IT201900018086A1 - SHEET METAL WORKING MACHINE AND RELATIVE PROCESSING METHOD - Google Patents
SHEET METAL WORKING MACHINE AND RELATIVE PROCESSING METHOD Download PDFInfo
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Description
Macchina per la lavorazione di lamiere e relativo metodo di lavorazione La presente invenzione concerne una macchina e un metodo per la lavorazione di lamiere, fogli, strisce, lastre di metallo e simili per ottenere prodotti semifiniti e/o finiti. Più nel dettaglio, l’invenzione riguarda una macchina di lavoro per punzonare e/o piegare e/o tagliare, meccanicamente o per mezzo di un laser, una lamiera, che è dotata di un dispositivo sensore per caratterizzare, ovvero per determinare le proprietà o le caratteristiche della lamiera o del pezzo di metallo, e in grado di impostare parametri di lavoro ottimali. L’invenzione riguarda inoltre il relativo metodo per lavorare lamiere, ad esempio punzonare o piegare o tagliare mediante laser, in base alle caratteristiche delle lamiere rilevate dal dispositivo sensore. Sheet metal working machine and relative working method The present invention relates to a machine and a method for working metal sheets, sheets, strips, plates and the like to obtain semi-finished and / or finished products. More in detail, the invention relates to a working machine for punching and / or bending and / or cutting, mechanically or by means of a laser, a sheet, which is equipped with a sensor device to characterize, or to determine the properties or the characteristics of the sheet metal or piece of metal, and able to set optimal working parameters. The invention also relates to the related method for processing sheets, for example punching or bending or cutting by laser, based on the characteristics of the sheets detected by the sensor device.
Con riferimento al processo di taglio laser dei fogli di metallo, le macchine per il taglio laser note comprendono generalmente una sorgente ottica adatta ad emettere un raggio laser, un sistema ottico di guida in grado di guidare e focalizzare in un’area di lavoro il raggio laser emesso dalla sorgente, e una testa di lavoro che determina la densità di potenza del raggio laser richiesta per tagliare il pezzo, tipicamente una lamiera. Un sistema di movimentazione permette il movimento relativo tra il raggio laser in uscita dalla testa di lavoro e il pezzo da tagliare, in particolare regolando la velocità e la direzione di tale movimento. With reference to the laser cutting process of metal sheets, known laser cutting machines generally comprise an optical source suitable for emitting a laser beam, an optical guide system capable of guiding and focusing the beam in a working area laser emitted by the source, and a work head that determines the laser beam power density required to cut the workpiece, typically a sheet. A movement system allows the relative movement between the laser beam leaving the work head and the piece to be cut, in particular by adjusting the speed and direction of this movement.
Una testa di lavoro laser è generalmente dotata di un ugello attraverso il quale viene emesso un gas di lavorazione che crea una nuvola di gas intorno all’area di lavoro per attivare una reazione chimica nel pezzo e per rimuovere scorie e materiale fuso generati dal taglio laser. La pressione, la forma e la velocità del flusso del gas di lavorazione sul pezzo possono essere controllate variando in modo appropriato la forma dell’ugello, la sua distanza dalla superficie della lamiera e la pressione del gas all’uscita dell’ugello. A laser work head is generally equipped with a nozzle through which a processing gas is emitted which creates a cloud of gas around the work area to activate a chemical reaction in the workpiece and to remove slag and molten material generated by laser cutting. . The pressure, shape and speed of the flow of the processing gas on the piece can be controlled by appropriately varying the shape of the nozzle, its distance from the surface of the sheet and the pressure of the gas at the outlet of the nozzle.
La qualità e la stabilità del processo di taglio laser dipendono direttamente da una pluralità di parametri di lavorazione che includono, per esempio, forma e posizione del raggio laser sul pezzo, potenza ottica della radiazione laser, flusso e pressione del gas di lavorazione sul pezzo e velocità di corsa del raggio laser rispetto al pezzo. The quality and stability of the laser cutting process is directly dependent on a plurality of machining parameters including, for example, the shape and position of the laser beam on the workpiece, optical power of the laser radiation, flow and pressure of the processing gas on the workpiece, and travel speed of the laser beam with respect to the workpiece.
Con riferimento al processo di punzonatura di lamiere, sono note punzonatrici che sono dotate di teste di punzonatura a pressa singola o multipla, ovvero comprendenti un singolo utensile o punzone oppure una pluralità di utensili o punzoni che vengono attuati linearmente in modo da interagire con il pezzo (lamiera) che dev'essere lavorato da relative presse, costituite tipicamente da attuatori lineari idraulici (cilindri idraulici). With reference to the sheet metal punching process, punching machines are known which are equipped with single or multiple press punching heads, or comprising a single tool or punch or a plurality of tools or punches which are actuated linearly so as to interact with the piece (sheet metal) which must be processed by relative presses, typically consisting of hydraulic linear actuators (hydraulic cylinders).
Per eseguire correttamente il processo di punzonatura sul pezzo, è necessario controllare i parametri di lavorazione che includono una corsa operativa e una velocità dell’utensile di punzonatura, nonché una forza di punzonatura esercitata da quest’ultimo sul pezzo. To correctly perform the punching process on the piece, it is necessary to control the processing parameters which include an operating stroke and a speed of the punching tool, as well as a punching force exerted by the latter on the piece.
Con riferimento al processo di piegatura di lamiere, sono note macchine piegatrici, denominate anche presse piegatrici, comprendenti una pressa ad azionamento meccanico o idraulico in grado di spostare un utensile superiore o punzone in modo che poggi contro un utensile inferiore o matrice su cui è posizionato il pezzo. Il punzone esercita sul pezzo una forza che è in grado di deformare e piegare il pezzo secondo un angolo determinato dalla configurazione degli utensili stessi. With reference to the sheet metal bending process, bending machines are known, also called bending presses, comprising a mechanically or hydraulically operated press capable of moving an upper tool or punch so that it rests against a lower tool or die on which it is positioned the piece. The punch exerts a force on the piece that is capable of deforming and bending the piece according to an angle determined by the configuration of the tools themselves.
Tipicamente, il punzone include una lama con bordi arrotondati che è in grado di deformare il pezzo lungo una linea di piegatura predefinita. Il pezzo è bloccato in posizione sul piano di lavoro della macchina da idonei mezzi di serraggio. Typically, the punch includes a rounded edge blade which is capable of deforming the workpiece along a predefined bend line. The piece is locked in position on the work surface of the machine by suitable clamping means.
Anche in queste macchine la qualità e la precisione del processo di piegatura dipendono da un controllo accurato dei parametri di lavorazione, i quali includono principalmente una posizione e una corsa operativa del punzone e una forza di piegatura esercitata da quest’ultimo sul pezzo. Also in these machines the quality and precision of the bending process depend on an accurate control of the processing parameters, which mainly include a position and an operating stroke of the punch and a bending force exerted by the latter on the piece.
Per tutte le macchine di lavorazione descritte sopra, ossia di punzonatura, piegatura o taglio laser, di lamiere, è noto che i parametri di lavorazione devono essere impostati e regolati in base alle proprietà o caratteristiche fisiche e/o chimiche della lamiera da lavorare, tali caratteristiche includendo tipo di materiale (acciaio, acciaio inossidabile, alluminio, rame, ottone) e composizione del materiale (composizione della lega), spessore, condizioni superficiali (trattamento, finitura) della lamiera. For all the processing machines described above, i.e. punching, bending or laser cutting, of sheet metal, it is known that the processing parameters must be set and adjusted based on the physical and / or chemical properties or characteristics of the sheet metal to be processed, such characteristics including type of material (steel, stainless steel, aluminum, copper, brass) and material composition (alloy composition), thickness, surface conditions (treatment, finish) of the sheet.
Un approccio comune nel settore consiste nel trovare i parametri di lavorazione ottimali per la maggior parte delle lamiere tipiche utilizzate nella produzione, conducendo prove empiriche approfondite e/o con metodi teorici, e archiviando questi parametri in una banca dati dei materiali della macchina o del software CAD/CAM che genera programmi di lavorazione eseguiti dalla macchina. La selezione di un tale insieme di parametri viene compiuta dall’operatore della macchina o del software CAD/CAM. A common approach in the industry is to find the optimal processing parameters for most typical sheet metal used in manufacturing, conducting in-depth empirical tests and / or theoretical methods, and storing these parameters in a machine or software material database. CAD / CAM that generates machining programs performed by the machine. The selection of such a set of parameters is carried out by the operator of the machine or of the CAD / CAM software.
