DE69710101T2

DE69710101T2 - Biegepresse

Info

Publication number: DE69710101T2
Application number: DE69710101T
Authority: DE
Inventors: Luciano Gasparini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1997-10-16
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2017-10-17
Also published as: JP2002504862A; CZ294461B6; EP1011886B1; DE69710101D1; CN1259889A; PT1011886E; EP1011886A1; CN1102871C; AR013102A1; ATE212259T1; US6266984B1; CZ9904634A3; BR9714752A; ES2172009T3; WO1998058753A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Druck- und Biegemaschine mit Messung und Kontrolle des Biegewinkels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung bezieht sich speziell, wenn auch nicht ausschließlich, auf das Gebiet der gesteuerten Verformung von Blechen beim Arbeiten mit Druck- und Biegemaschinen.

Stand der Technik

Biegepressen sind bekannt. Sie finden weit gehende Verwendung in der Metallindustrie und Mechanik, und insbesondere bei der Biegung von metallischen Blechen, zum Beispiel, um verschiedene unterschiedlich geformte Längsabschnitte zu erhalten, manchmal auch mit der Möglichkeit sie aufzunehmen und jeweils jedes erneut einem Druck- und Biegekreislauf auszusetzen.
In der Regel besteht ein Biegezyklus im wesentlichen aus einem senkrechten Gefälle eines Werkzeugs bis hin zur Berührung des darunter liegenden Blechs, dass hierauf aufliegt, in der Durchführung der Biegung, und schließlich das Hinaufführen (Heben) zur Erreichung der Ausgangsposition.
Um diese vorherigen Phasen durchführen zu können, besteht die Maschine aus zwei Teilen, d. h. einem dynamischen oberen (bewegliches oberes Teil) und einem statischen unteren, indem man die Maschine so ausbildet, dass die Unterseite der Maschine auf dem senkrechten Teil des dynamischen Teils gelegen ist.
Hinsichtlich des dynamischen Teils und bei der Ausführung des Biegezyklus führt das bewegliche Biegewerkzeug (ein länglicher Stempel), das aus einer unterschiedlich geformten Klinge besteht und austauschbar ist, die ausschließlich Auf- und Abbewegungen durch, die von mindestens einem öldynamischen Zylinder kontrolliert werden, der die Abwärtsbewegung eines oberen Querstücks bestimmt, das den besagten länglichen Stempel in Längsrichtung abstützt, wobei der besagte Stempel sich zu einem unteren Querstück hinbewegt, das eine austauschbare längliche Matrize abstützt, wonach er angehalten wird und zurück in die Ausgangsposition angehoben wird.
In den vorliegenden Lösungen, sind viele Nachteile feststellbar. Diese betreffen im allgemeinen die Ungenauigkeit des Biegewinkels und beziehen sich in jeder Weise auf die Schwierigkeit den Biegewinkel zu bestimmen und abzumessen.
Das traditionelle Methode sieht vor dass, wenn eine bestimmte Gesamthöhe der Matrize und eine bestimmte Tiefe der Rille in der Biegefläche und der Blechstärke vorgegeben ist, der Stempel hinunterfährt, bis er das Blech berührt und danach noch weiter hinabgesenkt wird, bis er den erforderlichen Biegewinkel erreicht hat.
In den Maschinen mit numerischer Steuerung, wird das Stempelgefälle mathematisch errechnet basierend auf einigen Parametern, die die bedienende Person selbst aufstellt und folglich wird die Maschine voreingestellt, um den programmierten Winkel einzustellen.
Jedoch ist das Ergebnis nicht immer optimal, da eine solche Anwendung oftmals zu Winkeln mit fehlerhafter Einstellung führt, selbst wenn diese gering sein sollten.
Dies geschieht aufgrund verschiedenster Faktoren, zum Beispiel, der variierenden Blechstärke, wo sogar der Unterschied von wenigen Hundertsteln von Millimetern die Arbeit negativ beeinflusst. Ein weiterer Grund ist die bereits oben erwähnte theoretische Berechnung zur Vorausbestimmung, ein solches System bietet nämlich nicht die Möglichkeit, das Ergebnis noch einmal richtig zu kontrollieren und zwar im Biegemoment, was das Risiko mit sich bringt, dass der Produktionsprozess gefährdet wird.
Ein weiterer nicht unwichtiger und zusätzlicher Faktor bezieht sich auf die natürliche Rückbiegebewegung des Materials selbst, die hypothetisch berechnet wird und daher insoweit wie diese Berechnung zuverlässig sein kann nahe an das gewünschte Ergebnis annähert, es wird jedoch nie wirklich als wirklicher Faktor berücksichtigt.
Schließlich und die Fehlerhaftigkeit des Produkts nicht einbeziehend, ist es notwendig in Betracht zu ziehen, dass das gewünschte Ergebnis nie beim ersten Biegezyklus erreicht werden kann, d. h. beim ersten Druck- und Biegevorgang, allgemein jedoch kann gesagt werden, dass eine zweite Druck- und Biegephase notwendig ist, die das erste Ergebnis korrigieren soll.
