WO2006055998A1 - Method for controlling bending machines - Google Patents

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WO2006055998A1
WO2006055998A1 PCT/AT2005/000473 AT2005000473W WO2006055998A1 WO 2006055998 A1 WO2006055998 A1 WO 2006055998A1 AT 2005000473 W AT2005000473 W AT 2005000473W WO 2006055998 A1 WO2006055998 A1 WO 2006055998A1
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WO
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bending
chord
sub
angle
curve
Prior art date
Application number
PCT/AT2005/000473
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German (de)
French (fr)
Inventor
Sigrid Brell-Cokcan
Dumene Comploi
Original Assignee
Universität für Angewandte Kunst Wien
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/12—Bending rods, profiles, or tubes with programme control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/10—Bending specially adapted to produce specific articles, e.g. leaf springs
    • B21D11/12—Bending specially adapted to produce specific articles, e.g. leaf springs the articles being reinforcements for concrete

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling bending machines for bending rod-shaped workpieces in at least one direction by predetermined bending angles at certain feed positions of the rod-shaped workpiece, wherein the bending machine is provided at least a sequence of bending angles at the respective feed positions, and the sequence of bending angles to the according to the preamble of claim 1.
  • Bending machines usually consist of a rotatably mounted bending plate with a centrally arranged bending mandrel and an eccentrically arranged bending body. During a rotational movement of the bending plate thus the bending mandrel moves about its own axis, and the bending body around the bending mandrel. If, by means of a feed device, a rod-shaped workpiece is introduced parallel to the bending plate between the bending mandrel and the bending body and the bending plate is rotated, the workpiece is clamped between the bending body and the bending mandrel and subsequently bent.
  • At least two bending parameters are necessary, which are to be transferred to the bending machine as a control parameter, namely the bending angle and the feed position of the workpiece at which the bend should take place at this bending angle.
  • a sequence of these value pairs subsequently defines a plurality of bends of the workpiece at different positions and thus determines the bending shape of the rod-shaped workpiece. It should be noted that in the practical implementation of a particular bending form not arbitrarily small bending angle and feed positions can be realized.
  • the Bending angle must namely be exceeded by the elastic properties of the workpiece predetermined, minimum value, since at lower bending angles no plastic deformation of the workpiece would set, but only an elastic deformation.
  • the smallest possible feed is in turn limited by the accuracy of the feed device and by the execution of bending mandrel and bending body. Moreover, if the rod-shaped workpieces are comparatively short objects, for example in the range of 1 to 2 m, then the number of value pairs of feed position and bending angle to be transferred to the bending machine as control parameters is correspondingly low.
  • this method should make it possible to convert any two- or three-dimensional bending curves into suitable control parameters for bending machines, as a result of which automated control of the bending machine should also be possible.
  • Claim 1 relates to a method for controlling bending machines for bending rod-shaped workpieces in at least one direction by bending angle at feed positions the rod-shaped workpiece, wherein the bending machine is provided at least one sequence of bending angles at the respective feed positions, and the sequence of bending angles is determined at the respective feed positions based on a predetermined bending curve.
  • the bending curve in at least one section is replaced by a chordal tension between those points of the bending curve that are necessary so that the angle between the imaginary extension of a chord and the following chord does not exceed a predetermined limit, starting from the starting point the bending curve represents the sequence of these angles at the respective points, the sequence of bending angles and the respective sum of the chord lengths from the starting point to ' to the respective point represents the feed position.
  • the features according to the invention thus permit a targeted reduction of the points representing the bending curves, and thus the generation of a few control parameters for controlling the bending machine, the bending shape of the workpiece thus produced nevertheless approaching the predetermined bending curve well.
  • the graphical representation of this bending curve comprises a large number of consecutive points with 2- or 3-dimensional coordinates.
  • two consecutive points hardly differ in terms of their coordinates, so that points can indeed be left out and the two adjacent points can be connected by a linear section, without impairing the optically continuous, "smooth" curve. If more and more points "omitted” and the respective adjacent points connected by a linear distance piece, so there is finally a chord, in the successive points by tendon connected to each other.
  • Two consecutive tendons each enclose an angle, the angle either being measured between the two tendons, in this case giving mostly obtuse angles, or between the imaginary extension of one tendon to the next tendon, and in this case as a supplementary angle at 180 ° to the previously mentioned, mostly obtuse angle usually gives acute angle.
  • angle between two consecutive tendons and the synonymously used term “tendon angle” always means the angle between the imaginary extension of one tendon to the next tendon.
  • this angle determines how well the original curve is approximated, and whether the corresponding change in the curve is visually still perceived as "smooth." With regard to an effective data reduction, one will on the one hand endeavor to "skip as many points as possible", On the other hand, in the interests of the best possible approximation of the original curve, on the other hand, one will endeavor to maintain as many points as possible so that the angle between two successive chords does not become too large.
  • This limit value is selected, the better the original curve shape is approximated, but on the other hand, according to the invention, it is also provided that those points of the bending curve are selected, ie e are necessary so that the angle between the imaginary extension of a tendon and the subsequent tendon does not exceed a predetermined limit.
  • This set of points excludes those points Although the corresponding chord angle falls below the predetermined limit, but can also be omitted, without the new, drawn between the adjacent points chord with the adjacent chords each includes an angle that exceeds the predetermined limit.
  • the choice of the limit value decides how well the original curve will approximate. The smaller it is chosen, the better this approximation, whereby different criteria can be used for the quality of approximation. According to claim 2 it is provided that the choice of the limit value results in an optically continuous curve of the rod-shaped workpiece. In particular, this proves a value of 5 ° according to claim 3 as suitable.
  • the transfer of the value pairs determined by means of the method according to the invention can be carried out Feed position and bending angle to the bending machine done automatically.
  • the measures prove to be advantageous according to claim 4, which is measured as a result of the angle between a first tendon and a subsequent, second tendon of the second tendon for imaginary extension of the first tendon, wherein in a measuring direction counterclockwise the angle as positive angle and in the case of a measuring direction in the clockwise direction, the angle is evaluated as a negative angle.
  • This determination of the bending angle corresponds to that format that is usually required by the bending machine.
  • an automated control of the bending machine is facilitated by the inventively determined control parameters.
  • the inventive method is also suitable for the production of three-dimensional bending forms.
  • the features of claim 5 are proposed. Claim 5 provides that in those cases where a sequence of a first tendon, a second tendon and a third tendon of three consecutive tendons are not in the same plane, the third tendon is longitudinally and angularly about an axis of rotation passing through the second tendon is formed, is rotated in the spanned by the first two tendons plane, and thus resulting in the plane spanned by the first two tendons angle between the second chord and the third chord as the bending angle at the intersection between the second chord and third chord corresponding feed position of the bending machine is provided.
  • bending machines generally consist of a rotatably mounted bending plate with a centrally arranged bending mandrel and an eccentrically arranged bending body. Therefore, if a rod-shaped workpiece is introduced parallel to the bending plate between the bending mandrel and the bending body, so only one bending mold can initially be produced in two dimensions become. It is therefore necessary to "uncoil" a given three-dimensional bending curve into a single plane, which is achieved by the features of claim 5.
  • the restoration of a three-dimensional course corresponding to the original bending curve can be achieved by utilizing the elastic properties of the workpiece Installation in the concrete formwork done.
  • the restoration of a three-dimensional course corresponding to the original bending curve according to claim 6 can also take place by the rotation angle by which the third chord lengthwise and angularly about the axis of rotation, which is formed by the second chord, by the first both tendon spanned plane is rotated, is provided together with the bending angle and the corresponding feed position of the bending machine, ⁇ and a rotation of the rod-shaped workpiece about its longitudinal axis by an angle which corresponds to the amount of the rotation angle.
  • the original, three-dimensional course of the bending curve is restored by utilizing plastic deformation of the workpiece.
  • Claim 7 provides an advantageous determination of the feed rate by the feed rate is selected from a feed position to the subsequent feed position directly proportional to the chord length therebetween. Namely, in areas of greater curvature of the bending curve, it will be advantageous to select a lower feed rate, while in areas of lesser or no curvature larger feed rates can be realized.
  • the method according to the invention can be applied to analytical bending curves that can be represented by a closed mathematical expression. In the usual way, in the course of a graphical representation, for example with the help of drawing programs such as CAD programs, a sequence of closely spaced dots is generated which appears optically as a continuous curve. However, drawing programs such as CAD programs often yield non-analytical bending curves that are the result of numerical methods.
  • Claim 8 therefore provides that the bending curve is represented by a finite set of discrete points, which is taken from a drawing program. But it is also possible that the bending curve is present only as a graphical representation on paper. For these cases, it is provided according to claim 9 that the bending curve is represented by a finite set of discrete points obtained by scanning * a graph of a curve. By scanning the bending curve, a discrete point quantity can be obtained, to which the method according to the invention can subsequently be applied.
  • claim 10 provides a concrete application of the method according to the invention, in which the bar-shaped workpieces are reinforcing round steels.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a bending machine with feed device, guide device, bending plate, mandrel and bending body
  • 2 shows a schematic representation of a bending machine according to FIG. 1, in which additionally a rotation of the workpiece for realizing three-dimensional bending forms takes place
  • FIG. 1 is a schematic representation of a bending machine with feed device, guide device, bending plate, mandrel and bending body
  • FIG. 3 is a schematic representation of a bending curve, which was inscribed with a chordal pull with a predetermined, maximum chord angle,
  • Fig. 4 is a schematic representation of a bending curve, which was a tendon train with a predetermined, maximum chord angle is written, which is less than that of Fig. 3, and
  • Fig. 5 is a schematic illustration for illustrating the effect of using a bending mandrel with a larger diameter.
  • FIG. 1 shows an ⁇ -chemical representation of a bending machine with feed device 1, guide device 2 and a bending plate 3.
  • the bending plate 3 generally has a centrally arranged bending mandrel 4 and an eccentrically arranged bending body 5.
  • Fig. 1 shows a modified version of a bending plate 3, in which both the bending mandrel 4 and the bending body 5 eccentric are arranged.
  • a rod-shaped workpiece 6 is introduced parallel to the bending plate 3 between bending mandrel 4 and bending body 5 and the bending plate 3 is rotated by means of the feed device 1, the workpiece 6 is clamped between the bending body 5 and the mandrel 4 and subsequently depending on the direction of rotation of the bending plate. 3 bent into the bending directions b. If the rod-shaped workpiece 6 is moved parallel to the plane of the bending plate 3 in an exclusively linear feed between bending mandrel 4 and bending body 6, so only bends can be made in a plane.
  • the feed direction r is ensured by suitable rotation of the rollers of the feed device 1.
