EP1401593B1 - Method for setting the travel of a press brake - Google Patents
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- EP1401593B1 EP1401593B1 EP02703430A EP02703430A EP1401593B1 EP 1401593 B1 EP1401593 B1 EP 1401593B1 EP 02703430 A EP02703430 A EP 02703430A EP 02703430 A EP02703430 A EP 02703430A EP 1401593 B1 EP1401593 B1 EP 1401593B1
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- European Patent Office
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- punch
- physical parameter
- movement
- piece
- correction
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
Definitions
- the present invention relates to a method for adjusting the stroke of a press brake comprising a fixed apron carrying a die, a movable apron bearing a punch, means for moving the moving apron, said moving means resting on posts.
- measuring rules for measuring the displacement (d) of the movable deck relative to the uprights at least one sensor measuring a physical parameter (p) varying according to the force exerted by said punch on a part of nominal thickness (e) to be bent at a set angle ⁇ c , placed on said die, and an electronic control device controlling the moving of the moving beam between a top dead center and a bottom dead center (BDC), provided with means of acquisition of the measurements of displacement (d) and of the physical parameter (p), and calculation means for correcting the value of said bottom dead center according to the measurements of said displacement (d) and udit physical parameter (p).
- BDC bottom dead center
- Applicant's patent CH 686119 describes a press brake of that type.
- the force experienced by the amounts of a press under the effect of the thrust of the cylinders causes a bending of the amounts that can result in a deformation of the frame, up to 1-2 mm.
- This flexion changes the penetration depth of the punch into the die, which creates an error in the bending angle obtained on the part to to fold.
- control method determines, using pressure sensors, the force undergone by each of the amounts under the action means of Moving the moving deck, we compare each of the values obtained with a predetermined diagram establishing the relationship between the force suffered by the respective amount and the flexion of the amount, and the stroke of the slider is increased, in order to compensate for the deformations of the press.
- the nominal thickness of the piece is one of parameters introduced into the control electronics of the press brake when setting the stroke.
- the actual thickness e r of the sheet must be taken into account at each folding operation.
- sheet steel manufacturers supply sheets whose actual thickness has variations of up to ⁇ 10% of the nominal value (e) of the thickness. If a sheet of 2 mm nominal thickness, for example, is to be bent at 90 ° in a 12 mm V-shaped opening, a variation of the thickness of 10% will induce, if not corrected, a variation of the folding angle of 2 °; without proper correction, the bending angle could vary between 88 ° and 92 °.
- Patent application JP 02030327 proposes to determine the actual thickness of the piece to bend by detection concomitant with the increase of the hydraulic pressure by a first sensor and the position of the punch by a second sensor.
- Patent Applications JP 051138254, JP 10052800 and JP 09136116 propose to determine the thickness of the piece to bend by detecting a variation in speed of descent from moving apron occurring at the moment the punch enters contact with this piece.
- US Patent 4,550,586 proposes to determine the thickness the piece to be bent by detecting the loss of contact of this piece with sensors placed on the surface of the fixed deck, the loss of contact following the beginning of the process of folding.
- US Pat. No. 4,408,471 proposes to record the variation of the force exerted by the punch on the workpiece as a function of its displacement, to deduce the modulus of elasticity of the workpiece from the slope of the workpiece. initial rectilinear portion of the force / displacement curve and, on the basis of a modeling of the behavior of the part in the zone of plastic deformation, to extrapolate from this curve the maximum point of displacement of the punch which will induce, after elastic return a folding angle having the set value ⁇ c .
- This method has the advantage of taking into account the actual modulus of elasticity of the piece being bent.
- the model to be used to calculate the maximum displacement of the punch is not the same.
- the correctness of the correction of the bottom dead center therefore depends on the adequacy of the chosen model as an approximation of the behavior of the real part.
- US Patent 4,511,976 discloses a method in which a electronic control device records the variation of the angle ⁇ between the sheet and the top of the matrix, measured by a position sensor which follows the deformation of the sheet, placed on the fixed deck, and the variation of the force punch support.
- the initial linear part of the curve F / ⁇ calculates the modulus of elasticity of the sample and, by extrapolation of the curve in the deformation zone plastic, the controller calculates the maximum angle necessary to obtain the set value of the angle of folding in the absence of load.
- the measurement of the angle ⁇ is imprecise and unreliable, the sensors commonly used for this type measurement gradually fading, and must be recalibrated for each matrix.
- the object of the present invention is to propose a method of adjusting the stroke of a press brake which compensates for the springback effect of the piece, without present the disadvantages of previous methods.
- This object is achieved by a method of the defined input type in which the difference in thickness between the actual thickness (e r ) of the workpiece and the nominal thickness (e) of the workpiece is calculated by comparing the actual position of the displacement of the punch at which a predetermined variation ⁇ p of the physical parameter (p) occurs with the theoretical position of said displacement where this variation ⁇ p should occur, in which the electronic control device processes the measurements of said displacement (d) and said parameter during the phase of plastic deformation of the part being folded, so as to compare them and to determine their deviations from the data recorded during a reference folding operation which made it possible to obtain the value of set point ⁇ c of the bending angle after releasing the force exerted by the punch and determining a reference value of the spring effect correction, and in wherein the electronic control device calculates a low dead center correction as a function of said reference correction of the spring effect and said deviations from the data of the reference record.
- the comparison with the reference record is performed by calculating the instantaneous angle of folding ⁇ under load of the part, as a function of the variation of said displacement (d) following said variation ⁇ p of the parameter physical, taking into account said thickness difference (e r - e) and the geometrical parameters of the punch and the die.
- the pressing force (F) of the punch on the workpiece is calculated by means of the value of the physical parameter (p), the succession of values of the instantaneous angle of folding / support force ( ⁇ , F) is acquired and compared to a reference curve ( ⁇ , F) ref pre-recorded during a reference folding operation that made it possible to obtain the set value ⁇ c of the folding angle after releasing the force exerted by the punch, and the electronic control device calculates a correction of the bottom dead center as a function of the difference between the pairs ( ⁇ , F) and the reference curve ( ⁇ , F) ref .
- the method according to the invention avoids the use of unreliable angle measuring devices.
- the process according to the invention avoids errors due to the use of models inappropriate theoretical.
- the control device preferably performs a second correction of the bottom dead center taking into account the difference of thickness thus determined.
- the speed of the movement movement is reduced to a speed Measurement acquisition (vam), less than the speed of pre-determined folding (VP), when the punch is at a predetermined distance from the theoretical pinch level of the sheet metal, this distance being greater than the tolerance of thickness ⁇ e of manufacture of said sheet, and the speed of movement movement increases again until said bending speed after detection of variation predetermined ⁇ p of said physical parameter (p).
- vam speed Measurement acquisition
- VP speed of pre-determined folding
- the variation of the physical parameter (p) makes it possible to to determine the mechanical stresses to which the press, and therefore its deformation, and this on the basis of of data relating to the tool itself, stored in memory.
- This measure of the constraints can be used to calculate a third correction, representative of the deformation of the press itself under the effect of these constraints.
- the press brake shown in FIG. movable apron 1 supporting a punch 2 and a fixed apron 3 supporting a matrix 4.
- Moving the moving deck is carried out using two hydraulic cylinders 5, 5 ', mounted on two respective uprights 6, 6 'integral with the apron inferior.
- the machine is equipped with two measuring rules 9 and 9 ', mounted on each of its sides, in the fold axis, to measure the movement of the movable deck by compared to the respective amounts 6 and 6 '.
- the folding movement is controlled by an electronic control device 7.