In particolare, i parametri di processo sono impostati dall’operatore nella macchina prima della lavorazione, in base al tipo generico di materiale e allo spessore del pezzo o lamiera da lavorare noti a priori. Ciò nonostante, a causa dell’errore umano e/o di una conoscenza limitata da parte dell’operatore, questi parametri possono essere inadeguati o imprecisi in quanto possono non tenere conto di tutte le caratteristiche del pezzo, in particolare del suo materiale. Pertanto, il processo di lavoro non è ottimizzato per il pezzo da lavorare, a discapito della qualità e della stabilità dell’intero processo di lavoro. Inoltre, le conseguenze indesiderate possono includere il danneggiamento del pezzo e della macchina ed una produttività ridotta dovuta ai tempi di arresto per le misure necessarie al fine di correggere l’errore, nonché un numero elevato di scarti. In particular, the process parameters are set by the operator in the machine before processing, based on the generic type of material and the thickness of the piece or sheet to be processed known a priori. Nevertheless, due to human error and / or limited knowledge on the part of the operator, these parameters may be inadequate or inaccurate as they may not take into account all the characteristics of the piece, in particular its material. Therefore, the work process is not optimized for the workpiece, to the detriment of the quality and stability of the entire work process. In addition, the undesirable consequences can include damage to the piece and the machine and reduced productivity due to stopping times for the necessary measures in order to correct the error, as well as a large number of rejects.
Questi inconvenienti sono più evidenti e critici quando la macchina di lavorazione è integrata in una linea di produzione automatizzata in cui sono previsti magazzini verticali e sistemi di carico a monte della macchina che alimentano quest’ultima con le lamiere grezze, mentre sistemi di scarico sono previsti a valle della macchina per rimuovere da quest’ultima i pezzi finiti e spostarli ulteriormente lungo la linea. L’intero processo di fabbricazione è completamente automatizzato e non richiede alcun intervento periodico degli operatori della macchina, la linea di produzione essendo controllata a distanza. Pertanto, a causa della mancanza di operatori di macchina, un’impostazione errata o imprecisa dei parametri di processo può passare inosservata per un periodo di tempo lungo o perfino indefinito. These drawbacks are more evident and critical when the processing machine is integrated into an automated production line in which vertical warehouses and loading systems are provided upstream of the machine that feed the latter with the raw sheets, while unloading systems are provided. downstream of the machine to remove the finished pieces from it and move them further along the line. The entire manufacturing process is fully automated and does not require any periodic intervention by the machine operators, the production line being remotely controlled. Therefore, due to the lack of machine operators, an incorrect or inaccurate setting of the process parameters can go unnoticed for a long or even indefinite period of time.
Inoltre, in tale linea di produzione automatizzata è possibile che durante la programmazione e/o il caricamento del magazzino o all’interno del sistema di alimentazione si verifichino errori che possono causare il caricamento di una lamiera non adatta per il processo di lavoro previsto. Anche in questo caso, poiché non sono presenti operatori della macchina, errori di questo tipo possono passare inosservati per un periodo di tempo lungo o perfino indefinito. Il risultato è la produzione di scarti e/o un arresto completo della linea di produzione. Furthermore, in this automated production line it is possible that during the programming and / or loading of the warehouse or within the feeding system, errors may occur that can cause the loading of a sheet not suitable for the expected work process. Again, since there are no machine operators, errors of this type can go unnoticed for a long or even indefinite period of time. The result is the production of scrap and / or a complete shutdown of the production line.
Sono noti metodi di analisi che permettono la caratterizzazione del materiale, ossia il rilevamento di proprietà e caratteristiche del materiale in relazione a composizione chimica, struttura e condizioni superficiali. Tuttavia, tali metodi di analisi, i quali tipicamente includono processi chimici o analisi mediante spettrometria di massa, hanno svariati inconvenienti che limitano la loro integrazione nelle macchine o nella linee di produzione automatizzate. Analytical methods are known which allow the characterization of the material, ie the detection of properties and characteristics of the material in relation to chemical composition, structure and surface conditions. However, such methods of analysis, which typically include chemical processes or mass spectrometric analysis, have several drawbacks which limit their integration into automated machines or production lines.
Un primo inconveniente è costituito dal costo elevato dei dispositive in grado di eseguire tali metodi di analisi. Un secondo inconveniente consiste nel fatto che il rilevamento deve essere completato entro un lasso di tempo di alcuni secondi per non interrompere il normale flusso di funzionamento della macchina. In terzo luogo, a causa della modalità di misurazione il pezzo può subire un danno lieve o anche consistente. In quarto luogo, l’analisi del materiale deve avere luogo direttamente sulla macchina di lavorazione, poco prima della lavorazione stessa, in caso contrario qualsiasi ulteriore manipolazione del materiale può portare al caricamento del materiale sbagliato. A first drawback is constituted by the high cost of the devices capable of carrying out these methods of analysis. A second drawback consists in the fact that the detection must be completed within a period of a few seconds in order not to interrupt the normal operating flow of the machine. Thirdly, due to the way it is measured, the workpiece can suffer minor or even substantial damage. Fourthly, the analysis of the material must take place directly on the processing machine, just before the processing itself, otherwise any further manipulation of the material can lead to the loading of the wrong material.
WO 2011/134805 descrive un metodo per determinare la lavorabilità con laser delle lamiere che utilizza come metodo analitico la spettroscopia a emissione atomica. Nella spettroscopia a emissione atomica, un piccolo campione del pezzo viene ionizzato in un plasma. Durante il raffreddamento del plasma, la ricombinazione dei vettori di carica causa l’emissione di radiazioni con lunghezze d’onda caratteristiche. La distribuzione spettrale della luce emessa permette di dedurre la composizione elementare del pezzo. Tipicamente, l’eccitazione del plasma e l’ablazione del materiale da analizzare vengono eseguite a distanza, con un impulso laser della lunghezza di alcuni nanosecondi o con una scintilla elettrica. La spettroscopia a emissione atomica è un metodo noto per l’analisi del materiale a distanza e ha la capacità di determinare la composizione elementare di un pezzo nonché le proporzioni di massa o volumetriche dei suoi componenti elementari. Tale metodo è molto costoso poiché richiede uno spettrometro ad alta risoluzione e una fonte laser o una fonte di corrente precisa per creare una scintilla riproducibile. WO 2011/134805 describes a method for determining the laser machinability of sheet metal which uses atomic emission spectroscopy as an analytical method. In atomic emission spectroscopy, a small sample of the workpiece is ionized into a plasma. During the cooling of the plasma, the recombination of charge vectors causes the emission of radiation with characteristic wavelengths. The spectral distribution of the light emitted allows us to deduce the elementary composition of the piece. Typically, the excitation of the plasma and the ablation of the material to be analyzed are performed at a distance, with a laser pulse of a few nanoseconds in length or with an electric spark. Atomic emission spectroscopy is a known method for remote material analysis and has the ability to determine the elemental composition of a piece as well as the mass or volumetric proportions of its elementary components. This method is very expensive as it requires a high resolution spectrometer and a precise laser source or current source to create a reproducible spark.
Inoltre, la sorgente laser della macchina di lavorazione descritta nel documento citato è progettata per emettere la radiazione laser come onda continua a potenza elevata, e pertanto incapace di creare impulsi ottici riproducibili con velocità di risposta elevate richieste per creare il plasma necessario per la spettroscopia a emissione atomica. Il plasma creato dalla sorgente laser della macchina può essere troppo caldo al momento della misurazione, emettendo in questo modo uno spettro quasi continuo che nasconde gli spettri di emissione caratteristici della composizione elementare del pezzo. Pertanto, per eseguire le misurazioni può essere necessaria una seconda sorgente laser vicino alla sorgente a potenza elevata della macchina. Furthermore, the laser source of the processing machine described in the cited document is designed to emit the laser radiation as a continuous wave at high power, and therefore unable to create reproducible optical pulses with high response rates required to create the plasma necessary for spectroscopy at atomic emission. The plasma created by the laser source of the machine may be too hot at the time of measurement, thus emitting an almost continuous spectrum that hides the emission spectra characteristic of the elemental composition of the piece. Therefore, a second laser source may be required to take measurements close to the high power source of the machine.