  • the guide device 2 consists approximately of guide rollers which feed the end of the workpiece 6 to be processed to the bending plate 3.
  • Steel is an elastic material and has good formability by utilizing its plastic properties, and the elastic or plastic behavior of the steel during the bending process is particularly dependent on the hardness of the material
  • a steel rod will behave elastically if the deformation takes place within an extent where it returns to its original shape after relieving it, ie for a round bar with a diameter of 10 mm Radius of curvature over 5 m is the case: If it is bent under greater load so that the radius of curvature is less than 5 m, it no longer returns to its original shape and is plastically deformed.
  • At least two bending parameters are necessary for the creation of a defined bend, which are to be transferred to the bending machine as control parameters, namely the bending angle ⁇ ⁇ and the feed position p ⁇ of the workpiece 6 at which the bending takes place by this bending angle a ⁇ should.
  • a sequence of these value pairs (oii, pi) subsequently defines a plurality of bends of the workpiece 6 at different positions pi and thus defines the bending shape of the rod-shaped workpiece 6.
  • the number of value pairs (ö ⁇ , Pi) of feed position Pi and bending angle CX 1 which are to be transferred to the bending machine as a control parameter, is therefore correspondingly low.
  • analytical as well as non-analytical bending curves comprise a large amount of data which essentially includes the coordinates of the points of the bending curve. These data represent a sequence of closely spaced points that visually appear as a continuous curve.
  • the graphical representation of this bending curve comprises a large number of consecutive points with 2- or 3-dimensional coordinates.
  • two consecutive points hardly differ in terms of their coordinates, so that points can indeed be left out and the two adjacent points can be connected by a linear section, without impairing the optically continuous, "smooth" curve.
  • a chordal tension in which successive points P 1 are connected to one another with comparatively great distance by chord si. is here a counting index, which numbers the now comparatively low number of points beginning with 1 up to the number N of the selected points P 1 .
  • a bending curve approximated in this way by a chordal train is shown approximately in FIG. 3.
  • the dashed curve is approximated by a chord that spans from a starting point P A of the bending curve between eight points P 1 , P 2 , etc. to Ps, and the chords Si, S 2 , etc. to S 8 includes.
  • the chords Si, s ⁇ , etc. to S 8 each have a length I x , I 2 , etc. to I 8 , which are referred to below as I 1 .
  • Two successive chords Si each include an angle ⁇ i, the magnitude of this angle ⁇ i deciding how well the original curve shape
  • the method according to the invention therefore provides, on the one hand, that the angle ⁇ between the imaginary extension of a chord s ⁇ and the following chord si + i does not exceed a predetermined limit value G.
  • This limit G is selected to be comparatively large, for example in the region of 20 °, so that the inscribed chordal line, which corresponds to the later bending shape of the workpiece 6, does not give any impression of a smooth curve.
  • those points Pi of the bending curve are selected which are necessary so that the angle ⁇ i between the imaginary extension of a chord Sj / and the following chord Si + i does not exceed a predetermined limit value G.
  • This set of points Pi excludes those points P ⁇ 'at which the corresponding chord angle ⁇ r would fall below the predetermined limit value G, but which can also be omitted without the new one, between the adjacent points Pi-i' and Pi + i 'trailed tendon with the chords Si adjacent to each other includes an angle ⁇ , which exceeds the predetermined limit G.
  • one of these points Pi ' is shown by way of example as P 2 ' and lies between the points P 2 and P 3 .
  • the feed positions Pi corresponding to the respective points P 1 are determined via the respective cumulative chord length Ii.
  • the feed position p 3 corresponding to the point P3 would thus be calculated with reference to FIG. 3 with the sum I 1 + I 2 + I 3 .
  • This sum is the distance that the bending machine has to transport the rod-shaped workpiece 6 along the feed direction r until the bend can be set by the bending angle ⁇ 3 .
  • the bending angle ⁇ 3 corresponds to the chord angle ⁇ 3 .
  • the control of the bending machine can now be done manually on the basis of the thus determined value pairs of feed position pi and bending angle CX J. , or preferably be used for automated control of the bending machine.
  • the limit G determines how well the original curve is approximated. The smaller it is chosen, the better this approximation, and for the Good approach different criteria can be applied.
  • the limit value G In order to produce an optically continuous curvature course of the rod-shaped workpiece 6, the limit value G must be chosen to be correspondingly small, whereby the total length of the workpiece 6 and its material properties must also be taken into account. For workpieces 6 with a length in the range of a few meters, a value of approximately 5 ° has proved suitable. In FIG.
  • a bending curve is shown by dashed lines, which is approximated by a chordal traction (sometimes also referred to as "polyline"), in which successive chords S 1 enclose a chord angle O x of less than 5 °
  • Fig. 4 also shows that compliance with the limit value G is particularly relevant in those sections of the bending curve in which there is a comparatively large curvature, which is the case in Fig. 4 in the left regions of the bending curve.
  • a "smooth" course of the bending form can also be achieved by a favorable choice of the diameter d of the bending mandrel 4, as illustrated in Fig. 5.
  • the juxtaposition of the two figures in Fig. 5 shows that the larger the diameter d is chosen the smoother the transition at the bending point is, of course, to be based on the minimum necessary curvature along the bending curve.
  • a kink in the bending mold see left figure in Fig. 5
  • such as by a bending mandrel 4 with very small Diameter d is caused, thus becomes a smooth transition (see right figure in Fig. 5).
  • the transfer of the value pairs determined by the method according to the invention from feed position p x and bending angle Oi 1 to the bending machine preferably takes place automatically, ie directly from that computer program which fulfills the inventive method Method implemented to the bending machine.
  • the angle ⁇ ⁇ between a first chord Si and a following, second chord s i + 1 is measured by the second chord s ⁇ +1 relative to the imaginary extension of the first chord Sa / (see FIG. 3), wherein, in the case of a measurement direction in the counterclockwise direction, the angle ⁇ x is evaluated as a positive angle, and in the case of a measuring direction in a clockwise direction, the angle ⁇ ⁇ as a negative angle.
  • This definition of the bending angle ⁇ i corresponds namely to that format that is usually required by the bending machine.
  • the inventive method is also suitable for the production of three-dimensional bending forms.
  • Mathematically 'seen a three-dimensional shape of an inscribed tendons turn results in those portions where a sequence of a first chord s ⁇ , a second chord' s i + i, and a third chord Si +2 three consecutive chord S j. s i + i and s i + 2 are not in the same plane.
  • the third chord Si + 2 can be rotated lengthwise and angularly about an axis of rotation formed by the second chord s i + 1 into the plane spanned by the first two chords Si and s i + ⁇ and thus into it
  • the angle ⁇ i between the second chord s i + i and the third chord s i + 2 which thus results in the plane defined by the first two chords S x and s i + 1, can be considered as a result of the bending machine Bending angle ⁇ ⁇ at the feed position pi corresponding to the point of intersection between the second chord s i + 1 and the third chord s i + 2.
  • the restoration of a three-dimensional course corresponding to the original bending curve can also take place by the rotation angle ⁇ ⁇ , by which the third chord Si +2 is lengthwise and angularly aligned about the axis of rotation formed by the second chord si + i. is rotated in the spanned by the first two chords Si and s i + i plane, is provided together with the bending angle Ot 1 and the corresponding feed position p ⁇ the bending machine, and a rotation of the rod-shaped workpiece 6 about its longitudinal axis by an angle, the In this way, the original, three-dimensional course of the bending curve is restored by utilizing plastic deformation of the workpiece.
  • the inventive method thus enables control of bending machines for bending rod-shaped Workpieces in which any two- or three-dimensional bending curves can be converted into suitable control parameters for bending machines, whereby in particular an automated control of the bending machine is possible.
  • a possible application of the method according to the invention is, for example, in the production of arbitrarily shaped construction or reinforcing round steels.

Abstract

The invention relates to a method for controlling bending machines, for bending bar workpieces (6) in at least one direction by a bending angle (a<SUB>i</SUB>) at feed positions (p<SUB>i</SUB>) for the bar workpiece (6), whereby the bending machine is provided with at least one series of bending angles (a<SUB>i</SUB>) at each feed position (p<SUB>i</SUB>) and the series of bending angles (a<SUB>i</SUB>) at each feed position (p<SUB>i</SUB>) is determined by means of a given bending curve. According to the invention, the bending curve in at least one section is replaced by a chord sequence between the points (P<SUB>i</SUB>) of the bending curve, necessary so that the angle (s<SUB>i</SUB>) between the imaginary extension of a chord (s<SUB>i</SUB> ) and the subsequent chord (s<SUB>i+1</SUB>) does not exceed a given threshold value (G), whereby, beginning at the starting point (P<SUB>A</SUB>) of the bending curve, the sequence of said angles (s<SUB>i</SUB>) at the given points (P<SUB>i</SUB>) represents the series of bending angles (a<SUB>i</SUB>) and the sum of the chord lengths (l<SUB>i</SUB>) from the starting point (P<SUB>A</SUB>) to a given point (P<SUB>i</SUB>), represents the feed position (p<SUB>i</SUB>).

Description

Verfahren zur Ansteuerung von BiegerαaschinenMethod for controlling bending machines
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung von Biegemaschinen zum Biegen von stabförmigen Werkstücken in zumindest einer Richtung um vorgegebene Biegewinkel an bestimmten Vorschubpositionen des stabförmigen Werkstücks, wobei der Biegemaschine zumindest eine Abfolge von Biegewinkel an den jeweiligen Vorschubpositionen bereitgestellt wird, und die Abfolge der Biegewinkel an den jeweiligen Vorschubpositionen anhand einer vorgegebenen Biegekurve festgelegt wird, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method for controlling bending machines for bending rod-shaped workpieces in at least one direction by predetermined bending angles at certain feed positions of the rod-shaped workpiece, wherein the bending machine is provided at least a sequence of bending angles at the respective feed positions, and the sequence of bending angles to the according to the preamble of claim 1.
Biegemaschinen bestehen in der Regel aus einem drehbar gelagerten Biegeteller mit einem zentral angeordneten Biegedorn und einem exzentrisch angeordneten Biegekörper. Bei einer Drehbewegung des Biegetellers bewegt sich somit der Biegedorn um seine eigene Achse, und der Biegekörper um den Biegedorn. Wird mithilfe einer- Vorschubeinrichtung ein stabförmiges Werkstück parallel zum Biegeteller zwischen Biegedorn und Biegekörper eingeführt und der Biegeteller verdreht, so wird das Werkstück zwischen dem Biegekörper und dem Biegedorn eingeklemmt und in weiterer Folge verbogen.Bending machines usually consist of a rotatably mounted bending plate with a centrally arranged bending mandrel and an eccentrically arranged bending body. During a rotational movement of the bending plate thus the bending mandrel moves about its own axis, and the bending body around the bending mandrel. If, by means of a feed device, a rod-shaped workpiece is introduced parallel to the bending plate between the bending mandrel and the bending body and the bending plate is rotated, the workpiece is clamped between the bending body and the bending mandrel and subsequently bent.
