DD244085C2 - Steuer- und kontrollsystem fuer biegemaschinen - Google Patents

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung findet Anwendung in einem Meßsystem fur die Steuerung und Kontrolle der Umformung von Platten und Profilen auf automatisch gesteuerten Biegemaschinen mit schrittweisem Arbeitsablauf

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Bei jeder Umformung von Platten und Profilen ohne Formwerkzeuge erfolgt die Steuerung des Umformprozesses über Formparameter Diese Formparameter werden als Formänderung am Werkstuck direkt oder als Lageänderung entsprechender Maschinenteile der Biegemaschine indirekt erfaßt Bei einer automatisierten Umformung ist eine Kontrolle der erreichten Form erforderlich, die zweckmaßigerweise über den gleichen Formparameter wie die Steuerung erfolgt Durch eine Ruckkopplung zwischen Kontrolle und Steuerung kann eine unzulässige Differenz zwischen dem SOLL-Wert und dem IST-Wert der Kontur des umgeformten Werkstuckes beseitigt werden

Der Formparameter bezieht sich auf eine definierte Basislange der Kurve, die durch einen einlaufseitigen, zwischen den Auflagern der Biegemaschine liegenden Basisendpunkt und einem zweiten auslaufseitigen Basisendpunkt begrenzt wird Gemäß dem bekannten Stand der Technik erhalt der einlaufseitige Basisendpunkt zwischen den Auflagern verschiedene Zuordnungen Nach der DD-WP 51760 ist eine Losung bekannt, nach der der einlaufseitige Basisendpunkt dem Bereich der Umformzone zugeordnet ist Da jedoch dieser Bereich der Umformzone im folgenden Biegeschritt teilweise einer zusätzlichen Umformung unterliegt, fuhrt diese Zuordnung zu einer fehlerhaften Kontollmessung, da die Messung an einem nicht fertig umgeformten Werkstuck ausgeführt wird

Bei weiteren bekannten Meßvorgangen (DD-WP 225061 und DE-AS 1552991) liegt der einlaufseitige Basisendpunkt im Krafteinleitungspunkt in Auflagermitte Dieses Meßsystem ist fur Steuerung und Kontrolle der Umformung gleichermaßen geeignet Der Nachteil besteht jedoch dann, daß die Kurve des Werkstuckes in einem Bereich angetastet wird, in der die Form parameter, insbesondere die Krümmung und der Anstieg der Kurve in diesem Meßpunkt einen großen Gradienten aufweisen, so daß kleine Differenzen große Fehler verursachen können

Zusammenfassend ist zu sagen, daß alle bekannten Steuer- und Kontrollsysteme fur die schrittweise Platten- und Profilumformung durch die Wahl des einlaufseitigen Basisendpunktes eine fehlerhafte Umformung nicht ausschließen und häufig aufwendige Korrekturen erforderlich sind

Ziel der Erfindung

Der nutzliche Effekt, der bei Anwendung der Erfindung eintritt, besteht in der weiteren Qualifizierung der automatischen Umformung von Platten und Profilen, um die Abweichungen zwischen IST-Form und SOLL Form in zulassigen Grenzen zu halten und Korrekturbiegungen unnötig zu machen

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, der Bezugsbasis des Meßsystems fur die Steuerung und Kontrolle der Umformung von Platten und Profilen auf automatisch arbeitenden Biegemaschinen mit schrittweisem Arbeitsabiauf einen einlaufseitigen Basisendpunkt zuzuweisen, der eine Kontrolle der IST Form mit hinreichender Genauigkeit ermöglicht und eine entsprechende Ruckkopplung auf die Steuerung der Umformung im nachfolgenden Biegeschritt zulaßt

Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß der einlaufseitige Basisendpunkt zwischen dem einlaufseitigen Auflager und der Wirkungslinie des mittleren Biegestempel das Werkstuck in einem Bereich antastet der ausschließlich im aktuellen Biegeschritt umgeformt wird, im nachfolgenden Biegeschritt also keiner weiteren Umformung unterliegt, wobei die Umformung der Biegeschritte zu meiden ist

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, den einlaufseitigen Basisendpunkt bezogen auf die Wirkungslinie des mittleren Biegestempel um etwa die Hälfte des minimalen Umformschrittes zur Einlaufseite hin zu versetzen

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausfuhrungsbeispiels naher erläutert werden Der Umformprozeß, im Ausfuhrungsbeispiel die Umformung eines Profils 1 in einer automatisch arbeitenden Biegemaschine mit schrittweisem Arbeitsabiauf, wird auf der Grundlage des die Krümmung des Profils 1 beschreibenden Formparameters charakterisiert Die dazugehörige Zeichnung zeigt in

Fig 1 ein Schema des Umformprozesses,

Fig 2 eine zur Fig. 1 gehörige Darstellung der Krümmung des Profils in den einzelnen aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten.

