JP2024508585A - 曲げ方法および曲げ方法を実行するための曲げ機械 - Google Patents

Abstract

金属製品（２）を曲げるための方法であって、ａ）少なくとも１つの曲げグループ（４）を有する曲げヘッド（３）と金属製品（２）の間の相対運動を実行するステップと、ｂ）曲げグループ（４）の起動によって金属製品（２）を曲げるステップとを少なくとも含む方法が記載される。ステップｂ）中、少なくとも１つの第１の作動装置がそれぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））に従って曲げグループ（４）を作動させ、ステップａ）中、少なくとも１つの第２の作動装置が曲げヘッド（３）と金属製品（２）の間の相対運動をそれぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））に従って作動させる。方法は、準備のステップであって、その間に、第１の作動装置および／または第２の作動装置のそれぞれの初期運動プロファイルが第１のパラメータ（ａ）および第２のパラメータ（ｂ）の関数として修正されてそれぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））が得られるステップをさらに含む。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照によりすべての開示内容が本明細書に組み込まれる２０２０年１２月２３日出願のイタリア国特許出願第１０２０２０００００３２２５８号からの優先権を主張するものである。

本発明は、金属製品、具体的には長尺の金属製品、より具体的には金属ワイヤまたは金属管を曲げて、所定の屈曲した製品を得るための方法に関する。詳細には、本発明は、方法そのものの過程で発生する可能性のある金属製品の振動を低減することができる金属製品を曲げる方法に関する。

有利には、本発明は、金属製品を曲げるための曲げ機械、特にワイヤ曲げ機または管曲げ機にも関する。

曲げ機械は、金属ワイヤを曲げるものまたは金属管を曲げるものとして知られている。

そうした機械は、それぞれが屈曲ワイヤまたは屈曲管を得るための一連の曲げを実行するように構成される。

こうした機械は、曲げを行うための１つまたは複数の曲げグループを有する少なくとも１つの曲げヘッドの他、曲げヘッドとワイヤまたは管の間の相対運動を行うための駆動機構を備えることも知られている。

駆動機構は、ワイヤまたは管と曲げグループの少なくとも１つとの相対的な位置取りが得られるようにして、前記曲げグループがそれぞれの曲げを行うことを可能にする。

駆動機構は、曲げヘッドの移動および／もしくは回転のため、ならびに／または送出し経路沿いのワイヤもしくは管の送出しのために構成できることが知られている。

典型的な曲げグループは、ワイヤまたは管と接するようにそれぞれ構成された１つまたは複数の係合要素を有するタレットと、そのタレットに結合されたアクチュエータであって、ワイヤまたは管を曲げるためにタレットを軸の周りに回転させ、軸沿いに並進させるように構成されたアクチュエータとを備える。

曲げが行われる間、それぞれのアクチュエータはそれぞれ所定の運動プロファイルを実行して、少なくとも１つの係合要素によってワイヤまたは管の一部位が同じワイヤまたは管の別の部位に対して曲げられるようにする。

典型的には、各々のワイヤまたは管は、それぞれの所望の屈曲ワイヤまたはそれぞれの所望の屈曲管を得るために一連の曲げにかけられる。

各々の曲げを得るためには、アクチュエータはそれぞれの運動プロファイルに基づいて制御されなければならず、運動プロファイルのそれぞれのシーケンスも、曲げヘッドとワイヤまたは管の間の相対位置の修正と組み合わせて適用される必要があることも知られている。

方法の最中にワイヤまたは管の振動が発生する可能性があり、時としてそれはワイヤもしくは管の望まない変形、および／またはワイヤもしくは管の曲げ機械の部品との衝突につながる場合があることが観察されている。

こうした問題を回避するためには、作業者は、曲げの各ステップと、曲げヘッドとワイヤまたは管の間の相対位置の修正の各ステップとからなる個々の曲げ方法に対して手動による修正を加えなければならない。一方で、そうした修正のためにはかなりの時間が必要となり、また一方で、その修正とその成功は特定の作業者の経験と専門技能に依存する。

さらに、そうした修正の適用には作業者の高度な経験が欠かせないというだけでなく、高度な基本的職能が求められることも考慮される必要がある。こうした側面は、熟練労働者が不足する国々では問題となる可能性がある。さらに、作業者の入れ替わりが激しい環境であれば、欠点が助長され得る。

また、特許文献１では、補償的な動きの発生によって振動を低減させることが提案されている。

一方、特許文献２は、曲げ対象品の曲げを最適化するためにかなりのコンピュータ資源を必要とするシミュレーションの利用について記している。

米国特許出願公開第２０１１１９２２０４号明細書 独国特許出願公開第１０２０１４２０６６２２号明細書

したがって、既知の欠点を１つでも解消することのできる曲げの方法および／または曲げ機械のさらなる改良に対するニーズが業界には存在している。

特に、ワイヤまたは管の振動を自動化された形で低減することができる曲げの方法および／または曲げ機械に対するニーズが業界には存在する。

前述の目的は、本発明が独立クレームで規定される金属製品を曲げる方法に関するものであるため、本発明によって達成される。別法として好ましい実施形態はそれぞれの従属クレームで保護される。

