由于结构紧凑、重量轻,传感器可以轻松地集成到不同的机器结构中。
折弯角度为何会产生偏差?
折弯时,弯曲角度对工件的质量和配合精度至关重要。即使与目标角度之间存在最小偏差,也可能导致部件无法正确配合,或需要返工。在工业环境中,许多因素都会影响折弯过程。最常见的影响因素包括:
材料波动:板材厚度、合金成分、抗拉强度、轧制方向或镀层差异,均可能导致回弹量变化。
机床变形:在高压压力下,上梁和下梁会发生轻微弯曲。若折弯机未设置预拱补偿,沿板材长度方向会出现折弯角度不均。预拱补偿可抵消横梁挠曲,确保角度均匀分布。温度波动——季节更替等因素引起的温度变化,同样会影响机床几何精度,从而进一步改变角度精度。
日益提升的质量要求:严苛的公差要求、完整的可追溯性及 100% 全检,均要求稳定的加工工艺和精确的偏差补偿(包括材料波动和机床变形)。
手动角度检查与自动角度检查
手动角度检查 h3>
| 中断生产过程:每次检测都会耗费时间并降低处理量。 |
| 有限的说服力:各个抽样仅涵盖生产的一小部分,因此可能不会发现错误。 |
| 操作人员的影响:不同的操作人员测量的准确性不同,这会降低过程可靠性。 |
| 返工和报废:如果不能及时发现偏差,通常会生产出多个不合格的零件。 |
使用 2D/3D 轮廓传感器进行在线测量 h3>
| 实时结果:与目标角度的偏差会立即被识别,机器可以实时重调。 |
| 持续监控:自动监控每个折弯过程。 |
| 稳定的结果:无论材料批次、零件长度或操作人员如何,弯曲角度的精度始终保持不变。 |
| 自动修正:角度修正会自动传输到冲压机控制系统,并相应调整冲压参数。 |
如何使用 2D/3D 轮廓传感器进行在线角度测量?
为了能在使用折弯机的折弯过程确保一致和精确的折弯角度,使用光学在线角度测量方法。2D/3D 轮廓传感器位于板材下方,在定义的位置从下方测量弯曲角度。测量的基础是激光三角测量原理:传感器将激光线发射到板材上。反射回的激光线以固定角度投射到摄像头芯片上,由摄像头进行采集和分析。测量数据实时传输给机器控制系统,立即识别角度偏差并相应地重调折弯过程。
自动角度测量的优点
角度测量精确边长 10 mm 起 h3>
当工件的板材弯边超出下模外侧边缘至少 10 mm 时,即可进行角度测量。即使是紧凑型部件也能可靠地进行监控并集成到生产过程中。无论工件大小如何,用户都能从高度的灵活性和精确的角度检查中获益。
在整个弯曲范围内产生稳定的轮廓 h3>
2D/3D 轮廓传感器可在整个弯曲范围内提供稳定和可分析的轮廓 – 从平缓角度直至最大 85 度的极限范围。即使在接近 0 度的角度下,板材和模具之间的反射导致测量困难,传感器仍能确保取得可靠的测量数据。
重复精度高 h3>
自动角度测量可确保可重复的测量结果,并确保每个工件的弯曲角度始终精确。
角度监控覆盖整个零件长度 h3>
为了精确监控整个零件长度的弯曲角度,可以沿着冲压机移动传感器。如此可在零件的不同位置检查角度。这对于长型零件尤其有利。通过多传感器并行工作,还能对整个加工过程进行全程无隙监控,从而提高生产效率。
回弹补偿 h3>
角度自动测量功能可在折弯过程直接检测材料的实际回弹量。这样就可以精确确定所需的过度折弯量,从而即使在材料和材料批次变化时也能可靠地达到所需的目标角度。
测量范围大,灵活性高 h3>
这些传感器具有较大的测量范围,适用于不同模具和板材厚度 – 从非常窄小低矮的模具到更大更高的模具,从V4 到 V80 乃至更大规格。因此,无需更换传感器或额外的系统即可实现多功能和灵活的使用。传感器对板材的观测区域可以自动调整。
集成到许多控制系统中
