DE102007056827B3 - Controller and fully automatic bending system for bending machines - Google Patents

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DE102007056827B3
DE102007056827B3 DE200710056827 DE102007056827A DE102007056827B3 DE 102007056827 B3 DE102007056827 B3 DE 102007056827B3 DE 200710056827 DE200710056827 DE 200710056827 DE 102007056827 A DE102007056827 A DE 102007056827A DE 102007056827 B3 DE102007056827 B3 DE 102007056827B3
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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen Controller für eine Biegemaschine 1 mit einem Oberwerkzeug 1a und einem Unterwerkzeug 1b bereit. Der Controller schließt jeweilige Schnittstellen ein, um mit der Biegemaschine 1, mit einem oder mehreren lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten 2 und mit einem oder mehreren Kraftmessgeräten kommunizieren zu können. Der Controller kann anhand von Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten für zu biegende Teile 3 Parameter zum Steuern der Biegemaschine 1, Soll-Werte für die Winkel der zu biegenden Teile 3 und Positionsdaten für ein oder mehrere lasergestützte Biegewinkel-Messgeräte 2 berechnen und diese an die jeweiligen Schnittstellen ausgeben. Die Positionsdaten können in Abhängigkeit von den Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten für zu biegende Teile 3 bestimmt werden. Der Controller kann ferner anhand von Ist-Werten von einem oder mehreren lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten 2 und von einem oder mehreren Kraftmessgeräten die Parameter zum Steuern der Biegemaschine 1 korrigieren, bis eine Übereinstimmung zwischen den Soll-Werten und den Ist-Werten vorliegt. Die Erfindung stellt ferner ein vollautomatisches Biegesystem für eine Biegemaschine 1 bereit. Das Biegesystem schließt als Systemkomponenten den Controller, eine Biegemaschine 1, mindestens ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät 2, mindestens ein Kraftmessgerät und jeweils eine programmierbare Steuerung zum Steuern der Biegemaschine 1, des mindestens einen ...The present invention provides a controller for a bending machine 1 with an upper tool 1a and a lower tool 1b. The controller includes respective interfaces to communicate with the bending machine 1, with one or more laser-based bending angle gauges 2, and with one or more force gauges. The controller may use design data and / or material data for parts to be bent 3 to calculate parameters for controlling the bending machine 1, target values for the angles of the parts 3 to be bent and position data for one or more laser-assisted bending angle measuring devices 2 and these to the respective ones Output interfaces. The position data may be determined depending on the design data and / or material data for parts 3 to be bent. The controller may further correct the parameters for controlling the bending machine 1 based on actual values from one or more laser-assisted bending angle gauges 2 and one or more force gauges until a match between the desired values and the actual values is obtained. The invention further provides a fully automatic bending system for a bending machine 1. The bending system includes as system components the controller, a bending machine 1, at least one laser-assisted bending angle measuring device 2, at least one force measuring device and in each case a programmable controller for controlling the bending machine 1, the at least one ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Controller für eine Biegemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein vollautomatisches Biegesystem mit so einem Controller und ein dazugehöriges Verfahren.The The invention relates to a controller for a bending machine according to the preamble of claim 1, a fully automatic bending system with such a controller and a related one Method.

Zur Fertigung von genau einzuhaltenden Biegewinkeln, z. B. in der blechverarbeitenden Industrie, sind Vorrichtungen bekannt, wie z. B. Biegemaschinen. Diese Biegemaschinen werden von einer programmierten Steuerung gesteuert, wie beispielsweise die Steuerungen Cybelec DNC 1200, Cybelec ModEva (der Firma cyb-tech GmbH, 09212 Limbach-Oberfrohna) jeweils über NLR-Karte, Delem DA 65/DA 69, Delem DA 66W/69W (der Firma Delem aus NL-5657 EB EINDHOVEN) jeweils über Ethernet Karte. Die Steuerung enthält unterschiedliche Parameter über Konstruktionsdaten und Werkstoffdaten, die den gesamten Biegeprozess in seinen einzelnen Schritten und unterschiedlichen Stationen bestimmen.to Production of exactly to be observed bending angles, z. B. in sheet metal processing Industry, devices are known, such as. B. bending machines. These bending machines are controlled by a programmed controller, such as the controls Cybelec DNC 1200, Cybelec ModEva (the company cyb-tech GmbH, 09212 Limbach-Oberfrohna) in each case via NLR card, Delem DA 65 / DA 69, Delem DA 66W / 69W (Delem from NL-5657 EB EINDHOVEN) each over Ethernet card. The controller contains different parameters via design data and material data representing the entire bending process in its individual steps and determine different stations.

Ein häufiges Problem bei der Fertigung von genau einzuhaltenden Biegewinkeln an diesen Vorrichtungen stellen die unterschiedlichen Parameter der Werkstoffbeschaffenheit dar, wie z. B. Schwankungen der Materialstärke und Spannungen. Dadurch kommen beim Biegeprozess unerwünschte Abweichungen zwischen Soll-Werten und Ist-Werten zustande.One frequent Problem in the production of exactly to be met bending angles At these devices, the different parameters of the Material nature, such. B. variations in material thickness and Tensions. As a result, undesirable deviations occur during the bending process between setpoint values and actual values.

Bei einfachen Fertigungen kann dieses Problem durch Eingeben der Soll-Werte in die Steuerung, Fertigen eines oder mehrerer gebogener Teile, manuelles Messen der Ist-Werte und Einstellen der Parameter der Biegemaschine bis eine Übereinstimmung zwischen Ist- und Soll-Wert vorliegt, gelöst werden. Bei komplexen Fertigungen sind aus dem Stand der Technik zur Beseitigung dieses Problems lasergestützte Biegewinkel-Messgeräte bekannt, wie z. B. der COPRA® LaserCheck (der Firma data M Software GmbH, D-83636 Valley/Oberlaindern). Die Positionierung des Messgerätes erfolgt in der Praxis durch einen Bediener anhand von vorgegebenen Positionen und/oder durch schrittweises Anpassen an die zur Messung zweckmäßige Position. Da die Positionierung manuell durchgeführt wird, bereitet sie nicht nur bei komplexen Fertigungen mehrere Probleme, die der Stand der Technik unzulänglich löst.For simple manufacturing, this problem can be solved by entering the desired values into the control, making one or more bent parts, manually measuring the actual values, and adjusting the parameters of the bending machine until there is a match between the actual and desired values. For complex manufacturing laser-assisted bending angle measuring devices are known from the prior art to eliminate this problem, such. As the COPRA ® LaserCheck (the company data M Software GmbH, D-83636 Valley / Oberlaindern). The positioning of the measuring device takes place in practice by an operator on the basis of predetermined positions and / or by stepwise adaptation to the position suitable for the measurement. Since the positioning is performed manually, it presents several problems not only in complex manufacturing, which the prior art solves inadequately.

Bei diesen herkömmlichen Automatisierungslösungen werden für Maschinensteuerung, Winkelmesssystem und Bedienung jeweils eigene Steuerungen verwendet, die häufig unterschiedliche Betriebssysteme und Software benötigen. Ferner erfolgt die Positionierung des Winkelmesssystems manuell und nicht automatisch. Außerdem werden mehrere, oft verschiedenartige Schnittstellen verwendet. Diese Systemkomplexität macht diese Automatisierungslösungen unübersichtlich, langsam und unflexibel.at this conventional automation solutions be for Machine control, angle measuring system and operation in each case own controls used that often need different operating systems and software. Further the positioning of the angle measuring system is done manually and not automatically. Furthermore Several, often different interfaces are used. These system complexity makes these automation solutions confusing, slow and inflexible.

Ferner muss bei komplexen Fertigungen die Positionierung des Messgerätes nicht nur automatisch, sondern auch dynamisch erfolgen können, da Durchbrüche in einem zu biegenden Teil und Abschattungen durch bereits gebogene Laschen berücksichtigt werden müssen. Außerdem dürfen keine Kollisionen mit dem Werkstück erfolgen.Further In the case of complex production, the positioning of the measuring device does not have to be can only be done automatically, but also dynamically, because breakthroughs in one part to be bent and shadowing by already bent tabs considered Need to become. Furthermore allowed to no collisions with the workpiece respectively.

Ferner wird in der Serie meist ohne dynamische Bestimmung von Materialstärke, Rückfederung und Überbiegung produziert. Außerdem ist bei herkömmlichen Automatisierungslösungen oft eine Fertigung von Testmustern erforderlich.Further in the series is usually without dynamic determination of material thickness, springback and overbend produced. Furthermore is at conventional automation solutions often a production of test patterns required.

