JP6517203B2 - 曲げプレス - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に記載の曲げプレスと、請求項８に記載の曲げプレスを使用して工作物を曲げるための方法とに関する。

プレスブレーキまたは曲げ機械とも呼ばれる曲げプレスでの工作物の選択および配置は、かなりの程度が手動で行われ、機械制御による補助は部分的のみである。このため、製品固有の上方および下方ツールとその理論的位置とを計算する曲げ計画が作成される。しかし、これらのツールが実際に機械へ挿入されているか、または挿入されたかについての監視は行われない。さらに、プロセスに対応しない潜在的な危険を有する位置にツールが導入されることがありうる。

しかし、ツールの正確な位置は、高品質な曲げシーケンスを実施して後部ストップフィンガまたはロボットを適宜整合させるのに必要である。手による精密で作業集約的な測定と機械制御への移行によってのみ、相応の位置決めが可能である。

低精度の位置決め、余裕のない曲げ計画、そしてツール数の誤りは、機械および周辺機器への損害を招きうる。これは、ツール幾何学形状の誤った選択の結果、起こりうる。さらに、最大負荷を伴う上方および下方ツールが規定される。ここでは誤った取り扱いも損害を招きうる。プレスブレーキおよびツールでの誤った挿入により生じる損害は、加えて、製造者に関する何らかの類の要求につながる。この問題を部分的に解決しようとする装置はすでに知られているが、いくつかの短所を有する。ゆえに、例えば、機械のディスプレイ機器は目標位置を予め規定するのみで、これを監視および検出することはない。

特許文献１は、上方および下方ツールと、ストップと、ストップに設置されるバーコードリーダとを備える曲げ機械を開示している。上方および下方ツールの各々は、バーコードリーダにより読み取られうるバーコードを後側に備える。バーコードは、ツールの条件についての情報を包含する。この情報はＮＣ制御装置に転送される。バーコードリーダに加えて、それぞれのツールの寸法を判定するための接触センサまたはエンドスイッチがストップに設けられている。接触センサは何度も多様な位置でツールへ直接的に移動されなければならないので、この手順は複雑で時間を要する。

このようなシステムでは、例えば、メカニズムの結果として（後部）ストップが移動できないので、機械の外側にあるツールは検出されない。加えて、個々に位置決めされたツールのみが検出されうる。このような周知のシステムによって中央ツールが検出されないので、ツールホルダに押し込まれた（または一列に配置された）複数のツールは区別されない。特に、後部ストップまたはフィンガが間を移動できるようにツールの間の距離が充分に広い時には、個々に位置決めされたツールのみが検出されうる。バーコードは比較的大量のスペースを必要とするため、このようなバーコードは非常に小さいパンチ（上方ツール）［および］ダイ（下方ツール）には示されない。加えて、ツールの傾斜面上のバーコードの検出はエラーを非常に生じやすいので、すべてのツールが確実に検出されるわけではない。また、後部ストップがツールの間で機械的に移動されない場合には、特殊形状のツールは検出されない。ツールの概略位置が検出プロセスの前に知られていない場合には、後部ストップとの衝突のリスクが高くなる。加工される工作物も位置決め中に後部ストップに衝突するので、接触センサは過剰な応力を受けて破損しやすい。

特許文献２は、曲げツールを備える曲げプレスを装備するための方法を開示している。ここではグリッパを備える被制御ハンドリング機器が曲げツールに使用されている。制御機器は、ツールホルダへ挿入する時にツールを実際位置から目標位置へ移動させるため、制御コマンドを発生させる。ツールは、目標位置に達した時にのみ、ツールホルダへ挿入されてここに固定される。ハンドリング機器により保持されるツールには、その実際位置を判定するため（後部）ストップが直接的に接近しなければならない。この方法は複雑であって、目標の曲げ計画が実行されうるようにツールホルダ内のツールが正確な位置を取らなければならないという基本的原理に基づいている。

特許文献３（または特許文献４）は、上方ツールがバーコードを備えている曲げ機械を開示している。バーコードを読み取るためのスキャナのためＺ方向に延びるガイドが、オペレータに面する側で上方ツール用のツールクランプに設けられている。線形スケール、例えば位置検出機器としての磁気スケールがさらに、オペレータに面する側でこのツールクランプに設けられる。スキャナにより検出される上方ツールの位置データが記憶され、続いてディスプレイで再び利用可能となる。同じ製品を再び製造するには、記憶されたデータを使用して、記憶された位置に従ってオペレータが手でツールを精密に載置しなければならない。この曲げ機械も、目標の曲げ計画が実行されうるようにツールホルダ内の正確な位置をツールが取らなければならないという基本原理に基づいている。しかし、ツール位置の正確な位置決めおよび調節は、時間および人材の高出費を必要とする。

特許文献５および特許文献６は、センサによるツール位置の検出が比較的精密ではない特殊なツールおよびツールホルダに関する。このケースでは、品質および幾何学形状によってツールを分類することが場合によっては不可能である。加えて、必要な周辺機器の高額な投入費用、保守努力、特殊なパンチおよびダイの新規取得の必要性およびその幾何学形状の制限は、不都合である。さらに、機械およびツールへセンサが導入された結果として、押圧力の制限が予想されうる。加えて、上方および下方ビーム上の可動センサとともに、必要なデータおよび電源ケーブルは、プレスブレーキの可変性を低下させる。可能な曲げ部品の数が限定される。

特許文献７（または特許文献８）は、プレスブレーキでのツール配置を表示するための方法を開示している。表示された図に基づいて、計画による曲げプロセスが可能であるかどうかが判定される。続いて、特殊な曲げ線区分のためにさらなるツールが追加され、新たな配置でプロセスが反復される。このプロセスは、従来の方法のようにツールホルダへのツールの精密な位置決めを正確に行うことを必要とする。

