DE69927597T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Falzwinkelmessung eines Blattes in einer Falzmaschine - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Falzwinkelmessung eines Blattes in einer Falzmaschine Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen eines Biegewinkels eines Bleches oder einer Tafel (in der nachfolgenden Beschreibung lediglich als Blech bezeichnet) sowie eine Biegemaschine.
  • Aus EP-A 715 552 ist ein Verfahren zur Optimierung des Biegens eines Bleches zwischen einem Stempel und einem Gesenk einer Biegemaschine bis zu einem erwünschten Biegewinkel bekannt. Während des Biegens des Bleches wird der Biegewinkel des Bleches gemessen und die Bewegung des Biegestempels durch eine einstellbare Steuerung in Abhängigkeit von dem gemessenen Biegewinkel gesteuert. Der Biegewinkel wird durch einen in einer Referenzposition angeordneten Abtaster gemessen. Der Abtaster umfasst eine Teleskopvorrichtung, die an einen Punkt auf der Unterseite des Bleches angelegt werden kann, sowie einen Abstandssensor zur Messung der Position der Teleskopvorrichtung. Der Biegewinkel wird in Abhängigkeit von dem Signal des Abstandssensors bestimmt. Dieses Verfahren erfordert eine Kalibrierung unter Verwendung wenigstens eines Musterstücks mit bekanntem Biegewinkel, um die Beziehung zwischen dem Signal des Abstandssensors und dem Biegewinkel zu bestimmen. Darüber hinaus ist hier eine sehr genaue Anordnung des Abtasters in der Referenzposition erforderlich.
  • Aus EP-A 470 263 ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Biegewinkel durch ein Sichtsystem gemessen wird. Dieses Sichtsystem umfasst eine ebene Lichtquelle sowie eine Bild-Aufnahmevorrichtung für die Aufnahme eines Schnittlinien-Lichtmusters, das durch die ebene Lichtquelle auf der Oberfläche des Bleches erzeugt wird. Das Sichtsystem ist in einer Referenzposition in Übereinstimmung mit der Koordinatenachse einer Koordinatenebene angeordnet. Der Biegewinkel des Bleches wird auf der Basis der Lagebeziehungen zwischen der Aufnahmerichtung, der Richtung des emittierten Lichts, der Schnittlinie und der Koordinatenachse der Koordinatenebene berechnet. Dieses Verfahren erfordert eine präzise Anordnung des Sichtsystems in Bezug auf das Blech sowie eine Kalibrierung unter Verwendung eines Musterstücks mit bekanntem Winkel. Darüber hinaus muss das Sichtsystem in einem wohldefinierten Abstand von dem Blech befestigt werden, um es zu ermöglichen, dass das emittierte Licht den Brennpunkt der Bild-Aufnahmevorrichtung erreicht. Dies kann zu der Verwendung eines nicht standardmäßigen stützenden Gesenks oder Stempels mit eingebautem Sichtsystem führen.
  • US-A-5 899 964 offenbart einen Biegewinkel-Detektor für die Messung eines Biegewinkels eines zwischen einer unteren Biegevorrichtung und einer oberen Biegevorrichtung angeordneten Werkstückes, bei welchem ein auf der Oberfläche eines Werkstückes erzeugtes, linear projiziertes Lichtbild fotografiert und sein Neigungswinkel sowie seine Position bestimmt werden. Der tatsächliche Neigungswinkel wird in Form von Daten, welche den jeweiligen Neigungswinkeln und Positionen des Bildes entsprechen, gespeichert und der Biegewinkel des Werkstückes wird durch Zugriff auf diese Daten erhalten. Dieses Verfahren ist nicht sehr verlässlich.
  • Das Ziel dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines sicheren Verfahrens und einer Vorrichtung zur Messung eines Biegewinkels eines Bleches, ohne dass dabei eine präzise Befestigung oder eine präzise Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Bezug auf das Blech und/oder die Biegemaschine erforderlich ist.
