ITTV970102A1

ITTV970102A1 - MEASURING DEVICE ON 4 POINTS OF THE BEND ANGLE IN A METAL AND MACHINE PRESS-BENDING PROCEDURE

Info

Publication number: ITTV970102A1
Application number: IT97TV000102A
Authority: IT
Inventors: Luciano Gasparini
Original assignee: Luciano Gasparini
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1999-01-25
Also published as: IT1294147B1

Description

Breveto per invenzione industriale Patent for industrial invention

Titolo: Title:

DISPOSITIVO DI MISURAZIONE SU QUATTRO PUNTI DELL’ANGOLO DI PIEGA, IN UN PROCEDIMENTO DI PRESSO-PIEGATURA DELLA LAMIERA METALLICA, E MACCHINA PRESSO-PIEGATRICE COSI’ OTTENUTA. MEASUREMENT DEVICE ON FOUR POINTS OF THE BENDING ANGLE, IN A METAL SHEET PRESS-BENDING PROCESS, AND THE PRESS-BENDING MACHINE SO OBTAINED.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato ha per oggetto un dispositivo di misurazione si quattro punti dell'angolo di piega, in un procedimento di presso-piegatura della lamiera metallica, e macchina presso-piegatrice così ottenuta. The present invention relates to a device for measuring four points of the bending angle, in a press-bending process of the metal sheet, and a press-bending machine thus obtained.

L'innovazione trova particolare se pur non esclusiva applicazione nei processi di deformazione controllata della lamiera. The innovation finds particular if not exclusive application in the processes of controlled deformation of the sheet.

Stato dell'arte· State of the art·

Sono note le presse piegatrici. Esse, trovano impiego nell'industria metalmeccanica, ed in particolare nella lavorazione dei fogli di metallo, per otenere ad esempio, dei profili longitudinali diversamente sagomati, talvolta con la possibilità di essere ripresi ed, ognuno, nuovamente sottoposto ad un ciclo di presso-piegatura. Bending presses are known. They are used in the metalworking industry, and in particular in the processing of metal sheets, to obtain, for example, longitudinal profiles differently shaped, sometimes with the possibility of being resumed and, each one, again subjected to a press-bending cycle. .

In linea di massima, è possibile osservare che un ciclo di piegatura, consiste essenzialmente nella discesa verticale di un utensile sino ad insistere sul sottostante foglio di lamiera appoggiato sul banco, nell'eseguire la piegatura, e quindi al termine, nella risalita, sino ad una posizione originaria. Per compiere le precedenti fasi, la macchina si compone di due parti, rispettivamente una prima dinamica, generalmente interessante la parte superiore, ed una parte statica, costituente la parte inferiore della macchina posta sulla perpendicolare della parte dinamica. Per quanto attiene la parte dinamica, nell'esecuzione di un ciclo di piegatura, l'utensile, costituito da una lama diversamente sagomata anche del tipo intercambiabile, compie esclusivamente un movimento verticale di va e vieni, assicurato da almeno un cilindro oleodinamico, il quale determina la discesa di una traversa superiore che supporta longitudinalmente l'utensile, verso una traversa inferiore, seguita dall’eventuale sosta e risalita. In principle, it is possible to observe that a bending cycle essentially consists in the vertical descent of a tool up to insist on the underlying sheet of metal resting on the bench, in carrying out the bending, and then at the end, in the ascent, up to an original position. To carry out the previous phases, the machine is made up of two parts, respectively a first dynamic, generally involving the upper part, and a static part, constituting the lower part of the machine placed on the perpendicular of the dynamic part. As regards the dynamic part, in the execution of a bending cycle, the tool, consisting of a differently shaped blade also of the interchangeable type, exclusively performs a vertical to and fro movement, ensured by at least one hydraulic cylinder, which it determines the descent of an upper crosspiece that longitudinally supports the tool, towards a lower crosspiece, followed by any stop and ascent.

Nelle soluzioni note, sono riscontrabili alcuni inconvenienti. Questi, riguardano in genere, l'imprecisione dell'angolo di piega e sono comunque legati ad una oggettiva difficoltà di predeterminazione e rilevamento dello stesso. Attualmente, infatti, il sistema tradizionale prevede che, dando una altezza totale conosciuta della matrice e profondità della cava di piega, e lo spessore del materiale, il punzone si abbassa ad insistere sulla lamiera imprimendovi l'angolo richiesto. Nelle macchine fornite di controllo numerico, la discesa del punzone viene calcolata matematicamente sulla base di alcuni parametri impostati dall'operatore, e di conseguenza, la macchina è predisposta ad eseguire l'angolo programmato. Tuttavia il risultato non sempre è ottimale, poiché tale tecnica, porta molte volte ad ottenere degli angoli con degli errori se pur contenuti. Ciò accade per la concorrenza di diversi fattori, quale ad esempio, la non costanza dello spessore dei materiali, dove anche l'incidenza di pochi centesimi influisce negativamente sulla lavorazione. Per altri versi, inoltre, poiché trattasi di un calcolo teorico predeterminato, tale sistema non offre la possibilità di verificare realmente il risultato, all'atto della piegatura, con il rischio di compromettere il processo produttivo. Un ulteriore fattore di carattere rilevante, riguarda il naturale ritorno elastico del materiale, il quale viene calcolato ipoteticamente e quindi per quanto possa essere attendibile, esso potrà avvicinarsi al risultato desiderato, ma mai contemplato come un dato reale. Infine, oltre alla difettosità del prodotto, bisogna considerare che il risultato voluto non è mai conseguibile al primo ciclo di lavorazione, ovvero alla prima pressata della traversa, ma generalmente, richiede sempre una seconda fase di pressopiegatura che interviene a correzione del primo risultato. In known solutions, some drawbacks can be found. These generally concern the inaccuracy of the bending angle and are in any case linked to an objective difficulty in predetermining and detecting the same. Currently, in fact, the traditional system provides that, by giving a known total height of the die and depth of the bending slot, and the thickness of the material, the punch is lowered to insist on the sheet, impressing the required angle on it. In machines equipped with numerical control, the descent of the punch is calculated mathematically on the basis of some parameters set by the operator, and consequently, the machine is predisposed to execute the programmed angle. However, the result is not always optimal, since this technique often leads to obtaining corners with errors, albeit contained. This happens due to the competition of various factors, such as, for example, the non-constancy of the thickness of the materials, where even the incidence of a few cents negatively affects the processing. In other respects, moreover, since it is a predetermined theoretical calculation, this system does not offer the possibility of actually verifying the result, at the time of folding, with the risk of compromising the production process. A further relevant factor concerns the natural elastic return of the material, which is hypothetically calculated and therefore, as far as it can be reliable, it will be able to approach the desired result, but never contemplated as a real datum. Finally, in addition to the defectiveness of the product, it must be considered that the desired result is never achievable at the first processing cycle, or at the first pressing of the crosspiece, but generally, it always requires a second press-bending phase which intervenes to correct the first result.

