DE29509873U1

DE29509873U1 - Einrichtung zur Bestimmung des Biegeradius eines Biegeteils

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Publication number: DE29509873U1
Application number: DE29509873U
Authority: DE
Original assignee: RASI MASCHINENBAU U HANDELS GM
Current assignee: RASI MASCHINENBAU U HANDELS GM
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1995-06-17
Publication date: 1995-12-14
Anticipated expiration: 2005-06-18
Also published as: DE9414583U1

Description

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portä Patentanwälte

DipLPhys. Ulrich Twelmeier Dipl. Ing. DJendryssek-Neumann Dr. phi/, not Rudolf Bauer -1990 Dipi. I ng. Helmut Hubbuch -1991

07.06.1995/Dr.L/Be/HA95S17

RASl Maschinenbau und -handeis GmbH, Wilhelmstr. 100, 75428 !Hingen Einrichtung zur Bestimmung des Biegeradius eines Biegeteils

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung des Biegeradius eines Biegeteils.

In dem deutschen Gebrauchsmuster G 94 14 538.0 ist eine Steuereinrichtung für eine Vorrichtung zum dreidimensionalen Biegen eines Biegeteils beschrieben, wobei die Vorrichtung eine Biegemaschine, durch die eine zweidimensionale Krümmung des Biegeteils in einer Biegeebene der Biegemaschine herstellbar ist, und ein Stel!element zur Erzeugung einer aus dieser Biegeebene heraustretenden weiteren Krümmung des Biegeteils aufweist. Die bekannte Steuereinrichtung weist eine Steuereinheit auf, der die Meßsignale eines die Wegstrecke eines Biegeteils erfassenden ersten Meßwertgebers und die Meßsignale eines die Materialverwindung des Biegeteils erfassenden zweiten Meßwertgebers zugeführt werden. Aus den Meßsignalen der beiden Meßwertgeber wird von der

Westliche Karl-Friedrich-Straße 29-31 D-75172 Pforzheim Postbank Karlsruhe 16852-750 (BLZ 66010075)

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Steuereinrichtung ein Ist-Wert der momentanen Verwindung des Biegeteils berechnet und dieser Ist-Wert wird mit einem vorgegebenen Soll-Wert verglichen. Danach wird ein die Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert der momentanen Verwindung des Biegeteils repräsentierendes Meßsignal erzeugt, das dem Stelle- !ement und/oder der Biegemaschine zuführbar ist und eine Veränderung der von der Biegemaschine erzeugten Krümmung und/oder der vom Stellelement erzeugten weiteren Krümmung des Biegeteils bewirkt. Um die Ebenenbiegung des Biegeteils zu erfassen, ist ein dritter Meßwertgeber vorgesehen, der ein diese Krümmung repräsentierendes Meßsignal erzeugt, das der Steuereinrichtung zugeführt wird.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, einen derartigen die Ebenenbiegung des Biegeteils erfassenden Meßwertgeber zu schaffen, der in besonders einfacher Art und Weise die Erfassung des Biegeradius des Biegeteils ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung einen T-förmigen Meßwertaufnehmer besitzt, der einen eine definierte Länge aufweisenden Längsbalken und einen mit dem Längsbalken verbundenen Querbalken aufweist, daß die Einrichtung eine Wegmeßeinheit aufweist, durch das eine Verschiebung des T-förmigen Meßwertaufnehmers erfaßbar ist, und daß die Wegmeßeinheit ein mit der Verschiebung des Meßwertaufnehmers korreliertes Meßsignal erzeugt, das einer Steuereinrichtung zuführbar ist.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in besonders vorteilhafter Art und Weise eine Einrichtung zur Erfassung des Biegeradius eines Biegeteils geschaffen, welche sich dadurch auszeichnet, daß eine kontinuierliche Erfassung des aktuellen Biegeradius, insbesondere des Ebenenbiegeradius möglich ist. Man ist nun in vorteilhafter Art und Weise nicht mehr darauf angewiesen, durch "trail-and-error"-Methoden die zu Erzielung eines gewünschten Biegeradius des Biegeteils erforderliche Zustellung einer Biegerolle einer Biegemaschine zu ermitteln. Es ist vielmehr durch die erfindungsgemäße Einrichtung möglich, den mit