- the control device electronics is arranged to process the signals a1 and a2 respectively from each of the pressure sensors and also treat two signals b1 and b2 from the rules of measure 9 and 9 'and representative of the movements of the apron mobile relative to each of the amounts 6 and 6 '.
- the signals b1 and a1 separately the signals b2 and a2 on the other hand, in particular for to take into account possible defects of homogeneity of the piece to bending, and performing correction calculations and stroke compensations of the movable apron separately at the level the left amount and the right amount.
- the skilled person will readily understand that the following description also illustrates well the calculations and race compensation for each of the two amounts taken separately, their respective signals subject of separate processing, that the calculations and compensations for signals averaged between the left amount and the right amount.
- the bearing force is zero. It can be represented by the pressure (p) measured by the sensors 8, 8 ', which has an initial value that can be measured and zeroed by calculation.
- the variation of the bearing force is linear during the elastic deformation of the sheet.
- the slope of the linear part of the curve p / d or of the curve F / ⁇ derived from it by mathematical transformation makes it possible to calculate the modulus of elasticity.
- the position of the moving deck to which corresponds the beginning of the variation of the physical parameter (p) makes it possible to calculate the actual thickness e r of the sheet. To determine this actual thickness more precisely, the descent of the deck can be controlled by the electronic control device according to a variant described below and illustrated by FIG.
- FIG. 3 shows, on the same diagram, on the one hand the speed of descent V of the moving apron, which is preprogrammed, and, at the same time, the variation of the hydraulic pressure P measured at the level of the pressure sensors 8, 8 ', depending on the displacement (d).
- the descent is carried out initially at a high approach speed V1, until a predetermined distance from the level where the punch theoretically pinches the sheet, said safety distance ds.
- the speed is reduced, for example to a speed close to the folding speed VP, the latter being imposed by the composition and the nominal thickness of the sheet as well as by the characteristics of the desired folding, angle of Folding and tool profile.
- This speed can typically be of the order of 10 mm / s.
- the actual thickness e r of the sheet will be in the range e ⁇ ⁇ e.
- the speed of descent is reduced to a measurement acquisition speed, vam, which is order of 1/2 to 1/10 of the folding speed VP, typically 1 mm / s - 5 mm / s.
- the pressure sensors 8 and 8 ' measure the hydraulic pressure P at each of the jacks 5 and 5 'and the control device 7 records it and Trafficking.
- the variation of the pressure is represented (in arbitrary units) in Figure 3.
- the reduction of speed of descent of the moving deck, speed approach V1 at the folding speed VP, is accompanied by a slight concomitant pressure increase dp1, no significant with regard to folding.
- a measuring cycle of the sensor + device control electronics lasts about 10 ms: in this way, while the deck goes down to a folding speed VP of the order of 10 mm / s, a measurement of the pressure is carried out every 0.1 mm; when the descent speed is reduced to a measurement acquisition speed vam of 1 mm / s, a measurement pressure is performed every 0.01 mm.
- the device so is able to very accurately determine the when the pressure P increases again by an amount ⁇ p, representative of the contacting of the punch with the face top of the sheet.
- ⁇ p representative of the contacting of the punch with the face top of the sheet.
- the comparison of the entry level in contact with the level theoretical pinch determines the difference between thickness actual and nominal of the sheet and the control device 7 immediately recalculate a bottom dead center.
- the descent of the apron mobile can be continued at the folding speed VP.
- the pressure measured at the sensors 8, 8 After contact, the pressure measured at the sensors 8, 8 'increases almost linearly up to reach a PP value, bending pressure, which can to reach the order of magnitude of 300 bars; beyond is happening the plastic deformation of the part, the curve (d, P) curls down, then pressure P decreases slightly and linearly.
- the value of the pressure in this phase of plastic deformation determines the deformation of the uprights and other fixed parts of the press.
- the electronic device 7 compares the value of the pressure during the plastic deformation with an abacus specific to this press brake, recorded in memory, establishing the relationship between this value, the deformation of the fixed parts of the press and the penetration error of the punch that in result, in the absence of correction.
- the punch stroke that is, the position of the bottom dead center (BDC) is corrected Consequently.
- curve 10 becomes almost linear beyond its maximum curve area 11, 12.
- the method of calculating the spring effect compensation is based on the comparison of the curve 10, representing the values ( ⁇ , F) calculated as the progress of the folding operation with a reference curve 20, representing the values ( ⁇ , F) ref stored in memory when a folding of a sheet of nominal thickness e and length L ref .
- This reference curve 20, shown in dashed lines in FIG. 4, notably gives the maximum value of the instantaneous angle under load ( ⁇ ) max ref , having made it possible to obtain the setpoint value ( ⁇ ) c after the phase releasing the pressing force exerted by the punch on the workpiece, illustrated by the straight segment 21.
- curves ( ⁇ , F) recorded during repetitive bends are substantially parallel to each other in the quasi-linear portion of the plastic deformation zone; in other words, they have a difference ⁇ f that varies practically not as a function of ⁇ between the points P 3 and P 4 .
- the modulus of elasticity could also be determined from the slope between two points P1 and P2 of the part linear curve ( ⁇ , F) corresponding to the deformation elastic.
- FIG. 4 also shows that if the curve 10 is extrapolated, its intersection with the line 21, representative of the spring effect, gives the bend angle ⁇ max under stress for the sample being bent which allows to obtain the set value ⁇ c in the absence of constraint.
- ⁇ max is greater than ( ⁇ max ) ref if the folding curve is above the reference curve; ⁇ max is less than ( ⁇ max ) ref in the opposite case.
- the measurements (p, d) are acquired, digitized and converted into pairs ( ⁇ , F) by the electronic control device (7).
- the calculation of the correction of ( ⁇ max ) ref is carried out without graphical extrapolation: a plurality of values of F between the points P 3 and P 4 obtained as above are first corrected by a factor L / L ref . Then, the difference ⁇ f between the curve portion 10 situated between P 3 and P 4 and the curve 20 is determined from the values thus corrected by a least squares method. Then, the electronic control device calculates the corrected value of ⁇ max from ( ⁇ max ) ref and ⁇ f.
- We can use the relation: ( ⁇ max ) ref - ⁇ max ⁇ f / tg ⁇
- the angle ⁇ between the line 21 and the abscissa axis is obtained by recording the reference curve 20 and preprogrammed for the folding operation.
- the electronic control device calculates the corrected value of the bottom dead point from the relationships indicated above between ⁇ , d and P.
- this low dead center correction calculation is performed during folding, well before the punch approaches bottom dead center, based on measurements of pairs (p, d) made in a range. displacement, namely between points P 3 and P 4 , which is easy to determine.
- the correction of the bottom dead center which compensates the deformation of the press is carried out simultaneously.
- the correction that compensates for variations in the thickness of the part is already done at this time.
- the reference curve can be obtained by means of a first folding test as shown in FIG. 5.
- FIG. 5 represents the plastic deformation zone of the test intended to provide the reference values of the effect correction. of spring.
- the folding represented by the curve 200 is conducted until reaching the set point of the folding angle ⁇ c , but under stress.
- the punch is then slightly raised, so that the bending angle of the piece decreases under the effect of spring.
- This process is represented by the segment 201 which intersects the abscissa axis at a point ⁇ 1.
- the punch is then lowered so as to continue the bending of the part to a bending angle under stress ⁇ c + A.
- the bearing force increases along the curve 202, first linearly, then along an arc of curve corresponding to the end of the plastic deformation. Then the punch is raised again and the support force decreases along the right segment 203; it is verified that the folding angle returns to the value ⁇ c in the absence of stress and that the segment 203 is parallel to the segment 201.
