JP7066630B2 - 旋回曲げ機械のための曲げビーム - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の包括的概念として記載された旋回曲げ機械のための曲げビーム、及び請求項１１の包括的概念として記載された旋回曲げ機械内でワークの曲げ角度を測定する方法に関する。

本発明の対象は以下において曲げビームと呼ぶことにするが、代替的にエッジ旋回装置又は曲げジョーと呼ばれる対象も含まれている。

旋回曲げ機械において、ワークが曲げられたときに達成される曲げ角度に対してますます高まる精度要件を満たすために、既に角度測定システムを備えた構成が存在し、これらの角度測定システムによってワークの変形挙動、特に跳ね戻りを定量的に検出し、後続の曲げ動作時に計算に入れることができる。例えば特許文献１において公知の旋回曲げ機械の場合、曲げビーム内に触覚的に作業する角度測定システムが組み込まれている。

さらに、特許文献２において公知の、非接触式に作業する角度測定システムを備えた旋回曲げ機械の場合、角度測定システムはＣ字形ビーム断面を備えた曲げビーム内に組み込まれている。

これらの既存の解決手段は単純なワークジオメトリに限定されており、曲げ精度の全般的な高まりに対する適用性は極めて制限されている。

特開平０７－２７５９５２（Ａ１）号公報 国際公開第２００４／１０８３１８（Ａ１）号

本発明の課題は、従来技術の欠点を克服し、利用者が種々異なる使用事例においても旋回曲げ機械で正確な曲げ角度測定を行うことができる、装置及び方法を提供することである。

このような課題は特許請求の範囲に記載された装置及び方法によって解決される。

本発明による装置は、旋回曲げ機械のための曲げビーム内にある。細長い曲げビームはほぼＣ字形のビーム断面と、有利には水平方向の中心平面に関して互いに反対側に位置し且つ曲げビームの長手方向で互いに向き合って延びる２つの曲げ工具とを有しており、曲げ工具の間に、ワークの、曲げられるべきワーク区分が導入可能である。Ｃ字形のビーム断面によって取り囲まれた、曲げビームの内部内に、曲げ角度を非接触式に測定するための角度測定システムが配置されており、角度測定システムによって、曲げ工具のうちの一方によって曲げられたワーク区分で、基準平面に対する曲げ角度が測定可能である。特徴的なのは、角度測定システムが、中心平面の下方に配置された、大部分が中心平面の上方に位置する第１測定領域を有する第１角度測定ユニットと、中心平面の上方に配置された、大部分が中心平面の下方に位置する第２測定領域を有する第２角度測定ユニットとを含む、ことである。

角度測定システムの可能な測定領域を少なくとも２つの測定領域にこのように分割することにより、種々異なるワークジオメトリに対しても曲げ角度測定の適用性を拡大することができ、これに基づいて、形成された曲げ角度の精度を改善することができる。これにより、曲げビーム内部の自由空間をより良く利用できるようになり、もしくは、角度測定ユニットに対する被測定ワーク区分の位置決め時のフレキシビリティがより高くなる。

被測定ワーク区分に対する角度測定ユニットを備えた曲げビームの位置決めを容易にするために、もしくはそのために必要な位置調節距離を最小化するために、第１測定領域も第２測定領域も、曲げ工具の間で中心平面を含んでいると有利である。これにより一貫した全測定領域が生じる。中心平面の領域内には、測定領域のオーバーラップが存在し、目下のワークジオメトリに応じて、曲げ角度測定により良く適した角度ユニットを使用することができる。

角度測定ユニットがそれぞれ、ラインレーザーとラインレーザーに対して離隔された画像捕捉ユニットとを備えた光切断センサを含んでいると、信頼性の高い角度測定が可能になると同時に、捕捉可能な測定領域が比較的大きくなる。曲げ機械に光切断センサを使用することは、特に触覚型システムよりも位置決めの手間が少なくなることによってその有用性が既に証明されている。

角度測定ユニットの間の内法幅が、曲げ工具の間に存在する工具間隔の少なくとも７５％に相当すると、曲げ角度を測定しようとする曲げ済ワークのために特に大きい自由空間が得られる。

さらに、角度測定ユニットがガイド機構によって曲げビームの長手方向で位置調節可能であり、特に曲げ工具の端部を超えて位置調節可能であると、実際の使用のために有利である。これにより、ワークが長い場合に、ワークに沿って複数の測定を異なる位置において実施することができる。これにより、正確な曲げ角度に達するための後曲げ動作を最適に判断することが可能である。さらに、角度測定システムの側方の走出によって、曲げ自由空間をさらに拡大することができる。このような付加的な自由空間内へ突入するワークはもはや測定することができない。