Demnach besteht ein Bedarf an einem übersichtlichen, schnellen und flexiblen vollautomatischen Biegesystem bzw. einem Controller mit einer reduzierten Systemkomplexität, das in der Lage ist, Messgeräte dynamisch zu positionieren. Ferner besteht ein Bedarf an einem dynamisch ablaufenden und materialsparenden Verfahren.Therefore there is a need for a clear, fast and flexible fully automatic bending system or one Controller with reduced system complexity that is capable of measuring devices dynamically to position. There is also a need for a dynamic and material-saving process.

Die DE 43 12 565 C2 offenbart einen Controller für eine Biegemaschine, der die Merkmale des Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist. Die offenbarte Biegemaschine enthält auch ein Biegewinkel-Messgerät.The DE 43 12 565 C2 discloses a controller for a bending machine having the features of the preamble of claim 1. The disclosed bending machine also includes a bending angle gauge.

Die DE 39 25 925 A1 offenbart eine Biegemaschine mit einer Behinderungsprüfeinrichtung, welche die Biegebearbeitung an einem Werkstück basierend auf den Eingangsdaten von einer Biegebearbeitungseinstelleinrichtung simuliert und eine Prüfung im Hinblick auf eine Behinderung zwischen dem Werkstück und oberen und unteren Stempeln vornimmt.The DE 39 25 925 A1 discloses a bending machine with a disability tester which simulates the bending work on a workpiece based on the input data from a bending work setting means, and makes a check for obstruction between the work and upper and lower dies.

Die DE 34 41 113 A1 offenbart eine Biegemaschine, bei der ein zu biegendes Teil in mehreren Schritten gebogen wird, indem nach einem Biegen eine Winkelmessung am Werkstück erfolgt und damit eine Korrektur der Biegeparameter durchgeführt wird, dann ein erneutes Biegen mittels der korrigierten Biegeparameter, eine erneute Winkelmessung am Werkstück und eine erneute Korrektur der Biegeparameter durchgeführt werden usw., bis sich der Messwert des Biegewinkels innerhalb der zulässigen Toleranz bewegt.The DE 34 41 113 A1 discloses a bending machine in which a part to be bent is bent in several steps by angular measurement of the workpiece after bending to correct the bending parameters, then bending again using the corrected bending parameters, re-measuring the angle on the workpiece, and etc., until the measured value of the bending angle moves within the allowable tolerance.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Controller für eine Biegemaschine mit Biegewinkel-Messgerät, der es erlaubt, das Biegewinkel-Messgerät automatisch und schnell zu positionieren, ein entsprechendes vollautomatisches Biegesystem und ein dazugehöriges Verfahren anzugeben.The The object of the present invention is a controller for one Bending machine with bending angle measuring device, which allows the bending angle measuring device automatically and quickly position a corresponding fully automatic bending system and a related one Specify procedure.

Diese Aufgabe wird durch einen Controller für eine Biegemaschine, ein vollautomatisches Biegesystem sowie ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1, 13 bzw. 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den anhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is performed by a controller for a bending machine, a fully automatic Bending system and a method according to claims 1, 13 and 14 solved. advantageous Further developments of the invention are specified in the appended claims.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Biegemaschine 1 mit einem Oberwerkzeug 1a und einem Unterwerkzeug 1b des vollautomatischen Biegesystems gemäß der vorliegenden Erfindung. 1 shows a schematic side view of a bending machine 1 with an upper tool 1a and a lower tool 1b the fully automatic bending system according to the present invention.

2A zeigt Positionen eines lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes 2 bei Durchbrüchen 3a in einem zu biegenden Teil 3 gemäß der vorliegenden Erfindung. 2A shows positions of a laser-assisted bending angle measuring device 2 at breakthroughs 3a in a part to be bent 3 according to the present invention.

2B zeigt Positionen eines lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes 2 bei Abschattungen 3b durch bereits gebogene Laschen eines zu biegenden Teiles 3 gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 B shows positions of a laser-assisted bending angle measuring device 2 in shading 3b by already bent tabs of a part to be bent 3 according to the present invention.

2C zeigt eine schematische Seitenansicht der 2B. 2C shows a schematic side view of 2 B ,

3A zeigt in Bezug auf eine Biegeebene der Biegemaschine 1 aus 1 Positionen von zwei gegenüberliegenden lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten 2 des vollautomatischen Biegesystems gemäß der vorliegenden Erfindung. 3A shows with respect to a bending plane of the bending machine 1 out 1 Positions of two opposing laser-assisted bending angle gauges 2 the fully automatic bending system according to the present invention.

3B zeigt das Oberwerkzeug 1a der Biegemaschine aus der 1, in das ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät 2 des vollautomatischen Biegesystems gemäß der vorliegenden Erfindung integriert ist. 3B shows the upper tool 1a the bending machine from the 1 into which a laser-assisted bending angle measuring device 2 the fully automatic bending system according to the present invention is integrated.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed description of the preferred embodiments

Die 1 zeigt eine Biegemaschine 1, wie beispielsweise eine Biegepresse oder Schwenkbiegemaschine, mit einem Oberwerkzeug 1a und einem Unterwerkzeug 1b des vollautomatischen Biegesystems gemäß der vorliegenden Erfindung. In einer bevorzugten Ausführungsform schließt das vollautomatische Biegesystem als Systemkomponenten einen Controller, eine Biegemaschine 1, ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät 2, ein Kraftmessgerät (nicht gezeigt) und jeweils eine programmierbare Steuerung zum Steuern der Biegemaschine 1, des lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes 2 und des Kraftmessgerätes abhängig von den Controller-Befehlen ein.The 1 shows a bending machine 1 , such as a bending press or folding machine, with an upper tool 1a and a lower tool 1b the fully automatic bending system according to the present invention. In a preferred embodiment, the fully automatic bending system includes as system components a controller, a bending machine 1 , a laser-assisted bending angle measuring device 2 , a force gauge (not shown) and each a programmable controller for controlling the bending machine 1 , the laser-assisted bending angle measuring device 2 and the force gauge depending on the controller commands.

Das lasergestützte Biegewinkel-Messgerät 2 verfügt in Bezug auf die Biegemaschine 1 über einen oder mehrere Freiheitsgrade und kann sich, falls erforderlich, in allen drei Raumrichtungen in Bezug auf die Biegemaschine 1 bewegen. Die Bewegung kann auf Laufschienen erfolgen und kann durch einen oder mehrere Motoren ausgeführt werden, die über die programmierbare Steuerung abhängig von den Controller-Befehlen angesteuert werden können.The laser-assisted bending angle measuring device 2 features in terms of the bending machine 1 over one or more degrees of freedom and may, if necessary, in all three spatial directions with respect to the bending machine 1 move. The movement may be on rails and may be performed by one or more motors that may be controlled via the programmable controller in response to the controller commands.

In einer Ausführungsform verlaufen die Laufschienen 4 entlang der Biegemaschine 1 und können in Bezug auf diese gesenkt oder gehoben werden. Darüber hinaus kann optional das Biegewinkel-Messgerät 2 an senkrecht zu den Laufschienen 4 verlaufenden Führungen verschoben werden und/oder in Bezug auf die eigene Achse gekippt werden. Im letzteren Fall können die Laufschienen 4 auch stationär sein.In one embodiment, the rails run 4 along the bending machine 1 and can be lowered or raised in relation to these. In addition, optionally the bending angle measuring device 2 at right angles to the rails 4 extending guides are moved and / or tilted in relation to its own axis. In the latter case, the rails can 4 also be stationary.

Das Kraftmessgerät ist für die Messung der Rückfederung vorgesehen, da die Rückfederung den Biegewinkel des zu biegenden Teiles 3 stark beeinflusst.The force gauge is intended for the measurement of springback, since the springback the bending angle of the part to be bent 3 strongly influenced.

Der Controller schließt jeweilige Schnittstellen ein, um mit der Biegemaschine 1, mit dem lasergestützten Biegewinkel-Messgerät 2 und mit dem Kraftmessgerät kommunizieren zu können. Erfindungsgemäß kann der Controller für das vollautomatische Biegesystem ein Gerät sein, wie z. B. eine Bedienerkonsole, ein Personalcomputer oder ein Laptop, das mit den anderen Systemkomponenten über jeweilige, vorzugsweise einheitliche Schnittstellen verbunden ist.The controller includes respective interfaces to interface with the bending machine 1 , with the laser-assisted bending angle measuring device 2 and communicate with the force gauge. According to the controller for the fully automatic bending system can be a device such. As an operator console, a personal computer or a laptop, which is connected to the other system components via respective, preferably uniform interfaces.