- Figure 5 also shows a subsequent folding using data from the reference fold.
- the corresponding ordinate B of the reference curve 200 is determined and the difference B 'between the ordinate of the point P 5 and the corresponding ordinate B of the reference curve.
- the whole of the angular correction of spring effect applicable to the folding operation illustrated by the curve 100 is therefore A + A '.
- the control electronics converts this value into a low dead center correction by means of the algebraic expressions indicated above.
- the whole signal processing can be performed by comparing the pairs (d, p) with a curve (d, p) ref recorded during a first fold, that is to say a curve similar to the right half of the curve (d, P) of Figure 3, without operating the mathematical transformation (d, p) ⁇ ( ⁇ , F).
- a curve (d, p) ref recorded during a first fold that is to say a curve similar to the right half of the curve (d, P) of Figure 3
- the mathematical transformation (d, p) ⁇ ( ⁇ , F) if the reference curve is recorded on a first machine, and the following bends are made on another machine, this transformation is necessary to be able to make the comparisons and corrections described above.
- the reference curve can be data stored in memory, obtained during a previous work.
- the electronic control device searches in memory for the existence of a reference curve for identical bending parameters and material.
- the research in memory relates in particular to the setpoint angle ⁇ c , the combination of tools and the physical parameters of the material (thickness, strength of the material).
- a set of reference curves can constitute a database. This can be accessed online at a plurality of users, either in the form of a database of public access data, either as part of a private network.
Landscapes
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé de réglage de la course d'une presse-plieuse comportant un tablier fixe portant une matrice, un tablier mobile portant un poinçon, des moyens de déplacement du tablier mobile, lesdits moyens de déplacement s'appuyant sur des montants solidaires du tablier fixe, des règles de mesure pour mesurer le déplacement (d) du tablier mobile par rapport aux montants, au moins un capteur mesurant un paramètre physique (p) variant en fonction de la force exercée par ledit poinçon sur une pièce d'épaisseur nominale (e) devant être pliée à un angle de consigne αc, placée sur ladite matrice, et un dispositif électronique de commande commandant le déplacement du tablier mobile entre un point mort haut et un point mort bas (BDC), pourvu de moyens d'acquisition des mesures du déplacement (d) et du paramètre physique (p), et de moyens de calcul pour corriger la valeur dudit point mort bas en fonction des mesures dudit déplacement (d) et dudit paramètre physique (p).The present invention relates to a method for adjusting the stroke of a press brake comprising a fixed apron carrying a die, a movable apron bearing a punch, means for moving the moving apron, said moving means resting on posts. integral with the fixed deck, measuring rules for measuring the displacement (d) of the movable deck relative to the uprights, at least one sensor measuring a physical parameter (p) varying according to the force exerted by said punch on a part of nominal thickness (e) to be bent at a set angle α c , placed on said die, and an electronic control device controlling the moving of the moving beam between a top dead center and a bottom dead center (BDC), provided with means of acquisition of the measurements of displacement (d) and of the physical parameter (p), and calculation means for correcting the value of said bottom dead center according to the measurements of said displacement (d) and udit physical parameter (p).
Le brevet CH 686119 du déposant décrit une presse-plieuse de ce type. Lors du pliage d'une tôle, la force subie par les montants d'une presse sous l'effet de la poussée des vérins provoque une flexion des montants qui peut se traduire par une déformation du cadre, jusqu'à 1-2 mm. Cette flexion modifie la profondeur de pénétration du poinçon dans la matrice, ce qui crée une erreur de l'angle de pliage obtenu sur la pièce à plier. Dans le procédé de réglage selon CH 686119, on détermine, à l'aide de capteurs de pression, la force subie par chacun des montants sous l'action des moyens de déplacement du tablier mobile, on compare chacune des valeurs obtenues avec un diagramme prédéterminé établissant la relation entre la force subie par le montant respectif et la flexion du montant, et l'on augmente la course du coulisseau, de façon à compenser les déformations de la presse.Applicant's patent CH 686119 describes a press brake of that type. When folding a sheet metal, the force experienced by the amounts of a press under the effect of the thrust of the cylinders causes a bending of the amounts that can result in a deformation of the frame, up to 1-2 mm. This flexion changes the penetration depth of the punch into the die, which creates an error in the bending angle obtained on the part to to fold. In the control method according to CH 686119, determines, using pressure sensors, the force undergone by each of the amounts under the action means of Moving the moving deck, we compare each of the values obtained with a predetermined diagram establishing the relationship between the force suffered by the respective amount and the flexion of the amount, and the stroke of the slider is increased, in order to compensate for the deformations of the press.
Un autre paramètre susceptible d'engendrer une erreur de l'angle de pliage est la variabilité de l'épaisseur de la pièce traitée. L'épaisseur nominale de la pièce est un des paramètres introduits dans l'électronique de commande de la presse-plieuse lors du réglage initial de la course.Another parameter likely to give rise to an error of the folding angle is the variability of the thickness of the treated room. The nominal thickness of the piece is one of parameters introduced into the control electronics of the press brake when setting the stroke.
Pour que la valeur réelle αr de l'angle de pliage ne s'écarte pas de la valeur de consigne αc, l'épaisseur réelle er de la tôle doit être prise en compte à chaque opération de pliage. En effet, les fabricants de tôle d'acier fournissent des tôles dont l'épaisseur réelle présente des variations pouvant aller jusqu'à ± 10 % de la valeur nominale (e) de l'épaisseur. Si une tôle d'épaisseur nominale de 2 mm doit, par exemple, être pliée à 90° dans une ouverture en V de 12 mm, une variation de l'épaisseur de 10 % induira, si elle n'est pas corrigée, une variation de l'angle de pliage de 2°; sans correction appropriée, l'angle de pliage pourrait varier entre 88° et 92°.So that the real value α r of the folding angle does not deviate from the set value α c , the actual thickness e r of the sheet must be taken into account at each folding operation. In fact, sheet steel manufacturers supply sheets whose actual thickness has variations of up to ± 10% of the nominal value (e) of the thickness. If a sheet of 2 mm nominal thickness, for example, is to be bent at 90 ° in a 12 mm V-shaped opening, a variation of the thickness of 10% will induce, if not corrected, a variation of the folding angle of 2 °; without proper correction, the bending angle could vary between 88 ° and 92 °.
La demande de brevet JP 02030327 propose de déterminer l'épaisseur réelle de la pièce à plier par la détection concomitante de l'augmentation de la pression hydraulique par un premier capteur et de la position du poinçon par un deuxième capteur.Patent application JP 02030327 proposes to determine the actual thickness of the piece to bend by detection concomitant with the increase of the hydraulic pressure by a first sensor and the position of the punch by a second sensor.
Les demandes de brevet JP 051138254, JP 10052800 et JP 09136116 proposent de déterminer l'épaisseur de la pièce à plier en détectant une variation de vitesse de descente du tablier mobile se produisant au moment où le poinçon entre en contact avec cette pièce.Patent Applications JP 051138254, JP 10052800 and JP 09136116 propose to determine the thickness of the piece to bend by detecting a variation in speed of descent from moving apron occurring at the moment the punch enters contact with this piece.
Le brevet US 4,550,586 propose de déterminer l'épaisseur de la pièce à plier en détectant la perte de contact de cette pièce avec des capteurs placés à la surface du tablier fixe, la perte de contact faisant suite au début du processus de pliage.US Patent 4,550,586 proposes to determine the thickness the piece to be bent by detecting the loss of contact of this piece with sensors placed on the surface of the fixed deck, the loss of contact following the beginning of the process of folding.