角度測定ユニットが共通のキャリッジに固定されていると、両測定ユニットのための共通の駆動装置、及び共通のエネルギー・データラインが可能である。これにより、構造的な手間を僅かに保つことができる。

より高い測定精度とともにキャリッジのより安定した案内を保証するために、キャリッジは、曲げ工具から離隔されたＣ字形ビーム断面の基部に設けられた、互いに離隔された２つのガイドレール上で案内することができる。

１つの有利な実施形態は、キャリッジに、下側の曲げ工具の高さで、中心平面に対して直角に配向された当接面が形成されていることにあり得る。このような当接面はワークのための基準ストッパとして使用することができる。これにより、ワークマニピュレータの把持誤差を補正することができる。

測定された曲げ角度に基づいて曲げ角度精度をさらに高める可能性は、曲げビームに、曲げ工具の長手方向に沿った湾曲に影響を与えるためのクラウニング装置を設けることにある。曲げプレスにおいて既に適用されているように、ワーク保持装置並びに曲げビーム自体の場合によっては生じる変形をこれにより、少なくとも部分的に補正することができる。

本発明は、従来技術から公知の旋回曲げ機械であって、機械フレームと、曲げられるべきワーク区分が当該ワーク保持ユニットに対して突出するように特に水平方向の作業平面内にワークを固定するための、第１締め付け工具及び第１締め付け工具と協働する位置調節可能な第２締め付け工具を備えた、機械フレームに結合されたワーク保持ユニットと、機械フレームに位置調節可能に支承されて位置調節駆動装置に結合された、ワーク区分を曲げるための曲げビームとを含む形式のものにおいて、曲げビームが請求項１から９までのいずれか１項に従って構成されている、旋回曲げ機械に関する。

本発明はさらに、細長い曲げビームを備えた旋回曲げ機械内でワークの曲げ角度を測定する方法であって、曲げビームがほぼＣ字形のビーム断面と、有利には水平方向の中心平面に関して互いに反対側に位置し且つ曲げビームの長手方向で互いに向き合って延びる２つの曲げ工具とを有しており、曲げ工具の間に、ワークの、曲げられるべきワーク区分が導入され、そして曲げビームの内部内に配置された角度測定システムによって、測定されるべきワーク区分で基準平面に対する曲げ角度が測定される。特徴的なのは、特に角度測定システムのプログラミング可能な制御装置による自動的な判断に応じて、測定されるべきワーク区分の曲げ角度が、中心平面の下方に配置された第１角度測定ユニットによって、又は中心平面の上方に配置された第２角度測定ユニットによって、又は第１角度測定ユニット及び第２角度測定ユニットによって測定されることである。これにより得ることができる有利な効果は、本発明による曲げビームにおいて既に述べられている。

角度測定精度をさらに高めるために、方法は付加的に、曲げ角度の測定が、ワークから曲げ工具を取り外し、続いてワーク保持装置のワーク締め付けを停止又は軽減した後で行われるという趣旨において補足することができる。これにより、ワークから角度測定時には変形力及び緊定力がほぼなくなり、完全な跳ね戻りの状態を成すことができる。

角度測定ユニットの測定領域の大きさは、曲げ角度の測定が任意には、先行する２回又は３回以上のワークの曲げ動作によって生じたワーク区分で行われることを可能にする。従って、角度測定は、すぐ前に曲げられたワーク区分に限定されるのではなく、最も高い精度要件が存在するワーク区分に特定して角度測定の評価を行うことができる。相前後して行われる複数回の部分曲げから構成された半径曲げの場合、曲げ角度の測定はワーク始端部の真直ぐな部分片で行うことができる。

長い曲げ縁部を備えたより大きいワークの場合、１回の曲げ動作後に、ワーク区分の曲げ角度が、曲げビームの長手方向に互いに離隔された複数の位置で測定されると有利である。これにより、曲げビームの長手方向において生じ得る曲げ角度の変動を検出し、場合によっては補正することができる。

１回の先行する曲げ動作後の測定に基づいて、後続の曲げ動作が適合され、特に曲げ工具の長手方向に沿った湾曲に、後続の曲げ動作の前又は後続の曲げ動作中に、例えばクラウニング装置によって能動的に影響が与えられると、旋回曲げ機械のやはり場合によっては生じる変形を考慮し得る極めて正確な曲げ角度が可能になる。

本発明をよりよく理解するために、以下の図面により本発明を詳述する。

図面はそれぞれ著しく単純化された概略図である。

非接触式の曲げ角度測定システムを備えた旋回曲げ機械の曲げビームを示す断面図である。 図１の方向ＩＩで見た曲げビームの図である。 本発明による曲げビームのさらなる実施形態を示す断面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線に沿って示す曲げビームの断面図である。 本発明による曲げビームのさらなる適用を示す図である。 本発明による曲げビームのさらなる適用を示す図である。