前述の目的は、本発明が請求項１５に記載の機械に関するものであるため、本発明によっても達成される。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照しながら限定的でない例として提供する以下の詳細な説明によって明らかとなろう。

わかりやすくするために幾つかの部品を取り外した曲げ機械の概略部分図である。 図１の曲げ機械の詳細を示した拡大等角図である。 減衰調和振動子の１つのモデルの概略図である。 金属ワイヤの振動の時間的な経過のグラフである。 本発明による初期運動プロファイルと修正後の運動プロファイルを示したグラフである。 本発明による方法の幾つかのステップを示した概略図である。

図１で、符号１は、金属製品、具体的には（１つの軸に沿って延びる）長尺の金属製品、より具体的には金属ワイヤ２または金属管を曲げるための（自動）曲げ機械全体を表している。

幾つかの限定的でない実施形態によれば、金属製品は、円形、長円形、長方形、正方形、楕円形またはその他の形の断面を有するものであることができる。

幾つかの限定的でない実施形態によれば、金属製品は中空であっても中実であってもよい。

幾つかの限定的でない実施形態によれば、金属製品は少なくとも１つの金属材料を含む。幾つかの限定的でない変形形態によれば、金属製品は、たとえば複合材料やプラスチック材料のような金属以外の材料を少なくとも１つ含むこともできる。

以下では、金属ワイヤ２の曲げの例を参考として取り上げるが、それに限定することを意図するものではない。

しかし、以下の説明は、たとえば金属管のような他の金属製品の曲げにも当てはまる。

さらに、以下では、金属ワイヤ２を曲げるための曲げ機械１について、何ら限定を意図することなく、詳細にわたって説明する。しかし、以下の説明は、たとえば金属管のような金属製品を曲げるための曲げ機械１にも当てはまり得る。

特に図１および図２を見ると、曲げ機械１は、
－ 曲げ機械１自体の動作を制御するように構成された制御ユニットと、
－ 曲げヘッド３、特に制御ユニットに動作可能に連結された曲げヘッド３であって、ワイヤ２を特に曲げステーションで曲げるように構成された曲げヘッド３と、
－ 駆動機構、特に制御ユニットに動作可能に連結された駆動機構であって、曲げヘッド３とワイヤ２の間の相対運動を制御および／または実行するように構成された駆動機構と
を少なくとも備える。

より詳細には、曲げヘッド３は、１つまたは複数の（図示された具体例では２つの）曲げグループ４を備え、各々の曲げグループ４はワイヤ２を選択的に曲げるように構成される。換言すれば、各々の曲げグループ４は、ワイヤ２を曲げるための曲げの各ステップを実行するように構成される。

さらに詳細には、各々の曲げグループ４は、
－ それぞれのタレット５であって、特に曲げヘッド３のそれぞれの収容部（ｈｏｕｓｉｎｇ ｓｅａｔ）に可動に挿入されたタレット５と
－ それぞれのタレット５と一体をなす１つまたは複数の係合要素６と、
－ 第１の作動装置（自明のものであり、図示しない）であって、特に制御ユニットに動作可能に連結され、それぞれのタレット５に結合されて、タレット５の、それぞれの軸の周りの角運動および／またはそれぞれの軸沿いの並進運動をそれぞれ作動させるように構成された第１の作動装置と
を少なくとも備えることができる。

さらに、制御ユニットは、各々の第１の作動装置を制御して、タレット５の角運動および／または並進運動による曲げ動作が決定されるように、そしてその結果として係合要素６の相対移動が決定されるように構成される。

この具体例では、各々の第１の作動装置は、それぞれのタレット５の並進運動を決定するために、それぞれのタレット５および／もしくは直線アクチュエータ、たとえば空圧アクチュエータの角運動を決定し、かつ／または作動させるための少なくとも１つの（電気）モータを備える。

より詳細には、駆動機構は、ワイヤ２を送り出すように、特に曲げステーションに向かう送出し経路に沿って送り出すように、かつ／または、曲げヘッド３を、特に少なくとも３つの軸の周りに移動および／もしくは回転させるように構成され得る。

さらに詳細には、駆動機構には複数の第２の作動装置を設けることができ、その各々は、送出し経路沿いのワイヤ２の送出しならびに／または曲げヘッド３の移動および／もしくは回転を決定するように構成される。

好ましくは、第１の複数の第２の作動装置は、曲げヘッド３の移動および／または回転を少なくとも部分的に決定するように構成される。

より好ましくは、第２の複数の第２の作動装置は、ワイヤ２の送出しを少なくとも部分的に決定するように構成され得る。

図示された限定的でない実施形態によれば、駆動機構は、互いが前後する形で配置された第１のグループの送出し輪７と、互いが前後する形で配置された第２のグループの送出し輪８とを備える。具体的には、各々の送出し輪７はそれぞれの送出し輪８と対向することで、送出し輪７と送出し輪８とがワイヤ２の両側に作用する。