Un autre problème qui se pose lors d'un processus de pliage est la compensation de l'effet de ressort, c'est-à-dire le retour élastique de la pièce pliée à un angle de pliage légèrement inférieur, lorsque la pression du poinçon est relâchée. A cause de cet effet, la valeur maximale de l'angle instantané de pliage sous charge αmax doit être supérieure à la valeur de consigne αc de l'angle de pliage désiré après relâchement de la pièce pliée. Il est connu dans l'état de la technique de déterminer empiriquement une différence moyenne (αmax - αc) et d'appliquer la correction correspondante de la course de manière constante au cours d'une série de pliages répétitifs. Toutefois, ce type de procédé ne tient pas compte de la variabilité du matériau à traiter, notamment des variations d'épaisseur de la tôle et de son module d'élasticité, lequel peut varier en fonction du sens de laminage. Les variations de ces paramètres modifient l'amplitude de l'effet de ressort d'une pièce à l'autre, de sorte qu'une correction constante n'est pas suffisante.Another problem that arises during a folding process is the compensation of the spring effect, that is to say the elastic return of the bent piece to a slightly lower bending angle, when the punch pressure is released. Because of this effect, the maximum value of the instantaneous bending angle under load α max must be greater than the desired value α c of the desired bending angle after releasing the bent part. It is known in the state of the art to empirically determine a mean difference (α max - α c ) and to apply the corresponding correction of the stroke steadily during a series of repetitive bends. However, this type of process does not take into account the variability of the material to be treated, in particular variations in thickness of the sheet and its modulus of elasticity, which may vary depending on the direction of rolling. The variations of these parameters change the amplitude of the spring effect from one room to another, so that a constant correction is not sufficient.
Pour tenir compte des variations de ces paramètres, le brevet US 4,408,471 propose d'enregistrer la variation de la force exercée par le poinçon sur la pièce en fonction de son déplacement, de déduire le module d'élasticité de la pièce de la pente de la portion rectiligne initiale de la courbe force/déplacement et, sur la base d'une modélisation du comportement de la pièce dans la zone de déformation plastique, de déduire par extrapolation de cette courbe le point de déplacement maximal du poinçon qui induira, après retour élastique, un angle de pliage ayant la valeur de consigne αc. Ce procédé présente l'avantage de tenir compte du module d'élasticité réel de la pièce en train d'être pliée. Toutefois, selon la valeur de l'angle de consigne, le modèle à utiliser pour calculer le déplacement maximum du poinçon n'est pas le même. La justesse de la correction du point mort bas dépend donc de l'adéquation du modèle choisi comme approximation du comportement de la pièce réelle.To take account of the variations of these parameters, US Pat. No. 4,408,471 proposes to record the variation of the force exerted by the punch on the workpiece as a function of its displacement, to deduce the modulus of elasticity of the workpiece from the slope of the workpiece. initial rectilinear portion of the force / displacement curve and, on the basis of a modeling of the behavior of the part in the zone of plastic deformation, to extrapolate from this curve the maximum point of displacement of the punch which will induce, after elastic return a folding angle having the set value α c . This method has the advantage of taking into account the actual modulus of elasticity of the piece being bent. However, depending on the value of the setpoint angle, the model to be used to calculate the maximum displacement of the punch is not the same. The correctness of the correction of the bottom dead center therefore depends on the adequacy of the chosen model as an approximation of the behavior of the real part.
Le brevet US 4,511,976 décrit un procédé dans lequel un dispositif électronique de commande enregistre la variation de l'angle entre la tôle et le dessus de la matrice, mesuré par un capteur de position qui suit la déformation de la tôle, disposé sur le tablier fixe, et la variation de la force d'appui du poinçon. La partie initiale linéaire de la courbe F/ permet de calculer le module d'élasticité de l'échantillon et, par extrapolation de la courbe dans la zone de déformation plastique, le dispositif de commande calcule l'angle maximum de pliage nécessaire pour obtenir la valeur de consigne de l'angle de pliage en l'absence de charge. Toutefois, l'expérience montre que la mesure de l'angle est peu précise et peu fiable, les capteurs couramment utilisés pour ce type de mesure se déréglant peu à peu, et devant être réétalonnés pour chaque matrice.US Patent 4,511,976 discloses a method in which a electronic control device records the variation of the angle between the sheet and the top of the matrix, measured by a position sensor which follows the deformation of the sheet, placed on the fixed deck, and the variation of the force punch support. The initial linear part of the curve F / calculates the modulus of elasticity of the sample and, by extrapolation of the curve in the deformation zone plastic, the controller calculates the maximum angle necessary to obtain the set value of the angle of folding in the absence of load. However, experience shows that the measurement of the angle is imprecise and unreliable, the sensors commonly used for this type measurement gradually fading, and must be recalibrated for each matrix.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé de réglage de la course d'une presse-plieuse qui compense l'effet de retour élastique de la pièce, sans présenter les inconvénients des procédés antérieurs.The object of the present invention is to propose a method of adjusting the stroke of a press brake which compensates for the springback effect of the piece, without present the disadvantages of previous methods.
Ce but est atteint par un procédé du type défini d'entrée dans lequel la différence d'épaisseur entre l'épaisseur réelle (er) de la pièce et l'épaisseur nominale (e) de la pièce est calculée en comparant la position réelle du déplacement du poinçon à laquelle se produit une variation prédéterminée Δp du paramètre physique (p) avec la position théorique dudit déplacement où cette variation Δp devrait se produire, dans lequel le dispositif électronique de commande traite les mesures dudit déplacement (d) et dudit paramètre physique (p), pendant la phase de déformation plastique de la pièce en cours de pliage, de façon à les comparer et de déterminer leurs écarts avec les données enregistrées lors d'une opération de pliage de référence ayant permis d'obtenir la valeur de consigne αc de l'angle de pliage après relâchement de la force exercée par le poinçon et de déterminer une valeur de référence de la correction d'effet de ressort, et dans lequel le dispositif électronique de commande calcule une correction du point mort bas en fonction de ladite correction de référence de l'effet de ressort et desdits écarts avec les données de l'enregistrement de référence. This object is achieved by a method of the defined input type in which the difference in thickness between the actual thickness (e r ) of the workpiece and the nominal thickness (e) of the workpiece is calculated by comparing the actual position of the displacement of the punch at which a predetermined variation Δp of the physical parameter (p) occurs with the theoretical position of said displacement where this variation Δp should occur, in which the electronic control device processes the measurements of said displacement (d) and said parameter during the phase of plastic deformation of the part being folded, so as to compare them and to determine their deviations from the data recorded during a reference folding operation which made it possible to obtain the value of set point α c of the bending angle after releasing the force exerted by the punch and determining a reference value of the spring effect correction, and in wherein the electronic control device calculates a low dead center correction as a function of said reference correction of the spring effect and said deviations from the data of the reference record.