Die Schnittstelle kann eine bekannte Schnittstelle des Standes der Technik sein, wie z. B. eine serielle Verbindung, USB, Netzwerk, Profibus, Profinet, CAN-Bus oder OPC. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung über eine OPC-Schnittstelle. Die einzige Voraussetzung für die Systemkomponenten des vollautomatischen Biegesystems ist die industrielle Tauglichkeit, wie z. B. Verkabelung, Störsicherheit, eine Möglichkeit zum Anschluss und eine Schnittstelle mit Treiber für beispielsweise WindowsXP® für die verwendete Hardware.The interface may be a known interface of the prior art, such as. B. a serial connection, USB, network, Profibus, Profinet, CAN bus or OPC. The connection preferably takes place via an OPC interface. The only requirement for the system components of the fully automatic bending system is the industrial suitability, such. Wiring, noise immunity, a connection option and an interface with driver for example for WindowsXP ® for the hardware used.

Der Controller kann anhand von Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten für zu biegende Teile 3 die Parameter zum Steuern der Biegemaschine 1, die Soll-Werte für die Winkel der zu biegenden Teile 3 und die Positionsdaten des lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes 2 berechnen. Der Controller kann danach die Parameter, die Soll-Werte und die Positionsdaten an die jeweiligen Schnittstellen ausgeben. Die Parameter zum Steuern der Biegemaschine 1 können mittels einer geeigneten Software, wie beispielsweise das Bending Office® der Anmelderin, ausgehend von den Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten für zu biegende Teile 3 berechnet werden. Diese Parameter schließen Angaben ein, wie z. B. Modell, Presskraft, Abkantlänge, Ständerausladung, Hinteranschlagtiefe, Achsendaten, Hub, Zustellhub, maximaler Rückhub, Geschwindigkeit, maximale Arbeitsgeschwindigkeit, Motorleistung, Länge, Breite, Tiefe, Höhe und Gewicht. Die Positionsdaten können ebenfalls in Abhängigkeit von den Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten für zu biegende Teile 3 bestimmt werden.The controller may use construction data and / or material data for parts to be bent 3 the parameters for controlling the bending machine 1 , the target values for the angles of the parts to be bent 3 and the position data of the laser-assisted bending angle measuring device 2 to calculate. The controller can then output the parameters, the setpoint values and the position data to the respective interfaces. The parameters for controlling the bending machine 1 can by means of suitable software, such as Office ® Bending of the Applicant, starting from the design data and / or material data of parts to be bent 3 be calculated. These parameters include information such. B. Model, pressing force, Abkantlänge, Ständerausladung, Hinteranschlagtiefe, Achsendaten, Hub, Zustellhub, maximum return stroke, speed, maximum working speed, engine power, length, width, depth, height and weight. The position data may also depend on the design data and / or material data for parts to be bent 3 be determined.

Der Controller kann ferner anhand von Ist-Werten, die von dem lasergestützten Biegewinkel-Messgerät 2 und von dem Kraftmessgerät geliefert werden, die Parameter zum Steuern der Biegemaschine 1 korrigieren. Die Korrektur der Parameter wird solange durchgeführt, bis die Übereinstimmung zwischen den Soll-Werten und den Ist-Werten erreicht ist. Diese Korrektur ist erforderlich, da beim Biegeprozess durch die unterschiedlichen Parameter der Werkstoffbeschaffenheit, wie z. B. Schwankungen der Materialstärke und Spannungen, zwischen Soll-Werten und Ist-Werten unerwünschte Abweichungen zustande kommen.The controller may also use actual values provided by the laser-based bend angle gauge 2 and supplied by the force gauge, the parameters for controlling the bending machine 1 correct. The correction of the parameters is carried out until the correspondence between the desired values and the actual values is reached. This correction is necessary because during the bending process by the different parameters of the material properties, such. As fluctuations in material thickness and voltages between target values and actual values undesirable deviations come about.

Aufgrund von jeweiligen, vorzugsweise einheitlichen Schnittstellen sind Übergänge zwischen verschiedenen Steuerungen für Biegemaschine 1, lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät 2, Kraftmessgerät und Bedienung und zwischen unterschiedlichen Betriebssystemen nicht notwendig. Über die reduzierte Systemkomplexität wird ein kompaktes, übersichtliches, schnelles und flexibles Biegesystem mit nur einem einzigen Controller und einer geringen Anzahl von gleichartigen Schnittstellen bereitgestellt. Beispielsweise kann die Plattform Siemens Simotion® in den Controller integriert sein. Ferner kann beispielsweise die Software Gending Office® bzw. Biege-Office der Anmelderin in dem Controller verwendet werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden in dem Controller die Software Gending Office® und die Plattform Siemens Simotion® zusammen verwendet.Due to respective, preferably uniform interfaces are transitions between different controls for bending machine 1 , laser-assisted bending angle measuring device 2 , Force gauge and operation and between different operating systems not necessary. The reduced system complexity provides a compact, clear, fast and flexible bending system with a single controller and a small number of similar interfaces. For example, the Siemens Simotion ® platform can be integrated into the controller. Further, for example, the software Gending Office ® or bending-Office of the applicant can be used in the controller. In an advantageous embodiment, in the controller, the Gending Office ® software and the platform Siemens Simotion ® are used together.

Das vollautomatische Biegesystem kann unabhängig von der Art des Antriebs der Biegemaschine 1 verwendet werden. Neben einem beispielsweise hydraulischen Antrieb für die Biegemaschine 1 kann auch ein elektrischer und/oder mechanischer Antrieb für die Biegemaschine 1 eingesetzt werden. Ferner kann ein pneumatischer Antrieb oder eine Kombination aus pneumatischem und hydraulischem Antrieb für die Biegemaschine 1 eingesetzt werden. Die Art des Antriebs wird hauptsächlich durch die auftretenden Kräfte bestimmt, die von Parametern, wie z. B. der Dicke des zu biegenden Teiles 3, der Biegelänge und dem Material selbst, abhängig sind.The fully automatic bending system can be independent of the type of drive of the bending machine 1 be used. In addition to, for example, a hydraulic drive for the bending machine 1 can also be an electrical and / or mechanical drive for the bending machine 1 be used. Furthermore, a pneumatic drive or a combination of pneumatic and hydraulic drive for the bending machine 1 be used. The type of drive is mainly determined by the forces that occur from parameters such. B. the thickness of the part to be bent 3 , the bending length and the material itself, are dependent.

Die 2A und 2B, 2C zeigen Positionen eines lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes 2 bei Durchbrüchen 3a in einem zu biegenden Teil 3 bzw. bei Abschattungen 3b durch bereits gebogene Laschen eines zu biegenden Teiles 3 gemäß der vorliegenden Erfindung. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Controller des vollautomatischen Biegesystems ferner aus den Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten Durchbrüche 3a in dem zu biegenden Teil 3 und/oder Abschattungen 3b durch bereits gebogene Laschen des zu biegenden Teiles 3 und/oder Kollisionen des lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes 2 mit dem zu biegenden Teil 3 (nicht gezeigt) bestimmen.The 2A and 2 B . 2C show positions of a laser-assisted bending angle measuring device 2 at breakthroughs 3a in a part to be bent 3 or shading 3b by already bent tabs of a part to be bent 3 according to the present invention. In a preferred embodiment, the controller of the fully automatic bending system can further from the design data and / or material data breakthroughs 3a in the part to be bent 3 and / or shadows 3b by already bent tabs of the part to be bent 3 and / or collisions of the laser-assisted bending angle measuring device 2 with the part to be bent 3 (not shown).

In Abhängigkeit von dieser Bestimmung kann der Controller die erforderlichen Positionsdaten des lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes 2 berechnen. Diese Bestimmung ist notwendig, da bei Durchbrüchen 3a und/oder Abschattungen 3b das lasergestützte Biegewinkel-Messgerät 2 verfälschte Daten an den Controller liefern würde. Außerdem können Kollisionen zwischen dem lasergestützten Biegewinkel-Messgerät 2 und dem zu biegenden Teil 3 vermieden werden. Dadurch können die Leistungsfähigkeit des Biegeprozesses wesentlich gesteigert und mögliche Totzeiten vermieden werden.Depending on this determination, the controller can obtain the required position data of the laser-assisted bending angle measuring device 2 to calculate. This provision is necessary because breakthroughs 3a and / or shadows 3b the laser-assisted bending angle measuring device 2 would provide corrupted data to the controller. In addition, collisions between the laser-assisted bending angle measuring device 2 and the part to be bent 3 be avoided. As a result, the efficiency of the bending process can be significantly increased and possible dead times can be avoided.