Con l'intento di risolvere le problematiche evidenziate, sono sorte delle presse complesse le quali impiegano una matrice che dispone di un fondo regolabile, consentendo di ottenere un angolo di piega più preciso dei sistemi tradizionali. Dal lato pratico, detta matrice, prevede due superfici complanari e mobili su piano orizzontale definendo in una posizione intermedia una scanalatura longitudinale il cui fondo può essere eventualmente modificato in altezza. Tale scanalatura determina l'angolo di piega momentaneo mediante la posizione relativa di entrambe le superfici di appoggio a lato della scanalatura, che ne delimitano l'apertura, ed il fondo della scanalatura stessa. Anche in questa ipotesi, tuttavia, persiste una certa imprecisione, una delle cui cause è attribuibile al fenomeno del ritorno elastico della lamiera, condizione questa che si verifica nel momento successivo allo scarico del pezzo, alterando l’angolo di piega originariamente determinato e calcolato teoricamente. Di conseguenza, è necessario procedere dapprima con alcune prove di lavorazione, e, prima di avviare il ciclo di produzione definitivo effettuare le dovute correzioni del caso sul controllo numerico, intervenendo sull’azione di spinta del punzone ed eventualmente sulla posizione del fondo della matrice. Tutto ciò, oltre a richiedere l’intervento di personale specializzato, comporta la sosta della macchina ed in definitiva, una notevole perdita di tempo utile incidendo inevitabilmente sui relativi costi di produzione. With the intention of solving the problems highlighted, complex presses have arisen which use a die that has an adjustable bottom, allowing to obtain a more precise bending angle than traditional systems. From the practical side, said matrix has two coplanar and movable surfaces on a horizontal plane defining in an intermediate position a longitudinal groove whose bottom can possibly be modified in height. This groove determines the momentary bend angle by means of the relative position of both the supporting surfaces on the side of the groove, which delimit the opening, and the bottom of the groove itself. Even in this hypothesis, however, a certain inaccuracy persists, one of the causes of which is attributable to the phenomenon of the elastic return of the sheet metal, a condition that occurs in the moment following the unloading of the piece, altering the bend angle originally determined and theoretically calculated. . Consequently, it is necessary to first proceed with some processing tests, and, before starting the definitive production cycle, make the necessary corrections on the numerical control, intervening on the thrust action of the punch and possibly on the position of the bottom of the die. All this, in addition to requiring the intervention of specialized personnel, involves the stop of the machine and ultimately, a significant waste of useful time, inevitably affecting the related production costs.

Nella soluzione di cui al brevetto europeo 340 167 (Hammerle), viene proposto un procedimento di piega secondo un dato angolo nominale con l’aiuto di un equipaggiamento di piega costituito da un punzone e da una matrice, la quale dispone di un fondo regolabile a seconda dell’angolo da formare. Il testo evidenzia che il procedimento consiste nel fatto di prevedere: - in una prima fase, la regolazione in altezza del fondo della matrice avviene in ’ base al primo angolo da ottenere, il quale è un po' più grande rspetto all’angolo nominale dato, dove la lamiera viene piegata in base a questo primo angolo mediante l’abbassamento del punzone fino al fondo della matrice; In the solution referred to in European patent 340 167 (Hammerle), a bending process is proposed according to a given nominal angle with the help of a bending equipment consisting of a punch and a die, which has an adjustable bottom depending on the angle to be formed. The text highlights that the procedure consists in providing: - in a first phase, the height adjustment of the bottom of the matrix takes place according to the first angle to be obtained, which is a little larger than the nominal angle given , where the sheet is bent according to this first angle by lowering the punch to the bottom of the die;

- in una seconda fase, il profilo viene scaricato, cosicché avviene un ritorno dello stesso in posizione distesa ; - in a second phase, the profile is unloaded, so that it returns to the extended position;

- in una terza fase l’angolo misurato derivante dal profilo ritornato e disteso, viene comparato al primo angolo e la posizione del fondo della matrice viene regolata con un valore che corrisponde all'angolo nominale meno la differenza tra l'angolo misurato sul profilo rilasciato ed il primo angolo; - in a third phase the measured angle deriving from the returned and extended profile is compared to the first angle and the position of the bottom of the die is adjusted with a value that corresponds to the nominal angle minus the difference between the angle measured on the released profile and the first corner;

- in una quarta fase la lamiera piegata viene pressata con il punzone nuovamente caricato completamente contro il fondo della matrice, il quale prenderà una posizione corretta in altezza. - in a fourth phase the folded sheet is pressed with the punch completely loaded again against the bottom of the die, which will take a correct position in height.

Tuttavia anche questa soluzione non è esente da inconvenienti. In primo luogo, appare una macchina estremamente complessa, non flessibile e piuttosto sovradimensionata, la quale necessita di una costante e particolare manutenzione e messa a punto, attuabile prevalentemente da personale altamente specializzato. Ne conseguono, per il mercato di riferimento, dei costi elevati, soprattutto in relazione all’acquisto ed alla gestione della macchina stessa. Dal punto di vista qualitativo, infine, detta soluzione non consente di ottenere una piega della lamiera con lo spigolo tondo sull'estradosso, dunque ottimale per le successive lavorazioni. Ed in effetti, si può osservare che in fase di piega, sfruttando un terzo punto dinamico quale elemento meccanico di riscontro previsto sul fondo della matrice, la lamiera in logica corrispondenza tende a deformarsi, appiattendosi, in pratica schiacciandosi, se pur leggermente soprattutto in corrisponden dell'estradosso dell’angolo di piega. However, even this solution is not free from drawbacks. In the first place, it appears to be an extremely complex machine, not flexible and rather oversized, which requires constant and particular maintenance and tuning, which can be carried out mainly by highly specialized personnel. This results in high costs for the reference market, especially in relation to the purchase and management of the machine itself. Finally, from a qualitative point of view, said solution does not allow to obtain a fold of the sheet with a round edge on the extrados, therefore optimal for subsequent processing. And in fact, it can be observed that in the bending phase, using a third dynamic point as a mechanical reference element provided on the bottom of the matrix, the sheet in correspondence logic tends to deform, flattening, in practice crushing, albeit slightly above all in correspondence. of the extrados of the lean angle.