Die Gestaltung eines effektiven kombinierten Steuer- und Kontrollsystems fur eine Profilbiegemaschine, die über ein einlaufseitiges Auflager 3, ein auslaufseitiges Auflager 4 und einen in der Wirkungslinie 2 beweglichen mittleren Biegestempel verfugt und die daraus folgende Zusammenlegung von Steuer- und Kontrollsystem ist an folgende Bedingungen geknüpft

— Fur die Steuerung des Umformprozesses muß die Bezugsbasis des Meßsystems so gelegt werden, daß wahrend der Umformung der plastizierte Bereich erfaßt wird, was bedeutet, der einlaufseitige Basisendpunkt 5 liegt noch im Umform bereich

— Fur die Kontrolle der IST-Form muß die Bezugsbasis nach der Umformung im fertig umgeformten Profilbereich liegen. Das heißt, es muß fur den einlaufseitigen Basisendpunkt 5 eine Position an der Profilkontur gefunden werden, die diese Bedingungen erfüllt

Bei einer schrittweisen Umformung treten Plastizierungen in einem Umformschritt ι nur dort ein, wo die Belastung großer als im vorangegangenen Umformschritt i-1 ist Die eintretenden Plastizierungen ihrerseits erreichen nur die Werte, die sich bei gleicher Belastung ohne vorherige Plastizierung einstellen wurden Es findet also keine Superposition der Plastizierungen aufeinanderfolgender Umformschritte statt

Unter den Voraussetzungen gleicher Belastungen und gleicher Vorschübe in aufeinanderfolgenden Umformschritten ergeben sich die in der Zeichnung dargestellten Verhaltnisse

Der Bereich

¹ Si - 1 / ' Si - 1

T —^<x<(t 2—

wird also im Umformschritt ι weiter bzw neu umgeformt, wobei der Abschnitt

I Si - 1 I Si

< χ < — + —- (2)

2 2 2 2

dieses Bereiches im nachfolgenden Umformschritt keine plastische Formänderung mehr erfahrt Liegt der einlaufseitige Basisendpunkt 5 eines Meßsystems in diesem Abschnitt, kann mit ihm sowohl der Umformprozeß erfaßt und gesteuert werden, als auch nach der Umformung die IST-Form kontrolliert werden Der Steuersollwert kann in einfacher Weise mit einem dem Meßsystem analogen System von der Sollkurve abgenommen werden

Zwei Kriterien fuhren zu einer weiteren Einschränkung bzw Prazisierung der Lage des einlaufseitigen Basisendpunktes 5 nach

— Er soll einen möglichst großen Teil des Bereiches entsprechend Gleichung (1) erfassen

— Die Umgebung der Biegemitte ist fur eine Antastung schlecht geeignet, da die Formparameter in diesem Bereich einen großen Gradienten aufweisen, so daß kleine Differenzen große Fehler verursachen Somit ergibt sich

! Si

x = 1

2 2

Unter Berücksichtigung unterschiedlicher Belastungen und ungleicher Vorschübe in aufeinanderfolgenden Umformschritten erweist sich

I Smin

x = — +

2 2

als die Vorzugslage fur den einlaufseitigen Basisendpunkt 5 Diese Vorzugslage sichert darüber hinaus im Zusammenwirken mit dem auslaufseitigen Basisendpunkt 5 in jedem Umformschritt eine maximale Basislange des Bezugssystems

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuer- und Kontrollsystem fur Biegemaschinen mit sch rittweisem Arbeitsablauf, dessen Meßsystem eine Bezugsbasis aufweist, die einerseits durch einen zwischen den Auflagern der Biegemaschine angeordneten einlaufseitigen Basisendpunkt und andererseits durch einen auslaufseitigen Basisendpunkt begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der einlaufseitige Basisendpunkt (5) bezogen auf die Wirkungslinie des mittleren Biegestempels (2) um etwa die Hälfte des minimalen Umformschrittes zum einlaufseitigen Auflager (3) hin versetzt ist