Für die Erstellung einer definierten Biegung sind zumindest zwei Biegeparameter notwendig, die der Biegemaschine als Steuerungsparameter zu übergeben sind, nämlich der Biegewinkel und die Vorschubposition des Werkstücks, an der die Biegung um diesen Biegewinkel stattfinden soll. Eine Abfolge dieser Wertepaare definiert in weiterer Folge mehrere Biegungen des Werkstückes an verschiedenen Positionen und legt somit die Biegeform des stabförmigen Werkstückes fest. Dabei ist zu berücksichtigen, dass in der praktischen Umsetzung einer bestimmten Biegeform nicht beliebig kleine Biegewinkel und Vorschubpositionen realisierbar sind. Hinsichtlich der Biegewinkel muss nämlich ein durch die elastischen Eigenschaften des Werkstückes vorgegebener, minimaler Wert überschritten werden, da sich bei geringeren Biegewinkeln keine plastische Verformung des Werkstückes einstellen würde, sondern lediglich eine elastische Verformung. Der kleinstmögliche Vorschub ist wiederum durch die Genauigkeit der Vorschubeinrichtung sowie durch die Ausführung von Biegedorn und Biegekörper beschränkt. Handelt es sich bei den stabförmigen Werkstücken überdies um vergleichsweise kurze Objekte, etwa im Bereich von 1 bis 2 m, so ist die Anzahl der Wertepaare von Vorschubposition und Biegewinkel, die an die Biegemaschine als Steuerungsparameter zu übergeben sind, entsprechend gering.For the creation of a defined bend at least two bending parameters are necessary, which are to be transferred to the bending machine as a control parameter, namely the bending angle and the feed position of the workpiece at which the bend should take place at this bending angle. A sequence of these value pairs subsequently defines a plurality of bends of the workpiece at different positions and thus determines the bending shape of the rod-shaped workpiece. It should be noted that in the practical implementation of a particular bending form not arbitrarily small bending angle and feed positions can be realized. With regard to the Bending angle must namely be exceeded by the elastic properties of the workpiece predetermined, minimum value, since at lower bending angles no plastic deformation of the workpiece would set, but only an elastic deformation. The smallest possible feed is in turn limited by the accuracy of the feed device and by the execution of bending mandrel and bending body. Moreover, if the rod-shaped workpieces are comparatively short objects, for example in the range of 1 to 2 m, then the number of value pairs of feed position and bending angle to be transferred to the bending machine as control parameters is correspondingly low.
Somit ist es auch üblich, die Bereitstellung dieser Steuerungsparameter an die Biegemaschine manuell vorzunehmen, d.h., dass die Bedienperson die Vorschubpositionen und die entsprechenden Bie'gewinkel an der Biegemaschine händisch eingibt, etwa durch Programmierung einer Steuerungseinheit der Biegemaschine. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, eine Biegeform aus einer Anzahl vorgegebener Standardformen auszuwählen. Diese Standardformen sind in speziellen DIN- Normen festgelegt. Beide Vorgangsweisen beschränken die Möglichkeiten der zu verwirklichenden Biegeformen und somit den Anwendungsbereich gattungsgemäßer Biegemaschinen.Thus, it is also common to manually provide these control parameters to the bending machine, that is, the operator manually inputs the feed positions and the corresponding bending angles on the bending machine, such as by programming a control unit of the bending machine. Alternatively, it is also possible to select a bending mold from a number of predetermined standard shapes. These standard shapes are specified in special DIN standards. Both procedures restrict the possibilities of the bending forms to be realized and thus the field of application of generic bending machines.
Aufgrund der Beschränkung der Anzahl der der Biegemaschine bereitzustellenden Steuerungsparameter ergibt sich aber noch ein weiteres Problem. So ist es in herkömmlicher Weise nicht möglich, beliebige, vorgegebene Biegekurven in Biegeformen stabförmiger Werkstücke umzusetzen. Analytische Biegekurven, also Biegekurven, die sich durch eine geschlossene mathematische Gleichung beschreiben lassen, oder nicht¬ analytische Biegekurven, also Biegekurven, die lediglich numerisch, etwa über Näherungsverfahren, beschreibbar sind, müssten hierzu nämlich erst in zur Ansteuerung von Biegemaschinen geeignete Steuerungsparameter wie eine Abfolge von Vorschubpositionen und Biegewinkel umgewandelt werden.However, there is another problem due to the limitation on the number of control parameters to be provided to the bending machine. Thus, it is not possible in a conventional manner to implement any predetermined bending curves in bending forms of rod-shaped workpieces. Analytical bending curves, ie bending curves which can be described by a closed mathematical equation, or non-analytical bending curves, ie bending curves, which are merely numerically, for example by means of approximation methods, can be described, namely for this purpose only in the control of bending machines suitable control parameters such as a sequence of feed positions and bending angle to be converted.
Ein Anwendungsgebiet, bei dem diese Nachteile besonders evident werden, ist die Herstellung von Bewehrungsrundstählen. Als Bewehrung wird im Bauwesen die Verstärkung eines Baustoffes bezeichnet. Dabei wird der Bewehrungsstahl in Schalungen in Beton einbetoniert. Zur Planung von Biegeformen für Bewehrungsstähle für Stahlbetonelemente existieren im Bauwesen bereits Rechenprogramme, z.B. spezielle . CAD- Programme, die etwa für einen architektonisch geforderten Betonkörper Biegekurven für eine Schar "geeigneter Bewehrungsstähle errechnen. Die Umsetzung dieser Biegekurven in Biegeformen für Bewehrungsstähle ist aber gemäß dem Stand der Technik aufgrund der oben erwähnten -Beschränkung der Anzahl " ■ der der Biegemaschine * bereitzustellenden Steuerungsparameter sowie der manuellen Programmierung von Biegemaschinen begrenzt.An area of application in which these disadvantages become particularly evident is the production of reinforcing round steels. Reinforcement in construction is the reinforcement of a building material. The reinforcing steel is embedded in formwork in concrete. For the planning of bending forms for reinforcing steels for reinforced concrete elements, there are already computational programs in construction, for example special ones. CAD programs that "calculate appropriate reinforcement steel. However, the implementation of these bending curves in bending shapes for reinforcing steels according to the prior art, due to the above-mentioned constraint on the number" about a architecturally required concrete body bending curves for a group ■ the mobilized the bending machine * Control parameters and the manual programming of bending machines limited.
Es ist daher das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Ansteuerung von Biegemaschinen zum Biegen von stabförmigen Werkstücken bereitzustellen, das diese Nachteile vermeidet. Insbesondere soll es dieses Verfahren ermöglichen, beliebige zwei- oder dreidimensionale Biegekurven in geeignete Steuerungsparameter für Biegemaschinen umzusetzen, wodurch auch eine automatisierte Ansteuerung der Biegemaschine möglich werden soll.It is therefore the object of the invention to provide a method for controlling bending machines for bending rod-shaped workpieces, which avoids these disadvantages. In particular, this method should make it possible to convert any two- or three-dimensional bending curves into suitable control parameters for bending machines, as a result of which automated control of the bending machine should also be possible.
Dieses Ziel wird durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung von Biegemaschinen zum Biegen von stabförmigen Werkstücken in zumindest einer Richtung um Biegewinkel an Vorschubpositionen des stabförmigen Werkstücks, wobei der Biegemaschine zumindest eine Abfolge von Biegewinkel an den jeweiligen Vorschubpositionen bereitgestellt wird, und die Abfolge der Biegewinkel an den jeweiligen Vorschubpositionen anhand einer vorgegebenen Biegekurve festgelegt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Biegekurve in zumindest einem Abschnitt durch einen Sehnenzug zwischen jenen Punkten der Biegekurve ersetzt wird, die notwendig sind, damit der Winkel zwischen der gedachten Verlängerung einer Sehne und der darauf folgenden Sehne einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet, wobei beginnend vom Anfangspunkt der Biegekurve die Abfolge dieser Winkel an den jeweiligen Punkten die Abfolge der Biegewinkel darstellt und die jeweilige Summe der Sehnenlängen vom Anfangspunkt bis ' zum jeweiligen Punkt die Vorschubposition darstellt. Die erfindungsgemäßen Merkmale erlauben somit eine gezielte Reduktion der die Biegekurven repräsentierenden Punkte, und somit die Generierung von einigen wenigen Steuerungsparametern zur Ansteuerung der Biegemaschine, wobei die so erzeugte Biegeform des Werkstückes die vorgegebene Biegekurve dennoch gut annähert.This object is achieved by the features of claim 1. Claim 1 relates to a method for controlling bending machines for bending rod-shaped workpieces in at least one direction by bending angle at feed positions the rod-shaped workpiece, wherein the bending machine is provided at least one sequence of bending angles at the respective feed positions, and the sequence of bending angles is determined at the respective feed positions based on a predetermined bending curve. According to the invention, the bending curve in at least one section is replaced by a chordal tension between those points of the bending curve that are necessary so that the angle between the imaginary extension of a chord and the following chord does not exceed a predetermined limit, starting from the starting point the bending curve represents the sequence of these angles at the respective points, the sequence of bending angles and the respective sum of the chord lengths from the starting point to ' to the respective point represents the feed position. The features according to the invention thus permit a targeted reduction of the points representing the bending curves, and thus the generation of a few control parameters for controlling the bending machine, the bending shape of the workpiece thus produced nevertheless approaching the predetermined bending curve well.