Mit dem Ziel diese oben genannten Schwierigkeiten zu lösen, wurden bereits verschiedene komplexe Druckmaschinen konzipiert, die eine Biegematrize ausgestattet mit einem verstellbaren Boden benutzen und die deshalb einen genaueren Biegewinkel erhalten als der von den traditionellen Systemen bekannte.
Von einem praktischen Standpunkt aus gesehen, sieht die besagte Matrize zwei koplanare Oberflächen vor, die auf eine waagerechten Ebene beweglich sind und in einer Zwischenposition einer Längsrille aufweist dessen Boden in der Höhe verstellt werden kann.
Eine solche Rille bestimmt den vorübergehenden Biegewinkel mittels der vorübergehenden Lage beider Stützflächen, die sich auf der gleichen Seite wie die Rille befinden und die sowohl ihre Breite, als auch ihren Boden dieser Rille begrenzen.
In dieser hypothetischen Berechnung gibt es jedoch fast immer eine gewisse Ungenauigkeit, deren Ursache wohl dem Phänomen der elastischen Rückbiegung des Bleches zuzuschreiben ist, einem Umstand, der im Augenblick der Stückabgabe erfolgt und der die Änderung des ursprünglich bestimmten und theoretisch berechneten Biegewinkel zur Folge hat.
Folglich ist es notwendig, zunächst einmal einige Tests während der Produktion durchzuführen und, bevor letztendlich der endgültige Biegeproduktionszyklus eingeleitet wird um die anstehenden Korrekturen der numerischen Steuerung vorher durchführen zu könne, indem man in die Druckbewegung des Stempels eingreift und dann schließlich noch die Position des Matrizenbodens. All diese Dinge erfordern die Betätigung durch ein spezialisiertes Personal, bezieht das Anhalten der Maschine mit ein stoppen und hat, zusammenfassend gesagt, einen beträchtlichen Zeitverlust zufolge der unvermeidlicherweise die relativen Produktionskosten beeinflusst.
Das Europäische Patent 340 167 (Hammerle) schlägt ein Biegeverfahren mit einem vorgegebenen Nominal-Winkel durch Zuhilfenahme einer Biegeausrüstung, die aus einem Stempel und einer Matrize besteht und die einen verstellbaren Boden aufweist, der gemäß dem zu bildenden Winkel verstellt werden kann.
Der Text unterstreicht, dass das Verfahren folgendes vorsieht:
- in einer ersten Phase, wird die Einstellung in der Matrizenbodenhöhe auf Basis des ersten zu erhaltenen Winkels vorgenommen, der ein wenig weiter als der vorgegebene Nominal- Winkel ist und bei der das Blech mit dem Grad des ersten Winkels durch Absenken des Stempels bis hin zum Matrizenboden gebogen wird;
- in einer zweiten Phase, wird der Abschnitt abgegeben, so dass dieser in die gestreckte Position zurückkehren kann;
- in einer dritten Phase wird der in der zurückgekehrten und gespannten Position befindliche gemessene Winkel mit dem ersten Winkel verglichen und die Position des Matrizenboden wird auf eine Wert eingestellt, der dem nominalen Winkel minus dem Ergebnis der Differenz zwischen dem Winkel, der bei dem entladenden Abschnitt gemessen wurde und dem ersten Winkel;
- in einer vierten Phase wird das gebogene Blech vollständig durch den Stempel gepresst, der wiederum gegen den Matrizenboden gedrückt wird, der nun die richtige Position bezüglich der Höhe einnehmen wird.
Doch selbst diese Lösung weist noch Nachteile auf.
Erstens, erscheint die Maschine äußerst komplex, unflexible und etwas zu groß und benötigt ein konstante und sorgfältige Wartung und Einstellung, die hauptsächlich nur durch äußerst spezialisiertes Personal ausführbar ist.
Die Folge für die Wettbewerbsfähigkeit sind relativ hohe Kosten, die sich vor allem auf den Kauf und der Führung der Maschine selbst beziehen.
Vom qualitativen Gesichtspunkt aus gesehen, kann die besagte Lösung kein Blech mit abgerundeten Kanten auf dem Äußere Wölbfläche biegen und ist daher optimal für die Weiterverarbeitung geeignet.
Und in der Tat kann man während der Biegephase erkennen, dass durch die Verwendung eines dritten dynamischen Punktes als mechanisches Element, das auf dem Matrizenboden vorgesehen ist, das Blech logischerweise zur Verformung neigt, flach wird, und praktisch zerquetscht wird, selbst wenn es nur leicht, und vorwiegend übereinstimmend mit äußeren Wölbfläche des Biegewinkels befindet.
Ein Vorschlag, der zumindest einen Teil der vorher genannten Schwierigkeiten lösen helfen kann wurde von der belgischen Firma LVD auf den Markt gebracht, mit einem System, das unter dem Namen Easy-Form® bekannt ist.
Besagtes System sieht einen beweglichen Arm vor, der auf der Matrizenseite angebracht wird und der, durch zwei Gelenke gestützt, während der Biegephase eine Sensorvorrichtung mit einem der beiden Flügel in Kontakt des divergierenden Blechs versetzt.