MLSL1xxS50 传感器采用基于以太网的开放式接口,可快速简便地集成到现有控制系统或几乎任何其他控制环境中。在相应控制系统中激活 “角度测量” 选项后,对传感器进行无缝集成,在匹配 IP 地址后即可立即投入运行。对于倍福(Beckhoff)、西门子(Siemens)和罗克韦尔(Rockwell)控制系统,均提供预设功能块,让调试工作更加轻松高效。
我们在折弯机控制系统领域的合作伙伴
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调试和诊断简便
完成机械和电气集成后,只需将传感器和机器控制系统的 IP 地址相互匹配。可以直接通过集成的 OLED 显示屏设置传感器的 IP 地址。然后,设置完成,可以开始测量角度。
(1) 向上按钮
(2) Enter 键
(3) 向下按钮
(4) 显示屏
- 可以直接访问集成的 Web 界面进行调试、参数设置和故障排除。
- Web 界面提供了所有相关设备和测量数据的快速概览。
- 轮廓采集可以实时可视化。
使用智能轮廓传感器实现最高的板材加工精度
MLSL1xxS50 传感器设有即插即用功能以及预设的 “智能轮廓传感器” 运行模式和 uniVision 软件,包括用于角度测量的完成参数设置的模块,因此可立即投入使用,无需繁琐的编程或参数设置。分析直接在传感器的 uniVision 软件中完成 – 无需外部工业 PC。
- 轮廓采集:
轮廓线由传感器采集。 - 通过 uniVision 分析和计算数据:
数据由传感器上的 uniVision 软件分析,并精确计算角度。 - 数据传输和重调:
角度直接传送给机器控制系统,以便冲压机可以自动重调并调整折弯过程。这样可以及早识别角度偏差,即使在不断变化的生产条件下也能确保可重复的结果。
两种角度计算方法
可以使用不同的参考系计算角度。此时可以直接在板材上参照已知的传感器位置计算角度,也可以在板材和下模之间计算角度。
在板材上进行测量 h3>
仅在板材弯边上测量角度时,会考虑传感器的安装位置。由此可以利用传感器的整个测量范围来采集板材轮廓。模具的状态对测量结果没有影响。
在板材与模具之间进行测量 h3>
模具作为附加参考值纳入角度计算中。这样,无论传感器的安装位置如何,都可以计算角度。
光学角度测量适用于哪些材料?
板材材料和表面的多样性需要具备可靠的表面检测能力。弯曲角度监控用 2D/3D 轮廓传感器专为满足这些要求而设计,可在典型的板材表面完成精确的角度测量 – 包括铝箔、高亮或拉丝铝板以及多孔板、凹槽钢板或不锈钢板。采集的角度信息根据工艺直接传输到集成式控制系统,以精确控制折弯机。
光亮
锈红色
黄铜
拉丝
经拉丝处理,旋转 90 度
已贴膜
多孔板
网纹板
实例:不锈钢与铁板的比较
以下示例表明,MLSL123S50 2D/3D 轮廓传感器在相同的设下,能够在不同材料和表面上提供可靠的测量结果。
带保护膜的不锈钢 h4>
轮廓采集既不受不同亮度级别的影响,也不受表面结构的影响。
锈蚀的铁板 h4>
即使是深色或生锈的表面也能通过相同的传感器设置可靠地检测。
在要求苛刻的表面精确地测量角度
角度测量根据模具和板材几何形状自动适配
每次更换模具时,模具几何形状和测量区域的位置都会发生变化。为了继续精确测量弯曲角度,控制系统会根据所选的模具模具组合自动调整传感器的应用。操作者选择的作业和模具,决定了有效测量区域的位置,折弯过程中板材正是在这些区域内移动。
由于采用从下测量原理,激光辅助弯曲角度测量可灵活用于不同的模具和模具组合。输入传感器的安装位置(与折弯机 y 轴的高度、距离和角度)后,测量区域将被精确定位。因此,无论模具的状态和脏污程度如何,都可以精确确定所需的角度。
如何确保角度测量的测量精度?