Infine, un inconveniente importante di questo metodo consiste nel fatto che un’analisi precisa della composizione del materiale grezzo è possibile soltanto se una porzione di materiale viene rimosso prima della misurazione. Pertanto, questo metodo causa un danno considerevole al pezzo. Finally, an important drawback of this method is that a precise analysis of the composition of the raw material is possible only if a portion of the material is removed before measurement. Therefore, this method causes considerable damage to the piece.
Un altro metodo di analisi noto per la caratterizzazione del materiale è costituito dalla spettroscopia X in fluorescenza. Nella spettroscopia X in fluorescenza, le particelle del pezzo vengono eccitate da raggi X, e quindi emettono raggi X secondari o fluorescenti caratteristici di ciascun elemento della composizione del materiale. Un rilevatore a risoluzione energetica successivamente misura tali raggi X fluorescenti. Questo metodo permette di determinare rapidamente la composizione elementare di un pezzo soltanto degli strati superficiali del pezzo se prima della misurazione non viene rimosso alcun materiale. Another known analysis method for material characterization is fluorescence X spectroscopy. In fluorescence X-ray spectroscopy, the particles of the piece are excited by X-rays, and then emit secondary or fluorescent X-rays characteristic of each element of the material composition. An energy-resolving detector subsequently measures these fluorescent X-rays. This method makes it possible to quickly determine the elemental composition of a part only of the surface layers of the part if no material is removed before the measurement.
Ciò nonostante, l’uso di un sistema di spettroscopia X a fluorescenza in una macchina per la lavorazione di lamiere è problematico e costoso a causa della necessità di soddisfare i requisiti di protezione dalle radiazioni (mezzi e procedure di protezione dalle radiazioni). Altre soluzioni più o meno complesse sono state sviluppate per consentire la caratterizzazione del materiale delle lamiere e quindi l’ottimizzazione dei parametri di lavorazione nella macchina di lavorazione. Tuttavia, queste soluzioni generalmente sono piuttosto complesse e costose, e difficili da utilizzare in una macchina per la lavorazione di lamiere, e in ogni caso non sono molto affidabili a causa della caratterizzazione, talvolta perfino approssimativa, del solo strato superficiale del pezzo. Nonetheless, the use of a fluorescence X spectroscopy system in a sheet metal working machine is problematic and expensive due to the need to meet radiation protection requirements (radiation protection means and procedures). Other more or less complex solutions have been developed to allow the characterization of the sheet material and therefore the optimization of the processing parameters in the processing machine. However, these solutions are generally quite complex and expensive, and difficult to use in a sheet metal working machine, and in any case they are not very reliable due to the characterization, sometimes even approximate, of only the surface layer of the piece.
Uno scopo della presente invenzione consiste nel migliorare le macchine e i metodi noti per la lavorazione di lamiere, fogli, strisce, barre di metallo e simili, e in particolare le macchine e i metodi per punzonare e/o piegare e/o tagliare, in particolare per mezzo di un laser, lamiere. An object of the present invention is to improve the known machines and methods for processing metal sheets, sheets, strips, metal bars and the like, and in particular the machines and methods for punching and / or bending and / or cutting, in particular for by means of a laser, sheet metal.
Un altro scopo consiste nel fornire una macchina e un metodo per lavorare una lamiera che consentano di caratterizzare, ovvero determinare le proprietà o le caratteristiche della lamiera da lavorare, in particolare del suo materiale, e di impostare automaticamente i parametri di lavoro ottimali in base alle caratteristiche rilevate, senza alcun intervento dell’operatore. Another purpose is to provide a machine and a method for processing a sheet metal that allow to characterize, or determine the properties or characteristics of the sheet to be processed, in particular of its material, and to automatically set the optimal working parameters based on the characteristics detected, without any operator intervention.
Un ulteriore scopo consiste nel fornire una macchina e un metodo per lavorare una lamiera, in cui le caratteristiche della lamiera da lavorare, in particolare tipo di materiale, composizione, spessore, finitura e trattamento superficiale, possono essere rilevate in modo preciso e rapido senza venire a contatto con, e danneggiare, il pezzo. A further object is to provide a machine and a method for working a sheet, in which the characteristics of the sheet to be worked, in particular type of material, composition, thickness, finish and surface treatment, can be detected in a precise and rapid way without being in contact with, and damage, the piece.
In un primo aspetto dell’invenzione è fornita una macchina per la lavorazione di lamiere secondo la rivendicazione 1. In a first aspect of the invention, a machine for processing sheet metal is provided according to claim 1.
In un secondo aspetto dell’invenzione, è fornito un metodo per la lavorazione di lamiere secondo la rivendicazione 14. In a second aspect of the invention, a method for processing sheet metal is provided according to claim 14.
L’invenzione verrà meglio compresa e attuata facendo riferimento ai disegni allegati, che illustrano una sua forma di attuazione esemplificativa e non limitativa, in cui: The invention will be better understood and implemented by referring to the attached drawings, which illustrate an exemplary and non-limiting embodiment thereof, in which:
- la figura 1 è una vista anteriore schematica della macchina dell’invenzione per lavorare un foglio di metallo, dotata di un dispositivo sensore per caratterizzare un pezzo o lamiera alimentata nella macchina; - Figure 1 is a schematic front view of the machine of the invention for processing a sheet of metal, equipped with a sensor device to characterize a piece or sheet fed into the machine;
- la figura 2 è una vista schematica dei componenti di una forma di attuazione preferita del dispositivo sensore della figura 1 associato al pezzo, mostrata in sezione trasversale; - la figura 3 è una vista schematica dei componenti di una forma di attuazione alternativa del dispositivo sensore della figura 1 associato al pezzo, mostrata in sezione trasversale. Facendo riferimento alle figure 1 e 2, la macchina 1 per la lavorazione di lamiere dell’invenzione comprende mezzi operativi 2 per eseguire almeno una lavorazione su un pezzo 50 di metallo, un dispositivo sensore 3 in grado di rilevare a distanza una pluralità di caratteristiche di detto pezzo 50, in particolare caratteristiche fisiche, chimiche, dimensionali, e di fornire i relativi dati, e un’unità di controllo 4 collegata ai mezzi operativi 2 e al dispositivo sensore 3, e idonea a configurare e/o regolare i parametri di lavorazione per controllare i mezzi operativi 2 agenti sul pezzo 50 in base ai dati ricevuti dal dispositivo sensore 3, ovvero in base alle caratteristiche del pezzo 50, in particolare del suo materiale, rilevate dal dispositivo sensore 3. Figure 2 is a schematic view of the components of a preferred embodiment of the sensor device of Figure 1 associated with the piece, shown in cross section; Figure 3 is a schematic view of the components of an alternative embodiment of the sensor device of Figure 1 associated with the piece, shown in cross section. With reference to Figures 1 and 2, the machine 1 for processing sheet metal of the invention comprises operating means 2 for performing at least one processing on a piece 50 of metal, a sensor device 3 capable of detecting at a distance a plurality of characteristics of said piece 50, in particular physical, chemical, dimensional characteristics, and to provide the related data, and a control unit 4 connected to the operating means 2 and to the sensor device 3, and suitable for configuring and / or adjusting the processing parameters to control the operating means 2 acting on the piece 50 on the basis of the data received from the sensor device 3, or on the basis of the characteristics of the piece 50, in particular of its material, detected by the sensor device 3.
Il pezzo 50 è una lamiera, un foglio, una banda, una lastra, una piastra, o simili, realizzato/a in materiale metallico, come acciai non legati o legati, alluminio, rame, ottone, ecc. The piece 50 is a sheet, a sheet, a band, a plate, a plate, or the like, made of metallic material, such as unalloyed or alloyed steels, aluminum, copper, brass, etc.
Nella forma di realizzazione illustrata nella figura 1 come esempio non limitativo, la macchina 1 per la lavorazione di lamiere è una macchina per il taglio laser e i mezzi operativi 2 comprendono una testa per il taglio laser 20 che è mobile lungo tre direzioni di movimento ortogonali X, Y, Z mediante mezzi di movimento 21 di tipo noto e pertanto non descritti in ulteriore dettaglio. In the embodiment illustrated in Figure 1 as a non-limiting example, the sheet metal working machine 1 is a laser cutting machine and the operating means 2 comprise a laser cutting head 20 which is movable along three orthogonal directions of movement X , Y, Z by means of movement means 21 of a known type and therefore not described in further detail.