Una proposta, che può partecipare a risolvere parte dei problemi evidenziati nella precedente, è stata introdotta nel mercato dalla società belga LVD con il sistema denominato Easy -Form®. Detto sistema, consiste nel prevedere un braccio mobile, posto a lato delia matrice, il quale, supportato da due articolazioni, ed in fase di piegatura, dispone a contatto di una delle due ali della lamiera divergente, un mezzo sensore. Detto mezzo sensore, è mobile coassialmente rispetto al detto braccio, e fornisce un dato di rilevazione all’unità logica di comando della macchina. In questa ipotesi, si hanno dunque tre punti di rilevazione per parametrare la macchina, di cui due noti, costituiti dagli spigoli di intersezione del piano con la cava della matrice, ed uno variabile e rilevabile mediante l'oscillazione con successivo posizionamento del detto braccio mobile. Tuttavia, è proprio a causa dell'impropria posizione laterale del terzo punto, dinamico, rispetto alla matrice per la rilevazione dell'angolo di piega, che non viene consentita una precisione soddisfacente in quanto, per effetto delle naturali caratteristiche del materiale, risulterebbe un dato difforme ed estraneo al dato reale oggettivamente interessante l'angolo di piega. A proposal, which can participate in solving part of the problems highlighted in the previous one, was introduced on the market by the Belgian company LVD with the system called Easy -Form®. Said system consists in providing a movable arm, placed at the side of the die, which, supported by two articulations, and in the bending phase, has a sensor means in contact with one of the two wings of the diverging sheet. Said sensor means, is coaxially movable with respect to said arm, and provides a detection data to the logic control unit of the machine. In this hypothesis, there are therefore three detection points to parameterize the machine, two of which are known, consisting of the intersection edges of the plane with the cavity of the matrix, and one variable and detectable through the oscillation with subsequent positioning of the said mobile arm . However, it is precisely because of the improper lateral position of the third dynamic point with respect to the matrix for detecting the bend angle, that satisfactory precision is not allowed since, due to the natural characteristics of the material, it would result in a given the lean angle is different and unrelated to the real data that is objectively interesting.

Finalizzato a risolvere radicalmente le problematiche delle soluzioni ampiamente descritte, il richiedente con la domanda di brevetto n. TV97A000039 (GASPARINI), ha inteso proporre un procedimento di presso-piegatura della lamiera metallica con sistema di misurazione diretta, in cui predisponendo lungo la linea di alimentazione che precede l'ingresso nella macchina, almeno un foglio di lamiera, prevede: Aimed at radically resolving the problems of the widely described solutions, the applicant with the patent application n. TV97A000039 (GASPARINI), intends to propose a press-bending process of the metal sheet with a direct measurement system, in which by arranging at least one sheet of metal along the supply line that precedes the machine entry, it provides:

- l'avanzamento sul banco di lavoro del foglio di lamiera, sino ad intersecare l’asse verticale di discesa della traversa superiore di sostegno di un punzone, verso la matrice sottostante sostenuta da una traversa inferiore; ed in sull’intradosso del foglio di lamiera appoggiato sulla matrice, insistono permanentemente mezzi tastatori connessi ognuno ad un rispettivo gruppo di rilevazione, ognuno dei quali comunica con una unità logica di elaborazione dei dati che gestisce la detta macchina presso-piegatrice; - the advancement of the sheet metal on the workbench, until it intersects the vertical descent axis of the upper crossbar supporting a punch, towards the underlying die supported by a lower crossbar; and on the intrados of the sheet metal resting on the die, feeler means are permanently connected each to a respective detection group, each of which communicates with a data processing logic unit that manages the said press-bending machine;

- quindi, nell'effettuare una prima fase di discesa della traversa superiore di sostegno del punzone, verso la matrice sottostante sostenuta da una traversa inferiore, presso-piegando il foglio di lamiera e determinando un corrispondente spostamento lungo l'asse verticale dei detti mezzi tastatori, i - then, in carrying out a first step of descent of the upper crosspiece supporting the punch, towards the underlying die supported by a lower crosspiece, pressing-bending the sheet metal and causing a corresponding displacement along the vertical axis of said feeler means , i

quali, essendo cooperanti con mezzi di lettura di un corrispondente gruppo di which, being cooperating with reading means of a corresponding group of

rilevamento, comunicano all'unità di elaborazione i dati relativi alla corsa dagli detection, communicate to the processing unit the data relating to the run from

stessi effettuata; carried out themselves;

- al termine, nel proseguire con la risalita della traversa superiore e del relativo - at the end, in continuing with the ascent of the upper crossbar and its relative

punzone, effettuando contestualmente il ripristino dei mezzi tastatori in una punch, simultaneously restoring the feeler means in one

condizione d'origine; condition of origin;

- ed ancora in cui, rilevando nella prima fase attraverso detti mezzi tastatori - and again in which, detecting in the first phase through said feeler means

permanentemente a contatto con il foglio di lamiera, un angolo di piega permanently in contact with the sheet metal, a bend angle

diverso rispetto a quello nominale preimpostato, la detta unità di elaborazione different from the nominal preset, the said processing unit

assicura il consenso alla macchina presso-piegatrice, non scaricando il ensures the consent to the press-bending machine, not unloading the

prodotto così ottenuto, di compiere almeno una seconda fase di discesa della product thus obtained, to carry out at least a second descent phase of the

traversa superiore di sostegno del punzone, verso la matrice sottostante sino upper crosspiece supporting the punch, towards the underlying die up to

ad insistere nuovamente sul medesimo angolo di piega, per poi procedere to insist again on the same bend angle, and then proceed

all'evacuazione del prodotto. when the product is evacuated.