  • Zu diesem Zweck umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Messung, auf zwei Seiten eines Elementes, einer Anzahl von Abständen in einer Ebene, welche das Blech und das Element schneidet, wobei die Abstände eine Anzahl von Abständen zwischen einem Messinstrument und verschiedenen Punkten auf dem Blech und eine Anzahl von Abständen zwischen einem Messinstrument und verschiedenen Punkten auf dem Element umfassen, das Bestimmen eines jeweiligen Abstandsprofils der gemessenen Abstände für jede Seite des Elementes und das Bestimmen der jeweiligen Winkel zwischen dem Blech und dem Element anhand dieser Abstandsprofile, um den Biegewinkel des Bleches in Abhängigkeit von dem so ermittelten Winkel zwischen dem Blech und dem Element zu bestimmen.
  • Das erfindungsgemäße verfahren bietet den Vorteil, dass der Biegewinkel des Bleches unabhängig von der Lage des Messinstrumentes relativ zu dem Blech bestimmt werden kann. Dieses Verfahren bietet weiterhin den Vorteil, dass sich der Biegewinkel sehr genau bestimmen lässt, und zwar auch dann, wenn die gemessenen Abstände nicht sehr präzise gemessen wurden. Aufgrund dieser Vorteile eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren sehr gut für die Messung eines Biegewinkels eines Falzbleches in einer Biegemaschine.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die Messung einer Anzahl von besagten Abständen in einer Ebene, welche das Blech und das Element senkrecht zur Längsrichtung des Bleches und des Elementes schneidet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass zur Bestimmung des Winkels zwischen dem Blech und dem Element keine Kalibrierung erforderlich ist.
  • Vorzugsweise erfolgt die Messung des Biegewinkels während des Biegens des Bleches zwischen zwei Elementen in einer Biegemaschine.
  • In einer Ausführungsform wird das Abstandsprofil der gemessenen Abstände als Profil in einem Koordinatensystem in Bezug auf das Messinstrument bestimmt.
  • Bei einer anderen Ausführungsform wird der Winkel zwischen dem Blech und dem Element anhand des Abstandsprofils bestimmt, und zwar durch Bestimmung des Winkels zwischen zwei geraden Linien, welche statistisch bestimmt werden, und zwar basierend auf Werten des Abstandsprofils.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung eines Biegewinkels eines Bleches umfasst jeweils ein Messinstrument auf zwei Seiten eines Elementes, zum Messen einer Anzahl von Abständen in einer Ebene, die das Blech und das Element schneidet, wobei die besagten Abstände eine Anzahl von Abständen zwischen dem Messinstrument und verschiedenen Punkten auf dem Blech und eine Anzahl von Abständen zwischen dem Messinstrument und verschiedenen Punkten auf dem Element umfassen, und wobei die Vorrichtung weiterhin Folgendes umfasst: Mittel zum Bestimmen eines Abstandsprofils der gemessenen Abstände, und zwar für jede Seite des Elementes, und Mittel zum Bestimmen der jeweiligen Winkel zwischen dem Blech und dem Element anhand dieser Abstandsprofile, um den Biegewinkel des Bleches in Abhängigkeit von dem so bestimmten Winkel zwischen dem Blech und dem Element zu bestimmen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zur Messung eines Biegewinkels eines Bleches in einer Biegemaschine verwendet werden, wobei das Biegen des Bleches in der Biegemaschine nicht durch die Vorrichtung behindert wird, da alle Teile der Vorrichtung in ausreichend großer Entfernung von dem stützenden Gesenk und dem Stempel angeordnet werden können.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst wenigstens eine Vorrichtung Mittel für die Montage wenigstens eines Messinstrumentes zum Messen einer Anzahl von Abständen in einer Ebene, die das Blech und das Element senkrecht zur Längsrichtung des Bleches und des Elementes schneidet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst wenigstens ein Messinstrument einen Scanner, der drehbar gelagert ist und ein Mittel zur Steuerung der Rotationsposition des Scanners umfasst, um bei jeder Rotationsposition des Scanners den Abstand zwischen dem Scanner und dem Blech oder den Abstand zwischen dem Scanner und dem Element zu bestimmen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform stellt das Element einen integralen Teil einer Biegemaschine dar. Vorzugsweise besteht das Element aus einem stützenden Gesenk zum Abstützen des Bleches in einer Biegemaschine.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen werden in den Ansprüchen 10 und 11 beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Biegemaschine umfasst wenigstens eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Vorzugsweise besteht wenigstens ein Element aus einem stützenden Gesenk oder einer stützenden Form (in dieser Beschreibung nachfolgend lediglich als Gesenk bezeichnet) zum Stützen des Bleches.
