmt worden ist, wird der Stößel 5 von den
Antriebselementen angehoben, bis er eine obere Grenzposition
erreicht hat. Folglich wird eine Reihe von Vorgängen vollendet,
mittels derer das Werkstück W gebogen wird. Falls der
Biegevorgang fortgesetzt wird, werden die Schritte S1 bis S11
wiederholt.
Gemäß der ersten Ausführungsform kann ein Bild, welches sich
während des Biegevorgangs bewegt, das heißt, das Aufnahmebild
eines auf das Werkstück W projizierten Lichtschlitzes (d. h. der
Gegenstand der Messung) alleine gewonnen werden.
Dementsprechend können andere Bilder als das mit dem Werkstück
W verbundene Bild (der Gegenstand der Messung), welche
innerhalb des Gesichtsfeldes jeder der CCD-Kameras 15 sind,
eliminiert werden. Darüberhinaus kann das mit dem Werkstück W
verbundene Bild selbst dann exakt gewonnen werden, wenn die
Oberfläche des Werkstückes nicht eben ist, und folglich kann
der Winkel einer Biegung im Werkstück W exakt bestimmt werden.
Obwohl in der ersten Ausführungsform das erste Aufnahmebild vor
dem Biegen des Werkstückes W aufgenommen wird, kann es
aufgenommen werden, gerade bevor der Stempel 7 in Kontakt mit
dem Werkstück W kommt, oder es kann in einem Zustand
aufgenommen werden, in welchem das Werkstück W zu dem
Zeitpunkt, zu welchem der Stempel 7 in Berührung mit dem
Werkstück W gekommen ist, gebogen wird. Unter Bezugnahme auf,
das Flußdiagramm der Fig. 7 wird das erste Aufnahmebild
aufgenommen, bevor mit dem Absenken mit niedriger
Geschwindigkeit begonnen wird, gerade wenn der Stößel 5 in der
Ausgangsposition für das Absenken mit niedriger Geschwindigkeit
angekommen ist. Jedenfalls ist die Erfindung nicht hierauf
beschränkt, und das erste Aufnahmebild kann während des
Absenkens des Stößels 5 mit niedriger Geschwindigkeit oder
während seines Absenkens mit hoher Geschwindigkeit aufgenommen
werden, solange es aufgenommen wird, bevor der Stößel 5 an der
unteren Grenzposition ankommt. Die Fig. 5 und 6 sind mit dem
Konzept dargestellt, daß der Lichtschlitz auf das Werkstück W,
den Anschlag 8a und den Stempel 4 fällt, und die auf ihnen
geformten Lichtbilder innerhalb des Gesichtsfeldes jeder der
CCD-Kameras 15 sind, daß aber, in Abhängigkeit davon, wie die
Laseroszillatoren 14 und die CCD-Kameras 15 räumlich zueinander
angeordnet sind, in manchen Fällen nur das auf dem Werkstück W
geformte Bild innerhalb des Gesichtsfeldes jeder der CCD-Kameras
15 erwischt wird. Falls diese Ausführungsform auf einen
solchen Fall angewandt wird, können die gleichen Effekte
erreicht werden.
Es wird ein Verfahren zur Biegewinkelbestimmung erklärt,
welches gemäß einer zweiten Ausführungsform gedacht ist.
Grundlegend unterscheiden sich die Systembestandteile (so wie
eine Biegepresse und eine Bildbearbeitungseinheit) der zweiten
Ausführungsform nicht von denen der ersten Ausführungsform.
Deshalb wird hierin auf eine Erklärung von Teilen, welche denen
der ersten Ausführungsform ähnlich sind, verzichtet, und es
werden hauptsächlich Teile, welche der zweiten Ausführungsform
eigentümlich sind, beschrieben.