Die Berechnung der Kollisionsdaten setzt voraus, dass der Controller zu jedem Zeitpunkt im Laufe des Biegeverfahrens die sich verändernden Positionen des zu biegenden Teiles "kennt". Somit kann der Controller nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung, wie in Anspruch 19 definiert, einen Sicherheitsbereich bestimmen, in den der Bediener während des aktiven Biegevorgangs nicht eingreifen darf. Dies gilt besonders für Werkzeugmaschinen, die über keinen Personenschutz in Form eines Gehäuses, Schutzgitters oder Schutzzaunes verfügen, in besonderem Maße an Maschinen, an denen der Bediener sich im Arbeitsraum bzw. Bewegungsraum des Werkzeugs oder des Werkstückes befindet, beispielsweise an Biegemaschinen.The Calculation of collision data requires that the controller at any point in the course of the bending process the changing Positions of the part to be bent "knows". Thus, the controller can after a Another advantageous aspect of the invention, as in claim 19 defines a safety area in which the operator during the active bending operation must not intervene. This is especially true for machine tools that do not have any Personal protection in the form of a housing, Protective grating or safety fence, in particular on machines, where the operator is in the working space or movement space of the Tool or workpiece located, for example on bending machines.

Die Visualisierung des Sicherheitsbereichs kann durch einen (nicht gezeigt) zweigeteilten Bildschirm an dem Controller, der zum einen den aktuellen Zustand der Maschine anzeigt und zum anderen den kommenden Zustand ebenso visualisiert, erfolgen. Es ist auch möglich, die Anzeige am Bildschirm sequentiell zu gestalten, da der Controller den aktuellen Zustand und die zeitliche Abfolge kennt.The Visualization of the security area can be done by a (not shown) split screen on the controller, which is the current one State of the machine indicates and on the other the coming state visualized as well. It is also possible to display the screen sequentially because the controller is the current state and the temporal Sequence knows.

Dadurch kann der Bediener nun erkennen, welchen Biegevorgang bzw. Biegeschritt die Werkzeugmaschine nun ausführen wird, und er kann sich somit auf die kommende Aktion der Maschine einstellen und so möglichen Gefahren begegnen. Auch kann der Bediener über ein mögliches Gefahrenpotential informiert und gewarnt werden (z. B. großer Bogen, der vom zu biegenden Teil durchfahren wird – Verletzungsgefahr.)Thereby the operator can now recognize which bending operation or bending step Now run the machine tool and he can thus focus on the upcoming action of the machine set and so possible Encounter dangers. Also, the operator can be informed about a potential hazard and be warned (eg big bow, which is traversed by the part to be bent - risk of injury.)

Die Anzeige am Bildschirm kann in Form einer realen Darstellung, durch Piktogramme oder durch andere optische und akustische Signale erfolgen. Ebenso kann eine farbliche oder textliche Warnung erfolgen.The display on the screen can take the form of a real representation, by pictograms or by other optical and acoustic signals. Likewise, a color or textual War take place.

Der Aspekt der Erfindung, der den Sicherheitsbereich betrifft, kann unabhängig oder in Verbindung mit der Positionierung des Biegewinkel-Messgeräts gemäß den Ansprüchen 1–18 realisiert werden.Of the Aspect of the invention, which relates to the security area can independently or realized in connection with the positioning of the bending angle measuring device according to claims 1-18 become.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Controller des vollautomatischen Biegesystems ferner die Positionsdaten eines lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes 2 in Abhängigkeit von der Höhe und/oder der Breite des Unterwerkzeugs 1b der Biegemaschine und/oder der Höhe und/oder der Breite des Oberwerkzeugs 1a der Biegemaschine und/oder eines Anschlagstücks 1c der Biegemaschine berechnen. Dadurch können Abschattungen 3b des zu messenden Teiles durch Oberwerkzeug 1a und/oder Unterwerkzeug 1b sowie Kollisionen zwischen dem lasergestützten Biegewinkel-Messgerät 2 und dem Oberwerkzeug 1a und/oder Unterwerkzeug 1b vermieden werden. Dadurch können ebenfalls die Leistungsfähigkeit des Biegeprozesses wesentlich gesteigert und mögliche Totzeiten vermieden werden.In a further preferred embodiment, the controller of the fully automatic bending system can also determine the position data of a laser-assisted bending angle measuring device 2 depending on the height and / or the width of the lower tool 1b the bending machine and / or the height and / or the width of the upper tool 1a the bending machine and / or a stop piece 1c calculate the bending machine. This can be shading 3b of the part to be measured by upper tool 1a and / or lower tool 1b as well as collisions between the laser-assisted bending angle measuring device 2 and the upper tool 1a and / or lower tool 1b be avoided. As a result, the efficiency of the bending process can be significantly increased and possible dead times can be avoided.

In einer weiteren Ausführungsform schließt ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät 2 des vollautomatischen Biegesystems einen Halbleiterlaser mit Linienoptik und eine Kamera ein, die z. B. als CMOS-Kamera, CCD-Kamera oder dergleichen. Das gestattet die exakte Messung eines Biegewinkels an gebogenen Teilen. Dabei erfolgt die Messung des Biegewinkels über Messung der Projektion des Linienlasers auf einen Schenkel des gebogenen Teiles, wobei die Linienlage mit der Kamera gemessen wird, die schräg auf die Oberfläche des Teiles sieht. Der Biegewinkel kann aus dem eingeschlossenen Winkel zwischen Linienlaser und Achse der Kamera berechnet werden. Das lasergestützte Biegewinkel-Messgerät 2 liefert die Daten zur weiteren Verarbeitung an den Controller des vollautomatischen Biegesystems.In a further embodiment, a laser-assisted bending angle measuring device is included 2 the fully automatic bending system a semiconductor laser with line optics and a camera, the z. As a CMOS camera, CCD camera or the like. This allows the exact measurement of a bending angle on bent parts. The measurement of the bending angle is carried out by measuring the projection of the line laser on a leg of the bent part, the line position is measured with the camera, which looks obliquely on the surface of the part. The bending angle can be calculated from the included angle between the line laser and the axis of the camera. The laser-assisted bending angle measuring device 2 supplies the data to the controller of the fully automatic bending system for further processing.

In einer weiteren Ausführungsform kann ein Kraftmessgerät des vollautomatischen Biegesystems die Kräfte über einen hochauflösenden Kraftsensor, einen digitalen Messverstärker und damit verbundene Dehnmessstreifen bestimmen. Biegewinkel werden von der Rückfederung des zu biegenden Teiles 3 stark beeinflusst. Die Messung der Rückfederung kann mit sog. Dehnmessstreifen durchgeführt werden. Diese Dehnmessstreifen können an dem Gestell, dem Werkzeug oder an der Werkzeughalterung aufgeklebt sein und sind mit dem digitalen Messverstärker verbunden. Das Kraftmessgerät liefert die Daten zur weiteren Verarbeitung an den Controller des vollautomatischen Biegesystems.In another embodiment, a force measuring device of the fully automatic bending system can determine the forces via a high-resolution force sensor, a digital measuring amplifier and associated strain gauges. Bending angles are determined by the springback of the part to be bent 3 strongly influenced. The measurement of the springback can be carried out with so-called strain gauges. These strain gauges can be glued to the frame, the tool or the tool holder and are connected to the digital measuring amplifier. The force measuring device delivers the data to the controller of the fully automatic bending system for further processing.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Biegemaschine 1 mit einem hydraulischen Antrieb ausgestattet. Das Kraftmessgerät des vollautomatischen Biegesystems kann die Kräfte über die auftretenden Drücke bestimmen. Alternativ dazu kann die Biegemaschine 1 mit einem pneumatischen Antrieb ausgestattet sein. Eine Kombination aus einem hydraulischen und pneumatischen Antrieb ist ebenfalls möglich.In another embodiment, the bending machine is 1 equipped with a hydraulic drive. The force measuring device of the fully automatic bending system can determine the forces via the occurring pressures. Alternatively, the bending machine 1 be equipped with a pneumatic drive. A combination of a hydraulic and pneumatic drive is also possible.