Un recente sistema di misurazione dell'angolo di piega' A recent lean angle measurement system '

contradddistinto dal marchio ACB®, è stato proposto dalla società TRUMPF . ed ha interessato un prodotto denominato TrumaBend serie V. Esso, in distinguished by the ACB® brand, it was proposed by the TRUMPF company. and involved a product called TrumaBend V series. It, in

pratica, consiste nel prevedere all’interno dell'utensile superiore, due dischi practice, consists in providing two discs inside the upper tool

tastatori, con diametro diverso. Durante il processo di piegatura i dischi si feelers, with different diameters. During the folding process the discs will

autocentrano rilevando quattro punti di contatto sul Iato interno della piega, e they self-center by detecting four contact points on the inner side of the fold, e

conseguentemente, in base alla distanza dei centri dei dischi, il sistema consequently, based on the distance of the centers of the disks, the system

consente di calcolare l'angolo effettivo. allows you to calculate the actual angle.

L'inconveniente principale, che si rileva a carico della predetta The main drawback, which is noted for the aforementioned

soluzione, consiste essenzialmente nel fatto che non è dato possibile intervenire con tale sistema di misurazione nei confronti di pieghe, in cui la lamiera, relativamente all'angolo ottenibile sul lato interno della piega, sia maggiore di 90<0 >± 10°. solution, essentially consists in the fact that it is not possible to intervene with this measuring system in respect of bends, in which the sheet, relative to the angle obtainable on the internal side of the bend, is greater than 90 <0> ± 10 °.

Detto sistema, inoltre, obbliga a mantenere dei bordi di lamiera piuttosto ampi, riducendo le possibilità di impiego delle diverse matrici, con una conseguente minore flessibilità della macchina presso-piegatrice. Said system, moreover, obliges to maintain rather wide sheet metal edges, reducing the possibilities of use of the different dies, with a consequent lower flexibility of the press-bending machine.

Infine, detto sistema predetermina l'angolo di piega mediante delle matrici di calibratura, e di conseguenza, esso da un lato comporta una limitazione della misurazione della piega e dall'altro non permette un rapido ottenimento della piega desiderata, soprattutto in considerazione del fatto che necessita di una complessa impostazione. Finally, said system predetermines the bend angle by means of calibration matrices, and consequently, on the one hand, it implies a limitation of the measurement of the bend and on the other hand does not allow a rapid achievement of the desired bend, especially in consideration of the fact that it needs a complex setup.

In relazione a queste due ultime tecniche di misurazione dell'angolo di piega, è parere del richiedente, che la lavorazione e soprattutto la fase di misurazione dell'angolo di piega possa essere ulteriormente ottimizzata soprattutto per quanto riguarda la precisione ed i tempi di lettura dell'angolo piega acquisito, non esclusa la possibilità di intervenire a correzione del ritorno elastico di una lamiera già presso piegata. In relation to these last two bending angle measurement techniques, it is the applicant's opinion that the processing and above all the bending angle measurement phase can be further optimized, especially as regards the accuracy and reading times of the bending angle. bending angle acquired, the possibility of intervening to correct the elastic return of a sheet already bent is not excluded.

Ciò è stato reso possibile dallo stesso richiedente, mediante la proposta di cui alla domanda nazionale, di brevetto per invenzione industriale, n. TV97A000083 (GASPARINI). Essa, in buona sostanza, consiste in un procedimento perfezionato di presso-piegatura della lamiera metallica con sistema di misurazione su quattro punti dell'angolo di piega, e macchina presso-piegatrice così ottenuta, in cui si prevede: This was made possible by the same applicant, through the proposal referred to in the national application, of patent for industrial invention, no. TV97A000083 (GASPARINI). Basically, it consists of an improved press-bending process of the metal sheet with a measurement system on four points of the bending angle, and a press-bending machine thus obtained, in which it is foreseen:

- l'avanzamento sul banco di lavoro di almeno un foglio di lamiera, sino ad intersecare l’asse verticale di discesa della traversa superiore di sostegno di un punzone, verso la matrice sottostante sostenuta da una traversa inferiore; ed in cui sull'intradosso del foglio di lamiera appoggiato sulla matrice, insiste permanentemente almeno un mezzo tastatore costituito da una forchetta di misurazione interagente con un trasduttore di posizione, comunicante con una unità logica di elaborazione dei dati che gestisce la detta macchina pressopiegatrice; - the advancement on the workbench of at least one sheet of metal, until it intersects the vertical axis of descent of the upper crossbar supporting a punch, towards the underlying die supported by a lower crossbar; and in which on the intrados of the sheet metal resting on the die, there is permanently at least one feeler means consisting of a measuring fork interacting with a position transducer, communicating with a data processing logic unit which manages said bending machine;

- quindi, nell'effettuare una prima fase di discesa della traversa superiore di sostegno del punzone, verso la matrice sottostante sostenuta da una traversa inferiore, presso-piegando il foglio di lamiera e determinando un corrispondente spostamento lungo l'asse verticale del detto mezzo tastatore, il quale, interagendo con un trasduttore di posizione, comunica all'unità di elaborazione i dati relativi alla corsa dallo stesso effettuata; - then, in carrying out a first step of descent of the upper support crosspiece of the punch, towards the underlying die supported by a lower crosspiece, by bending the sheet metal and causing a corresponding displacement along the vertical axis of said feeler means , which, interacting with a position transducer, communicates to the processing unit the data relating to the travel performed by the same;

- al termine, nell'eseguire almeno una parziale risalita della traversa superiore e del relativo punzone, effettuando contestualmente il ripristino del mezzo tastatore in una condizione d'origine; - at the end, in carrying out at least a partial ascent of the upper crosspiece and of the relative punch, at the same time restoring the feeler means to an original condition;

- ed ancora in cui, rilevando nella prima fase attraverso detto mezzo tastatore permanentemente a contatto con il foglio di lamiera, un angolo di piega diverso rispetto a quello nominale preimpostato, la detta unità di elaborazione assicura il consenso alla macchina presso-piegatrice, non scaricando il prodotto così ottenuto, di compiere almeno una seconda fase di discesa della traversa superiore di sostegno del punzone, verso la matrice sottostante sino ad insistere nuovamente sul medesimo angolo di piega, per poi procedere all'evacuazione del prodotto. - and again in which, detecting in the first phase through said feeler means permanently in contact with the sheet metal, a different bending angle with respect to the nominal preset one, said processing unit ensures consent to the bending machine, not unloading the product thus obtained, to perform at least a second step of descent of the upper crossbar supporting the punch, towards the underlying die until it again insists on the same bend angle, and then proceeds to evacuate the product.