最初に念のため述べておくが、種々異なるものとして記載される実施形態において、同一部分には同一参照符号もしくは同一構成部分符号を付す。説明全体に含まれる開示内容は、同一参照符号もしくは同一構成部分符号を有する同一部分に相応して転用することができる。また、説明において選択された位置に関する記述、例えば上、下、側方などは、直接に説明され図示された図面に関するものであり、そして位置が変化したときには、これらの位置に関する記述は相応して新しい位置に転用することができる。

図１は、従来技術から公知であるような、詳細には図示していない旋回曲げ機械の曲げビーム１の断面図である。曲げビーム１は図平面に対して直角に細長く、またほぼＣ字形のビーム断面２を有している。ビーム断面２は主として、ほぼ鉛直方向に延びる基部３と、基部の端部に水平方向に続いて設けられた２つの脚部４及び５とから構成されている。両脚部４及び５の自由端部には、下側の第１曲げ工具６と、上側の第２曲げ工具７とが固定されている。これらの工具は、曲げビーム１の中心平面８に関して互いに反対側に位置しており、互いに向き合っている。曲げ工具６，７は、同一の断面を有することができ、又は図１に示されているように、異なる断面を有することもできる。曲げ動作を実施するためには、ワーク９は、Ｃ字形のビーム断面２によって取り囲まれた、曲げビーム１の内部１０内へ導入することができ、Ｃ字形のビーム断面の外側に残された、ワーク９の部分が、ワーク保持装置（図３参照）によって固定される。

ワーク保持装置から突出する、曲げられるべきワーク区分１１は、第１曲げ工具６によって上方に向かって、又は第２曲げ工具７によって下方に向かって曲げられ、これにより基準平面１２に対して所定の曲げ角度１３がワーク９に生ぜしめられる。ワーク区分１１が、第１曲げ工具６に形成された第１作業縁部１４によって上方に向かって曲げられる場合には、これはポジティブ曲げとも言われ、これに対して、第２曲げ工具７に形成された第２作業縁部１５によって下方に向かって曲げられる場合には、これはネガティブ曲げと言われる。

旋回曲げ機械の定置の機械フレームに対する、曲げ動作の実施に必要な曲げビーム１の運動は位置調節駆動装置１６によって生ぜしめられる。鉛直Ｙ方向の位置調節運動も、水平Ｘ方向の位置調節運動も、また組み合わされた運動も実施可能である。

位置調節運動は、旋回曲げ機械のプログラミング可能な制御装置によって制御されると有利である。これにより、曲げ動作の高い繰り返し精度を達成することができる。しかしながら、曲げられたワーク区分１１における達成可能な曲げ角度１３は、曲げビーム１の位置調節運動の実施だけに依存するのではなく、ワーク特性、例えばワーク厚及びワーク強度にも依存するので、曲げ動作によって達成可能な曲げ角度１３は常にある程度の変動を被る。従って、達成される曲げ角度に対する精度要件が高い場合、前曲げ及び後曲げもしくは仕上げ曲げから構成される２段階曲げ方法を適用することが従来からの技術である。前曲げ時には、ワーク区分１１は、所期の最終曲げ角度よりも小さな前曲げ角度に曲げられ、前曲げの実施後に、ワーク９の変形挙動が評価され、そして仕上げ曲げ時に曲げ区分は変形挙動を考慮しながら最終角度に曲げられる。

曲げ角度精度に対する最も有意義なファクタは、曲げ動作後の負荷軽減時におけるワーク区分１１の個々の跳ね戻りである。例えば無負荷状態のワーク９において８０°の角度へ前曲げを施したときに、７７°の曲げ角度への跳ね戻りが確認されると、このような３°の跳ね戻りは後続の後曲げ動作もしくは仕上げ曲げ動作の際に、所期最終曲げ角度が無負荷状態で９０°の場合、後曲げ時に９３°の角度を適用することにより考慮され、これによって予想されるべき３°の跳ね戻りを補償する。

このような２段階曲げ方法を適用可能にするために、曲げビーム１は内部１０内に角度測定システム１７を有している。本発明による曲げビーム１の場合、非接触式に作業する角度測定システム１７は、中心平面８の下方に配置されて上方に向かって配向された第１角度測定ユニット１８と、さらに中心平面８の上方に配置されて下方に向かって配向された第２角度測定ユニット１９とを含んでいる。第１角度測定ユニット１８によって捕捉可能な第１測定領域２０は、図１において破線で示されており、大部分が中心平面８の上方に位置している。第２角度測定ユニット１９によって捕捉可能な第２測定領域２１は、図１において一点鎖線で示されており、大部分が中心平面８の下方に位置している。

