具有工作区图像捕获设备的弯曲机以及用于改进弯曲机的操作安全性的方法技术

本发明专利技术涉及具有工作区图像捕获设备的弯曲机(1)，其中弯曲机(1)包括机架(34)、纵向延伸的固定的机器工作台(2)以及纵向延伸的压力梁(3)。压力梁(3)在机架(34)中被引导，并且通过驱动装置(4)相对于机架运动。压力梁(3)的纵向延伸部和运动方向限定工作平面(9)，工作平面(9)界定前部工作和操纵空间(10)和从其界定的后部机器空间(11)。在机器工作台(2)上方的机器空间(11)中设置有图像捕获设备(12)，其中，图像捕获设备(12)的捕获区域(13)在机器空间(11)的方向上对齐。图像捕获设备(12)连接至显示装置(17)，该显示装置(17)被设计成表示图像区域(13)的捕获图像。图像捕获设备(12)通过图像处理器(16)连接至显示装置(17)，其中图像处理器(16)具有坐标变换模块(18)，该坐标变换模块(18)被设计成校正捕获图像的立体图。坐标变化模块(18)连接至无线位置确定系统(19)，该无线位置确定系统(19)被设计成确定机器操作者(20)在工作和操纵空间(10)中的位置。

Bending machine with working area image capture equipment and method for improving operation safety of bending machine

The invention relates to a bending machine (1) with a working area image capture device, in which the bending machine (1) comprises a frame (34), a fixed machine table (2) with longitudinal extension and a pressure beam (3) with longitudinal extension. The pressure beam (3) is guided in the frame (34) and moves relative to the frame through the driving device (4). The longitudinal extension part and movement direction of the pressure beam (3) are defined as the working plane (9), and the working plane (9) defines the front work and control space (10) and the rear machine space (11) defined from it. An image capture device (12) is arranged in the machine space (11) above the machine workbench (2), where the capture area (13) of the image capture device (12) is aligned in the direction of the machine space (11). An image capture device (12) is connected to a display device (17), which is designed to represent a captured image of an image area (13). The image capturing device (12) is connected to the display device (17) by an image processor (16), in which the image processor (16) has a coordinate transformation module (18), which is designed to correct the stereogram of the captured image. The coordinate change module (18) is connected to the wireless position determination system (19), which is designed to determine the position of the machine operator (20) in the working and operating space (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有工作区图像捕获设备的弯曲机以及用于改进弯曲机的操作安全性的方法
本专利技术涉及一种具有工作区图像捕获设备的弯曲机。
技术介绍