具体的には、第１のグループと第２のグループは送出し経路に沿って曲げヘッド３の上流側に配置される。

より詳細には、送出し輪７と送出し輪８は、１つまたは複数の第２の作動装置と結合され、互いに協働して送出し経路の少なくとも一部に沿ってワイヤ２を送り出すように構成される。

さらに、曲げ機械１、特に曲げヘッド３は、ワイヤ２を切断するように構成された切断ユニットを備えることができる。

特に図１を見ると、曲げ機械１は、（曲げられていない状態の）ワイヤ２が収められた貯蔵装置９をさらに備えることができる。具体的には、駆動機構は、貯蔵装置９から曲げヘッド３および／または曲げステーションに向けてワイヤ２を送り出すように構成される。

さらに詳細には、貯蔵装置９は、ワイヤ２をロールの形で収容するように構成される。

なお詳細には、貯蔵装置９は、ワイヤ２をロールの形で保持する支持体１０を備え、特に支持体１０は、ロールの形に配置されたワイヤ２の巻きを解くことができるように設計される。

特に図１を見ると、曲げ機械１は、作業者が曲げ機械１に対して、特に制御ユニットに対して指示を送り、かつ／または曲げ機械１から情報を受け取ることができるように構成されたマンマシン・インタフェース１１をさらに備えることができる。

使用時、曲げ機械１は、ワイヤ２を曲げることによって（所定の）屈曲ワイヤ２’を得る。

曲げの方法は、
ａ）曲げヘッド３とワイヤ２の間の相対運動を実行するステップと、
ｂ）ワイヤ２を曲げるステップと
を少なくとも含む。

その他に、方法は、ステップａ）およびステップｂ）を繰り返す１つまたは複数の繰返しのステップをさらに含むことができる。繰返しのステップを実行することにより、特に、所望の屈曲ワイヤ２’を得るためのステップａ）およびｂ）のシーケンスを得ることができる。

好ましくは、方法は、ワイヤ２が切断される切断ステップを少なくとも１つさらに含む。切断ステップは、特にステップａ）および／またはｂ）の前または後に実行することができる。

さらに詳細には、ステップａ）の実行中は、曲げグループ４の少なくとも１つは、ワイヤ２に対して、係合要素６の少なくとも１つがワイヤ２と隣接し、かつ／または接触する位置に置かれる。その後、ステップｂ）中、以下で詳述するとおり、それぞれの係合要素６はワイヤ２のそれぞれの曲げが得られるように動く。

より明確には、各々のステップｂ）中、それぞれの曲げグループ４、特にそれぞれのタレット５を作動させることによって、ワイヤ２の第１の（自由）部位１５がワイヤ２の第２の部位１６に対して曲げられ（図２参照）、たとえばその第２の部位１６はそれぞれのステップｂ）の実行中は固定状態におかれる。具体的には、各々のステップｂ）中、第１の部位１５と第２の部位１６の間に規定される角度が得られる。より具体的には、規定されるその角度は１つのステップｂ）と次のステップとでは異なる（所望の屈曲ワイヤ２’の形状によって決まる）可能性がある。

より詳細には、ステップａ）中、第２の作動装置の少なくとも１つが曲げヘッド３とワイヤ２の間の相対運動をそれぞれの運動プロファイルに従って作動させる。

幾つかの限定的でない実施形態によれば、ステップａ）中、幾つかの第２の作動装置を作動させることで曲げヘッド３とワイヤ２の間の相対運動を作動させることもでき、各々の第２の作動装置はそれぞれの運動プロファイルに従って作動する。

たとえば、第２の作動装置の１つまたは複数、特に第１の複数の第２の作動装置が曲げヘッド３を移動および／または回転させることができよう。

代替的および／または追加的には、第２の作動装置の１つまたは複数、特に第２の複数の第２の作動装置がワイヤ２を送り出すことができよう。

さらにまた、ステップｂ）中、第１の作動装置の少なくとも１つが、具体的にはそれぞれのモータが、ワイヤ２のそれぞれの曲げを行うためのそれぞれの運動プロファイルに従ってそれぞれの曲げグループ４を、特にそれぞれのタレット５を作動させる。

より明確には、（第１の作動装置または第２の作動装置の）各々の運動プロファイルには、それぞれの第１または第２の作動装置の制御パラメータの時間的な経過が経時的に記述される。特に、各々の運動プロファイルでは少なくとも加速および減速のステップが規定される。

図５に例として概略的に示したとおり、それぞれの第１の作動装置のそれぞれのモータの運動プロファイル（破線の曲線参照）は、モータの角度位置を経時的に記述するものであることができる。そのため、ここでは、運動プロファイルは、それぞれのタレット５および／またはそれぞれの係合要素６の角度位置を経時的に記述している。

