DK146019B - Apparat til brug ved fremstilling af et foelgestempel - Google Patents

Description

1 146019

Opfindelsen angår et apparat til brug ved fremstilling af et følgestempel indeholdende et lagerorgan til registrering af et antal elektriske koordinatsignaler, hvor hvert signal definerer positionen og dimensionerne af ét ud af flere træk, som karakteriserer en stykdel af et forudbestemt materiale, hvilken stykdel kan indeholde i hvert fald én bukning og/eller i hvert fald ét bægerformet parti.

Stempelfremstillingsindustrien har lige siden sin start været karakteriseret ved anvendelse af erfarne konstruktørers empiriske viden til formgivning af stempler. Ved formgivning af brugbare stempler kompenserer disse konstruktører sædvanligvis deres mangel på videnskabelig uddannelse ved rigelig anvendelse af tid, anstrengelser og opfindsomhed. En konventionel formgivning af stempler udføres normalt på følgende måde. Brugere af stempler tilvej ebringer en tegning eller en prototype af et emne, der skal masseproduceres. Stempelkonstruktøren undersøger tegningerne over emnet og formgiver et stempel på papiret.

Medens han udfører dette arbejde, anvender han mange års erfaring med konstruktion af lignende dele og hans empiriske viden (f. eks. hvor meget der på forhånd skal ombukkes eller anbringelse af en krølning eller en foldning på metalpladen under en bøjningsoperation, således at den vil springe tilbage til den ønskede bøjningsvinkel). Denne information kan imidlertid ikke udledes ved hjælp af grundprincipperne; kun takket være konstruktørens erfaring kan den extrapoleres ud fra lignende tidligere tilfælde. Ofte vil stemplet alligevel ikke arbejde præcist som beregnet, når det konstrueres ud fra den første tegning. Ofte skal visse dele på stemplet fjernes, hærdet metal skal udglødes, visse dele skal slibes bort eller bearbejdes til nye dimensioner eller vinkler, eller stemplet skal fuldstændigt konstrueres på ny og samles igen og undersøges. Ofte er kilden til problemerne ikke andet end en lille regnefejl, hvilken 2 146019 regnefejl kan give anledning til, at en dorn ikke rettes ind efter et tilsvarende hul i et stempel, hvorved stemplet ødelægges. Ofte skyldes problemerne unøjagtigheder i de tommelfingerreler, som anvendes af konstruktøren under beregningen af visse bøjninger, eller fejl i dimensionerne på tegningen eller dimensionerne ved udklipnin-gen. De mest lumske unøjagtigheder er de unøjagtigheder, der er så små, at de ikke opdages under begyndelsesprøvekørslen, men som giver anledning til en for tidlig ødelæggelse af stemplet eller giver anledning til, at metalpladen sætter sig fast under produktion. Dette fører til lange og kostbare forsinkelser til reparation.

Indenfor fremstilling af stempler er der ligesom i alle fremstillingsindustrivirksomheder et konstant pres for at opnå større produktionshastigheder og større nøjagtighed ved formgivning af dele. Ved anvendelsen af hulstrimmelstyrede værktøjsmaskiner (numerisk styrede maskiner) tilvejebringes store besparelser i maskintid, og der opnås en større nøjagtighed. Hidtil har disse maskiner ikke været praktisk anvendelige til fremstilling af værktøjer eller stempler af to grunde. For det første er bearbejdningen af et stempel sædvanligvis en éngangsoperation, hvorfor omkostningerne ikke kan afskrives over en længere produktionsperiode. Selv om datamater kan anvendes til oversættelse af tegninger til programbånd, repræsenterer kodningen af disse programmer yderligere trin, som kommer oveni den sædvanlige konstruktionstid. Når der derfor kun skal fremstilles ét stempel, er de eksisterende numeriske styringsmetoder kun økonomisk anvendelige, når den ekstra tid, der skal anvendes til fremstillingen af programbånd, ikke er mere kostbar end den tid, som spares i værkstedet.

Disse faktorer illustrerer det behov, der er for en maskine til automatisk og præcis formgivning og indretning af stem- 146019 pier. En sådan maskine skal være i stand til direkte at styre numerisk styrede maskiner eller tilvejebringe tegninger af stemplet.

Ifølge opfindelsen er der tilvejebragt et apparat til ud fra en bestemt stykdel at fremstille et følgestempel til automatisk fremstilling af stykdelen, og dette formål er ifølge opfindelsen opnået ved hjælp af organer til transformation af de til bukningen svarende elektriske koordinatsignaler til et første sæt elektriske koordinatsignaler repræsenterende den bukkede del, efter at bukningen er blevet fladgjort til en todimensional plade, organer til at tilføre det første sæt transformerede elektriske koordinatsignaler til lagerorganet, organer til at transformere de til bægeret svarende elektriske koordinatsignaler til et andet sæt transformerede koordinatsignaler repræsenterende bægerdelen, efter at bægeret er blevet fladgjort til en todimensional plade, organer til at tilføre det andet sæt transformerede koordinatsignaler til lagerorganet, sorteringstransformationsorganer til at sortere og placere de lagrede elektriske koordinatsignaler og det første og det andet sæt koordinatsignaler i en rækkefølge svarende til serien af operationer, der skal foretages af et fremadskridende følgestempel til fremstilling af den nævnte stykdel, hvilken sortering omfatter en opdeling af de elektriske koordinatsignaler i grupper, hvor hver gruppe indeholder operationer, der kan foretages ved et fælles trin af det fremadskridende følgestempel, og signalomsætteorganer, der kan reagere på sorterings-transformationsorganerne ved at omsætte de sorterede elektriske koordinatsignaler til signaler til et styrbart maskineri til fremstilling af i hvert fald en del af følgestemplet eller et udstanset bånd til senere brug i forbindelse med et sådant styrbart maskineri eller afbildningsudstyr til frembringelse af en tegning af i hvert fald en del af følgestemplet.

4 146019

Underkravene angår særligt hensigtsmæssige udførelsesformer for dette apparat.

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et emne, der kan fremstilles ved hjælp af et følgestempel, fig. 2 en strimmel, der illustrerer de forskellige fabrikationstrin, fig. 3 et rutediagram over fremgangsmåden til fremstilling af det pågældende emne, fig. 4, 5 og 6 tre forskellige bøjningsoperationer under fremstillingen af emnet, fig. 7 en terning af emnematerialet i hviletilstand, fig. 8 og 9 den i fig. 7 viste terning under påvirkning af tryk- og trækkræfter, fig. 10 materialespændingen som funktion af strækningen for et typisk emnemateriale, fig. 11 materialespændingen i ét plan som funktion af strækningen vinkelret derpå, fig. 12 deformationen af en del af et emne under bøjning ved hjælp af et stempel, fig. 13 deformationen af emnedelen i fig. 12 efter fjernelse af bøjningsværktøjet, fig. 14 et rutediagram over en tilnærmelse til opnåelse af procestrinet i fig. 3, hvor den respektive bøjnings- 5 146019 kontur transformeres til en plan kontur, fig. 15 et diagram over blokkene i fig. 14, fig. 16-26 de forskellige signaler i det i fig. 15 viste diagram, fig. 27, 28 og 29 de respektive drejningspositioner for emnet, fig. 30 et diagram over drejningstransformationen i fig. 3, fig. 31 en del af det i fig. 30 viste diagram, fig. 32-39 de forskellige signaler i diagrammet i fig. 31, fig. 40, 41 og 42 andre dele af diagrammet i fig. 30, fig, 43 en illustration af omslutningstransformationen i fig. 3, fig. 44, 45 og 46 kontursignaler, der repræsenterer det fladgjorte emne i fig. 1 under omslutningstransformationen, fig. 47 og 48 det fladgjorte emnes kontur, fig. 49 en del af digrammet i fig. 43, fig. 50-53 et emne med et indvendigt hul under omslutningstransformationen, og fig. 54 og 55 et emne med en indvendig spiralformet åbning under omslutningstransformationen.

6 146019 I fig. 1 er der vist et typisk emne 10, der skal masse-fremstilles ved hjælp af et stempel fremstillet ved hjælp af apparatet ifølge opfindelsen. Emnet 10 er af metal og består af en hulning 11 med en bred plan rand 13, hvorfra der strækker sig et krumt skaft 15 i en plan, der i hovedsagen står vinkelret på randens plan. Den fjerneste ende af skaftet 15 er forsynet med et gennemgående hul 14, der står vinkelret på skaftets plan.

Fremstillingen omfatter en udhugning, en bøjning, en formning (optrækning af en hulhed), en prægning og en stansning på de steder, der er vist i fig. 1. De fleste procestrin er beskrevet under henvisning til fremstillingen af et følgestempel til fremstilling af emnet 10.

Fig. 2 viser en opridsning af en strimmel af metalplademateriale 16, som det ser ud, når det fjernes fra et følgestempel under fremstillingsprocessen. De forskellige procestrin eller stationer hen langs båndet har numrene 1-7. Ved stationen 1 udstanser stemplet to runde huller 17, 18 og to ovale huller 19, 20 i strimmelmaterialet. De to yderste huller 17, 18 anvendes ved hver station til at styre pladematerialet 16 i forhold til stemplet. De to ovale huller 19, 20 anvendes til ophævelse af spændinger i metallet under de nedenfor beskrevne formningsoperationer.

Ved station 2 fjernes et karakteristisk timeglasformet stykke affald fra venstre side af stationen. Denne operation er ækvivalent med en mekanisk udstansnings- eller udhugningsoperation, men da der fjernes affald til dannelse af en del af konturen, omtales den som en udkeling.

Proceduren ved station 3 omfatter formning af metallet ved trækning af en hulning 11. Det samlede metalvolumen ændres ikke under denne trækning. Metallet, som danner hulningen 11, 7 1460 19 er trukket fra den oprindelige overfladeplade, således at de oprindelige konturdimensioner reduceres. Denne deformation var vanskelig at håndtere præcist ved konventionelle stempeludformninger, hvilket vil blive forklaret i det følgende. Det skal bemærkes, at hulningen 11 i dette eksempel dannes ved én trækningsoperation; dette er ikke altid tilfældet. Til hulninger med betydelig dybde skal trækningen udføres i på hinanden følgende operationstrin, der hver især omfatter en trækning, der er dybere end de foregående, idet man i den sidste trækning trækker hulningen lidt over det endelige mål for at tillade et vist elastisk tilbagespring. Funktionen af de ovale huller 19, 20 kan ses ved trin 3, idet de har ændret form til kompensation for materialedeformationen .