基于设计，弯曲机、特别是空气弯曲机的机器操作者的工作区或视野由机器工作台控制，尤其是由压力梁控制。特别地，在大多数情况下，具有设置在其上的弯曲工具的压力梁大大限制了对机器内部的观察，具有接触指状件的后部止挡设备位于机器内部。此外，通常在压力梁上设置几种不同类型的弯曲工具，以便能够沿着压力梁进行不同的弯曲变形。为此目的，在每种情况下，机器操作者都必须以正确的顺序和正确的定向将待成形的工件供应给弯曲工具。在弯曲机用于以相同方式批量生产较多数量的工件的情况下，机器操作者已经充分熟悉了各个工作步骤，因此将可靠地执行操作动作，特别是工件的正确定向的进给。在成批地生产较少数量的物品的情况下，特别是在数量倾向于一个的情况下，机器操作者没有必要的程序，特别是在复杂弯曲部件的情况下，这带来了工件不正确弯曲的风险。由于机器操作者必须几乎同时部分地协调和监控各种各样的动作，特别是在正确的弯曲台处的正确定向以及工件与后挡块的正确接触，由此引起了不必要的高应力水平。由于弯曲机的设计条件，特别地后挡块通常不能被直接看到，因此机器操作者必须弯腰，以便能够在插入工件时检查工件是否靠在后挡块上，并且由于边缘锋利的金属板部件，这不仅会带来额外的身体应力，而且还会带来受伤的风险。在弯曲机的正确操作期间，机器操作者需要执行控制任务和监视任务，这些任务需要同时最大程度地注意不同位置，其中一些位置彼此间隔得很远。同时，需要考虑待成形的工件的定向过程，其中一些过程是复杂的。例如，EP2590040B1公开了一种弯曲机，在该弯曲机的情况下，在压力梁上设置有两个相机，这些相机捕获弯曲机的前部工作区，特别是已经插入的待成形的工件，并且其中在确定了工件的定向之后，通过投影仪将定向信息投射到工件上。在这方面，两个相机设置在压力梁的端部区域中并且位于压力梁前面。然而，在压力梁前面放置诸如相机或投影仪之类的元件具有另外的决定性缺点：以这种方式设置的物体存在很大的损坏风险。通常使用室内起重机将金属板部件供应到弯曲机，这可能容易导致设置在压力梁前面的设备的损坏。而且，金属板在向上弯曲时可能与压力梁接触，并损坏固定在那里的设备。从JP5856860B2已知了一种金属板插入辅助装置，其中机器空间中的相机朝着后挡块和插入的金属板。在捕获的图像中，确定金属板的金属板边缘或特殊点并将其与参考位置进行比较。在发生偏差的情况下，投影仪在金属板上投影标记，并且必须参照后挡块使金属板相对于该标记定向。相机和投影仪固定在可以平行于压力梁运动的设备上。从现有技术中，已知使用图像捕获装置来记录弯曲机前面的区域以及压力梁后面的区域。公开了在显示装置上显示捕获图像，其中不发生基于改变操作者、弯曲机、待成形的工件和工作位置之间的位置条件而对表示(representation)的校正。因此，始终向机器操作者显示相同的立体图表示，而与操作者的当前位置无关。这反过来增加了错误的风险，因为用户再次需要协调其位置及其观察方向和所显示的图像，以便能够正确地掌握所呈现的情况。特别是在宽弯曲机(长度为几米的压力梁)的情况下，可能出现明显的立体图失真。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于改善现有技术的缺点以及创造一种弯曲机，在这种弯曲机的情况下，弯曲机前面的工作区域中的机器操作者始终具有提供给他/她的后部机器空间的基本上无阻碍的立体图，而机器操作者自己不必重新解释表示。本专利技术的任务是通过具有工作区图像捕获设备的弯曲机实现的。该弯曲机具有机架、固定到位的纵向延伸的机器工作台以及纵向延伸的压力梁，其中压力梁在机架中被引导并由驱动装置保持为能相对于机架运动，并且其中驱动装置由机器控制器控制。机架还具有两个侧部，这两个侧部在机器工作台的纵向延伸方向上彼此间隔开机器宽度，并且其中纵向延伸部和压力梁的运动方向限定工作平面。工作平面建立前部工作和操纵空间以及后部机器空间，后部机器空间与前部工作和操纵空间不同并且特别是封闭的。图像捕获设备设置在工作台上方的机器空间中，其中图像捕获设备的捕获区域在机器空间的方向上定向。图像捕获设备与显示装置连接，该显示装置被配置用于表示捕获区域的捕获图像。图像捕获设备通过图像处理处理器与显示装置连接；此外，图像处理处理器具有坐标变换模块，该坐标变换模块被配置用于校正捕获图像的立体图。坐标变换模块与无线位置确定系统连接，该无线位置确定系统被配置用于确定机器操作者在工作和操纵空间的位置。本实施方式的优点在于，机器操作者可以在没有身体扭曲的情况下查看封闭的后部机器空间，其中上述表示适于机器操作者的当前位置。结果，从机器前面区域中的每个位置，机器操作者还在立体图方面对机器内部具有正确的视图。进一步的改进在于，图像捕获装置至少由2D或3D相机形成，例如由CCD相机形成。由于这样的相机容易且可成本有利地获得，因此这是有利的。根据进一步的改进，位置确定系统还设置成具有由机器操作者承载的移动部件和设置在弯曲机上的第一对应位置(firstcounter-location)，其中在移动部件和第一对应位置之间存在无线高频通信连接，并且弯曲机具有至少第二对应位置，其中在移动部件和至少第二对应位置之间存在无线超声信号连接。因此，可以在任何时间确定机器操作者相对于弯曲机的位置，使得也可以基本上实时对显示进行立体图校正。从AT510950A2已知了根据权利要求的位置定位系统的例子。进一步的改进在于，图像捕获设备设置在压力梁的纵向延伸部的中心部分中或者设置在至少一个侧部的区域中。由于中心位置，在压力梁的中心部分提供了机器内部的特别好的视图。图像捕获设备可以以特别好的保护方式设置在侧部区域中。进一步的改进也是可行的，根据该进一步的改进，弯曲机的图形模型存储在图像处理处理器的存储装置的内存中或存储在与图像处理处理器连接的外部存储装置中，图像处理处理器在显示装置上显示的模型叠加在捕获图像上。以这种方式，可以在显示装置上的表示中示出弯曲机的相关部件，而不必为此目的在由图像捕获设备捕获的图像中执行图像分析。通过掌握图像捕获设备参照弯曲机的放置和图像捕获设备的光学特性数据，可以通过坐标变换将来自弯曲机的存储模型的元素覆盖到显示装置上的表示上。例如，外部存储器可以由中央数据库形成。根据进一步的改进，还可以提供，在工作和操纵空间中设置有与图像处理处理器连接的另外的图像捕获设备，该设备具有相对于机器操作者的头部高度的区域定向的捕获区域，并且其中另外的图像捕获设备与图像处理处理器的面部发现模块连接。结果，可以确定操作者眼睛的精确高度，从而显示装置上的立体图表示可以非常精确地适应操作者的实际视野。因此，对于操作者而言，好像弯曲机、特别是压力梁是透明的那样创建表示。