ステップｂ）中、それぞれの第１の作動装置によって作動するそれぞれの運動プロファイルは、特に第１の部位１５と第２の部位１６の間にそれぞれ所望の角度を得るために他のものと異なることができることに留意する必要がある。

好ましくは、ステップａ）およびｂ）中、第１の作動装置および第２の作動装置のそれぞれの運動プロファイルを制御ユニットが制御する。

図２に示すように、この方法の最中に、特にステップａ）および／またはステップｂ）の後、ワイヤ２、特にその第１の部位１５の振動が大きくなる場合がある。

以下に説明するように、ワイヤ２の振動、特にその第１の部位１５の振動を低減するという具体的な目的のもと、運動プロファイルの少なくとも幾つか、特に第１の作動装置の作動、特にそれぞれのモータの（したがってそれぞれのタレット５の）作動を記述した運動プロファイルが準備のステップｃ）（図６参照）で決定される。

さらに詳細には、ステップｃ）中、第１の作動装置および／または第２の作動装置の少なくとも１つのそれぞれの初期運動プロファイル（たとえば図５の実線の曲線を参照）は、第１のパラメータａおよび第２のパラメータｂの関数として修正されてそれぞれの運動プロファイル（図５の破線の曲線）を得る。ただし、第１のパラメータａは、それぞれの第１の作動装置またはそれぞれの第２の作動装置のそれぞれの運動プロファイルの適用によって生じる金属ワイヤ２の振動をモデル化および／または記述する減衰調和振動子の振動周波数ωに依存し、第２のパラメータｂは減衰調和振動子の振動の減衰ξに依存する。

特に図３を見ると、減衰調和振動子は、関係するステップａ）またはｂ）の実行後、それぞれの運動プロファイルｕ（ｔ）、特に第１の部位１５のそれぞれの運動プロファイルｕ（ｔ）の適用によって生じるワイヤ２の振動ｙ（ｔ）の決定および／または記述を可能にする。

より詳細には、調和振動子は、それぞれの質量Ｍ、ばね定数Ｋのばねおよび減衰定数Ｄのダンパによって記述される。

たとえば、ステップｂ）の場合、適用されるモデルでは、それぞれの曲げグループ４が、具体的にはそれぞれのタレット５が、より具体的にはそれぞれの曲げ要素６が、ワイヤ２との接触を失うと、ワイヤ２の振動ｙ（ｔ）、特にその第１の部位１５の振動は、質量Ｍをその平衡位置から遠ざけることによって発生する質量－ばね－ダンパ系における質量Ｍの自由運動と等価になることを定めている。

さらに詳細には、ラプラス領域での伝達関数Ｇ（ｓ）＝Ｙ（ｓ）／Ｕ（ｓ）は振動ｙ（ｔ）と運動プロファイルｕ（ｔ）とを結びつける（上式で、Ｙ（ｓ）はラプラス領域における振動ｙ（ｔ）に相当し、Ｕ（ｓ）はラプラス領域における運動プロファイルｕ（ｔ）に相当する）。ただし、Ｇ（ｓ）＝ Ｙ（ｓ）／Ｕ（ｓ）＝（（２＊ξ＊ｓ／ω）＋１）／（（ｓ^２／ω^２）＋（２＊ξ＊ｓ／ω）＋１）であり、ここでｓはラプラス変数（すなわち複素変数）である。

さらに、振動周波数ωは√（Ｋ／Ｍ）に比例し、減衰ξはＤ／（２＊√（Ｍ＊Ｋ））に比例する。

しかし、質量Ｍ、ばね定数Ｋ、減衰定数Ｄの値を、ワイヤ２、特にその第１の部位１５の幾何学形状や機械的性質、さらにはワイヤ２の材料に関係した特徴から決定することは難しい。

好ましくは、第１のパラメータａは振動周波数ωの二乗の逆数に比例し、特にそれに等しく、第２のパラメータｂは減衰ξに比例するとともにさらに振動周波数ωの逆数に比例する。

したがって、ａ＝１／ω^２およびｂ＝（２＊ ξ）／ ωである。

第１のパラメータａおよび第２のパラメータｂのこうした定義から、運動プロファイルｕ（ｔ）と振動ｙ（ｔ）とを結びつける減衰調和振動子のラプラス領域における伝達関数Ｇ（ｓ）、すなわちＧ（ｓ）＝（ｂ＊ｓ＋１）／（ａ＊ｓ^２＋ｂ＊ｓ＋１）が得られる。

第１のパラメータａおよび第２のパラメータｂは、各々のステップａ）および／または各々のステップｂ）の間に変化する可能性があることが留意されるべきである。すなわち、質量Ｍ、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄは一定ではなく、各々のステップａ）および／または各々のステップｂ）の間に変化する可能性がある。