Diese soeben genannte Sensorvorrichtung kann koaxial bezüglich des besagten Armes bewegt werden und leitet die gemessenen Ergebnisse zu der logistischen Bedienungseinheit der Maschine weiter.
In dieser Vorgabe gibt es daher drei gemessene Punkte, um der Maschine Parameter vorzugeben, von denen zwei bekannt sind, bestehend aus den beiden Schnittpunkten der Ebene mit der Biegerille der Matrize, und einem variablen und feststellbaren Parameter, der durch die Schwingung und der darauf folgenden Platzierung durch den besagten beweglichen Arm ermittelt wird. Jedoch geschieht dies gerade aufgrund der schlechten seitlichen Lage des dritten dynamischen Punkts bezüglich der Matrize zur Messung des Biegewinkels und eine befriedigende Genauigkeit der Daten, die nicht oder recht unterschiedlich bezüglich der wirklichen Daten, die objektiv den Biegewinkel betreffen, kann schon aufgrund der Hauptmerkmale des Materials nicht erhalten werden. Mit dem Ziel, all die vorliegenden Schwierigkeiten der vorher beschriebenen Lösungen in absoluter Weise zu lösen, schlägt der Antragsteller der italienischen Patentanmeldung TV97A000039 (Gasparini) ein Druck- und Biegeverfahren von Blechen durch ein direktes Messsystem vor, das folgendes beinhaltet:
- die Vorwärtsbewegung des Blechs auf der Arbeitsfläche bis die senkrechte Achsenebene des oberen Stempels geschnitten wird, die von einem oberen Querstück gestützt wird, und in Richtung der darunter liegenden Matrize, die durch ein unteres Querstück gestützt wird; und bei dem auf der Rückseite des Blechfoliefühlers eine Fühlervorrichtung vorgesehen ist, die in die Matrize eintritt und jeden einzelnen mit einer diesbezüglichen Messgruppe verbindet, von der jeweils jede an eine logische Datenverarbeitungseinheit angeschlossen ist, die die oben genannte Druck- und Biegemaschine steuert;
- deshalb wird, nachdem die Abwärtsbewegung des Stempels in Richtung der darunter liegenden Matrize ausgeführt wurde, und nach dem das Blech dem Druck- und Biegevorgang ausgesetzt wurde und bestimmt eine entsprechende Verschiebung entlang der senkrechten Achse des besagten. Fühlers, die aufgrund ihrer Zusammenarbeit mit den Lesevorrichtungen der entsprechenden Messgruppe der Datenverarbeitungseinheit die Daten bezüglich des Biegehubs liefert;
- schließlich, wenn der Stempel wiederum angehoben wird, werden die Fühler gleichzeitig zurückgezogen und in ihre Ausgangsposition zurückgeführt;
- und bei dem während der Ermittelung durch die besagten Fühler in der ersten Phase ein ständiger Kontakt mit der Blechoberfläche besteht, wenn ein Biegewinkel unterschiedlich bezüglich des voreingestellten Nominalwinkels entsteht, besagte Datenverarbeitungseinheit das Okay für die Druck- und Biegemaschine abgibt und das entstandene Produkt nicht freigibt, um mindestens eine weitere Absenkung des Stempels mit Richtung in der darunter liegenden Matrize durchzuführen bis schließlich derselbe Biegewinkel wiederhergestellt ist, um erst dann das Produkt zu entladen.
Bezüglich des vorher beschriebenen Verfahren ist schließlich die Meinung des Antragstellers, dass die Arbeits- und vor allem die Messphase des Biegewinkels weiter optimiert werden kann, vor allem hinsichtlich der Genauigkeit und der Häufigkeit des Lesens des erhaltenen Biegewinkels, das die Möglichkeit des Eingreifens für die Berichtigung des elastischen Rückzugs eines bereits dem Druck- und Biegevorgang zugeführten Blechs nicht ausschließt. Ein neues System zur Messung des Biegewinkels und gekennzeichnet durch die Handelsbezeichnung ACB® und in der DE 195 21 369 von der Firma TRUMPF patentiert und präsentiert wurde und ein Produkt namens TrumaBend series V betrifft. In der Praxis sieht dieses System auf der Innenseite des oberen Biegewerkzeugs (Stempel) zwei Fühlerscheiben mit unterschiedlichen Durchmessern vor. Während des Biegevorgangs werden zentrieren sich die Scheiben selbst und messen vier Kontaktpunkte auf der Innenseite der Biegung und das System kann folglich aufgrund des Abstands zwischen den verschiedenen Mittelpunkten der Scheiben den wirklich nützlichen Winkel berechnen wobei die besagten Scheiben mit unabhängig voneinander beweglichen Stifte auf beiden Seiten des Stempels verändert vermag.
Der größte Nachteil der dieser oben erwähnten Lösung zugeschrieben werden kann, besteht im wesentlichen aufgrund der Tatsache, dass es nicht möglich ist mit einem solche Messsystem in den Biegevorgang einzugreifen, in dem das Blech je nach dem Winkel, der auf der Innenseite der Wölbung erhältlich ist weiter als 90º und bis zu 10º sein kann.