Geht man etwa von einer von einem CAD-Programm errechneten Biegekurve aus, so umfasst die graphische Darstellung dieser Biegekurve eine hohe Anzahl an aufeinander folgenden Punkten mit 2- oder 3-dimensionalen Koordinaten. Bei stetigen Biegekurven unterscheiden sich jeweils zwei aufeinander folgende Punkte in ihren Koordinaten kaum, sodass durchaus Punkte „ausgelassen" und die beiden jeweils benachbarten Punkte durch ein lineares Streckenstück verbunden werden können, ohne den optisch stetigen, „glatten" Kurvenverlauf zu beeinträchtigen. Werden immer mehr Punkte „ausgelassen" und die jeweils benachbarten Punkte durch ein lineares Streckenstück verbunden, so ergibt sich schließlich ein Sehnenzug, bei dem aufeinander folgende Punkte durch Sehnen miteinander verbunden sind. Zwei aufeinander folgende Sehnen schließen jeweils einen Winkel ein, wobei der Winkel entweder zwischen den beiden Sehnen gemessen werden kann und in diesem Fall zumeist stumpfe Winkel ergibt, oder zwischen der gedachten Verlängerung einer Sehne zur darauf folgenden Sehne gemessen werden kann und in diesem Fall als Ergänzungswinkel auf 180° zum vorher erwähnten, zumeist stumpfen Winkel zumeist spitze Winkel ergibt. Im folgenden ist unter der Bezeichnung „Winkel zwischen zwei aufeinander folgenden Sehnen" und der synonym verwendeten Bezeichnung „Sehnenwinkel" stets der Winkel zwischen der gedachten Verlängerung einer Sehne zur darauf folgenden Sehne gemeint.Assuming, for example, a bending curve calculated by a CAD program, the graphical representation of this bending curve comprises a large number of consecutive points with 2- or 3-dimensional coordinates. With continuous bending curves, two consecutive points hardly differ in terms of their coordinates, so that points can indeed be left out and the two adjacent points can be connected by a linear section, without impairing the optically continuous, "smooth" curve. If more and more points "omitted" and the respective adjacent points connected by a linear distance piece, so there is finally a chord, in the successive points by tendon connected to each other. Two consecutive tendons each enclose an angle, the angle either being measured between the two tendons, in this case giving mostly obtuse angles, or between the imaginary extension of one tendon to the next tendon, and in this case as a supplementary angle at 180 ° to the previously mentioned, mostly obtuse angle usually gives acute angle. In the following, the term "angle between two consecutive tendons" and the synonymously used term "tendon angle" always means the angle between the imaginary extension of one tendon to the next tendon.
Die Größe dieses Winkels entscheidet, wie gut der ursprüngliche Kurvenverlauf angenähert wird, und ob die entsprechende Änderung des Kurvenverlaufes optisch noch als „glatt" empfunden wird. Hinsichtlich einer effektiven Datenreduktion wird ■man nun einerseits bestrebt " sein, möglichst viele Punkte „auszulassen", im Interesse einer möglichst guten Approximation des ursprünglichen Kurvenverlaufes wird man aber andererseits bestrebt sein, möglichst viele Punkte beizubehalten, damit der Winkel zwischen zwei aufeinander folgende Sehnen nicht zu groß wird. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht daher einerseits vor, dass der Winkel zwischen der gedachten Verlängerung einer Sehne und der darauf folgenden Sehne einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet. Je kleiner dieser Grenzwert gewählt wird, desto besser wird der ursprüngliche Kurvenverlauf angenähert. Andererseits ist aber erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass jene Punkte der Biegekurve ausgewählt werden, die notwendig sind, damit der Winkel zwischen der gedachten Verlängerung einer Sehne und der darauf folgenden Sehne einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet. Diese Punktemenge schließt jene Punkte aus, an denen der entsprechende Sehnenwinkel zwar den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, der aber auch ausgelassen werden kann, ohne dass die neue, zwischen den benachbarten Punkten gezogene Sehne mit den beiderseits angrenzenden Sehnen jeweils einen Winkel einschließt, der den vorgegebenen Grenzwert überschreitet.The size of this angle determines how well the original curve is approximated, and whether the corresponding change in the curve is visually still perceived as "smooth." With regard to an effective data reduction, one will on the one hand endeavor to "skip as many points as possible", On the other hand, in the interests of the best possible approximation of the original curve, on the other hand, one will endeavor to maintain as many points as possible so that the angle between two successive chords does not become too large The smaller this limit value is selected, the better the original curve shape is approximated, but on the other hand, according to the invention, it is also provided that those points of the bending curve are selected, ie e are necessary so that the angle between the imaginary extension of a tendon and the subsequent tendon does not exceed a predetermined limit. This set of points excludes those points Although the corresponding chord angle falls below the predetermined limit, but can also be omitted, without the new, drawn between the adjacent points chord with the adjacent chords each includes an angle that exceeds the predetermined limit.
Die Ermittlung dieser Punkte im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mithilfe unterschiedlicher numerischer Verfahren vorgenommen werden und wird mithilfe geeigneter Rechenprogramme erfolgen, wobei nicht nur die hierfür erforderliche Anwendung bekannter numerischer Methoden, sondern auch die programmtechnische Umsetzung im Bereich des fachmännischen Könnens liegen. Nach Abschluss der Ermittlung dieser Punkte werden erfindungsgemäß die den jeweiligen Punkten entsprechenden Vorschubpositionen über die jeweilige kumulative Sehnenlänge festgelegt, sowie die entsprechenden Sehnenwinkel als Biegewinkel herangezogen. Die Ansteuerung der Biegemaschine kann nun anhand der so ermittelten Wertepaare aus Vorschubposition und Biegewinkel manuell erfolgen, oder bevorzugt für eine automatisierte Ansteuerung der Biegemaschine verwendet werden.The determination of these points in the context of the method according to the invention can be carried out by means of different numerical methods and will be carried out by means of suitable computer programs, whereby not only the required application of known numerical methods, but also the program implementation in the field of expert knowledge. After completion of the determination of these points, according to the invention, the feed positions corresponding to the respective points are determined via the respective cumulative chord length, and the corresponding chord angles are used as the bending angle. The control of the bending machine can now be done manually based on the thus determined value pairs of feed position and bending angle, or preferably be used for automated control of the bending machine.
Die Wahl des Grenzwertes entscheidet darüber, wie gut der ursprüngliche Kurvenverlauf angenähert wird. Je kleiner er gewählt wird, desto besser ist diese Annäherung, wobei für die Güte der Annäherung unterschiedliche Kriterien angewendet werden können. Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Wahl des Grenzwertes einen optisch stetigen Krümmungsverlauf des stabförmigen Werkstückes ergibt. Insbesondere erweist sich hierfür gemäß Anspruch 3 ein Wert von 5° als geeignet.The choice of the limit value decides how well the original curve will approximate. The smaller it is chosen, the better this approximation, whereby different criteria can be used for the quality of approximation. According to claim 2 it is provided that the choice of the limit value results in an optically continuous curve of the rod-shaped workpiece. In particular, this proves a value of 5 ° according to claim 3 as suitable.
Wie bereits erwähnt wurde, kann die Übergabe der mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten Wertepaare aus Vorschubposition und Biegewinkel an die Biegemaschine automatisiert erfolgen. Hierbei erweisen sich die Maßnahmen gemäß Anspruch 4 als vorteilhaft, denen zu Folge der Winkel zwischen einer ersten Sehne und einer darauf folgenden, zweiten Sehne von der zweiten Sehne zur gedachten Verlängerung der ersten Sehne gemessen wird, wobei bei einer Messrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn der Winkel als positiver Winkel und bei einer Messrichtung im Uhrzeigersinn der Winkel als negativer Winkel gewertet wird. Diese Festlegung der Biegewinkel entspricht nämlich jenem Format, das üblicherweise von der Biegemaschine benötigt wird. Damit wird eine automatisierte Ansteuerung der Biegemaschine durch die erfindungsgemäß ermittelten Steuerungsparameter erleichtert.As has already been mentioned, the transfer of the value pairs determined by means of the method according to the invention can be carried out Feed position and bending angle to the bending machine done automatically. Here, the measures prove to be advantageous according to claim 4, which is measured as a result of the angle between a first tendon and a subsequent, second tendon of the second tendon for imaginary extension of the first tendon, wherein in a measuring direction counterclockwise the angle as positive angle and in the case of a measuring direction in the clockwise direction, the angle is evaluated as a negative angle. This determination of the bending angle corresponds to that format that is usually required by the bending machine. Thus, an automated control of the bending machine is facilitated by the inventively determined control parameters.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch für die Herstellung dreidimensionaler Biegeformen.' Hierzu werden die Merkmale von Anspruch 5 vorgeschlagen. Anspruch 5 sieht vor, dass in jenen Fällen, wo eine Abfolge einer ersten Sehne, einer zweiten Sehne und einer dritten Sehne dreier aufeinander folgender Sehnen nicht in derselben Ebene liegen, die dritte Sehne längen- und winkeltreu um eine Rotationsachse, die durch die zweite Sehne gebildet wird, in die durch die ersten beiden Sehnen aufgespannte Ebene rotiert wird, und der sich so in der durch die ersten beiden Sehnen aufgespannten Ebene ergebende Winkel zwischen der zweiten Sehne und der dritten Sehne als Biegewinkel an der dem Schnittpunkt zwischen der zweiten Sehne und der dritten Sehne entsprechenden Vorschubposition der Biegemaschine bereitgestellt wird. Wie bereits erwähnt wurde, bestehen Biegemaschinen in der Regel aus einem drehbar gelagerten Biegeteller mit einem zentral angeordneten Biegedorn und einem exzentrisch angeordneten Biegekörper. Wird daher ein stabförmiges Werkstück parallel zum Biegeteller zwischen Biegedorn und Biegekörper eingeführt, so kann zunächst nur eine Biegeform in zwei Dimensionen erzeugt werden. Es ist daher notwendig, eine vorgegebene, dreidimensionale Biegekurve in eine einzige Ebene „abzuwickeln", was mithilfe der Merkmale von Anspruch 5 erreicht wird. Die Wiederherstellung eines der ursprünglichen Biegekurve entsprechenden, dreidimensionalen Verlaufes kann etwa über Ausnutzung der elastischen Eigenschaften des Werkstückes im Zuge dessen Einbaus in die Betonschalung erfolgen.The inventive method is also suitable for the production of three-dimensional bending forms. ' For this purpose, the features of claim 5 are proposed. Claim 5 provides that in those cases where a sequence of a first tendon, a second tendon and a third tendon of three consecutive tendons are not in the same plane, the third tendon is longitudinally and angularly about an axis of rotation passing through the second tendon is formed, is rotated in the spanned by the first two tendons plane, and thus resulting in the plane spanned by the first two tendons angle between the second chord and the third chord as the bending angle at the intersection between the second chord and third chord corresponding feed position of the bending machine is provided. As already mentioned, bending machines generally consist of a rotatably mounted bending plate with a centrally arranged bending mandrel and an eccentrically arranged bending body. Therefore, if a rod-shaped workpiece is introduced parallel to the bending plate between the bending mandrel and the bending body, so only one bending mold can initially be produced in two dimensions become. It is therefore necessary to "uncoil" a given three-dimensional bending curve into a single plane, which is achieved by the features of claim 5. The restoration of a three-dimensional course corresponding to the original bending curve can be achieved by utilizing the elastic properties of the workpiece Installation in the concrete formwork done.