Facendo riferimento alla figura 2, il dispositivo sensore 3 comprende almeno un sensore a correnti parassite 5 per rilevare caratteristiche elettriche e magnetiche del pezzo 50, almeno un sensore acustico elettromagnetico (EMAT) 6 per rilevare almeno uno spessore del pezzo 50 e almeno un sensore ottico 8 per rilevare caratteristiche di una superficie 50a del pezzo 50. With reference to Figure 2, the sensor device 3 comprises at least one eddy current sensor 5 to detect electrical and magnetic characteristics of the piece 50, at least one electromagnetic acoustic sensor (EMAT) 6 to detect at least one thickness of the piece 50 and at least one optical sensor 8 to detect characteristics of a surface 50a of the piece 50.
Il dispositivo sensore 3 può anche comprendere un sensore di temperatura 10, per es., un pirometro o un termometro a infrarossi, per rilevare una temperatura del pezzo 50. The sensor device 3 may also comprise a temperature sensor 10, e.g., a pyrometer or an infrared thermometer, for detecting a temperature of the workpiece 50.
Il dispositivo sensore 3 comprende inoltre un’unità di elaborazione 11 disposta per coordinare il processo di misurazione eseguito dai diversi sensori 5, 6, 8, 10 raccogliendo dai sensori 5, 6, 8, 10 i dati relativi alle caratteristiche del pezzo 50, elaborando detti dati e inviando questi ultimi all’unità di controllo 4 della macchina 1. The sensor device 3 also comprises a processing unit 11 arranged to coordinate the measurement process performed by the various sensors 5, 6, 8, 10 by collecting the data relating to the characteristics of the piece 50 from the sensors 5, 6, 8, 10, processing said data and sending the latter to the control unit 4 of the machine 1.
Nella forma di attuazione illustrata della figura 2, il dispositivo sensore 3 è posizionato nella macchina 1 a monte dei mezzi operativi 2 rispetto a una direzione di alimentazione A del pezzo 50 che entra nella macchina 1, ed è vicino e affacciato a una superficie 50a, in particolare a una superficie superiore, del pezzo 50. Quest’ultimo, per esempio, è posizionato su un piano di lavoro 31 della macchina 1 per mezzo di un sistema di caricamento 30 della macchina 1. In the embodiment illustrated in Figure 2, the sensor device 3 is positioned in the machine 1 upstream of the operating means 2 with respect to a feed direction A of the piece 50 which enters the machine 1, and is close to and facing a surface 50a, in particular to an upper surface of the piece 50. The latter, for example, is positioned on a work surface 31 of the machine 1 by means of a loading system 30 of the machine 1.
Il dispositivo sensore 3 è posizionato in una porzione di bordo della macchina 1 che è vicina al sistema di caricamento 30, e fissato, mediante mezzi di supporto 12, al piano di lavoro 31 o a un telaio di sostegno 32 della macchina 1. In alternativa, il dispositivo sensore 3 può essere associato al sistema di caricamento 30 della macchina 1. The sensor device 3 is positioned in an edge portion of the machine 1 which is close to the loading system 30, and fixed, by means of support means 12, to the work surface 31 or to a support frame 32 of the machine 1. Alternatively, the sensor device 3 can be associated with the loading system 30 of the machine 1.
I mezzi di supporto 12 che supportano il dispositivo sensore 3 possono essere dotati di mezzi di movimentazione 13 disposti per spostare il dispositivo sensore 3 lungo una direzione di regolazione B, in particolare ortogonale al piano di lavoro 31, per regolare una distanza del dispositivo sensore 3 dal pezzo 50. The support means 12 which support the sensor device 3 can be equipped with movement means 13 arranged to move the sensor device 3 along an adjustment direction B, in particular orthogonal to the work surface 31, to adjust a distance of the sensor device 3 from piece 50.
I mezzi di movimentazione 13 dei mezzi di supporto 12 possono essere controllati dall’unità di controllo 4 in modo da mantenere costante una distanza del dispositivo sensore 3 dal pezzo 50. La distanza tra il dispositivo sensore 3 e il pezzo 50 può essere rilevata automaticamente da un sensore di distanza, il quale è collegato all’unità di controllo 4. The handling means 13 of the support means 12 can be controlled by the control unit 4 so as to maintain a constant distance of the sensor device 3 from the piece 50. The distance between the sensor device 3 and the piece 50 can be automatically detected by a distance sensor, which is connected to the control unit 4.
L’unità di controllo 4 comprende una banca dati che contiene caratteristiche di una pluralità di materiali di riferimento di lamiere/ pezzi tipicamente utilizzati nelle macchine per la lavorazione di lamiere, per esempio una pluralità di materiali di riferimento che sono stati testati in precedenza. L’unità di controllo 4 è configurata per confrontare le caratteristiche rilevate da detto dispositivo sensore 3 con le caratteristiche contenute in detta banca dati per identificare un materiale del pezzo 50 da lavorare in modo da configurare e/o regolare i parametri di lavorazione per controllare i mezzi operativi 2 secondo il materiale identificato. In una variante della macchina 1, non illustrata nelle figure, l’unità di elaborazione 11 del dispositivo sensore 3 comprende una banca dati contenente caratteristiche di una pluralità di materiali di riferimento, per esempio una pluralità di materiali di riferimento che sono stati testati in precedenza. L’unità di elaborazione 11 è configurata per confrontare le caratteristiche rilevate dal dispositivo sensore 3 con le caratteristiche contenute nella banca dati, per identificare un materiale del pezzo 50. L’unità di elaborazione 11 è configurata anche per inviare i dati relativi al materiale identificato all’unità di controllo 4 per configurare e/o regolare i parametri di lavorazione per controllare i mezzi operativi 2 in modo da eseguire una lavorazione ottimale. The control unit 4 includes a database that contains characteristics of a plurality of reference materials of sheets / pieces typically used in sheet metal working machines, for example a plurality of reference materials that have been previously tested. The control unit 4 is configured to compare the characteristics detected by said sensor device 3 with the characteristics contained in said database to identify a material of the piece 50 to be machined in order to configure and / or adjust the machining parameters to control the operating means 2 according to the identified material. In a variant of the machine 1, not shown in the figures, the processing unit 11 of the sensor device 3 comprises a database containing characteristics of a plurality of reference materials, for example a plurality of reference materials that have been previously tested . The processing unit 11 is configured to compare the characteristics detected by the sensor device 3 with the characteristics contained in the database, to identify a material of the piece 50. The processing unit 11 is also configured to send the data relating to the identified material to the control unit 4 to configure and / or adjust the processing parameters to control the operating means 2 so as to perform an optimal processing.
Il sensore a correnti parassite 5 è in grado di misurare la conduttività elettrica e la permeabilità magnetica del materiale del pezzo. The eddy current sensor 5 is capable of measuring the electrical conductivity and magnetic permeability of the workpiece material.
Più precisamente, il sensore a correnti parassite 5 è configurato per generare un campo magnetico di eccitazione primario MF1 alternato, il quale crea correnti parassite EC nella porzione del pezzo 50 affacciata al dispositivo sensore 3; le correnti parassite EC a loro volta generano un campo magnetico secondario MF2, il quale fornisce un feedback o retroazione al sensore a correnti parassite 5 per misurare la conduttività elettrica e la permeabilità magnetica del materiale del pezzo. More precisely, the eddy current sensor 5 is configured to generate an alternating primary excitation magnetic field MF1, which creates eddy currents EC in the portion of the piece 50 facing the sensor device 3; the eddy currents EC in turn generate a secondary magnetic field MF2, which provides feedback to the eddy current sensor 5 to measure the electrical conductivity and magnetic permeability of the workpiece material.
Una bobina di eccitazione del sensore a correnti parassite 5 genera il campo magnetico di eccitazione primario MF1, mentre il campo magnetico secondario MF2 viene rilevato da una bobina ricevente dedicata o dalla stessa bobina di eccitazione. Il valore delle correnti parassite EC viene misurato misurando le ampiezze e lo spostamento di fase di due segnali relativi ai due campi magnetici MF1, MF2, i quali possono essere rappresentati come valore complesso della tensione. An excitation coil of the eddy current sensor 5 generates the primary excitation magnetic field MF1, while the secondary magnetic field MF2 is detected by a dedicated receiving coil or by the excitation coil itself. The value of the eddy currents EC is measured by measuring the amplitudes and the phase shift of two signals relating to the two magnetic fields MF1, MF2, which can be represented as a complex voltage value.