Ved station 4 underkastes materialet en yderligere udstansning, hvorved konturen på emnet 10 afgrænses nøjagtigere.

Endvidere udstanses et hul 14 samt to yderligere huller til styringsformål.

Ved station 5 udføres en yderligere udkelingsoperation til afgrænsning af konturen af skaftet 15.

Ved station 6 ses resultatet af en kombineret prægnings- og bøjningsoperation. Som ved station 3 kan en bøjningsoperation ikke altid udføres i ét trin, da en større ombøjning ofte er nødvendig som følge af tilbagespring af metallet til den ønskede bøjningsvinkel. Prægningen som vist ved station 6 kan tjene udelukkende dekorative formål eller indskriftsformål, eller den kan tjene en mekanisk funktion, f. eks. være langsgående riller i et råemne til en dørnøgle.

Kravene til præcision ved funktionel prægning er naturligvis meget større end til dekorativ prægning.

Ved station 7 er vist den endelige konturudstansning, hvor emnet 10 frigøres fra affaldsmaterialet.

Operationsrækkefølgen og dens nummerering styres af adskillige foimigivningsbetragtninger, der er afhængige af det materiale, emnet 10 8 146019 skal fremstilles af. Båndopridsningen i fig. 2 kan virke udmærket til fremstilling af emner ud fra blød aluminium, men ikke ud fra hårdt fjederstål* Operationstrinnene er også afhængige af den type presse, der anvendes, og det materiale, der anvendes i stemplet (f. eks. et værktøjsstålstempel eller et stempel af wolframkarbid). I almindelighed vil en stempelkonstruktion af mere end moderat indviklet beskaffenhed ikke blive konstrueret præcis ens af to ellér flere erfarne konstruktører. Dette tjener kun til at fremhæve, at konstruktionen er en kunst, som hidtil har været yderste afhængig af konstruktørens erfaring. Apparatet ifølge opfindelsen kan tage højde for variationer i materialeegenskaberne for emnematerialet og stempelmaterialerne under fremstillingen af stemplet, der virker som ønsket, men som ikke er overdimensioneret, således at det bliver uøkonomisk.

Apparatet ifølge opfindelsen forstås bedst under henvisning til fig.

3. Den ved apparatet benyttede frengangsmåde beskrives først i forbindelse med denne figur, og hver del af fremgangsmåden beskrives dernæst mere detaljeret. Fremgangsmåden påbegyndes ved transformering af en tegning 21 af et emne 10 til koordinatsignaler. Dette kan udføres med et velkendt digitalt tegningskoordinatapparat 23. Det digitale apparat omfatter en søger 25 med en konstruktion af arme, ledforbindelser og et elektromekanisk transformeringsapparat til frembringelse af et sæt koordinatsignaler svarende til positionen af centret af søgeren 25, når den føres over tegningen af en operatør.

Virkemåden for koordinatdigitalapparater er sædvanligvis konvertering af søgerpositionen til kartesiske eller rektangulære koordinater, men et sådant koordinatsystem er ikke nødvendigt. Ethvert andet koordinatsystem såsom polære orthogonale koordinater, elliptiske orthogonale koordinater, trapezoide ikke-orthogonale koordinater, sfæriske polære koordinater og andre koordinatsystemer kan nemlig også komme på tale. Hvis der endvidere ikke anvendes et koordinatdigitalapparat, kan koordinatinformationen opnås ved måling ud fra tegningen af en operatør under anvendelse af en lineal. Denne information kan så skrives ind i systemet via et indgangstastatur; eller tilsvarende styringsorganer kan justeres til frembringelse af nødvendige strømme, spændinger eller lignende.

9 146019

Hvis der anvendes kartesiske koordinater, repræsenterer digitalappa-ratets udgangssignaler x, y og z koordinaterne til ethvert signifikant punkt på emnetegningen 21. Sådanne punkter er skæringerne mellem to linier, som danner dele af konturen på emnet 10. Yderligere skal centrumplacering, radius og endepunktvinkler for ethvert cirkulært segment af konturen registreres. Tredimensionale dele på genstanden såsom hulningen 11 repræsenteres af koordinater, der definerer cylinderens hovedakse og cylinderens radius sammen med dybden af den cylindriske sektion. Hvis der skulle fremstilles en sfærisk hulning, skulle koordinatsignalerne repræsentere kuglens centrum, radius af kuglen og dybden af hulningen. Til mere omstændelige regulære tredimensionale former såsom ellipsoider, paraboloider og lignende eksisterer der passende koordinatsystemer, der er velkendte inden for den analytiske geometri. Til uregelmæssige former, der ikke har en præcis geometrisk karakter, er det inden for den matematiske interpolation velkendt, at overfladen kan inddeles i mindre sektioner med omtrent samme størrelse, og konturen inden for disse små sektioner kan beskrives nøjagtigt ved en kombination af signaler, der angiver afgrænsningen, hældningen, krumningen og skævheden af en skabelonfunktion. Skabelonfunktionen giver en præcis pasning til formning af metaloverflader med en nøjagtighed beliggende inden for bearbejdnings nøj agtigheden.

De rumlige x, y og z koordinatsignaler, der frembringes af digitalap-paratet 23, lagres i et lagerorgan 27 og tilføres en rum- til tidsfunktionkonverter 29. Lagerorganet 27 udgøres af egnede lagermedier, eksempelvis magnetplader eller magnetkerner, hvor det lagrede indhold er direkte tilgængeligt. Naturligvis skal lagerenheden være forenelig med de signaler, der skal lagres. I det følgende betragtes analoge (d.v.s. kontinuerte) elektriske signaler, selv om det er underforstået, at også digitale signaler og ikke-elektriske medier såsom væskestrømninger kan komme på tale.

Rum- tiltidskonverteren 29 konverterer, som navnet siger, rumlige koordinatsignaler x, y og z, fra digitalapparatet 23, til tidssignaler x(t), y(t) og z(t). Denne transformation er velkendt og omfatter en skandering med en specificeret hastighed af de individuelle rumlige linier i emnet, hvilket repræsenteres ved hjælp af signalerne x, y og z, og ved at der for hvert punkt tilvejebringes en signalamplitude for x(t), y(t) og z(t), hvilke amplituder svarer til x, y og z 10 146019 koordinatværdierne i det pågældende punkt. Til ethvert tidspunkt under skanderingen repræsenterer amplituderne af x(t), y(t) og z(t) de tre koordinater, som definerer et punkt på emnet 10. Disse tre signaler repræsenterer derfor tilsammen emnet 10, således som det skematisk er vist på udgangen af enheden 29.

Signalerne fra konverteren 29 lagres i lagerenheden 27 og tilføres organer 31, der transformerer bøjningsområder på emnet 10 til plan form. Udgangssignalerne fra transformationsorganerne 31 repræsenterer derfor i et tidsfelt emnet 10 med skaftet 15 bøjet tilbage i randen 13's plan. Denne udfoldningstransformation udføres ved at identificere alle plane flader, der ikke ligger i randen 13's plan. Foldnings- eller bøjningsstederne identificeres som en del af signalinformationen, men den forekommer ikke som en bøjning i de transformerede signaler. Under denne transformation tilvejebringes der kompensation for deformation af metallet ved foldningen. Dette omtales detaljeret nedenfor.

Ved den næste transformation, der udføres af enheden 33, udfoldes det strakte materiale i randen 13's plan til beskrivelse af den omvendte proces i forhold til tegningen eller dannelsen af hulningen 11. På udgangen fra enheden 33 er vist et billede af den geometriske form, som repræsenteres af udgangssignalerne fra denne enhed. Det skal bemærkes, at konturen af stykket er større, end da den blev repræsenteret af udgangssignalerne fra organerne 31. De eksakte detaljer ved denne transformation vil blive beskrevet nøjagtigt nedenfor.

Signalerne, der repræsenterer den plane kontur, tilføres en drejningstransformationsenhed 35. Transformationen i enheden 35 omfatter drejning eller forskydning af konturen af den udfoldede del på metalpladestrimmelen 16 på en sådan måde, at den optimale udnyttelse af metalpladematerialet opnås. Resultatet af denne transformation er vist ved udgangen på enheden 35. Fremgangsmåden ved denne transformation vil ligeledes blive beskrevet detaljeret nedenfor.

Den næste transformation er karakteriseret som en omslutningstrans formation og udføres af en enhed 37. Ved denne transformation om- 11 146019 sluttes konturen af det transformerede emne af en omslutningslinie, der er en fuldstændig konveks linie, som omslutter konturen af det udfoldede emne, og som danner bro over ethvert indhak eller fremspring i den oprindelige kontur, som ikke er fuldstændigt konveks.

Alle de områder af den oprindelige kontur, som ikke falder sammen med omslutningslinien, skal underkastes en separat udstansningsbehandling (d.v.s. udstansning i et andet trin af følgestemplet end konturen) . Om et konturområde skal udstanses separat undersøges af transformationsenheden 37, som undersøger bøjningsmomentpåvirkningen, som frembringes i stempelkonstruktionen, hvis det pågældende område skulle udstanses som en del af konturen. Hvis en sådan påvirkning overskrider sikkerhedsgrænsen for værktøjsmaterialet, udstanses dette område af konturen separat i et andet trin for følgestemplet. Denne del af fremgangsmåden samt en lignende operation, der er anvendelig til indvendige huller inden for emnedelen, vil blive beskrevet nærmere i det følgende.

Virkningen af denne transformation er illustreret ved udgangen på enheden 37. Den lange fremspringende åbning i den oprindelige kontur mellem skaftet og randen er blevet adskilt og vil dernæst blive behandlet, som om det var et indvendigt hul, der skulle udstanses i et separat trin af følgestemplet.

Resultatet af transformationerne i enhederne 31, 33, 35 og 37 er, at operationerne, der skal udføres af følgestemplet, er blevet passende analyseret og udskilt som individuelle udstansnings-, formnings-og bøjningsoperationer. En endelig omsluttende kontur er blevet bestemt, således at det færdige emne kan adskilles fra metalpladematerialet 16. Den endelige transformation ved fremgangsmåden udføres af organerne 39. Dette er en sorteringstransformation, hvor rækkefølgen for den oplagrede signalinformation omordnes, således at de individuelle stempeloperationer kan udføres i en passende rækkefølge. Denne transformation sikrer, at huller ikke udstanses for tæt sammen i den samme stempelstation, og at formnings-, bøjnings- og loknings-operationer finder sted i en passende rækkefølge. På dette tidspunkt har signalerne undergået en tilstrækkelig modificering gennem transformationsrækken, således at de nu giver en fuldstændig beskrivelse af de operationer, der skal udføres af det færdige følgestempel. Hvis signalerne blev konverteret til koordinatinformation på 12 146019 dette tidspunkt, ville de give en billedlig repræsentation af den komplette båndopridsning, som vist ved udgangen af enheden 37.