角度測定ユニット１８，１９がこのように配置されていると、ポジティブ曲げの場合には、上方に向かって曲げられたワーク区分１１が主として、上方に向かって配向された、中心平面８の下方に配置された第１角度測定ユニット１８によって測定され、またネガティブ曲げの場合には、下方に向かって曲げられたワーク区分１１が主として、下方に向かって配向された、中心平面８の上方に配置された第２角度測定ユニット１９によって測定される。

角度測定システム１７によって捕捉可能な全体的な測定領域は、第１測定領域２０と第２測定領域２１とから構成され、これにより、曲げビーム１の内部１０の比較的大きい部分を測定技術的に全体として捕捉することができる。

第１測定領域２０と第２測定領域２１とが曲げ工具６及び７の間の中心平面８の領域内でオーバーラップしている、すなわち両測定領域２０，２１が、曲げ工具の間で中心平面を含んでいると有利である。角度測定ユニット１８，１９の本発明による配置によって、被測定ワーク区分１１の位置に関して高いフレキシビリティが存在し、これにより、ワークジオメトリが複数の曲げ縁部を有する複雑なものであっても、曲げ角度１３を正確に測定することができる。

角度測定ユニット１８，１９はそれぞれ光切断センサとして形成することができると有利である。光切断センサは、ラインレーザー２２、又は平らな光扇を送出することができる他の光源を含み、さらに、ラインレーザーに対して離隔された画像補足ユニット２３、例えば適宜の光学素子、及び充分な解像度を備えた画像センサを有するカメラを含んでいる。この代わりに、他の非接触式に作業する角度測定システム、例えばレーザースキャナ又は飛行時間カメラを使用することもできる。

光切断センサの使用に際しては、ラインレーザー２２が有利には、形成されるべき曲げ縁部に対して直角に配置された１つの平面内でレーザー光を送出する。これにより、被測定ワーク１１上には明確に視認可能なレーザー光セグメントが生じる。ラインレーザー２２に対して離隔された画像捕捉ユニット２３は側方からこれらのレーザー光セグメントを観察し、そしてレーザー光セグメントの捕捉された画像から三角測量によって、基準平面に対する観察されたレーザーセグメントのその都度の曲げ角度を計算することができる。このような光切断センサの測定領域は、ラインレーザーの平面と、画像捕捉ユニット２３の画像形成光学素子及び画像センサによって規定された捕捉領域との交差面から生じる。図１において単純に方形に示された測定領域２０，２１は従って、これとは異なる形状を有することもできる。

図２は曲げビーム１のさらなる考えられ得る実施形態を、図１の方向ＩＩで見た状態で示している。このような実施形態では、ビーム断面２の基部３はＺ方向、すなわち曲げビーム１の長手方向２４に、曲げ工具６，７よりも大きい長さを有しており、角度測定ユニット１８及び１９をガイド機構２５によって曲げビーム１の長手方向２４に位置調節することができる。これにより、曲げ縁部長さに沿って曲げ角度が変動し得る長いワーク９において、曲げ角度１３を複数個所で測定することもできる。図２では、角度測定ユニット１８及び１９はガイドレール２６に支承されており、図示されていない位置調節駆動装置を用いて曲げビーム１のＺ方向に沿って、角度測定システム１７のプログラミング可能な制御装置によって種々異なる個所に位置決めすることができる。

図２では、下方に向かって曲げられたワーク区分１１の曲げ角度測定中における第２角度測定ユニット１９の中央位置が破線で示されている。ラインレーザー２２及びこれに対して双方に配置された画像捕捉ユニット２３の捕捉領域も破線で示されている。

曲げビーム１の内部１０内の角度測定ユニット１８，１９は、規定のワークジオメトリの加工を妨げ得る妨害輪郭であるので、角度測定ユニット１８，１９をガイド機構２５によって、曲げ工具６，７の端部を超えて側方へ位置調節することができると有利であり得る。それというのは、これにより曲げビーム１の内部１０内により大きい曲げ自由空間が提供されるからである。第１角度測定ユニット１８及び第２角度測定ユニット１９は、図２に実線で示されているように、互いに無関係に位置調節することができるが、しかしながら、角度測定ユニット１８，１９が、図２に破線で示されているように共通のキャリッジ２７上に固定されていることも可能である。このような場合には、両角度測定ユニット１８，１９を位置調節するには、共通のキャリッジ２７のための共通の位置調節駆動装置で充分である。このようなキャリッジ２７は、単一のガイドレール２６上で、しかし有利には２つのガイドレール２６上で案内されていてよい。これにより、キャリッジ２７、ひいては角度測定ユニット１８，１９の高い機械安定性が達成される。