  • Eine erfindungsgemäße Biegemaschine bietet den Vorteil, dass sich der Biegewinkel des Bleches in einfacher Weise während des Biegens des Bleches ermitteln lässt und dass die Biegemaschine mit einem standardmäßigen, stützenden Gesenk und einem standardmäßigen Stempel ausgerüstet werden kann.
  • Die oben genannten sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, in welcher auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Diese Zeichnungen zeigen:
  • 1: eine Seitenansicht eines Messinstrumentes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie ein auf einem stützenden Gesenk der Biegemaschine liegendes Blech;
  • 2: ein Abstandsprofil, dass durch ein Messinstrument nach 1 gemessen wurde;
  • 3: ein auf einem Stützgesenk einer Biegemaschine liegendes Blech sowie zwei Messinstrumente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 4: eine Alternative zu 2;
  • 5: eine weitere Alternative zu 2;
  • 6: eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Biegemaschine.
  • In 1 ist ein Messinstrument (9) einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt, die auf der rechten Seite einer Biegemaschine installiert ist. Die Biegemaschine umfasst einen unbeweglich befestigten Tisch 2. Der Tisch 2 umfasst ein Federsystem 3 zur Befestigung eines Elementes 4. Das Element 4 besteht aus einem stützenden Gesenk mit einer Aussparung 5 zum Stützen eines Bleches 6. Die Biegemaschine umfasst weiterhin ein zweites Element 7, das aus einem beweglichen Stempel zum Verbiegen eines Bleches 6 in bekannter Weise zwischen den beiden Elementen 4 und 7 besteht. Während des Biegens des Bleches 6 ist die Längsrichtung des Bleches 6 gleichzeitig die Längsrichtung der beiden Elemente 4 und 7. Die Biegemaschine umfasst weiterhin einen Rahmen 8 zum Stützen des Tisches 2 und zum Stützen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Dieser Rahmen 8 trägt außerdem das Antriebssystem (nicht dargestellt) für das Element 7, welches beispielsweise eine bekannte, einstellbare Hydraulikdruckvorrichtung zum Verbiegen eines Bleches 6 in einem genau definierten Biegewinkel umfasst.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst ein Messinstrument 9, das einen drehbar gelagerten Scanner 10 umfasst. Dieser Scanner 10 ist in der Lage, einen Abstand zwischen dem Scanner 10 und einem entfernten Objekt zu messen und zu bestimmen. Ein bekannter Scanner 10 basiert auf dem Sonar-Prinzip, auf dem Prinzip der Lasertriangulation oder auf einem anderen Prinzip. Das Messinstrument 9 umfasst ferner ein Steuermittel 11 für die Steuerung der Rotationsposition des Scanners 10. Eine solche Vorrichtung ist in der Lage, bei jeder Rotationsposition des Scanners 10 den Abstand zwischen dem Scanner 10 und dem Blech 6 oder, alternativ hierzu, den Abstand zwischen dem Scanner 10 und dem Element 4 zu bestimmen. Ein bekanntes Beispiel einer solchen Vorrichtung 1 ist der "MEL Line Scanner M2D". Dies ist ein Laserscanner für das Profilkonturscannen, der von der Microelektronik GmbH, Eching, Deutschland vermarktet wird.
  • Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung 1 in einem Winkel C zu dem Tisch 2 in einer Weise installiert, dass das Messinstrument 9 in der Lage ist, die Abstände in einer Ebene zu messen, welche das Blech 6 und das Element 4 senkrecht zu der Längsrichtung des Bleches 6 und des Elementes 4 schneidet. Zu diesem Zweck umfasst die Vorrichtung 1 weiterhin eine Montagevorrichtung 12 für die Montage der Vorrichtung 1 und des Messinstrumentes 9 in Bezug auf den Rahmen 8. In einer Ausführungsform umfasst die Montagevorrichtung 12 zwei Referenzflächen 13 und 14, die auf zwei Referenzflächen 15 und 16 des Rahmens 8 gelagert sein können, wobei sich die Referenzflächen 13 und 14 und die Referenzflächen 15 und 16 in der Längsrichtung des Bleches 6 und des Elementes 4 schneiden. Durch Lagerung des Scanners 10 derart, dass eine Rotation um die Achse 17 möglich ist, parallel zu der Linie, in der sich die beiden Flächen 13 und 14 schneiden, wird der Scanner für die Messung von Abständen in einer Ebene 28 (6), welche sowohl das Blech 6 als auch das Element 4 senkrecht zu der besagten Längsrichtung schneidet, eingerichtet. Diese Ebene fällt mit der Fläche des Zeichnungsblattes in 1 zusammen.