Signalkonverteringsenheden 41 udfører den nødvendige konvertering, således at de sorterede signaler, der er lagret i systemet, konverteres til en form, der er passende til anvendelse af enten en mekaniker eller en værktøjsmaskine, der kan styres. Flere former for udgangsparametre er angivet i fig. 3. Disse kan være elektriske signaler, der direkte kan forbindes til maskineri, der kan styres, såsom en numerisk styret fræsemaskine; eller en hulstrimmel til senere anvendelse på en styrbar maskine; eller signaler, der er passende til forbindelse til en plotter eller en tegnemaskine til frembringelse af tegninger på papir, mikrofilm eller andet medium.

Maskinstyringstransformationen i enheden 41 kan tage hensyn til bearbejdningsbegrænsninger, således at de formende organer og andre dele af stemplet kan opdeles passende samt blive passende fæstnet med konventionelle typer og størrelser bolte, tappe og andre typer standardfastgørelsesorganer. Apparaturet i enheden 41 kan let anvendes til at frembringe hjælpeudgangsinformation af største betydning og værdi for mekanikeren, såsom en materialefortegnelse, der angiver det nødvendige værktøjsmetalmateriale og de fastgørelsesorganer, der behøves til samlingen af stemplet. Den tilsvarende form for udgangssignaler vil, hvis udgangen forbindes direkte til en værktøjsmaskine, forårsage, at værktøjet forarbejder en konstrueret stempeldel ud fra en metalklods. Den samme information vil, hvis den tilføres en tegnemaskine, frembringe en tegning af det tilsvarende færdige stempel. Dette vil være af værdi for mekanikeren af hensyn til undersøgelse af samlingen og korrektheden af bearbejdningsoperationerne .

Idet fremgangsmåden ifølge opfindelsen ovenfor er beskrevet under henvisning til fig. 3, vil der nedenfor for hver af transformationerne, der er indbefattet i den totale operation, blive givet en detaljeret beskrivelse. Først betragtes den transformation, der udføres af enheden 31, Denne omfatter udfoldning af bøjninger tilbage til en plan flade. Den metaldeformering, der foregår under en sådan operation, forstås lettere ved betragtning af fig. 4-13.

13 146019

Fig. 4, 5 og 6 viser tre forskellige bøjningsoperationer, der anvendes ved metalformning under anvendelse af stempler. Fig. 4 viser den mest normale bøjningstype, idet der påtrykkes et bøjningsmoment på metalstykket 43, således at det bøjes rundt cm et krummet fremspring af et stempel 45. Fig. 5 viser en mindre anvendt bøjningstype, hvor metalstykket 47, der bøjes af stemplet 49, udsættes for en trækspænding, der tilføres uden for bøjningsområdet. Fig. 6 viser en proces, der af og til anvendes under bøjning, og som kaldes "sætning" af en bøjning, og hvor næsen 50 på den indre stempelblok 53, hvoromkring metalstykket 51 skal bøjes, har en mindre skarp radius end den udvendige formende metalstempelblok 55.

Ved den i fig. 4 viste bøjningsoperation undergår metalstykket 43 dels en sammentrykning og dels en strækning. En neutral akse, der er markeret med en stiplet linie langs med midterlinien på tværsnittet af metalstykket 43, adskiller de to områder. I metalstykket 43's krummede område undergår metallet imod indersiden af bøjningen en sammentrykning, medens metallet ud mod ydersiden af bøjningen undergår en strækning. Ved den neutrale akse, som omtrent er beliggende midt imellem de to overflader på metallet, sker der hverken en strækning eller sammentrykning af metallet, og det deformeres ikke i den neutrale akses retning. Deformationen af metalstykket er indikeret skematisk ved hjælp af fuldt optrukne linier 44, der er trukket mellem de to overflader på metalstykket.

Linierne 44 trænges sammen imod indersiden af bøjningen og spredes imod ydersiden af bøjningen.

Ved betragtning af fig. 5 ses, at hvis der påtrykkes tilstrækkelig trækpåvirkning på metalpladen, kan denne trækpåvirkning fjerne den sammentrykning, som normalt forekommer ved bøjningens inderside. Metallet er derfor overalt i det bøjede område i stræk. Metallet ved indersiden af bøjningen er underkastet en lille strækning, medens metallet ved den ydre overflade af bøjningen er underkastet en strækning, der er lig med summen af strækningen, der frembringes af momentbøjningen alene, og strækningen, som forårsages af de udvendige kræfter. Denne situation kan illustreres ved, at den neutrale akse flyttes helt ind til indersideområdet af bøjningen, og den ligger således ikke længere inde i selve metalpladen. Denne 14 U8019 situation er vist ved hjælp af de fuldt optrukne linier 48, mellem de to overflader på metalpladestykket 47. Linierne 48 er yderligere adskilt i bøjningsområdet for at indikere den totale strækning.

Fig. 6 viser den deformering, der forekommer ved en sat bøjning. I denne situation er metalstykket 51 presset sammen i en retning vinkelret på dets to overflader. De kræfter, der påtrykkes metallet under denne operation, står vinkelret på de kræfter, der påtrykkes ved momentbøjning. Deformeringen, i dette tilfælde, er vist ved den skiftevisé sammentrængning og spredning af de små fuldt optrukne linier imellem de to metaloverflader. Selvom denne fremgangsmåde svækker metallet ved at gøre det tyndere i bøjningsområdet, giver sammentrykningskræfterne under en sat bøjning anledning til, at der opstår en plastisk deformation, som har mindre tendens til at springe tilbage.

Metaldeformationen under disse bøjningsoperationer forstås lettere af den efterfølgende redegørelse. Fig. 7 viser en lille materialeteming 57 i et rektangulært eller kartesisk koordinatsystem. De tre reference-akser i systemet er betegnet med x, y og z. Fig. 8 viser virkningen af en trykkraft, der virker prallelt med x aksen. Under virkningen af denne trykkraft trykkes terningen flad i x retningen, medens den udvider sig i y og z retningerne til dannelse af en ny figur 57', som ikke længere har form som en terning. Fig. 9 viser virkningen af en simpel trækpåvirkning i x aksens retning. Terningen 57 udvides i x aksens retning og trækkes sammen i y og z aksernes retninger til en ny figur 57", som ikke længere er terningformet. Virkningerne af kræfterne i y og z aksens retning giver lignende resultater. Virkningen af sammensatte kræfter, i mere end én retning til et givet tidspunkt, analyseres som en kombination af tryk- og trækpåvirkninger.

Fig. 10 og 11 giver en mere kvantitativ beskrivelse af forbindelsen mellem den belastning, der påtrykkes genstanden, og materialespændingen eller deformationen af genstanden. De grafiske afbildninger i fig. 10 og 11 viser forbindelsen mellem kræfter og deformationer, der henholdsvis opstår i retningen parallelt med og vinkelret på den påtrykte krafts retning. I fig. 10 repræsenterer punktet, der betegnes A, en ubelastet tilstand af genstanden, hvor der ikke på- 15 146019 trykkes nogen kræfter, og hvor der ikke eksisterer nogen spænding eller deformation. Hvis legemet belastes, vil deformationen stige på en måde, der omtrent er proportional med belastningen, indtil en maksimal værdi, hvilket på tegningen er betegnet som område B. Dette område betegnes normalt som flydeområdet. Dets eksakte værdi varierer blandt de forskellige metalliske materialer og varierer også lidt mellem forskellige prøver af samme materiale på grund af forskelle i kemisk sammensætning, varmebehandling m. v. Flydepunktet kan imidlertid måles med den ønskede nøjagtighed.. Hvis der påtrykkes en belastning, der er mindre end flydepunktsspændingen, vil deformeringen forsvinde, når belastningen fjernes. Man vil derfor vende tilbage til punktet A efter fjernelse af belastningen.

Hvis den påtrykte belastning derimod overskrider flydepunktet, eksempelvis ved at man når punktet C, deformeres materialet permanent. Dette illustreres ved, at man vender tilbage til punktet D efter fjernelse af belastningen. Dette område over flydepunktet B kaldes sædvanligvis det plastiske område til forskel fra området under flydepunktet, som sædvanligvis betegnes det elastiske område.

Ved påtrykning af en belastning, efter en begyndelsesdeformering, viser den afbildede belastnings-deformeringskurve et deformationsstartpunkt i punktet D, hvilken deformeringskurve forløber imod punktet E og dernæst til et andet plastisk deformationsområde, ved påtrykning af den nødvendige belastning. En tilstrækkelig^belastning kan naturligvis føre til brud af materialet, som vist i punkt x.

Medens fig. 10 viser sammenhængen mellem spænding og deformering i samme retning, viser fig. 11 forbindelsen mellem spændingen i en retning og deformeringen i en anden retning, vinkelret derpå. Spæn-dings-deformeringskurven svarer i dette tilfælde kvalitativt til fig. 10, når bortses fra, at en påtrykning af en trykkraft giver en udvidelse vinkelret derpå i stedet for en sammentrækning.

Fig. 12 og 13 viser i detaljer virkningerne af en bøjningsdeformation. Fig. 12 viser formen af et metalstykke 59 under selve bøjningen. De dele af stemplet 61, der omgiver metalpladen, udfører en ekstra bøjning, for at der kan opnås en slutbøjning på ca. 90°. Under denne ekstra bøjning følger metallet konturen af næsen 63 på den indre del af stemplet. Den deformering, som er resultatet af denne ændring i form, ses i ethvert punkt i det krummede område at være geometrisk 16 146019 beslægtet med forskellen imellem de cirkulære omkredse ved den indre og ydre overflade af metallet i det bøjede område. En stiplet linie repræsenterer den neutrale akse. Den neutrale akse ligger omtrent midt imellem den indre og ydre overflade af det bøjede metalstykke 59. Metaldelene på den indvendige side af den neutrale akse er sammentrukket og presset ned til en mindre størrelse i krumningens retning, medens metaldelene på den udvendige side af den neutrale akse, er i en træktilstand. Ud fra den geometriske forbindelse til deformeringen, der er vist i fig. 12, er det en let sag at finde spændingen og deformationen i ethvert punkt i metallet ved hjælp af deformationskurven for det metal, der er vist i fig. 10 og 11. Hvis bøjningen er tilstrækkelig stor kan visse dele af bøjningsområdet ligge i det plastiske deformationsområde. Under henvisning til fig. 10 kan visse dele af metallet betragtes som værende belastet til et punkt svarende til punktet C i figuren. Når bøjningskraften derefter fjernes - se fig. 13, -springer metallet tilbage. Dette tilbagespring kan bestemmes ud fra fig. 10 ved at betragte forskellen i belastning mellem punkterne C og D.

