PT2248611E - Máquina para dobrar continuamente uma peça de obra alongada em raios predeterminados - Google Patents

Description

ΕΡ 2 248 611/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Máquina para dobrar continuamente uma peça de obra alongada em raios predeterminados" 0 presente invento refere-se a uma máquina para dobrar continuamente uma peça de obra alongada em raios predeterminados de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. Naquilo que se segue é feita referência a uma máquina de dobragem de rolos piramidal; contudo, isto não deve ser entendido como limitação do âmbito do presente invento. 0 pedido de patente Europeia ΕΡ 1 644 140 (WO 2005 00 5071) em nome de RTIC AB de Borlãnge (Suécia) descreve um método de monitorização e controlo de processo para dobragem continua de uma peça de obra alongada num raio predeterminado ao utilizar três medidores de distância paralelos livres de contactos do tipo de transmissão a laser e ao medir as distâncias à superfície dobrada na peça de obra, ao calcular o raio real de curvatura com base nas distâncias fixas entre os medidores e as distâncias medidas, e ajustando a máquina de dobragem em resposta à relação entre os raios reais calculados e os raios desejados.

Tal como acima referido, a patente citada precisa de três dispositivos a laser, uma disposição de montagem dos três dispositivos a laser e um circuito de coordenação e controlo para os três dispositivos a laser. Além disso, uma vez que são medidos raios de curvatura muito grandes tais como aqueles da folha dobrada, os três dispositivos a laser estão posicionados a uma distância elevada fixa de cerca de 200 mm um do outro e muito longe do ponto de saída da folha a partir do último rolo da máquina. Estas distâncias não seriam aceitáveis para uma máquina de dobragem de acordo com o presente invento cujo objectivo é verificar a curvatura dos tubos que têm raios de curvatura bastante pequenos em relação aos raios da patente citada, e num ponto muito perto da saída do último rolo.

Consequentemente, um objecto principal do invento consiste em permitir um raio de curvatura que se mede numa secção dobrada que é dobrada por um único dispositivo que não 2

ΕΡ 2 248 611/PT sofre das desvantagens ligadas à montagem de uma pluralidade de dispositivos. De modo a alcançar este objecto, os presentes inventores verificaram que um dispositivo de detecção que é utilizado até hoje para uma função diferente, isto é, que mede simultaneamente vários pontos de uma peça de obra a ser explorada, pode ser útil. É um sensor de deslocamento a laser 2D de alta precisão tal como o sensor da série LJ-G produzido pela KEYENCE CORPORATION de Osaka (Japan). A série LJ-G capta com precisão o perfil de superfície de qualquer material em duas direcções. Tal como utilizado presentemente, um tal sensor de deslocamento é apenas deslocado sobre o objecto para medir de modo simultâneo em várias formas de medição, entre as quais aquela da comparação de perfis.

Os presentes inventores tinham a ideia de utilizar o sensor de deslocamento mantendo-o parado, de modo que o seu feixe laser intersectasse de modo longitudinal a peça de obra em movimento a ser medida enquanto é empenada por uma máquina de dobragem. Desse modo, o sensor de deslocamento tem capacidade para determinar o raio de curvatura de uma peça de obra alongada a ser dobrada, ao medir de modo simultâneo pelo menos três pontos. Esta informação é utilizada para ser comparada com um raio que deve ser na realidade obtido na peça de obra alongada, de modo que os ajustamentos desejados possam ser feitos pela máquina de uma maneira a obter a dobragem de um tubo ou secções diferentes a partir de um tubo por uma passagem ou mais.

Por conseguinte, o presente invento proporciona uma máquina para dobrar continuamente uma peça de obra alongada em raios predeterminados, máquina que utiliza uma série de rolos de condução para dobragem, e um computador que está acoplado, entre outras coisas, a um medidor de distância a laser para calcular um raio de uma secção dobrada e comparar o raio de curvatura calculado com o raio de curvatura desejado na referida secção dobrada, estando o computador acoplado também a um medidor de comprimento para medir um comprimento da referida secção dobrada de modo concêntrico em relação à peça de obra alongada, e a meios de operação adaptados para operar um rolo da série de rolos de condução 3 ΕΡ 2 248 611/ΡΤ para dobragem de modo a ajustar a mesma em tempo real com base numa diferença entre o referido raio de curvatura medido e o raio de curvatura desejado na referida secção dobrada, caracterizada por o referido medidor de distância a laser ser um sensor de deslocamento a laser 2D de alta precisão para medir o raio de curvatura da peça de obra alongada a jusante da referida série de rolos de condução, para dobragem.