特許文献９は、プレスブレーキのための電子ツール認識システムを開示している。このシステムによって、内蔵ツール幾何学形状を認識することと、ツールを過負荷から保護してオペレータにとっての作業安全性を確保することとが、電子制御を用いて可能となる。

特許文献１０は、旋回曲げ機械およびプレスブレーキでの上方ビームツールの位置および形状認識のための装置に関する。ガイドで上方ビームの後方に設けられるのは、レーザ光カーテンのためのホルダが取り付けられるモータ変位可能スライドである。これにより、内蔵上方ビームツールの長さとその中間スペースとが判定される。値は、数字および図形で表示される。加えて、上方ビームツールの後側のコードを読み取る読み書きヘッドが、ホルダに設けられている。

周知のシステムはすべて、コードの読み取りおよび／またはツール寸法の検出に関する。ツールホルダの内側でのツールの精密位置決めは、本質的な役割を果たす。そのため、先行技術では、曲げ機械の複雑で時間集約的な装備の短所も伴うツールホルダに対して、ツールを正確に位置決めする必要がある。

特開平９−５２１２４号公報 国際公開第２０１２／１０３５６５Ａ１号パンフレット 欧州特許第０９１９３００Ｂ１号明細書 独国特許第６９７３６１１２Ｔ２号明細書 欧州特許第１５１７７６１Ｂ１号明細書 独国特許第６０２００５００５３８５Ｔ２号明細書 欧州特許第１５１０２６７Ｂ１号明細書 独国特許第６９７３６９６２Ｔ２号明細書 独国特許第３８３０４８８Ａ１号明細書 独国特許第４４４２３８１Ａ１号明細書

そのため、周知の解決法の短所を解消して上方ツールおよび下方ツールの正確な位置決めが必要のない曲げプレスを設けることが、本発明の目的である。にも関わらず、ツールに対する工作物の位置決めを含む曲げプロセス全体は信頼性があって、曲げ部品を曲げ平面へ正確に送達するべきである。

この目的は、独立請求項の特徴により解決される。

本発明によれば、曲げプレス内での上方ツールおよび下方ツールの位置および／または種類を非接触で検出するようにセンサ機器が構成されており、センサ機器によって検出された上方ツールおよび下方ツールの位置および／または種類に応じて少なくとも一つのストップがツールに対して位置決めされるための移動プロセスを適応化するように、制御機器が構成されている。

本発明の重要な利点は、曲げプレスを装備する時にツールホルダ内でツールが正確に位置決めされる必要がないことにある。その結果、時間および人材の出費が節約されうる。本発明は、ツール（またはツールホルダ内でのその位置）が曲げ計画に合わせて適応化されるのではなく、少なくとも一つのストップの移動プロセスが曲げプレス内で、またはそれぞれのツールホルダ内での上方および下方ツールの位置に合わせて適応化されるという原理に基づいている。その結果、曲げプロセスの前または間に必要なストップの移動プロセスを自動的に調整する高柔軟性システムが作成される。

最初に、すでにツールホルダへ挿入されたツールの位置が、ツールホルダに対して（またはツールホルダにおいて）検出される。この相対的ツール位置に応じて、単数または複数のストップ（後部ストップなど）が位置決めされる移動プロセスの自動適応化が行われる。こうしてツールホルダへのツールの「非接触」挿入、または完全に異なる平面での挿入が自動的に「補正される」か、考慮される。事実、本発明によれば、「誤った」挿入または位置決めは行われない。ツールホルダで上方および下方ツールがいかなる任意の位置にあっても、ストップ制御の自動適応化と正しい曲げ結果とが得られる。この目的のため、センサ機器によって検出された上方および下方ツールの位置データを入力量として考慮し、この入力量に応じてストップの駆動装置への制御コマンドを出力量として発生させる曲げプログラムが、制御機器に記憶される。

「ストップの移動プロセス」または「ストップの移動」は、ストップ、特にストップフィンガその他などのストップ要素の実行可能な移動として理解される。

特にカメラとして構成される非接触センサ機器では、Ｚ軸線に沿って分散されてツールホルダへ挿入される複数のツールも検出されうる。隣接する二つの上方または下方ツールの間の間隙幅の自動判定も実行可能である。センサ機器のカバー範囲が充分に広い場合には、単一ホルダのすべてのツールが記録されうる。カバー範囲が狭い場合には、Ｚ軸線上の個々のツールが連続的に検出されるようにカメラが変位されうる。

発明の一実施形態では、最初にセンサ機器によって単独で、またはすべての（後部）ストップでの位置または存在によって、ツールデータの検出が行われる。ストップはこうして、検出ステップの後で初めて取り付けられるか挿入される。さらなる実施形態では、ストップの補正には使用されないが他の目的に役立つ、他の、または追加のツールデータが検出されうる。

好ましくは、工作物を位置決めするための少なくとも一つのストップは、曲げ線と平行に移動される後部ストップであり、後部ストップの領域にセンサ機器が設置される。この点で、センサ機器のカバー範囲は、作業員および挿入される工作物によって妨害されない。またセンサ機器のこの配置は、曲げプロセスの作業範囲を制限しない。加えてセンサは充分に保護され、その配置の結果としてツールの後側についての信頼できる画像を送達できる。