Delle successive e conseguenziali verifiche, in seguito ad alcuni test condotti al banco di prova, hannno permesso di individuare delle soluzioni alternative al mezzo tastatore costituito da una forchetta di misurazione interagente con un trasduttore di posizione, comunicante con una unità logica di elaborazione dei dati che gestisce la detta macchina presso-piegatrice, un dispositivo, il quale è parte del sistema di misurazione dell'angolo di piega. Subsequent and consequential verifications, following some tests conducted on the test bench, have allowed to identify alternative solutions to the probe means consisting of a measuring fork interacting with a position transducer, communicating with a logical unit for processing the data that manages said press-bending machine, a device, which is part of the bending angle measurement system.

Uno scopo del presente trovato è anche quello di giungere ad un ulteriore ottimizzazione del precedente sistema di misurazione dell'angolo di piega. An object of the present invention is also to achieve a further optimization of the previous bending angle measurement system.

Questo ed altri scopi vengono raggiunti con la presente innovazione secondo le caratteristiche di cui alle annesse rivendicazioni, risolvendo i problemi esposti, mediante un dispositivo di misurazione su quattro punti dell'angolo di piega, in un procedimento di presso-piegatura della lamiera metallica, e macchina presso-piegatrice così ottenuta, costituita da una traversa superiore di sostegno di un punzone mobile verticalmente, verso una matrice sottostante sostenuta da una traversa inferiore, in cui: This and other purposes are achieved with the present innovation according to the characteristics of the annexed claims, solving the problems set forth, by means of a device for measuring the bending angle at four points, in a method of bending the metal sheet, and press-bending machine thus obtained, consisting of an upper crossbar supporting a vertically movable punch, towards an underlying die supported by a lower crossbar, in which:

- sull'intradosso del foglio di lamiera appoggiato sulla matrice, insiste permanentemente almeno un mezzo tastatore, previsto lungo la cava di piega della detta matrice, detto mezzo tastatore essendo costituito da una coppia di forchette tra di loro interagenti, l'una dentro od affiancata rispetto all 'altra, di modo tale che l'asse mediano di entrambe le forchette coincida con l’asse del punzone, ed in cui dette forchette cedevoli elasticamente sono inferiormente connesse ad un relativo trasduttore di posizione comunicante con una unità logica di elaborazione dei dati che gestisce la detta macchina presso-piegatrice; - alternativamente, prevedendo lungo il punzone atto ad insistere su una sottostante matrice, almeno un mezzo tastatore costituito da due slitte interagenti, cedevoli elasticamente, connesse ad un relativo trasduttore di posizione comunicante con una unità logica di elaborazione dei dati che gestisce la detta macchina presso-piegatrice, l'una dentro od affiancata rispetto all'altra, le cui estremità inferiori di diversa larghezza, sono perfettamente piane i cui spigoli d'estremità sono raggiati, e, in condizione di riposo, eventualmente parallele rispetto al sottostante foglio di lamiera da piegare nonché complanari e coincidenti con l'estremità dell'utensile, tutti aventi l'asse mediano in comune. - on the intrados of the sheet metal resting on the die, there is permanently at least one feeler means, provided along the bending slot of said die, said feeler means being constituted by a pair of forks interacting with each other, one inside or side by side with respect to the other, in such a way that the median axis of both forks coincides with the axis of the punch, and in which said elastically yielding forks are connected at the bottom to a relative position transducer communicating with a data processing logic unit which manages said press-bending machine; - alternatively, by providing along the punch suitable for insisting on an underlying die, at least one feeler means consisting of two interacting, elastically yielding slides connected to a relative position transducer communicating with a data processing logic unit which manages said machine at - bending machine, one inside or side by side with respect to the other, whose lower ends of different widths are perfectly flat, whose end edges are rounded, and, in the rest condition, possibly parallel to the underlying sheet of metal to be bend as well as coplanar and coincident with the tool end, all having the median axis in common.

Attraverso il notevole apporto creativo il cui effetto costituisce un immediato progresso tecnico vengono conseguiti diversi vantaggi. Innanzitutto, in relazione al suddetto dispositivo, viene resa possibile la misurazione dell'angolo di piega, su quattro punti di rilevazione, con la massima precisione possibile senza alcuna limitazione relativamente all'angolo da ottenere. Through the remarkable creative contribution whose effect constitutes an immediate technical progress, various advantages are achieved. First of all, in relation to the aforementioned device, the measurement of the bending angle is made possible, on four detection points, with the maximum possible precision without any limitation regarding the angle to be obtained.

Secondariamente, l'impiego di detto sistema innovativo non necessita l'esecuzione d'una cava perfetta nella matrice, poiché il predetto sistema di misurazione è indipendente da alcun riferimento sulla stessa. Infine, si rileva' che il sistema di misurazione di cui al perfezionamento illustrato, è altresì indipendente dall'eventuale deformazione elastica della matrice, in fase di esecuzione della piega. Secondly, the use of said innovative system does not require the execution of a perfect slot in the die, since the aforementioned measuring system is independent of any reference on the same. Finally, it is noted that the measurement system referred to in the illustrated improvement is also independent of any elastic deformation of the matrix, during the execution of the fold.

Ulteriormente, vengono ridotti i tempi di lavorazione della lamiera, accelerando l'intero processo produttivo con evidenti benefici non raggiungibili altrimenti, non escluso, fra gli altri, l'aspetto economico. Tale risultato è ancora più evidente considerato il più efficace sistema di misurazione dell'angolo di piega, il quale oltre ad essere estremamente preciso, fornisce i dati in tempo reale, consentendo di intervenire in maniera risolutiva per la correzione dell'errore, sino ad ottenere con la dovuta precisione l’angolo di piega nominale. Anche in questo caso, la lettura dell'angolo durante la piegatura, avviene dallo stesso lato della lamiera, sull'intradosso o sull'estradosso, evitando così errori al cambiamento dello spessore della stessa. Ulteriormente, si rileva che mediante l'impiego di uno dei sopraddetti mezzi tastatori, viene misurato l'angolo di piega rilevando l'inclinazione reale dei due piani speculari della lamiera, ognuno interessato, sull'intradosso o sull'estradosso da almeno due punti di rilevazione variabili, essendo mobili verticalmente ed indipendenti l’uno dall'altro, superando in via definitiva gli errori causati dallo spessore della lamiera, dalla composizione del materiale, e dell'assottigliamento per effetto dello stiramento in corrispondenza dello spigolo. Further, sheet metal processing times are reduced, accelerating the entire production process with obvious benefits that cannot otherwise be achieved, not excluding, among others, the economic aspect. This result is even more evident considering the most effective bending angle measurement system, which in addition to being extremely precise, provides data in real time, allowing to intervene in a decisive manner for the correction of the error, until obtaining with the necessary precision the nominal bend angle. Also in this case, the reading of the angle during bending takes place on the same side of the sheet, on the intrados or on the extrados, thus avoiding errors when changing its thickness. Furthermore, it is noted that by using one of the aforementioned feeler means, the bend angle is measured by detecting the real inclination of the two specular planes of the sheet, each affected, on the intrados or on the extrados from at least two points of variable detection, being vertically movable and independent of each other, definitively overcoming the errors caused by the thickness of the sheet, the composition of the material, and the thinning due to the stretching at the edge.