Die zweite Ausführungsform ist so gedacht, daß das erste
Aufnahmebild von den CCD-Kameras 15 aufgenommen wird und in
einem Speicher A abgespeichert wird, und, nachdem ein
bestimmtes Zeitintervall (in dieser Ausführungsform 0,1 Sekunde
nach Aufnahme des ersten Aufnahmebildes) verstrichen ist, das
zweite Aufnahmebild aufgenommen und im Speicher B abgespeichert
wird. Erstes und zweites Aufnahmebild werden wiederholt
aufgenommen, bis der Stößel 5 seine untere Grenzposition
erreicht hat.
Jedes Mal, wenn erstes und zweites Aufnahmebild aufgenommen
werden und in den Speichern A und B abgespeichert werden,
werden sie, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform in die
Logikeinheit 16 eingespeist, in welcher eine logische
Verknüpfung ausgeführt wird, so daß ein neues Aufnahmebild
(Bild c) geschaffen wird, und auf dem Anzeigeelement 17
dargestellt. Das Bild C ist das Pixelbild des durch
Lichtprojektion erzeugten Bildes, welches zu dem Zeitpunkt auf
dem Werkstück W geformt wird, zu dem das zweite Aufnahmebild
aufgenommen wird, so daß das Anzeigeelement 17 nur das
Pixelbild des durch Lichtprojektion erzeugten Bildes auf dem
Werkstück W anzeigt, welches sich beständig ändert, bis der
Stößel 5 an seiner unteren Grenzposition angekommen ist.
Sobald der Stößel 5 an seiner unteren Grenzposition angekommen
ist, werden die Daten in Bild c, welches aus dem zweiten
Aufnahmebild, welches aufgenommen worden ist, als der Stößel 5
an seiner unteren Grenzposition angekommen ist und dem ersten
Aufnahmebild, welches gerade davor (in dieser Ausführungsform
0,1 Sekunde bevor der Stößel an seiner unteren Grenzposition
angekommen ist) aufgenommen worden ist, geschaffen worden sind,
in das NC-Gerät 13 eingespeist. Die so eingespeisten Bilddaten
werden mit einem bekannten Bildverarbeitungsverfahren in eine
gerade Linie konvertiert, und dann werden die Neigung und die
Position der geraden Linie im Bildfeld berechnet. Dann erhält
man den Winkel der Biegung im Werkstück W auf Grundlage
voreingestellter Biegewinkeldaten aus der Neigung und der
Position der geraden Linie.
Nun wird Bezug auf das Flußdiagramm der Fig. 8 genommen, um
einen Vorgang zu beschreiben, wie das Werkstück W entsprechend
der zweiten Ausführungsform gebogen werden kann.
Schritte T1 bis T2: zuerst wird das Werkstück W zwischen
das Gesenk 4 und den Stempel 7 eingebracht, und die
Antriebselemente werden, in Reaktion auf einen Befehl vom
NC-Gerät 13, von dem Kontrollgerat in der Schalttafel 9 in Betrieb
gesetzt, so daß der Stößel 5 beginnt, sich abzusenken.
Schritte T3 bis T6: das erste Aufnahmebild wird von den
CCD-Kameras 15 aufgenommen und im Speicher A abgespeichert.
Nachdem ein bestimmtes Zeitintervall (in dieser Ausführungsform
0,1 Sekunde) nach Aufnahme des ersten Aufnahmebildes
verstrichen ist, wird das zweite Aufnahmebild aufgenommen und
im Speicher B abgespeichert. Diese beiden, das erste und das
zweite, Aufnahmebilder werden in die Logikeinheit 16
eingespeist und durchlaufen eine logische Verknüpfung, wodurch
das Bild c geschaffen wird. Das Bild c wird dann auf dem
Anzeigeelement 17 angezeigt. Obige Folge von Vorgängen wird
wiederholt, bis der Stößel 5 an seiner unteren Grenzposition
angekommen ist.