Plus particulièrement, selon l'invention, la comparaison avec l'enregistrement de référence est effectuée en calculant l'angle instantané de pliage α sous charge de la pièce, en fonction de la variation dudit déplacement (d) qui suit ladite variation Δp du paramètre physique, en tenant compte de ladite différence d'épaisseur (er - e) et des paramètres géométriques du poinçon et de la matrice. La force d'appui (F) du poinçon sur la pièce est calculée au moyen de la valeur du paramètre physique (p), la succession de valeurs du couple angle instantané de pliage/force d'appui (α, F) est acquise et comparée à une courbe de référence (α, F)réf préenregistrée lors d'une opération de pliage de référence ayant permis d'obtenir la valeur de consigne αc de l'angle de pliage après relâchement de la force exercée par le poinçon, et le dispositif électronique de commande calcule une correction du point mort bas en fonction de l'écart entre les couples (α, F) et la courbe de référence (α, F)réf.More particularly, according to the invention, the comparison with the reference record is performed by calculating the instantaneous angle of folding α under load of the part, as a function of the variation of said displacement (d) following said variation Δp of the parameter physical, taking into account said thickness difference (e r - e) and the geometrical parameters of the punch and the die. The pressing force (F) of the punch on the workpiece is calculated by means of the value of the physical parameter (p), the succession of values of the instantaneous angle of folding / support force (α, F) is acquired and compared to a reference curve (α, F) ref pre-recorded during a reference folding operation that made it possible to obtain the set value α c of the folding angle after releasing the force exerted by the punch, and the electronic control device calculates a correction of the bottom dead center as a function of the difference between the pairs (α, F) and the reference curve (α, F) ref .
Les signaux représentatifs du déplacement (d) et du paramètre physique (p) sont mesurés, digitalisés et acquis en tant que séries de valeurs ponctuelles de deux paramètres (p, d) ou (α, F). Cependant, pour faciliter la compréhension de la description de l'invention, ils seront représentés par la suite graphiquement sous forme de courbes continues selon les méthodes habituelles de la géométrie analytique. L'homme du métier comprendra aisément que l'expression "courbe de référence" est employée ici par facilité de langage pour désigner une succession de valeurs de paramètres enregistrées sous forme digitalisée. Les méthodes numériques de calcul équivalant à la détermination graphique de l'écart entre deux courbes tracées dans un système d'axes de coordonnées sont également suffisamment familières à l'homme du métier pour qu'il ne soit pas nécessaire de les rappeler ici.Signals representative of displacement (d) and physical parameter (p) are measured, digitized and acquired in as series of point values of two parameters (p, d) or (α, F). However, to facilitate the understanding of description of the invention they will be represented by the graphically in the form of continuous curves according to the usual methods of analytic geometry. The man of profession will understand easily that the expression "curve of reference "is used here by language facility for designate a succession of saved parameter values in digitized form. Numerical methods of calculation equivalent to the graphic determination of the difference between two curves drawn in a coordinate coordinate system are also sufficiently familiar to those skilled in the art to that it is not necessary to recall them here.
En utilisant comme paramètres enregistrés en vue des calculs de correction le déplacement du tablier mobile et un paramètre directement représentatif de la force d'appui du poinçon sur la pièce, le procédé selon l'invention évite l'emploi de dispositifs de mesure d'angles peu fiables.Using as saved parameters for correction calculations moving the moving deck and a directly representative parameter of the support force of the punch on the part, the method according to the invention avoids the use of unreliable angle measuring devices.
En utilisant comme données pour effectuer la correction du point mort bas un enregistrement précédent du pliage d'un échantillon réel de la même pièce, le procédé selon l'invention évite les erreurs dues à l'emploi de modèles théoriques inappropriés.Using as data to perform the correction from the bottom dead point a previous record of folding a real sample of the same coin, the process according to the invention avoids errors due to the use of models inappropriate theoretical.
De préférence, dans la comparaison des forces d'appui (F), on tient compte de la longueur réelle sur laquelle la pièce est pliée.Preferably, in the comparison of the support forces (F), we take into account the actual length over which the piece is folded.
Les mesures simultanées du déplacement du tablier mobile et de la variation du paramètre physique (p) permettant de déterminer la différence entre l'épaisseur réelle de la pièce en cours de pliage et la valeur nominale de cette épaisseur, le dispositif de commande effectue de préférence une deuxième correction du point mort bas en tenant compte de la différence d'épaisseur ainsi déterminée.Simultaneous measurements of moving the moving deck and the variation of the physical parameter (p) allowing determine the difference between the actual thickness of the piece during bending and the nominal value of this thickness, the control device preferably performs a second correction of the bottom dead center taking into account the difference of thickness thus determined.
Selon une variante d'exécution de cette deuxième correction, pour en améliorer la précision, la vitesse du mouvement de déplacement est réduite à une vitesse d'acquisition de mesure (vam), inférieure à la vitesse de pliage (VP) prédéterminée, lorsque le poinçon est à une distance prédéterminée du niveau théorique de pincement de la tôle, cette distance étant supérieure à la tolérance d'épaisseur Δe de fabrication de ladite tôle, et la vitesse du mouvement de déplacement augmente à nouveau jusqu'à ladite vitesse de pliage après détection de la variation prédéterminée Δp dudit paramètre physique (p).According to an alternative embodiment of this second correction, to improve the accuracy, the speed of the movement movement is reduced to a speed Measurement acquisition (vam), less than the speed of pre-determined folding (VP), when the punch is at a predetermined distance from the theoretical pinch level of the sheet metal, this distance being greater than the tolerance of thickness Δe of manufacture of said sheet, and the speed of movement movement increases again until said bending speed after detection of variation predetermined Δp of said physical parameter (p).
Enfin, la variation du paramètre physique (p) permet de déterminer les contraintes mécaniques auxquelles est soumis le bâti de la presse, et donc sa déformation, et ce sur la base de données relatives à l'outil lui-même, stockées en mémoire. Cette mesure des contraintes peut être utilisée pour calculer une troisième correction, représentative de la déformation de la presse elle-même sous l'effet de ces contraintes.Finally, the variation of the physical parameter (p) makes it possible to to determine the mechanical stresses to which the press, and therefore its deformation, and this on the basis of of data relating to the tool itself, stored in memory. This measure of the constraints can be used to calculate a third correction, representative of the deformation of the press itself under the effect of these constraints.
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaítront dans la description ci-dessous d'un mode d'exécution, en se référant aux figures qui l'accompagnent, parmi lesquelles :
- la figure 1 est une vue schématique illustrant l'effet d'une variation d'épaisseur d'une tôle sur le point de contact poinçon-tôle;
- la figure 2 est une vue schématique de face d'une presse-plieuse munie de capteurs de pression et d'une électronique de commande;
- la figure 3 montre deux courbes, illustrant simultanément la descente du poinçon et la variation du paramètre (p) en fonction du déplacement de ce poinçon;
- la figure 4 montre deux courbes représentant la variation de la force d'appui F du poinçon en fonction de l'angle de pliage, dans un système d'axes de coordonnées (α, F);
- la figure 5 est une vue partielle de deux courbes représentant la variation de la force d'appui du poinçon en fonction de l'angle de pliage dans un système d'axes de coordonnées (α, F).
- Figure 1 is a schematic view illustrating the effect of a change in thickness of a sheet on the point of punch-sheet contact;
- Figure 2 is a schematic front view of a press brake equipped with pressure sensors and control electronics;
- FIG. 3 shows two curves, simultaneously illustrating the descent of the punch and the variation of the parameter (p) as a function of the displacement of this punch;
- FIG. 4 shows two curves representing the variation of the pressing force F of the punch as a function of the bending angle, in a system of coordinate axes (α, F);
- FIG. 5 is a partial view of two curves representing the variation of the pressing force of the punch as a function of the bending angle in a coordinate axis system (α, F).