Das oben genannte System zwingt außerdem dazu, die Blechränder etwas weiter zu halten und damit die Nutzungsmöglichkeiten der unterschiedlichen Matrizen einzuschränken und somit eine niedrigere Flexibilität der Druck- und Biegemaschine herbeizuführen.
Schließlich bestimmt das oben genannte System den Biegewinkel mittels einiger Kalibrierungsmatrizen hat folglich einerseits die Einschränkung der Biegung der Biegemessung zufolge, während es anderseits keine schnelle Ausführung der Biegung erlaubt vor allem unter der Berücksichtigung der Tatsache, dass sie einen komplexen Aufbau benötigt. Die US-4,489,586 offenbart eine Biegefühlervorrichtung, die den betreffenden Stempel durchquert. Die US-4,131,008 offenbart ein V-förmigen axialen Fühler, der die Matrix in einem V-Einschnitt durchquert.
In Bezug auf die beiden zuletzt genannten Techniken zur Messung des Biegewinkels ist die Meinung des Antragstellers, dass die Arbeits- und vor allem die Messphase des Biegewinkels noch weiter optimiert werden kann, vor allem hinsichtlich ihrer Genauigkeit sowie die Häufigkeit, mit dem der erhaltene Biegewinkel erhalten wird und dennoch nicht die Möglichkeit ausschließt, eine Berichtigung des den elastischen Rückzug des bereits dem Druck- und Biegevorgang unterlegenen Blechs zu tätigen.
Diese und weitere Probleme werden durch die Merkmale gelöst, die Inhalt der Patentansprüche sind, und durch eine Druck- und Biegemaschine zum Biegen von Blech, mit Messen und Kontrolle des Biegewinkels, und zwar in einer Ausführung bei der die Druck- und Biegemaschine folgendes beinhaltet:
einen oberen gegenseitig senkrecht verlängerten Stempel; eine untere statisch verlängerte Biegematrize mit mindestens einer Biegerille;
Fühler, mit Punkten zur Ermittlung der Biegung, um die Biegebewegung des Blechs beim Biegen zu messen, auf besagter Biegerille, zur Kontrolle und Steuerung der Biegparameter des Biegeverfahrens in besagter Biegemaschine über eine logische Datenverarbeitungseinheit, wobei
alle besagten Punkte zur Ermittlung der Biegung durch eine imaginäre senkrechte Ebene, die längs der Biegeeckenlinie des Biegeblechs verläuft in zwei Gruppen von Punkten zur Ermittlung der Biegung gestellt, eine Punktegruppe auf der einen Seite und eine auf der anderen Seite, wobei
besagte Punkte zur Ermittlung der Biegung aus einem senkrecht elastisch beweglichen Fühler, der sich auf der senkrechten Ebene bewegt, die die Ecke der V-Rille kreuzt, unabhängig von der Stempelbewegung ist,
gekennzeichnet dadurch, dass: entlang besagter Biegenrille von besagter Matrize, besagter Fühler aus einem gegenseitig interagierenden Gabelpaar besteht, deren eine sich in oder nahe der anderen befindet, so dass die Mittelachse der beiden besagten Gabeln mit der Achse des besagten Stempels übereinstimmt, und wobei besagte Gabeln elastisch nachgeben und nach unten mit einem relativen Positionswandler verbunden sind, der mit einem datenverarbeitenden Digitalbaustein kommuniziert, der besagte Druck- und Biegemaschine steuert.
Insbesondere dass:
auf der Rückseite des Blechs, das auf der Matrize aufliegt, ständig mindestens ein Fühler arbeitet, der entlang der Eckenachse der Biegerille von besagter Matrize vorgesehen ist, wobei der besagte Fühler aus einem gegenseitig interagierenden Gabelpaar besteht in dem die eine innerhalb oder an die andere anliegt, so dass die Mittelachse von beiden Gabeln mit der Stempelachse übereinstimmt und in der die besagten elastischen Gabeln mit einem relativen Positionswandler und mit einer Datenverarbeitungseinheit verbunden sind der mit einem datenverarbeitenden Digitalbaustein kommuniziert, der die besagte Druck- und Biegemaschine steuert.
Dadurch wird die Messung des Biegewinkels auf vier dynamischen Punkten zur Ermittlung der Biegung mit einer maximalen Genauigkeit möglich ohne jegliche Einschränkung des zu erhaltenen Winkels in Kauf nehmen zu müssen.
Diese Lösung hängt nicht von einer vollkommenen Ausführung der Rille in der Matrize ab, da das soeben genannte Messsystem unabhängig bezüglich dieses ist.
Das Messsystem ist auch unabhängig von der abschließenden elastischen Verformung der Matrize während des Biegeprozesses. Die Biegezeit kann verringert werden indem man den gesamten Produktionsprozess beschleunigt.
Solch ein Ergebnis wird offensichtlich als das effektivste Messsystem für den Biegewinkel angesehen, der außer sehr genau zu sein, immer auch die Daten in Echtzeit übermittelt, und so in einer vorbildlichen Weise die Fehlerberichtigung erlaubt bis hin zum Erhalt eines äußerst genauen nominalen Biegewinkel.
Da das Ablesen des Winkels während des Biegeprozesses auf der gleichen Seite des Bleches geschieht, im ersten Fall also auf der unteren Fläche und im zweiten Fall auf der oberen Fläche des Bleches, können Fehler aufgrund der Veränderung in der Dicke des Bleches vermieden werden.