好ましくは、センサ機器は、ストップ、例えば後部ストップに設置され、好ましくは曲げ線と平行にストップとともに移動されうる。こうしてストップ、例えば後部ストップの行程軸線は二つの点で使用される。加えて、ストップの他の移動方向が、本発明により制御される（ツールの位置に合わせて適応化される）。（後部）ストップは例えば、三つの異なる空間方向に移動可能である。

特に読み取りヘッドまたはカメラの形のセンサ機器を、後部ストップのガイドに、または後部ストップに直接的に配置することは、以下の利点を与える。配置が簡単であること、機械の外側に邪魔な輪郭が追加されないこと、曲げプロセスまたは人による曲げプロセスの妨害が生じないこと、機械の外観がユーザにとって変わらないこと、センサ機器が簡単に改造可能であって、上方ツール（パンチ）および下方ツール（ダイ）の同時読み取りが可能であること、センサ機器が汚染に関して保護されること、複数のツールがＺ軸線に沿って同時に識別されうること、そしてセンサ機器が任意に位置決めされること。加えて、Ｚ軸線上の後部ストップの基準位置によってもツールの位置が計算されうる。

好ましくは、センサ機器の検出範囲が上方ツールと下方ツールとを少なくとも部分にカバーする位置へ、センサ機器が移動されうる。その結果、すべての必要データが、単一の測定プロセスまたは単一の画像記録によって記録されうる。広い検出範囲の結果として、センサ機器が一つのみ必要とされる。

さらなる実施形態において、センサ機器は、少なくとも二つの非接触の、特に異なる空間的検出範囲を持つ光学センサを有する。例えば曲げ線に沿ったセンサの移動がこうして省略される。これによりセンサの検出範囲が重複しうる。

好適な実施形態において、曲げプレスは、特に画面の形のオペレータインタフェースを有し、センサ機器のセンサデータおよび／またはセンサデータから導出されたデータがオペレータインタフェースに提示される（または動作中にオペレータインタフェースに自動的に出力される）。センサ機器が少なくとも一つのカメラを有して、カメラにより記録された画像または画像シーケンスがオペレータのため画面に示されると好ましい。

好ましくは、センサ機器はカメラ、特に好ましくはマトリクスカメラである。ゆえに、コードまたはスケールばかりでなく、これらが存在しない時には特に、ツール自体かその輪郭が検出される。こうして、複数の異なる情報が単一の測定／画像記録によって記録されうる。

好ましくは、スケールまたは位置マーキングが、上方ツールおよび／または下方ツールおよび／またはそれぞれのツールホルダに装着される。こうして、ツールホルダに対するツールの相対位置について信頼できる正確な判定が可能となる。

好ましくは、二次元コード、特にデータマトリクスコードが上方ツールおよび／または下方ツールに装着され、好ましくは、使用されるツールについて、特にツールの種類および寸法について情報をコードが包含する。データマトリクスコードはこの用途ではいくつかの利点を有し、例えば、コードの傾斜読み取りを可能にする。その結果、カメラが充分に広い読み取りウィンドウを有する場合には、上方ツールおよび下方ツールのコードが同時に評価されうる。傾斜面にコードを装着することも可能である。さらに、コード化の種類により比較的大きなエラー公差が認められる、つまり、破損の場合にコードがまだ認識される。上述したように、極めて小さいコード寸法も、比較的長い距離から読み取られうる。ツールの回転（鏡像導入）中でも対応のツールの検出を可能にするため、ツールの前後側の各々にコードが装着されると有利である。

前出実施形態のいずれか一つによる曲げプレスを使用して工作物を曲げるための方法によっても目的が解決される。このプロセスは、
‐曲げプレス内でそれぞれのツールホルダに固定される上方ツールおよび／または下方ツールの位置および／または種類をセンサ機器によって検出するステップと、
‐センサ機器によって検出された上方ツールおよび／または下方ツールの位置および／または種類に応じて少なくとも一つのストップがツールに対して位置決めされるための移動プロセスを適応化するステップと、
‐制御機器により制御される駆動装置によってストップを調節することにより、適応化移動プロセスにしたがって少なくとも一つのストップをツールに対して位置決めするステップと、
‐上方ツールおよび／または下方ツールの相対移動により曲げプロセスを実施するステップと、
を有する。

これは、挿入されたツールの位置と無関係に特定の曲げ計画を実行することを可能にする柔軟なシステムを要する。ストップの被制御移動プロセスを適応化することにより、システムはいずれかのツール位置へ柔軟に設定される。

好ましくは上方ツールおよび／または下方ツールの位置および／または種類を検出するステップの間に、ツールが固定されているそれぞれのツールホルダに対する位置が検出される。これは、ツールおよびツールホルダの空間的近接性のため、これらが容易に検出されて１回で記録が行われるので、特に信頼できる方法である。

好ましくは移動プロセスを適応化するステップの間に、曲げ線と平行なストップの変位経路が計算される。ストップは、ツールに「追跡」されるようなものである。ここで変位経路は出力量であるのに対して、ツールの位置データは曲げプログラムの入力量に当たる。

好ましくは上方ツールおよび／または下方ツールの位置および／または種類を検出するステップの前および／または間に、センサ機器が曲げ線と平行に移動される。その結果、曲げプレスの全長に沿った位置に関してツールが検出されうる。

好ましくは、上方ツールの位置および／または種類と下方ツールの位置および／または種類とが、同時に検出される。この目的のため、センサ機器の検出範囲は、上方ツールと下方ツールの両方、または任意でツールホルダをカバーする。

好ましくは上方ツールおよび／または下方ツールの位置が、上方ツールおよび／または下方ツールおよび／またはそれぞれのツールホルダに装着されたスケールや位置マーキングを用いて検出される。その結果、位置検出の精度が上昇する。ツールのサイズおよび形状も、スケールに対して、またはカメラからの距離で検出されうる。