La presse-plieuse représentée à la figure 2 comporte un
tablier mobile 1 supportant un poinçon 2 et un tablier fixe 3
supportant une matrice 4. Le déplacement du tablier mobile
s'effectue à l'aide de deux vérins hydrauliques 5, 5', montés
sur deux montants respectifs 6, 6' solidaires du tablier
inférieur. La machine est équipée de deux règles de mesure 9 et
9', montées sur chacun de ses côtés, dans l'axe de pliage,
permettant de mesurer le déplacement du tablier mobile par
rapport aux montants respectifs 6 et 6'. Le mouvement de pliage
est commandé par un dispositif électronique de commande 7. Deux
capteurs de pression 8 et 8' sont montés respectivement sur
chacun des vérins 5, 5' de façon à détecter la pression à la
partie supérieure de chacun d'eux. Le dispositif de commande
électronique est agencé de façon à traiter les signaux a1 et a2
issus respectivement de chacun des capteurs de pression et de
traiter également deux signaux b1 et b2 issus des règles de
mesure 9 et 9' et représentatifs des déplacements du tablier
mobile par rapport à chacun des montants 6 et 6'. On peut
utiliser comme mesure du déplacement (d) la moyenne des signaux
b1 et b2 et comme mesure du paramètre (p) la moyenne des
signaux a1 et a2. Pour plus de précision, il est toutefois
préférable de traiter séparément les signaux b1 et a1 d'une
part, les signaux b2 et a2 d'autre part, en particulier pour
tenir compte d'éventuels défauts d'homogénéité de la pièce à
plier, et d'effectuer des calculs de correction et des
compensations de course du tablier mobile séparément au niveau
du montant gauche et du montant droit. L'homme du métier
comprendra aisément que la description qui suit illustre aussi
bien les calculs et compensations de course pour chacun des
deux montants pris séparément, leurs signaux respectifs faisant
l'objet de traitements séparés, que les calculs et
compensations pour des signaux moyennés entre le montant gauche
et le montant droit.The press brake shown in FIG.
Pendant la descente du tablier mobile, tant que le
poinçon n'est pas entré en contact avec la tôle destinée à
être pliée, la force d'appui est nulle. Elle peut être
représentée par la pression (p) mesurée par les capteurs 8,
8', laquelle présente une valeur initiale qui peut être
mesurée et mise à zéro par calcul. Après l'entrée en contact
du poinçon avec la tôle, la variation de la force d'appui est
linéaire, pendant la déformation élastique de la tôle. La
pente de la partie linéaire de la courbe p/d ou de la courbe
F/α qu'on en dérive par transformation mathématique permet de
calculer le module d'élasticité. La position du tablier mobile
à laquelle correspond le début de la variation du paramètre
physique (p) permet de calculer l'épaisseur réelle er de la
tôle. Pour déterminer cette épaisseur réelle de manière plus
précise, la descente du tablier peut être commandée par le
dispositif électronique de commande selon une variante exposée
ci-dessous et illustrée par la figure 3.During the descent of the movable deck, as the punch has not come into contact with the sheet to be folded, the bearing force is zero. It can be represented by the pressure (p) measured by the
La figure 3 montre, sur un même diagramme, d'une part la
vitesse de descente V du tablier mobile, qui est préprogrammée,
et, en même temps, la variation de la pression hydraulique P
mesurée au niveau des capteurs de pression 8, 8', en fonction
du déplacement (d). La descente s'effectue dans un premier
temps à une vitesse d'approche élevée V1, jusqu'à atteindre une
distance prédéterminée par rapport au niveau où le poinçon
vient théoriquement pincer la tôle, dite distance de sécurité
ds. A ce moment, la vitesse est diminuée, par exemple jusqu'à
une vitesse proche de la vitesse de pliage VP, cette dernière
étant imposée par la composition et l'épaisseur nominale de la
tôle ainsi que par les caractéristiques du pliage souhaité,
angle de pliage et profil d'outil. Cette vitesse peut être
typiquement de l'ordre de 10 mm/s. Si l'on désigne l'épaisseur
nominale de la tôle par e, la tolérance sur l'épaisseur par
Δe, l'épaisseur réelle er de la tôle sera comprise dans
l'intervalle e ± Δe. Lorsque le poinçon se trouve à une
distance du niveau théorique de pincement, dite distance
d'acquisition de mesure, dam, légèrement supérieure à Δe, la
vitesse de descente est réduite à une vitesse d'acquisition de
mesure, vam, qui est de l'ordre du 1/2 au 1/10 de la vitesse de
pliage VP, soit typiquement 1 mm/s - 5 mm/s.FIG. 3 shows, on the same diagram, on the one hand the speed of descent V of the moving apron, which is preprogrammed, and, at the same time, the variation of the hydraulic pressure P measured at the level of the
Pendant toute la descente, les capteurs de pression 8 et
8' mesurent la pression hydraulique P au niveau de chacun des
vérins 5 et 5' et le dispositif de commande 7 l'enregistre et
la traite. La variation de la pression est représentée (en
unités arbitraires) sur la figure 3. La réduction de la
vitesse de descente du tablier mobile, de la vitesse
d'approche V1 à la vitesse de pliage VP, s'accompagne d'une
légère augmentation de pression concomitante dp1, non
significative en ce qui concerne le pliage. La valeur de la
pression pr atteinte alors, pendant la phase de descente à la
vitesse de pliage et avant l'entrée en contact avec la tôle,
est considérée comme valeur de référence de ce paramètre. Un
cycle de mesure de l'ensemble capteurs + dispositif
électronique de commande dure environ 10 ms : de la sorte,
pendant que le tablier descend à une vitesse de pliage VP de
l'ordre de 10 mm/s, une mesure de la pression est effectuée
tous les 0,1 mm; lorsque la vitesse de descente est réduite à
une vitesse d'acquisition de mesure vam de 1 mm/s, une mesure
de la pression est effectuée tous les 0,01 mm. Le dispositif
est donc en mesure de déterminer de manière très précise le
moment où la pression P augmente à nouveau d'un montant Δp,
représentatif de l'entrée en contact du poinçon avec la face
supérieure de la tôle. On peut choisir une valeur de Δp de
l'ordre de 1 bar. Cette entrée en contact peut se produire à
n'importe quel point situé entre les points représentatifs
respectivement de tôles d'épaisseur e + Δe et e - Δe. La
comparaison du niveau d'entrée en contact avec le niveau
théorique de pincement détermine la différence entre épaisseur
réelle et nominale de la tôle et le dispositif de commande 7
recalcule immédiatement un point mort bas.During the entire descent, the
Une fois que le niveau du point réel d'entrée en contact du poinçon avec la tôle est acquis, la descente du tablier mobile peut être poursuivie à la vitesse de pliage VP.Once the level of the actual point of contact contact the punch with the sheet is acquired, the descent of the apron mobile can be continued at the folding speed VP.