Alternativ dazu kann die Wiederherstellung eines der ursprünglichen Biegekurve entsprechenden, dreidimensionalen Verlaufes aber gemäß Anspruch 6 auch erfolgen, indem der Rotationswinkel, um den die dritte Sehne längen- und winkeltreu um die Rotationsachse, die durch die zweite Sehne gebildet wird, in die durch die ersten beiden Sehnen aufgespannte Ebene rotiert wird, gemeinsam mit dem Biegewinkel und der entsprechenden Vorschubposition der Biegemaschine bereitgestellt wird, ^und eine Rotation des stabförmigen Werkstückes um dessen Längsachse um einen Winkel erfolgt, der dem Betrag nach dem Rotationswinkel entspricht. Auf diese Weise wird der ursprüngliche, dreidimensionale Verlauf der Biegekurve über Ausnutzung plastischer Verformung des Werkstücks wiederhergestellt.Alternatively, the restoration of a three-dimensional course corresponding to the original bending curve according to claim 6 can also take place by the rotation angle by which the third chord lengthwise and angularly about the axis of rotation, which is formed by the second chord, by the first both tendon spanned plane is rotated, is provided together with the bending angle and the corresponding feed position of the bending machine, ^ and a rotation of the rod-shaped workpiece about its longitudinal axis by an angle which corresponds to the amount of the rotation angle. In this way, the original, three-dimensional course of the bending curve is restored by utilizing plastic deformation of the workpiece.
Anspruch 7 sieht eine vorteilhafte Festlegung der Vorschubgeschwindigkeit vor, indem die Vorschubgeschwindigkeit von einer Vorschubposition zur darauf folgenden Vorschubposition direkt proportional zur dazwischen liegenden Sehnenlänge gewählt wird. In Bereichen größerer Krümmung der Biegekurve wird es nämlich vorteilhaft sein, eine geringere Vorschubgeschwindigkeit zu wählen, während in Bereichen geringerer oder fehlender Krümmung größere Vorschubgeschwindigkeiten realisiert werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich einerseits auf analytische Biegekurven anwenden, die durch einen geschlossenen mathematischen Ausdruck darstellbar sind. Hierbei wird in üblicher Weise im Zuge einer graphischen Darstellung, etwa mithilfe von Zeichenprogrammen wie CAD- Programmen, eine Abfolge eng beieinander liegender Punkte erzeugt, die optisch als kontinuierliche Kurve erscheint. Oft liefern Zeichenprogramme wie etwa CAD-Programme aber nicht¬ analytische Biegekurven, die Ergebnis numerischer Verfahren sind. Auch auf solche Biegekurven lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren anwenden. Anspruch 8 sieht daher vor, dass die Biegekurve durch eine endliche Menge diskreter Punkte dargestellt wird, die aus einem Zeichenprogramm übernommen wird. Es ist aber auch möglich, dass die Biegekurve lediglich als graphische Darstellung auf Papier vorliegt. Für diese Fälle ist gemäß Anspruch 9 vorgesehen, dass die Biegekurve durch eine endliche Menge diskreter Punkte dargestellt, wird, die durch Einscannen * einer graphischen Darstellung einer Kurve gewonnen wird. Auch durch das Einscannen der Biegekurve kann eine diskrete Punktmenge gewonnen werden, auf die sich das erfindungsgemäße Verfahren in weiterer Folge anwenden lässt.Claim 7 provides an advantageous determination of the feed rate by the feed rate is selected from a feed position to the subsequent feed position directly proportional to the chord length therebetween. Namely, in areas of greater curvature of the bending curve, it will be advantageous to select a lower feed rate, while in areas of lesser or no curvature larger feed rates can be realized. On the one hand, the method according to the invention can be applied to analytical bending curves that can be represented by a closed mathematical expression. In the usual way, in the course of a graphical representation, for example with the help of drawing programs such as CAD programs, a sequence of closely spaced dots is generated which appears optically as a continuous curve. However, drawing programs such as CAD programs often yield non-analytical bending curves that are the result of numerical methods. The method according to the invention can also be applied to such bending curves. Claim 8 therefore provides that the bending curve is represented by a finite set of discrete points, which is taken from a drawing program. But it is also possible that the bending curve is present only as a graphical representation on paper. For these cases, it is provided according to claim 9 that the bending curve is represented by a finite set of discrete points obtained by scanning * a graph of a curve. By scanning the bending curve, a discrete point quantity can be obtained, to which the method according to the invention can subsequently be applied.
Anspruch 10 sieht schließlich eine konkrete Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, bei der es sich bei den stabförmigen Werkstücken um Bewehrungsrundstähle handelt.Finally, claim 10 provides a concrete application of the method according to the invention, in which the bar-shaped workpieces are reinforcing round steels.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen dieThe invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. This show the
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Biegemaschine mit Vorschubeinrichtung, Führungseinrichtung, Biegeteller, Biegedorn und Biegekörper, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Biegemaschine gemäß Fig. 1, bei der zusätzlich eine Drehung des Werkstückes zur Realisierung dreidimensionaler Biegeformen erfolgt,1 is a schematic representation of a bending machine with feed device, guide device, bending plate, mandrel and bending body, 2 shows a schematic representation of a bending machine according to FIG. 1, in which additionally a rotation of the workpiece for realizing three-dimensional bending forms takes place, FIG.
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Biegekurve, der ein Sehnenzug mit einem vorgegebenen, maximalen Sehnenwinkel eingeschrieben wurde,3 is a schematic representation of a bending curve, which was inscribed with a chordal pull with a predetermined, maximum chord angle,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Biegekurve, der ein Sehnenzug mit einem vorgegebenen, maximalen Sehnenwinkel eingeschrieben wurde, der geringer ist als jener von Fig. 3, undFig. 4 is a schematic representation of a bending curve, which was a tendon train with a predetermined, maximum chord angle is written, which is less than that of Fig. 3, and
Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Illustration der Wirkung einer Verwendung eines Biegedorns mit größerem Durchmesser.Fig. 5 is a schematic illustration for illustrating the effect of using a bending mandrel with a larger diameter.
Die Fig. 1 zeigt eine ε?chematische Darstellung einer Biegemaschine mit Vorschubeinrichtung 1, Führungseinrichtung 2 und einem Biegeteller 3. Der Biegeteller 3 weist in der Regel einen zentral angeordneten Biegedorn 4 und einem exzentrisch angeordneten Biegekörper 5 auf. Bei einer Drehbewegung des Biegetellers 3 bewegt sich somit der Biegedorn 4 um seine eigene Achse, und der Biegekörper 5 um den Biegedorn 4. Die Fig. 1 zeigt eine abgewandelte Version eines Biegetellers 3, bei der sowohl der Biegedorn 4 als auch der Biegekörper 5 exzentrisch angeordnet sind. Wird mithilfe der Vorschubeinrichtung 1 ein stabförmiges Werkstück 6 parallel zum Biegeteller 3 zwischen Biegedorn 4 und Biegekörper 5 eingeführt und der Biegeteller 3 verdreht, so wird das Werkstück 6 zwischen dem Biegekörper 5 und dem Biegedorn 4 eingeklemmt und in weiterer Folge je nach Rotationsrichtung des Biegetellers 3 in die Biegerichtungen b verbogen. Wird das stabförmige Werkstück 6 parallel zur Ebene des Biegetellers 3 in einem ausschließlich linearen Vorschub zwischen Biegedorn 4 und Biegekörper 6 bewegt, so können lediglich Biegungen in einer Ebene vorgenommen werden. Die Vorschubrichtung r wird dabei durch geeignete Rotation der Rollen der Vorschubeinrichtung 1 sichergestellt. Die Führungseinrichtung 2 besteht etwa aus Führungsrollen, die das zu bearbeitende Ende des Werkstückes 6 dem Biegeteller 3 zuführen.1 shows an ε-chemical representation of a bending machine with feed device 1, guide device 2 and a bending plate 3. The bending plate 3 generally has a centrally arranged bending mandrel 4 and an eccentrically arranged bending body 5. During a rotational movement of the bending plate 3 thus the bending mandrel 4 moves about its own axis, and the bending body 5 to the bending mandrel 4. Fig. 1 shows a modified version of a bending plate 3, in which both the bending mandrel 4 and the bending body 5 eccentric are arranged. If a rod-shaped workpiece 6 is introduced parallel to the bending plate 3 between bending mandrel 4 and bending body 5 and the bending plate 3 is rotated by means of the feed device 1, the workpiece 6 is clamped between the bending body 5 and the mandrel 4 and subsequently depending on the direction of rotation of the bending plate. 3 bent into the bending directions b. If the rod-shaped workpiece 6 is moved parallel to the plane of the bending plate 3 in an exclusively linear feed between bending mandrel 4 and bending body 6, so only bends can be made in a plane. The feed direction r is ensured by suitable rotation of the rollers of the feed device 1. The guide device 2 consists approximately of guide rollers which feed the end of the workpiece 6 to be processed to the bending plate 3.
Falls auch dreidimensionale Biegungen des Werkstückes 6 vorgenommen werden sollen, besteht etwa die Möglichkeit, das stabförmige Werkstück 6 um dessen Längsachse zu rotieren, wie in der Fig. 2 dargestellt ist. Der entsprechende Rotationswinkel γ± wird dabei aus der vorgegebenen Biegekurve abgeleitet, wie noch näher ausgeführt werden wird.If three-dimensional bends of the workpiece 6 are also to be made, it is possible, for example, to rotate the rod-shaped workpiece 6 about its longitudinal axis, as shown in FIG. 2. The corresponding rotation angle γ ± is derived from the predetermined bending curve, as will be explained in more detail.