好ましくは、上方ツールおよび／または下方ツールの位置の検出および／または種類の検出が、ツールの輪郭認識により行われる。ここで、例えばセンサ機器の（周知の）位置に対するツールの位置は、スケールやコードなどの補助と無関係に判定されうる。カメラは、挿入されたツールの輪郭を認識する位置にあり、（制御機器などに）記憶されたデータとこれを比較する。データ記憶されていないかコードが全く利用可能でない場合には、ツールはその幾何学形状によって識別され、それに従って割り当てられる。

方法は、好ましくは、上方ツールおよび／または下方ツールに形成された二次元コード、特にデータマトリクスコードの情報を読み取るステップを有する。データマトリクスコードを使用することにより、極めて細いツールにマーキングすることも可能である。

本発明により、いくつかのコードの同時識別も可能である。カメラを後部ストップに連結することにより、ツールからの距離が変動しうる。カメラの解像度に従って、複数のコードと輪郭とがこうして同時に識別されうる。

この概念は、挿入されたツールがその位置で（任意でその種類でも）識別されるという事実に基づく。こうして判定されたパラメータは、機械の周辺機器がこの曲げプロセスに合わせて適応化されるような手法で機械制御を介して使用される。ここで、例えば、後部ストップについて言及されるべき場合には、これがツールに対して位置決めされる。

その結果、実際値と目標値との間での測定および監視の両方が保存され、ツールが任意の位置に挿入されると、曲げプロセスがすぐに開始される。そのため、とりわけ、反復的な曲げ部品について同じツールおよび工作物の位置を正確に達成することはもはや必要がない。上述したように、ツールがどの位置に設けられるかは全く重要でない。製品の識別および変更によって、すべての関連機械部品（ストップ）が適宜位置決めされ、同時に、曲げプロセス中の衝突が回避される。

好適な実施形態では、上方ツール（パンチ）と下方ツール（ダイ）とが同時に識別される。これらのツールの互いに対する位置は、安全に関連し、曲げの品質にとって重要である。安全関連とは、この場合、誤って位置決めされた上方ツールが結果的に衝突を起こすことを意味する。こうして、曲げプロセスに対応する上方および下方ツールの間の監視が同時に実施されうる。これにより誤った挿入が回避される。

本発明はまた、一実施形態において、曲げプレスまたは曲げ機械ですべての上方ツール（曲げパンチ）とすべての下方ツール（ダイ）とのツールの種類およびツール位置の判定に関する。

（記載のパラメータすべてを含む）ツールの種類と曲げプロセスでの正確なＺ方向位置とを判定するには、２Ｄコード（好ましくはデータマトリクスコード）と読み取りヘッドとが使用されるべきである。この目的のため、読み取りヘッド、好ましくはマトリクスカメラが曲げプレスの後部ストップのＺ軸線に締結され、その結果、自動調節可能となる。このカメラと軸線上にすでに存在しているケーブルチェーンとの寸法が相対的に小さい結果として、両方の設置とデータ送信とが容易に実行されうる。

パラメータを説明するため、存在する各ツールに固有のデータマトリクスコードが形成される。このコードは例えば、データベースでツールの必要パラメータとともに割り当てられる簡単な数字を記録する。これは例えば、幾何学形状、最大負荷、材料、すでに実施された曲げサイクルの回数、摩耗などを含む。簡単な数字に関する説明によって、データマトリクスコードも最小設計で用意され、こうして極めて細いツール（パンチおよびダイ）への形成を可能にする。

考えられるシーケンスは、以下のようである。ツールを曲げプレスへ導入した後で、上方ツール（パンチ）と下方ツール（ダイ）とがクランプされ、そして今度はその位置で固定される。次に、（マトリクス）カメラが、曲げプレスの全長にわたってＺ軸線上を進む。その際に、カメラの読み取り速度に応じて、ツールの画像が生成され、機械制御装置およびデータベースによって評価される。挿入されたツールの位置の識別は、好ましくはデータマトリクスコードに直接的に、またはこれと同じ高さで、機械のツールクランプに装着された、簡易スケールにより可能となるか単純化される。スケールは生成される画像の一部となり、ゆえに位置の精密判定を可能にする。

本発明の好適な実施形態のさらなる利点を以下に挙げる。
‐挿入されたツールを完全に監視すること。
‐曲げ計画が、実際のツール位置に合わせて自動的に変更されうること。
‐正確な測定が省略されうるので、ツール交換中の曲げプレスの休止時間が著しく短くなること。
‐曲げプレスおよびツールに過負荷を与えるリスクが著しく低くなる。
‐周知の解決法と比較して、極めて低保守かつ低費用であること。
‐（クランプの幾何学形状、製造者、または種類と関係なく）すべての、または多様なツールが使用されうること。
‐既存のツールの改造が可能であること。
‐非接触測定原理の結果、ツールはその最大負荷において制限されないこと。
‐汚染または破損コードが簡単にクリーニングまたは再形成されること。
‐曲げプレスまたはデータケーブル用チェーンに邪魔な輪郭が追加されない。
‐ツールに形成されるデータマトリクスコードは記憶を簡単にできる。またツールその他の対応の記憶場所または最大使用時間が、コードの説明に記録されうること。
‐曲げ部品およびプログラムを検索すること。（マトリクス）カメラを用いて、例えばあるシーケンス、対応プログラム、またはシート品質を表すコードが、作業計画やシートから読み取られる。