Poiché il valore o la forza delle correnti parassite EC create nel pezzo 50 dipende dalla conduttività elettrica e dalla permeabilità del materiale del pezzo, il sensore a correnti parassite 5 permette una misurazione precisa e accurata di tali caratteristiche del pezzo 50. Occorre notare che alcuni tipi comuni di materiali, in particolare gli acciai non legati e/o poco legati, si differenziano soltanto leggermente in termini di conduttività elettrica e permeabilità magnetica in presenza di una specifica forza di campo e/o frequenza di misurazione, e pertanto possono essere difficili da distinguere. Tuttavia, la curva di permeabilità spesso si differenzia con l’aumentare delle forze di campo e/o delle frequenze del campo magnetico di eccitazione. Since the value or strength of the eddy currents EC created in the workpiece 50 depends on the electrical conductivity and permeability of the material of the workpiece, the eddy current sensor 5 allows a precise and accurate measurement of these characteristics of the workpiece 50. It should be noted that some types common materials, particularly unalloyed and / or low alloyed steels, differ only slightly in terms of electrical conductivity and magnetic permeability in the presence of a specific field strength and / or measurement frequency, and therefore can be difficult to distinguish . However, the permeability curve often differs with increasing field strengths and / or frequencies of the excitation magnetic field.
Pertanto, il sensore a correnti parassite 5 è configurato anche per eseguire la misurazione della corrente parassita EC non soltanto a una frequenza e/o a una forza di campo fissa del campo magnetico di eccitazione primario MF1, ma a svariate frequenze di prova e/o forze di campo di prova separate, o all’interno di un intervallo di frequenze di prova e/o di forze di campo di prova. In questo modo, la sensibilità e l’accuratezza della misurazione compiuta dal sensore a correnti parassite 5 sul pezzo 50 vengono aumentate significativamente. Therefore, the eddy current sensor 5 is also configured to perform eddy current measurement EC not only at a fixed frequency and / or field strength of the primary excitation magnetic field MF1, but at various test frequencies and / or forces. of separate test field, or within a range of test frequencies and / or test field forces. In this way, the sensitivity and accuracy of the measurement performed by the eddy current sensor 5 on the piece 50 are significantly increased.
Il sensore a correnti parassite 5 permette anche di rilevare disomogeneità nel materiale risultanti da strutture di strato che possono influenzare la lavorazione eseguita dai mezzi operativi 2. The eddy current sensor 5 also allows to detect inhomogeneities in the material resulting from layer structures which can influence the processing performed by the operating means 2.
Come è noto, la frequenza dell’eccitazione del campo magnetico di eccitazione primario MF1 generata dal sensore a correnti parassite 5 determina la profondità di penetrazione del campo magnetico di eccitazione primario MF1 nel pezzo 50. Pertanto, variando la frequenza dell’eccitazione del campo magnetico di eccitazione primario MF1 è possibile controllare la profondità di penetrazione del campo magnetico di eccitazione primario MF1 e successivamente la profondità della misurazione, la variazione di tale profondità di penetrazione permettendo di rilevare disomogeneità del materiale. As is known, the frequency of the excitation of the primary excitation magnetic field MF1 generated by the eddy current sensor 5 determines the depth of penetration of the primary excitation magnetic field MF1 into the workpiece 50. Therefore, by varying the frequency of the excitation of the magnetic field of primary excitation MF1 it is possible to control the depth of penetration of the primary excitation magnetic field MF1 and subsequently the depth of the measurement, the variation of this depth of penetration allowing to detect inhomogeneity of the material.
Secondo la forma di attuazione illustrata nella figura 2, il dispositivo sensore 3 comprende anche un sensore acustico elettromagnetico (EMAT) 6, il quale è in grado di eccitare, ossia generare, e ricevere onde a ultrasuoni nel pezzo metallico conduttivo. According to the embodiment illustrated in Figure 2, the sensor device 3 also comprises an electromagnetic acoustic sensor (EMAT) 6, which is able to excite, i.e. generate, and receive ultrasonic waves in the conductive metal piece.
Come è noto, l’eccitazione o generazione di onde a ultrasuoni avviene mediante induzione di una corrente parassita alternata in un oggetto da misurare, il quale viene contemporaneamente penetrato da un campo magnetico statico. Il campo statico esercita una forza di Lorentz sulle correnti parassite, il che causa l’eccitazione di vibrazioni meccaniche nell’oggetto, la caratteristica di dette vibrazioni meccaniche essendo correlata a caratteristiche fisiche e meccaniche del materiale dell’oggetto, in particolare al suo modulo elastico e alla sua tensione meccanica intrinseca. As is known, the excitation or generation of ultrasonic waves occurs by inducing an alternating eddy current in an object to be measured, which is simultaneously penetrated by a static magnetic field. The static field exerts a Lorentz force on the eddy currents, which causes the excitation of mechanical vibrations in the object, the characteristic of said mechanical vibrations being correlated to the physical and mechanical characteristics of the material of the object, in particular to its elastic modulus and its intrinsic mechanical tension.
Il campo magnetico statico può essere generato da un magnete permanente o preferibilmente da un elettromagnete. Il campo generato da un elettromagnete può essere statico in relazione alla sola durata della misurazione. Nei momenti in cui non è in corso alcuna misurazione, l’elettromagnete può venire spento, riducendo in questo modo il consumo di energia e il riscaldamento del dispositivo. Il campo magnetico alternato per l’induzione di correnti parassite alternate può essere generato da una bobina. La disposizione di una bobina in un campo magnetico statico può parimenti rilevare anche le vibrazioni meccaniche nell’oggetto della misurazione. In questo caso, il movimento (la vibrazione) dell’oggetto in un campo magnetico statico porta all’induzione di correnti parassite alternate nello stesso oggetto, il cui campo magnetico viene convertito in una tensione rilevabile dalla bobina. The static magnetic field can be generated by a permanent magnet or preferably by an electromagnet. The field generated by an electromagnet can be static in relation to the duration of the measurement alone. At times when no measurement is in progress, the electromagnet can be turned off, thus reducing energy consumption and heating the device. The alternating magnetic field for the induction of alternating eddy currents can be generated by a coil. The arrangement of a coil in a static magnetic field can also detect mechanical vibrations in the measurement object. In this case, the movement (vibration) of the object in a static magnetic field leads to the induction of alternating eddy currents in the same object, whose magnetic field is converted into a voltage detectable by the coil.
Scegliendo idoneamente la struttura del gruppo bobina e il campo magnetico statico, è possibile eccitare e rilevare varie modalità di onde a ultrasuoni e modalità di propagazione, comprese onde longitudinali e trasversali, nonché onde superficiali, per esempio onde di Rayleigh e di Lamb. By appropriately choosing the coil assembly structure and static magnetic field, various ultrasonic wave modes and propagation modes, including longitudinal and transverse waves, as well as surface waves, e.g. Rayleigh and Lamb waves, can be excited and detected.
Misurando il tempo di propagazione delle onde a ultrasuoni lungo lo spessore dell’oggetto secondo il principio impulso-eco (onde a ultrasuoni generate e ricevute dal sensore acustico elettromagnetico 6), uno spessore dell’oggetto può essere misurato conoscendo la velocità del suono nello specifico materiale dell’oggetto. La velocità del suono caratteristica di un materiale può venire determinata mediante studi empirici precedenti sui materiali di riferimento o da libri di riferimento di dati. By measuring the propagation time of ultrasonic waves along the thickness of the object according to the pulse-echo principle (ultrasonic waves generated and received by the electromagnetic acoustic sensor 6), an object thickness can be measured knowing the speed of sound specifically material of the object. The characteristic speed of sound of a material can be determined from previous empirical studies of reference materials or from data reference books.
In alternativa, e nella forma di attuazione illustrata nella figura 3, il dispositivo sensore 3 può comprendere un primo sensore acustico elettromagnetico, o un primo EMAT 6, operante come un trasduttore acustico elettromagnetico con funzione di trasmettitore, e un secondo sensore acustico elettromagnetico, o un secondo EMAT 7, operante come ricevitore acustico elettromagnetico, detto primo sensore acustico elettromagnetico 6 e detto secondo sensore acustico elettromagnetico 7 essendo posizionati a una stabilita distanza d l’uno dall’altro. Il primo EMAT 6 è disposto per generare prime onde a ultrasuoni nel pezzo 50 lungo una prima direzione L nell’estensione del pezzo (prime onde a ultrasuoni SW) e seconde onde a ultrasuoni lungo una seconda direzione M, attraverso lo spessore del pezzo (seconde onde a ultrasuoni LW). Alternatively, and in the embodiment illustrated in Figure 3, the sensor device 3 can comprise a first electromagnetic acoustic sensor, or a first EMAT 6, operating as an electromagnetic acoustic transducer with transmitter function, and a second electromagnetic acoustic sensor, or a second EMAT 7, operating as an electromagnetic acoustic receiver, said first electromagnetic acoustic sensor 6 and said second electromagnetic acoustic sensor 7 being positioned at a set distance from each other. The first EMAT 6 is arranged to generate first ultrasonic waves in the piece 50 along a first direction L in the extension of the piece (first ultrasonic waves SW) and second ultrasonic waves along a second direction M, through the thickness of the piece (second LW ultrasound waves).