In einer noch weiteren Ausführungsform ist die Biegemaschine 1 mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet. Das Kraftmessgerät des vollautomatischen Biegesystems kann die Kräfte über die Leistungsaufnahme (Spannung und Strom) bestimmen. Manche Leistungsendstufen für Servomotoren können, wie dem Fachmann bekannt, die erforderlichen Daten ohne weiteres liefern, wobei auf Messwandler oder dergleichen verzichtet werden kann.In yet another embodiment, the bending machine is 1 equipped with an electric drive. The force measuring device of the fully automatic bending system can determine the forces via the power consumption (voltage and current). Some power output stages for servomotors, as known in the art, can easily provide the required data, dispensing with transducers or the like.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät 2 des vollautomatischen Biegesystems als ein Triangulationssensor ausgebildet.In a further embodiment, a laser-assisted bending angle measuring device is provided 2 of the fully automatic bending system designed as a triangulation sensor.

Die 3A zeigt in Bezug auf eine Biegeebene der Biegemaschine 1 aus 1 Positionen von gegenüberliegenden lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten 2 des vollautomatischen Biegesystems gemäß der vorliegenden Erfindung. In einer bevorzugten Ausführungsform schließt das Biegesystem ein Paar aus zwei lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten 2 ein. Die gegenüberliegend (auf der Vorderseite und der Rückseite der Biegemaschine 1) angeordneten lasergestützten Biegewinkel-Messgeräte 2 können bezüglich einer Biegeebene der Biegemaschine 1 unterhalb und/oder oberhalb angeordnet sein. Die gegenüberliegend angeordneten lasergestützten Biegewinkel-Messgeräte 2 können bei komplexen Fertigungen exakte Ergebnisse liefern. Dadurch können ebenfalls die Leistungsfähigkeit des Biegeprozesses wesentlich gesteigert und mögliche Totzeiten vermieden werden.The 3A shows with respect to a bending plane of the bending machine 1 out 1 Positions of opposing laser-assisted bending angle gauges 2 the fully automatic bending system according to the present invention. In a preferred embodiment, the bending system includes a pair of two laser-assisted bending angle gauges 2 one. The opposite (on the front and the back of the bending machine 1 ) arranged laser-based bending angle gauges 2 can with respect to a bending plane of the bending machine 1 be arranged below and / or above. The oppositely arranged laser-assisted bending angle measuring devices 2 can provide accurate results for complex manufacturing. As a result, the efficiency of the bending process can be significantly increased and possible dead times can be avoided.

In einer weiteren Ausführungsform schließt das Biegesystem zwei Paare aus zwei lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten 2 ein. Dadurch können gegebenenfalls eine Schiefstellung des Oberwerkzeugs 1a und/oder eine Änderung der Dicke des zu biegenden Teiles 3 über die gesamte Biegelänge kompensiert werden.In another embodiment, the bending system includes two pairs of two laser-based bending angle gauges 2 one. This may possibly cause a misalignment of the upper tool 1a and / or a change in the thickness of the part to be bent 3 be compensated over the entire bending length.

In einer weiteren Ausführungsform schließt das Biegesystem zusätzlich ein zentral angebrachtes Paar aus zwei lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten 2 ein. Dadurch kann die sog. Bombierung, d. h. ein Wölben des Werkzeugs, um bei Belastung gerade zu werden, gesteuert werden.In another embodiment, the bending system additionally includes a centrally mounted pair of two laser-based bending angle gauges 2 one. Thereby, the so-called. Crowning, ie a buckling of the tool to be straightened under load, can be controlled.

Die 3B zeigt das Oberwerkzeug 1a der Biegemaschine aus der 1, in das ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät 2 des vollautomatischen Biegesystems gemäß der vorliegenden Erfindung integriert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform schließt das Biegesystem ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät 2 ein, das in das Oberwerkzeug 1a der Biegemaschine integriert ist. Die Integrierung kann durchgeführt werden, indem beispielsweise ein Teil des Oberwerkzeugs 1a entfernt und an die Stelle das lasergestützte Biegewinkel-Messgerät 2 eingebaut wird. Die Möglichkeit der Integrierung ist davon abhängig, ob das Oberwerkzeug 1a der Schwächung durch die Entfernung eines Teiles des Materials standhalten kann oder nicht. Zur Überprüfung können dazu beispielsweise Berechnungen für Finite Elemente durchgeführt werden.The 3B shows the upper tool 1a the bending machine from the 1 into which a laser-assisted bending angle measuring device 2 the fully automatic integrated bending system according to the present invention. In a preferred embodiment, the bending system includes a laser-assisted bending angle measuring device 2 one in the upper tool 1a the bending machine is integrated. The integration can be performed by, for example, a part of the upper tool 1a removed and in place the laser-assisted bending angle measuring device 2 is installed. The possibility of integration depends on whether the upper tool 1a weakening by the removal of a part of the material or not. For verification purposes, for example, calculations for finite elements can be carried out for this purpose.

In einer weiteren Ausführungsform schließt das Biegesystem zwei lasergestützte Biegewinkel-Messgeräte 2 ein, die in das Oberwerkzeug 1a der Biegemaschine integriert sind. Diese Ausgestaltung kann bei komplexen Fertigungen gewählt werden, falls die statische Sicherheit für das Oberwerkzeug 1a nach Integrierung noch gegeben ist. Die statische Sicherheit vorausgesetzt, können auch mehr als zwei, z. B. drei oder vier, lasergestützte Biegewinkel-Messgeräte 2 in das Oberwerkzeug 1a integriert werden.In another embodiment, the bending system includes two laser-assisted bending angle gauges 2 one in the upper tool 1a the bending machine are integrated. This configuration can be selected in complex manufacturing, if the static safety for the upper tool 1a after integration is still given. The static safety provided, more than two, z. B. three or four, laser-assisted bending angle gauges 2 in the upper tool 1a to get integrated.

Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung auch eine Kombination aus gegenüberliegend (auf der Vorderseite und der Rückseite der Biegemaschine 1) angeordneten Paaren aus zwei lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten 2 und in das Oberwerkzeug 1a integrierten lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten 2 vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung kann auf die Positionierung der lasergestützten Biegewinkel-Messgeräte 2 durch Verschieben entlang der Biegemaschine 1 verzichtet werden. Im Verlauf des Biegeprozesses kann auf die erforderlichen Messgeräte umgeschaltet werden. Allerdings ist hierbei zu berücksichtigen, dass das Messgerät sich zu einem gegebenen Zeitpunkt nicht an der zweckmäßigen Position befinden könnte. Daher ist diese Ausgestaltung nur bei einem sehr begrenzten Spektrum der zu biegenden Teile 3 sinnvoll.Furthermore, according to the present invention, a combination of opposing (on the front and the back of the bending machine 1 ) arranged pairs of two laser-assisted bending angle gauges 2 and in the upper tool 1a integrated laser-assisted bending angle measuring devices 2 intended. By this configuration, the positioning of the laser-assisted bending angle measuring devices 2 by moving along the bending machine 1 be waived. In the course of the bending process can be switched to the required measuring instruments. However, it should be noted that the meter could not be in the proper position at any given time. Therefore, this configuration is only for a very limited spectrum of the parts to be bent 3 meaningful.

Durch die vorstehenden Ausführungsformen können ebenfalls die Leistungsfähigkeit des Biegeprozesses wesentlich gesteigert und mögliche Totzeiten vermieden werden.By the above embodiments may also the efficiency significantly increased the bending process and possible dead times avoided become.