Schritt T7: obige Schritte werden wiederholt, und die
Daten in Bild c werden in das NC-Gerät 13 eingespeist, wobei
das Bild c aus dem zweiten Aufnahmebild, welches aufgenommen
worden ist, als der Stößel 5 gerade die untere Grenzposition
erreicht hat, und den ersten Aufnahmebild, welches gerade davor
(in dieser Ausführungsform 0,1 Sekunde, bevor der Stößel an der
unteren Grenzposition angekommen ist) aufgenommen worden ist,
geschaffen worden ist. Die eingespeisten Bilddaten werden mit
einem bekannten Bildverarbeitungsverfahren in eine gerade Linie
konvertiert, und die Neigung und die Position in der geraden
Linie im Bildfeld werden berechnet. Gemäß voreingestellter
Biegewinkeldaten erhält man den Winkel der Biegung im Werkstück
aus der Neigung und der Position der geraden Linie.
Schritte T8 bis T10: ähnlich wie in der ersten
Ausführungsform wird der Stößel 5, nachdem der Biegewinkel des
Werkstückes W bestimmt worden ist, mit den Antriebselementen
bis zu der oberen Grenzposition angehoben, so daß eine Reihe
von Vorgängen, in denen das Werkstück W gebogen worden ist,
vollbracht worden ist. Falls der Biegevorgang fortgesetzt wird,
werden Schritte T1 bis T10 wiederholt.
In der zweiten Ausführungsform wird es eingerichtet, daß das
Zeitintervall zwischen der Aufnahme des ersten Aufnahmebildes
und der Aufnahme des zweiten Aufnahmebildes kurz ist, und falls
sich das Gesenk 4, während das Werkstück W gebogen wird, leicht
bewegt, ist die Bewegung des Gesenks 4 langsamer als die
Bewegung des Werkstückes W, und daher wird das Gesenk 4 so
angesehen, als hätte er sich auf der Grundlage des obigen
Zeitintervalls der Bildaufnahme nicht bewegt. Folglich kann ein
Pixelbild, welches nur mit dem Bild des projizierten Lichtes,
welches auf das Werkstück W fällt, verbunden ist, exakt
gewonnen werden. In dieser Anordnung kann der Winkel einer
Biegung im Werkstück B exakter bestimmt werden.
Während das Zeitintervall zwischen Aufnahme des ersten
Aufnahmebildes und der Aufnahme des zweiten Aufnahmebildes in
der zweiten Ausführungsform auf 0,1 Sekunde festgesetzt ist,
kann diese Zeitintervall verkürzt werden. Mit einem kürzeren
Intervall kann, ohne Einsatz eines Sensor oder dergleichen, ein
Zeitpunkt, an welchem der Stempel 7 in Kontakt mit dem
Werkstück W getreten ist, bestimmt werden.
Während in den vorangehenden Ausführungsformen das erste und
das zweite Aufnahmebild XY-Pixeln zugewiesen werden, und die
Pixel in zwei Gruppen aufgeteilt werden, dementsprechend, ob
jedes Pixel einem der Aufnahmebilder zugewiesen ist, können die
Pixel, entsprechend ihrem Farbton und ihrer Helligkeit in zwei
Gruppen aufgeteilt werden.
Obwohl die vorangehenden Ausführungsformen mit dem Konzept eines
Lichtschlitzes beschrieben worden sind, welcher von einem
Laseroszillator auf ein Werkstück projiziert wird, ist die
Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern sie kann auf den
Fall angewendet werden, wo eine Reihe von Lichtpunkten
verwendet wird.
S1: Werkstück wird eingebracht
S2: Absenken des Stößels mit hoher Geschwindigkeit
S3: Stößel hat Ausgangsposition für das Absenken mit niedriger Geschwindigkeit erreicht?
S4: Aufnahme des ersten Aufnahmebildes
S5: Absenken des Stößels mit niedriger Geschwindigkeit
S6: Stößel hat untere Grenzposition erreicht?
S7: Aufnahme des zweiten Aufnahmebildes
S8: Ausführen der logischen Verknüpfung im Bild
S9: Winkelmessung
S10: Anheben des Stößels
S11: Stößel hat obere Grenzposition erreicht?