  • Wie in 2 dargestellt, misst das Messinstrument 9 eine feste Anzahl von Abständen D1, D2, D3, D4 und D5 zwischen dem Messinstrument 9 und verschiedenen Punkten auf der Unterseite des Bleches 6, welche der Vorrichtung 1 gegenüber liegt. In der gleichen Weise misst das Messinstrument 9 eine feste Anzahl von Abständen D6, D7 und D8 zwischen dem Messinstrument 9 und verschiedenen Punkten auf der Seite des Elementes 4, welche der Vorrichtung 1 gegenüber liegt. Bei Verwendung eines auf dem Sonarprinzip oder auf dem Lasertriangulationsprinzip basierenden Scanners 10 ist der gemessene Abstand nicht so genau. Ein solcher Scanner 10 ist in der Lage, eine große Anzahl von Abständen innerhalb einer kurzen Zeitspanne zu messen.
  • Verarbeitungsmittel 18 (1) sind zur Bestimmung eines Abstandsprofils 19 vorgesehen, welches einen Koordinatenpunkt 20 für jede gemessene Distanz in einem X-Z-Koordinatensystem relativ zu der Position des Messinstrumentes 9 umfasst. Der Koordinatenpunkt 20 kann für jede Messung unter Verwendung geometrischer Formeln basierend auf dem gemessenen Abstand und der entsprechenden Rotationsposition des Scanners 10 ermittelt werden. In 2 sind lediglich einige wenige Koordinatenpunkte 20 dargestellt, jedoch beträgt die Anzahl der Koordinatenpunkte 20 mehrere Hundert oder auch mehr.
  • Auf der Basis des Abstandsprofils 19 bestimmen die besagten Mittel 18 statistisch zwei gerade Linien 21 und 22. Eine erste gerade Linie 21 entspricht den Abstandsmessungen zwischen dem Scanner 10 und der Seite des Elementes 4, während die zweite gerade Linie 22 den Abstandsmessungen zwischen dem Scanner 10 und dem Blech 6 entspricht. Zu diesem Zweck wird die gerade Linie 21 sukzessive bestimmt, und zwar beginnend auf der linken Seite des Abstandsprofils 19, während die gerade Linie 22 beginnend mit der rechten Seite des Abstandsprofils 19 sukzessive bestimmt wird. Jede Gerade 21 oder 22 wird bestimmt als eine Linie, bei der die Summe jedes Quadrates der Abstandsdifferenz zwischen der Linie und jedem Koordinatenpunkt 20 ein Minimum beträgt. Diese sukzessive Bestimmung einer Geraden ermöglicht die Feststellung, ob ein weiterer Koordinatenpunkt 20 auf der selben Linie liegt oder nicht, und zwar durch Überprüfung, ob sich der Winkel einer sukzessive bestimmten Geraden plötzlich ändert oder ob der Wert des Quadrates der Differenz für den letzten Koordinatenpunkt wesentlich größer ist als die Werte für die vorhergehenden Koordinatenpunkte. Bei Anwendung dieses Verfahrens ist die Lage des Schnittpunktes zwischen den beiden geraden Linien 21 und 22 unerheblich.
  • Die Mittel 18 bestimmen weiterhin den Winkel zwischen den beiden geraden Linien 21 und 22 auf der Basis geometrischer Formeln, um den Winkel B zwischen dem Blech 6 und der Seite des Elementes 4 zu ermitteln. Da die Abstände in einer zu der Längsrichtung des Bleches 6 und des Elementes 4 senkrechten Ebene gemessen werden, ist der Winkel zwischen den beiden Geraden 21 und 22 gleich dem Winkel B zwischen dem Blech 6 und der Seite des Elementes 4, welche der Vorrichtung gegenüberliegt.