Ferner wird ein Verfahren zum Biegen eines Teiles unter Verwendung eines vollautomatischen Biegesystems gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Das Verfahren schließt zwei Abschnitte ein. In einem ersten Abschnitt A wird zunächst in dem Schritt A1 das zu biegende Teil 3 in die Biegemaschine 1 eingelegt. Verfügt die Biegemaschine 1 über ein Anschlagstück 1c, kann das Teil beim Einlegen bis zum Anschlagstück 1c vorgeschoben werden. Das Einlegen kann von Hand oder von Einlegerobotern durchgeführt werden. In dem Schritt A2 wird das Teil auf einen geschätzten Vorbiegewinkel durch die Biegemaschine 1 angebogen. Danach werden in dem Schritt A3 der tatsächliche Biegewinkel und die zugehörige Kraft von einem lasergestützten Biegewinkel-Messgerät 2 bzw. einem Kraftmessgerät des vollautomatischen Biegesystems gemessen. Das lasergestützte Biegewinkel-Messgerät 2 und das Kraftmessgerät liefern die gemessenen Daten als Ist-Werte an den Controller des vollautomatischen Biegesystems. Der Controller bildet aus dem tatsächlichen Biegewinkel und der zugehörigen Kraft ein erstes Wertepaar, das zur Korrektur der Materialstärke und zum Biegen des Teiles auf einen vorgesehenen Biegewinkel verwendet werden kann. In dem Schritt A4 erfolgt das endwinkelnahe Biegen des Teiles durch die Biegemaschine 1. Danach wird in dem Schritt A5 das Teil auf eine definierte Restkraft entlastet. Nach der Entlastung des Teiles werden in dem Schritt A6 der aktuelle Biegewinkel und die dabei wirkende Kraft von einem lasergestützten Biegewinkel-Messgerät 2 bzw. einem Kraftmessgerät des vollautomatischen Biegesystems gemessen. Das lasergestützte Biegewinkel-Messgerät 2 und das Kraftmessgerät liefern die gemessenen aktuellen Daten als Ist-Werte an den Controller des vollautomatischen Biegesystems. Der Controller bildet aus dem aktuellen Biegewinkel und der dabei wirkenden Kraft ein zweites Wertepaar. Darauf errechnet der Controller in dem Schritt A7 aus dem ersten und zweiten Wertepaar die Rückfederung des Teiles. In dem Schritt A8 wird die Überbiegung des Teiles bestimmt. Danach wird in dem Schritt A9 ein individuelles Überbiegen durchgeführt. Der erste Abschnitt A endet in dem Schritt A10 mit einem schnellen Rückzug des Oberwerkzeugs 1a.Further, a method for bending a part using a fully automatic bending system according to the present invention is provided. The method includes two sections. In a first section A, the part to be bent is first in step A1 3 in the bending machine 1 inserted. Has the bending machine 1 over a stop piece 1c , the part can when inserting up to the stop piece 1c be advanced. The loading can be done manually or by loading robots. In step A2, the part becomes an estimated pre-bend angle by the bending machine 1 being bent. Thereafter, in step A3, the actual bend angle and associated force from a laser-based bend angle gauge 2 or a force measuring device of the fully automatic bending system measured. The laser-assisted bending angle measuring device 2 and the force measuring device deliver the measured data as actual values to the controller of the fully automatic bending system. From the actual bend angle and the associated force, the controller forms a first pair of values that can be used to correct the material thickness and bend the part to a designated bend angle. In step A4, the bending of the part near the end angle by the bending machine takes place 1 , Thereafter, in the step A5, the part is relieved to a defined residual force. After relieving the part, in step A6, the current bending angle and the force acting thereon from a laser-assisted bending angle measuring device 2 or a force measuring device of the fully automatic bending system measured. The laser-assisted bending angle measuring device 2 and the force measuring device deliver the measured actual data as actual values to the controller of the fully automatic bending system. The controller forms a second value pair from the current bending angle and the force acting on it. Then the controller calculates the springback of the part in step A7 from the first and second value pairs. In step A8, the overbend of the part is determined. Thereafter, in step A9, an individual overbend is performed. The first section A ends in step A10 with a rapid retraction of the upper tool 1a ,

In einem an den ersten Abschnitt A anschließenden zweiten Abschnitt B wird zunächst in dem Schritt B1 das Teil in die Biegemaschine 1 eingelegt. Das Einlegen des zu biegenden Teiles 3 ist mit dem Schritt A1 aus dem ersten Abschnitt A identisch. Danach wird in dem Schritt B2 das Teil in den Endwinkel gebogen.In a subsequent to the first section A second section B is first in step B1, the part in the bending machine 1 inserted. The insertion of the part to be bent 3 is identical to the step A1 from the first section A. Thereafter, in the step B2, the part is bent to the end angle.

Im Anschluss können Teile nun unter Durchführung von lediglich Abschnitt B unabhängig von Materialeigenschaften oder Dickentoleranzen in nur einem einzigen Biegeschritt (Schritt B2) mit einer einzigartigen Präzision gebogen werden.in the Connection can Now part under execution independent of Section B only of material properties or thickness tolerances in a single Bending step (step B2) bent with a unique precision become.

In einer weiteren Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann der Controller einem lasergestützten Biegewinkel-Messgerät 2 die Parameter über Konstruktionsdaten und Werkstoffdaten liefern. Durch diesen Vorgang kann die zweckmäßige Position der Messung im Hinblick auf Durchbrüche 3a im zu biegenden Teil 3, Abschattung 3b durch bereits gebogene Laschen und Kollision mit dem Werkstück wesentlich effektiver als bisher ermittelt werden. Die Kommunikation mit dem lasergestützten Biegewinkel-Messgerät 2 kann dabei über eine bekannte Schnittstelle des Standes der Technik, wie z. B. eine serielle Verbindung, USB, Netzwerk, Profibus, Profinet, CAN-Bus oder OPC, erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Kommunikation über eine OPC-Schnittstelle.In another embodiment of the method of the present invention, the controller may be a laser-assisted bend angle gauge 2 provide the parameters via design data and material data. By this process, the appropriate position of the measurement with respect to openings 3a in the part to be bent 3 , Shading 3b be determined by already bent tabs and collision with the workpiece much more effective than before. Communication with the laserge supported bending angle measuring device 2 can be via a known interface of the prior art, such. As a serial connection, USB, network, Profibus, Profinet, CAN bus or OPC done. Preferably, the communication takes place via an OPC interface.

Ferner kann in einer weiteren Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät 2 automatisch in eine zweckmäßige Messposition gefahren werden. Dies geschieht durch die programmierbare Steuerung zum Steuern des Biegewinkel-Messgerätes 2 abhängig von den Controller-Befehlen. Das automatische Anfahren der Messposition (z. B. Höhe und/oder Breite des Oberwerkzeugs 1a und/oder Unterwerkzeugs 1b und vertikale und/oder horizontale Position hinsichtlich der Biegemaschine 1) ermöglicht die dynamische Positionierung eines lasergestützten Biegewinkel-Messgeräts 2 ohne größeren Zeitverlust.Furthermore, in a further embodiment of the method of the present invention, a laser-assisted bending angle measuring device 2 be automatically moved to a convenient measurement position. This is done by the programmable controller for controlling the bending angle measuring device 2 depending on the controller commands. The automatic approach of the measuring position (eg height and / or width of the upper tool 1a and / or lower tool 1b and vertical and / or horizontal position with respect to the bending machine 1 ) enables the dynamic positioning of a laser-assisted bending angle measuring device 2 without much loss of time.

In einer noch weiteren Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung können zwei lasergestützte Biegewinkel-Messgeräte 2 synchron oder unabhängig voneinander ausgerichtet werden.In yet another embodiment of the method of the present invention, two laser-assisted bending angle gauges 2 aligned synchronously or independently.

In einer noch weiteren Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät 2 den Biegewinkel und/oder die erforderliche Zielposition des Oberwerkzeugs 1a an den Controller des vollautomatischen Biegesystems liefern.In yet another embodiment of the method of the present invention, a laser-assisted bending angle measuring device 2 the bending angle and / or the required target position of the upper tool 1a to the controller of the fully automatic bending system.

In einer noch weiteren Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann die reale Dicke des Teiles aus der Messung der auftretenden Kräfte ermittelt werden. Dies führt zu einer Verbesserung der Geschwindigkeit des Verfahrens und kann weitere Berechnungen mit dem tatsächlichen Winkel liefern.In a still further execution of the method of the present invention, the real thickness of the Part can be determined from the measurement of the forces occurring. This leads to An improvement in the speed of the procedure and may be more Calculations with the actual Deliver angles.

Ferner kann in einer Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung die Anzeige von einem lasergestützten Biegewinkel-Messgerät 2 kontextsensitiv auf einem Bildschirm des vollautomatischen Biegesystems visualisiert werden.Further, in one embodiment of the method of the present invention, the display may be from a laser-assisted bend angle gauge 2 Context-sensitive visualized on a screen of the fully automatic bending system.