Bei dem stabförmigen Werkstück 6 handelt es sich "etwa um Rundstahl zur Bewehrung von Betonelementen. Stahl ist ein elastisches Material und besitzt eine gute Umformbarkeit über Ausnutzung dessen plastischer Eigenschaften. Das elastische bzw. plastische Verhalten des Stahls während des Biegevorganges ist dabei insbesondere von der Materialhärte, dessen Fließverhalten sowie dessen Zähigkeit abhängig. Ein Stahlstab wird sich dabei elastisch verhalten, wenn die Verformung innerhalb eines Ausmaßes erfolgt, bei der er nach der Entlastung wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Bei einem Rundstahl mit einem Durchmesser von 10 mm ist das etwa bei Krümmungsradien über 5 m der Fall. Wird er unter größerer Belastung so weit gebogen, dass der Krümmungsradius geringer als 5 m beträgt, kehrt er nicht mehr in seine ursprüngliche Form zurück und ist plastisch verformt. Wie bereits erwähnt wurde, sind für die Erstellung einer definierten Biegung zumindest zwei Biegeparameter notwendig, die der Biegemaschine als Steuerungsparameter zu übergeben sind, nämlich der Biegewinkel α^ und die Vorschubposition p± des Werkstücks 6, an der die Biegung um diesen Biegewinkel a± stattfinden soll. Eine Abfolge dieser Wertepaare (oii,Pi) definiert in weiterer Folge mehrere Biegungen des Werkstückes 6 an verschiedenen Positionen pi und legt somit die Biegeform des stabförmigen Werkstückes 6 fest. Wie außerdem ausgeführt wurde, sind in der praktischen Umsetzung einer bestimmten Biegeform nicht beliebig kleine Biegewinkel αi und Vorschubpositionen pj. realisierbar. Die Anzahl der Wertepaare (öχ,Pi) von Vorschubposition Pi und Biegewinkel CX1, die an die Biegemaschine als Steuerungsparameter zu übergeben sind, ist daher entsprechend gering.Steel is an elastic material and has good formability by utilizing its plastic properties, and the elastic or plastic behavior of the steel during the bending process is particularly dependent on the hardness of the material A steel rod will behave elastically if the deformation takes place within an extent where it returns to its original shape after relieving it, ie for a round bar with a diameter of 10 mm Radius of curvature over 5 m is the case: If it is bent under greater load so that the radius of curvature is less than 5 m, it no longer returns to its original shape and is plastically deformed. As already mentioned, at least two bending parameters are necessary for the creation of a defined bend, which are to be transferred to the bending machine as control parameters, namely the bending angle α ^ and the feed position p ± of the workpiece 6 at which the bending takes place by this bending angle a ± should. A sequence of these value pairs (oii, pi) subsequently defines a plurality of bends of the workpiece 6 at different positions pi and thus defines the bending shape of the rod-shaped workpiece 6. As has also been stated, in the practical implementation of a certain bending form not arbitrarily small bending angle αi and feed positions pj . realizable. The number of value pairs (öχ, Pi) of feed position Pi and bending angle CX 1 , which are to be transferred to the bending machine as a control parameter, is therefore correspondingly low.
Andererseits umfassen aber analytische wie nicht-analytische Biegekurven, die entweder als graphische Darstellung auf Papier vorliegen, oder das Ergebnis von rechnergestützten Programmen wie etwa CAD-Programmen sind, eine große Menge an Daten, die im wesentlichen die Koordinaten der Punkte der Biegekurve beinhalten. Diese Daten stellen eine Abfolge eng beieinander liegender Punkte dar, die optisch als kontinuierliche Kurve erscheint. Beliebige, zumeist nicht¬ analytische Biegekurven werden in der Datentechnik dabei oft auch als „Splines" bezeichnet. Diese Biegekurven sind mathematisch gesehen zwar eine endliche, aber dennoch große Menge diskreter Punkte, die somit entweder direkt aus einem Zeichenprogramm übernommen wird, oder durch Einscannen einer graphischen Darstellung auf Papier gewonnen wird. Diese zur Wiedergabe der Biegekurve verwendete, große Datenmenge, die im wesentlichen aus einer großen Anzahl von die Biegekurve repräsentierenden Punkten gebildet wird, ist nun zu reduzieren, um in weiterer Folge daraus einige wenige Steuerungsparameter zur Ansteuerung der Biegemaschine zu generieren, wobei die so erzeugte Biegeform des Werkstückes 6 die vorgegebene Biegekurve dennoch gut annähern sollte.On the other hand, analytical as well as non-analytical bending curves, either present on paper as a graphic representation or the result of computer-aided programs such as CAD programs, comprise a large amount of data which essentially includes the coordinates of the points of the bending curve. These data represent a sequence of closely spaced points that visually appear as a continuous curve. Arbitrary, mostly non-analytical bending curves are often referred to in the data technology as "splines." These bending curves are mathematically a finite, but still large amount of discrete points, which is thus either taken directly from a drawing program, or by scanning a This large amount of data used for the reproduction of the bending curve, which is essentially formed from a large number of points representing the bending curve, is now to be reduced in order to subsequently produce a few To generate control parameters for controlling the bending machine, the bending shape of the workpiece 6 thus generated should still approach the predetermined bending curve well.
Geht man etwa von einer von einem CAD-Programm errechneten Biegekurve aus, so umfasst die graphische Darstellung dieser Biegekurve eine hohe Anzahl an aufeinander folgenden Punkten mit 2- oder 3-dimensionalen Koordinaten. Bei stetigen Biegekurven unterscheiden sich jeweils zwei aufeinander folgende Punkte in ihren Koordinaten aber kaum, sodass durchaus Punkte „ausgelassen" und die beiden jeweils benachbarten Punkte durch ein lineares Streckenstück verbunden werden können, ohne den optisch stetigen, „glatten" Kurvenverlauf zu beeinträchtigen. Werden immer mehr Punkte „ausgelassen" und die jeweils benachbarten Punkte durch ein lineares Streckenstück verbunden, so ergibt sich schließlich ein Sehnenzug, bei dem aufeinander folgende Punkte P1 mit vergleichsweise großem Absta'nd durch Sehnen si miteinander verbunden sind. Der Index „i" ist hierbei ein Zählindex, der die nun vergleichsweise niedrige Anzahl an Punkten beginnend mit 1 bis zur Anzahl N der ausgewählten Punkte P1 durchnummeriert.Assuming, for example, a bending curve calculated by a CAD program, the graphical representation of this bending curve comprises a large number of consecutive points with 2- or 3-dimensional coordinates. In continuous bending curves, however, two consecutive points hardly differ in terms of their coordinates, so that points can indeed be left out and the two adjacent points can be connected by a linear section, without impairing the optically continuous, "smooth" curve. If more and more points are "skipped" and the respective adjacent points connected by a linear distance piece, the result is finally a chordal tension, in which successive points P 1 are connected to one another with comparatively great distance by chord si. is here a counting index, which numbers the now comparatively low number of points beginning with 1 up to the number N of the selected points P 1 .
Eine auf diese Art und Weise durch einen Sehnenzug approximierte Biegekurve ist etwa in der Fig. 3 dargestellt. Hierbei wird die strichliert eingezeichnete Biegekurve durch einen Sehnenzug angenähert, der sich beginnend von einem Anfangspunkt PA der Biegekurve zwischen acht Punkten P1, P2, usw. bis Ps spannt, und die dazwischen liegenden Sehnen Si, S2, usw. bis S8 umfasst. Die Sehnen Si, s≥, usw. bis S8 weisen jeweils eine Länge Ix, I2, usw. bis I8 auf, die im folgenden mit I1 bezeichnet werden. Zwei aufeinander folgende Sehnen Si schließen jeweils einen Winkel σi ein, wobei die Größe dieses Winkels σi entscheidet, wie gut der ursprüngliche Kurvenverlauf angenähert wird, und ob die entsprechende Änderung des Kurvenverlaufes optisch noch als „glatt" empfunden wird. Hinsichtlich einer effektiven Datenreduktion wird man nun einerseits bestrebt sein, möglichst viele Punkte „auszulassen", im Interesse einer möglichst guten Approximation des ursprünglichen Kurvenverlaufes wird man aber andererseits bestrebt sein, möglichst viele Punkte beizubehalten, damit der Winkel σj. zwischen zwei aufeinander folgende Sehnen Si nicht zu groß wird. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht daher einerseits vor, dass der Winkel <jχ zwischen der gedachten Verlängerung einer Sehne s±' und der darauf folgenden Sehne si+i einen vorgegebenen Grenzwert G nicht überschreitet. Je kleiner dieser Grenzwert G gewählt wird, desto besser wird der ursprüngliche Kurvenverlauf angenähert. In der Fig. 3 ist dieser Grenzwert G etwa vergleichsweise groß gewählt, etwa im Bereich von 20°, sodass der eingeschriebene Sehnenzug, der der späteren Biegeform des Werkstücks 6 entspricht-, keinen Eindruck einer glatten Kurve mehr erweckt.A bending curve approximated in this way by a chordal train is shown approximately in FIG. 3. In this case, the dashed curve is approximated by a chord that spans from a starting point P A of the bending curve between eight points P 1 , P 2 , etc. to Ps, and the chords Si, S 2 , etc. to S 8 includes. The chords Si, s≥, etc. to S 8 each have a length I x , I 2 , etc. to I 8 , which are referred to below as I 1 . Two successive chords Si each include an angle σi, the magnitude of this angle σi deciding how well the original curve shape With regard to an effective data reduction one will now on the one hand endeavor to "omit" as many points as possible, but in the interests of the best possible approximation of the original curve progression one will on the other hand strive to maintain as many points as possible so that the angle σj. Si does not become too big between two successive sinews. The method according to the invention therefore provides, on the one hand, that the angle φ between the imaginary extension of a chord s ± and the following chord si + i does not exceed a predetermined limit value G. The smaller this limit G is chosen, the better the original curve is approximated. In FIG. 3, this limit value G is selected to be comparatively large, for example in the region of 20 °, so that the inscribed chordal line, which corresponds to the later bending shape of the workpiece 6, does not give any impression of a smooth curve.
Andererseits ist aber erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass jene Punkte Pi der Biegekurve ausgewählt werden, die notwendig sind, damit der Winkel σi zwischen der gedachten Verlängerung einer Sehne Sj/ und der darauf folgenden Sehne Si+i einen vorgegebenen Grenzwert G nicht überschreitet. Diese Menge an Punkten Pi schließt jene Punkte P±' aus, an denen der entsprechende Sehnenwinkel σχr zwar den vorgegebenen Grenzwert G unterschreiten würde, die aber auch ausgelassen werden können, ohne dass die neue, zwischen den benachbarten Punkten Pi-i' und Pi+i' gezogene Sehne mit den beiderseits angrenzenden Sehnen Si jeweils einen Winkel θχ einschließt, der den vorgegebenen Grenzwert G überschreitet. In der Fig. 3 ist beispielhaft einer dieser Punkte Pi' als P2' eingezeichnet und liegt zwischen den Punkten P2 und P3. Die zwischen den Punkten P2 und P2' sowie zwischen P2' und P3 gezogenen Sehnen würden zwar bei P2' einen Winkel 02' einschließen, der unter den Grenzwert G von Fig. 3 von etwa 20° fällt, er kann aber auch ausgelassen werden, da die zwischen den Punkten P2 und P3 gezogene Sehne S3 mit den beiderseits angrenzenden Sehnen S2 und S4 jeweils einen Sehnenwinkel σ2 bzw. σ3 einschließt, der ebenfalls geringer als der Grenzwert G von etwa 20° ist.On the other hand, it is also provided according to the invention that those points Pi of the bending curve are selected which are necessary so that the angle σi between the imaginary extension of a chord Sj / and the following chord Si + i does not exceed a predetermined limit value G. This set of points Pi excludes those points P ± 'at which the corresponding chord angle σχ r would fall below the predetermined limit value G, but which can also be omitted without the new one, between the adjacent points Pi-i' and Pi + i 'trailed tendon with the chords Si adjacent to each other includes an angle θχ, which exceeds the predetermined limit G. In FIG. 3, one of these points Pi 'is shown by way of example as P 2 ' and lies between the points P 2 and P 3 . The between the points Although P 2 and P 2 'as well as tendons drawn between P 2 ' and P 3 would enclose at P 2 'an angle O 2 ' which falls below the limit G of FIG. 3 of about 20 °, it may be omitted the drawn between points P 2 and P 3 S 3 with the tendon on both sides adjacent tendons S 2 and S 4 are each a chord angle σ 2 and σ 3 includes, which is also less than the threshold value G of about 20 °.