  • Die Mittel 18 bestimmen des Weiteren den Biegewinkel des Bleches 6 in Abhängigkeit von dem gemessenen Winkel B zwischen dem Blech 6 und der Seite des Elementes 4. In der Ausführungsform der 1 lässt sich der Biegewinkel als 360 Grad minus dem Doppelten des gemessenen Winkels B ermitteln. Dies setzt voraus, dass das Blech 6, während es gebogen wird, in Bezug auf die Symmetrielinie 23 des Elementes 4 symmetrisch angeordnet ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann dazu verwendet werden, den Biegewinkel eines Blattes 6 während des Verbiegens des Bleches 6 zwischen zwei Elementen 4 und 7 in einer Biegemaschine zu bestimmen. Aufeinanderfolgende Bestimmungen dieses Biegewinkels durch die Verarbeitungsmittel 18 ermöglichen die Beobachtung von etwaigen, während des Verbiegens auftretenden Vergrößerungen des Biegewinkels und die Optimierung der Bewegung des Elementes 7 in Abhängigkeit des gemessenen Biegewinkels, so dass ein Blech 6 in einem vorbestimmten Biegewinkel gebogen wird. Die Steuereinheit (nicht dargestellt) der Biegemaschine ist mit den Verarbeitungsmitteln 18 des Messinstrumentes 9 und mit einer Anzeigeeinheit (nicht dargestellt) für die Anzeige des Wertes des gemessenen Biegewinkels verbunden.
  • In 3 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 auf jeder Seite des Elementes 4 einer Biegemaschine installiert. Der Winkel B1 zwischen dem Blech 6 und dem Element 4 auf einer Seite des Elementes 4 sowie der Winkel B2 zwischen dem Blech 6 und dem Element 4 auf der anderen Seite des Elementes 4 wird unter Anwendung des oben in Bezug auf den Winkel B erläuterten Verfahrens bestimmt. In diesem Falle wird der Biegewinkel A des Bleches 6 wie folgt ermittelt: 360 Grad minus der Summe der Winkel B1 und B2. Dieses Verfahren ist immer dann vorteilhaft, wenn sich das Blatt 6 nicht in symmetrischer Anordnung relativ zur Linie 23 befindet.
  • In 4 ist eine Biegemaschine dargestellt, in welcher ein Element 24, wie beispielsweise ein stützendes Gesenk, vorgesehen ist, das breiter ist als das Element 4 der 3. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 sollten in Bezug auf ihre Position in 3 nicht bewegt werden, um den Biegewinkel des Bleches 25 unter Anwendung des oben erläuterten Verfahrens zu ermitteln. Der Grund hierfür ist, dass die Vorrichtung 1 in der Lage ist, Werte für den Abstand in Bezug auf das Element 24 und das Blech 25 zu messen. Daher ist es möglich, ein Element 4 oder 24 einer Biegemaschine auszutauschen, ohne dass dabei die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 bewegt werden muss.
  • In 5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der ein Biegewinkel A eines Bleches 26 gemessen wird, welches bereits eine andere Falz 27 aufweist. Es ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 durch diese andere Falz 27 nicht daran gehindert wird, den Biegewinkel während des Biegens der aktuellen Falz des Bleches 26 zu bestimmen.
  • Wie in 6 gezeigt, eignet sich die Vorrichtung 1 vorteilhaft für die Messung mehrerer Biegewinkel entlang der Längsrichtung Y des Bleches 6. Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung 1 entlang der Längsrichtung Y des Bleches 6 und des Elementes 4 bewegt, um jeweils mehrere Abstände in einer Ebene 28 zu messen, welche sowohl das Blech 6 als auch das Element 4 senkrecht zu deren Längsrichtung Y schneidet, zu bestimmen und ebenfalls, um, in jeder longitudinalen Position entlang der Längsrichtung Y, die jeweiligen Biegewinkel des Blattes 6 zu bestimmen. Um dies zu erreichen, ist es natürlich auch möglich, mehrere Messinstrumente nebeneinander entlang des Bleches 6 anzuordnen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den zusätzlichen Vorteil, dass der Winkel C der Vorrichtung 1 in Bezug auf den Tisch 2 für die Ermittlung des Biegewinkels nicht von Bedeutung ist. Auch die absolute Lage der beiden Geraden 21 und 22 in Bezug auf das X-Z-Koordinatensystem ist irrelevant, da lediglich die gegenseitigen Positionen der beiden Geraden 21 und 22 für die Bestimmung des Winkels zwischen den beiden Geraden 21 und 22 von Bedeutung sind.