好ましくは、ステップｃ）中、第１のパラメータａと第２のパラメータｂが記憶装置１７（図６参照）から読み出され、具体的にはその記憶装置１７は曲げ機械１の一部であり、より具体的には記憶装置１７は制御ユニットの一部である。具体的には、記憶装置１７はそれぞれの第１のパラメータａおよびそれぞれの第２のパラメータｂの複数のセットを含み、各々のセットは１つまたは複数のそれぞれのステップａ）および／またはｂ）に割り当てられる。

さらに、方法は、所望の屈曲ワイヤ２’に応じて１つまたは複数の初期運動プロファイル（図５の実線の曲線参照）が決定される初期化のステップｄ）であって、具体的には、各々がそれぞれの第１の作動装置におよび／またはそれぞれの第２の作動装置と連結されるステップｄ）を含むことができる。

さらに詳細には、ステップｄ）中、ステップａ）およびｂ）、ならびにそれらのシーケンスも決定される。

より明確には、初期運動プロファイルならびに／またはステップａ）およびｂ）のシーケンスは、たとえば制御ユニットによって、所望の屈曲ワイヤ２’に応じて決定される。たとえば、幾つかの限定的でない実施形態によれば、初期運動プロファイルならびに／またはステップａ）およびステップｂ）のシーケンスは、たとえば制御ユニットによって、所望の屈曲ワイヤ２’に応じて、ソフトウェアシステムおよび／またはマンマシン・インタフェース１１を用いて決定することができる。たとえば、ソフトウェアシステムは、コンピュータ援用設計ソフトウェア（ＣＡＤ）および／またはコンピュータ援用製造ソフトウェア（ＣＡＭ）および／または分散型観察・監視コンピュータシステム（ＳＣＡＤＡとも呼ばれる）に基づいたものであることができる。

幾つかの限定的でない変形形態によれば、ステップｄ）中、作業者は、たとえばマンマシン・インタフェース１１を用いて、初期運動プロファイルならびに／またはステップａ）およびステップｂ）のシーケンスの制御および／または修正を行うことができる。

ここで留意されるべきは、たとえ初期運動プロファイルによって所定の屈曲ワイヤ２’が得られるとしても、ワイヤ２の起こり得る振動ｙ（ｔ）、特に、この方法の最中に発生し得るその第１の部位１５の振動を考えると、初期運動プロファイルは最適化されているわけではないということである。

たとえば、図４では、それぞれの第１の作動装置の初期運動プロファイルによる応力、特にそれぞれのモータによる応力によって生じるワイヤ２の振動は実線で示されており、初期運動プロファイルの修正によって得られる運動プロファイルによる応力によって生じる振動は破線で示されている。運動プロファイルの適用によって振動ｙ（ｔ）の（顕著な）低減が可能であることを見て取ることができる。

そのため、それぞれの第１のパラメータａおよびそれぞれの第２のパラメータｂの関数としての初期運動プロファイルの修正により、それぞれのステップａ）またはそれぞれのステップｂ）に関連した振動を低減することができる。

幾つかの限定的でない実施形態によれば、初期運動プロファイルをすべて修正する必要はなく、その一部だけでよい。具体的には、第２の作動装置による応力に起因する振動に連関する臨界点（ｃｒｉｔｉｃａｌｉｔｉｅｓ）は第１の作動装置による応力に起因する振動に連関する臨界点よりも少ないことが観察されている。

より明確には、幾つかの限定的でない実施形態によれば、第１の作動装置に関連した初期運動プロファイルの一部または全部に限ってそれぞれの第１のパラメータａおよびそれぞれのパラメータｂの関数として修正され、特に第２の作動装置に関連した運動プロファイルは修正されない。

好ましくは、特に図６を見ると、ステップｃ）中、各々の運動プロファイルが、曲げ機械１の計算グループ１８、特に制御ユニットの計算グループ１８によって、それぞれの第１のパラメータａおよびそれぞれの第２のパラメータｂの関数として計算される。特に、計算グループ１８は現場および／または遠隔に配置することができる。

より詳細には、ある可能な実施形態によれば、ステップｃ）中、各々の初期運動プロファイル（修正前）は、（ａ＊ｓ^２＋ｂ＊ｓ＋１）に比例するラプラス領域で表された伝達関数Ｆ（ｓ）を用いて、特に計算グループ１８によって、フィルタリングされ、運動プロファイルｕ（ｔ）が決定される。具体的には、Ｆ（ｓ）は、関係する周波数レンジにおける係数およびステップダイヤグラム（ｓｔｅｐ ｄｉａｇｒａｍ）が（ａ＊ｓ２＋ｂ＊ｓ＋１）の係数およびステップダイヤグラムに等しい伝達関数である。