Der Controller für eine Biegemaschine, das vollautomatische Biegesystem sowie das entsprechende Verfahren gestatten somit bei der Produktion in Serie die dynamische Bestimmung von Stärke, Rückfederung und Überbiegung eines zu biegenden Teiles 3. Eine Anfertigung von Testmustern ist nicht erforderlich, wodurch ein materialsparendes Verfahren bereitgestellt werden kann. Dabei kann jeder Maschinentakt die Messung der Biegewinkel sowie der Nachfederung des zu biegenden Teiles 3 einschließen, d. h. die ständige Überwachung jeder Phase des Biegevorgangs durch lasergestützte Biegewinkel-Messgeräte und Kraftmessgeräte. Ferner kann die Überbiegung individuell für jeden Abkantvorgang berechnet werden. Dadurch können die Biegeeigenschaften des verwendeten Materials, kleinste Abweichungen der Materialstärke durch Ballung oder andere Walzungenauigkeiten sowie die auch von der Walzrichtung abhängige Rückfederung bei jedem Biegevorgang kompensiert werden.The controller for a bending machine, the fully automatic bending system and the corresponding method thus allow for the production in series, the dynamic determination of strength, springback and overbending of a part to be bent 3 , A preparation of test patterns is not required, whereby a material-saving method can be provided. Each machine cycle can measure the bending angle as well as the rebound of the part to be bent 3 ie continuous monitoring of each phase of the bending process by laser-assisted bending angle gauges and force gauges. Furthermore, the overbend can be calculated individually for each bending operation. As a result, the bending properties of the material used, the smallest deviations of the material thickness due to agglomeration or other rolling inaccuracies as well as the also dependent on the rolling direction springback can be compensated for each bending operation.

Die effektive Kommunikation und die dynamische Bewegungsführung ermöglichen Anbiegen, endwinkelnahes Biegen, Messung der Rückfederung und Fertigstellung mit kontrolliertem Überbiegen in der gleichen Zykluszeit, die bei herkömmlichen Biegesystemen mit starren Parametern benötigt wird. Eine Entscheidung des Benutzers zwischen Präzision und Durchsatz ist nicht mehr notwendig, wobei Qualitätsanforderungen wesentlich einfacher erfüllt werden können.The enable effective communication and dynamic motion control Bending, bending close to the bend, measurement of springback and completion with controlled overbending in the same cycle time as conventional bending systems rigid parameters needed becomes. A decision of the user between precision and Throughput is no longer necessary, with quality requirements essential easier to be fulfilled can.

Durch den rationellen und leistungsfähigen Controller für eine Biegemaschine, das vollautomatische Biegesystem sowie das entsprechende Verfahren der vorliegenden Erfindung können komplexe Bewegungsaufgaben einfach gelöst werden. Biegemaschinen mit mehr als zwei bewegungsgeführten hydraulischen Achsen, hochgenau arbeitende Tandempressen, Triplex-Lösungen mit drei auch unabhängig nutzbaren Pressen sind Beispiele, die sich mit dem Controller des erfindungsgemäßen Biegesystems wesentlich einfacher lösen lassen als mit herkömmlichen Lösungen.By the efficient and powerful controller for one Bending machine, the fully automatic bending system and the corresponding Methods of the present invention can perform complex motion tasks just solved become. Bending machines with more than two motion-controlled hydraulic Axles, high-precision tandem presses, triplex solutions with three also independent usable presses are examples that deal with the controller of the bending system according to the invention solve much easier leave as with conventional Solutions.

Aufgrund von jeweiligen, vorzugsweise einheitlichen Schnittstellen, wie z. B. OPC, entfallen Übergänge zwischen verschiedenen Steuerungen und unterschiedlichen Betriebssystemen völlig. Diese reduzierte Systemkomplexität stellt eine optimale Produktivität mit einem hohen Wirkungsgrad und einem minimalen Kostenaufwand pro Biegevorgang für Biegemaschinen bereit, um zu biegende Teile aus Materialien, wie z. B. Blech oder ähnliches, zu fertigen.by virtue of of respective, preferably uniform interfaces, such. B. OPC, eliminates transitions between different controllers and different operating systems completely. This reduced system complexity provides optimal productivity with a high efficiency and a minimum cost per Bending process for bending machines ready to be bent parts of materials such. B. sheet metal or the like, to manufacture.

11
Biegemaschinebending machine
1a1a
Oberwerkzeugupper tool
1b1b
Unterwerkzeuglower tool
1c1c
Anschlagstückstop piece
22
lasergestütztes Biegewinkel-Messgerätlaser-assisted bending angle measuring device
33
zu biegendes Teilto bending part
3a3a
Durchbruchbreakthrough
3b3b
Abschattungshading
44
Laufschienenrails

Claims (20)