  • Das Verfahren bietet zusätzlich den Vorteil, dass eine Anordnung der Vorrichtung 1 in geringerem oder größerem Abstand von dem Blech und dem Element für die Bestimmung des Biegewinkels ohne Belang ist. Dies bedeutet, dass die absoluten Werte der gemessenen Abstände bei der Bestimmung des Biegewinkels nicht wichtig sind. Die Bestimmung der geraden Linien 21 und 22 eines Abstandsprofils 19 bietet außerdem den Vorteil, dass auch eine weniger genaue Messung des Wertes für jeden einzelnen Abstand lediglich eine vernachlässigbare Auswirkung auf den so ermittelten Biegewinkel hat. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich der Winkel zwischen dem Blech und dem Element wesentlich genauer bestimmen als es auf Basis der Genauigkeit der Abstandsmessung zu erwarten ist.
  • Es ist bekannt, dass bei Anwendung eines auf dem Sonarprinzip oder auf einem Lasertriangulationsprinzip basierenden Messinstrumentes der absolute Wert des gemessenen Abstandes zwischen dem Messinstrument 9 und einem Objekt von der Rauheit oder der Glätte der Oberfläche des Objektes und/oder von der Art des Materials des Objektes abhängt. Auch wenn der absolute Wert der gemessenen Distanz nicht korrekt ist, so weist für ein bestimmtes Objekt jeder Wert, der für die Bestimmung des Abstandsprofils verwendet wurde, ungefähr den gleichen Fehler auf, so dass der Fehler im Wesentlichen keinen Einfluss auf die Winkelorientierung der so bestimmten Geraden 21 und 22 in Bezug auf das Koordinatensystem hat. Daher bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass die Messung des Biegewinkels unter Verwendung des besagten Messinstrumentes 9 nicht durch das Material und/oder die Eigenschaften der Oberfläche des Bleches oder des Elementes beeinflusst wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet zudem gegenüber dem Verfahren, bei dem ein Abstandssensor verwendet wird, um den absoluten Wert des Abstandes zwischen einem Punkt auf einem Blech und einer Referenzposition zu messen, wie es aus EP-A 715 552 bekannt ist, den Vorteil, dass es nicht erforderlich ist, einen so genannten Offset-Fehler in dem gemessenen absoluten Wert im Voraus durch Kalibrieren zu bestimmen. Darüber hinaus muss in EP-A 715 552 der Abtaster sehr genau in der Referenzposition positioniert werden, und bei einem Austausch des Elementes 4 oder 24 ist eine erneute Kalibrierung erforderlich.
  • Es ist ersichtlich, dass in dem Falle, dass die Seite des Elementes, für welche die Abstände gemessen werden, nicht parallel zur Symmetrielinie 23 ist, beispielsweise, wenn die Seiten des Elementes keilförmig sind, bei der Bestimmung des Biegewinkels in Abhängigkeit von dem zwischen dem Blech und dem Element gemessenen Winkel, der Keilwinkel des Elementes berücksichtigt werden muss.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird der Biegewinkel des Bleches auf der Basis eines zwischen dem Blech und dem Stempelelement 7 der Biegevorrichtung gemessenen Winkels bestimmt. Zu diesem Zweck muss die Vorrichtung 1 so installiert werden, dass das Messinstrument 9 eine feste Anzahl von Abständen zwischen dem Messinstrument 9 und einem geraden und ebenen Teil des Elementes 7 messen kann, sowie eine feste Anzahl von Abständen zwischen dem Messinstrument 9 und dem oberen Teil des Bleches. Für diese gemessenen Abstände können Geraden bestimmt werden, um dann den Biegewinkel zu bestimmen.