Transformationen, som udføres af enheden 31 i fig. 3, kan nu let forstås på baggrund af den information, der er anført i de foregående afsnit. Fig. 14 illustrerer virkemåden af enheden 31. Først transformeres de krummede kontursignaler x(t), y(t) og z(t), svarende til formen af det oprindelige emne, i enhederne 65 og 67 til signaler, der repræsenterer en fladgjort eller ikke-bøjet form tilligemed en bøjningskanponent, der svarer til den elastiske deformation. Udfold-ningstrinet af transformationen udføres af enheden 65. Kompensationen for elastisk deformation udføres af enheden 67, Udgangssignalerne , fra enheden 65 repræsenterer derfor det oprindelige emne ændret således, at alle bøjninger er blevet fladgjort og erstattet af mindre bøjninger, der repræsenterer den overbøjning, som kræves til at kompensere for tilbagespring. Dette svarer til den overbøjning, der er vist i fig. 12. De kompenserede signaler konverteres dernæst til signaler svarende til fuldstændig plan form i transformationsenheden 69, idet overbøjningskomponenten fjernes under processen. De resulterende udgangssignaler repræsenterer derfor emnet med alle ombøjede dele udfoldet til plademetalmaterialets plan.

1Ί 146019

Den nøjagtige beskaffenhed af transformationerne i systemet i fig.

14, forstås lettest under henvisning til det detaljerede kredsløbsdiagram i fig. 15 og til fig. 16-26. Specielt viser fig. 15 et kredsløb, som kan anvendes til at udføre transformationsfunktionen i enheden 65 i fig. 14. Den del af kredsløbet i fig. 15, der er indesluttet af den punkterede linie, repræsenterer enheden 67 i fig. 14. Det samme kredsløb, som anvendes til enheden 65, kan også anvendes til enheden 69.

For at simplificere beskrivelsen og lette forståelsen beskrives krumningsfjernelsen heri på todimensionalt grundlag i stedet for på tredimensionalt grundlag. Selv om x(t) og y(t) transformeres på den måde, der er beskrevet i det følgende, er der underforstået, at signalet z(t) kan transformeres på tilsvarende måde i forhold til kurver, der forløber i z-retningen.

Signalet x(t) i fig. 15 føres til et dobbelt differentiationskredsløb 71, som f.eks. kan udgøres af to serieforbundne differentiationsled. Det resulterende andet afledede signal føres til et tærskelværdikredsløb 73 med en død zone, hvilket kredsløb ikke aktiveres af mindre indgangssignaler. Kredsløbet 73 tjener til at fjerne støjsignaler af lav amplitude, og som er blevet frembragt og/eller forstærket af det dobbelte differentiationskredsløb 71. Udgangssignalet fra tærskelkredsløbet føres til et dobbelt integrationskredsløb 75, som indledningsvis afgiver et udgangssignal med niveauet nul, når der ikke er påtrykt et indgangssignal.

Udgangssignalet fra det dobbelte integrationskredsløb 75 tilføres et summationskredsløb 77. Hvis man indledningsvis ser bort fra andre indgangssignaler til summationskredsløbet 77, vil udgangssignalet fra dette summationskredsløb tilføres endnu et summationskredsløb 74, hvor det trækkes fra det oprindelige indgangssignal x(t).

Det ovenfor beskrevne kredsløb virker på følgende måde. Udgangssignalet fra det dobbelte differentiationskredsløb 71 er et signal, der ikke er nul i de områder, hvor x(t) krummet, hvilket signal har en amplitude, der afhænger af krumningen af x(t). Dette krumningssignal integreres to gange,og der tilvejebringes et signal, som svarer til konfigurationen af indgangssignalet x(t), idet dog de lige områder af x(t) er fjernet. Ved fratrækning af dette signal 18 146019 fra x(t) i summationskredsløbet 74 frembringes et udgangssignal, hvorfra "krumningen" er elimineret. Denne virkemåde vil blive beskrevet mere detaljeret under henvisning til fig. 16 - 26.

Udgangssignalet fra det dobbelte integrationskredsløb 75 føres også til et variabelt multiplikationskredsløb 81 i deformationstransformationsenheden 67. Indgangssignalet til multiplikationskredsløbet 81 multipliceres med en faktor G, hvis værdi bestemmes af den variable modstand 83, som indstilles på grundlag af deformationskarakteristikken for det pågældende metal. G er typisk af størrelsesordenen 0,05. Ved fratrækning af dette multiplicerede signal fra det dobbelt integrerede signal i summationskredlsøbet 77, repræsenterer det resulterende signal krumningen af x(t) minus en overbøjnings-kompensa-tionsfaktor. Når udgangssignalet fra summationskredsløbet 77 trækkes fra x(t) i summationskredsløbet 74, repræsenterer det resulterende signal x(t) uden begyndelseskrumninger, men med en lille overbøjningskomponent, der er afpasset efter tilbagespringet.

Signalet y(t) behandles på lignende måde, idet dét føres til et dobbelt differentiationskredsløb 85, et tærskelkredsløb 87 og et dobbelt integrationskredsløb 89. Summationskredsløbene 91 og 93 svarer til summationskredsløbene 77 henholdsvis 74 for signalet x(t). Den variable multiplikator 95 i deformations-transformationsenheden tjener samme formål for y(t)-kredsløbet som multiplikatoren 81 for x(t) kredsløbet.

Fig. 16 viser i rumlige koordinater x og y en typisk overfladebøjning, der skal udglattes af transformationskredsløbet i fig. 15.

Det ses, at kurven er lige mellem A og B, krum mellem B og C og lige mellem C og D. Signalerne y(t) og x(t) repræsenterer den rumlige form af fig. 16 og er afbildet i fig. 17 og 18. Det ses, at krumningen udelukkende befinder sig mellem punkterne B og C, både med hensyn til y(t) og x(t).

y(t) betragtes først, og virkningerne af den dobbelte differentiation af y(t) er vist i fig. 19, hvor udgangssignalet fra enheden 85 er afbildet som funktion af tiden. Det ses, at kurven i fig. 19 kun stiger op over nul i krumningsområdet mellem punkterne B og C.

19 146019

Efter dobbelt integration af signalet i fig. 19 frembringes signalet i fig. 20. Det ses, at sidstnævnte signal antager værdien nul før punktet B, stiger med en stigende hastighed mellem punkterne B og C og med en konstant hastighed mellem punkterne C og D. Signalet i fig. 20 repræsenterer i virkeligheden y(t) i fig. 17 når bortses fra den første lige del mellem punkterne A og B. Hvis signalet i fig. 20 blev trukket fra signalet i fig. 17, ville resultatet blive en konstant værdi af y(t). Signalniveauerne skal naturligvis være kompatible, hvilket kan opnås ved hjælp af forstærkere.

Fig. 21 viser signalet i fig. 20 multipliceret med faktoren G.

Signalet svarer til udgangssignalet fra multiplikatoren 95. Det ses, at dette signal kun antager værdier, der er større end nul imellem punkterne B og D. Signalet svarer i virkeligheden til en version af signalet i fig. 20 i reduceret målestok. Signalet i fig.

21 trækkes fra signalet i fig. 20 (i summationskredsløbet 91), og dernæst trækkes differencen fra y(t) i summationskredsløbet 93, hvorved signalet i fig. 22 fremkommer. Det ses, at dette sidstnævnte signal udviser en lille krumning mellem punkterne B og C.

Denne krumning repræsenterer den overbøjning, der skal til for at kompensere for tilbagespring, når metalemnet bøjes i stemplet.

Signalet i fig. 22, der betegnes y(t) UD, føres dernæst gennem transformationsenheden 69 i fig. 14. Sidstnævnte enhed har samme form som vist i fig. 15 bortset fra enheden 67 og summationskredsløbet 91, idet udgangssignalet fra den dobbelte integrator 89 føres direkte til summationskredsløbet 93.

En lignende analyse kan foretages af transformationen af signalet x(t), der tilføres kredsløbet i fig. 15. Ved den dobbelte differentiation i enheden 71 transformeres x(t) til den signalimpuls, der er vist mellem punkterne B og C i fig. 23. Denne impuls integreres to gange i enheden 75, hvorved frembringes det i fig. 24 viste signal. Fra dette signal trækkes i summationskredsløb 77 en version af samme signal i reduceret målestok - se i fig. 24a -' hvilket signal repræsenterer den overbøjning, der kræves for at kompensere for tilbagespring i x retningen. Resultatet af denne subtraktion i summationskredsløbet 74 er vist i fig. 25.

20 U6019

De rumlige koordinatkomponenter af x(t) UD (fig. 25) og y(t) UD (fig. 22) i x-y planet er vist i fig. 26. Det ses, at den lille krumning imellem punkterne B og C repræsenterer kompensations-overbøjningen. x(t) UD og y(t) UD signalerne gøres dernæst fuldstændigt flade i enheden 69 i fig. 14.

Kredsløbet i fig. 15 tjener primært til at fratrække de koordinatsignaler, som afviger fra en ret linie med begyndelseshældning, fra x(t) og y(t) og efterlade x(t) og y(t) med .en anden afledet, som er nul, når bortses fra små overbøjningskomponenter. Da x(t) og y(t) skanderes med samme konstante hastighed, bibeholdes den samme længde af den neutrale akse (se fig. 4) ved transformation af de krummede overflader til plane flader ved hjælp af den ovenfor beskrevne metode efter transformationen. Afstanden langs overfladen mellem punkterne A og D er den sanme før og efter transformation.

Den transformation, der udføres af enheden 33 i fig. 3, og som udfolder trukne former til plane flader, er af samme karakter som omtalt i forbindelse med fig. 14 og 15. De eneste forskelle er detaljerne ved den præcise form af deformation. I virkeligheden kan den samme mekanisme med forskellig multiplikation af målestokken anvendes til at udføre de transformationer, der kræves af enhederne 31 og 33 i fig. 3.

Drejningstransformationen, som udføres af enheden 35 i fig. 3, beskrives nedenfor detaljeret under henvisning til fig. 27-42. Denne drejningstransformation, der er nødvendig for en korrekt mekanisk funktion af det arbejdende stempel, er også vigtig, eftersom den muliggør en maksimal udnyttelse af den respektive metalplade.