代替的および／または追加的には、ステップｃ）中、最適化のサブステップが実行され、特に計算グループ１８によって実行され、その間に、ラプラス領域における伝達関数Ｇ（ｓ）、すなわちＧ（ｓ）＝（（ｂ＊ｓ＋１）／（ａ＊ｓ^２＋ｂ＊ｓ＋１））を考慮したときに発生する振動が最も少ない運動プロファイルｕ（ｔ）が決定される。

具体的には、最適化のサブステップでは、運動プロファイルの適用から始まって、（計算グループ１８によって実行される数値アルゴリズムにより）振動が最も少なくなる運動プロファイルｕ（ｔ）が決定される。

より具体的には、最適化のサブステップでは、計算グループ１８が、減衰調和振動子モデル（および伝達関数Ｇ（ｓ）によって記述されるもの）によって、適用運動プロファイルの関数としてもたらされる振動を決定し、もたらされる振動に対して適用運動プロファイルの関数としてのコストを割り当てる。その上で、計算グループ１８は、修正された適用運動プロファイルの関数として減衰調和振動子モデルによってもたらされる振動を決定し、再び振動およびそれぞれのコストを決定する。計算グループ１８は、生じる振動が最も少ない運動プロファイルｕ（ｔ）が決定されるまでこうした演算を続ける。

好ましくは、最適化のサブステップでは、最適化のサブステップ自体の当初は、（ａ＊ｓ^２＋ｂ＊ｓ＋１）に比例するラプラス領域で表現された伝達関数Ｆ’（ｓ）を考慮しながら初期運動プロファイルのフィルタリングによって得られる運動プロファイルを適用する。具体的には、Ｆ’（ｓ）は、関係する周波数レンジで係数およびステップダイヤグラムが（ａ＊ｓ^２＋ｂ＊ｓ＋１）の係数およびステップダイヤグラムと同じである伝達関数である。

幾つかの限定的でない実施形態によれば、各々の第１のパラメータａおよび各々の第２のパラメータｂの決定のためにそれぞれの較正ステップｅ）が実行される。

より詳細には、ステップｅ）中、
－ 初期運動プロファイルを作動させるサブステップと、
－ それぞれの作動のサブステップに続いて、ワイヤ２、特にその第１の部位１５の振動を観察するサブステップと、
－ それぞれの観察のサブステップで観察された振動を記述することができる減衰調和振動子のそれぞれの第１のパラメータａおよびそれぞれの第２のパラメータｂを決定するサブステップと
が少なくとも実行される。

具体的には、各々の決定のサブステップでは、それぞれの第１のパラメータａおよびそれぞれの第２のパラメータｂが決定されるが、それは、観察、モデル化および／または推定によるそれぞれの振動の間には最小限の差が許容される。

さらに詳細には、決定のサブステップでは、それぞれの観察のサブステップで観察された振動が、ラプラス領域における伝達関数Ｇ’（ｓ）、すなわちＧ’（ｓ）＝（ｂ’＊ｓ＋１）／（ａ’＊ｓ^２＋ｂ’＊ｓ＋１）によって表される減衰調和振動子に基づいて記述および／もしくはモデル化され、かつ／または推定され、上式で、ａ’は決定されるべき第１のパラメータに相当し、ｂ’は決定されるべき第２のパラメータに相当する。

具体的には、決定のサブステップでは、推定される振動を決定する第１のパラメータａ’および第２のパラメータｂ’であって、観察されたそれぞれの振動との差が最も少ない第１のパラメータａ’および第２のパラメータｂ’がそれぞれの第１のパラメータａおよびそれぞれの第２のパラメータｂを規定する。

より明確には、決定のサブステップ、特に曲げ機械１の計算グループ１８によって実行される決定のサブステップでは、
ｉ） 第１のパラメータａ’のそれぞれの値と、第２のパラメータｂ’のそれぞれの値を仮定するステップと、
ｉｉ） 推定される振動ｙ’（ｔ）を、伝達関数Ｇ’（ｓ）ならびに第１の値ａ’および第２の値ｂ’のそれぞれの値の関数として計算するステップと、
ｉｉｉ） 推定される振動ｙ’（ｔ）を観察された振動と比較して誤差を決定するステップと、
ｉｖ） 第１のパラメータａ’と第２のパラメータｂ’をステップｉｉｉ）で得られた誤差の関数として修正するステップと、
ｖ） ステップｉｉ）からｉｖ）までを繰り返すステップと
が追加して実行される。

特に、ステップｉｖ）およびｖ）は、ステップｉｉｉ）で決定された誤差が所定の閾値以上である場合に実行される。

幾つかの限定的でない実施形態によれば、曲げ機械１は、ワイヤ２、特にその第１の部位１５の振動を観察するためのビデオカメラを備える。

好ましくは、観察のステップでは、振動はビデオカメラによって観察される。

本発明による曲げ機械１および方法の特徴を調べていくと、それによって得られる利点は明らかである。

特に、その方法は、ワイヤ２、特にその第１の部位１５の振動の顕著な低減を自動的に可能にする。その結果、振動に起因する、ワイヤ２の望まない変形および／またはワイヤ２と曲げ機械１の間の接触のリスクは低減する。