Außerdem wurde festgestellt, dass bei der Verwendung eines der oben erwähnten Fühlers der Biegewinkel gemessen wird wobei die wirkliche Neigung der beiden Spiegelebenen des Blechs in Betracht gezogen werden, die beide sowohl auf bei der Innen- als auch Außenwölbung des Blechs von den Punktpaaren zur Ermittlung der Biegung betroffen sind und so definitiv die Fehler, die aufgrund von weiteren Faktoren entstehen, wie z. B. das Nachgeben (je nach Art des Materials) und aufgrund der Verdünnung durch das Strecken an der Ecke hervorgerufen werden können.
Daraus ergibt sich, dass, sobald die Maschine zum Erhalt eines bestimmten Biegewinkels eingestellt worden ist, es möglich ist, ein weiteres Blech jeglichen Materials und Stärke zu biegen, insofern es mit der Breite der Biegerille der Matrize vereinbar ist und der betreffende Stempel ohne die erneute Programmierung und Ausführung von Tests auch bei kleinen Biegungen durchführbar bleibt.
Diese und weitere Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung derselben Lösungen mithilfe von schematischen Zeichnungen hervor, deren Einzelheiten nicht als einschränkend sondern nur zur Veranschaulichung anzusehen sind.
Fig. 1 zeigt eine detaillierte Ansicht bezüglich der vorherigen Figur der vier Punkte zur Ermittlung der Messung, die durch die Messvorrichtung ermittelt worden ist und von der die betreffenden notwendigen Daten zur Bestimmung des tatsächlichen Biegewinkels erhalten werden.
Fig. 2 ist eine Vorderansicht einer Druck- und Biegemaschine, in welcher der relativ zum unteren Querstück, Vorrichtungen zur Messung des Biegewinkels hervorstehen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Lösung mit einem Gabelfühler unter Verwendung einer doppelten erfindungsmäßigen Gabel in den beiden Hauptphasen, vor und nach dem Biegen des Blechs.
Fig. 3 ist eine Einzelansicht einer der beiden Biegephasen des Biegeverfahrens des Bleches im Zusammenhang mit dem Stempel, der auf der Matrize liegt, und die Verschiebung entlang der senkrechten Achse festlegt in einer Messvorrichtung mit einem Fühler aus einer doppelten Gabel.
Fig. 4 ist die Ansicht einer darauf folgenden Phase des Verfahrens zum Arbeiten mit einem Blechstück gemäß Fig. 11, im Zusammenhang mit dem Stempel der die Matrize kreuzt und so die Verschiebung entlang der senkrechten Achse vorbestimmt in einer Messvorrichtung mit einem Fühler aus einer doppelten Gabel.
Wenn man die Fig. 1 bis 2 in Betracht zieht, sieht man dass eine Druck- und Biegemaschine (A) sich aus einem unteren und einem oberen Teil zusammensetzt, wobei letzterer im wesentlichen dynamisch in Bezug auf den ersteren statischen ist.
Der obere Teil enthält ein oberes Querstück (1), dass senkrecht entlang der senkrechten Achse (Y'-Y") bezüglich des Rahmens der Druck- und Biegemaschine verläuft und an dessen unterem Ende in Längsrichtung befestigtes austauschbares Werkzeug angebracht ist, das den Stempel (2) bildet.
Die Druck- und Biegemaschine (A) sieht an ihren Enden einen Zylinder (3, 3') für jeweils jede Seite vor, der das Absenken und Anheben entlang der Achse (Y'-Y") sowie des oberen Querstück (1) in Richtung zu dem darunterliegenden unteren Querstück (4) bestimmt, das die Matrize stützt (5), die ebenfalls austauschbar ist. Besagte Matrize (5) weist in Längsrichtung mindestens eine Biegerille (5') die den Biegewinkel "a" einer Blechstücks (B) bestimmt, dass dem Produktionszyklus zugeführt werden soll.
In dieser Ausführungsform wird entlang der Längsrille (5') einer Matrize (5) mindestens eine Messfläche vorgesehen, in diesem Fall zwei (r'-r"), die an ihren Enden angebracht sind und nahe den Blechstückenden (B) enden und die im einzelnen rechts und links gezeigt werden (r'-r").
Am oberen Ende der besagten Rille (5') weisen die Wände, die durch den Schnittpunkt der geneigten Ebenen mit der waagerechten Ebene der Matrize erhalten worden sind (5) zwei gegenüberliegende Ecken auf, die das erste Paar der besagten angewinkelten Punkte zur Ermittlung der Biegung (6, 7) bilden, an deren Ecken das Blech (B) während des Biegeprozesses verarbeitet wird.
Die Rille (5') sieht an ihrem Boden, der sich logischerweise auf beide Bereiche (r'-r") bezieht, senkrechte Achsenbohrungen (105) auf, die auf ihrer Innenseite senkrecht beweglich sind, und einem Anheben (y 1) folglich relativ mit einem relativen nagel- und gabelartigen Fühler (9-106 : 108-108': "Rc") ausgestattet ist.