Die Ermittlung dieser Punkte Pi im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mithilfe unterschiedlicher numerischer Verfahren vorgenommen werden und wird mithilfe geeigneter Rechenprogramme erfolgen, wobei nicht nur die hierfür erforderliche Anwendung bekannter numerischer Methoden, sondern auch die programmtechnische Umsetzung im Bereich des fachmännischen Könnens liegen.The determination of these points Pi in the context of the method according to the invention can be carried out by means of different numerical methods and will be carried out by means of suitable computer programs, whereby not only the required application of known numerical methods, but also the program implementation in the field of expert knowledge.
Nach Abschluss der Ermittlung dieser Punkte P1 werden erfirfdungsgemäß die den jeweiligen Punkten P1 .entsprechenden Vorschubpositionen Pi über die jeweilige kumulative Sehnenlänge Ii festgelegt. Die dem Punkt P3 entsprechende Vorschubposition p3 würde sich somit in Bezug auf die Fig. 3 mit der Summe I1+I2+I3 errechnen. Diese Summe ist jene Strecke, die die Biegemaschine das stabförmige Werkstück 6 entlang der Vorschubrichtung r zu transportieren hat, bis die Biegung um den Biegewinkel α3 gesetzt werden kann. Der Biegewinkel α3 entspricht dabei dem Sehnenwinkel σ3. Die Ansteuerung der Biegemaschine kann nun anhand der so ermittelten Wertepaäre aus Vorschubposition pi und Biegewinkel CXJ. manuell erfolgen, oder bevorzugt für eine automatisierte Ansteuerung der Biegemaschine verwendet werden.After completion of the determination of these points P 1 , according to the invention, the feed positions Pi corresponding to the respective points P 1 are determined via the respective cumulative chord length Ii. The feed position p 3 corresponding to the point P3 would thus be calculated with reference to FIG. 3 with the sum I 1 + I 2 + I 3 . This sum is the distance that the bending machine has to transport the rod-shaped workpiece 6 along the feed direction r until the bend can be set by the bending angle α 3 . The bending angle α 3 corresponds to the chord angle σ 3 . The control of the bending machine can now be done manually on the basis of the thus determined value pairs of feed position pi and bending angle CX J. , or preferably be used for automated control of the bending machine.
Die Wahl des Grenzwertes G entscheidet darüber, wie gut der ursprüngliche Kurvenverlauf angenähert wird. Je kleiner er gewählt wird, desto besser ist diese Annäherung, wobei für die Gute der Annäherung unterschiedliche Kriterien angewendet werden können. Um einen optisch stetigen Krummungsverlauf des stabformigen Werkstuckes 6 zu erzeugen, wird der Grenzwert G entsprechend klein gewählt werden müssen, wobei dabei auch die Gesamtlange des Werkstuckes 6 sowie dessen Materialeigenschaften zu berücksichtigen sind. Für Werkstucke 6 mit einer Lange im Bereich von wenigen Metern hat sich etwa ein Wert von 5° als geeignet erwiesen. In der Fig. 4 ist etwa eine Biegekurve strichliert eingezeichnet, die mit einem Sehnenzug (der mitunter auch als „Polylinie" bezeichnet wird) angenähert wird, bei dem jeweils aufeinander folgende Sehnen S1 einen Sehnenwinkel Ox von unter 5° einschließen. Die Fig. 4 zeigt aber auch, dass die Einhaltung des Grenzwertes G insbesondere in jenen Abschnitten der Biegekurve relevant ist, in der eine vergleichsweise starke Krümmung gegeben ist, was in der Fig. 4 in den linken Bereichen der Biegekurve der Fall ist.The choice of the limit G determines how well the original curve is approximated. The smaller it is chosen, the better this approximation, and for the Good approach different criteria can be applied. In order to produce an optically continuous curvature course of the rod-shaped workpiece 6, the limit value G must be chosen to be correspondingly small, whereby the total length of the workpiece 6 and its material properties must also be taken into account. For workpieces 6 with a length in the range of a few meters, a value of approximately 5 ° has proved suitable. In FIG. 4, for example, a bending curve is shown by dashed lines, which is approximated by a chordal traction (sometimes also referred to as "polyline"), in which successive chords S 1 enclose a chord angle O x of less than 5 ° However, Fig. 4 also shows that compliance with the limit value G is particularly relevant in those sections of the bending curve in which there is a comparatively large curvature, which is the case in Fig. 4 in the left regions of the bending curve.
Ein „glatter" Verlauf der Biegeform kann auch durch eine gunstige Wahl des Durchmessers d des Biegedorns 4 erreicht werden, wie in der Fig. 5 illustriert wird. Die Gegenüberstellung der beiden Abbildung in der Fig. 5 zeigt, dass je großer der Durchmesser d gewählt wird, desto glatter der Übergang an der Biegestelle ist, wobei freilich auf die minimal notwendige Krümmung entlang der Biegekurve abzustellen ist. Ein Knick in der Biegeform (siehe linke Abbildung in der Fig. 5), wie sie etwa durch einen Biegedorn 4 mit sehr kleinem Durchmesser d hervorgerufen wird, wird somit zu einem glatten Übergang (siehe rechte Abbildung in der Fig. 5) .A "smooth" course of the bending form can also be achieved by a favorable choice of the diameter d of the bending mandrel 4, as illustrated in Fig. 5. The juxtaposition of the two figures in Fig. 5 shows that the larger the diameter d is chosen the smoother the transition at the bending point is, of course, to be based on the minimum necessary curvature along the bending curve.A kink in the bending mold (see left figure in Fig. 5), such as by a bending mandrel 4 with very small Diameter d is caused, thus becomes a smooth transition (see right figure in Fig. 5).
Die Übergabe der mithilfe des erfindungsgemaßen Verfahrens ermittelten Wertepaare aus Vorschubposition px und Biegewinkel Oi1 an die Biegemaschine erfolgt bevorzugt automatisiert, d.h. direkt von jenem Rechenprogramm, das das erfindungsgemaße Verfahren implementiert, an die Biegemaschine. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Winkel σ± zwischen einer ersten Sehne Si und einer darauf folgenden, zweiten Sehne si+1 von der zweiten Sehne sχ+1 zur gedachten Verlängerung der ersten Sehne Sa/ gemessen wird (siehe Fig. 3), wobei bei einer Messrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn der Winkel σx als positiver Winkel und bei einer Messrichtung im Uhrzeigersinn der Winkel σ± als negativer Winkel gewertet wird. Diese Festlegung der Biegewinkel αi entspricht nämlich jenem Format, das üblicherweise von der Biegemaschine benötigt wird. Damit wird eine automatisierte Ansteuerung der Biegemaschine durch die erfindungsgemäß ermittelten Steuerungsparameter erleichtert.The transfer of the value pairs determined by the method according to the invention from feed position p x and bending angle Oi 1 to the bending machine preferably takes place automatically, ie directly from that computer program which fulfills the inventive method Method implemented to the bending machine. In this case, it is advantageous if the angle σ ± between a first chord Si and a following, second chord s i + 1 is measured by the second chord sχ +1 relative to the imaginary extension of the first chord Sa / (see FIG. 3), wherein, in the case of a measurement direction in the counterclockwise direction, the angle σ x is evaluated as a positive angle, and in the case of a measuring direction in a clockwise direction, the angle σ ± as a negative angle. This definition of the bending angle αi corresponds namely to that format that is usually required by the bending machine. Thus, an automated control of the bending machine is facilitated by the inventively determined control parameters.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch für die Herstellung dreidimensionaler Biegeformen. Mathematisch' gesehen ergibt sich eine dreidimensionale Form eines eingeschriebenen Sehnenzuges in jenen Abschnitten, wo eine Abfolge einer ersten Sehne s±, einer zweiten Sehne' si+i und einer dritten Sehne Si+2 dreier aufeinander folgender Sehnen Sj. si+i und si+2 nicht in derselben Ebene liegen. In diesem Fall kann die dritte Sehne Si+2 längen- und winkeltreu um eine Rotationsachse, die durch die zweite Sehne si+1 gebildet wird, in die durch die ersten beiden Sehnen Si und si+α aufgespannte Ebene rotiert und somit in diese Ebene „abgewickelt" werden. Der sich so in der durch die ersten beiden Sehnen Sx und si+1 aufgespannten Ebene ergebende Winkel σi zwischen der zweiten Sehne si+i und der dritten Sehne si+2 kann in weiterer Folge der Biegemaschine als Biegewinkel a± an der dem Schnittpunkt zwischen der zweiten Sehne si+1 und der dritten Sehne si+2 entsprechenden Vorschubposition pi bereitgestellt werden. Wie bereits erwähnt wurde, kann in herkömmlichen Biegemaschinen zunächst nur eine Biegeform in zwei Dimensionen erzeugt werden. Es ist daher notwendig, eine vorgegebene, dreidimensionale Biegekurve in eine einzige Ebene „abzuwickeln", was mithilfe dieser Vorgangsweise erreicht wird. Die Wiederherstellung eines der ursprünglichen Biegekurve entsprechenden, dreidimensionalen Verlaufes kann etwa über Ausnutzung der elastischen Eigenschaften des Werkstückes 6 im Zuge dessen Einbaus in die Betonschalung erfolgen.The inventive method is also suitable for the production of three-dimensional bending forms. Mathematically 'seen a three-dimensional shape of an inscribed tendons turn results in those portions where a sequence of a first chord s ±, a second chord' s i + i, and a third chord Si +2 three consecutive chord S j. s i + i and s i + 2 are not in the same plane. In this case, the third chord Si + 2 can be rotated lengthwise and angularly about an axis of rotation formed by the second chord s i + 1 into the plane spanned by the first two chords Si and s i + α and thus into it The angle σ i between the second chord s i + i and the third chord s i + 2 , which thus results in the plane defined by the first two chords S x and s i + 1, can be considered as a result of the bending machine Bending angle α ± at the feed position pi corresponding to the point of intersection between the second chord s i + 1 and the third chord s i + 2. As already mentioned, in conventional bending machines, only one bending shape in two dimensions can be produced initially therefore, necessary, a given, three-dimensional bending curve in a single plane The restoration of a three-dimensional course corresponding to the original bending curve can take place, for example, by utilizing the elastic properties of the workpiece 6 during its installation in the concrete formwork.