Ne consegue che, una volta impostata la macchina per l'ottenimento di un determinato angolo di piega, è possibile piegare un'altra lamiera di materiale e spessore qualsiasi, purché compatibile con la larghezza della cava , enza modificare la programmazione impostata e senza eseguire test di prova. It follows that, once the machine has been set to obtain a certain bending angle, it is possible to bend another sheet of any material and thickness, as long as it is compatible with the width of the slot, without changing the programming set and without carrying out tests. test.

Questi, ed altri vantaggi appariranno dalla successiva particolareggiata descrizione di soluzioni preferenziali di realizzazione con l'aiuto dei disegni schematici allegati, i cui particolari di esecuzione non sono da intendersi limitativi ma solo esemplificativi. These and other advantages will appear from the following detailed description of preferred embodiment solutions with the help of the enclosed schematic drawings, the details of which are not to be construed as limiting but only as examples.

La Figura 1., rappresenta una vista in particolare di una delle fasi del procedimento di lavorazione del foglio di lamiera, presa in corrispondenza del punzone, in procinto di insistere sulla matrice, determinando lo spostamento, lungo l'asse verticale, di un dispositivo di misurazione comprendente un mezzo tastatore costituito da una doppia forchetta. Figure 1, represents a view in particular of one of the phases of the sheet metal working process, taken in correspondence with the punch, about to insist on the die, causing the displacement, along the vertical axis, of a device of measurement comprising a feeler means consisting of a double fork.

La Figura 2., rappresenta una vista di una successiva fase del procedimento di lavorazione del foglio di lamiera di cui in Figura 1., presa in corrispondenza del punzone che insiste sulla matrice, determinando lo spostamento, lungo l'asse verticale, di un dispositivo di misurazione comprendente un mezzo tastatore costituito da una doppia forchetta Figure 2., represents a view of a subsequent phase of the sheet metal working process referred to in Figure 1., taken in correspondence with the punch that insists on the die, causing the displacement, along the vertical axis, of a device measuring device comprising a feeler means consisting of a double fork

La Figura 3., rappresenta una vista in particolare di una delle fasi del procedimento di lavorazione del foglio di lamiera, presa in corrispondenza del punzone in procinto di insistere sulla matrice, determinando lo spostamento, lungo l’asse verticale, di un dispositivo, alternativo al precedente di misurazione dell'angolo di piega comprendente un mezzo tastatore associato lungo il punzone. Figure 3., represents a view in particular of one of the phases of the sheet metal working process, taken in correspondence with the punch about to insist on the die, causing the displacement, along the vertical axis, of an alternative device to the previous one for measuring the bending angle comprising a feeler means associated along the punch.

la Figura 4. rappresenta una vista di una successiva fase del procedimento di lavorazione del foglio di lamiera di cui in Figura 3., presa in corrispondenza del punzone che insiste sulla matrice, determinando lo spostamento, lungo l'asse verticale, del relativo dispositivo di misurazione dell'angolo di piega. Figure 4. represents a view of a subsequent phase of the sheet metal working process of Figure 3., taken in correspondence with the punch which insists on the die, causing the displacement along the vertical axis of the relative device bend angle measurement.

Infine, le Figure 5. e 6., rappresentano una possibile variante alla configurazione di interazione con il relativo gruppo trasduttore di posizione, del dispositivo alternativo di cui in Figg. 3. e 4. di misurazione dell’angolo di piega, comprendente un mezzo tastatore associato lungo il punzone. Finally, Figures 5 and 6 represent a possible variant of the configuration of interaction with the relative position transducer assembly of the alternative device of Figs. 3. and 4. for measuring the bend angle, comprising an associated feeler means along the punch.

Considerando le figure, si rileva che una macchina presso-piegatrice (A), si compone di una parte superiore ed una parte inferiore, la prima essenzialmente dinamica rispetto alla seconda, statica. Della prima, è parte una traversa superiore, mobile verticalmente, sulla cui estremità inferiore si prevede associato, longitudinalmente, un utensile del tipo intercambiabile, costituendo il punzone (1). Considering the figures, it can be seen that a press-bending machine (A) consists of an upper part and a lower part, the first essentially dynamic with respect to the second, static. Part of the first is an upper crosspiece, movable vertically, on the lower end of which an interchangeable type tool is longitudinally associated, constituting the punch (1).

