CN107923738A - 用于弯曲机的、测量板材的臂之间弯曲角度的电子角度测量装置 - Google Patents

用于弯曲机的、测量板材的臂之间弯曲角度的电子角度测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于测量板材(5)的臂(4)之间弯曲角度的电子角度测量装置，其具有无接触地向具有微处理器和存储器单元的、与数字显示器(10)相连的信号处理设备(9)提供与角度等效的信号的传感器元件(7)。为了提供有利的测量条件，建议把激光射线通过转动的镜片向板材(5)的两个臂(4)上偏转并且从沿发射方向被接收的反射射线构成测量值的传感器元件(7)，和带有微处理器和存储器单元的信号处理设备(9)，以及数字显示器(10)构成可固定在弯曲机的上部工具(1)上的和可用作手持测量设备的角度测量设备(6)。

Description

用于弯曲机的、测量板材的臂之间弯曲角度的电子角度测量 装置
技术领域
本发明涉及一种用于测量板材的臂之间弯曲角度的电子角度测量装置，其带有传感器元件，所述传感器元件无接触地将与角度等效的信号提供给具有微处理器和存储器单元的、与数字显示器相连的信号处理设备。
背景技术
板材弯曲期间的弯曲角度测量是非常重要的，因为工件在弯曲过程之后根据材料、根据板材厚度、根据辊压方向等而回弹。因此，通过使用高效的测量装置可以在机器中就检查弯曲结果或者说可以通过手动或自动的再弯曲过程校正或者说改善弯曲结果，而不必将板材从机器中取出。然而，将已知的测量装置集成到弯曲机中需要通过特殊结构对弯曲机进行昂贵繁琐的调整。
为了非接触地测量在弯曲机中待弯曲的板材的臂之间的弯曲角度而已知多种测量装置(专利文献DE 43 12 565 C2)，其基于光切割方法。还已知(专利文献JP2002-59217A)应用这种测量装置，其中利用了当激光射线垂直入射在板材臂上时，在板材的臂上反射的、沿发射方向被接收的激光射线的辐射强度最大这一情况。为此目的，在弯曲机的上部工具的区域中配设镜片，所述镜片围绕相对于弯曲角的顶点轴线平行的轴线转动，并且相对于所述转动轴线倾斜45°，从而当激光射线垂直于相应的臂时，沿转动轴线方向入射到镜片上的激光射线在垂直于转动轴线的平面内向待弯曲的板材的臂偏转并且被臂反射，确切地讲沿发射方向被反射。然后可以通过用于镜片的驱动电机的对应的旋转位置在信号处理设备中确定两个臂之间相应的角度。然而为使用这种测量装置而必须在结构上调整弯曲机的缺点依然存在。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种简单的结构上的条件，以便弯曲机能补充装配用于测量板材的臂之间的弯曲角度的电子角度测量装置，而不必在弯曲机上进行耗费的改装。
上述技术问题按照本发明通过权利要求1的特征解决。
因为所述测量装置构造为角度测量设备，所述角度测量设备包括对于角度测量所需的设备，即传感器元件，所述传感器元件无接触地将预交的等效的信号提供给具有微处理器和存储器单元的、与数字显示器相连的、同样布置在角度测量设备中的信号处理设备，所述角度测量设备只需要被固定在弯曲机的上部工具上，这不需要对弯曲机的耗费的结构上的改装。然而前提是，传感器元件适于发出和接收测量信号，以能确保用于手持测量器所需的紧凑设计。这以本身已知的方式按如下所述地实现，即传感器元件利用激光射线在垂直于弯曲角的顶点轴线的平面内扫描板材的臂，并且仅检测沿发射方向在臂处反射的激光射线，所述激光射线的强度在发射的激光射线垂直向板材的臂上入射时最大。那么借助集成的信号处理设备，能够通过转动的镜片为实现垂直于臂的激光射线而发射激光射线的旋转位置推导和显示相应的弯曲角度。然而前提是，从传感器元件至板材的两个臂的测量透射是可能的。因为弯曲机的上部工具通常由各个单独的冲模段组成，所以对于向待弯曲的板材的两个臂上的测量透射仅需要在两个冲模段之间留有测量间隙，并且使角度测量设备相对于所述测量间隙对准。因为关键的仅仅是转动轴线的定向平行于待测量的角度的顶点轴线，而不是转动轴线的方位，所以传统的上部工具不需要为能把按照本发明的角度测量设备固定在上部工具上而特殊地改装。
为了不需要在弯曲机上采取额外的、用于固定角度测量设备的措施，设备壳体可以在设备壳体后壁中具有至少一个用于固定在上部工具上的永磁体，这不仅提供有利的安装条件，而且还可以实现角度测量设备相对于弯曲角度的顶点轴线和测量间隙的简单的再校准。
若角度测量设备具有连接在信号处理设备上的、检测上部工具的下降运动和/或升起运动以触发测量过程的运动传感器，则角度测量设备可以与机器控制装置无关联地运行。通过所述运动传感器，上部工具的运动被角度测量设备本身检测，使得角度测量可以自动地与弯曲机的工作循环同步地执行，而在弯曲机上不必为此采取特殊的预备措施，例如为交换同步信号配设用于机器控制器的线缆铺设或者接口。若运动传感器构造为多轴加速传感器，就得到特别有利的设计环境，因为在这种情况中，借助多轴加速传感器可以实现角度测量设备相对于弯曲角度的顶点轴线的便捷对准，而所述顶点轴线则通常水平地延伸。此外，基于通过信号处理设备相应评估的加速度信号对重力方向的检测也可以有助于斜度检测和斜度显示。
通过多轴加速传感器对重力加速度的检测，还能够以与重力加速度相关的信号分量修正加速传感器的信号，从而仅仅检测角度测量设备的和因此上部工具的运动变化。因而可以通过修正过的无偏移的加速度值针对测量过程的开始和结束测算上部工具的速度和路径。
若信号处理设备把超出或者低于待测角度的可编程的公差极限信号化，则可以以有利的方式介入弯曲过程，以确保维持公差极限。
为了改善测量值准确度，尤其可以在上部工具上升运动期间把测量值存储在存储器单元中，从而能够为提高测量值准确度而通过信号处理设备根据数学方法评估所述测量值。以此尤其可以检测减幅振荡过程(Nachschwingungsvorgang)和消除属于减幅振荡过程的测量值。
若信号处理设备具有无线电接口，则取消所有线缆，以能读取角度测量设备的数据和例如提供给机器控制器，或者从外部控制地对角度测量设备进行访问。在此就不需特别强调为避免电缆连接而使用蓄电池或者说蓄电器供电。
附图说明
本发明的内容例如在附图中示出。附图中：
图1以局部剖开的侧视图示出具有根据本发明的数字角度测量设备的弯曲机
图2以示意性垂直剖切视图示出所述弯曲机
图3以简化框图示出根据本发明的电子角度测量设备。
具体实施方式
所示的弯曲机具有可下降和上升的上部工具1，所述上部工具1与底模形式的下部工具2共同作用，并且所述上部工具由相邻排列的冲模段3构成。为了测量待弯曲的板材5的臂4之间的弯曲角度，在上部工具1上固定有数字测量装置6，数字测量装置6包括带有镜片的传感器元件7，所述镜片围绕与板材的两臂4之间的弯曲角度的顶点轴线平行的转动轴线转动，并且将激光射线在垂直于顶点轴线的平面内偏转至两个臂4。在此，所述激光射线穿过两个冲模段3之间的测量间隙8。因为传感器元件7具备用于沿发射方向在臂4上反射的激光射线的接收器，并且当激光射线垂直于臂4时反射的激光射线的强度最大，所以针对垂直于板材5的臂4的激光射线给出了镜片的旋转位置，如图2所示。因而可以通过镜片的这些旋转位置推导出两个臂4之间的相应的弯曲角度。
为此，根据图3，传感器元件7连接在信号处理设备9上，所述信号处理设备9评估由传感器元件7接收的测量信号，并将测得的弯曲角度向显示器10输出。该显示器10不仅对于将角度测量设备用作手持式设备是必要的，而且在用作机器测量设备时也可以实现对弯曲角度和其它显示的数据的读取，而不需将视线明显从本来位于视野中的板材5移开。
因为角度测量设备6具备连接在信号处理设备9上的运动传感器11，所以可以通过检测上部工具1的运动将角度测量与上部工具1的运动同步，而不必访问机器控制器。然而，也可以例如通过将角度测量设备6连接在机器控制器上，而能够从外部与弯曲过程同步地实施对角度测量设备6的控制。
若能够实现传感器元件7向板材5的两个臂4的测量透射，则电子角度测量设备6可以无需耗费的改装工作地应用在现有的弯曲机中，在上部工具1通常由冲模段3构成的情况下，这可以以简单的方式得到保证。角度测量设备6仅需相应地固定在上部工具1上。为此建议，在角度测量设备6的壳体后壁的区域中设置至少一个永磁体12。
若运动传感器11构造为多轴加速传感器，则借助该多轴加速传感器的用于重力加速度的信号，角度测量设备6可以以简单的方式相对于通过底模和冲模段3预定的、两个臂4之间的弯曲角度的水平的顶点轴线对准。另外，可以评估在重力加速度方面修正的测量信号，使得可以仅使用角度测量设备6的加速度确定上部工具1的运动。
若角度测量设备6具有无线电接口13，则不仅可以无线地从角度测量设备6向外传输数据，而且也可以从外部向角度测量设备6传输信号。为了能为角度测量设备6设置不同的运行模式，角度测量设备还可以配设输入装置14。为了避免线缆连接，角度测量设备6优选地配备蓄电池或者蓄电器15用于供电。