加えて、使用されるカメラは、（後部）ストップ領域を可視化できる。曲げプレスの設置高さが非常に低いか挿入されるツールがストップフィンガの視野を妨げるので、後部ストップフィンガにシートを正確に位置決めすることが難しいことがしばしばある。シーケンスを簡単にするため、後部ストップ領域を示すカメラ画像が、オペレータに視認可能な画面へ転送されうる。

好ましくは、センサ機器によって検出された上方ツールおよび／または下方ツールの位置が正しくない場合、特にツールが互いに整合されていない場合には、オペレータインタフェースに表示される。この場合、ツールが整合されておらず、少なくとも一つのツールの位置が補正されなければならないことをオペレータに表示するため、上方ツールおよび／または下方ツールの位置決めに関する補正値が、制御装置またはオペレータインタフェース（画像など）へ転送されうる。

センサ機器によって検出された上方ツールおよび／または下方ツールの位置および／または種類が正しくない場合には、曲げプロセスまたは設定プロセスが中断される。誤って載置されるか誤った寸法を持つツールの場合には、ツール破断による機械への損害または作業員にとっての危険がこのようにして回避されうる。

好ましくは、この方法はストップの位置の校正を含み、好ましくは曲げプレスのコンポーネントに、または基準ツールに装着される光学位置マークによって、好ましくは校正が実施される。誤使用のため（後部）ストップがシフトしてしまった場合に手によるストップの整合が省略されうるように、上方ビーム上、ツールクランプ上、曲げプレス内の光学基準（位置マーキング）により、または基準ツールにより、（後部）ストップの校正がＸ，Ｒ，Ｚ方向で行われる。

好ましくは、曲げられる工作物は、付帯の曲げプログラムへの参照を包含する読み取りコードを備え、好ましくはセンサ機器によってコードを読み取った後に、付帯の曲げプログラムが自動的に制御機器にロードされる、および／または、実行される。こうして、曲げ部品に関する曲げプログラムの制御装置へのロードは、付帯の曲げプログラムが符号化された曲げ部品（曲げまたはシートブランク）上のコードによって自動的に達成されうる。コードは例えば、レーザによって曲げ部品に形成される。オペレータが例えば、センサ機器、例えばカメラの前にシートを保持し、制御装置は対応のプログラムを自動的にロードする。コードはまた、有利な方法ではセンサ機器により自動的に、ストップでの曲げ部品の位置決め中に読み取られうる。

好ましくは、センサ機器はカメラであり、カメラで記録される画像または画像シーケンスがオペレータインタフェースに表示される。制御装置またはオペレータインタフェースへのライブカメラ画像の転送により、オペレータは曲げプレスの内側での実際の状況を表示できる。

この実施形態は、とりわけ以下を可能にする。
‐カメラ画像とフェードイン案内線（自動車の駐車中のものと類似）によるストップでのシートの接触の前または間のオペレータによるシートの案内。
‐カメラ画像とフェードイン案内線とによるツールの挿入中のオペレータによる案内。
‐カメラによる（後部）ストップでのシートの接触の識別。（シートがストップに正しく位置決めされたことをカメラが識別した場合に、制御装置は対応の信号を出力し、オペレータは曲げプロセスを開始する。）
‐カメラによる機械スペースの監視。これは、台へのストップの接近速度を監視するのに使用され、こうして従来の曲げプロセスよりも高速で移動されうる。

上方および下方ビームの曲げの測定は、センサ機器によっても行われうる。曲げプロセス中に、上方および下方ビームはキャンバシリンダによって補正されうる曲げを受ける。クラウニングは、理論値によって制御装置で計算され、将来的にはセンサ機器により記録された実際状態を参照して計算されるべきである。その結果、曲げ部品では高い精度が達成されうる。

センサ機器は、挿入された（シート）工作物の（シート）厚さを検出するようにも構成されうる。工作物が制御機器（機械制御装置）の入力データに対応するか対応の値が規定の公差範囲内で変動する場合には、曲げプロセスが開始または継続され、さもなければ曲げプロセスが停止または中断されうる。

同様に、工作物または曲げ部品の寸法（正しい切断、正しい位置決め）がセンサ機器で検出され、こうしてオペレータ案内の改良を可能にする。

好適な実施形態において、固有の方法は、曲げプレスまたはその部品のサーモグラフィ画像の作成も含む。これは好ましくは、曲げプレスの内側に設置されうる少なくとも一つのＩＲセンサまたは少なくとも一つの熱画像カメラによって達成される。こうして、曲げプレス（例えばツール、機械フレームなど）の様々な加熱状態が監視および評価されうる。加熱の結果として、機械本体はある場合には未規定の手法で拡張され、その結果、重要な基準点の変位、そのため曲げの劣化という結果が生じる。特に重要なのは、例えば曲げプレスでの切り換えの直後に起こりうるような局所的な温度差である、機械本体の不完全加熱である。サーモグラフィ状態画像を用いて、発生した変位を個々の基準軸線が補正し、こうて均一な曲げ品質を保証する。

発明のさらなる利点、特徴、および詳細は、発明の例示的実施形態が図面を参照して説明される以下の説明から得られる。この場合、請求項および説明に言及された特徴の各々は、それ自体で個別に、または何らかの組み合わせで、本発明にとって本質的である。

参照リストは開示の一部である。図は、集約的かつ包括的に説明される。同じ参照番号は同じコンポーネントを意味し、異なる指数を含む参照番号は、同じ機能を持つか類似しているコンポーネントを指す。