角度測定システム１７の所要スペースが、曲げ角度の測定に適したワークの最大寸法を制限するので、図１に示されているように、両角度測定ユニット１８及び１９の間の内法幅２８が、ほぼ工具間隔２９に相当し、ただし工具間隔２９の少なくとも７５％に相当し、ひいてはワーク区分１１が曲げ動作前に角度測定ユニット１８及び１９の間まで突入することができると有利である。

図３は、曲げビーム１のさらなる実施形態及び曲げ角度測定の実施を示す断面図である。曲げビーム１の左側にはワーク保持装置３０が単純化されて示されている。ワーク保持装置３０によって、ワーク９が曲げ動作を実施するために固定されて、ワーク保持装置３０に対して突出したワーク区分１１を、第１曲げ工具６によって上方に向かって、又は第２曲げ工具７によって下方に向かって曲げることができるようになっている。旋回曲げ機械のワーク保持装置３０はこのために第１締め付け工具３１と、第１締め付け工具と協働する、位置調節可能な第２締め付け工具３２とを含む。これらの締め付け工具の間にワーク９を締め付けることができる。一般に、下側の第１締め付け工具３１は定置に構成されていて、その上側締め付け面は定置の作業平面を形成している。この定置の作業平面は、曲げ角度１３を測定するために基準面１２として役立つことができる。

図３に示された、先行の曲げ動作において上方に向かって曲げられたワーク区分１１は、角度測定システム１７によって今や次のように測定される。曲げビーム１はその位置調節駆動装置１６（図１参照）によって、被測定ワーク１１が第１角度測定ユニット１８の第１測定領域２０の内部に位置する位置へ移動させられる。続いて、角度測定ユニット１８は曲げビーム１の長手方向、すなわちＺ軸の方向で、ラインレーザー２２の平面によって画定された所望の測定位置へ移動させられる。ラインレーザー２２によって照射された対象物は、一連のレーザー光セグメントを生じさせる。これらのレーザー光セグメントは、Ｚ方向で離隔された画像捕捉ユニット２３によって捕捉することができる。従来技術から公知の画像評価方法によって、今や、被測定ワーク区分１１上に生じるレーザー光セグメントは識別され、三角測量によって、捕捉された画像内のワーク区分の角度配向から空間内の実際の角度配向へ、ひいては達成された曲げ角度１３に逆算される。図３には、曲げ角度測定に関連する評価領域３３が、ハッチングによって示されている。

その都度確認された曲げ角度１３は今や、ワーク９の変形挙動、特に跳ね戻りを考慮し、これによってより正確な曲げ角度１３を達成するように、同じワーク９の後続の曲げ動作を実施するために用いられる。さらに、測定された曲げ角度は、前述の２段階曲げ方法の過程において、同じ曲げ縁部に仕上げ曲げを施すために利用するか、又は最初のワーク９で確認された変形挙動を別の同等のワーク９に転用することもでき、この場合、これらの別のワークのために固有の曲げ角度測定を行わずに済む。

角度測定ユニット１８及び１９は、図２に関して既に記載されているように、共通のキャリッジ２７に固定されている。キャリッジは、曲げビーム１の長手方向２４に位置調節可能に、２つの走行レール２６上で案内されている。

このようなキャリッジ２７には、任意には当接エレメントが形成されていてよい。当接エレメントは中心平面８に対して直角に配向された当接面３４を形成する。このような当接面３４は、曲げビーム１を位置調節することにより、第１締め付けエレメント３１の当接面の高さにもたらすことができ、これにより、ワーク９の挿入時に、後続の位置決め運動のためのワーク９の規定の出発位置を形成することができる。これらの後続の位置決め運動は例えばプログラミング可能なマニピュレータによって実施される。

図４は、曲げビーム１を図３のＩＶ－ＩＶ線に沿って断面した状態で示す単純化された上面図である。

第１角度測定ユニット１８は曲げビーム１の長手方向３４に対してほぼ真ん中の位置に位置しており、曲げ角度１３の測定が行われる、ラインレーザー２２から出発する測定領域２０もしくは２１が破線によって示されている。その左右には、ワーク９におけるさらなる可能な測定位置が破線で示されている。これにより、曲げ縁部に沿った曲げ角度１３の変動を確認することができる。このような変動は特に、保持装置３０に又は曲げビーム１にも、変形力の発生により真直ぐな理想形状からの逸脱が発生することによって生じ得る。図４では破線によって、ワーク保持装置３０のこのような湾曲３５が示されている。曲げ縁部に沿ってワーク保持装置３０のこのような湾曲が生じたときには、異なる曲げ角度１３が発生するので、曲げ工具６のところでやはり破線によって誇張して示されているように、クラウニング装置によって、曲げビーム１のそれぞれの曲げ工具６もしくは７に同じ方向の湾曲３６を生ぜしめることができる。このような任意のクラウニング装置３７は、図３において下側の第１曲げ工具６に示されている。このようなクラウニング装置３７は例えば、曲げ工具６を中央領域内で外方に向かって能動的に変形させ、或いはこの代わりに又はこれに加えて、曲げ工具６の端部における従動性を高めることができ、これにより同様に曲げ工具６の凸面形状を生ぜしめることもできる。このようなクラウニング装置３７は、例えば摺動可能な楔面を使用することに基づいており、そして特に、曲げプレスの分野において公知であり、これに関しては従来技術から公知のこのようなクラウニング装置３７の実施形態が参照される。この代わりに又はこれに加えて、このようなクラウニング装置３７は上側の第２曲げ工具７のために設けられていてもよい。図４には、Ｘ－Ｚ平面内の湾曲が示されてはいるものの、この代わりに又はこれに加えて、Ｙ－Ｚ平面内で湾曲を補正することもできる。

図４はさらに、任意に第２キャリッジ３８が設けられていてよく、第２キャリッジ３８には適宜な当接エレメントによって、ワーク９のための付加的な当接面３４が形成されていてよいことを示している。このような付加的なキャリッジ３８はさらに、付加的な角度測定ユニットを後から補足するためのベースとして構成されていてよい。

図５にはさらなる適用例において、本発明による曲げビーム１の角度測定システム１７のフレキシビリティが示されている。上方に向かって曲げられたワーク区分１１が概ね、上方に向かって配向された第１角度測定ユニット１８によって測定され、そして下方に向かって曲げられた、破線で示されたワーク区分１１が、上方の第２角度測定ユニット１９によって測定される。しかしながら、曲げビーム１をＹ方向に上方に向かって適宜に位置調節することにより、第２角度測定ユニット１９の測定領域を上方に向かってシフトさせることもでき、これにより、上方に向かって曲げられたワーク区分１１を、持ち上げられた測定領域２１（破線で示されている）内にもたらすことができる。曲げ角度測定を下方から上方に向かって配向された第１角度測定ユニット１８によって行うか、又は上方から下方に向かって配向された第２角度測定ユニット１９によって行うかをこのように選択し得ることは、ワーク９の考えられ得る測定可能なジオメトリにおいて付加的な自由を可能にする。

曲げ角度測定を実施するための、その都度使用されるべき角度測定ユニット１８，１９の選択、又は曲げビーム１及び／又はワーク９の適宜な位置決めの選択は、旋回曲げ機械のプログラミング可能な制御装置によっても有利に行うことができる。

図６には、本発明による曲げビームの角度測定システム１７のさらなる考えられ得る使用が概略的に示されている。ここでは、測定領域２０（図１及び図３参照）の内部に位置する、角度測定システム１７の画像評価の際に選択された評価領域３３が破線によって示されている。評価領域は、すぐ前に行われた曲げ動作から生じたワーク区分１１に向けられている。しかしながら、２回又は３回以上の先行して行われた曲げ動作によってワーク９に生じたワーク区分３９に評価領域３３を方向付けすることも可能である。このような評価領域３３は図６では点線で示されており、この場合には、第１角度測定ユニット１８によって、直角に上方に向かって突出する曲げ脚部の曲げ角度１３が測定される。従って、その都度の評価領域３３を適宜に選択することによって、最も高い確度精度要件を有するワーク区分に特定して曲げ精度を最適化することができる。例えば、所定の曲げ半径でワーク９の残りに続く、曲げ脚部の真直ぐな端部が正確な曲げ角度１３を有するならば、前述の段階的な前曲げ及び後続の仕上げ曲げをこのようなワーク区分に特定して適用することができる。この場合、評価領域３３はこのようなワーク区分３９上に置かれる。

画像評価の過程において、捕捉された連続した複数のレーザー光セグメントを全体として検出し、そしてこれから計算されたワークの実際プロフィールと目標プロフィールとを比較することにより、例えば複数の個別曲げから構成された半径曲げを制御することも可能である。

曲げ角度測定を正確に実施するために、さらに、曲げ測定の実施前にワーク９の締め付けを少なくとも部分的又は完全に中止することが有利であり得る。これにより、曲げ工具６，７の取り外しによって変形力が取り消されることにより跳ね戻りが有効になるだけでなく、跳ね戻りに基づき、測定された曲げ角度１３を誤ったものにするおそれのあるワーク保持装置内で存在した角度変化を免れることもできる。