Dieser Fühler (9-106) weist im Zusammenhang mit dem jeweils oberen Ende einen Kopf (107-107': "Rt ") auf, die beide eine gabelartige oder sogar mit "U"-ähnlicher Form aufweisen, die sich für die permanente Berührung mit den beiden angewinkelten Punkten eignet und mit der Rückseite des Blechs (B), während auf der anderen Seite der besagte Fühler (9-106) mit einer relativen Messgruppe interagiert, die die Daten, die auf diese Weise erhalten wurden, an die Datenverarbeitungseinheit überträgt.
In diesem Ausführungsbeispiel benutzt das Messsystem des Biegewinkels "α", das mindestens die zwei Endbereiche betrifft (r'- r"), im wesentlichen vier Punkte zur Ermittlung der Biegung von denen jeweils zwei statisch (Rc Fig. 1) sind und der Mitte des Biegeradius der Rillenecken (5'-102) der Matrize (5) entsprechen und zwei dynamisch (Rt Fig. 1) als Fühlergabelpunkte (107-107'; 108-108'), die symmetrisch jeweils einer auf der einen und der nächste auf der anderen Seite der Biegeecken der Achsenlinie angeordnet werden; wobei beide auf der Rückseite des Blechs (B) agieren.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die beiden dynamischen Punkte (Rt) bezüglich der Biegeachse (Y'-Y") über den Durchmesser entgegengesetzt, wo der waagerechte Abstand zwischen den Mittelpunkten (Rc) und (Rt) nicht immer konstant (Ce) ist während der Abstand (Ci) zwischen den beiden oben genannten dynamischen Fühlerpunkte (Rt) immer konstant ist. Im wesentlichen gibt es also vier Fühlerpunkte (2xRc+2xRt) von denen zwei statische Punkte zur Ermittlung der Biegung (Rc) und zwei dynamische Punkte zur Ermittlung der Biegung (Rt), die sobald sie beweglich in einer dynamischen Fühlervorrichtung (9) integriert sind, zwei Fühlerpunkte (Rt) bilden und insgesamt vier Punkte zur Ermittlung der Biegung hinterlassen. Beide Punktpaare, die symmetrisch in ihrer Position und Anzahl von einer zur anderen Seite der besagten senkrechten Achsenebene verteilt werden und die Ecklinie der Biegung (y¹) kreuzen.
Die Punkte zur Ermittlung der Biegung erweisen sich als symmetrisch in Bezug auf die Biegeachse (Y'-Y").
Während die Position der statischen Punkte zur Ermittlung der Biegung (Rc) der Datenverarbeitungseinheit der Maschine (A) bekannt ist, wird die genaue Position der dynamischen Fühlerpunkte von Fühlerpunkten (Rt) gefühlt und von den oben genannten gabelartigen Fühler (9-106) ermittelt, die dadurch aufrechterhalten bleibt, indem sie sich gegen die untere Fläche des Blechs (B) drückt wobei jeweils ein Fühler auf die eine und der andere auf die andere Seite der Ecklinie der Biegung (Y1 Achse) zeigt.
Aufgrund der Tatsache, dass die Verschiebung (H&sub2;) zwischen dem statischen Paar (Rc) und dem dynamischen Paar (Rt) bekannt ist, ist es möglich den Biegewinkel "α" zu berechnen da es genau der Tangente der Radien (Rc) und (Rt) entspricht.
In einem Arbeitsdurchgang werden die vier Punkte zur Ermittlung der Biegung (Rc, Rt) jedes Abschnitts (r'-r") in einer perfekten Reihe und koplanar angeordnet, sobald das Blech (B) über die Matrize (5) gelegt wird.
Unter dieser Bedingung und mittels der Gruppe der optischen Wandler, fühlt die Verarbeitungseinheit die Position des nagelähnlichen Fühlers (9-106), und betrachtet sie als einen "0"- Wert (Index).
Praktisch gesehen, ist es vorteilhaft die Datenverarbeitungseinheit so auszustatten, dass der Fühler (9-106) in Position gebracht wird und dabei die Rückseite des Blechs (B) berührt.
Während des Biegeprozesses wird das Blech (B) gebogen, indem es in Richtung Rille (5'-102') vordringt und folglich ebenfalls den nagel- bzw. gabelähnlichen Fühler (9-106) schiebt, dessen gabelartig geformte Enden (107-107'; 108-108') mit der Rückseite des Blechs (B) in Kontakt bleiben.
Folglich muss das Programm der Verarbeitungseinheit mathematisch berechnen inwiefern das Anheben (Y'-Y") und Senken des Stempels (2-101) in Bezug zu dem Biegewinkel und mit den vorherbestimmten Abständen steht, die messbar zwischen den gabelartig geformten Enden (107-107': "Rt"; 108-108': "Rc") und in Kontakt mit dem Blech (B) sind wobei das bewegliche Punktepaar (Rt, Rc) innerhalb der Ecken der Matrizenrille (102') so die erforderlichen Parameter des Biegewinkels festsetzt.
Auf diese Weise erreicht man, dass der Hub (Y'-Y") nach dem Absenken des Stempels (2) der gleiche Hub (y¹) ist, den die verschiedenen Fühler (9-106) ermittelt haben und der von dem entsprechenden Wandler gelesen wird.
Im einzelnen bedeutet dies, dass die Verschiebung (Y'-Y") des Stempels (9) durch eine erste Reihe von optischen Leitungen kontrolliert wird bis der Kontakt mit dem Blech (B) stattfindet wonach die Steuerung der Bewegung durch die besagten optischen Leitungen der Messvorrichtungen des Biegewinkels durchgeführt werden.