本発明による曲げプレスを前から示す。 図１の曲げプレスを側面図で示す。 図１の曲げプレスを後ろから示す。 上方および下方ツールとストップとを含む曲げプレスの詳細な断面を前から示す。 ツールホルダに固定される上方ツールを示す。 ツールホルダに固定される二つの下方ツールを示す。 考えられるプロセスシーケンスを流れ図の手法で示す。 制御線と行程経路とを含む曲げプレスの概略図を示す。 曲げプレスのオペレータインタフェースへのセンサ機器のリンクの概略図を示す。

図１は、上方ツール２（パンチ）および下方ツール３（ダイ）と、上方ツール２が挿入されるツールホルダ４と、下方ツール３が挿入されるツールホルダ５とを有する、工作物を曲げるための曲げプレス１を示す。Ｚ軸線に沿った、つまり曲げ線と平行なツールホルダ４，５の長さは、複数の上方および下方ツール２，３が互いに隣接してツールホルダ４，５に挿入および固定されるような大きさである。このケースは、二つの下方ツール３がツールホルダ５に嵌着している図６に示されている。

上方ツール２と下方ツール３とは、それぞれのツールホルダ４，５の内側で様々な位置に固定されうる。すなわち、ツールは、Ｚ軸線の方向にそれぞれのツールホルダに対して多様に配置されうるのである。

曲げプレス１は、曲げプレス１の内側に工作物１４（図２）を位置決めするための少なくとも一つのストップ６を有し、ストップ６は、制御機器１３（図８に図示）により制御される駆動装置９によってツール２，３に対して移動されうる。この可動性は特に、Ｚ軸線に沿った可動性に関するものであるが、他の、特にこれに垂直な空間方向における可動性も可能である。図１の例示的実施形態は、互いに独立して移動可能である二つのストップ６を示している。

図２の側面図から分かるように、本件の例示的実施形態において、このストップは、後部ストップ、つまり曲げプレス１のオペレータ側から見た時にツール２，３の後方に設けられるストップを有することが認識可能である。ストップ６は、曲げられるシートなどの工作物１４をツール２，３に対して位置決めするように機能する。後部ストップは曲げ線と平行に（Ｚ軸線に沿って）移動可能である。センサ機器８は後部ストップに設けられ、曲げ線と平行に後部ストップとともに移動されうる。

代替的実施形態において、センサ機器８は、後部ストップから独立して、例えば独自のホルダに嵌着して移動されうる。しかし好ましくは、後部ストップの領域にセンサ機器が配置される。

図示された実施形態において、ストップ６は、付加的に移動可能であるストップフィンガ７を有する。ストップフィンガ７の隣に設けられているのは、特にカメラの形の、非接触測定原理に基づくセンサ機器８である。センサ機器８は、曲げプレス１の内側での上方ツール２と下方ツール３との位置の非接触検出のために構成されている。ストップ６は、図３および４に詳細が見られる。

ここで説明される実施形態で、センサ機器８は、Ｚ軸線つまり曲げ線に沿った方向に、ツール２，３の位置を検出する。この測定は、ツール２，３が固定されるそれぞれのツールホルダ４，５に対するツール２，３の位置を検出することにより行われる。

図８は、曲げプレス１を制御するための制御機器１３も有する本発明による曲げプレス１での機能的関係を概略図で示す。制御機器１３は特に、上方ツール２のための駆動装置１２を、そのため実際の処理プロセスを制御する。別の制御回線は、制御機器１３をストップ６の駆動装置９に接続している。センサ機器８は、制御機器１３にも接続されている。

さて制御機器１３は、センサ機器８によって検出された上方ツール２および下方ツール３の位置に応じて少なくとも一つのストップ６がツール２，３に対して位置決めされるための移動プロセスを適応化するように構成されている。

上方ツール２と下方ツール３との二つの可能な位置が例として示されており、うち一つが点線で示されている。第１位置（連続線）については、ツール２，３に対してストップ６を整合させるため、行程経路ｚ_１が位置の関数として計算される。このケースでは、図のように、ストップ６は必ずしもツールの後方に当接する必要はなく、ツールに対する他の位置も曲げ計画に従って可能である。

第２位置（点線）については、ツールに対してストップ６を整合させるため、行程経路ｚ_２が位置の関数として計算される。この位置によって、対応する曲げプロセスが曲げ計画に従って実行されうるように、ストップ６のアプローチ座標がツールのそれぞれの位置に合わせて適応化される。移動プロセスの適応または適応化は、言うまでもなくストップフィンガ７の移動に関係しうる。

また、図６に記されているように、複数のツールが一つのツールホルダに嵌着することで、複数の曲げ線区分が規定される。これに関連する曲げは、同時にまたは連続的に工作物に伝達されうる。このケースでは、ストップ６のアプローチ座標が自動的に適応化される。

曲げプレス１で工作物を曲げるための方法は、図７の流れ図に示された以下のステップを有する。

ステップ２０：それぞれのツールホルダ内に固定される少なくとも一つの上方ツールおよび／または少なくとも一つの下方ツールを備える曲げプレスを用意すること。

ステップ２１：曲げプレス１内でそれぞれのツールホルダ４，５に固定されている上方ツール２および／または下方ツール３の位置を、センサ機器８によって検出すること。例えば、センサ機器８は、ステップ２１の前および／または後に曲げ線と平行に（つまりＺ軸線に沿って）移動されうる。

ステップ２２：センサ機器８によって検出された上方ツール２および／または下方ツール３の位置に応じて少なくとも一つのストップ６がツール２，３に対して位置決めされるための移動プロセスを適応化すること。このステップは、例えば、曲げ線と平行に（つまりＺ軸線に沿って）ストップ６の行程経路ｚ_１，ｚ_２を計算することにより達成されうる。