La macchina presso-piegatrice (A), prevede alle estremità, un gruppo cilindro per lato, il quale determina il movimento di discesa e viceversa della traversa superiore verso la sottostante traversa inferiore, la quale sostiene una matrice (2) anch'essa del tipo intercambiabile. La detta matrice (2) realizza longitudinalmente, almeno una cava (2') che determina l'angolo di piega "9" di un foglio di lamiera (B) sottoposto ad un ciclo di lavorazione. Nella fattispecie, lungo la cava longitudinale (2') di una matrice (2), è prevista almeno un'area di rilevazione del detto angolo di piega "3", ad esempio due, poste alle estremità della cava longitudinale (2'), o prossime alle estremità della lamiera (B). Sulla sommità della detta cava (2'), le pareti, date dall'intersezione dei piani inclinati con il piano orizzontale della matrice (2), ottengono due spigoli opposti (3, 4), sui quali lavora l’intradosso dell a lamiera (B) in fase di piegatura. Sempre la cava (2'), prevede sul fondo logicamente corrispondendo ad ognuna delle due aree,fori (5), all'interno dei quali è mobile verticalmente, seguendo una corsa (y1), un relativo mezzo tastatore (6). Detto tastatore (6), si compone essenzialmente di due aste, le cui estremità superiori realizzano due forchette (6', 6"), conformate a forcella, ovvero ad "U", l'una dentro od affiancata rispetto all'altra, presentando un diverso interasse tra i relativi punti cospicui. The press-bending machine (A) has a cylinder unit on each side at the ends, which determines the descent and vice versa movement of the upper crosspiece towards the underlying lower crosspiece, which supports a die (2) also of the type interchangeable. Said matrix (2) longitudinally forms at least one slot (2 ') which determines the bending angle "9" of a sheet metal (B) subjected to a processing cycle. In this case, along the longitudinal groove (2 ') of a matrix (2), there is at least a detection area of said bend angle "3", for example two, placed at the ends of the longitudinal groove (2'), or close to the ends of the sheet (B). On the top of said quarry (2 '), the walls, given by the intersection of the inclined planes with the horizontal plane of the matrix (2), obtain two opposite edges (3, 4), on which the intrados of the plate works ( B) in the bending phase. The groove (2 ') also has holes (5) on the bottom, logically corresponding to each of the two areas, within which a relative feeler means (6) is vertically movable following a stroke (y1). Said feeler (6) is essentially composed of two rods, the upper ends of which form two forks (6 ', 6 "), shaped like a fork, or" U ", one inside or side by side with respect to the other, presenting a different distance between the relative conspicuous points.

Più in dettaglio, la forchetta a forcella (6') presenta un interasse tra i rispettivi punti cospicui (7, 7') maggiore che non la forchetta a forcella (6"), i cui punti cospicui (8, 8') definiscono un interasse inferiore al precedente. In questo caso, si rileva che l'asse mediano passante attraverso dette forchette a forcella (6', 6") corrisponde all’asse (y1) della corsa del punzone (1). More in detail, the fork fork (6 ') has a greater distance between the respective conspicuous points (7, 7') than the fork fork (6 "), whose conspicuous points (8, 8 ') define a center distance lower than the previous one In this case, it can be seen that the median axis passing through said fork forks (6 ', 6 ") corresponds to the axis (y1) of the stroke of the punch (1).

Per quanto riguarda le estremità inferiori delle aste comprendenti superiormente due forchette (6’, 6"), esse, sono impegnate a corrispondenti mezzi di cedimento elastico (13, 13’), nel caso di specie costituiti da molle elicoidali da compressione, ed ognuna impegnata ad un relativo gruppo trasduttore di posizione. Scopo del gruppo trasduttore di posizione è quello di comunicare con l'unità logica di elaborazione dei dati della macchina presso-piegatrice (A), fornendo il dato relativo alla diversa corsa da ogni singola forchetta (6', 6"), effettuata in seguito alla pressione esercitata perpendicolarmente dal punzone (1). In tal modo vengono ad essere rilevati, due piani speculari, corrispondenti all'estradosso della lamiera (B) piegata, raffrontando il dislivello percepito tra i relativi punti cospicui (7, 8) e (7', 8')y' Una delle possibili varianti al detto sistema di misurazione dell'angolo di piega, può consistere nel prevedere il dispositivo di rilevazione, associato lungo il punzone (1). In questa ipotesi, avremo pertanto che il mezzo tastatore, rileva la piega sulla lamiera (B) sull'intradosso, ovvero sul lato opposto della lamiera (B), lungo il quale veniva misurato in precedenza. Una pratica realizzazione, può consistere nel prevedere due slitte, rispettivamente (9 e 10), costituite da due piatti metallici cedevoli elasticamente, con corsa indipendente, essenzialmente rettangolari, di cui il primo (9) più largo del secondo (10) almeno in corrispondenza delle teste a squadra inferiori (9', 10'), i cui spigoli d'estremità sono raggiati. Una caratteristica delle dette slitte (9, 10), è quella di prevedere una comune asola centrale (11) finalizzata a guida di scorrimento, prevedendo dei mezzi (12) di impegno di entrambe le dete slite (9, 10), caletati al punzone (1), detta asola di guida (11) essendo ottenuta in corrispondenza dell'asse mediano (y1) corrispondente alla corsa del detto punzone (1). Infine, non sono escluse delle varianti che interessano la conformazione dell'utensile (1), in tal caso, l'asse mediano (y1) potendo anche non corrispondere necessariamente con la corsa del punzone (1). As regards the lower ends of the rods comprising two forks (6 ', 6 ") at the top, they are engaged with corresponding elastic yielding means (13, 13'), in this case consisting of helical compression springs, and each engaged to a relative position transducer group. The purpose of the position transducer group is to communicate with the data processing logic unit of the bending machine (A), providing the data relating to the different stroke from each single fork (6 ', 6 "), carried out following the pressure exerted perpendicularly by the punch (1). In this way, two specular planes are detected, corresponding to the extrados of the bent sheet (B), comparing the perceived difference in height between the relative conspicuous points (7, 8) and (7 ', 8') y 'One of the possible variants to said bending angle measurement system, may consist in providing the detection device, associated along the punch (1). In this hypothesis, we will therefore have that the feeler means detects the bend on the sheet (B) on the intrados, or on the opposite side of the sheet (B), along which it was previously measured. A practical embodiment can consist in providing two slides, respectively (9 and 10), consisting of two elastically yielding metal plates, with independent stroke, essentially rectangular, of which the first (9) wider than the second (10) at least in correspondence of the lower square heads (9 ', 10'), whose end edges are rounded. A characteristic of said slides (9, 10), is that of providing a common central slot (11) aimed at a sliding guide, providing means (12) for engaging both slides (9, 10), fitted to the punch (1), said guide slot (11) being obtained in correspondence with the median axis (y1) corresponding to the stroke of said punch (1). Finally, variants affecting the shape of the tool (1) are not excluded, in this case, the median axis (y1) may not necessarily correspond with the stroke of the punch (1).