Après l'entrée en contact, la pression mesurée au niveau
des capteurs 8, 8' augmente quasi linéairement jusqu'à
atteindre une valeur PP, pression de pliage, qui peut
atteindre l'ordre de grandeur de 300 bars; au-delà se produit
la déformation plastique de la pièce, la courbe (d, P)
s'incurve vers le bas, puis la pression P diminue légèrement
et linéairement. La valeur de la pression dans cette phase de
déformation plastique détermine la déformation des montants et
autres parties fixes de la presse. Le dispositif électronique
de commande 7 compare la valeur de la pression pendant la
déformation plastique avec un abaque spécifique à cette
presse-plieuse, enregistré en mémoire, établissant la relation
entre cette valeur, la déformation des parties fixes de la
presse et l'erreur de pénétration du poinçon qui en
résulterait, en l'absence de correction. La course du poinçon,
c'est-à-dire la position du point mort bas (BDC) est corrigée
en conséquence.After contact, the pressure measured at the
A partir des valeurs mesurées du déplacement d et des valeurs concomitantes du paramètre p, et en tenant compte des données géométriques des outils, c'est-à-dire du poinçon et de la matrice, mises en mémoire, ainsi que de la valeur de l'épaisseur réelle de la tôle déterminée au début du processus de pliage, le dispositif électronique de commande calcule les valeurs successives (α, F) de l'angle de pliage instantané et de la force d'appui. Cette transformation peut être effectuée à l'aide des relations mathématiques ci-dessous, dans lesquelles, en se référant à la figure 1 :
- V1
- désigne l'ouverture de la matrice
- Am
- désigne l'angle de la matrice
- Rm
- désigne le rayon de courbure de la matrice
- Rp
- désigne le rayon du poinçon
- er
- désigne l'épaisseur réelle de la pièce à plier
- d0
- désigne le déplacement du tablier au moment de l'entrée en contact du poinçon avec la pièce
- P
- désigne la pénétration du poinçon dans la matrice
- V1
- means the opening of the matrix
- A m
- is the angle of the matrix
- R m
- denotes the radius of curvature of the matrix
- R p
- means the radius of the punch
- e r
- is the actual thickness of the part to be bent
- d 0
- means the movement of the apron at the moment of contact of the punch with the workpiece
- P
- is the penetration of the punch into the matrix
La succession des valeurs (α, F) peut être représentée
sous forme analogique par la courbe 10 montrée en traits
pleins sur la figure 4. The succession of values (α, F) can be represented
in analog form by
L'expérience montre que, dans la zone de déformation
plastique, la courbe 10 devient quasi linéaire au-delà de sa
zone de courbure maximale 11, 12. La méthode de calcul de la
compensation de l'effet de ressort repose sur la comparaison
de la courbe 10, représentant les valeurs (α, F) calculées au
fur et à mesure de l'avancement de l'opération de pliage avec
une courbe de référence 20, représentant les valeurs (α, F)réf
stockées en mémoire lors d'un pliage d'une tôle d'épaisseur
nominale e et de longueur Lréf. Cette courbe de référence 20,
montrée en traits pointillés sur la figure 4, donne notamment
la valeur maximale de l'angle instantané sous charge (α)max réf,
ayant permis l'obtention de la valeur de consigne (α)c après
la phase de relâchement de la force d'appui exercée par le
poinçon sur la pièce, illustrée par le segment de droite 21.Experience shows that, in the zone of plastic deformation,
L'expérience montre également que des courbes (α, F)
enregistrées lors de pliages répétitifs sont pratiquement
parallèles les unes aux autres dans la partie quasi linéaire
de la zone de déformation plastique; en d'autres termes, elles
présentent un écart Δf ne variant pratiquement pas en fonction
de α entre les points P3 et P4. La position des courbes (α, F)
dans cette zone, au-dessus ou au-dessous de la courbe de
référence 20, dépend en particulier des écarts de la longueur
réelle L des pièces pliées avec la longueur Lréf, de
l'épaisseur réelle et du module d'élasticité réel M de
l'échantillon plié. On peut noter que par unité de longueur de
pièce pliée, la force et le module d'élasticité sont liés par
la relation
Le module d'élasticité pourrait également être déterminé à partir de la pente entre deux points P1 et P2 de la partie linéaire de la courbe (α, F) correspondant à la déformation élastique.The modulus of elasticity could also be determined from the slope between two points P1 and P2 of the part linear curve (α, F) corresponding to the deformation elastic.
La figure 4 montre également que si l'on extrapolait la
courbe 10, son intersection avec la droite 21, représentative
de l'effet de ressort, donne l'angle de pliage αmax sous
contrainte pour l'échantillon en cours de pliage qui permet
d'obtenir la valeur de consigne αc en l'absence de
contrainte. αmax est supérieur à (αmax)réf si la courbe de
pliage est au-dessus de la courbe de référence; αmax est
inférieur à (αmax)réf dans le cas contraire.FIG. 4 also shows that if the
Dans le procédé selon l'invention, les mesures (p, d)
sont acquises, digitalisées et transformées en couples (α, F)
par le dispositif électronique de commande (7). Le calcul de
la correction de (αmax)réf, c'est-à-dire (αmax)réf - αmax, est
effectué sans extrapolation graphique : une pluralité de
valeurs de F entre les points P3 et P4 obtenues comme indiqué
ci-dessus sont d'abord corrigées d'un facteur L/Lréf. Puis,
l'écart Δf entre la portion de courbe 10 située entre P3 et P4
et la courbe 20 est déterminé à partir des valeurs ainsi
corrigées par une méthode de moindres carrés. Ensuite, le
dispositif électronique de commande calcule la valeur corrigée
de αmax à partir de (αmax)réf et de Δf. On peut employer la
relation:
L'angle γ entre la droite 21 et l'axe des abscisses est
obtenu grâce à l'enregistrement de la courbe de référence 20
et préprogrammé pour l'opération de pliage.The angle γ between the
Enfin, le dispositif électronique de commande calcule la valeur corrigée du point mort bas à partir des relations indiquées plus haut entre α, d et P.Finally, the electronic control device calculates the corrected value of the bottom dead point from the relationships indicated above between α, d and P.
L'homme du métier notera que ce calcul de correction du point mort bas est effectué pendant le pliage, bien avant que le poinçon n'approche du point mort bas, sur la base de mesures de couples (p, d) effectuées dans une plage du déplacement, à savoir entre les points P3 et P4, qui est facile à déterminer. La correction du point mort bas qui compense la déformation de la presse est effectuée simultanément. La correction qui compense les variations d'épaisseur de la pièce est déjà effectuée à ce moment.It will be appreciated by those skilled in the art that this low dead center correction calculation is performed during folding, well before the punch approaches bottom dead center, based on measurements of pairs (p, d) made in a range. displacement, namely between points P 3 and P 4 , which is easy to determine. The correction of the bottom dead center which compensates the deformation of the press is carried out simultaneously. The correction that compensates for variations in the thickness of the part is already done at this time.
La courbe de référence peut être obtenue grâce à un
premier essai de pliage tel qu'illustré par la figure 5. La
figure 5 représente la zone de déformation plastique de
l'essai destiné à fournir les valeurs de référence de la
correction de l'effet de ressort. Le pliage représenté par la
courbe 200 est mené jusqu'à atteindre la valeur de consigne de
l'angle de pliage αc, mais ce sous contrainte. Le poinçon est
alors légèrement relevé, de sorte que l'angle de pliage de la
pièce rediminue sous l'effet de ressort. Ce processus est
représenté par le segment 201 qui coupe l'axe des abscisses en
un point α1. La correction de référence de l'effet de ressort
est donc A = αc - α1. On fait alors redescendre le poinçon de
façon à poursuivre le pliage de la pièce jusqu'à un angle de
pliage sous contrainte αc + A. La force d'appui augmente
suivant la courbe 202, d'abord linéairement, puis selon un arc
de courbe correspondant à la fin de la déformation plastique.