さらなる利点は、振動低減のために作業者による介入の必要がないことである。

最後に、ここに説明し、示した曲げ機械１および曲げの方法に対しては、請求項で規定する保護の範囲から外れることなく、変更や変形を加えることができることは明らかである。

示さなかった幾つかの実施形態によれば、曲げ機械１は少なくとも２つの曲げヘッド３を備える。

追加としてまたは代替的には、駆動機構はワイヤ２を作業位置に位置付けるように構成され、ステップａ）およびステップｂ）中、ワイヤ２自体が送り出されることはなく、曲げヘッド３だけが動く。

追加的または代替的には、貯蔵装置９はセグメントからの金属製品、特にセグメントからの金属ワイヤや金属管を含むように構成することができる。図示されていないこうした実施形態によれば、駆動機構は、セグメントからの金属製品の自動的な装荷および／または取出しのための移動ユニットを備えることができよう。代替的または追加的には、セグメントからの金属製品の装荷および／または取出しは手作業で行うことができよう。

１ 曲げ機械
２ 金属製品、金属ワイヤ、ワイヤ
２’ 屈曲ワイヤ
３ 曲げヘッド
４ 曲げグループ
５ タレット
６ 曲げ要素、係合要素
７ 送出し輪
８ 送出し輪
９ 貯蔵装置
１０ 支持体
１１ マンマシン・インタフェース
１５ 第１の部位
１６ 第２の部位
１７ 記憶装置
１８ 計算グループ

Claims (15)