Drejningstransformationsenheden 35 transformerer signaler, der svarer til den udfoldede plane kontur af emnet gennem fuld drejning i incrementale trin. Ved hvert trin flyttes en kopi af de signaler, der beskriver konturen af det udfoldede flade emneret vandret stykke, der i det mindste svarer til en minimal ribbeafstand. Denne minimale ribbeafstand, som er afstanden mellem ved siden af hinanden anbragte emner i fig. 2, er sædvanligvis et multiplum af plademetal-materialets tykkelse. Specielt kan ribbeafstanden være stor nok til at sikre, at affaldsmetalområderne på plademetalstrimmelen ikke ad- * 2i 146019 skilles fuldstændigt under presningsoperationerne, idet man derved opnår, at alt affald fjernes fra stemplet efter formnings- og stansningsoperationerne. Fig. 27, 28 og 29 illustrerer den oprindelige og den kopierede kontur af et L-formet emne i tre forskellige incre-mentale trin under drejningstransformationen. I fig. 27 er det L-formede emne orienteret i en lodret retning,hvilket betragtes som en drejning på 0°. Kopien ved siden af ligger i en lille afstand derfra, hvilken afstand er betegnet "minimalribbe". Den vandrette afstand mellem tilsvarende punkter på den oprindelige og den kopierede kontur betegnes "resulterende spring". Sidstnævnte bestemmes af vinkelorienteringen, bredden af emnet og ribbetykkelsen. Den resulterende højde af emnet er også vist. Den samlede mængde metalmateriale, som skal anvendes til fremstilling af ét emne, er et rektangel med et areal svarende til produktet af det resulterende spring og den resulterende højde. Dette areal inkluderer ikke en overskydende affaldsstrimmel langs med de to kanter på metalpladematerialet, som vil være det samme i alle tilfælde.

Hvis den oprindelige kontur og kopikonturen som vist i fig. 28 drejes samme vinkel (f.eks. -30°C) og kun adskilles af den minimale ribbe, er det resulterende spring og den resulterende højde forskellig fra værdierne i fig. 27. En drejning på 90°, som vist i fig. 29, resulterer ligeledes i en anden resulterende højde og et andet resulterende spring. Formålet med drejningstransformationen er at finde den drejningsvinkel, der giver den minimale affaldsmængde. Dette opnås, når emneorienteringen resulterer i et minimalt produkt af den resulterende højde og det resulterende spring.

De trin, der udføres under drejningstransformationen, forstås lettere ved betragtning af fig. 30. De flade kontursignaler, x(t) og y(t), drejes et første incrementalt trin i enheden 101. Sidstnævnte modtager et vinkelsignal fra trappegeneratoren 102 til styring af den incrementale drejning. Derefter forskydes en kopikontur ud fra den oprindelige kontur ved at addere en passende værdi til den vandrette konturs x koordinat. Dette udføres af en enhed 103. En enhed 105 skanderer dernæst konturen af emnet for at lokalisere de maksimale og minimale lodrette og vandrette koordinater og den vandrette forskydning imellem tilsvarende punkter på den oprindelige og den kopierede kontur. Denne information tilføres enheden 107, som konverterer informationen til et springsignal og et højdesignal. Sidstnævnte signal til 22 146019 føres til multiplikatoren 109, som frembringer et signal proportionalt med det pladeareal, som skulle anvendes til et emne, hvis emnet blev orienteret med den vinkel, der svarer til det første in-crementale trin. Dette arealsignal føres til en detektor 111 sammen med vinkelsignalorienteringen fra enheden 102. Dette vinkelsignal indikerer og styrer, som ovenfor nævnt, drejningsvinklen til ethvert tidspunkt. Det minimale areal, som detekteres af detektoren 111, giver anledning til, at det tilsvarende vinkelsignal fra enheden 102 omkobler kontakten 113. Kontakten overfører dernæst et konstant signal, der repræsenterer den vinkel, der svarer til det minimale areal, til drejningstransformationskredsløbet 101. De transformerede signaler, som dernæst afgives af kredsløbet i fig. 30, er de, som er drejet den korrekte vinkel svarende til minimalt affald.

Virkemåden af systemet i fig. 30 forstås lettere ud fra nedenstående beskrivelse. I fig. 31 er der vist et kredsløb til at udføre den drejningstransformation, som kræves af enheden 101 i fig. 30. For at forenkle forklaringen forudsættes et todimensionalt emne, der ligger i x-y planet.

Indgangssignalerne x(t) og y(t) i fig. 31 kan hver især udtages fra lagerkredsløbet 27 efter ønske, idet udtagningen styres af tidssynkroniseringskredsløbet 26. Grundkomponenterne i kredsløbet i fig. 31 er sinusanalysatorer 115, 117 og cosinusanalysatorer 119, 121. Disse analysatorer er velkendte og tilvejebringer i afhængighed af et indgangssignal et udgangssignal, der er proportionalt med produktet af indgangssignalets amplitude og sinus (eller cosinus) af vinklen, der repræsenteres af vinkelsignalet. x(t) påtrykkes som indgangssignal til sinus-analysatoren 115 og cosinus-analysatoren 119. y(t) påtrykkes" som indgangssignal til sinus-analysatoren 117 og cosinus-analysatoren 121. Vinkeltrinsignalet Θ fra generatoren 102 (fig. 30) påtrykkes via kontakten 113 hver af de fire analysatorer.

Udgangssignalet x(t) sin Θ fra sinus-analysatoren 115 trækkes i et summationskredsløb 123 fra udgangssignalet y(t) cos Θ, som frembringes af cosinus-analysatoren 121. Signalerne, der frembringes af analysatorerne 119 og 117, nemlig x(t) cos Θ og y(t) sin Θ, lægges sammen i summationskredsløbet 125. Udgangssignalet fra summationskredsløbet 123 repræsenterer y(t) komponenten af det drejede emnes kontur, og signalet, som frembringes af summationskredsløbet 125, re- 23 USQT9 præsenterer x(t) komponenten af det drejede emnes kontur. Dette fremgår af fig. 32-39.

Fig. 32 viser i en x-y plan en afbildning af et L-formet emne, hvis x(t) og y(t) koordinatsignaler tilføres kredsløbet i fig. 31. Skanderingen af emnet foregår langs punkterne i rækkefølgen fra A til G. (x,y) -koordinaterne for punkterne A, B, C, D, E, F og G er henholdsvis (2,1), (4,1), (4,2), (3,2), (3,4), (2,4) og (2,1). y(t) og x(t) afbildningerne af emnet i fig. 32 er vist som kurverne 127 og 129 i fig. 33 og 34. I disse sidstnævnte figurer og i fig. 35, 36, 37a og 38 er tidsskalaen valgt således, at én enhed af konturlængden i fig. 32 skanderes indenfor hver tidsenhed.

Hvis f. eks. Θ har værdien 45°, vil signalerne y(t) sin 45° og y(t) cos 45°, som frembringes af analysatorerne 117 og 121, have den form, der er vist som kurve 131 i fig. 33. På lignende måde vil x(t) sin 45° og x(t) cos 45° signalerne, som frembringes af analysatorerne 115 og 119, have den form, der er vist som kurve 133 i fig. 34, For at finde y(t) ved Θ = 45° trækkes kurven 133 blot fra kurven 131. Resultatet er den kurve, der er vist i fig. 35. For på lignende måde at finde x(t) ved Θ = 45° adderes kurverne 131 og 133, hvorved kurven i fig. 36 fremkommer. Ved at føre kurverne i fig. 35 og 36 tilbage til x-y planet frembringes afbildningen i fig. 37. Det ses, at det L-formede emne er blevet drejet 45°, og at hjørnepunkterne A, B, C, D, E, F og G er placeret i punkter med (x,y) koordinater (2.1,-0.7), (3.5,-2.1), (4.2,-1.4), (3.5,-0.7), (4.9,0.7), (4.2,1.4) og (2.1,-0.7).

En lignende analyse kan foretages for Θ = 90°. I dette tilfælde er y(t) cos Θ og x(t) cos Θ lig nul; y(t) sin Θ = y(t); og x(t) sin Θ = x(t). y(t) er derfor ved en drejning på 90° vist i fig. 37a som en kurve 127, der blot er multipliceret med -1; x(t),der for Θ = 90° er vist i fig. 38,er identisk med kurven 129. Ved at flytte kurverne i fig. 37a og 38 til x-y planen frembringes afbildningen i fig, 39.

Det ses, at det L-formede emne er blevet drejet 90°, og at hjørnepunkterne A, B, C, D, E, F og G henholdsvis er placeret i punkter med (x,y) koordinaterne (1,-2), (1,-4), (2,-4), (2,-3), (4,-3), (4,-2) og (1,-2).

24 148019

Det skal bemærkes, at hvis der anvendes polære koordinater i stedet for rektangulære koordinater, kan drejningstransformationen udføres af en enklere konstruktion end den, der er vist i fig. 31. Da polære koordinater repræsenteres af en vinkel og en radius, vil en simpel incrementering af vinklen bevirke den ønskede drejning.

Vandret forskydning af emnet, der i fig. 31 udføres af enheden 103, kan foregå ved hjælp af kredsløbet i fig. 40. De drejede y(t) og x(t) signaler, der frembringes i fig. 31, overføres til de respektive variable forsinkelseselementer 135, 137 i fig. 40. Elementerne 135 og 137 er identiske og forsinker de respektive indgangssignaler lige meget. Forsinkelsen i hvert element styres af udgangssignalet fra en trappetrinsgenerator 139, som synkroniseres af tidssynkroniseringskredsløbet 26. Synkroniseringskredsløbet tilbagestiller trappetringeneratoren . ved hvert drejningstrin af emnet. Generatoren 139 tilbagestilles derfor ved hvert trin af vinkelsignaltrappegene-ratoren 102 i fig. 30. Mellem tilbagestillingstidspunkterne for generatoren 139 forøger den forsinkelsesperioden for forsinkelseselementerne 135 og 137 et antal trin.

Udgangssignalet fra forsinkelseselementet 137 tilføres et signalsum-mationskredsløb 141, som også modtager et andet indgangssignal fra en detektor bestående af en diode 143 og en kondensator 145. Dioden 143 er vendt således, at positive signaler overføres fra et summationskredsløb 147. Et detektionstilbagestillingskredsløb 149 er forbundet således, at kondensatoren 145 aflades til jord, hver gang tilbagestillingskredsløbet trigges. En sådan trigning udføres af hovedsynkroniseringskredsløbet 26 og sker umiddelbart inden hvert trin af trappetrinsgeneratoren 139.