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einer definierten Zustellung der Biegerolle korrelierten Biegeradius zu erfassen und bei einer Abweichung vom Soli-Wert des Biegeradius die Zustellung vollautomatisch nachzuregeln.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der T-förmige Meßwertaufnehmer in einem Führungselement verschiebbar gelagert ist, und daß durch die Wegmeßeinheit die Verschiebung des Querbalkens des T-förmigen Meßwertaufnehmers erfaßbar ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, daß aufgrund der Tatsache, daß die Verschiebung des gesamten T-förmigen Meßwertaufnehmers zur Bestimmung des Biegeradius des Biegeteiles herangezogen wird, dieser besonders einfach ausgebaut ist und daher kostengünstig herstellbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der T-förmige Meßwertaufnehmer in seinem Querbalken verschiebbare und aus dem Längsbalken hervortretende Meßzunge aufweist, deren Verschiebung durch die Wegmeßeinheit erfaßbar ist. Diese erfindungsgemäße Maßnahme besitzt den Vorteil, daß hierdurch eine besonders hohe Präzision bei der Bestimmung des Biegeradius des Biegeteils erzielbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die im T-förmigen Meßwertaufnehmer verschiebbar gelagerte Meßzunge an ihrer aus dem Längsbalken des Meßwertaufnehmers hervortretenden Spitze ein Rollenelement aufweist, das beim Meßvorgang am Biegeteil anliegt. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, daß hierdurch nicht nur eine gute Führung des Biegeteiles entlang der Meßzunge gegeben ist. Vielmehr kann die an der Spitze der Meßzunge befindliche Rolle auch dazu eingesetzt werden, in Verbindung mit einer die Drehbewegung erfassenden weiteren Wegmeßeinheit die Verschiebung des Biegeteils während des Biegevorgangs erfaßt werden.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Einrichtung zur Erfassung des Biegeradius eines Biegeteils auf einer Trägerplatte angeordnet ist, die relativ zur Biegemaschine der Biegevorrichtung drehbar ist. Diese erfindungsgemäße Maßnahme ermöglicht es in vorteilhafter Art und Weise, daß sich der Längsbalken des Meßwertaufnehmers der erfindungsgemäßen Einrichtung beim Meßvorgang besonders leicht an das Biegeteil anschmiegen kann.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß an zumindest einem Ende des Längsbalkens eine Rolle angeordnet ist, die beim dem Meßvorgang am Biegetei! anliegt. Diese erfindungsgemäße Maßnahme besitzt den Vorteil, daß hierdurch nicht nur eine besonders gute Führung des Meßwertaufnehmers der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang des Biegeteüs gewährleistet ist. Vielmehr kann auch gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Bewegung der Rollen von einer die Verschiebung des Biegeteils erfassenden weiteren Wegmeßeinheit ausgewertet sind.

Dies bewirkt in vorteilhafter Art und Weise, daß eine besonders genaue Erfassung der in den Radiusmeßvorgang eingehenden Bogenlänge des Biegeteils ermöglicht wird.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Erfassung des Biegeradius eines Biegeteils zusammen mit der zur dreidimensionalen Biegung des Biegeteils eingesetzten

Vorrichtung,

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und

Figur 2 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel.

In Figur 1 ist nun außer der Einrichtung zur Erfassung des Biegeradius eines Biegeteiles 2- die im folgenden kurz und prägnant Radiusmeßeinrichtung 100 genannt wird - eine allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum dreidimensionalen Biegen dieses Biegeteils 2 dargestellt, wie sie in dem deutschen Gebrauchsmuster G 94 14 583, auf das zur Vermeidung von Wiederholungen explizit Bezug genommen wird, beschrieben ist. Diese Vorrichtung 1 weist zur Erzeugung einer Ebenenbiegung eine Biegemaschine 10 auf, bei der eine zustellbare Druckrolle 11 vorgesehen ist, die das Biegeteil 2 gegen zwei als Gegenlager dienende, feststehende Rollen 12a und 12b preßt. Zur Erzeugung einer wendeiförmigen Gestalt des Biegeteils 2 dient ein in einer zur Biegeebene der Biegemaschine 10 senkrechten Richtung bewegliches Stellelement 20, wobei die Zustellung der Druckrolle 11 sowie des Steilelements 20 von einer in Figur 1 nur schematisch dargestellten Steuereinheit 50 gesteuert werden.

Die Radiusmeßeinrichtung 100 besteht nun im wesentlichen aus einem T-förmigen Meßwertaufnehmer 110, der im wesentlichen aus einem Längsbalken 111 mit definierter Länge und einem fest mit dem Längsbalken 111 verbundenen Querbaiken 112 besteht. Der Querbalken 112 des T-förmigen Meßwertaufnehmers 110 ist in einem Führungselement 116 verschiebbar gelagert, wobei der Verschiebeweg des Querbalkens 112 von einem Wegmeßsystem 120 erfaßt wird, das ein Meßsignal B erzeugt, welches der Steuereinrichtung 50 der Vorrichtung 1 zugeleitet wird.