In maggior dettaglio, il primo EMAT 6, in particolare in una prima fase della procedura di misurazione, genera prime onde a ultrasuoni SW lungo la prima direzione L, in particolare con una modalità a bassa vibrazione che riduce al minimo gli effetti nocivi indesiderati dovuti alla dispersione. In greater detail, the first EMAT 6, in particular in a first phase of the measurement procedure, generates first SW ultrasonic waves along the first direction L, in particular with a low vibration mode that minimizes the unwanted harmful effects due to the dispersion.
Le prime onde a ultrasuoni SW generate dal primo EMAT 6 (trasduttore o trasmettitore) vengono rilevate dal secondo EMAT 7 (ricevitore) e viene misurato un tempo di propagazione di dette prime onde a ultrasuoni SW dal trasduttore al ricevitore. Sulla base del tempo di propagazione, conoscendo la distanza stabilita d e la modalità di propagazione delle prime onde a ultrasuoni generate dal primo EMAT 6, è possibile calcolare in modo preciso l’effettiva velocità di propagazione delle onde o una velocità del suono che è caratteristica del materiale dell’oggetto. Come è noto, la velocità del suono caratteristica del materiale dipende in massima parte dal modulo di elasticità e dalla tensione meccanica intrinseca del materiale. Pertanto, misurando la velocità del suono caratteristica del materiale con i due EMAT 6, 7 è possibile misurare indirettamente anche il modulo di elasticità e/o la tensione meccanica del materiale e, quindi, il tipo di materiale. The first SW ultrasound waves generated by the first EMAT 6 (transducer or transmitter) are detected by the second EMAT 7 (receiver) and a propagation time of said first SW ultrasound waves from the transducer to the receiver is measured. On the basis of the propagation time, knowing the established distance d and the propagation mode of the first ultrasonic waves generated by the first EMAT 6, it is possible to calculate precisely the actual speed of propagation of the waves or a speed of sound that is characteristic of the object material. As is known, the characteristic sound velocity of the material largely depends on the modulus of elasticity and the intrinsic mechanical tension of the material. Therefore, by measuring the characteristic sound velocity of the material with the two EMATs 6, 7 it is also possible to indirectly measure the modulus of elasticity and / or the mechanical tension of the material and, therefore, the type of material.
Il primo EMAT 6, in particolare in una seconda fase della procedura di misurazione, genera anche seconde onde a ultrasuoni LW lungo la seconda direzione M attraverso lo spessore del pezzo 50, e misura un tempo di propagazione richiesto alle prime onde a ultrasuoni LW per venire riflesse da una superficie di fondo del pezzo 50 (effetto eco) e per essere ricevute dallo stesso primo EMAT 6. La superficie di fondo è la superficie opposta alla superficie (superiore) 50a affacciata al dispositivo sensore 3. The first EMAT 6, particularly in a second step of the measurement procedure, also generates second ultrasonic waves LW along the second direction M through the thickness of the workpiece 50, and measures a propagation time required for the first ultrasonic waves LW to come reflected from a bottom surface of the piece 50 (echo effect) and to be received by the first EMAT 6 itself. The bottom surface is the surface opposite the (upper) surface 50a facing the sensor device 3.
Sulla base della velocità del suono calcolata in precedenza e del tempo di propagazione delle prime onde a ultrasuoni LW, uno spessore dell’oggetto può essere calcolato dall’unità di elaborazione 11 o dall’unità di controllo 4. Based on the previously calculated speed of sound and the propagation time of the first ultrasonic waves LW, an object thickness can be calculated by the processing unit 11 or by the control unit 4.
Il sensore ottico 8 è configurato per rilevare un colore della superficie del pezzo 50a e/o per misurare una grandezza della riflettanza ottica della superficie del pezzo 50a. The optical sensor 8 is configured to detect a color of the surface of the workpiece 50a and / or to measure a quantity of the optical reflectance of the surface of the workpiece 50a.
In alternativa, il dispositivo sensore 3 può comprendere un primo sensore ottico configurato per rilevare il colore della superficie 50a e un secondo sensore ottico configurato per misurare una grandezza della riflettanza ottica della superficie 50a. Alternatively, the sensor device 3 can comprise a first optical sensor configured to detect the color of the surface 50a and a second optical sensor configured to measure a quantity of the optical reflectance of the surface 50a.
Il dispositivo sensore 3 comprende, inoltre, un apparato sorgente di luce 9 atto ad illuminare il pezzo 50 e cooperare con il sensore ottico 8 per rilevare le caratteristiche della superficie 50a. The sensor device 3 further comprises a light source apparatus 9 adapted to illuminate the piece 50 and to cooperate with the optical sensor 8 to detect the characteristics of the surface 50a.
L’apparato sorgente di luce 9 può emettere luce bianca o multicolore che illumina in modo attivo la superficie 50a del pezzo 50. The light source apparatus 9 can emit white or multicolored light which actively illuminates the surface 50a of the piece 50.
Preferibilmente, l’apparato sorgente di luce 9 comprende più sorgenti di luce bianca o multicolore che circondano il sensore ottico 8 con una disposizione ad anello e sono controllabili singolarmente per illuminare il pezzo da angoli diversi rispetto al sensore ottico 8, per misurare la riflettanza ottica della superficie con angoli di illuminazione diversi e rilevare meglio le caratteristiche della superficie 50a. Preferably, the light source apparatus 9 comprises multiple white or multicolored light sources which surround the optical sensor 8 in a ring arrangement and are individually controllable to illuminate the workpiece from different angles to the optical sensor 8, to measure the optical reflectance of the surface with different illumination angles and better detect the characteristics of the surface 50a.
L’uso del sensore ottico 8 permette di rilevare le caratteristiche della superficie, ovvero le finiture superficiali comprendenti trattamenti meccanici superficiali o rivestimenti di finitura o superficiali. I trattamenti meccanici superficiali includono, per esempio, spazzolatura, sabbiatura, levigatura e rullatura di un materiale. I rivestimenti superficiali possono essere laminazioni, anodizzazioni, rivestimenti anticorrosivi, rivestimenti metallici e lamine, ma anche pellicole aderenti alla superficie dopo la rullatura. The use of the optical sensor 8 allows to detect the characteristics of the surface, or the surface finishes including mechanical surface treatments or finishing or surface coatings. Mechanical surface treatments include, for example, brushing, sandblasting, grinding and rolling of a material. Surface coatings can be laminations, anodizing, anticorrosive coatings, metal coatings and foils, but also films adhering to the surface after rolling.
Occorre notare che il sensore a correnti parassite 5 può anche rilevare alcuni rivestimenti superficiali metallici, e quindi conduttivi, e i loro spessori confrontando i valori di misurazione del pezzo rivestito con i valori di riferimento noti per il corrispondente pezzo puro, non rivestito. It should be noted that the eddy current sensor 5 can also detect some metallic, and therefore conductive, surface coatings and their thicknesses by comparing the measurement values of the coated piece with the known reference values for the corresponding pure, uncoated piece.
Il sensore di temperatura 10 è configurato per rilevare una temperatura del pezzo 50 e l’unità di elaborazione 11 è configurata per calcolare, sulla base di detta temperatura rilevata, corrispondenti parametri di compensazione per le caratteristiche rilevate dal sensore a correnti parassite 5, dal sensore acustico elettromagnetico 6, 7 e dal sensore ottico 8. The temperature sensor 10 is configured to detect a temperature of the piece 50 and the processing unit 11 is configured to calculate, on the basis of said detected temperature, corresponding compensation parameters for the characteristics detected by the eddy current sensor 5, by the sensor electromagnetic acoustic 6, 7 and the optical sensor 8.
In particolare, la temperatura misurata dal sensore di temperatura 10 viene usata per compensare gli effetti della temperatura nel sensore a correnti parassite 5 e nel sensore acustico elettromagnetico 6, 7. In particular, the temperature measured by the temperature sensor 10 is used to compensate for the effects of the temperature in the eddy current sensor 5 and in the electromagnetic acoustic sensor 6, 7.