Alternativ dazu kann die Wiederherstellung eines der ursprünglichen Biegekurve entsprechenden, dreidimensionalen Verlaufes aber auch erfolgen, indem der Rotationswinkel γ±, um den die dritte Sehne Si+2 längen- und winkeltreu um die Rotationsachse, die durch die zweite Sehne si+i gebildet wird, in die durch die ersten beiden Sehnen Si und si+i aufgespannte Ebene rotiert wird, gemeinsam mit dem Biegewinkel Ot1 und der entsprechenden Vorschubposition p± der Biegemaschine bereitgestellt wird, und eine Rotation des stabförmigen Werkstückes 6 um dessen Längsachse um einen Winkel erfolgt, der "dem Betrag nach dem Rotationswinkel γi entspricht. Auf diese Weise wird der ursprüngliche, dreidimensionale Verlauf der Biegekurve über Ausnutzung plastischer Verformung des Werkstücks wiederhergestellt.Alternatively, the restoration of a three-dimensional course corresponding to the original bending curve can also take place by the rotation angle γ ± , by which the third chord Si +2 is lengthwise and angularly aligned about the axis of rotation formed by the second chord si + i. is rotated in the spanned by the first two chords Si and s i + i plane, is provided together with the bending angle Ot 1 and the corresponding feed position p ± the bending machine, and a rotation of the rod-shaped workpiece 6 about its longitudinal axis by an angle, the In this way, the original, three-dimensional course of the bending curve is restored by utilizing plastic deformation of the workpiece.
Des weiteren ist es bei der Ansteuerung der Biegemaschine vorteilhaft, wenn die Vorschubgeschwindigkeit von einer Vorschubposition pi zur darauf folgenden Vorschubposition p± direkt proportional zur dazwischen liegenden Sehnenlänge I1 gewählt wird. In Bereichen größerer Krümmung der Biegekurve wird es nämlich vorteilhaft sein, eine geringere Vorschubgeschwindigkeit zu wählen, während in Bereichen geringerer oder fehlender Krümmung größere Vorschubgeschwindigkeiten realisiert werden können.Furthermore, it is advantageous in the control of the bending machine when the feed rate of a feed position pi to the subsequent feed position p ± is chosen directly proportional to the chord length I 1 lying between them. Namely, in areas of greater curvature of the bending curve, it will be advantageous to select a lower feed rate, while in areas of lesser or no curvature larger feed rates can be realized.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine Ansteuerung von Biegemaschinen zum Biegen von stabförmigen Werkstücken, bei dem beliebige zwei- oder dreidimensionale Biegekurven in geeignete Steuerungsparameter für Biegemaschinen umgesetzt werden können, wodurch insbesondere auch eine automatisierte Ansteuerung der Biegemaschine möglich wird. Eine mögliche Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt etwa in der Herstellung beliebig geformter Bau- oder Bewehrungsrundstähle. The inventive method thus enables control of bending machines for bending rod-shaped Workpieces in which any two- or three-dimensional bending curves can be converted into suitable control parameters for bending machines, whereby in particular an automated control of the bending machine is possible. A possible application of the method according to the invention is, for example, in the production of arbitrarily shaped construction or reinforcing round steels.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur Ansteuerung von Biegemaschinen zum Biegen von stabformigen Werkstucken (6) in zumindest einer Richtung um Biegewinkel (Qi1) an Vorschubpositionen (px) des stabformigen Werkstucks (6) , wobei der Biegemaschine zumindest eine Abfolge von Biegewinkel (<xj an den jeweiligen Vorschubpositionen (pα) bereitgestellt wird, und die Abfolge der Biegewinkel (αx) an den jeweiligen Vorschubpositionen (P1) anhand einer vorgegebenen Biegekurve festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegekurve in zumindest einem Abschnitt durch einen Sehnenzug zwischen jenen Punkten (P1) der Biegekurve ersetzt wird, die notwendig sind, damit der Winkel (σx) zwischen der gedachten Verlängerung einer Sehne (S1' ) und der darauf folgenden Sehne (s1+i) einen vorgegebenen Grenzwert ' (G) nicht überschreitet, wobei beginnend vom Anfangspunkt (PÄ) der Biegekurve die Abfolge dieser Winkel (O1) an den jeweiligen Punkten (Px) die Abfolge der Biegewinkel (Ct1) darstellt und die jeweilige Summe der Sehnenlängen (I1) vom Anfangspunkt (PA) bis zum jeweiligen Punkt (P1) die Vorschubposition (px) darstellt.1. A method for controlling bending machines for bending stabformigen workpieces (6) in at least one direction by bending angle (Qi 1 ) at feed positions (p x ) of the rod-shaped workpiece (6), wherein the bending machine at least one sequence of bending angle (<xj an the respective feed positions (p α ) is provided, and the sequence of bending angles (α x ) at the respective feed positions (P 1 ) is determined based on a predetermined bending curve, characterized in that the bending curve in at least one section by a chordal tension between those points (P 1 ) of the bending curve is replaced, which are necessary so that the angle (σ x ) between the imaginary extension of a chord (S 1 ') and the following chord (s 1+ i) not a predetermined limit' (G) not exceeds, starting from the starting point (P Ä ) of the bending curve, the sequence of these angles (O 1 ) at the respective points (P x ) represents the sequence of bending angles (Ct 1 ) and the respective sum of the chord lengths (I 1 ) from the starting point (P A ) to the respective point (P 1 ) represents the feed position (p x ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wahl des Grenzwertes (G) einen optisch stetigen Krümmungsverlauf des stabformigen Werkstückes (6) ergibt.2. The method according to claim 1, characterized in that the choice of the limit value (G) results in an optically continuous curvature of the rod-shaped workpiece (6).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert (G) mit 5° gewählt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the limit value (G) is selected to be 5 °.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (σα) zwischen einer ersten Sehne (S1) und einer darauffolgenden, zweiten Sehne (si+i) von der zweiten Sehne (si+i) zur gedachten Verlängerung der ersten Sehne (si' ) gemessen wird, wobei bei einer Messrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn der Winkel (O1) als positiver Winkel und bei einer Messrichtung im Uhrzeigersinn der Winkel (σi) als negativer Winkel gewertet wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the angle (σ α ) between a first chord (S 1 ) and a subsequent second Chord (si + i) from the second chord (si + i) to the imaginary extension of the first chord (si ') is measured, wherein in a measuring direction counterclockwise angle (O 1 ) as a positive angle and a measuring direction in a clockwise direction the angle (σi) is evaluated as a negative angle.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in jenen Fällen, wo eine Abfolge einer ersten Sehne (si) , einer zweiten Sehne (si+i) und einer dritten Sehne (Si+2) dreier aufeinander folgender Sehnen (Si, si+i, Si+2) nicht in derselben Ebene liegen, die dritte Sehne (Si+2) längen- und winkeltreu um eine Rotationsachse, die durch die zweite Sehne (Si+i) gebildet wird, in die durch die ersten beiden Sehnen (si, si+i) aufgespannte Ebene rotiert wird, und der sich so in der durch die ersten beiden Sehnen (S1, si+i) aufgespannten Ebene .ergebende Winkel (σ±) zwischen der .zweiten SehneMethod according to one of claims 1 to 4, characterized in that in those cases where a sequence of a first chord (si), a second chord (si + i) and a third chord (Si + 2) of three successive chords (Si, si + i, Si + 2 ) are not in the same plane, the third chord (Si + 2) lengthwise and angularly about an axis of rotation, which is formed by the second chord (Si + i), through which The first two tendons (si, si + i) plane rotated is rotated, and thus in the plane defined by the first two tendons (S 1 , si + i) .angent angles (σ ± ) between the second tendon
(si+i) und der dritten Sehne (si+2) als Biegewinkel (a±) an der dem Schnittpunkt zwischen der zweiten Sehne (si+i) und der dritten Sehne (Si+2) entsprechenden Vorschubposition (Pi) der Biegemaschine bereitgestellt wird.(si + i) and the third chord (s i + 2 ) as the bending angle (a ± ) at the feed position (Pi) of the bending machine corresponding to the intersection between the second chord (si + i) and the third chord (Si + 2 ) provided.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationswinkel (γi) , um den die dritte Sehne (Si+2) längen- und winkeltreu um die Rotationsachse, die durch die zweite Sehne (si+i) gebildet wird, in die durch die ersten beiden Sehnen (si, si+i) aufgespannte Ebene rotiert wird, gemeinsam mit dem Biegewinkel (αi) und der entsprechenden Vorschubposition (P1) der Biegemaschine bereitgestellt wird, und eine Rotation des stabförmigen Werkstückes um dessen Längsachse um einen Winkel erfolgt, der dem Betrag nach dem Rotationswinkel (γi) entspricht. 6. The method according to claim 5, characterized in that the rotation angle (γi), by which the third chord (Si +2 ) lengthwise and angularly about the axis of rotation, which is formed by the second chord (si + i), in the rotated plane formed by the first two chords (si, si + i) is provided together with the bending angle (αi) and the corresponding feed position (P 1 ) of the bending machine, and a rotation of the rod-shaped workpiece about its longitudinal axis by an angle which corresponds to the amount according to the rotation angle (γi).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubgeschwindigkeit von einer Vorschubposition (P1) zur darauffolgenden Vorschubposition (Pi+i) direkt proportional zur dazwischenliegenden Sehnenlänge (Ii) gewählt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the feed rate of a feed position (P 1 ) to the subsequent feed position (Pi + i) is selected directly proportional to the intermediate chord length (Ii).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegekurve durch eine endliche Menge diskreter Punkte dargestellt wird, die aus einem Zeichenprogramm übernommen wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the bending curve is represented by a finite set of discrete points, which is taken from a drawing program.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegekurve durch eine endliche Menge diskreter Punkte dargestellt wird, die durch Einscannen einer graphischen Darstellung einer Kurve gewonnen wird.A method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the bending curve is represented by a finite set of discrete points obtained by scanning in a graph of a curve.
10.Verfahren nach einem" der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den stabförmigen Werkstücken um Bewehrungsrundstähle handelt. 10.Verfahren according to one of 'one of claims 1 to 9, characterized in that it is the reinforcing rods in the rod-shaped workpieces.
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