进一步的改进还在于，显示装置由投影仪形成，其中投影区域相对于弯曲机的前侧、特别是压力梁或压力梁的壳体定向。该进一步的改进以有利的方式利用弯曲机的现有表面作为投影表面。由于它们通常最大程度地垂直定向，并且操作者的视野通常也朝着弯曲机，因此显示装置非常好地位于操作者的直接视野中。在替代实施方式中，投影区域也可以相对于待成形的金属板的表面的一部分定向。该实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有工作区图像捕获设备的弯曲机(1)，其中弯曲机(1)具有：机架(34)，固定到位的纵向延伸的机器工作台(2)，以及纵向延伸的压力梁(3)，该压力梁(3)在机架(34)中被引导并由驱动装置(4)保持为能相对于机架(34)运动，该驱动装置(4)由机器控制器(5)控制，并且其中机架(34)还具有两个侧部(32)，两个侧部(32)在机器工作台(2)的纵向延伸方向上彼此间隔开机器宽度(33)，并且其中压力梁(3)的纵向延伸部和运动方向(8)限定工作平面(9)，并且工作平面(9)建立前部工作和操纵空间(10)和后部机器空间(11)，后部机器空间(11)与前部工作和操纵空间(10)不同，并且特别是封闭的，并且其中在机器工作台(2)上方的机器空间(11)中设置有图像捕获设备(12)，其中图像捕获设备(12)的捕获区域(13)在机器空间(11)的方向上定向，并且其中图像捕获设备(12)与显示装置(17)连接，显示装置(17)被配置用于表示捕获区域(13)的捕获图像，所述弯曲机的特征在于，图像捕获设备(12)通过图像处理处理器(16)与显示装置(17)连接，并且图像处理处理器(16)具有坐标变换模块(18)，坐标变换模块(18)被配置用于校正捕获图像的立体图，并且坐标变换模块(18)与无线位置确定系统(19)连接，无线位置确定系统(19)被配置用于确定机器操作者(20)在工作和操纵空间(10)中的位置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.02 AT A50784/20161.一种具有工作区图像捕获设备的弯曲机(1)，其中弯曲机(1)具有：机架(34)，固定到位的纵向延伸的机器工作台(2)，以及纵向延伸的压力梁(3)，该压力梁(3)在机架(34)中被引导并由驱动装置(4)保持为能相对于机架(34)运动，该驱动装置(4)由机器控制器(5)控制，并且其中机架(34)还具有两个侧部(32)，两个侧部(32)在机器工作台(2)的纵向延伸方向上彼此间隔开机器宽度(33)，并且其中压力梁(3)的纵向延伸部和运动方向(8)限定工作平面(9)，并且工作平面(9)建立前部工作和操纵空间(10)和后部机器空间(11)，后部机器空间(11)与前部工作和操纵空间(10)不同，并且特别是封闭的，并且其中在机器工作台(2)上方的机器空间(11)中设置有图像捕获设备(12)，其中图像捕获设备(12)的捕获区域(13)在机器空间(11)的方向上定向，并且其中图像捕获设备(12)与显示装置(17)连接，显示装置(17)被配置用于表示捕获区域(13)的捕获图像，所述弯曲机的特征在于，图像捕获设备(12)通过图像处理处理器(16)与显示装置(17)连接，并且图像处理处理器(16)具有坐标变换模块(18)，坐标变换模块(18)被配置用于校正捕获图像的立体图，并且坐标变换模块(18)与无线位置确定系统(19)连接，无线位置确定系统(19)被配置用于确定机器操作者(20)在工作和操纵空间(10)中的位置。2.根据权利要求1所述的弯曲机，其特征在于，图像捕获设备(12)由至少2D或3D相机形成。3.根据权利要求1或2所述的弯曲机，其特征在于，位置确定系统(19)具有由机器操作者(20)承载的移动部件(21)和设置在弯曲机(1)上的第一对应位置(22)，其中在移动部件(21)和第一对应位置(22)之间存在无线高频通信连接(24)，并且弯曲机(1)具有至少一个第二对应位置(23)，其中在移动部件(21)和所述至少一个第二对应位置之间存在无线超声信号连接(25)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的弯曲机，其特征在于，图像捕获设备(12)设置在压力梁(3)的纵向延伸部的中心部分中或者设置在至少一个侧部(32)的区域中。5.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲机，其特征在于，弯曲机(1)的图形模型存储在图像处理处理器(16)的存储装置的内存中或存储在与图像处理处理器(16)连接的外部存储装置中，图像处理处理器(16)在显示装置(17)上显示的所述模型叠加在所述捕获图像上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的弯曲机，其特征在于，在工作和操纵空间(10)中设置有与图像处理处理器(16)连接的另外的图像捕获设备(27)，该设备具有相对于机器操作者(20)的头部高度的区域定向的捕获区域(28)，并且其中另外的图像捕获设备(27)与图像处理处理器(16)的面部发现模块(29)连接。7.根据权利要求1至6中任一项所述的弯曲机，其特征在于，显示装置(17)由投影仪形成，其中投影区域相对于弯曲机(1)的前侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：格哈德·安格雷尔，克莱门斯·弗罗伊登塔勒，弗洛里安·豪斯曼，马蒂亚斯·霍尔，内纳德·科维耶尼奇，弗洛里安·迈尔，韦雷娜·施泰宁格，赫尔穆特·泰斯，曼弗雷德·瓦尔德赫尔，
申请(专利权)人：特鲁普机械奥地利有限公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT