NL1013378C2 - Inrichting en werkwijze voor het bepalen van een zethoek van een plaat en het gebruik daarvan voor het zetten van platen. - Google Patents

Description

Inrichting en werkwijze voor het bepalen van een zethoek van een plaat en het gebruik daarvan voor het zetten van platen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen 5 van de zethoek van een volgens een buiglijn gezette plaat, bijvoorbeeld op een zet- of kantbank, bestaande uit het genereren van ten minste een laserbundel, het met die laserbundels projecteren van twee punten of lijnsegmenten een aan een zijde van de buiglijn gelegen gedeelte van op de te onderzoeken plaat, waarbij de bundels een van te voren bekende invalshoek maken met de buiglijn van de plaat, het afbeelden van die 10 punten of lijnsegmenten op opnamemiddelen en het bepalen van de onderlinge afstand van de op de opnamemiddelen geprojecteerde punten of lijnsegmenten.

Een dergelijke meetmethode is onder andere bekend uit de Nederlandse terinzagelegging 8301528. Volgens de hierin beschreven methode wordt een relatieve hoek bepaald, dat wil zeggen het verschil tussen de zethoek in een eerste, in het 15 algemeen nog niet gezette, en in een tweede stand van de te vervormen plaat. Voor de meting van deze hoek zijn dus twee metingen nodig: een eerste referentie meting en een tweede meting waaruit de hoekverandering volgt. De zo te bepalen hoek is dus alleen dan gelijk aan de zethoek als de plaat in de eerste stand vlak is. Hierdoor is het bijvoorbeeld niet mogelijk om van een reeds, over een onbekende hoek voorgebogen 20 werkstuk de zethoek te bepalen. Het werkstuk kan derhalve niet gecontroleerd tot in een gewenste zethoek worden gebogen.

Een ander nadeel van deze methode is dat voor de berekening van de zethoek onder andere de geometrische betrekkingen van het buigproces nodig zijn, denk hierbij aan de geometrie van het werktuig en trefpunt van het licht in de uitgangssituatie. Door 25 deze afhankelijkheid van parameters, die niet altijd bekend zijn en/of tijdens het buigen kunnen variëren, ontstaan er fouten in de gemeten hoek, waarvoor enkel gecorrigeerd kan worden met behulp van factoren die afhangen van bijvoorbeeld de dikte van de gebogen plaat, het materiaal waar deze van is gemaakt en de te meten hoek zelf. Dit zal aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.

30 Het is het doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een werkwijze en inrichting voor het bepalen van een zethoek die niet afhankelijk is van de geometrie van de het werktuig. Verder moet de meting niet afhangen van een uitgangspositie waarin eerst metingen moeten worden verricht. Hierdoor kan de zethoek worden 1013378 2 bepaald zonder dat het werkstuk in een van te voren bekende configuratie hoeft te worden aangeleverd. Bovendien is het niet nodig eerst het werkstuk te vervormen, voordat de hoek bepaald kan worden.

Het doel wordt volgens de onderhavige uitvinding daardoor bereikt dat de 5 bundels in twee verschillende parallelle detectievlakken liggen waarvan de onderlinge afstand bekend is, dat uit de onderlinge afstand van de op de opnamemiddelen geprojecteerde punten, de bekende invalshoeken van de bundels en de bekende afstand tussen de detectievlakken, een maat voor de zethoek wordt bepaald. Door toepassing van de evenwijdige detectievlakken uitvinding kan een absolute meting worden 10 uitgevoerd, waarbij als parameters slechts de onderlinge afstand van de detectievlakken, de invalshoeken van de bundels en de afstand van de geprojecteerde punten nodig zijn. Dit in tegenstelling tot de relatieve meting volgens de stand van de techniek.

In een voorkeursuitvoeringsvorm ligt de buiglijn parallel aan de detectievlakken 15 en zijn de hoeken tussen de beide bundels en de buiglijn gelijk. Dit heeft als voordeel dat de wiskunde nodig om uit de genoemde gegevens een maat voor de zethoek te bepalen, eenvoudig blijft.

Om slechts een opnamemiddel te hoeven gebruiken is het wenselijk dat de afbeeldingen van de op de plaat geprojecteerde punten of lijnsegmenten, bij het 20 gebruik, altijd zo ver van elkaar op de opnamemiddelen vallen, dat van beide de positie kan worden bepaald. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt dit bereikt doordat de punten of lijnsegmenten die op de plaat worden geprojecteerd een offset ten opzichte van elkaar hebben in een richting parallel aan de buiglijn.

Om het projecteren van de lijnsegmenten te vereenvoudigen heeft het de 25 voorkeur dat de lijnsegmenten deel uitmaken van één lijn. Om de bovengenoemde offset van de segmenten te krijgen, is het in dit geval dus nodig dat de lijn een 'stap' omvat.

De buiging van de te buigen plaat behoeft niet altijd ten opzichte van een zetvlak aan beide zijden van de buiglijn gelijk te zijn. Daarom heeft het de voorkeur dat de 30 meting volgens een van de bovengenoemde werkwijzen aan beide zijden van de buiglijn wordt uitgevoerd, dat als tussenresultaat deelzethoeken aan beide zijden van het mes worden bepaald en dat de zethoek wordt bepaald aan de hand van deze deelzethoeken.

1013378 3

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het zetten van een plaat onder een bepaalde hoek, omvattende de stappen van a) het laten zakken van een zetmes tot op een bepaalde hoogte, waarbij aan beide zijden van het verplaatsingsvlak van het zetmes een ondersteunende plaat wordt gezet en waarbij dit zetten plaatsvindt 5 afhankelijk van een hoekmeting volgens een van de voorgaande werkwijzen, b) het geheel of gedeeltelijk wegnemen van de druk van het zetmes op de plaat, c) het volgens een van de voorgaande werkwijzen bepalen van de bereikte zethoek van de plaat, d) het terug gaan naar stap a) als de gewenste zethoek nog niet is bereikt en e) het stoppen van het zetten, als de gewenste zethoek bereikt is.

10 De uitvinding heeft bovendien betrekking op een werkwijze voor het bepalen van de materiaalvervorming in een verwerkingsmachine, in het bijzonder de hoek tussen een vlak van dat materiaal en een referentievlak, waarbij een van de bovengenoemde werkwijzen wordt gebruikt.

De uitvinding heeft bovendien betrekking op een inrichting voor het bepalen van 15 een zethoek van een volgens een buiglijn gezette plaat, omvattende ten minste een laserbron voor het opwekken van ten minste een laserbundel, op zo een manier dat deze bundels twee punten of lijnsegmenten op de te onderzoeken plaat projecteren, waarbij de bundels een van tevoren bepaalde hoek maken met de buiglijn van de plaat en opnamemiddelen voor het waarnemen van de op de plaat geprojecteerde punten of 20 lijnsegmenten, waarmee de onderlinge afstand van deze punten of lijnsegmenten bepaald kan worden.

Deze inrichting wordt volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat er is voorzien in detectievlakken waarin de bundels liggen en die een bekende afstand tot elkaar hebben, dat een optische inrichting aanwezig is die het licht uit de 25 detectievlakken geleidt naar de bijbehorende opnamemiddelen en dat de verwerkingsinrichting een rekeneenheid omvat die uit de onderlinge afstand van de geprojecteerde punten, de bekende invalshoeken van de bundels en de bekende afstand tussen de detectievlakken de zethoek berekent.

In een voorkeursuitvoeringsvorm ligt de buiglijn parallel aan de door de bundels 30 opgespannen detectievlakken en zijn de hoeken tussen de beide bundels en de buiglijn gelijk.

Om de meting met één opnamemiddel te kunnen uitvoeren heeft het de voorkeur dat de afbeeldingen op de opnamemiddelen van de op de plaat geprojecteerde punten of 1013378 4 lijnsegmenten, bij het gebruik, altijd zo ver van elkaar liggen dat met dat opnamemiddel van beide de positie bepaald kan worden. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door er voor te zorgen dat de punten of lijnsegmenten die op de plaat worden geprojecteerd een offset ten opzichte van elkaar hebben in een richting parallel aan de 5 buiglijn. Bij het gebruik van lijnsegmenten kan het voordelig zijn dat deze deel uitmaken van één continue lijn. Om toch de bovengenoemde offset te krijgen, kan de lijn een 'stap' bevatten.

Zoals boven vermeld is het voor het nauwkeurig bepalen van de zethoek voordelig deelhoeken aan twee zijden van de buiglijn te bepalen. Hiertoe wordt de 10 inrichting in een uitvoeringsvorm gekenmerkt doordat de benodigde middelen zo zijn uitgevoerd dat er aan beide zijden van de buiglijn gemeten kan worden, dat als tussenresultaat deelzethoeken aan beide zijden van de buiglijn worden bepaald en dat de rekeneenheid de zethoek bepaalt aan de hand van deze deelzethoeken.

De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het bepalen van de 15 materiaal vervorming in een verwerkingsmachine, in het bijzonder de hoek tussen een vlak van dat materiaal en een referentievlak. Deze inrichting wordt gekenmerkt door dat hiervoor een of een combinatie van de eigenschappen van de inrichtingen uit conclusies 10 t/m 16 worden gebruikt.

Verder heeft de uitvinding betrekking op een zetmes, dat in een kantbank 20 gebruikt kan worden. Dit zetmes omvat een inrichting volgens een van de bovengenoemde inrichtingen.

In het nu volgende zal de uitvinding in meer detail worden besproken onder verwijzing naar de tekeningen, waarin; figuur 1 schematisch een dwarsdoorsnede van een kantbank en een zetmes 25 volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding toont; en figuur 2 schematisch weergeeft hoe volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding uit de bekende en gemeten parameters de zethoek berekend kan worden.

Opgemerkt wordt dat de uitvinding wordt toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvorm dat als voorbeeld in een kantbank wordt toegelicht.

30 In figuur 1 wordt een zetmes of bovenmes 1 en een ondermes 2 getoond. Op het ondermes is een plaat 3 geplaatst. Doordat het bovenmes deels in het ondermes is bewogen is de plaat 3' gebogen tot in de getoonde stand van plaat 3. De plaat is 1013378 5 gebogen rond de buiglijn 1 die loodrecht staat op het vlak van de tekening en parallel ligt aan de onderrand van het bovenmes.

Tijdens het naar beneden bewegen van het bovenmes wordt de plaat door de randen 4 van het ondermes tegengehouden. De zethoek wordt over het algemeen 5 gedefinieerd in een vlak loodrecht op de buiglijn. In figuur 1 is de halve zethoek aangegeven met β. Dit is de hoek tussen de lijn m en de bewegingsrichting van het bovenmes, aangeduid met de lijn n, waarbij beide lijnen in het vlak van de tekening liggen. Het mag duidelijk zijn dat als de meting van de zethoek afhangt van de geometrie van het gereedschap, de aanligging van de plaat 3 tegen de randen 4 van het 10 ondermes en tegen de punt 5 van het bovenmes de nauwkeurigheid van deze meting zullen beïnvloeden. Het bepalen van de precieze gegevens van de randen van de beide messen 1,2 is een lastig karwij. Bovendien zijn deze waarden aan verandering onderhevig als gevolg van het veel gebruiken van de messen 1,2 en het indrukken van die messen 1,2 als gevolg van de druk uitgeoefend door de plaat. Omgekeerd kunnen 15 ook de messen 1,2 de plaat indrukken, waardoor ook afwijkingen ontstaan. De raaklijn van de rand van het ondermes en de plaat is verder ook afhankelijk van de te bepalen zethoek. Zoals gezegd gebruiken de meetmethodes volgens de stand van de techniek deze gegevens en zijn daarom relatief onnauwkeurig.

Het is verder in figuur 1 te zien dat ook al zijn de raaklijnen tussen messen 1,2 en 20 de plaat 3 bekend, dan nog is de zo te bepalen hoek γ tussen lijn o en lijn n niet de gezochte hoek. Dit komt onder ander door de dikte D van de plaat 3 en het feit dat de kromming van de plaat nabij de punt van het bovenmes 1 eindig is. Dit is dus eveneens een bron van onnauwkeurigheid.

In figuur 2 wordt schematisch getoond hoe een uitvoeringsvorm van de 25 meetmethode volgens de onderhavige uitvinding werkt. De buiglijn valt samen met de x-as die aan de rechterkant van de z-as is getekend. Aan de linkerkant van de z-as is de y-as weergegeven. In het yz- en het xz-vlak zijn de projecties van de ruimte op die vlakken getekend. De plaat 4 is derhalve in beide vlakken zichtbaar.

De laserbronnen 6 en 7 projecteren hun bundels op de plaat 4. A en B zijn de 30 punten waar de respectieve lasers de plaat raken. Als de lasers lijnsegmenten projecteren zijn dit de punten van die segmenten die de detectievlakken snijden. Hetzelfde geldt als de lasers een lijn zouden projecteren. In het xz-vlak is alleen laser 6 zichtbaar doordat laser 7 er pal achter ligt. De parallelle vlakken waarin de bundels 1013378 6 liggen zijn in het yz-vlak aangegeven met respectievelijk de y-coördinaten yi en y2. De vlakken lopen parallel aan het xz-vlak en zijn dus geheel door die y-coördinaten bepaald. De lijnen S\ en S2 zijn de snijlijnen van de plaat 4 met respectievelijk de vlakken gedefinieerd door yi en y2. Door de onderlinge afstand van deze vlakken, 5 aangegeven met d in het yz-vlak, liggen de respectievelijke snijlijnen op verschillende hoogtes, respectievelijk zi en Z2.

In het yz-vlak is zichtbaar dat de tangens van de te bepalen zethoek β, bepaald kan worden uit de afstand d en het hoogteverschil van de snijlijnen sl en s2, aangeduid met e. Uit het xz-vlak is te zien dat de afstand e en de afstand p tussen de punten A' en 10 B een relatie met elkaar hebben die afhangt van de hoek a. Uit simpele goniometrie volgt immers dat tan(a) gelijk is aan e gedeeld door p. Het blijkt dus dat door de afstand p te bepalen, de zethoek bepaald kan worden met behulp van de bekende hoek α en de bekende afstand tussen de detectievlakken d.

Deze afstand p wordt bepaald door de punten A en B doormiddel van een lens 8 15 af te beelden op een opname-inrichting 9. Deze opname-inrichting is bij voorkeur een CCD lijncamera. Het is mogelijk een lijncamera te gebruiken doordat bekend is dat de punten A en B enkel in de detectievlakken kunnen lopen. Als de punten A en B op twee opname-inrichtingen worden geprojecteerd, volgt p door de respectievelijke afstanden van A en B tot een willekeurig referentiepunt te bepalen. Uit het verschil tussen deze 20 afstanden wordt vervolgens p verkregen.

In plaats van de gewenste afstand p wordt op deze manier echter de afstand tussen A" en B bepaald. Door een geschikte keuze van het lenzenstelsel en het klein houden van de afstand d tussen de referentievlakken kan deze afwijking echter willekeurig klein worden gemaakt of kan een correctie factor worden toegepast.

25 Als de plaat 4 vlak is, zullen de punten A en B samenvallen in het punt C, wat in bepaalde omstandigheden onwenselijk kan zijn. Om dit te voorkomen kan bijvoorbeeld laser 7 een offset o krijgen in de x-richting. Dit is schematisch weergegeven doormiddel van de laser 7'. Deze laser 7' ligt hierbij nog wel in het detectievlak y2. De afstand tussen de punten A en B volgt nu uit de afstand tussen A'" en B, gecorrigeerd 30 voor de offset o.

In het yz-vlak is verder te zien dat ondanks de eindigheid van de krommingsstaal van de vouw van de plaat, de nauwkeurigheid van de hoekmeting niet wordt aangetast. Methodes die zoals in de genoemde stand van de techniek gebruik maken van de 1013378 7 geometrie van de messen, zullen in plaats van de hoek β de hoek γ meten. Hiervoor geldt dus dat hoe groter de krommingsstraal van de vouw, hoe groter de meetfout.

Door de eenvoud van de meetmethode en dus van de inrichting is het mogelijk deze inrichting in te bouwen in een bovenmes 1. In figuur 1 is een uitvoeringsvorm 5 hiervan getoond. Dit mes is geschikt om aan twee zijden de halve zethoek β te meten. Hiervoor zijn in het mes doorlopende uitsparingen 10, 11,12, 13 aangebracht. Deze uitsparingen stellen de detectievlakken voor, die een onderlinge afstand van respectievelijk di en d2 hebben, in deze uitsparingen moet dus zowel ruimte worden gecreëerd om het laserlicht op de plaat 3 te kunnen laten vallen als om het reflecterende 10 verstrooiingslicht te geleiden naar de sensor. In de getoonde uitvoeringsvorm zijn de laserbron en de sensor geplaatst nabij het bovenuiteinde 14 van de uitsparingen 10, 11, 12, 13. De in de figuur getoonde uitvoeringsvorm omvat verder prisma's 15,16,17 om het licht op gewenste wijze te geleiden. Met dit zetmes kan door toepassing van de vier detectievlakken nauwkeurig de totale zethoek worden bepaald 15 Door alle onderdelen de inrichting op het boven mes te plaatsten, kan de zethoek direct bepaald worden, ook al is het mes net in de kantbank geplaatst.

"101337 8

Claims (21)

1. Werkwijze voor het bepalen van de zethoek van een volgens een buiglijn gezette plaat, bestaande uit: 5 a) het genereren van ten minste een laserbundel; b) het met die laserbundels projecteren van twee punten of lijnsegmenten op een aan een zijde van de buiglijn gelegen gedeelte van de te onderzoeken plaat, waarbij de bundels een van te voren bekende invalshoek maken met de buiglijn van de plaat; 10 c) het afbeelden van die punten of lijnsegmenten op opnamemiddelen, d) het bepalen van de onderlinge afstand van de op de opnamemiddelen geprojecteerde punten of lijnsegmenten, met het kenmerk, e) dat de bundels in twee, onderling parallelle detectievlakken liggen waarvan 15 de onderlinge afstand bekend is; f) dat uit de onderlinge afstand van de geprojecteerde punten, de bekende invalshoeken van de bundels en de bekende afstand tussen de detectievlakken, de wordt bepaald zethoek.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de buiglijn parallel ligt aan 20 de detectievlakken.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de hoeken tussen de respectievelijke bundels en de buiglijn gelijk zijn;

4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de op de plaat geprojecteerde punten of lijnsegmenten zodanig op de opnamemiddelen 25 worden afgebeeld dat de afbeeldingen altijd zo ver van elkaar liggen dat, met dat opnamemiddel, van beide de positie bepaald kan worden.

5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de punten of lijnsegmenten die op de plaat worden geprojecteerd een offset ten opzichte van elkaar hebben in een richting parallel aan de buiglijn.

6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lijnsegmenten deel uitmaken van één continue lijn.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, a) dat de meting volgens een van de voorgaande conclusies aan beide zijden 1013378 van de buiglijn wordt uitgevoerd; b) dat als tussenresultaat deelzethoeken aan beide zijden van de buiglijn worden bepaald; en c) dat de zethoek wordt bepaald aan de hand van deze deelzethoeken.

8. Werkwijze voor het zetten van een plaat onder een bepaalde hoek, met het kenmerk, dat dit uit de volgende stappen bestaat: a) het laten zakken van een zetmes tot op een bepaalde hoogte, waarbij aan beide zijden van het verplaatsingsvlak van het zetmes een ondersteunende plaat wordt gezet en waarbij dit zetten plaatsvindt afhankelijk van een hoekmeting 10 volgens een van de voorgaande werkwijzen; b) het geheel of gedeeltelijk wegnemen van de druk van het zetmes op de plaat; c) het volgens een van de voorgaande werkwijzen bepalen van de bereikte zethoek van de plaat; 15 d) het terug gaan naar stap a) als de gewenste zethoek nog niet is bereikt; e) het stoppen van het zetten, als de gewenste zethoek bereikt is.

9. Werkwijze voor het bepalen van de materiaal vervorming in een verwerkingsmachine, in het bijzonder de hoek tussen een vlak van dat materiaal en een referentievlak, met het kenmerk, dat hiervoor een van de werkwijzen uit 20 conclusies 1 t/m 8 wordt gebruikt.

10. Inrichting voor het bepalen van een zethoek van een plaat op een kantbank, omvattende a) ten minste een laserbron voor het opwekken van ten minste een laserbundel die op een ondersteuningsvlak voor een te zetten plaat is gericht en daarbij, in het 25 gebruik, twee punten of lijnsegmenten op een aan een zijde van de buiglijn gelegen gedeelte van de te onderzoeken plaat projecteren, waarbij de bundels een van tevoren bepaalde hoek maken met de buiglijn van de plaat; en b) opnamemiddelen voor de detectie van de op de plaat geprojecteerde punten of lijnsegmenten, welke opnamemiddelen verbonden zijn met een 30 verwerkingsinrichting die de onderlinge afstand van deze punten of lijnsegmenten bepalen kan, met het kenmerk, c) dat er is voorzien in detectievlakken waarin de bundels liggen en die een 1013378 bekende afstand tot elkaar hebben; d) dat een optische inrichting aanwezig is die het licht uit de detectievlakken geleidt naar de bijbehorende opnamemiddelen; en e) dat de verwerkingsinrichting een rekeneenheid omvat die uit de onderlinge 5 afstand van de geprojecteerde punten, de bekende invalshoeken van de bundels en de bekende afstand tussen de detectievlakken de zethoek berekent.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de buiglijn parallel ligt aan de door de bundels opgespannen detectievlakken.

12. Inrichting volgens conclusies 10 of 11, met het kenmerk, dat de hoeken tussen de 10 beide bundels en de buiglijn gelijk zijn.

13. Inrichting volgens conclusies 10, 11 of 12, met het kenmerk, dat de afbeeldingen op de opnamemiddelen van de op de plaat geprojecteerde punten of lijnsegmenten, bij het gebruik, altijd zo ver van elkaar liggen dat van beide de positie bepaald kan worden.

14. Inrichting volgens een van de conclusies 10 t/m 13, met het kenmerk, dat de punten of lijnsegmenten die op de plaat worden geprojecteerd een offset ten opzichte van elkaar hebben in een richting parallel aan de buiglijn.

15. Inrichting volgens een van de conclusies 10 t/m 14, met het kenmerk, dat de lijnsegmenten deel uitmaken van één continue lijn.

16. Inrichting volgens een van de conclusies 10 t/m 15, met het kenmerk, (a) dat de benodigde middelen zo zijn uitgevoerd dat er aan beide zijden van de buiglijn gemeten kan worden; (b) dat als tussenresultaat deelzethoeken aan beide zijden van de buiglijn worden bepaald; en 25 (c) dat de rekeneenheid de zethoek bepaalt aan de hand van deze deelzethoeken.

17. Inrichting voor het bepalen van de materiaalvervorming in een verwerkingsmachine, in het bijzonder de hoek tussen een vlak van dat materiaal en een referentievlak, met het kenmerk, dat hiervoor een of een combinatie van de 30 eigenschappen van de inrichtingen uit conclusies 10 t/m 16 worden gebruikt.

18. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijzen beschreven in de conclusies 1 t/m 9. 1013378

19. Zetmes, met het kenmerk, dat deze een inrichting omvat volgens een van de conclusies 10 t/m 16 of een combinatie daarvan.

20. Zetmes volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat deze tenmisnte aan een zijde van de hartlijn twee evenwijdig aan elkaar en in de richting van de hartlijn 5 verlopende sleuven omvat, die detectievlakken voor het detecteren van lichtpunten of lijnsegmenten vormen.

21. Zetmes volgnes conclusie 1, met het kenmerk, dat de sleuven de vorm van het mes volgen en voorzien zijn van een optische inrichting voor het in deze sleuven geleiden van in de detectievlakken aanwezig licht. 1013378