ステップ２３：制御機器１３により制御される駆動装置９によってストップ６を移動させることにより、適応化移動プロセスに従って少なくとも一つのストップ６をツール２，３に対して位置決めすること。

ステップ２４：上方ツール２および／または下方ツール３の相対移動により曲げプロセスを実施すること。

ステップ２５：上方および／または下方ツールを交換および／または追加して、これをそれぞれのツールホルダに固定すること。

そしてステップ２１から２５が反復される。好ましくは、同じ高さに設けられた上方ツール２の位置と下方ツール３の位置とが同時に検出される。この目的のため、センサ機器８の検出範囲が上方ツール２と下方ツール３の両方を少なくとも部分的にカバーする位置へ、センサ機器８が移動されうる。

図５および６は、スケール１０がそれぞれのツールホルダ４，５に形成されている本発明の好適な変形例を示す。代替的または付加的に、上方ツール２および／または下方ツール３にスケールが形成されてもよい。

この実施形態では、検出、つまり上方ツール２および／または下方ツール３の位置の検出はスケール１０を用いて行われる。この目的のため、カメラとして構成されるセンサ機器８の画像記録が、（例えば適切な画像認識ソフトウェアを使用することにより）スケールに対するツールの相対位置を考慮して評価される。図５および６から分かるように、スケール目盛は曲げ線と平行に延在する。

好ましくは、上方ツール２および／または下方ツール３の位置の検出は、適切な画像処理プログラムによるツール２，３の輪郭認識により行われる。

好適な変形例では、二次元コード１１、特に（領域内に黒白の矩形の配置を有する）データマトリクスコードが、上方ツール２と下方ツール３とに形成される。コード１１は、使用されるツール２，３について、特にツール２，３の種類および寸法についての情報を包含する。

ツール２，３の前側と後側に各々一つのコード１１が形成されると有利である。結果的に、ツール２，３はミラー反転状態でもツールホルダ４，５へ挿入され、センサ機器８により簡単に検出される。

この実施形態において、コード情報はセンサ機器８によっても読み取られる。続いて、予め規定された仕様をツールが満たしているか、または曲げ計画と適合性を持つかどうかが点検されうる。

図９は、センサ機器８が、異なる空間検出範囲を持つ二つの非接触センサを有する実施形態を示す。ここでセンサは光学センサ、特にカメラである。カメラは、曲げ線Ｚ（Ｚ軸線とも呼ばれる）に沿った異なる領域を撮像する。このケースでセンサの検出範囲は重複しうる。

制御機器１３またはセンサ機器８に接続されているオペレータインタフェース２７（ここでは画面の形）を曲げプレスが有することが、図９からさらに分かる。ここでセンサ機器８のセンサデータおよび／またはセンサデータから導出されたデータが、オペレータインタフェース２７に示される。これらのデータは、動作中にオペレータインタフェース２７へ自動的に出力されうる。

センサ機器８がセンサまたはカメラを一つのみ有することもある。特に、カメラで記録された画像または画像シーケンスがオペレータインタフェース２７に表示されうる。

好適な方法では、センサ機器８によって検出された上方ツール２および／または下方ツール３の位置が正しくない時、特にツール２，３が互いに整合されていない時に、オペレータインタフェース２７に表示されうる。補正値をすでに包含しているこの情報の結果として、オペレータはツール２，３の位置を簡単な手法で補正することが可能である。

本発明は、説明された実施形態とそこで強調された態様とに限定されない。逆に、技術的動作の枠組みに入る進歩的概念において、多数の変形が可能である。発明の枠組みから逸脱することなくこれらの手段および特徴を組み合わせることによりさらなる実施形態を達成することも可能である。

１ 曲げプレス、２ 上方ツール、３ 下方ツール、４ 上方ツール２のツールホルダ、５ 下方ツール３のツールホルダ、６ ストップ、７ ストップフィンガ、８ センサ機器、９ ストップ６の駆動装置、１０ スケール、１１ コード、１２ 上方ツール２の駆動装置、１３ 制御機器、１４ 工作物、２０〜２６ プロセスステップ、２７ オペレータインタフェース、Ｚ 曲げ線。

Claims (16)