Um ein zuverlässiges Anschmiegen des vorzugsweise an seinen beiden Enden 111*. 111" mit Rollen 115a, 115b ausgestatteten Längsbalkens 111 des Meßwertaufnehmers 110 an das Biegetei! 2 zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß die Radiusmeßeinheit 100 um eine senkrecht zur Biegeebene der Biegemaschine 10 verlaufende Achse drehbar ist. Diese Anordnung kann - wie in Figur 1 dargestellt

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- besonders einfach dadurch erreicht werden, daß die Radiusmeßeinrichtung 100

- vorzugsweise zusammen mit dem Stellelement 20 - auf einer Trägerplatte 103 angeordnet ist, die um eine Achse 104 drehbar ist. Es ist aber auch möglich, eine feststehende Trägerplatte 3 zu verwenden und die Radiusmeßeinrichtung 100 drehbar auf der Trägerplatte 3 oder auf der Arbeitsfläche der Vorrichtung 1 zu lagern.

Die o.g., mindestens an einem Ende 111', 111" des Längsbalkens vorgesehenen Rollenelemente 115a, 115b dienen nicht nur zur sicheren Führung des Biegeteils 2 entlang des Längsbalkens 111. Vielmehr kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß die Bewegung der Roiienelemente 115a, 115b zur Bestimmung der Bogenlänge des Biegeteils 2 von einem weiteren Wegmeßsystem erfaßt wird.

Die Funktionsweise der Radiusmeßeinrichtung 100 sowie der Vorrichtung 1 zum dreidimensionalen Biegen des Biegeteils 2 ist wie folgt:

Die Druckrolle 11 wird - von der Steuereinrichtung 50 gesteuert - soweit zurückgefahren, daß das Biegeteil 2 gerade durch die Biegemaschine 20 hindurchläuft. Dann wird durch eine entsprechende Drehung der Trägerplatte 103 und eine Verschiebung des T-förmigen Meßwertaufnehmers 100 zum Biegeteii 2 hin der Längsbalken 111 am Biegeteil 2 angelegt.

Anschließend wird die Druckrolle 11 zugestellt und das Biegeteil 2 vorgeschoben, so daß durch die Druckrolle 11 eine in der Ebene der Biegemaschine 10 verlaufende Krümmung des Biegeteils 2 erzeugt wird. Diese Krümmung des Biegeteils 2 resultiert darin, daß der Querbalken 112 der Radiusmeßeinrichtung 100 verschoben wird, wobei diese Verschiebung von der Wegmeßeinheit 120 der Radiusmeßeinrichtung 100 registriert wird.

Ein diese Verschiebung repräsentierendes Meßsignal B wird über eine Meßleitung 121 zur Steuereinrichtung 50 geleitet. Aus der Bogenlänge des zwischen

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den beiden Enden des Längsbalkens 111 des Meßwertaufnehmers 110 der Radiusmeßeinrichtung 100 verlaufenden Biegeteils und aus der den Stich des Biegeteils 2 repräsentierenden Verschiebung des Querbalkens 112 wird nun der Ist-Wert des Biegeradius des Biegeteils 2 ermittelt. Die Steuereinrichtung 50 vergleicht nun diesen Ist-Wert mit dem zu erzielenden Soll-Wert der Ebenenbiegung des Biegeteiles 2, und bei einer Ablage des Ist-Werts vom Soll-Wert wird ein entsprechendes Korrektursignal erzeugt, das zu einer entsprechenden Zustellung der Druckrolle 11 der Biegemaschine 10 führt

Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer allgemein mit 100' bezeichneten Einrichtung zur Bestimmung des Biegeradius des Biegeteiles 2 ist im wesentlichen mit dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel identisch, so daß einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen werden können und an dieser Stelle nicht mehr erläutert werden brauchen.

Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden in Einrichtung 100, 100' besteht in der Ausbildung des T-förmigen Meßwertaufnehmers: Während der T-förmige Meßwertaufnehmer 110 des ersten Ausführungsbeispiels in einem Führungselement 116 der Trägerplatte 103 verschiebbar gelagert ist und der Verschiebeweg des Querbalkens 112 von der Wegmeßeinheit 120 erfaßt wird, ist beim zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß der dem Meßwertaufnehmer 110 entsprechende Meßwertaufnehmer 110' in einer definierten Position auf der Trägerplatte 103 angeordnet ist. Das mit 110* bezeichnete Bauteil des zweiten Ausführungsbeispiels stellt hierbei nicht - wie das Bauteil 116 des ersten Ausführungsbeispieis - ein Führungselement dar, indem der Querbalken 112 verschiebbar ist. Vielmehr ist das Bauelement 116' des zweiten Ausführungsbeispiels ein Befestigungselement, durch das der Meßwertaufnehmer 110' auf der Trägerplatte 103 anordbar ist.