Udgangssignalet fra summationskredsløbet 141 trækkes fra det drejede x(t) signal i det styrede additionskredsløb 151. Sidstnævnte frembringer et udgangssignal med en amplitude, der er proportional med amplitudeforskellen imellem dets indgangssignaler, hvilket udgangssignal kun frembringes, når kredsløbet 151 trigges. Triggerimpulsen til dette formål frembringes af en analog coincidensport 153, der som indgangssignal modtager det drejede y(t) signal og udgangssignalet fra forsinkelseselementet 135. Porten 153 kan bestå af en differentialforstærker, der føder en Schmitt-trigger, der frembrin- 25 146019 ger en impuls, når de to indgangssignalamplituder er lige store. Additionskredsløbet 151 trigger derfor, hver gang amplituden af det drejede y(t) signal er lige så stor som amplituden af det forsinkede drejede y(t) signal.

Udgangssignalet fra det styrede additionskredsløb 151 tilføres summa tionskreds løbet 147, hvor dets amplitude adderes til amplituden af et "RIBBE" signal. Sidstnævnte kan justeres ved hjælp af en variabel modstand 155, f.eks. for at tilvejebringe en indikation af den minimale ribbebredde for det anvendte plademetalmateriale.

"RIBBE" signalet anvendes også som et referencesignal til en styret tærskelværdidetektor 157. Sidstnævnte modtager også detektorudgangssignalet fra fællespunktet mellem dioden 143 og kondensatoren 145 og sluttes til af en impuls fra hovedtidssynkroniseringskredsløbet 26 umiddelbart inden hvert trin af trappetringeneratoren 139. Hvis detektorsignalet er lig "RIBBE" signalet med en forudbestemt tolerance, vil detektoren 157, når den sluttes til, frembringe en portimpuls, der overføres til porten 159, som dernæst overfører udgangssignalet fra trappetringeneratoren 139 som et "spring" signal til det efterfølgende kredsløb. Amplituden af dette signal repræsenterer forskydningen mellem den oprindelige og den overførte kontur.

Signalet, som styrer transmissionsporten 159 i on-tilstand, anvendes også til at styre multiplikatoren 109 (fig. 30) i on-tilstand på den ovenfor beskrevne måde.

Under drift er den tid, trappegeneratoren 139 forbliver på samme amplitudeniveau, i hvert fald lang nok til at der kan foretages en fuldstændig skandering af den kontur på emnet, der repræsenteres af signalerne x(t) drejet og y(t) drejet. Under en sådan skandering, trigges - når y(t) er drejet, og dette signals forsinkede version har samme amplitude - additionskredsløbet 151 således, at kondensatoren 145 oplades til en amplitude, der i det væsentlige svarer til amplitudeforskellen mellem x(t) drejet og dette signals forsinkede version. Dette svarer til måling af afstanden langs x-aksen mellem punkter med samme y-værdi på den oprindelige kontur og den flyttede kontur. Hvis signalforskellen, frembragt af det styrede additionstrin 26 146019 151, er positiv, er konturen ikke blevet flyttet tilstrækkeligt meget. Forskellen er negativ, når alle punkter af den flyttede kontur ligger til højre (langs med x-aksen) for alle punkter på den oprindelige kontur. Til denne forskel lægges det konstante positive "RIBBE" signal,til frembringelse af et detektorindgangssignal, som kun bliver nul, når afstanden imellem den oprindelige og den flyttede kontur i hvert fald svarer til den minimale ribbeafstand overalt under et fuldstændigt konturskanderingsinterval.

Hvis konturerne er adskilt med mindst den minimale ribbeafstand overalt under et helt skanderingsinterval, giver trigning af detektoren 157 ved slutningen af dette interval anledning til, at porten 159 åbnes og overfører det minimale springsignal til det efterfølgende kredsløb. Hvis detektorsingalet til triggerdetek-toren 157 ikke forbliver på et niveau, der er tilstrækkeligt lavt, under en hel konturskandering, forøges forsinkelsen af elementerne 135 og 137, og en ny konturskandering indledes. Cyklen gentages, indtil den ønskede adskillelse er opnået.

Detektoren tjener to formål. For det første tjener den til at udstrække varigheden af en impuls, idet amplituden af impulser, der påtrykkes detektoren, fastholdes indtil tilbagestilling ved starten på næste konturskandering. For det andet tjener den som en anordning til aftastning af maksimal amplitude, idet den (mellem konturskanderinger) fastholder spændingen, medmindre der påtrykkes en højere spænding. Når de forskellige punkter således undersøges under en konturskandering, registrerer detektoren et niveau, der svarer til det punkt, hvor den største konturoverlapning sker. Dette er vigtigt, fordi det ved visse emnekonfigurationer kan forekomme, at ikke alle områder af konturen overlapper.

Enhederne 105 og 107 i fig. 30 er vist detaljeret i fig. 41. Konturskanderingsenheden 105 omfatter en maksimumdetektor bestående af en diode 161 og en kondensator 163, og en minimumdetektor bestående af en diode 165 og kondensator 167. Hver af detektorerne modtager det drejede y(t) signal. Endvidere oplades kondensatorerne 163 og 167 ved':begyndelsen af enhver konturskandering til begyndelsesniveauet for y(t) drejet ved hjælp af porten 169. Ved starten af enhver konturskandering påvir-

27 14601S

ker tidssynkroniseringskredsløbet 26 porten 169 til at oplade kondensatorerne 163, 167 til begyndelsesamplituden for signalet y(t) drejet. Hvis amplituden af det drejede y(t) signal derefter forøges, vil ladningen på kondensatoren 163 på tilsvarende måde følge efter.

Hvis signalets amplitude formindskes, vil ladningen på kondensatoren 167 ligeledes følge formindskelsen. Ved slutningen af konturskanderingsintervallet er der over kondensatoren 163 lagret en spænding (y max), der repræsenterer den maksimale amplitude, som det drejede y(t) signal antager under skanderingsintervallet. På lignende måde lagrer kondensatoren 167 den minimale amplitude (y min), som det drejede y(t) signal antager under den pågældende skandering. På samme tidspunkt (d.v.s. ved slutningen af skanderingsintervallet) åbner tidssynkroniseringskredsløbet 26 de to transmissionsporte 171, 173, således at de respektive y max og y min signaler overføres til et summationskredsløb 175 i enheden 107. Summationskredsløbet 175 frembringer et udgangssignal med en amplitude, der er lig med forskellen mellem amplituderne af y max og y min; dette udgangssignal er højdesignalet svarende til den totale lodrette (langs y-aksen) forskydning af konturen til dens placering under konturskanderingen.

Højde- og springsignalerne tilføres multiplikatorkredsløbet 109 i fig. 30. Sidstnævnte styres kun i on-tilstand af udgangssignalet fra den styrede tærskelværdidetektor 157 i fig. 40, således at den aktuelle multiplikation kun finder sted, når det minimale vandrette spring, svarende til, at den pågældende drejningsposition for emnet er blevet bestemt. Når multiplikatoren 109 er bragt i on-tilstand, tilvejebringes en signalamplitude, der svarer til det minimale pladeareal, som skal anvendes til fremstilling af et enkelt emne i den pågældende drejningsposition.Multiplikatoren 109 omfatter et midlertidigt lagerkredsløb, som fastholder arealsignalet på multiplikatorudgangsterminalen i intervallet mellem de portimpulser, som tilføres multiplikatoren. Multiplikatorkredsløbene og de midlertidige lagerkredsløb af den beskrevne type er velkendte.

Arealsignalet, som frembringes af multiplikatoren 109, overføres til et minimumareal-detektorkredsløb 111 (fig. 30), som er vist detaljeret i fig. 42. Dette kredsløb bestemmer minimumamplituden for arealsignalet for alle drejningspositioner for emnet. Por hver drejnings- 28 146019 position af emnet bestemmer det ovenfor beskrevne kredsløb pladema-terialearealet, som kræves til fremstilling af et enkelt emne. Kredsløbet 111 bestemmer dernæst, hvilken drejningsposition, der kræves for at opnå den mindste værdi af pladearealet.

I fig. 42 tilføres arealsignalet til katoden på den diode 177, hvis anode er forbundet til lagerkondensatoren 179, Diode-kondensatorkom-binationen fungerer som en minimumamplitudedetektor for arealsignalet. Fællespunktet mellem dioden 177 og kondensatoren 179 er forbundet til armen 181 for et sæt kontakter på et relæ 180, hvis normalt åbne kontakt er forbundet til en positiv spsndingskilde +V. V er større end den maksimale amplitude for arealsignalet. Den normalt lukkede relækontakt 185 er forbundet til signalindgangsterminalen for et differentiationskredsløb 189. Sidstnævnte er forbundet til en tærskelværdidetektor 188 af samme type som detektorerne 73 og 87 i fig. 15. Udgangssignalet fra tærskelværdidetektoren 188 driver spolen på et relæ 190, med en bevægelig arm, der modtager vinkelsignalet fra trappetrinsgeneratoren 102 i fig. 30. Den normalt åbne kontakt 195 af relæet 190 er forbundet til jord gennem en kondensator 197. Spændingnen over kondensatoren 197 udgøres, som forklaret nedenfor, af "vinkelsignalet svarende til det minimale areal", hvilket signal er beregnet til at omskifte kontakten 113 i fig. 30. Relæspolen 180 aktiveres af tidssynkroniseringskredsløbet 26, når hvert emnedrejningstrin indledes (d.v.s. ved begyndelsen af hvert trin af trappetrinsgeneratoren 102). Til dette tidspunkt er kondensatoren 179 opladet til +V, en spænding større end den maksimale spænding for arealsignalet. Energiforsyningen til relæet 180 afbrydes dernæst, og minimumamplitudedetektoren forbindes til differentiationskredsløbet 189. Arealsignalet fra multiplikatoren overføres dernæst til maksimumdetektoren. Da arealsignalspændingen er mindre end V, aflades kondensatoren 179, indtil den er lig med areal-•signalspændingen. Når arealsignalniveauet formindskes, følger spændingen over kondensatoren 179 med. Den afledede af denne faldende spænding er ikke nul, og der frembringes derfor et udgangssignal af differentiationskredsløbet 189. Tærskeldetektoren 188 fjerner små støjamplituder fra dette signal og styrer det ikke-polariserede relæ 190. Når relæet 190 aktiveres, oplader vinkelsignalet kondensatoren 197. Vinkelsignalet har som beskrevet ovenfor en kurveform svarende til en opadgående trappetrinkurve, son på hvert trin repræsenterer en tilsva 29 146919 rende drejningsvinkel for emnet. Når arealsignalspændingen ophører med at aftage, når den har nået en minimalværdi, bliver dens afledede nul. Derved afbrydes udgangssignalet fra differentiationskredsløbet 189, og energiforsyningen til relæet 190 falder bort. Over kondensatoren 197 ligger der til dette tidspunkt en spænding, der repræsenterer den vinkel, ved hvilken det minimale areal blev detekteret.