1. 曲げ線に沿って工作物（１４）を曲げるための曲げプレス（１）であって、
   上方ツール（２）と、
   下方ツール（３）と、
   前記上方ツール（２）を曲げ線方向の任意の位置に固定可能な上ツールホルダ（４）と、
   前記下方ツール（３）を曲げ線方向の任意の位置に固定可能な下ツールホルダ（５）と、
   曲げプレス（１）内で前記上方ツール（２）と前記下方ツール（３）との後方に設けられ、前記工作物の前後方向の位置決めのための少なくとも一つのストップ（６）と、
   前記ストップ（６）を前記上方ツール（２）及び前記下方ツール（３）に対して曲げ線方向に移動させる駆動装置（９）と、
   前記ストップ（６）に設置され、前記ストップ（６）とともに曲げ線方向に移動されて曲げプレス（１）の内側で前記上方ツール（２）および前記下方ツール（３）の曲げ線方向の位置を非接触で検出するセンサ機器（８）と、
   前記ストップ（６）の曲げ線方向の位置を調整する制御機器（１３）と、を備える曲げプレス（１）であって、
   前記制御機器（１３）は、
   前記センサ機器（８）によって検出される前記上方ツール（２）および前記下方ツール（３）の曲げ線方向の位置に応じて、前記ストップ（６）を前記上方ツール（２）及び前記下方ツール（３）に対して位置決めするための曲げ線方向の経路を算出し、
   算出した前記経路に沿って前記駆動装置（９）によって前記ストップ（６）を曲げ線方向に移動させること、
   を特徴とする曲げプレス（１）。
2. 前記センサ機器（８）の検出範囲が前記上方ツール（２）と前記下方ツール（３）の両方を少なくとも部分的にカバーする位置へ前記センサ機器（８）が移動されうることを特徴とする、請求項１に記載の曲げプレス。
3. 前記センサ機器（８）がカメラであることを特徴とする、請求項１または２に記載の曲げプレス。
4. 前記上方ツール（２）または前記下方ツール（３）または前記上ツールホルダ（４）または前記下ツールホルダ（５）のいずれか１つまたは複数にスケール（１０）または位置マーキングが装着されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一つに記載の曲げプレス。
5. 二次元コード（１１）が前記上方ツール（２）または前記下方ツール（３）のいずれか一方または両方に装着されて、前記二次元コード（１１）が、使用される前記上方ツール（２）または下方ツール（３）の種類および寸法についての情報を包含し、
   前記センサ機器（８）が、更に、前記上方ツール（２）および前記下方ツール（３）の種類を非接触で検出することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一つに記載の曲げプレス。
6. 請求項１から５のいずれか一つに記載の曲げプレス（１）を使用して工作物（１４）を曲げるための方法であって、
   前記センサ機器（８）を曲げ線方向に移動させて曲げプレス（１）内で上ツールホルダ（４）および下ツールホルダ（５）にそれぞれ固定された前記上方ツール（２）および下方ツール（３）の曲げ線方向の位置を前記センサ機器（８）によって検出する検出ステップと、
   前記センサ機器（８）によって検出された前記上方ツール（２）および下方ツール（３）の曲げ線方向の位置に応じて、前記ストップ（６）を前記上方ツール（２）及び前記下方ツール（３）に対して位置決めするための曲げ線方向の経路を算出し、算出した前記経路に沿って前記駆動装置（９）によって前記ストップ（６）を曲げ線方向に移動させて、前記ストップ（６）の曲げ線方向の位置を前記上方ツール（２）および下方ツール（３）に対して調節することにより、前記ストップ（６）を位置決めする位置決めステップと、
   前記上方ツール（２）および前記下方ツール（３）の相対移動により曲げプロセスを実施するステップと、
   を特徴とする方法。
7. 前記上方ツール（２）および前記下方ツール（３）の曲げ線方向の位置を検出する検出ステップの間に、前記上方ツール（２）および前記下方ツール（３）がそれぞれ固定される上ツールホルダ（４）および下ツールホルダ（５）に対する曲げ線方向の位置を検出することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記センサ機器（８）が、更に、前記上方ツール（２）および前記下方ツール（３）の種類を非接触で検出し、
   前記検出ステップにおいて、前記上方ツール（２）の曲げ線方向の位置および前記上方ツール（２）の種類と前記下方ツール（３）の曲げ線方向の位置および前記下方ツール（３）の種類とを同時に検出することを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
9. 前記上方ツール（２）または前記下方ツール（３）または前記上ツールホルダ（４）または前記下ツールホルダ（５）のいずれか１つまたは複数に装着されるスケール（１０）または位置マーキングを用いて前記上方ツール（２）または前記下方ツール（３）のいずれか一方又は両方の曲げ線方向の位置を検出することを特徴とする、請求項６から８のいずれか一つに記載の方法。
10. 前記センサ機器（８）が、更に、前記上方ツール（２）および前記下方ツール（３）の種類を非接触で検出し、
    前記検出ステップにおいて、前記上方ツール（２）または前記下方ツール（３）の曲げ線方向の位置または種類のいずれか一方または両方の検出を前記上方ツール（２）または前記下方ツール（３）の輪郭認識により行うことを特徴とする、請求項６から９のいずれか一つに記載の方法。
11. 使用される前記上方ツール（２）または下方ツール（３）の種類および寸法についての情報を包含する二次元コード（１１）が前記上方ツール（２）または前記下方ツール（３）のいずれか一方または両方に装着され、
    前記検出ステップにおいて、前記二次元コード（１１）の情報を読み取ることにより、前記上方ツール（２）または前記下方ツール（３）の種類を検出すること、を特徴とする、請求項６から１０のいずれか一つに記載の方法。
12. 前記センサ機器（８）によって検出された前記上方ツール（２）または前記下方ツール（３）の位置が正しくない場合、または、前記上方ツール（２）と前記下方ツール（３）とが互いに整合されていない場合に、オペレータインタフェース（２７）に表示されることを特徴とする、請求項６から１１のいずれか一つに記載の方法。
13. 前記センサ機器（８）によって検出された前記上方ツール（２）または前記下方ツール（３）の位置が正しくない場合に、前記曲げプロセスまたは前記位置決めステップが中断されることを特徴とする、請求項６から１２のいずれか一つに記載の方法。
14. 前記ストップ（６）の曲げ線方向の位置の校正を含む方法であって、前記曲げプレス（１）のコンポーネントまたは基準ツールに装着される光学的な位置マークによって曲げ線方向の位置の校正が実施されることを特徴とする、請求項６から１３のいずれか一つに記載の方法。
15. 曲げられる前記工作物（１４）が、付帯曲げプログラムへの参照を包含する読み取りコードを備えることと、前記センサ機器（８）によって前記読み取りコードを読み取った後に前記付帯曲げプログラムが前記制御機器（１３）に自動的にロードされ、実行されることとを特徴とする、請求項６から１４のいずれか一つに記載の方法。
16. 前記センサ機器（８）が少なくとも一つのカメラを有して、前記カメラで記録された画像がオペレータインタフェース（２７）に表示されることを特徴とする、請求項６から１５のいずれか一つに記載の方法。

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