  • In den in 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen ist der Scanner 10 drehbar gelagert. Alternative hierzu kann der Scanner 10 in einer transversalen Richtung, beispielsweise entlang der X-Achse (2) bewegt werden und in jeder transversalen Position einen besagten Abstand messen, z.B. einen Abstand entlang der Z-Achse (2). Auf diese Weise, können die Koordinatenpunkte 20 leicht in Abhängigkeit von der transversalen Position des Scanners 10 und dem entsprechenden gemessenen Abstand bestimmt werden. Gemäß einer weiteren Alternative sind mehrere Messinstrumente 9 (welche Scanner 10 aufweisen) nebeneinander entlang der Achse X installiert, so dass sie den besagten Abstand entlang der Z-Achse messen.
  • Zwar ist es bevorzugt, jedoch nicht unbedingt erforderlich, dass die Abstände in einer Ebene 28 gemessen werden, welche das Blech 6, 25, 26 und das Element 4, 24, 7 senkrecht zur Längsrichtung Y des Bleches und des Elementes schneidet. Ist dies nicht der Fall, so muss der Winkel zwischen dem Blech und dem Element in einer Ebene, die senkrecht zur Längsrichtung Y liegt, auf der Basis des Winkels bestimmt werden, der in der Ebene gemessen wurde, die nicht senkrecht zu der Längsrichtung Y steht, und zwar durch Anwendung geometrischer Formeln. Um diese geometrischen Formeln zu bestimmen, ist eine Kalibrierung erforderlich, wodurch diese Ausführungsform an Attraktivität verlieren würde.
  • Bei dem in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 oder in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Element 4, 24 oder 7 muss es sich nicht notwendigerweise um ein stützendes Gesenk oder um einen Stempel 7 einer Biegemaschine handeln. Das besagte Element kann auch ein anderes Teil der Biegemaschine mit einer ebenen Fläche sein, wobei dieses Teil in einem Winkel zu dem Blech angeordnet ist.
  • Es ist ersichtlich, dass das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dazu verwendet werden können, einen Biegewinkel eines Bleches außerhalb einer Biegemaschine zu bestimmen, beispielsweise durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer separaten Messvorrichtung.
  • Der Zweck des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren und der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung und Bestimmung des Biegewinkels eines Bleches besteht darin, dass jene dazu verwendet werden können, beim Biegen eines Bleches in einer Biegemaschine ein Blech mit einem korrekten Biegewinkel zu erhalten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in Bezug auf das Blech und/oder die Biegemaschine recht willkürlich befestigt, positioniert oder bewegt werden.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Messen eines Biegewinkels (A) eines Bleches oder einer Tafel (6, 25, 26), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: auf zwei Seiten eines Elementes (4, 24, 7) die Messung einer Anzahl von Abständen in einer Ebene (28), welche das Blech oder die Tafel (6, 25, 26) und das Element (4, 24, 7) schneidet, wobei die Abstände eine Anzahl von Abständen (D1–D5) zwischen einem Messinstrument (9) und verschiedenen Punkten auf dem Blech oder der Tafel (6, 25, 26) und eine Anzahl weiterer Abstände (D6–D8) zwischen einem Messinstrument (9) und verschiedenen Punkten auf dem Element (4, 24, 7) umfassen, das Bestimmen eines jeweiligen Abstandsprofils (19) der gemessenen Abstände für jede Seite des Elementes (4, 24, 7) und das Bestimmen der jeweiligen Winkel (B1, B2) zwischen dem Blech oder der Tafel (6, 25, 26) und dem Element (4, 24, 7) anhand dieser Abstandsprofile (19), um den Biegewinkel (A) des Bleches oder der Tafel (6, 25, 26) in Abhängigkeit von den so ermittelten Winkeln (B1, B2) zwischen dem Blech oder der Tafel (6, 25, 26) und dem Element (4, 24, 7) zu bestimmen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: die Messung einer Anzahl von besagten Abständen in einer Ebene (28), welche das Blech oder die Tafel (6, 25, 26) und das Element (4, 24, 7) schneidet, und zwar senkrecht zur Längsrichtung (Y) des Bleches oder der Tafel (6, 25, 26) und des Elementes (4, 24, 7).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Messung des Biegewinkels (A) während des Biegens des Bleches oder der Tafel (6, 25, 26) zwischen zwei Elementen (4, 24, 7) in einer Biegemaschine erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Abstandsprofil (19) der gemessenen Abstände als Profil in einem Koordinatensystem (X, Z) relativ zu dem Messinstrument (9) bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Winkel (B1, B2) zwischen dem Blech oder der Tafel (6, 25, 26) und dem Element (4, 24, 7) anhand des Abstandsprofils (19) bestimmt werden durch Bestimmen des Winkels zwischen zwei geraden Linien (21, 22), welche statistisch bestimmt werden, und zwar basierend auf Werten des Abstandsprofils (19).