Puis le poinçon est à nouveau relevé et la force d'appui
diminue selon le segment de droite 203; on vérifie que l'angle
de pliage revient à la valeur αc en l'absence de contrainte et
que le segment 203 est parallèle au segment 201.The reference curve can be obtained by means of a first folding test as shown in FIG. 5. FIG. 5 represents the plastic deformation zone of the test intended to provide the reference values of the effect correction. of spring. The folding represented by the
La figure 5 montre également un pliage ultérieur
utilisant les données tirées du pliage de référence. A un
moment de la phase de déformation plastique de ce pliage,
représenté par le point P5 de la courbe 100, on détermine
l'ordonnée correspondante B de la courbe de référence 200 et
la différence B' entre l'ordonnée du point P5 et l'ordonnée
correspondante B de la courbe de référence. Comme le montre la
construction géométrique de la figure 5, le supplément de
correction d'effet de ressort A', dû à l'écart B', se calcule
par l'expression A' = (A/B) · B'. L'ensemble de la correction
angulaire d'effet de ressort applicable à l'opération de
pliage illustrée par la courbe 100 est donc A + A'.
L'électronique de commande convertit cette valeur en une
correction du point mort bas au moyen des expressions
algébriques indiquées plus haut.Figure 5 also shows a subsequent folding using data from the reference fold. At a time of the phase of plastic deformation of this folding, represented by the point P 5 of the
Si les pliages subséquents au pliage de référence sont effectués sur la même machine et avec les mêmes outils, l'ensemble du traitement du signal peut être effectué en comparant les couples (d, p) à une courbe (d, p)réf enregistrée lors d'un premier pliage, c'est-à-dire une courbe similaire à la moitié droite de la courbe (d, P) de la figure 3, sans opérer la transformation mathématique (d, p) ↔ (α, F). Par contre, si la courbe de référence est enregistrée sur une première machine, et les pliages suivants sont effectués sur une autre machine, cette transformation est nécessaire pour pouvoir effectuer les comparaisons et corrections décrites ci-dessus.If the folds subsequent to the reference fold are made on the same machine and with the same tools, the whole signal processing can be performed by comparing the pairs (d, p) with a curve (d, p) ref recorded during a first fold, that is to say a curve similar to the right half of the curve (d, P) of Figure 3, without operating the mathematical transformation (d, p) ↔ (α, F). On the other hand, if the reference curve is recorded on a first machine, and the following bends are made on another machine, this transformation is necessary to be able to make the comparisons and corrections described above.
La courbe de référence peut être une donnée stockée en mémoire, obtenue lors d'un travail antérieur. Dans ce cas, lors de la programmation initiale du pliage, le dispositif électronique de commande recherche en mémoire l'existence d'une courbe de référence pour des paramètres de pliage et un matériau identiques. La recherche en mémoire porte notamment sur l'angle de consigne αc, la combinaison d'outils et les paramètres physiques du matériau (épaisseur, résistance du matériau).The reference curve can be data stored in memory, obtained during a previous work. In this case, during the initial programming of the bending, the electronic control device searches in memory for the existence of a reference curve for identical bending parameters and material. The research in memory relates in particular to the setpoint angle α c , the combination of tools and the physical parameters of the material (thickness, strength of the material).
Un ensemble de courbes de référence peut constituer une base de données. Celle-ci peut être accessible en ligne à une pluralité d'utilisateurs, soit sous forme d'une base de données à accès public, soit dans le cadre d'un réseau privé.A set of reference curves can constitute a database. This can be accessed online at a plurality of users, either in the form of a database of public access data, either as part of a private network.
L'utilisation d'une courbe de référence tirée d'une base de données économise un essai sur une première pièce, ce qui est un avantage considérable dans le cas de petites séries onéreuses.Using a reference curve from a base data saves a test on a first part, which is a considerable advantage in the case of small series expensive.
Claims (9)
- A method for adjusting the stroke of a press brake comprising a fixed table (1) carrying a die (2), a moving beam (3) carrying a punch (4), means (5, 5') of moving the moving beam, the said movement means bearing on uprights (6, 6') fixed to the fixed table, measuring rules (9, 9') for measuring the movement (d) of the moving beam with respect to the uprights, at least one sensor (8, 8') measuring a physical parameter (p) varying according to the force exerted by the said punch on a piece placed on the said die, and an electronic control device (7) controlling the movement of the moving beam between a top dead centre and a bottom dead centre (BDC), provided with means of acquiring the movement measurements (d) and the physical parameter (p), and calculation means for correcting the value of the said bottom dead centre according to the measurements of the said movement and the said physical parameter, characterised in that the difference in thickness between the actual thickness of the piece and the nominal thickness (e) of the piece is calculated by comparing the actual position of the movement of the punch at which there occurs a predetermined variation Δp in the said physical parameter (p) with the theoretical position of the said movement where this variation Δp should occur, in that the electronic control device processes the measurements of the said movement (d) and the said physical parameter (p), during the plastic deformation phase of the piece during bending, so as to compare them and determine their differences with the data recorded during a reference bending operation which made it possible to obtain the set value αc of the bending angle after release of the force exerted by the punch and to determine a reference value of the spring effect correction, and in that the electronic control device calculates a correction to the bottom dead centre according to the said reference correction of the spring effect and the said differences with the reference recording data.
- A method according to Claim 1, characterised in that the instantaneous bending angle α under load of the piece is calculated according to the variation in the said movement d, taking account of the said difference in thickness (er - e) and the geometric parameters of the punch and die, in that the bearing force (F) of the punch on the piece is calculated by means of the value of the physical parameter (p), in that the succession of values of the pair of parameters consisting of instantaneous bending angle and bearing force (α, F) is acquired and compared with a reference curve (α, F)ref pre-recorded during a bending operation on the same material which made it possible to obtain the set value αc of the bending angle after release of the force exerted by the punch, and in that the said electronic control device (7) calculates a correction (A') of the maximum value of the instantaneous angle under load (αmax)ref determined during the reference bending according to the difference between the pair (α, F) issuing from the measurement and the reference curve (α, F)ref in the plastic deformation zone.
- A method according to Claim 2, characterised in that the electronic control device (7) calculates a correction to the bottom dead centre (BDC) according to the said correction (A') to the maximum value of the instantaneous angle under load (αmax)ref.
- A method according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the electronic control device 7 calculates a second correction to the bottom dead centre (BDC) taking account of the said difference in thickness between the actual thickness of the piece and the nominal thickness (e) of the piece.
- A method according to Claim 3, characterised in that the speed of movement of the moving beam is reduced to a measurement acquisition speed (vam), less than a predetermined bending speed (VP), when the punch is at a predetermined distance from the theoretical gripping level of the top metal sheet at the manufacturing thickness tolerance Δe of the said metal sheet, and in that the speed of movement increases up to the said bending speed after detection of the said predetermined variation Δp in the said physical parameter (p).
- A method according to any one of Claims 1 to 4, characterised in that the electronic control device (7) compares the measured values of the said physical parameter (p) with a pre-recorded nomogram establishing the relationship between the said physical parameter and the deformation of the fixed parts of the press and calculates a third correction to the bottom dead centre (BDC) taking account of the said deformation.
- A method according to any one of Claims 1 to 6, characterised in that the said physical parameter is the mechanical force that a ram exerts on the moving beam measured at this level by a strain gauge.
- A method according to any one of Claims 1 to 6 implemented in a press brake whose means of movement comprise two hydraulic rams associated respectively with one of the two uprights and a pressure sensor (8, 8') associated with each ram, characterised in that the said physical parameter is the average between the hydraulic pressures measured by the said sensors (8, 8').
- A method according to any one of Claims 1 to 8 implemented in a press brake whose movement means comprise two hydraulic rams associated respectively with one of the two uprights and a pressure sensor (8, 8') associated with each ram, characterised in that the adjustment of the stroke is carried out for each upright, independently of the other, and in that the said physical parameter is the pressure measured respectively by each of the said sensors (8, 8').
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