Zunächst wird in einem Biegedurchgang das obere Querstück (1) von der Druckmaschine (A), die den Stempel (2-101) trägt, mit hoher Geschwindigkeit hinab gelassen und zwar in Richtung Matrize (5-103).
Eine solcher Ortswechsel wird elektronisch gesteuert, dank zweier linearer Wandler (14) die an beiden Seiten der Druckmaschine (A) angebracht sind.
Einige Millimeter vom Blech (B) entfernt, verlangsamt der Stempel (2-101) seine Geschwindigkeit und senkt sich langsam herab, bis er die Oberfläche des Blechs (B) berührt.
Genau in diesem Augenblick wird das im mit dem Hub des Stempels (2-101) in Zusammenhang stehenden Lesen ausgeführt und zu den Wandlern weitergeleitet, die sich auf der Arbeitsfläche befindet und in Wirklichkeit ist es das Blech (B), das durch den Stempel (2-101) gedrückt wird, das die Fühler (9-106) verschiebt und die Lesemechanismen in Gang setzt.
Sobald ein eventueller Fehler zwischen dem Biegewinkel "α" und dem Nominal-Winkel ermittelt worden ist, ist die Maschine für den darauf folgenden und endgültigen Biegevorgang vorprogrammiert, der, ohne das Produkt (B) zu entlassen, solange mit Parametern zur Korrektur behandelt wird, bis die Lesedaten sowie der Datenverarbeitung der vorangehenden Phase vergleichbar erhalten worden sind.
Die Druck- und Biegemaschine (A) kann einen Stempel (2-101) beinhalten, der die Positionserhaltung des Blechs (B) während der Biegephase erleichtert, die wiederum einer ersten zur Korrektur der Differenz des Biegewinkels folgt, die aufgrund des elastischen Rückzugs desselben nicht unbeachtlich ist.
Insbesondere die Fig. 3, 4, die die oben genannte Druck-, Biege- und Fühlvorrichung aufweist, die durch das Blech B aktiviert wird, das wiederum von dem besagten Stempel (2-101) hinuntergedrückt wird.
Die zweite untere Teil der Presse (4) umfasst eine längliche Matrize (9-102), die längliche, mindestens eine Biegerille (102') aufweist, die den Biegewinkel "α" des Blechs (B), das einem Biegevorgang ausgesetzt ist, bestimmt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist entlang der Biegerille (102'), mindestens eine Messfläche dieses besagten Biegewinkel "α" vorgesehen, zum Beispiel zwei, die an den Enden der länglichen Biegerille (102') oder nahe der Blechenden (B) angeordnet sind. Die oben genannte Matrize, die sich am oberen Ende der länglichen Biegerille (102') befindet, werden die Ecken, die durch die Schnittpunkte der geneigten Ebenen mit der waagerechten Ebene der länglichen Matrize (102) errechnet worden sind, nimmt zwei symmetrisch gegenüberliegende Punkte zur Ermittlung der Biegung (103, 104) beim Biegeprozess und auf denen der Blechrücken (B) aufliegt, wahr.
Die Biegerille (102') sieht am Boden und jeweils an den zwei Bereichen zur Ermittlung der Biegung Bohrungen (105) vor, an dessen Innenseite ein relativer Fühler (106) senkrecht beweglich in Bezug auf einen Hub (y¹) ist wobei der besagte Fühler "Y"-förmig ausgebildet ist.
Der besagte gabelförmige Fühler (106) im wesentlichen aus zwei y- förmigen Stäben besteht deren obere Enden zwei Gabeln (106, 106") bilden, wie eine "Y" oder "U-förmige Gabel gebogen, deren eine sich in oder nahe der anderen befindet, wobei der Abstand zwischen den Punkten größer ist als zwischen den relativen Punkten zur Ermittlung der Biegung (107-107'; 108-108').
Genauer heißt das, dass die Gabel (106') einen Mittenabstand zu den betreffenden grundlegenden Punkten (107, 107') breiter ist als bei der Gabel (106"), deren grundlegende Punkte (108, 108') einen kleineren Mittenabstand als die vorherige definieren.
In diesem Ausführungsbeispiel wurde gefunden, dass die Mittelachse die besagten Gabeln durchquert (106', 106") durchquert, der Achse (y1) des Hubs des Stempels (101) entspricht. Hinsichtlich der unteren Enden der Stäbe auf dem oberen Teil der besagten beiden Gabeln (106', 106"), ist zu sagen, dass sie entsprechende elastisch nachgebende Mittel (1013, 1013') umfassen, hier aus komprimierten Springfedern, die jeweils mit einer relativen Positionswandlergruppe verbunden sind.
Ziel der Positionswandlergruppe ist die der Kommunikation mit dei Datenverarbeitungseinheit der Druck- und Biegemaschine, die die Daten relativ zu jedem unterschiedlichen Hub jeder einzelnen Gabel (106', 106") weiterleitet und Folge des Drucks ist, der senkrecht durch den länglichen Stempel (101) ausgeübt ist.
Auf diese Weise können zwei Spiegelebenen ermittelt werden, die der Rückenfläche (unteren Hinterfläche) des gebogenen Blechs (B) entsprechen und den Höhenunterschied vergleicht, der zwischen den betreffenden grundlegenden Punkten (107, 108) und (107', 108') gefunden wurde.