S12: Biegevorgang ist vollendet?
S2: Absenken des Stößels mit hoher Geschwindigkeit
S3: Stößel hat Ausgangsposition für das Absenken mit niedriger Geschwindigkeit erreicht?
S4: Aufnahme des ersten Aufnahmebildes
S5: Absenken des Stößels mit niedriger Geschwindigkeit
S6: Stößel hat untere Grenzposition erreicht?
S7: Aufnahme des zweiten Aufnahmebildes
S8: Ausführen der logischen Verknüpfung im Bild
S9: Winkelmessung
S10: Anheben des Stößels
S11: Stößel hat obere Grenzposition erreicht?
S12: Biegevorgang ist vollendet?
T1: Werkstück wird eingebracht
T2: Absenken des Stößels beginnt
T3: Aufnahme des ersten Aufnahmebildes
T4: Aufnahme des zweiten Aufnahmebildes
T5: Ausführen der logischen Verknüpfung im Bild
T6: Stößel hat untere Grenzposition erreicht?
T7: Winkelmessung
T8: Anheben des Stößels
T9: Stößel hat obere Grenzposition erreicht?
T10: Biegevorgang ist vollendet?
T2: Absenken des Stößels beginnt
T3: Aufnahme des ersten Aufnahmebildes
T4: Aufnahme des zweiten Aufnahmebildes
T5: Ausführen der logischen Verknüpfung im Bild
T6: Stößel hat untere Grenzposition erreicht?
T7: Winkelmessung
T8: Anheben des Stößels
T9: Stößel hat obere Grenzposition erreicht?
T10: Biegevorgang ist vollendet?
Claims (6)
1. Verfahren zur Biegewinkelbestimmung, in welchem ein durch
lineare Lichtprojektion erzeugtes Bild auf einer Oberfläche
eines Werkstückes erzeugt wird, ein Aufnahmebild des durch
lineare Lichtprojektion erzeugten Bilder aufgenommen wird und
einem Bildbearbeitungsprozeß unterworfen wird, wodurch der
Winkel einer Biegung im Werkstück bestimmt wird, wobei das
Verfahren aufweist:
- (a) einen ersten Schritt, in dem ein Aufnahmebild eines ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen wird, während das Werkstück gebogen wird;
- (b) einen zweiten Schritt, in dem ein Aufnahmebild eines zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen wird, nachdem ein bestimmtes Zeitintervall verstrichen ist, seit das Aufnahmebild des ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen worden ist;
- (c) einen dritten Schritt, in dem das jeweilige Bild, welches im ersten bzw. im zweiten Schritt aufgenommen worden ist, Pixeln zugewiesen wird, welche in einer gemeinsamen durch die X- und die Y-Koordinate dargestellten Ebene angeordnet sind, und in welchem die Pixel in zwei Gruppen aufgeteilt werden, entsprechend dem Farbton und der Helligkeit;
- (d) einen vierten Schritt, in dem durch logische Verknüpfungen, welche dadurch ausgeführt werden, daß ein Vergleich zwischen jedem Pixel, welches mit dem Aufnahmebild, welches im ersten Schritt aufgenommen worden ist, verknüpft ist, und seinem entsprechenden Pixel, welches mit dem Aufnahmebild, welches im zweiten Schritt aufgenommen worden ist, verknüpft ist, durchgeführt wird, ein neues Bild in der gemeinsamen durch die X- und die Y-Koordinate dargestellten Ebene erzeugt wird; und
- (e) einen fünften Schritt, in dem aus dem neuen Aufnahmebild, welches im vierten Schritt erzeugt worden ist, der Biegewinkel berechnet wird.
2. Verfahren zur Biegewinkelbestimmung gemäß Anspruch 1, worin
das Aufnahmebild des ersten durch lineare Lichtprojektion
erzeugten Bildes aufgenommen wird, bevor das Werkstück gebogen
wird, wohingegen das Aufnahmebild des zweiten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen wird, nachdem das
Biegen des Werkstückes vollendet worden ist.