Efter at emnet er blevet drejet en hel omdrejning svarende til 360°, overføres vinklen svarende til det minimale areal gennem kontakten 113 til indstilling af kredsløbet 101 til den vinkel, der giver minimumarealet. Udgangssignalerne, som frembringes af kredsløbet i fig.

30 til dette tidspunkt, er de, som svarer til emneorienteringen ved minimumpladematerialeareal.

Den næste operation, som er angivet i fig. 3, udføres af enheden 37 og omfatter en omslutningstransformation til underinddeling af forgreningsudstansninger og overlapninger. Denne transformation kan bedre forstås ved betragtning af fig. 43-48. Fig. 43 er et diagram over omslutningstransformationen.

Omslutningstransformationen er en transformation, hvor den oprindelige plane udfoldede kontur omsættes til en ny kontur, der indeholder visse konvekse områder af den oprindelige kontur og muligvis yderligere retliniede segmenter eller krumme segmenter med konveks form, hvorved der frembringes en overalt konveks kontur. Betegnelsen "omslutningstransformation" er blevet arbitrært valgt for at repræsentere dette nye begreb ved analogi til formen af et tæppe, der er viklet omkring en særlig genstand. Formålet med denne omslutningstransformation er at indikere de områder inden for konturen, som under udstansningen ved adskillelsen af emnet fra pladematerialet skal udstanses ved hjælp af en dyb eller en lang udløber på stempelkonstruktionen. En sådan udløber vil almindeligvis blive underkastet en usædvanlig høj materialespænding under stanseoperationerne og er derfor tilbøjelig til at brække af. Omslutningstransformationen repræsenterer en proces, som i videnskabelig terminologi ofte kaldes "mønstergenkendelse". Det skal imidlertid fremhæves, at omslutningstransformationen ikke udelukkende har geometrisk karakter, men repræsenterer resultatet af både mønstergenkendelse og forbindelsen mellem spænding og deformering, der er baseret på viden. Dette fremgår tydeligere af figurerne.

30 146019

Fig. 43 viser de udfoldede plane kontursignaler, der tilføres kredsløbet. En enhed 201 transformerer disse signaler gennem en ren drejning på præcis samme måde som i enheden 101 i fig. 30. De resulterende signaler overføres efter drejning både til en enhed 203, der er en konturskanderingsenhed med nøjagtigt samme beskaffenhed som enheden 105 i fig. 30, og til en kontakt 205 af samme beskaffenhed som kontaktkredsløbet 113 i fig. 30. Minimumdetektorenheden 207 anvender konturskanderingssignalet fra enheden 203 og vinkelsignalet fra en enhed 209 til frembringelse af vinklen, der svarer til ekstremumspunktet eller det laveste punkt på konturen. Dette føres til lager- og sammenligningsenheden 211. Ved visse vinkelorienteringer vil der være mere end ét minimumpunkt på konturen. Enheden 211 lagrer et minimum og sammenligner det med ethvert senere minimum, som findes under skanderingen af konturen, og detek-terer tilstedeværelsen af to minimumpunkter af samme niveau. Når dette sker, sendes signalerne, der repræsenterer de to eller flere vinkler, som modsvarer det laveste punkt på konturen, til enheden til sammenligning af stempelspænding 213 sammen med signalerne, der repræsenterer selve konturen fra enheden 203.

Når det kontinuerte vinkelsignal fra enheden 209 har en sådan værdi, at der er et dobbelt minimum på konturen ved den pågældende orientering, kan en del af omslutningslinien dannes ved at erstatte den oprindelige del af konturen med en lige vandret linie. Denne lige, vandrette linie repræsenteres i signalerne i enhederne i fig. 43 med et konstant niveausignal. Det er på dette tidspunkt, at ingeniørbetragtningerne kommer ind i billedet sammen med mønstergenkendelsesfaciliteterne i systemet. Eksistensen af et fremspring, som afviger fra en fuldstændig konveks omslutning, er ikke i sig selv.en indikation af, at det er fysisk nødvendigt at fjerne denne metaldel i et separat udkelingstrin. Det skal først undersøges, hvilken belastning der udøves på stemplet, hvis den pågældende del af konturen udstanses som en del af hele konturen. Dette bestemmes ved hjælp af enheden 213 til sammenligning af stempelspændinger. Adskillige metoder til sammenligning af stempelspændinger vil kunne komme på tale. Der kendes mange metoder til at vurdere bøjnings spændingen-, som er frembragt langs 3i U6019 omslutningskurven af forskydningskraften, langs den del af konturen, over hvilken emnets kontur afviger fra omslutningskurven.

Hver af disse metoder er egnet til maskinel udførelse. Den mest omstændelige fremgangsmåde omfatter en vurdering af det bøjningsmoment, som frembringes langs omslutningskurven ved hvert element af konturen, hvor der udøves en kraft, hvilken kraft svarer til forskydningskraften ved udstansning af konturen. En forenklet fremgangsmåde, som kan anvendes i de fleste tilfælde, er blot at undersøge konturen og bestemme, om visse områder ligger længere fra omslutningskurven end et passende valgt tærskelniveau. Da forskydningskraften er omtrent konstant langs hver del af konturen, og da bøjningsmomentet, som forårsages af denne forskydningskraft, er proportional med den vinkelrette afstand fra punktet til omslutningskurven, er det kun de punkter ud over tærskelafstanden, som frembringer for store bøjningsspændinger i stemplet.

På grund af den lette implementering er denne teknik at foretrække ved udformning af enheden 213 til sammenligning af stempelspændinger .

Ved betragtning af fig. 44-48 kan virkningen af omslutningstrans-formationen og i særdeleshed stempelmaterialespændingssammenlig-ningsenheden 213 lettere forstås. Der anvendes en emnekontur, som stort set svarer til emnet i fig. 1, og dets orientering undersøges ved et antal forskellige drejningsvinkler. I fig. 44 er der ved en drejning på 0° et dobbelt minimum ved punkterne A og B. Dette minimum detekteres af mekanismen i fig. 43 og af enheden 213 til sammenligning af stempelmaterialespændinger indlægges en vandret linie, der er vist stiplet i fig. 44, hvilken vandrette linie indlægges i udgangssignalerne i stedet for en del af den oprindelige kontur mellem punkterne A og B. Denne rette linie indsættes af sammenligningsenheden 213 og kontaktkredsløbet 205', som vil blive beskrevet i det følgende. Det fremgår af fig. 47, at det signal, der repræsenterer den del af den oprindelige kontur, som er vist som en afgrening i fig. 44 mellem punkterne A og B, i virkeligheden overstiger et forudbestemt tærskelniveau. Sammenligningsenheden 213 udsender derfor et signal til kontaktkredsløbet 205 for erstatning af den oprindelige kontur og tilvejebringelse af et konstant signalniveau mellem punkterne A og B.

32 1460 1 S

I fig. 45 er samme emnekontur drejet 90°. I denne orientering har konturen kun ét minimumpunkt. Der afgives derfor ikke noget udgangssignal fra lager- og sammenligningsenheden 211. Systemet i fig. 43 fortsætter med at frembringe drejningstransformationer af de signaler, der repræsenterer konturen, indtil der opstår en situation med et flerdobbelt minimum. En sådan situation er vist i fig. 46.

Når den del af konturen, der ligger mellem punkterne C og D, er behandlet af stempel-materialespændingssammenligningsenheden 213, detek-teres det, at signalet, der repræsenterer denne del af den oprindelige- kontur, ikke overskrider tærskelniveauet, som vist i fig. 48. Enheden 213 aktiverer derfor ikke kontaktkredsløbet 205, og omslut-ningsudgangssignalet til dette område af konturen er identisk med det oprindelige kontursegment. Selv om denne del af konturen ikke er strengt konveks, er det ikke nødvendigt at fjerne den fra konturen udfra et ingeniørmæssigt materialespændingssynspunkt. Slutresultatet af den totale omslutningstransformation er et udgangssignal fra systemet i fig. 43, som svarer til den form, der er vist i fig. 44 eller 45, hvor den stiplede linie erstatter afgreningen i den oprindelige kontur.

Lager- og sammenligningsenheden 211 består af en serie af to lageranordninger, som kan lagre vinkler svarende til to minimumspunkter på konturen af et emne, som kun beskrives af y koordinatsignalet. Minimumdetektoren 207 anvendes til at undersøge y koordinatsignalet og overføre vinkelsignalet svarende til et minimumpunkt til lager- og sammenligningsenheden 211. Når sidstnævnte enhed modtager og lagrer dette signal (f.eks. i et tilkoblet kondensatorkredsløb som i selve minimumdetektoren), så skiftes der over til en anden intern lageranordning, der lagrer vinkelsignalet svarende til det andet minimumpunkt, når det fremkommer.

Under den næste drejning sammenligner stempel-materialespændingssam-menligningsenheden 213, der detaljeret er vist i fig. 49, y koordinatsignalet for de to minimumpunkter (f.eks. A og B i fig. 44) med det konstante y-minimumsignal fra konturskanderingskredsløbet 203 - for at konstatere, om afstanden imellem disse signaler overstiger den forudbestemte tærskelværdi. Denne subtraktion udføres i summationskredsløbet 215. Når denne værdi overstiger tærskelværdien (forud-indstillet til den særlige materialespænding, metallet og den an- 33 146019 vendte tykkelse), omskifter udgangssignalet fra tærskeldetektoren kontaktkredsløbet 205, og den oprindelige del af y koordinatsignalet shuntes, idet signalet erstattes af det konstante y-minimumsignal under det pågældende interval til dannelse af en ny omslutningslinie. Efter dannelse af dette nye omslutningsliniesegment vender kontaktkredsløbet tilbage til dets oprindelige tilstand og overfører kontursignalet, da y-minimumforskelssignalet falder under tærsklen, eller den anden minimumvinkel nås, hvorved signalet til portkredsløbet 217 afskæres.