1. 金属製品（２）、具体的には長尺の金属製品、より具体的には長手方向軸に沿った金属ワイヤ（２）または金属管を曲げて所定の屈曲した製品を得るための方法であって、
   ａ）少なくとも１つの曲げグループ（４）を有する曲げヘッド（３）と前記金属製品（２）の間の相対運動を実行するステップと、
   ｂ）前記曲げグループ（４）を作動することによって前記金属製品（２）を曲げるステップと
   を少なくとも含む方法において、
   前記ステップｂ）中、少なくとも１つの第１の作動装置が前記曲げグループ（４）をそれぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））に従って作動させて前記金属製品（２）のそれぞれの曲げを実行し、
   前記ステップａ）中、少なくとも１つの第２の作動装置がそれぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））に従って前記曲げヘッド（３）と前記金属製品（２）の間の相対運動を作動させ、
   前記第１の作動装置および／または前記第２の作動装置のそれぞれの初期運動プロファイルが修正されてそれぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））を得る準備のステップｃ）をさらに含み、
   前記ステップｃ）中、第１のパラメータ（ａ）および第２のパラメータ（ｂ）の関数として前記初期運動プロファイルが修正され、
   前記第１のパラメータ（ａ）は、それぞれの第１の作動装置またはそれぞれの第２の作動装置のそれぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））の適用によって生じる前記金属製品（２）の振動をモデル化および／または記述する減衰調和振動子の振動周波数（ω）に依存し、前記第２のパラメータ（ｂ）は前記減衰調和振動子の振動の減衰（ξ）に依存する、方法。
2. 前記ステップａ）および前記ステップｂ）が繰り返される１つまたは複数の繰返しのステップを含み、
   前記ステップｃ）中、前記第１の作動装置および／または前記第２の作動装置の複数のそれぞれの初期運動プロファイルがそれぞれの第１のパラメータ（ａ）およびそれぞれの第２のパラメータ（ｂ）の関数として修正されてそれぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））を得る、請求項１に記載の方法。
3. 前記ステップｃ）中、前記第１のパラメータ（ａ）および前記第２のパラメータ（ｂ）が記憶装置（１７）から読み出される、請求項１または２に記載の方法。
4. 所望の屈曲後の金属製品に応じて１つまたは複数の初期運動プロファイルが決定される初期化のステップをさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記第１のパラメータ（ａ）および前記第２のパラメータ（ｂ）が決定される較正のステップをさらに含み、
   前記較正のステップでは、
   前記初期運動プロファイルを作動させるサブステップと、
   前記作動のサブステップの後に前記金属製品（２）の振動（ｙ（ｔ））を観察するサブステップと、
   それぞれの観察のサブステップで前記観察された振動を記述することができる前記減衰調和振動子の前記第１のパラメータ（ａ）および前記第２のパラメータ（ｂ）を決定するサブステップと
   が実行される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記決定のサブステップで、前記観察された振動が、ラプラス領域における伝達関数Ｇ’（ｓ）、すなわちＧ’（ｓ）＝（ｂ’＊ｓ＋１）／（ａ’＊ｓ^２＋ｂ’＊ｓ＋１）によって表される減衰調和振動子に基づいてモデル化および／または推定され、上式で、ａ’は決定されるべき前記第１のパラメータに相当し、ｂ’は決定されるべき前記第２のパラメータに相当する、請求項５に記載の方法。
7. 前記決定のサブステップで、
   ｉ） 決定されるべき前記第１のパラメータ（ａ’）の値と決定されるべき前記第２のパラメータ（ｂ’）の値を仮定するステップと、
   ｉｉ） 推定される振動（ｙ’（ｔ））を、伝達関数（Ｇ’（ｓ））ならびに決定されるべき前記第１のパラメータ（ａ’）および決定されるべき前記第２のパラメータ（ｂ’）の前記値の関数として計算するステップと、
   ｉｉｉ） 推定される振動（ｙ’（ｔ））を前記観察された振動と比較して誤差を決定するステップと、
   ｉｖ） 決定されるべき前記第１のパラメータ（ａ’）と決定されるべき前記第２のパラメータ（ｂ’）を前記ステップｉｉｉ）で得られた前記誤差の関数として修正するステップと、
   ｖ） ステップｉ）からｉｖ）までを繰り返すステップと
   がさらに実行される、請求項６に記載の方法。
8. 前記観察のステップで振動がビデオカメラによって観察される、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記第１のパラメータ（ａ）が前記振動周波数（ω）の二乗の逆数に比例し、特にそれに等しく、前記第２のパラメータが前記減衰（ξ）に比例するとともにさらに前記振動周波数（ω）の逆数に比例する、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記減衰調和振動子が質量Ｍ、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄによって記述され、
    前記振動周波数（ω）が√（Ｋ／Ｍ）に比例し、前記減衰（ξ）がＤ／（２＊√（Ｍ＊Ｋ））に比例する、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 運動プロファイルを振動と結びつける減衰調和振動子のラプラス領域における伝達関数が Ｇ（ｓ）＝（ｂ＊ｓ＋１）／（ａ＊ｓ^２＋ｂ＊ｓ＋１）であり、上式で、ａは前記第１のパラメータに相当し、ｂは前記第２のパラメータに相当する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記ステップｃ）で、運動プロファイル（ｕ（ｔ））を決定するために前記初期運動プロファイルが（ａ＊ｓ^２＋ｂ＊ｓ＋１）に比例するラプラス領域で表現された伝達関数（Ｆ（ｓ））でフィルタリングされ、上式で、ａは前記第１のパラメータに相当し、ｂは前記第２のパラメータに相当する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記ステップｃ）で最適化のサブステップが実行され、その間に、（（ｂ＊ｓ＋１）／（ａ＊ｓ^２＋ｂ＊ｓ＋１））に比例するラプラス領域における伝達関数を考慮したときに発生する振動が最も少ない運動プロファイル（ｕ（ｔ））が決定され、上式で、ａは前記第１のパラメータに相当し、ｂは前記第２のパラメータに相当する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記最適化のサブステップで、前記最適化のサブステップ自体の当初、（ａ＊ｓ^２＋ｂ＊ｓ＋１）に比例するラプラス領域で表現された伝達関数（Ｆ’（ｓ））を考慮したときの初期運動プロファイルのフィルタリングによって得られる運動プロファイルが適用され、上式で、ａは前記第１のパラメータに相当し、ｂは前記第２のパラメータに相当する、請求項１３に記載の方法。
15. 金属製品（２）、具体的には長尺の金属製品を曲げるための曲げ機械（１）であって、
    前記曲げ機械（１）自体の動作を制御するように構成された制御ユニットと、
    前記金属製品（２）を曲げるように構成された少なくとも１つの曲げグループ（４）を有する曲げヘッド（３）と、
    前記曲げヘッド（３）と前記金属製品（２）の間の相対運動を制御および／または実行するように構成された駆動機構とを備える曲げ機械（１）において、
    前記曲げグループ（４）が、前記曲げグループ（４）をそれぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））に従って作動させて前記金属製品（２）のそれぞれの曲げを実行するように構成された少なくとも１つの第１の作動装置を備え、
    前記駆動機構が、それぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））に従って前記曲げヘッド（３）と前記金属製品（２）の間の相対運動を作動させるように構成された少なくとも１つの第２の作動装置を備え、
    前記第１の作動装置および／または前記第２の作動装置のそれぞれの初期運動プロファイルが修正されてそれぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））を得る準備のステップを実行するように構成され、
    第１のパラメータ（ａ）および第２のパラメータ（ｂ）の関数として前記初期運動プロファイルを修正するように構成され、
    前記第１のパラメータ（ａ）は、それぞれの第１の作動装置またはそれぞれの第２の作動装置のそれぞれの運動プロファイル（ｕ（ｔ））を適用によって生じる前記金属製品（２）の振動をモデル化および／または記述する減衰調和振動子の振動周波数（ω）に依存し、前記第２のパラメータ（ｂ）は前記減衰調和振動子の振動の減衰（ξ）に依存する、曲げ機械（１）。

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