Zur Bestimmung des mit dem Biegeradius des Biegeteiles 2 korrelierten Stichs des Biegeteiies 2 ist nun vorgesehen, daß der Meßwertaufnehmer 110' eine im

Querbalken 112' des Meßwertaufnehmers 110' verschiebbar gelagerte Meßzunge 117 aufweist, die durch den Längsbalken 111a des Meßwertaufnehmers 110' hindurchtritt und mit ihrer Meßspitze beim Meßvorgang am Biegeteil 2 anliegt. Die Verschiebung der Meßzunge 117 wird von der Wegmeßeinheit 120 der Radiusmeßeinrichtung 100' registriert, und ein zur Verschiebung der Meßzunge 117 proportionales Meßsignal B' wird über die Meßleitung 121 zur Steuereinrichtung 50 geleitet, die nun aus der Bogenlänge des Biegeteils 2 über dem Längsbaiken 111a der Radiusmeßeinrichtung 100' und dem von der Meßzunge 117 erfaßten Stich des Biegeteiles 2 den Ist-Wert des Biegeradius des Biegeteiles 2 ermittelt.

Vorteilhaft ist es, wenn die Meßspitze der Meßzunge 117 mit einem Rollenelement 118 versehen ist. Diese Maßnahme hat nicht nur den Vorteil, daß die Meßzunge 117 beim Meßvorgang sicher entlang des Biegeteiles 2 geführt wird. Vielmehr ist es auch möglich, die Abrollbewegung des Rolleneiements 118 am Biegeteil 2 zu erfassen und daraus die Verschiebung des Biegeteils 2 zu ermitteln.

Claims

-9-Ansprüche

1. Einrichtung zur Erfassung eines Biegeradius eines Biegeteües (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (100; 100') einen Meßwertaufnehmer (110; 110¹) besitzt, der einen Längsbalken (111; 111a) definierter Länge und einen mit dem Längsbalken (111; 111a) verbundenen Querbalken (112; 112') aufweist, daß die Einrichtung (100; 100') ein Wegmeßsystem (120) aufweist, durch das eine Verschiebung des Meßwertaufnehmers (110; 110') erfaßbar ist, und daß die Einrichtung (100; 100') ein zur Verschiebung des Meßwertaufnehmers (110; 110') korreliertes Meßsignal (B; B¹) erzeugt, das zu einer Steuereinrichtung (50) leitbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Verschiebung des Meßwertaufnehmers (110) die Verschiebung des Querbalkens (112) erfaßt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbalken (112) des Meßwertaufnehmers (110) in einem Führungselement (116) verschiebbar gelagert ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Verschiebung des Meßwertaufnehmers (110*) die Verschiebung einer im Querbalken (112') des Meßwertaufnehmers (110') verschiebbar gelagerten Meßzunge (117) erfaßt wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbaiken (112') des Meßwertaufnehmers (110') in einem Befestigungselement (116') lagefixiert gehalten ist.

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6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 -5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbaiken (112) des Meßwertaufnehmers (110; 110') im wesentlichen orthogonal zu dessen Längsbalken (111) angeordnet ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Ende (111', 111") des Längsbalkens (111; 111a) des Meßwertaufnehmers (110; 110') der Einrichtung (100; 100') ein Roiieneiement (115a, 115b) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden (111', 111") des Längsbalkens (111,111a) des Meßwertaufnehmers (110) der Einrichtung (100; 100') je ein Rollenelement (115a, 115b) angeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des mindestens einen am Biegeelement (2) anliegenden Rollenelements (115a, 115b) von einer weiteren Wegmeßeinheit erfaßbar ist.

10. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzunge (117) ein Rollenelement (118) aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des am Biegeeiement (2) anliegenden Roiienelements (118) von der weiteren Wegmeßeinheit erfaßbar ist.

12. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (100; 100') um eine senkrecht zur Biegeebene des Biegeelements (2) verlaufende Achse (104) drehbar angeordnet ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (100, 100') auf einer Trägerplatte (103) angebracht ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (100; 100') um eine in der Trägerplatte (103) gelagerte Achse drehbar ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (103) um eine in der Arbeitsfläche einer die Biegung des Biegeteils (2) in einer Ebene erzeugenden Biegemaschine (10) angeordneten Achse (104) drehbar ist.

16. Vorrichtung zum zwei- oder dreidimensionalen Biegen eines Biegeteiis (2), gekennzeichnet durch eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Biegeelement (2) aus der Biegeebene der Biegemaschine (10) biegendes Stellelement (20) auf der Trägerplatte (103) angeordnet ist.