上記曲げ角度測定の方法工程、並びに曲げ動作時のその他の工程は有利にはまた、旋回曲げ機械のプログラミング可能な制御装置によって自動的に実施され、もしくは発動させられる。

これらの実施例は、考えられ得る実施変更形を示す。ここで念のため述べておくと、本発明は具体的に示された実施変更形に限定されることはなく、むしろ個々の実施変更形の種々の組み合わせも可能であり、そしてこのような変更は、この技術分野の当業者の能力範囲内で、対象発明による技術的行為のための教示内容に基づいて可能である。

保護範囲は請求項によって規定される。しかしながら、明細書及び図面は請求項を解釈するために利用することができる。図示され説明された種々異なる実施例の個々の特徴又は特徴の組み合わせは、それ自体独立した、本発明の解決手段であり得る。本発明の独立した解決手段の根底を成す課題は、明細書から明らかである。

当該記述における値範囲に関する全ての数値は、これらの任意の、及び全ての部分範囲を含むことを意味する。例えば、数値１～１０は、下限値１及び上限値１０から出発する全ての部分範囲が一緒に含まれる、すなわち、全ての部分範囲が下限値１以上で始まり、そして上限値１０以下で終わる、例えば１～１．７、又は３．２～８．１、又は５．５～１０であることを意味する。

なお最後に形式的なことであるが、構造をより良く理解するために、エレメントは部分的に一定の尺度でなく、且つ／又は拡大し、且つ／又は縮小して示したことを指摘しておく。

１ 曲げビーム
２ ビーム断面
３ 基部
４ 脚部
５ 脚部
６ 第１曲げ工具
７ 第２曲げ工具
８ 中心平面
９ ワーク
１０ 内部
１１ ワーク区分
１２ 基準平面
１３ 曲げ角度
１４ 第１作業縁部
１５ 第２作業縁部
１６ 位置調節駆動装置
１７ 角度測定システム
１８ 第１角度測定ユニット
１９ 第２角度測定ユニット
２０ 第１測定領域
２１ 第２測定領域
２２ ラインレーザー
２３ 画像捕捉ユニット
２４ 長手方向
２５ ガイド機構
２６ ガイドレール
２７ キャリッジ
２８ 内法幅
２９ 工具間隔
３０ ワーク保持装置
３１ 第１締め付け工具
３２ 第２締め付け工具
３３ 評価領域
３４ 当接面
３５ 湾曲
３６ 湾曲
３７ クラウニング装置
３８ キャリッジ
３９ ワーク区分

Claims (15)