3. Verfahren zur Biegewinkelbestimmung gemäß Anspruch 1, worin
das Aufnahmebild des ersten durch lineare Lichtprojektion
erzeugten Bildes und des zweiten durch lineare Lichtprojektion
erzeugten Bildes nach bestimmten Zeitintervallen während des
Biegens des Werkstückes wiederholt aufgenommen werden, und das
neue Aufnahmebild jedesmal aufgenommen wird, wenn die
Aufnahmebilder des ersten und des zweiten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen werden.
4. System zur Biegewinkelbestimmung, welches mit einer
Lichtprojektionsvorrichtung, mittels derer ein Lichtstrahl
erzeugt werden kann, so daß ein durch lineare Lichtprojektion
erzeugtes Bild auf einer Oberfläche eines Werkstückes erzeugt
wird, und einer Aufnahmevorrichtung, mittels derer ein
Aufnahmebild des auf der Oberfläche des Werkstückes durch
lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen werden
kann, versehen ist, wobei das System weiterhin aufweist:
- (a) einen ersten Speicher, in welchem ein Aufnahmebild eines ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes, welches während des Biegevorganges mittels der Lichtprojektionsvorrichtung auf der Oberfläche des Werkstückes geformt wird, abgespeichert werden kann, wobei das Aufnahmebild mittels der Aufnahmevorrichtung aufgenommen wird, und;
- (b) einen zweiten Speicher, in welchem ein Aufnahmebild eines zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes abgespeichert werden kann, wobei besagtes Bild aufgenommen wird, nachdem ein bestimmtes Zeitintervall seit Aufnahme des Aufnahmebildes des ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes verstrichen ist;
- (c) eine Logikeinheit, mittels derer das Bild des ersten und des zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bildes jeweils Pixeln zugewiesen wird, welche in einer gemeinsamen durch die X- und die Y-Koordinate dargestellten Ebene angeordnet sind, die Pixel, entsprechend dem Farbton und der Helligkeit, in zwei Gruppen aufgeteilt werden, die logische Verknüpfung durchgeführt wird, indem ein Vergleich zwischen jedem mit dem ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bild verknüpften Pixel und seinem entsprechenden mit dem zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten Bild verknüpften Pixel gezogen wird, wobei diese Pixel die gleichen Koordinaten in der gemeinsamen Ebene haben;
- (d) einen dritten Speicher, in welchem ein neues Aufnahmebild abgespeichert werden kann, welches mittels der logischen Verknüpfung, welche in der Logikeinheit ausgeführt worden ist, erzeugt worden ist; und
- (e) eine Biegewinkel-Recheneinheit, mittels derer der Winkel einer Biegung im Werkstück aus dem neuen Aufnahmebild, welches im dritten Speicher abgespeichert ist, berechnet werden kann.
5. System zur Biegewinkelbestimmung gemäß Anspruch 4, worin das
Aufnahmebild des ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten
Bildes aufgenommen wird, bevor das Werkstück gebogen wird,
wohingegen das Aufnahmebild des zweiten durch lineare
Lichtprojektion erzeugten Bildes aufgenommen wird, nachdem der
Biegevorgang am Werkstück vollendet worden ist.
6. System zur Biegewinkelbestimmung gemäß Anspruch 4, worin das
Aufnahmebild des ersten durch lineare Lichtprojektion erzeugten
Bildes und des zweiten durch lineare Lichtprojektion erzeugten
Bildes während des Biegens des Werkstückes nach bestimmten
Zeitintervallen wiederholt aufgenommen werden, und das neue
Aufnahmebild jedesmal aufgenommen wird, wenn die Aufnahmebilder
des ersten und des zweiten durch lineare Lichtprojektion
erzeugten Bildes aufgenommen werden.
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