Claims (7)

1.一种用于测量板材(5)的臂(4)之间弯曲角度的电子角度测量装置，其具有传感器元件(7)，所述传感器元件无接触地将与角度等效的信号提供给具有微处理器和存储器单元的、与数字显示器(10)相连的信号处理设备(9)，其特征在于，把激光射线通过转动的镜片偏转至板材(5)的两个臂(4)并且通过沿发射方向被接收的反射射线构成测量值的传感器元件(7)、带有微处理器和存储器单元的信号处理设备(9)以及数字显示器(10)构成可固定在弯曲机的上部工具(1)上的和可用作手持测量设备的角度测量设备(6)。
2.按照权利要求1所述的电子角度测量装置，其特征在于，角度测量设备(6)在壳体后壁中具有用于固定在弯曲机的上部工具(1)上的永磁体(12)。
3.按照权利要求1或2所述的电子角度测量装置，其特征在于，角度测量设备(6)具有连接在信号处理设备(9)上的、检测上部工具(1)的下降运动和/或升起运动以触发测量过程的运动传感器(11)。
4.按照权利要求3所述的电子角度测量装置，其特征在于，所述运动传感器(11)构造为多轴加速传感器。
5.按照权利要求1至4之一所述的电子角度测量装置，其特征在于，信号处理设备(9)把超出或者低于待测角度的可编程的公差极限信号化。
6.按照权利要求1至5之一所述的电子角度测量装置，其特征在于，为提高测量准确度，信号处理设备(9)根据数学方法评估在上部工具(1)下降和上升运动期间存储在存储器单元中的测量值。
7.按照权利要求1至6之一所述的电子角度测量装置，其特征在于，信号处理设备(9)具有无线电接口(13)。
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