Il funzionamento della macchina 1 per la lavorazione di lamiere dell’invenzione prevede una fase iniziale in cui la lamiera o il pezzo 50 da lavorare viene introdotta/o nella macchina lungo la direzione di alimentazione A dal sistema di caricamento 30. The operation of the machine 1 for processing sheet metal of the invention provides for an initial phase in which the sheet or the piece 50 to be processed is introduced into the machine along the feed direction A from the loading system 30.
Durante il movimento di caricamento, il dispositivo sensore 3 – che è posizionato nella macchina 1 a monte dei mezzi operativi 2, vicino e affacciato a una superficie 50a del pezzo 50 – rileva a distanza una pluralità di caratteristiche del pezzo 50, in particolare caratteristiche fisiche, chimiche, dimensionali, per mezzo dei sensori descritti sopra comprendenti un sensore a correnti parassite 5, in grado di rilevare le caratteristiche di conduttività elettrica e permeabilità magnetica del materiale del pezzo, almeno un sensore acustico elettromagnetico 6, 7 (EMAT) per rilevare almeno uno spessore del pezzo 50, ed un sensore ottico 8 associato ad un apparato sorgente di luce 9 per rilevare caratteristiche di una superficie 50a del pezzo 50, in particolare finiture superficiali comprendenti trattamenti meccanici superficiali o rivestimenti di finitura e superficiali. Il dispositivo sensore 3 può anche comprendere un sensore di temperatura 10, per esempio, un pirometro o un termometro a infrarossi, per rilevare una temperatura del pezzo 50. During the loading movement, the sensor device 3 - which is positioned in the machine 1 upstream of the operating means 2, near and facing a surface 50a of the piece 50 - remotely detects a plurality of characteristics of the piece 50, in particular physical characteristics , chemical, dimensional, by means of the sensors described above comprising an eddy current sensor 5, capable of detecting the characteristics of electrical conductivity and magnetic permeability of the material of the piece, at least one electromagnetic acoustic sensor 6, 7 (EMAT) to detect at least a thickness of the piece 50, and an optical sensor 8 associated with a light source apparatus 9 for detecting characteristics of a surface 50a of the piece 50, in particular surface finishes including mechanical surface treatments or finishing and surface coatings. The sensor device 3 can also comprise a temperature sensor 10, for example, a pyrometer or an infrared thermometer, for detecting a temperature of the workpiece 50.
L’unità di elaborazione 11 del dispositivo sensore 3 coordina i processi di misurazione eseguiti dai diversi sensori 5, 6, 7, 8, 10, raccoglie dai sensori 5, 6, 7, 8, 10 i dati relativi alle caratteristiche del pezzo 50, elabora detti dati e invia questi ultimi all’unità di controllo 4. Conseguentemente, l’unità di controllo 4, che comprende una banca dati contenente caratteristiche di più materiali di riferimento tipicamente utilizzati nelle macchine per la lavorazione delle lamiere, è in grado di confrontare le caratteristiche rilevate dal dispositivo sensore 3 (i dati inviati dall’unità di elaborazione 11) con le caratteristiche contenute nella banca dati, per identificare un materiale del pezzo 50 da lavorare, e configurare e/o regolare i parametri di lavorazione per controllare i mezzi operativi 2 per eseguire la lavorazione richiesta sul pezzo 50 in base al materiale identificato del pezzo, e anche allo spessore. In alternativa, l’unità di elaborazione 11 del dispositivo sensore 3 può comprendere una banca dati contenente caratteristiche di più materiali di riferimento, per esempio più materiali di riferimento che sono stati testati in precedenza, ed è configurata per confrontare le caratteristiche rilevate dal dispositivo sensore 3 con le caratteristiche contenute nella banca dati, per identificare un materiale del pezzo 50. L’unità di elaborazione 11 è configurata anche per inviare dati relativi al materiale identificato all’ unità di controllo 4, per configurare e/o regolare i parametri di lavorazione per controllare i mezzi operativi 2 in modo da eseguire una lavorazione ottimale. The processing unit 11 of the sensor device 3 coordinates the measurement processes performed by the various sensors 5, 6, 7, 8, 10, collects the data relating to the characteristics of the piece 50 from the sensors 5, 6, 7, 8, 10, processes said data and sends the latter to the control unit 4. Consequently, the control unit 4, which includes a database containing characteristics of several reference materials typically used in sheet metal working machines, is able to compare the characteristics detected by the sensor device 3 (the data sent by the processing unit 11) with the characteristics contained in the database, to identify a material of the piece 50 to be machined, and to configure and / or adjust the processing parameters to control the means 2 to perform the required machining on the workpiece 50 based on the identified material of the workpiece, and also the thickness. Alternatively, the processing unit 11 of the sensor device 3 can comprise a database containing characteristics of several reference materials, for example several reference materials that have been previously tested, and is configured to compare the characteristics detected by the sensor device. 3 with the characteristics contained in the database, to identify a material of the piece 50. The processing unit 11 is also configured to send data relating to the identified material to the control unit 4, to configure and / or adjust the processing parameters to control the operating means 2 so as to perform an optimal processing.
Pertanto, la macchina 1 per la lavorazione di lamiere dell’invenzione permette di caratterizzare, ovvero determinare, le proprietà o le caratteristiche del materiale di un pezzo 50 da lavorare, e di impostare e/o regolare automaticamente i parametri di lavorazione per controllare i mezzi operativi 2 per eseguire con qualità e precisione elevate la lavorazione sul pezzo in base alle caratteristiche rilevate, senza alcun intervento degli operatori. Therefore, the machine 1 for processing sheet metal of the invention allows to characterize, or determine, the properties or characteristics of the material of a piece 50 to be machined, and to automatically set and / or adjust the processing parameters to control the means. 2 to perform machining on the piece with high quality and precision based on the characteristics detected, without any intervention by the operators.
Il metodo dell’invenzione per la lavorazione di lamiere in una macchina 1 per la lavorazione di lamiere che è provvista di mezzi operativi (2) per eseguire almeno una prestabilita lavorazione su un pezzo (50) di metallo e di un dispositivo sensore (3), comprende le seguenti fasi: The method of the invention for processing sheet metal in a sheet metal working machine 1 which is provided with operating means (2) to perform at least one predetermined working on a piece (50) of metal and a sensor device (3) , includes the following steps:
- introdurre un pezzo 50 da lavorare e posizionare il pezzo 50 vicino a detto dispositivo sensore 3 comprendente almeno un sensore a correnti parassite 5, un sensore acustico elettromagnetico 6, 7 e un sensore ottico 8; - introducing a piece 50 to be machined and positioning the piece 50 near said sensor device 3 comprising at least one eddy current sensor 5, an electromagnetic acoustic sensor 6, 7 and an optical sensor 8;
- rilevare a distanza, con detto dispositivo sensore 3, una pluralità di caratteristiche, in particolare caratteristiche fisiche, chimiche, dimensionali, del pezzo 50; - remotely detecting, with said sensor device 3, a plurality of characteristics, in particular physical, chemical, dimensional characteristics of the piece 50;
- fornire i dati relativi alle caratteristiche rilevate a distanza dal dispositivo sensore 3 ad un’unità di controllo 4 della macchina 1, collegata ai mezzi operativi 2, per controllare questi ultimi nell’esecuzione di detta lavorazione stabilita su detto pezzo 50; - provide the data relating to the characteristics detected remotely by the sensor device 3 to a control unit 4 of the machine 1, connected to the operating means 2, to control the latter in the execution of said processing established on said piece 50;
- configurare e/o regolare parametri di lavorazione per controllare i mezzi operativi 2 per eseguire la lavorazione stabilita in base ai dati ricevuti dal dispositivo sensore 3. - configure and / or adjust processing parameters to control the operating means 2 to perform the processing established on the basis of the data received from the sensor device 3.
Il metodo prevede anche che configurare e/o regolare i parametri di lavorazione comprenda confrontare le caratteristiche rilevate dal dispositivo sensore 3 con caratteristiche contenute in una banca dati contenente caratteristiche di una pluralità di materiali di riferimento, per identificare un materiale del pezzo 50, in modo da configurare e/o regolare i parametri di lavorazione per controllare i mezzi operativi 2 che eseguono la lavorazione stabilita in base al materiale identificato. The method also provides that configuring and / or adjusting the processing parameters comprises comparing the characteristics detected by the sensor device 3 with characteristics contained in a database containing characteristics of a plurality of reference materials, to identify a material of the piece 50, so as to to configure and / or adjust the processing parameters to control the operating means 2 which carry out the processing established on the basis of the identified material.