Em adição à vantagem de obter um valor de correcção mais preciso, em particular com referência às operações de dobragem projectadas para obter secções dobradas que têm raios de curvatura variáveis, a máquina de acordo com o presente invento, em relação à arte anterior, tem a vantagem de não precisar de uma pluralidade de medidores de distância, tais como três transmissores a laser, mas apenas um. Assim, é conseguida uma consequente poupança de custo assim como uma leitura mais perto da saida do tubo do último rolo.

Além disso, em relação aos medidores de distância de contacto em três pontos existem várias vantagens, a mais importante das quais é uma maior precisão, uma vez que a medição é executada numa gama muito pequena da secção dobrada e numa direcção, a partir de um ponto de emissão, o mais perto da saida do tubo a partir do último rolo.

Uma outra vantagem do invento é que o dispositivo de medição de raio de curvatura faz medições relativas e não absolutas, pelo que o dispositivo de medição pode ser montado num equipamento móvel tal como o terceiro rolo da máquina de dobragem piramidal no sentido de alimentação do tubo.

Uma outra vantagem é que o dispositivo de medição pode rodar em torno de um cubo do terceiro rolo de modo a ficar posicionado para embater no tubo numa zona imediatamente a jusante do terceiro rolo. Deste modo, o raio de curvatura da secção de tubo acabada de dobrar é medido, e a deslocação do rolo de deformação pode ser mudada por retorno no ponto mais próximo do ponto de deformação do tubo, de modo a conformar-se o raio de curvatura a ser obtido com o desejado em secções de tubo pré-definidas únicas. 4 ΕΡ 2 248 611/ΡΤ Ο presente invento vai ser descrito com referência a uma concretização preferida do mesmo com ligação ao desenho anexo, no qual: a Fig. 1 mostra muito esquematicamente, e de uma maneira parcial, uma vista lateral de uma máquina de dobragem capaz de dobrar continuamente uma peça de obra alongada ao longo de raios predeterminados de acordo com o presente invento.

Fazendo referência à Fig. 1, a máquina, na qual o invento é concretizado por meio de um exemplo, é uma máquina de dobragem e de conformação que compreende uma série de três rolos de condução 1, 2 e 3, para dobrar, sendo pelo menos um deles um rolo de deformação. Uma peça de obra alongada a ser dobrada, por exemplo um tubo T, é alimentada através dos rolos de condução ao longo de um sentido indicado por uma seta F. Para conveniência da descrição, os rolos 1 e 3 são fixos na sua posição, enquanto o rolo 2 pode ser ajustado na sua posição vertical e pode ser controlado pela máquina para se mover sobre a base de um controlo de retorno na direcção vertical em relação aos rolos 1 e 3. Um codificador (não mostrado) está associado ao rolo 2 ajustável na direcção vertical e um codificador para medir a alimentação do tubo T através da série de rolos 1, 2 e 3 tal como indicado por 4.

Um sensor de deslocamento a laser 2D como um medidor livre de contactos está indicado em geral por 5, quer dizer, montado de modo articulado num suporte 6 que está ligado ao cubo do rolo 3, por exemplo, um sensor de deslocamento a laser 2D de alta precisão do tipo acima citado. Contudo, uma direcção pretendida y do sensor de deslocamento a laser 2D 5 está representada por uma linha vertical tracejada em relação ao plano da folha. Contudo, a direcção pretendida pode ser seleccionada de modo adequado também na dependência do raio do tubo que sai do rolo 3, de preferência de modo a aproximar-se tanto quanto possível do ponto de saída a partir do rolo 3, por exemplo, ao longo da linha que está indicada por y' na Fig. 1. Uma seta G na figura indica que o suporte 6 que sustém o sensor de deslocamento a laser 2D 5 pode ser ajustado na sua oscilação. 5 ΕΡ 2 248 611/ΡΤ A máquina de acordo com o diagrama descrito compreende ainda um computador central esquematicamente mostrado 7 para controlo e processamento de dados, cuja tarefa é criar uma correspondência entre os movimentos da máquina e o desenho de curva desejado que pode ser também graficamente inserido através de um dispositivo de video (não mostrado), possivelmente também de um tipo de "ecrã de toque". Esta correspondência ocorre por meio de um dispositivo digital-analógico 1/0 e um condicionador de sinal, que tem a função de filtrar e estabilizar os sinais digital analógico que chegam dos vários componentes mecânico, hidráulico e electrónico da máquina. Estes componentes são conhecidos e depois nem são mostrados nem descritos. Apenas uns meios de operação do rolo 3, por exemplo, um cilindro hidráulico, são indicados por 8. A máquina pode operar por um método já descrito no pedido de patente anterior No. RM2008A000078 dos mesmos inventores.