Omslutningstransformationen kan også anvendes til konturerne af alle indvendige huller, der er anbragt inden for emnets kontur, og som ikke er en del af den kontur, der skal udstanses. Sådanne indvendige huller kan have en sådan kompleks form, at de ikke kan udstanses i én operation. Dette er illustreret af fig. 50-55.

Fig. 50 Viser et firkantet emne 221 med et hul 223, der er forsynet med en indvendig udgrening 225. Fig. 51 viser resultatet af anvendelsen af omslutningstransformationen for konturen af hullet 223. Det er klart, at udgreningen 225 er så lang, at den ikke sikkert kan udstanses i én operation, uden at der opstår fare for, at den brækker af i stemplet. I fig. 52 er der yderligere blevet tilføjet en linie 226 til hullets kontur, og som løber fra det højeste punkt A på udgreningen 225 til det nærmeste punkt B på konturen. Denne linie deler det oprindelige hul i to dele, som i fig. 53 er vist adskilt af hensyn til overskueligheden . Endnu en anvendelse af omslutningstransformationen til de to underinddelte huller, - se fig. 53 -, viser, at selv om de ikke har fuldstændig konveks form, er udgreningerne som i disse underinddelte huller tilstrækkeligt små til, at der ikke opstår fare ved at lokke hvert af disse underinddelte huller separat. Når omslutningstranformationen anvendes på disse underinddelte huller,vil det resulterende signal nøjagtigt svare til den oprindelige kontur af hullet, hvilket indikerer, at det ikke er nødvendigt at foretage en yderligere underopdeling.

Fig. 54 viser et emne 231, med en mere kompliceret spiralformet åbning 233. Spiralåbningen er en af de former, der er vanskeligst at lokke, uden at der sker ødelæggelse pa grund af den meget ringe understøttede udgrening, som snor sig indvendigt. En første anven 34 146019 delse af omslutningstransformationen til denne spiralformede åbning fører til en kontur, der omfatter det lige punkterede segment, der er beliggende mellem punkterne A og B i fig. 54.

Det højeste punkt på den krumme udgrening, som udgår fra A og B, og som snor sig rundt inden i åbningen, er punktet C, og et fremspring bestående af en delelinie fra dette punkt tværs over åbningen, og som inddeler hullet i to dele* Det øverste område mellem punkterne A og C kan lokkes. i en enkelt operation, medens det nedre område underkastes en anden omslutningstransformation og en anden underinddeling. Dette fører til endnu en deling af åbningen, hvilket efterfølges af endnu en anvendelse af omslutningstransformationen o.s.v. Denne proces gentages, indtil alle underinddelinger af den oprindelige hulåbning giver en identisk kontur efter behandling med omslutningstransformationen. Dette viser, at den resulterende inddeling af den oprindelige åbning består af et minimalt antal dele, der hver især kan lokkes i én enkelt operation. Resultatet af denne gentagne anvendelse af omslutningstransformationen og inddelingen er vist i fig. 55. Den oprindelige spiralåbning 233 er blevet inddelt i fem bueformede åbninger 235, 237, 239, 241 og 243. De er blevet adskilt af hensyn til overskueligheden, selvom deres ender i det aktuelle tilfælde berører hinanden eller overlapper hinanden.

Det er ikke muligt at lokke alle fem af disse huller i et enkelt trin i en stempelproces. Disse individuelle huller vil derimod blive adskilt i forskellige trin under en sorteringstransformation.

Sorteringstransformationen, som udføres af enheden 39 i fig. 3, tjener til at adskille de enkelte operationer til fremstilling af emnet. Adskillelsen udføres ved at adskille de forskellige signaler, som svarer til individuelle huller eller stanseoperationer i afhængighed af deres afstand fra hinanden eller i afhængighed af lignende kriterier, der har relation til den minimale mængde stempelmetal mellem ved siden af hinanden anbragte åbninger. De sorteres i grupper, idet hver gruppe indeholder signaler, som repræsenterer huller, der er tilstrækkeligt adskilt til at tillade lokning i et fælles bearbejdningstrin. Datasorteringsoperationer af denne beskaffenhed er velkendte og kræver ingen nærmere udredning i denne beskrivelse.

Claims (6)

35 146019 På dette tidspunkt vil orienteringen og udstansnings- og bøjningsoperationerne, hvis det blev optegnet i visuel form, fremtråde som et sædvanligt båndoprids. Denne båndopridsning er i sig selv meget nyttig for stempelkonstruktører. Det er sædvanligvis tilstrækkeligt til, åt en erfaren stempelkonstruktør kan bygge hele stemplet. Imidlertid er det bekvemt for stempelkonstruktører at få hele stempelkonstruktionsprocessen udført af en maskine, således at der ikke kræves håndværksmæssige operationer. I fig. 3 er der derfor indrettet en enhed 41, der kan foretage de nødvendige formatkonverteringer til plottestyring for tilvejebringelse af hulstrimler eller yderligere udgangssignaler til direkte maskinstyring. I forbindelse med de ovennævnte transformationer, er det underforstået, at de tilvejebragte metaldeformationskurver kan variere.fra det ene metal til det andet. Det er underforstået, at de beskrevne fremgangsmåder er anvendelige til mange andre formningsprocesser, såsom pressestøbning, formning af metaller og ikke-metaller (såsom glas og polymeriske plastmateri-laer) og extrusion.

1. Apparat til brug ved fremstilling af et følgestempel indeholdende et lagerorgan (27) til registrering af et antal elektriske koordinatsignaler, hvor hvert signal definerer positionen og dimensionerne af ét ud af flere trask, som karakteriserer en stykdel af et forudbestemt materiale, hvilken stykdel kan indeholde i hvert fald én bukning og/ eller i hvert fald ét bægerformet parti, kendetegnet ved organer (31) til transformation af de til bukningen svarende elektriske koordinatsignaler til et første sæt elektriske koordinatsignaler repræsenterende den bukkede del, efter at bukningen er blevet fladgjort til en todimensional plade, organer til at tilføre det første sæt transformerede elektriske koordinatsignaler til lageror

36 US019 ganet (27), organer (33) til at transformere de til bægeret svarende elektriske koordinatsignaler til et andet sæt transformerede koordinatsignaler repræsenterende bægerdelen , efter at bægeret er blevet fladgjort til en todimensional plade, organer til at tilføre det andet sæt transformerede koordinatsignaler til lagerorganet (27), sorteringstransformationsorganer (39) til at sortere og placere de lagrede elektriske koordinatsignaler og det første og det andet sæt koordinatsignaler i en rækkefølge svarende til serien af operationer, der skal foretages af et fremadskridende følgestempel til fremstilling af den nævnte stykdel, hvilken sortering omfatter en opdeling af de elektriske koordinatsignaler i grupper, hvor hver gruppe indeholder operationer, der kan foretages ved et fælles trin af det fremadskridende følgestempel, og signalomsætterorganer (41), der kan reagere på sorterings-transformationsorganerne ved at omsætte de sorterede elektriske koordinatsignaler til signaler til et styrbart maskineri til fremstilling af i hvert fald en del af følgestemplet eller et udstanset bånd til senere brug i forbindelse med et sådant styrbart maskineri eller afbildningsudstyr til frembringelse af en tegning af i hvert fald en del af følgestemplet.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at i hvert fald nogle af de sorterede koordinatsignaler i hver af grupperne repræsenterer huller, som ligger med en sådan afstand til hinanden, at udstansning af hullerne i et fælles trin af følgestemplet muliggøres.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved organer (65) til transformering af de elektriske koordinatsignaler svarende til bøjningen, til transformerede elektriske koordinatsignaler, hvor de transformerede koordinatsignaler repræsenterer stykdelen fladgjort til en plade af det forudbestemte materiale, : men med en komponent til kompensation for tilbagefjedring af materialet, organer (69) til modifikation af de transformerede elektriske koordinatsignaler til modificerede»transformerede elektriske koordinatsignaler, hvor de modificerede »transformerede koordinatsignaler repræsenterer stykdelen helt fladgjort til kompensation for tilbagefjedringskomponenten, hvorefter lagerorganerne (27) lagrer koordinatsignalerne, de transformerede koordinatsignaler og de modificerede, transformerede koordinatsignaler. 146019

4. Apparat ifølge krav 1-3, kendetegnet ved organer (35) til signalbehandling af de modificerede, transformerede koordinatsignaler til bestemmelse af den orientering af på hinanden følgende konturer af den fladgjorte stykdel, der på en plade af materialet minimerer materialespildet.

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at signalbehandlingsorganerne (35) omfatter organer (101, 102) til drejning af den fladgjorte stykdel i form af de modificerede, transformerede koordinatsignaler, i flere på hinanden følgende små trin, organer (103) til forskydning under hver af de små rotationstrin, af den roterede fladgjorte stykdel, i form af de modificerede, transformerede koordinatsignaler, en første afstand langs en første koordinatakse til bestemmelse af en position, ved hvilken konturen af den fladgjorte stykdel og den forskudte roterede fladgjorte stykdel er adskilt en forudbestemt minimal afstand, organer (105, 107) til at måle en anden afstand langs en anden koordinatakse vinkelret på den første koordinatakse mellem maksimum- og minimumspunkter af den roterede fladgjorte stykdel, organer (109) til at multiplicere den første afstand i form af et signal med den anden afstand i form af et signal til dannelse af et arealsignal med en amplitude repræsenterende produktet af afstandene, organer (111) til detektion af minimumsamplituden af arealsignalet, og organer (197) til lagring af et signal repræsenterende det rotationstrin af den fladgjorte stykdel, ved hvilket den minimale amplitude af arealsignalet blev detekteret.

6. Apparat ifølge krav 1-5, kendetegnet ved organer (37) til detektion af dele af den kontur af stykdelen, som skal udstanses ved et andet trin af følgestemplet end den resterende del af konturen, og som omfatter organer (201) til generering af omhyl-ningskoordinatsignaler repræsenterende en sluttet fuldstændig konveks linie, der er sammenfaldende med de konvekse dele af konturen af den fladgjorte stykdel, organer (203, 207) til at måle afstanden mellem den sluttede konvekse linie og segmenter af konturen af den fladgjorte stykdel, og som ligger inden for den sluttede konvekse linie, organer (211, 213) til at sammenligne bøjningsspændinger i en sektion af et stempel, der har form som konturen, med en forudbestemt maksimal sikkerhedsspænding, og organer (205) til at fastlægge de segmenter af konturen, som rager mere ind i den sluttede konvekse linie end den forudbestemte forskydning, som dele af den kontur, der skal udstanses separat.