为了确保最高的过程可靠性,MLSL1xxS50 装有 “校准” 应用程序。它与定义的校准对象一起确定三个相关参数。所记录的数值可以通过 uniVision 软件直接从传感器上读取或在网络可视化界面中显示。它们可以固定存储在控制系统中,并在需要时用于修正测得的角度。这样可以随时检查测量系统,并快速可靠地验证正确的传感器位置。
通过补充配件实现多样化应用
防护片保持器和防护片
借助防护片保持器和更换式防护片,折弯机上的传感器得到最佳保护,以防受到污物、结垢、碎屑或不当清洗剂的影响。这样,激光和测量窗口就不会损坏。
电缆
此外,wenglor 还提供广泛的直型或弯型电缆产品系列。其中包括专为超长使用寿命和灵活安装而设计的拖链电缆。
用于板材加工中角度精确测量的应用
在对角度精度、工艺可靠性和零件质量有严格要求的场合,都会使用在线角度测量。在板材和金属加工以及机械制造中,弯曲角度自动测量可以直接在生产过程实现可靠的质量监控。通过连续角度检查,可以及早发现材料波动、回弹效应和角度偏差,并自动进行补偿。
应用示例
在板材和金属加工中,必须以高的角度精度加工零件。通过自动测量弯曲角度,确保在折弯过程持续进行质量控制。
常见问题解答
角度测量基于光学激光三角测量原理:激光线投射到弯曲的板材上。2D/3D 轮廓传感器采集工件轮廓,并由此计算当前弯曲角度。该传感器可连续监测弯曲过程并实时提供测量值。通过自动角度检测,可以对材料波动、回弹和模具公差进行补偿。测得的角度值可以直接传输到冲压机控制系统,以便其可以自动重调折弯过程。
回弹是指弯曲后板材部分返回到其初始形状的效应。在弯曲过程中,材料会承受塑性和弹性应力。如果卸除压紧力,弹性部分会恢复,弯曲角度会稍微张开。为了可靠地达到所需的目标角度,必须对回弹进行补偿。其高度受多种影响因素决定,包括材料(例如铝、钢、铜或钛)、合金、轧制方向、板材厚度、弯曲半径以及所用模具的状况。通过在线测量,可以快速简便地进行二次折弯,因为通过预设的角度和回弹量可以精确确定所需的过度折弯值。
wenglor 的 2D/3D 轮廓传感器可在不同的板材和表面上进行精确的角度测量。其中包括铝箔、高亮和拉丝铝板、多孔板、网纹板以及不锈钢板。对于要求特别苛刻、反射强烈的表面,可提供采用蓝色激光的传感器型号。
可以,前提是传感器具有 Delem、Esa 和 Cybelec 控制系统供应商的最新系统。只有在与折弯机和控制系统制造商协商后才能进行改装。
产品概览
| MLSL123S50 | MLSL133S50 | |
|---|---|---|
| Z 轴工作范围 | 90…280 mm | 90…280 mm |
| Z 轴测量范围 | 190 mm | 190 mm |
| X 轴测量范围 | 62…145 mm | 62…145 mm |
| Z 轴分辨率 | 9.4…49 µm | 9.4…49 µm |
| X 轴分辨率 | 54…123 µm | 54…123 µm |
| 激光等级 / 光源类型 | 2M / 激光,红色 | 2 / 激光,蓝色 |
| MLSL123S50 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
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Z 轴工作范围
90…280 mm
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Z 轴测量范围
190 mm
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X 轴测量范围
62…145 mm
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Z 轴分辨率
9.4…49 µm
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X 轴分辨率
54…123 µm
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激光等级 / 光源类型
2M / 激光,红色
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| MLSL133S50 | ||||||
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Z 轴工作范围
90…280 mm
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Z 轴测量范围
190 mm
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X 轴测量范围
62…145 mm
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Z 轴分辨率
9.4…49 µm
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X 轴分辨率
54…123 µm
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激光等级 / 光源类型
2 / 激光,蓝色
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