Il metodo prevede anche che rilevare a distanza la pluralità di caratteristiche comprenda rilevare caratteristiche elettriche e magnetiche del pezzo 50 per mezzo del sensore a correnti parassite 5, almeno lo spessore del pezzo 50 per mezzo del sensore acustico elettromagnetico 6, 7, le caratteristiche superficiali, in particolare finiture superficiali, di una superficie 50a di detto pezzo 50, per mezzo del sensore ottico 8. The method also provides that remotely detecting the plurality of characteristics comprises detecting electrical and magnetic characteristics of the piece 50 by means of the eddy current sensor 5, at least the thickness of the piece 50 by means of the electromagnetic acoustic sensor 6, 7, the surface characteristics, in particular surface finishes, of a surface 50a of said piece 50, by means of the optical sensor 8.
Secondo il metodo, rilevare lo spessore del pezzo 50 comprende: According to the method, detecting the thickness of the piece 50 includes:
- generare nel pezzo 50, per mezzo del sensore acustico elettromagnetico 6, onde a ultrasuoni che si propagano lungo uno spessore del pezzo 50 e che vengono riflesse; - ricevere le onde a ultrasuoni riflesse, tramite lo stesso sensore acustico elettromagnetico 6; - generating in the piece 50, by means of the electromagnetic acoustic sensor 6, ultrasonic waves which propagate along a thickness of the piece 50 and which are reflected; - receiving the reflected ultrasound waves, by means of the same electromagnetic acoustic sensor 6;
- calcolare uno spessore di detto pezzo 50 sulla base di un tempo di propagazione delle onde a ultrasuoni e conoscendo una velocità del suono caratteristica del materiale specifico del pezzo 50. - calculating a thickness of said piece 50 on the basis of a propagation time of the ultrasonic waves and knowing a sound velocity characteristic of the specific material of the piece 50.
In alternativa, secondo il metodo, rilevare lo spessore del pezzo 50 comprende: Alternatively, according to the method, detecting the thickness of the piece 50 comprises:
- generare all’interno del pezzo 50 prime onde a ultrasuoni SW lungo una prima direzione L parallela a un’estensione longitudinale del pezzo, per mezzo di un primo sensore acustico elettromagnetico 6 del dispositivo sensore (3) operante come trasduttore o trasmettitore acustico elettromagnetico; - generate inside the piece 50 first ultrasonic waves SW along a first direction L parallel to a longitudinal extension of the piece, by means of a first electromagnetic acoustic sensor 6 of the sensor device (3) operating as an electromagnetic acoustic transducer or transmitter;
- ricevere le prime onde a ultrasuoni SW per mezzo di un secondo sensore acustico elettromagnetico 7 del dispositivo sensore (3) operante come ricevitore acustico elettromagnetico e posizionato a una distanza stabilita d dal primo sensore acustico elettromagnetico 6; - receiving the first ultrasonic waves SW by means of a second electromagnetic acoustic sensor 7 of the sensor device (3) operating as an electromagnetic acoustic receiver and positioned at a set distance d from the first electromagnetic acoustic sensor 6;
- calcolare una velocità del suono caratteristica del materiale del pezzo sulla base di un tempo di propagazione delle prime onde a ultrasuoni SW dal primo sensore acustico elettromagnetico 6 e al secondo sensore acustico elettromagnetico 7, e alla distanza stabilita d; - calculating a sound velocity characteristic of the workpiece material on the basis of a propagation time of the first ultrasonic waves SW from the first electromagnetic acoustic sensor 6 and to the second electromagnetic acoustic sensor 7, and at the established distance d;
- generare, per mezzo di detto primo sensore acustico elettromagnetico 6, seconde onde a ultrasuoni LW lungo una seconda direzione M ortogonale alla prima direzione L e parallela a uno spessore del pezzo 50, le quali vengono riflesse e ricevute dallo stesso primo sensore acustico elettromagnetico 6; - generating, by means of said first electromagnetic acoustic sensor 6, second ultrasonic waves LW along a second direction M orthogonal to the first direction L and parallel to a thickness of the piece 50, which are reflected and received by the same first electromagnetic acoustic sensor 6 ;
- calcolare lo spessore di detto pezzo 50 sulla base della velocità del suono caratteristica e di un tempo di propagazione delle seconde onde a ultrasuoni LW. - calculating the thickness of said piece 50 on the basis of the characteristic speed of sound and a propagation time of the second ultrasonic waves LW.
Secondo il metodo, rilevare le caratteristiche elettriche e magnetiche del pezzo 5 comprende generare mediante il sensore a correnti parassite 5 un campo magnetico di eccitazione primario MF1 alternato, il quale crea correnti parassite EC nella porzione del pezzo 50 affacciato al dispositivo sensore 3; le correnti parassite EC a loro volta generano un campo magnetico secondario MF2, il quale fornisce un feedback o retroazione al sensore a correnti parassite 5 per misurare una conduttività elettrica e permeabilità magnetica del materiale del pezzo 50. According to the method, detecting the electrical and magnetic characteristics of the piece 5 comprises generating by means of the eddy current sensor 5 an alternating primary excitation magnetic field MF1, which creates eddy currents EC in the portion of the piece 50 facing the sensor device 3; the eddy currents EC in turn generate a secondary magnetic field MF2, which provides feedback to the eddy current sensor 5 to measure an electrical conductivity and magnetic permeability of the material of the workpiece 50.
Il metodo comprende anche misurare modulo di elasticità e/o tensione meccanica del materiale e, quindi, il tipo di materiale del pezzo 50 sulla base della velocità del suono caratteristica del materiale del pezzo misurata dai due sensori acustici elettromagnetici 6, 7. Il metodo comprende anche rilevare una temperatura del pezzo 50 per mezzo di un sensore di temperatura 10 e calcolare, sulla base della temperatura rilevata, corrispondenti parametri di compensazione per la pluralità di caratteristiche rilevate dal sensore a correnti parassite 5, da sensore acustico elettromagnetico 6, 7 e da detto sensore ottico 8. The method also comprises measuring the modulus of elasticity and / or mechanical tension of the material and, therefore, the material type of the workpiece 50 on the basis of the characteristic sound velocity of the workpiece material measured by the two electromagnetic acoustic sensors 6, 7. The method comprises also detect a temperature of the workpiece 50 by means of a temperature sensor 10 and calculate, on the basis of the detected temperature, corresponding compensation parameters for the plurality of characteristics detected by the eddy current sensor 5, by the electromagnetic acoustic sensor 6, 7 and by said optical sensor 8.
Pertanto, grazie alla macchina e al metodo dell’invenzione per la lavorazione di lamiere è possibile evitare errori di impostazione dei parametri di lavoro per controllare i mezzi operativi dovuti a errore umano e/o a una conoscenza limitata da parte dell’operatore in relazione alla programmazione della macchina. Therefore, thanks to the machine and the method of the invention for sheet metal working, it is possible to avoid errors in setting the working parameters to control the operating means due to human error and / or to a limited knowledge on the part of the operator in relation to programming. of the car.
Al tempo stesso è anche possibile evitare errori e/o malfunzionamenti di un sistema di alimentazione automatico che possono causare il caricamento di un pezzo non idoneo per il processo di lavoro previsto, quando la macchina 1 è integrata in una linea di produzione automatizzata. At the same time it is also possible to avoid errors and / or malfunctions of an automatic feeding system which can cause the loading of a piece not suitable for the foreseen work process, when the machine 1 is integrated in an automated production line.
Occorre anche notare che grazie alla macchina e al metodo dell’invenzione è possibile eseguire un rilevamento e una misurazione a distanza rapidi e precisi di una pluralità di caratteristiche del pezzo da lavorare, in particolare di tipo di materiale, composizione, spessore, finitura e trattamento superficiale, senza danneggiare il pezzo. It should also be noted that thanks to the machine and method of the invention it is possible to perform a rapid and precise remote detection and measurement of a plurality of characteristics of the workpiece, in particular of material type, composition, thickness, finish and treatment. superficial, without damaging the piece.
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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| US20130081246A1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-04-04 | Schmitt Industries, Inc. | Systems and methods for in-process non-contact optical surface roughness measurement |
Non-Patent Citations (1)
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