Quando um retorno de acordo com o presente invento é utilizado com base na mudança em altura do rolo 2 e da medição do medidor a laser 5, é construída uma sequência de pontos que pertencem à dobra numa detecção subsequente. A dobra é definida através de uma sucessão de funções polinomiais de terceira ordem. Tais funções, que são curvas "B-splines" e "Bézier" que interpolam os pontos detectados, precisam de pelo menos três pontos simultâneos para serem matematicamente definidas. Os pontos são obtidos pelo único dispositivo de medição a laser. 0 cálculo do raio de curvatura de cada secção dobrada da peça de obra alongada é feito para obtenção de um raio de curvatura de uma secção dobrada por uma máquina que emprega um sensor de deslocamento a laser do tipo produzido pela série Keyence LJ-G que mede pelo menos três pontos simultâneos, mas por meio de um único medidor a laser numa direcção. 0 método de medição acima descrito pode ser aplicado tal como se segue. Ao saber em qualquer caso um único ponto de medição, tanto uma orientação da dobra ou dobras conforme 6

ΕΡ 2 248 611/PT produzidas e qualquer correcção a ser feita quando o material utilizado é mudado ou por modificações mecânicas que ocorrem nas fases de trabalho, podem ser medidas com precisão. A máquina permite a compensação automática tanto dos erros devidos à caracteristica elástica do material utilizado como quaisquer variações electromecânicas que ocorrem quando são utilizados componentes diferentes e devido ao desgaste dos mesmos componentes.

Um procedimento de montagem da peça de obra alongada tal como controlado pelo medidor a laser permite que o desperdício de material na produção seja diminuído de modo automático. 0 mesmo procedimento permite que uma pessoa decida de modo autónomo o comprimento de montagem do material. Está claro que todos os erros devidos ao posicionamento do material a ser trabalhado na máquina são anulados.

Além disso, o um ponto de leitura tem a vantagem de aumentar bastante a facilidade de operação da máquina. A máquina permite que uma pluralidade de tubos consecutivos sejam trabalhados de modo a obter arcos muito compridos.

Na descrição precedente, a máquina na qual o presente invento é concretizado é uma máquina de dobragem cujo rolo superior 2 é o rolo de deformação.

Deve ser entendido que podem ser proporcionadas modificações e mudanças à máquina, não se afastando todas do âmbito do invento de acordo com as reivindicações anexas.

Lisboa, 2012-04-02

Claims (3)

1. ΕΡ 2 248 611/ΡΤ 1/1 REIVINDICAÇÕES 1 - Máquina para dobrar continuamente uma peça de obra alongada em raios de curvatura predeterminados, máquina que utiliza uma série de rolos de condução (1, 2, 3) para dobragem, e um computador (7) que está acoplado entre outras coisas a um medidor de distâncias a laser para calcular um raio de uma secção dobrada, e comparando o raio de curvatura calculado com o raio de curvatura desejado na referida secção dobrada, estando o computador (7) acoplado também a um medidor de comprimento (4) para medir um comprimento da referida secção dobrada concentricamente à peça de obra alongada (T) e a meios de operação (8) adaptados para operarem um rolo (2) da série de rolos de condução (1, 2, 3) para dobragem, de modo a ajustar a mesma em tempo real com base numa diferença entre o referido raio de curvatura medido e o raio de curvatura desejado na referida secção dobrada, caracterizada por o referido medidor de distância a laser ser um sensor de deslocamento a laser 2D de alta precisão (5) para medir o raio de curvatura da peça de obra alongada (T) a jusante da referida série de rolos de condução (1, 2, 3) para dobragem.
2. 2 - Máquina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o referido medidor de comprimento (4) ser um codificador.
3. 3 - Máquina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o referido sensor de deslocamento a laser 2D (5) estar fixo na sua posição de uma tal maneira que a sua direcção de medição atravessa a peça de obra alongada perto de um rolo de saida da série de rolos de condução (1, 2, 3) para dobragem. Lisboa, 2012-04-02