Grazie alla sua forma compatta e leggera, il sensore può essere integrato senza problemi in diverse configurazioni di macchine.
Perché si verificano scostamenti angolari durante la piegatura?
Nella piegatura, l’angolo di piegatura è determinante per la qualità e la precisione di adattamento di un pezzo. Anche le più lievi deviazioni dall’angolo desiderato possono comportare che i componenti non si incastrino correttamente o debbano essere sottoposti a rilavorazione. In ambito industriale, sono numerosi i fattori che influenzano il processo di piegatura. I più comuni sono i seguenti.
Variazioni del materiale: Le differenze relative allo spessore della lamiera, alla lega, alla resistenza alla trazione, alla direzione di laminazione o al rivestimento possono determinare variazioni nella capacità di ritorno elastico.
Deformazione meccanica: Sotto l’effetto di una forte pressione, la trave superiore e quella inferiore si flettono leggermente. Senza una bombatura mirata della pressa, si crea un angolo irregolare lungo tutta la lunghezza della lamiera. La bombatura compensa queste flessioni e garantisce una distribuzione uniforme degli angoli. Le variazioni di temperatura, dovute ad esempio al susseguirsi delle stagioni, possono influire ulteriormente sulla geometria della macchina e quindi alterare ulteriormente la precisione angolare.
Maggiori requisiti di qualità: Tolleranze ristrette, tracciabilità completa e un controllo al 100% richiedono processi stabili e una compensazione precisa di tutte le deviazioni, comprese le variazioni dei materiali e le deformazioni meccaniche.
Controllo angolare manuale vs. automatico
Controllo angolare manuale
| Interruzione del processo di produzione: Ogni operazione di verifica richiede tempo e riduce la produttività. |
| Validità limitata: I singoli controlli a campione coprono solo una minima parte della produzione, per cui è possibile che alcuni difetti passino inosservati. |
| Intervento dell’operatore: Diversi operatori effettuano misurazioni con livelli di precisione diversi, il che riduce l’affidabilità del processo. |
| Rilavorazione e scarti: Se una discrepanza viene individuata solo in una fase avanzata, spesso diversi pezzi sono già stati prodotti in modo errato. |
Misurazione in linea con i sensori di profilo 2D/3D
| Risultati in tempo reale: Le deviazioni dall’angolo nominale vengono rilevate immediatamente e la macchina è in grado di effettuare una regolazione in tempo reale. |
| Controllo continuo: Ogni processo di piegatura viene monitorato automaticamente. |
| Risultati costanti: La precisione degli angoli di piegatura rimane sempre la stessa, indipendentemente dai lotti di materiale, dalla lunghezza del componente o dall’operatore. |
| Correzione automatica: Le correzioni angolari vengono trasmesse automaticamente al sistema di controllo della pressa e i parametri di pressatura vengono adeguati di conseguenza. |
Come funziona la misurazione angolare in linea con un sensore di profilo 2D/3D?
Per garantire angoli di piegatura costanti e precisi durante il processo di piegatura con presse piegatrici, viene utilizzato il procedimento della misurazione ottica in linea degli angoli. Un sensore di profilo 2D/3D è posizionato sotto la lamiera e misura l’angolo di piegatura dal basso in una posizione definita. La base della misurazione è il principio della triangolazione laser: il sensore invia una linea laser sulla lamiera. La linea riflessa viene rilevata e analizzata sul chip della telecamera con un angolo fisso. I dati di misurazione vengono trasmessi in tempo reale al sistema di controllo della macchina; eventuali scostamenti angolari vengono immediatamente rilevati e il processo di piegatura viene regolato di conseguenza.
Vantaggi della misurazione angolare automatica
Misurazione angolare esatta a partire da una lunghezza del braccio di 10 millimetri
La misurazione angolare è possibile già su pezzi il cui lato in lamiera sporge di almeno 10 mm dal bordo esterno dell’utensile inferiore. Anche i componenti compatti possono essere monitorati in modo affidabile e integrati nel processo di produzione. Gli utilizzatori beneficiano di un’elevata flessibilità e di un controllo angolare preciso, indipendentemente dalle dimensioni del pezzo.
Generazione stabile del profilo sull’intera area di piegatura
I sensori di profilo 2D/3D forniscono profili stabili e valutabili per l’intero intervallo di piegatura, dagli angoli piatti fino all’intervallo estremo di 85 gradi. Anche con angoli vicini a 0 gradi, in cui le riflessioni tra la lamiera e la matrice potrebbero rendere difficile la misurazione, i sensori garantiscono dati di misurazione affidabili.