  6. Vorrichtung zum Messen eines Biegewinkels (A) eines Bleches oder einer Tafel (6, 25, 26), wobei die Vorrichtung (1) umfasst: jeweils ein Messinstrument (9) auf zwei Seiten eines Elementes (4, 24, 7), zum Messen einer Anzahl von Abständen in einer Ebene (28), die das Blech oder die Tafel (6, 25, 26) und das Element (4, 24, 7) schneidet, wobei die besagten Abstände eine Anzahl von Abständen (D1–D5) zwischen dem Messinstrument (9) und verschiedenen Punkten auf dem Blech oder der Tafel (6, 25, 26) und eine Anzahl weiterer Abstände (D6–D8) zwischen dem Messinstrument (9) und verschiedenen Punkten auf dem Element (4, 24, 7) umfassen, und wobei die Vorrichtung (1) weiterhin Folgendes umfasst: Mittel (18) zum Bestimmen eines jeweiligen Abstandsprofils (19) der gemessenen Abstände, und zwar für jede Seite des Elementes (4, 24, 7), und Mittel (18) zum Bestimmen der jeweiligen Winkel (B1, B2) zwischen dem Blech oder der Tafel (6, 25, 26) und dem Element (4, 24, 7) anhand dieser Abstandsprofile (19), um den Biegewinkel (A) des Bleches (6, 25, 26) in Abhängigkeit von den so bestimmten Winkeln (B1, B2) zwischen dem Blech (6, 25, 26) und dem Element (4, 24, 7) zu bestimmen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Vorrichtung (1) umfasst: Mittel (12) für die Montage wenigstens eines Messinstrumentes (9) zum Messen einer Anzahl von Abständen in einer Ebene (28), die das Blech (6, 25, 26) und das Element (4, 24, 7) schneidet, und zwar senkrecht zur Längsrichtung (Y) des Bleches oder der Tafel (6, 25, 26) und des Elementes (4, 24, 7).
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei wenigstens ein Messinstrument (9) umfasst: einen Scanner (10), der drehbar gelagert ist und ein Mittel (11) zur Steuerung der Rotationsposition des Scanners (10) umfasst, um bei jeder Rotationsposition des Scanners (10) den Abstand zwischen dem Scanner (10) und dem Blech (6, 25, 26) oder den Abstand zwischen dem Scanner (10) und dem Element (4, 24, 7) zu bestimmen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der das Element (4, 24, 7) einen integralen Teil einer Biegemaschine darstellt und vorzugsweise aus einem stützenden Gesenk oder einer stützenden Form (4, 24) zum Stützen des Bleches oder der Tafel (6, 25, 26) in einer Biegemaschine besteht.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Vorrichtung (1) entlang der Längsrichtung (Y) des Bleches oder der Tafel (6) und des Elementes (4) beweglich angeordnet ist, um die Messung mehrerer Biegewinkel entlang der Längsrichtung (Y) des Bleches oder der Tafel (6) zu ermöglichen.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der entlang der Längsrichtung (Y) des Bleches (6) und des Elementes (4) mehrere Vorrichtungen (1) nebeneinander angeordnet sind, um die Messung mehrerer Biegewinkel entlang der Längsrichtung (Y) des Bleches oder der Tafel (6) zu ermöglichen.
  12. Biegemaschine für das Biegen eines Bleches oder einer Tafel (6, 25, 26) zwischen zwei Elementen (4, 24, 7) der Biegemaschine, wobei die Biegemaschine wenigstens eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11 umfasst.
  13. Biegemaschine nach Anspruch 12, bei der wenigstens ein Element (4, 24) aus einem stützenden Gesenk oder einer stützenden Form zum Stützen des Bleches oder der Tafel (6, 25, 26) besteht.
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