Entrambe le estremità inferiori (9', 10'), delle dette slitte (9, 10), risultano perfetamente piane e con gli spigoli d'estremità raggiati, di modo che con il punzone (1) in condizione non operativa, esse stesse siano complanari e coincidenti con l'estremità di lavoro del punzone (1). Nella medesima condizione, si ottiene altresì una disposizione delle teste a squadra (9', 10'), delle dette slitte (9, 10), perfettamente parallela rispetto alla superficie piana di una lamiera (B) da sottoporre ad un ciclo di pressopiegatura. In questo modo, all'azione del punzone (1), che insiste sull'intradosso della lamiera (B), corrisponde una diversa corsa delle te ste squadra (9', 10’), delle dette slitte (9, 10), rilevando per lato, corrispondendo a due punti cospicui dati dai relativi spigoli, due piani inclinati speculari. Inquesto caso, la diversa corsa delle slitte (9, 10), mediante corrispondenti gruppi trasduttori di posizione, viene comunicata all'unità logica della macchina presso-piegatrice, per la relativa elaborazione dei dati. Both the lower ends (9 ', 10'), of the said slides (9, 10), are perfectly flat and with the end edges rounded, so that with the punch (1) in non-operative condition, they are coplanar and coincident with the working end of the punch (1). In the same condition, an arrangement of the square heads (9 ', 10'), of the said slides (9, 10), is also obtained, perfectly parallel with respect to the flat surface of a sheet (B) to be subjected to a press-bending cycle. In this way, the action of the punch (1), which insists on the intrados of the sheet metal (B), corresponds to a different stroke of the square heads (9 ', 10'), of the said slides (9, 10), detecting on each side, corresponding to two conspicuous points given by the relative edges, two specular inclined planes. In this case, the different stroke of the slides (9, 10), by means of corresponding position transducer units, is communicated to the logic unit of the press-bending machine, for the relative data processing.

Claims

CLAIMS 1. Device for measuring the bending angle on four points, in a press-bending process of the metal sheet, and a press-bending machine thus obtained, consisting of an upper crossbar supporting a punch (1) movable vertically, towards a die underlying (2) supported by a lower crosspiece and comprising at least an area for detecting the bending angle "9"; the press-bending process of the metal sheet (B) consisting of: - advancement on the workbench of at least one sheet of metal (B), until it intersects the vertical axis of descent of the upper crosspiece supporting a punch (1), towards the underlying die supported by a lower crosspiece; - then, in carrying out a first step of descent of the upper crosspiece supporting the punch (1), towards the underlying die (2) supported by a lower crosspiece, pressing-bending the sheet metal (B) and determining a corresponding displacement along the vertical axis of a feeler means, which, interacting with a position transducer, communicates to the processing unit the data relating to the stroke carried out by the same; - at the end, in carrying out at least a partial ascent of the upper crosspiece and of the relative punch (1), simultaneously restoring the feeler means to an original condition; - and again in which, by detecting in the first phase through said feeler means, a different bending angle with respect to the nominal preset one, said processing unit ensures consent to the press-bending machine (A), not unloading the product thus obtained, to perform at least a second step of descent of the upper crosspiece supporting the punch (1), towards the underlying die, until it again insists on the same bend angle, and then proceeds with the evacuation of the product; characterized by the fact that at least one feeler means, to detect the bending angle "3" on the intrados or on the extrados of the sheet (B) consists of two elastically yielding and independent elements, one inside or next to the other , the heads of which being able to arrange themselves in contact with the sheet metal (B), are provided with relative conspicuous points, at least four, of which two per element having a different center distance from the remaining two.

2. Bending angle measuring device at four points, according to claim 1, characterized in that it provides on the intrados of the sheet metal sheet (B) resting on the die (2), at least one permanently insisting feeler means, provided along the fold groove of said die (2), said feeler means being constituted by a pair of forks 6 ") interacting with each other, one inside or side by side with respect to the other, so that the median axis of both said forks (6 ', 6 ") coincide with the axis (y1) of the punch (1), and in which said elastically yielding forks (6 6") are connected below to a relative position transducer communicating with a unit data processing logic that manages said press-bending machine (A).

3. Device for measuring the bending angle at four points, according to claims 1. and 2., characterized in that at least one feeler means for detecting the bending angle "3", is provided along the punch (1) adapted to insist on an underlying matrix, said feeler means being constituted by two interacting, elastically yielding slides (9, 10) connected to a relative position transducer communicating with a data processing logic unit that manages said press-folding machine (A), one inside or side by side with respect to the other, the lower ends of which are made up of square heads (9/10 ') of different widths and flat with rounded edges.

4. Bending angle measuring device on four points, according to the preceding claims, characterized in that a feeler (6) essentially consists of two rods, the upper ends of which form two forks (6 ', 6 ") , fork-shaped, or "U" -shaped, one inside or side by side with respect to the other, presenting a different distance between the relative conspicuous points, respectively (7, 7 ') and (8, 8').

5. Device for measuring the bending angle on four points, according to the preceding claims, characterized in that the fork fork (6 ') has a greater distance between the respective conspicuous points (7, 7') than the fork fork (6 "), whose conspicuous points (8, 8 ') define a lower distance from the previous one, and in which the median axis passing through said fork forks (6', 6") corresponds to the axis (y1 ) of the stroke of the punch (1).

6. Device for measuring the bending angle on four points, according to the preceding claims, characterized in that the lower ends of the rods comprising two forks (6 ', 6 ") at the top, comprise corresponding elastic yielding means (13, 13 '), and each is engaged to a relative position transducer group.

7. Device for measuring the bending angle on four points, according to the preceding claims, characterized in that at least one feeler means associated along the punch, suitable for detecting the bend on the sheet (B) on the intrados, consists of two slides , respectively (9 and 10), having an independent stroke, and providing at the bottom of the square heads (9 ', 10'), of which the first is wider than the second.

8. Bending angle measuring device on four points, according to claim 6., characterized in that said slides (9, 10) have a common central slot (11) aimed at sliding guide, providing means ( 12) for engaging both said slides (9, 10), keyed to the punch (1), said guide slot (11) being obtained in correspondence with the median axis (y1) corresponding to the stroke of said punch (1).

9. Device for measuring the bending angle on four points, according to claims 7 and 8, characterized in that both the lower ends (9 ', 10'), of the said slides (9, 10), are perfectly flat, so that with the punch (1) in non-operative condition, they are coplanar and coincide with the working end of the punch (1).

10. Measurement device on four points of the lean angle, second claims 7., 8. and 9. characterized by the fact that the upper ends of said two slides (9, 10), are connected to a relative position transducer assembly, communicating with the data processing logic unit of the bending machine (A).