Elevata precisione di ripetibilità
La misurazione angolare automatica garantisce risultati di misurazione riproducibili e assicura angoli di piegatura sempre precisi per ogni pezzo.
Monitoraggio angolare sull’intera lunghezza del componente
Per monitorare con precisione l’angolo di piegatura per l’intera lunghezza del componente, il sensore può essere spostato lungo la pressa. In questo modo è possibile controllare l’angolo in diverse posizioni del componente. Ciò è particolarmente vantaggioso in caso di componenti lunghi. Inoltre, l’uso parallelo di più sensori consente un monitoraggio processo completo, contribuendo a una maggiore produttività.
Compensazione del ritorno elastico
La misurazione angolare automatica rileva il ritorno elastico effettivo direttamente durante il processo di piegatura. Così è possibile determinare con precisione la sovraflessione necessaria, in modo da raggiungere in modo affidabile l’angolo target desiderato anche con materiali e lotti di materiali variabili.
Ampio campo di misurazione per la massima flessibilità
I sensori dispongono di un ampio campo di misurazione e sono adatti a una vasta gamma di utensili e spessori di lamiera, da quelli molto stretti e bassi a quelli più grandi e più alti, da V4 a V80 e oltre. Ciò consente un utilizzo versatile e flessibile senza dover sostituire il sensore o sistemi aggiuntivi. L’area attiva di osservazione della lamiera viene regolata automaticamente.
Integrato in molti sistemi di controllo
Grazie all’interfaccia aperta basata su Ethernet, i sensori MLSL1xxS50 possono essere integrati in modo rapido e semplice nei sistemi di controllo esistenti o quasi in ogni altro ambiente di controllo. Dopo l’attivazione dell’opzione “Misurazione angolare” nel rispettivo sistema di controllo, il sensore viene integrato senza soluzione di continuità ed è immediatamente pronto all’uso una volta configurato l’indirizzo IP. Per Beckhoff, Siemens e Rockwell sono disponibili blocchi funzionali preconfigurati che semplificano la messa in funzione.
I nostri partner tra i produttori di sistemi di controllo per presse piegatrici
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Messa in funzione e diagnosi semplici
Dopo l’integrazione meccanica ed elettrica, è sufficiente che gli indirizzi IP del sensore e del sistema di controllo della macchina siano coordinati. L’indirizzo IP del sensore può essere impostato direttamente tramite il display OLED integrato. Successivamente la configurazione è conclusa ed è possibile avviare la misurazione angolare.
(1) Tasto freccia su
(2) Tasto Invio
(3) Tasto freccia giù
(4) Display
- È possibile accedere direttamente all’interfaccia web integrata per la messa in funzione, il settaggio dei parametri e la ricerca guasti.
- L’interfaccia web offre una rapida panoramica di tutti i dati rilevanti relativi agli strumenti e alle misurazioni.
- La rilevazione del profilo può essere visualizzata in tempo reale.
Massima precisione nella lavorazione della lamiera con il sensore di profilo intelligente
Grazie alla funzione plug-and-play, alla modalità di funzionamento preimpostata “Sensore di profilo intelligente” e al software uniVision, inclusi moduli preparametrizzati per la misurazione angolare, i sensori MLSL1xxS50 sono subito pronti all’uso senza la necessità di una programmazione o di un settaggio dispendioso. La valutazione avviene nel software uniVision direttamente sul sensore: non è necessario un PC industriale esterno.
- Rilevazione del profilo:
I profili vengono rilevati dal sensore. - Analisi e calcolo dei dati tramite uniVision:
I dati vengono analizzati dal software uniVision sul sensore e l’angolo viene calcolato con precisione. - Trasmissione dei dati e regolazione:
L’angolo viene trasmesso direttamente al controllo della macchina, in modo che la pressa possa regolare automaticamente e adattare il processo di piegatura. Ciò consente di riconoscere tempestivamente le deviazioni angolari e di garantire risultati riproducibili anche in condizioni di produzione variabili.
Due metodi per calcolare l’angolo
Il calcolo dell’angolo può essere eseguito con diversi sistemi di riferimento. L’angolo può essere calcolato direttamente sulla lamiera, prendendo come riferimento una posizione nota del sensore, oppure tra la lamiera e l’utensile inferiore.
Misurazione sulla lamiera
Per la misurazione angolare solo sul braccio in lamiera viene presa in considerazione la posizione di montaggio del sensore. In questo modo è possibile utilizzare l’intero campo di misurazione del sensore per rilevare il profilo della lamiera. Lo stato delle matrici non influisce sul risultato della misurazione.