Controller für eine Biegemaschine (1) mit einem Oberwerkzeug (1a) und einem Unterwerkzeug (1b), wobei der Controller jeweilige Schnittstellen umfasst, um mit der Biegemaschine (1), mit einem oder mehreren lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten (2) und mit einem oder mehreren Kraftmessgeräten zu kommunizieren, und wobei der Controller ausgebildet ist, um anhand von Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten für zu biegende Teile (3) Parameter zum Steuern der Biegemaschine (1) und Soll-Werte für die Winkel der zu biegenden Teile (3) zu berechnen und diese an die jeweiligen Schnittstellen auszugeben, und um anhand von Ist-Werten von einem oder mehreren lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten (2) und von einem oder mehreren Kraftmessgeräten die Parameter zum Steuern der Biegemaschine (1) zu korrigieren, bis eine Übereinstimmung zwischen den Soll-Werten und den Ist-Werten vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller weiterhin ausgebildet ist, um anhand der Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten für zu biegende Teile (3) Positionsdaten für ein oder mehrere lasergestützte Biegewinkel-Messgeräte (2) zu berechnen und diese an die jeweilige Schnittstelle auszugeben, wobei die Positionsdaten in Abhängigkeit von den Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten für zu biegende Teile (3) bestimmt werden.Controller for a bending machine ( 1 ) with an upper tool ( 1a ) and a lower tool ( 1b ), wherein the controller comprises respective interfaces in order to work with the bending machine ( 1 ), with one or more laser-assisted bending angle measuring devices ( 2 ) and communicate with one or more force gauges, and wherein the controller is configured to use design data and / or material data for parts to be bent (FIG. 3 ) Parameters for Controlling the Bending Machine ( 1 ) and target values for the angles of the parts to be bent ( 3 ) and to output these to the respective interfaces, and by means of actual values of one or more laser-assisted bending angle measuring devices ( 2 ) and one or more force gauges the parameters for controlling the bending machine ( 1 ) until there is a match between the desired values and the actual values, characterized in that the controller is further configured to use the design data and / or material data for parts to be bent ( 3 ) Position data for one or more laser-assisted bending angle measuring devices ( 2 ) and output these to the respective interface, the position data being dependent on the design data and / or material data for parts to be bent ( 3 ). Controller gemäß Anspruch 1, wobei der Controller ausgebildet ist, um aus den Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten weiterhin Durchbrüche (3a) in dem zu biegenden Teil (3) und/oder Abschattungen (3b) durch bereits gebogene Laschen des zu biegenden Teiles (3) und/oder Kollisionen des mindestens einen lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes (2) mit dem zu biegenden Teil (3) zu bestimmen, um davon abhängig die Positionsdaten des mindestens einen lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes (2) zu berechnen.A controller according to claim 1, wherein the controller is configured to continue to break through breakthroughs from the design data and / or material data ( 3a ) in the part to be bent ( 3 ) and / or shadowing ( 3b ) by already bent tabs of the part to be bent ( 3 ) and / or collisions of the at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ) with the part to be bent ( 3 ) in order to determine the position data of the at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ) to calculate. Controller gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Controller weiterhin ausgebildet ist, um die Positionsdaten des mindestens einen lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes (2) in Abhängigkeit von der Höhe und/oder der Breite des Unterwerkzeugs (1b) der Biegemaschine und/oder der Höhe und/oder der Breite des Oberwerkzeugs (1a) der Biegemaschine und/oder eines Anschlagstücks (1c) der Biegemaschine zu berechnen.The controller of claim 1 or 2, wherein the controller is further configured to obtain the position data of the at least one laser-assisted bend angle measuring device ( 2 ) depending on the height and / or the width of the lower tool ( 1b ) of the bending machine and / or the height and / or the width of the upper tool ( 1a ) of the bending machine and / or a stop piece ( 1c ) of the bending machine. Controller gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine lasergestützte Biegewinkel-Messgerät (2) mindestens einen Halbleiterlaser mit Linienoptik und mindestens eine CMOS-Kamera, eine CCD-Kamera oder dergleichen umfasst.Controller according to one or more of the preceding claims, wherein the at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ) comprises at least one semiconductor laser with line optics and at least one CMOS camera, a CCD camera or the like. Controller gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Kraftmessgerät ausgebildet ist, um Kräfte über mindestens einen hochauflösenden Kraftsensor, mindestens einen digitalen Messverstärker und damit verbundene Dehnmessstreifen zu bestimmen.Controller according to a or more of the preceding claims, wherein the at least one force gauge is designed to force over at least a high-resolution Force sensor, at least one digital amplifier and determine associated strain gauges. Controller gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die Biegemaschine (1) eine hydraulisch und/oder pneumatisch angetriebene Biegemaschine (1) ist, und wobei das mindestens eine Kraftmessgerät ausgebildet ist, um Kräfte über auftretende Drücke zu bestimmen.Controller according to one or more of the preceding claims 1 to 4, wherein the bending machine ( 1 ) a hydraulically and / or pneumatically driven bending machine ( 1 ), and wherein the at least one force measuring device is designed to determine forces via occurring pressures. Controller gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die Biegemaschine (1) eine elektrisch angetriebene Biegemaschine (1) ist, und wobei das mindestens eine Kraftmessgerät ausgebildet ist, um Kräfte über Leistungsaufnahme (Spannung und Strom) zu bestimmen.Controller according to one or more of the preceding claims 1 to 4, wherein the bending machine ( 1 ) an electrically driven bending machine ( 1 ), and wherein the at least one force gauge is adapted to determine forces on power consumption (voltage and current). Controller gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine lasergestützte Biegewinkel-Messgerät (2) als Triangulationssensor ausgebildet ist.Controller according to one or more of the preceding claims, wherein the at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ) is designed as a triangulation sensor. Controller gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei das vollautomatische Biegesystem mindestens ein Paar aus zwei lasergestützten Biegewinkel-Messgeräten (2) umfasst, die gegenüberliegend unterhalb und/oder oberhalb einer Biegeebene der Biegemaschine (1) angeordnet sind.A controller according to one or more of the preceding claims, wherein the fully automatic bending system comprises at least one pair of two laser-assisted bending angle measuring devices ( 2 ) located opposite below and / or above a bending plane of the bending machine ( 1 ) are arranged. Controller gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei das vollautomatische Biegesystem mindestens ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät (2) umfasst, das in das Oberwerkzeug (1a) der Biegemaschine integriert ist.Controller according to one or more of the preceding claims, wherein the fully automatic bending system comprises at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ) which is in the upper tool ( 1a ) of the bending machine is integrated. Controller gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei der Controller weiterhin ausgebildet ist, um anhand von Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten für zu biegende Teile (3) die sich im Laufe des Biegeverfahrens verändernden Positionen des zu biegenden Teiles (3) zu berechnen und einen Sicherheitsbereich zu bestimmen, in den der Bediener während des aktiven Biegevorgangs nicht eingreifen darf.Controller according to one or more of the preceding claims, wherein the controller is further configured to use design data and / or material data for parts to be bent ( 3 ) the positions of the part to be bent in the course of the bending process ( 3 ) and to determine a safety area in which the operator must not intervene during the active bending process. Controller gemäß Anspruch 11, der weiterhin einen Bildschirm umfasst, um den Sicherheitsbereich zu visualisieren.Controller according to claim 11, which further includes a screen to the security area visualize. Vollautomatisches Biegesystem, das folgende Systemkomponenten umfasst: einen Controller gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche; eine Biegemaschine (1); mindestens ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät (2) mit einem oder mehreren Freiheitsgraden in Bezug auf die Biegemaschine (1); mindestens ein Kraftmessgerät; eine programmierbare Steuerung zum Steuern der Biegemaschine (1) abhängig von den Controller-Befehlen; eine programmierbare Steuerung zum Steuern des mindestens einen lasergestützten Biegewinkel-Messgerätes (2) abhängig von den Controller-Befehlen; und eine programmierbare Steuerung zum Steuern des mindestens einen Kraftmessgerätes abhängig von den Controller-Befehlen; dadurch gekennzeichnet, dass Positionsdaten vom Controller aus Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten für zu biegende Teile (3) berechnet und an die jeweilige Schnittstelle für das mindestens eine lasergestützte Biegewinkel-Messgerät (2) ausgegeben werden.A fully automatic bending system comprising the following system components: a controller according to one or more of the preceding claims; a bending machine ( 1 ); at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ) with one or more degrees of freedom with respect to the bending machine ( 1 ); at least one force gauge; a programmable controller for controlling the bending machine ( 1 ) depending on the controller commands; a programmable controller for controlling the at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ) depending on the controller commands; and a programmable controller for controlling the at least one force gauge in response to the controller commands; characterized in that position data from the controller from design data and / or material data for parts to be bent ( 3 ) and to the respective interface for the at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ). Verfahren zum Biegen eines Teiles unter Verwendung eines vollautomatischen Biegesystems gemäß Anspruch 13, das die folgenden Abschnitte umfasst: Abschnitt A, der die folgenden Schritte umfasst: A1. Einlegen des zu biegenden Teiles (3), A2. Anbiegen auf einen geschätzten Vorbiegewinkel, A3. Messen des tatsächlichen Winkels und der zugehörigen Kraft (erstes Wertepaar), A4. Endwinkelnahes Biegen, A5. Entlasten des zu biegenden Teiles (3) auf eine definierte Restkraft, A6. Messen des aktuellen Winkels und der zugehörigen Kraft (zweites Wertepaar), A7. Errechnen der Rückfederung des Teiles aus dem ersten und zweiten Wertepaar, A8. Bestimmen der Überbiegung, A9. Individuelles Überbiegen, und A10. Schneller Rückzug; und Abschnitt B, der die folgenden Schritte umfasst: B1. Einlegen des zu biegenden Teiles (3), und B2. Biegen des Teiles in den Endwinkel; dadurch gekennzeichnet, dass Positionsdaten aus Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten für zu biegende Teile (3) berechnet und an die jeweilige Schnittstelle für das mindestens eine lasergestützte Biegewinkel-Messgerät (2) ausgegeben werden.A method of bending a part using a fully automatic bending system according to claim 13, comprising the following sections: section A comprising the steps of: A1. Insertion of the part to be bent ( 3 ), A2. Bending to an estimated prebending angle, A3. Measure the actual angle and the associated force (first value pair), A4. Endwinkelnahes bending, A5. Relieving the part to be bent ( 3 ) to a defined residual force, A6. Measure the current angle and the corresponding force (second value pair), A7. Calculate the springback of the part from the first and second pair of values, A8. Determine the overbend, A9. Individual overbend, and A10. Fast retreat; and section B, which includes the following steps: B1. Insertion of the part to be bent ( 3 ), and B2. Bending the part into the end angle; characterized in that position data from design data and / or material data for parts to be bent ( 3 ) and to the respective interface for the at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ). Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei der Controller ausgebildet ist, um dem mindestens einen lasergestützten Biegewinkel-Messgerät (2) die Parameter über Konstruktionsdaten und/oder Werkstoffdaten zu liefern.The method of claim 14, wherein the controller is configured to receive the at least one laser-assisted bend angle measuring device. 2 ) to provide the parameters via design data and / or material data. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei das mindestens eine lasergestützte Biegewinkel-Messgerät (2) automatisch in die Messposition gefahren wird.A method according to claim 14 or 15, wherein the at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ) is automatically moved to the measuring position. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 18, wobei mindestens zwei lasergestützte Biegewinkel-Messgeräte (2) synchron oder unabhängig voneinander ausgerichtet werden.Method according to one or more of claims 14 to 18, wherein at least two laser-assisted bending angle measuring devices ( 2 ) are aligned synchronously or independently of each other. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17, wobei mindestens ein lasergestütztes Biegewinkel-Messgerät (2) ausgebildet ist, um den Biegewinkel und/oder die erforderliche Zielposition des Oberwerkzeugs (1a) an den Controller zu liefern.Method according to one or more of claims 14 to 17, wherein at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ) is formed to the bending angle and / or the required target position of the upper tool ( 1a ) to the controller. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Ermittlung der realen Dicke des zu biegenden Teiles (3) aus der Messung der auftretenden Kräfte erfolgt.Method according to one or more of claims 14 to 18, wherein the determination of the real thickness of the part to be bent ( 3 ) takes place from the measurement of the forces occurring. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 19, wobei die Anzeige von mindestens einem lasergestützten Biegewinkel-Messgerät (2) kontextsensitiv auf einem Bildschirm des vollautomatischen Biegesystems visualisiert wird.Method according to one or more of claims 14 to 19, wherein the display of at least one laser-assisted bending angle measuring device ( 2 ) is visualized context-sensitive on a screen of the fully automatic bending system.
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