Claims

1. Druck- und Biegemaschine zum Biegen von Blech, mit Messung und Kontrolle des Biegewinkels, mit:

- einem oberen gegenseitigen senkrecht verlängerten Stempel (2, 101);

- einer unteren statischen verlängerten Biegematrize (5-102) mit mindestens einer Biegerille (5'-102');

- Fühler, mit Punkten zur Ermittlung der Biegung, um die Biegebewegung des Blechs beim Biegen zu messen, auf besagter Biegerille, zur Kontrolle und Steuerung der Biegeparameter des Biegeverfahrens in besagter Biegemaschine über eine logische Datenverarbeitungseinheit, wobei

alle besagten Punkte zur Ermittlung der Biegung sind durch eine imaginäre senkrechte Ebene, die längs der Biegeeckenlinie des Biegeblechs verläuft, in zwei Gruppen von Punkten zur Ermittlung der Biegung geteilt (Rc-Rt), eine Punktegruppe auf der einen Seite und eine auf der anderen Seite, wobei:

- besagte Punkte zur Ermittlung der Biegung bestehen aus einem senkrecht elastisch beweglichen Fühler, der sich auf der senkrechten Ebene bewegt, die die Ecke der "V"-Rille kreuzt, unabhängig von der Stempelbewegung, gekennzeichnet dadurch, dass:

entlang besagter Biegerille von besagter Matrize (102), besagter Fühler aus einem gegenseitig interagierenden Gabelpaar (106', 106") besteht, deren eine sich in oder nahe der anderen befindet, so dass die Mittelachse der beiden besagten Gabeln (106', 106") mit der Achse des Stempels (101) übereinstimmt, und wobei besagte Gabeln (106', 106") elastisch nachgeben und nach unten mit einem relativen Positionswandler verbunden sind, der mit einem datenverarbeitenden Digitalbaustein kommuniziert, der besagte Druck- und Biegemaschine steuert.

2. Druck- und Biegemaschine nach den vorherigen Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, dass besagter Fühler (106) im wesentlichen aus zwei Stäben besteht, dessen obere Enden zwei Gabeln (106', 106") bilden, wie eine "U"-förmige Gabel gebogen, deren eine sich in oder nahe der anderen befindet, wobei der Abstand zwischen den Punkten (108, 108') größer ist als der zwischen den Punkten (107, 107').

3. Druck- und Biegemaschine gemäß dem vorherigen Anspruch, gekennzeichnet dadurch, dass bei der Fühlergabel (106') der Abstand zwischen den Punkten (107, 107') breiter als bei der Gabel (106") ist, deren grundlegende Punkte (108, 108') einen kleineren Mittenabstand als die vorherige definieren, und wobei die Mittelachse, die besagte Gabeln (106', 106") durchquert, der Achse (y1) des Hubs des Stempels (101) entspricht.

4. Druck- und Biegemaschine gemäß dem vorherigen Anspruch, gekennzeichnet dadurch, dass die unteren Enden der Stäbe auf dem oberen Teil der besagten beiden Gabeln (106', 106"), entsprechende elastisch nachgebende Mitteln (1013, 1013') umfassen und jedes mit einer relativen Positionswandlergruppe verbunden ist.