Messung zwischen Blech und Matrize
Die Matrize wird als zusätzliche Referenz in die Winkelberechnung einbezogen. Dadurch kann der Winkel unabhängig von der Montageposition des Sensors berechnet werden.
Für welche Materialien eignet sich die optische Winkelmessung?
Die große Bandbreite an Blechmaterialien und -oberflächen erfordert eine robuste Oberflächendetektion. Die 2D-/3D-Profilsensoren zur Biegewinkelüberwachung sind speziell für diese Anforderungen ausgelegt und ermöglichen präzise Winkelmessungen auf typischen Blechoberflächen – darunter folierte, hochglänzende oder gebürstete Aluminiumbleche ebenso wie Lochbleche, geriffelte oder rostige Stahlbleche. Die erfassten Winkelinformationen werden prozesskonform direkt an die integrierte Steuerung zur Feinsteuerung der Abkantpresse übermittelt.
Glänzend
Rostig
Messing
Gebürstet
Gebürstet, 90 Grad verdreht
Foliert
Lochblech
Riffelblech
Praxisbeispiel: Edelstahl und Eisenblech im Vergleich
Das folgende Beispiel zeigt, dass der 2D-/3D-Profilsensor MLSL123S50 mit den gleichen Sensoreinstellungen auf verschiedenen Materialien und Oberflächen zuverlässige Messergebnisse liefert.
Edelstahl mit Schutzfolie
Die Profilerfassung wird weder durch unterschiedliche Helligkeitsgrade noch durch Oberflächenstrukturen beeinträchtigt.
Korrodiertes Eisenblech
Auch dunkle oder verrostete Oberflächen werden mit denselben Sensoreinstellungen zuverlässig erkannt.
Präzise Winkelmessung auf anspruchsvollen Oberflächen
Automatische Anpassung der Winkelmessung an Matrizen und Blechgeometrien
Bei jedem Werkzeugwechsel ändern sich die Werkzeuggeometrie und die Position der Messbereiche. Damit der Biegewinkel weiterhin präzise erfasst wird, passt die Steuerung die Applikation auf dem Sensor automatisch an die gewählte Matrizen-Werkzeug-Kombination an. Die vom Bedienenden getroffene Job- und Werkzeugauswahl bestimmt dabei die Position der aktiven Messbereiche, durch die sich das Blech während der Biegung bewegt.
Dank des Messprinzips von unten ist die lasergestützte Biegewinkelmessung flexibel für unterschiedliche Matrizen- und Werkzeugkombinationen einsetzbar. Nach Eingabe der Montageposition des Sensors (Höhe, Abstand und Winkel zur y-Achse der Abkantpresse) werden die Messbereiche präzise positioniert. Dadurch lassen sich die gewünschten Winkel unabhängig vom Zustand und Verschmutzungsgrad der Matrizen präzise ermitteln.
Wie wird die Messgenauigkeit bei der Winkelmessung sichergestellt?
Um maximale Prozesssicherheit zu gewährleisten, verfügt der MLSL1xxS50 über eine „Calibration“-Applikation. Zusammen mit dem definierten Kalibrierobjekt ermittelt sie die drei relevanten Parameter. Die erfassten Werte können direkt am Sensor über die uniVision-Software abgelesen oder in einer Web-Visualisierung dargestellt werden. Sie können in der Steuerung fest hinterlegt werden und bei Bedarf zur Korrektur der gemessenen Winkel genutzt werden. Dadurch lässt sich das Messsystem jederzeit überprüfen und die korrekte Sensorposition schnell und zuverlässig validieren.
Erweiterte Einsatzmöglichkeiten durch zusätzliches Zubehör
Schutzscheibenhalter und Schutzscheiben
Mit einem Schutzscheibenhalter und wechselbaren Schutzscheiben sind die Sensoren an Abkantpressen optimal vor Verschmutzungen, Zunder, Spänen oder ungeeigneten Reinigungsmitteln geschützt. So bleiben die Fenster für Laser und Messung frei von Beschädigungen.
Kabel
Zusätzlich bietet wenglor ein umfangreiches Portfolio an Kabeln in gerader oder gewinkelter Ausführung. Dazu gehören Schleppkettenkabel, die für eine besonders lange Lebensdauer ausgelegt sind und flexible Installationen ermöglichen.