1. 旋回曲げ機械のための曲げビーム（１）であって、
   細長い曲げビーム（１）がＣ字形のビーム断面（２）と、有利には水平方向の中心平面（８）に関して互いに反対側に位置し、且つ前記曲げビーム（１）の長手方向（２４）で互いに向き合って延びる２つの曲げ工具（６，７）とを有し、前記曲げ工具の間に、ワーク（９）の、曲げられるべきワーク区分（１１）が導入可能であり、そして前記Ｃ字形のビーム断面（２）によって取り囲まれた、前記曲げビーム（１）の内部（１０）内に、曲げ角度（１３）を非接触式に測定するための角度測定システム（１７）が配置されており、該角度測定システム（１７）によって、前記曲げ工具（６，７）のうちの一方によって曲げられたワーク区分（１１）で、基準平面（１２）に対する曲げ角度（１３）が測定可能である曲げビーム（１）において、
   前記角度測定システム（１７）が、中心平面（８）の下方に配置され、大部分が前記中心平面（８）の上方に位置する第１測定領域（２０）を有する第１角度測定ユニット（１８）と、中心平面（８）の上方に配置され、大部分が前記中心平面（８）の下方に位置する第２測定領域（２１）を有する第２角度測定ユニット（１９）とを含むことを特徴とする旋回曲げ機械のための曲げビーム（１）。
2. 前記第１測定領域（２０）及び第２測定領域（２１）が前記曲げ工具（６，７）の間で前記中心平面（８）を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の曲げビーム（１）。
3. 前記角度測定ユニット（１８，１９）がそれぞれ、ラインレーザー（２２）と前記ラインレーザーに対して離隔された画像捕捉ユニット（２３）とを備えた光切断センサを含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の曲げビーム（１）。
4. 前記角度測定ユニット（１８，１９）の間の内法幅（２８）が、前記曲げ工具（６，７）の間に存在する工具間隔（２９）の少なくとも７５％に相当することを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の曲げビーム（１）。
5. 前記角度測定ユニット（１８，１９）がガイド機構（２５）によって前記曲げビーム（１）の長手方向（２４）で位置調節可能であり、前記曲げ工具（６，７）の端部を超えて位置調節可能であることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の曲げビーム（１）。
6. 前記角度測定ユニット（１８，１９）が、前記ガイド機構（２５）の２つのガイドレール（２６）に取り付けられた共通のキャリッジ（２７）に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の曲げビーム（１）。
7. 前記キャリッジ（２７）が、前記曲げ工具（６，７）から離隔された前記曲げビーム（１）の基部（３）に設けられた、互いに離隔された２つのガイドレール（２６）上で案内されている、ことを特徴とする、請求項６に記載の曲げビーム（１）。
8. 前記キャリッジ（２７）に、下側の前記曲げ工具（６）の高さで、前記中心平面（８）に対して直角に配向された当接面（３４）が形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の曲げビーム（１）。
9. 前記曲げビーム（１）に、曲げ工具（６，７）の長手方向（２４）に沿った湾曲（３６）に影響を与えるためのクラウニング装置（３７）が形成されていることを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載の曲げビーム（１）。
10. 旋回曲げ機械であって、
    機械フレームと、ワーク保持ユニット（３０）であって、曲げられるべきワーク区分（１１）が当該ワーク保持ユニット（３０）に対して突出するように水平方向の作業平面内にワーク（９）を固定するための、第１締め付け工具（３１）及び前記第１締め付け工具（３１）と協働する位置調節可能な第２締め付け工具（３２）を備えた、前記機械フレームに結合されたワーク保持ユニット（３０）と、前記機械フレームに位置調節可能に支承されて位置調節駆動装置（１６）に結合された、前記ワーク区分（１１）を曲げるための曲げビーム（１）と、を含む旋回曲げ機械において、
    前記曲げビーム（１）が請求項１～９の何れか一項に従って構成されていることを特徴とする旋回曲げ機械。
11. 細長い曲げビーム（１）を備えた旋回曲げ機械内でワーク（９）の曲げ角度（１３）を測定する方法であって、
    前記曲げビーム（１）がＣ字形のビーム断面（２）と、有利には水平方向の中心平面（８）に関して互いに反対側に位置し且つ前記曲げビーム（１）の長手方向（２４）で互いに向き合って延びる２つの曲げ工具（６，７）とを有しており、前記曲げ工具の間に、ワーク（９）の、曲げられるべきワーク区分（１１）が導入され、そして前記Ｃ字形のビーム断面（２）によって取り囲まれた、前記曲げビーム（１）の内部（１０）内に配置された角度測定システム（１７）によって、測定されるべきワーク区分（１１）で基準平面（１２）に対する前記曲げ角度（１３）を測定する方法において、
    前記角度測定システム（１７）が、中心平面（８）の下方に配置され、大部分が中心平面（８）の上方に位置する第１測定領域（２０）を有する第１角度測定ユニット（１８）と、中心平面（８）の上方に配置され、大部分が前記中心平面（８）の下方に位置する第２測定領域（２１）を有する第２角度測定ユニット（１９）と、を含み、
    前記角度測定システム（１７）のプログラミング可能な制御装置による自動的な判断に応じて、ワーク区分（１１）の曲げ角度（１３）が、前記中心平面（８）の下方に配置された第１角度測定ユニット（１８）によって、又は前記中心平面（８）の上方に配置された第２角度測定ユニット（１９）によって、又は前記第１角度測定ユニット（１８）及び前記第２角度測定ユニット（１９）によって測定することを特徴とするワーク（９）の曲げ角度（１３）を測定する方法。
12. 前記曲げ角度（１３）の測定を、前記ワーク（９）から前記曲げ工具（６，７）を取り外し、続いてワーク保持装置（３０）のワーク締め付けを停止又は軽減した後で行うことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記曲げ角度（１３）の測定を、先行する２回又は３回以上の前記ワーク（９）の曲げ動作によって生じた前記ワーク区分（３９）で行うことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。
14. １回の曲げ動作後に、前記曲げ済のワーク区分（１１）の前記曲げ角度（１３）を、前記曲げビーム（１）の長手方向（２４）に互いに離隔された複数の位置で測定することを特徴とする請求項１１～１３の何れか一項に記載の方法。
15. １回の先行する曲げ動作後の測定に基づいて、後続の曲げ動作が適合され、曲げ工具（６，７）の長手方向（２４）に沿った湾曲（３６）に、前記後続の曲げ動作の前又は前記後続の曲げ動作中に能動的に影響が与えられることを特徴とする請求項１４に記載の方法。

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