Anwendungen zur präzisen Winkelmessung in der Blechbearbeitung
Die Inline-Winkelmessung wird überall dort eingesetzt, wo hohe Anforderungen an die Winkelgenauigkeit, Prozesssicherheit und Bauteilqualität bestehen. In der Blech- und Metallverarbeitung sowie im Maschinenbau ermöglicht die automatische Biegewinkelmessung eine zuverlässige Qualitätsüberwachung direkt im Fertigungsprozess. Durch die kontinuierliche Winkelkontrolle können Materialschwankungen, Rückfederungseffekte und Winkelabweichungen frühzeitig erkannt und automatisch kompensiert werden.
Anwendungsbeispiele
In der Blech- und Metallverarbeitung müssen Bauteile mit hoher Winkelgenauigkeit gefertigt werden. Durch die automatische Biegewinkelmessung wird eine kontinuierliche Qualitätskontrolle während des Abkantprozesses gewährleistet.
Verwandte Anwendungen
Häufig gestellte Fragen
Die Winkelmessung basiert auf dem optischen Lasertriangulationsprinzip: Eine Laserlinie wird auf ein gebogenes Blech projiziert. Ein 2D-/3D-Profilsensor erfasst das Profil des Werkstücks und berechnet daraus den aktuellen Biegewinkel. Der Sensor ermöglicht die kontinuierliche Überwachung des Biegeprozesses und liefert Messwerte in Echtzeit. Durch die automatische Winkelerfassung können Materialschwankungen, Rückfederung (Springback) und Werkzeugtoleranzen kompensiert werden. Die ermittelten Winkelwerte können direkt an die Pressensteuerung übergeben werden, sodass diese den Biegeprozess automatisch nachregeln kann.
Als Rückfederung wird der Effekt bezeichnet, dass sich ein Blech nach dem Biegevorgang teilweise wieder in Richtung seiner ursprünglichen Form zurückbewegt. Während des Biegens wird das Material sowohl plastisch als auch elastisch beansprucht. Wird die Presskraft entfernt, baut sich der elastische Anteil wieder ab und der Biegewinkel öffnet sich geringfügig. Um den gewünschten Zielwinkel zuverlässig zu erreichen, muss die Rückfederung kompensiert werden. Ihre Höhe wird von zahlreichen Einflussfaktoren bestimmt, darunter Werkstoff (z. B. Aluminium, Stahl, Kupfer oder Titan), Legierung, Walzrichtung, Blechdicke, Biegeradius sowie der Zustand der eingesetzten Werkzeuge. Durch eine Inline-Messung kann ein Nachbiegen schnell und einfach erfolgen, da sich durch den vorgegebenen Winkel und die Rückfederung die notwendige Überbiegung präzise bestimmen lässt.
Die 2D-/3D-Profilsensoren von wenglor ermöglichen eine präzise Winkelmessung auf einer Vielzahl unterschiedlicher Blechmaterialien und Oberflächen. Dazu zählen unter anderem folierte, hochglänzende und gebürstete Aluminiumbleche, Lochbleche, Riffelbleche sowie rostige Stahlbleche. Für besonders anspruchsvolle, stark reflektierende Oberflächen steht eine Sensorvariante mit blauem Laser zur Verfügung.
Ja, sofern der Sensor über die aktuellen Systeme der Steuerungsanbieter von Delem, Esa und Cybelec verfügt. Ein Nachrüsten ist nur nach Rücksprache mit den Abkantpressen- und Steuerungsherstellern möglich.
Produktübersicht
| MLSL123S50 | MLSL133S50 | |
|---|---|---|
| Arbeitsbereich Z | 90…280 mm | 90...280 mm |
| Messbereich Z | 190 mm | 190 mm |
| Messbereich X | 62...145 mm | 62...145 mm |
| Auflösung Z | 9,4...49 µm | 9,4...49 µm |
| Auflösung X | 54...123 µm | 54...123 µm |
| Laserklasse / Lichtart | 2M / Laser, rot | 2 / Laser, blau |
| MLSL123S50 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
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Arbeitsbereich Z
90…280 mm
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Messbereich Z
190 mm
|
Messbereich X
62...145 mm
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Auflösung Z
9,4...49 µm
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Auflösung X
54...123 µm
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Laserklasse / Lichtart
2M / Laser, rot
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| MLSL133S50 | ||||||
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Arbeitsbereich Z
90...280 mm
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Messbereich Z
190 mm
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Messbereich X
62...145 mm
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Auflösung Z
9,4...49 µm
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Auflösung X
54...123 µm
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Laserklasse / Lichtart
2 / Laser, blau
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