本發(fā)明涉及用來測量板材的彎曲角度的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)：
壓彎機在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，這些壓彎機適于將金屬板材彎曲，并且得到具有適當(dāng)彎曲角度的輪廓。所述壓彎機可以設(shè)有彎曲角度測量系統(tǒng)，這些彎曲角度測量系統(tǒng)包括處理單元(計算機)和一個或多個傳感器；每個傳感器通常包括在彎曲板材的操作期間適于投射光圖案的裝置、和適于記錄圖案變形的裝置。EP1102032描繪了一種用來測量板材的彎曲角度的方法、和一種用來測量所述彎曲角度的裝置。該方法包括在例如模具之類的部件的兩側(cè)上測量在平面上的多個距離，該平面與板材和部件相交。所述距離包括在測量儀器與在板材上的各個點之間的多個距離、和在測量儀器與在部件上的各個點之間的多個另外距離，從而對于部件的每一側(cè)確定測量距離的相應(yīng)輪廓，并且由這些距離的輪廓確定在板材與部件之間的相應(yīng)角度；作為在板材與部件之間確定的角度的函數(shù)，確定板材的彎曲角度。測量裝置在例如模具之類的部件的兩側(cè)上包括儀器，該儀器用來測量離平面的距離，該平面與板材和部件相交。所述距離包括在測量儀器與在板材上的各個點之間的多個距離、和在測量儀器與在部件上的各個點之間的多個另外距離。該裝置包括適于對于部件的每一側(cè)確定測量距離的相應(yīng)輪廓的裝置、和用來由這些距離的輪廓確定在板材與部件之間的相應(yīng)角度的裝置；作為在板材與部件之間確定的角度的函數(shù)，確定板材的彎曲角度。EP1204845描述了一種過程和一種設(shè)備，該過程用來探測彎曲角度，該設(shè)備用來在彎曲操作期間確定板材的彎曲角度的變化。該過程包括光束，該光束對準(zhǔn)工件的側(cè)面-必須測量該工件的角位置，并且構(gòu)造成光平面或光錐，構(gòu)造成光線或光路，或者特別是構(gòu)造成對稱幾何形狀，該對稱幾何形狀產(chǎn)生在工件上或其側(cè)面上。按光電方式，例如借助于攝像機，特別是借助于陣列攝像機，探測在彎曲操作期間接觸點的位置的變化，并且通過由攝像機看到的接觸點的位置的變化，計算工件的側(cè)面的角位置。光線或光路、或幾何形狀的對稱線與工件的彎曲線或者平行地或者大體平行地投射到工件側(cè)上，并且通過由攝像機所看到的所述線(一根或多根)的平行平移的延伸，計算工件的側(cè)面的角度的變化。該設(shè)備包括：測量光束或光源、和接收器，該接收器-特別是陣列攝像機-記錄光路，這些光路由測量光束或光源產(chǎn)生在工件上；和計算機，它計算由光路(一條或多條)的位置的變化生成的角度變化。測量光束或光源布置或構(gòu)造成，產(chǎn)生的光路形成至少輕微彎曲線或直線或幾何對稱形狀、表面或圖形，以便完成以上所表示的過程。該設(shè)備的特征在于，測量光束或光源布置成，這樣布置光線(一根或多根)等、或幾何形狀的對稱線，從而與彎曲角或者平行地或者大體平行地延伸，該光線(一根或多根)作為按直線方式定界的光角度外形。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
鑒于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是，提供一種用來測量板材的彎曲角度的設(shè)備，該設(shè)備與那些已知設(shè)備不同。按照本發(fā)明，所述目的借助于一種用來測量板材的彎曲角度的設(shè)備實現(xiàn)，該設(shè)備包括處理單元和至少一個傳感器，該至少一個傳感器包括：光源，將光圖案投射到板材的至少一個側(cè)面上；和記錄裝置，適于記錄在板材的至少一個側(cè)面上的所述光圖案的投射的圖像，其特征在于，所述處理單元構(gòu)造成，控制所述記錄裝置，以便在板材的彎曲操作期間在至少一個時刻記錄圖像，所述處理單元能夠?qū)⒂涗泩D像轉(zhuǎn)換成點云，并且包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造成，將彎曲角度值與所述點云相關(guān)聯(lián)，所述處理單元構(gòu)造成，檢查所述彎曲角度值是否等于板材的希望彎曲角度值，并且如果檢查操作是否，則它適于驅(qū)動記錄裝置，以便在板材的彎曲操作期間在多個依次時刻中記錄圖像-這些多個依次時刻由不等于零的時間間隔分隔開，直到設(shè)備達(dá)到板材的彎曲角度值的希望測量值，在所述時刻的每一個中的所述處理單元能夠?qū)⒂涗浀膱D像轉(zhuǎn)換成點云，并且所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)再次在所述時刻的每一個中，適于將板材的彎曲角度值與所述點云相關(guān)聯(lián)。附圖說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點由其實際實施例的如下詳細(xì)描述將成為顯然的，該實際實施例通過在附圖中的非限制性例子表明，在附圖中：圖1表示板材的彎曲角度的測量裝置的截面圖，該測量裝置是根據(jù)本發(fā)明的實施例，并且設(shè)有一個單獨傳感器；圖2表示根據(jù)本發(fā)明實施例的變形的板材的彎曲角度的測量裝置的截面圖，該測量裝置設(shè)有兩個傳感器；圖3表示光圖案，該光圖案具有三條傾斜線，這三條傾斜線投射到板材和掩模上，該板材經(jīng)受彎曲，該掩模用來隱藏模具；圖4表示在圖1中的彎曲角度的測量設(shè)備的前視圖；圖5表示在圖1中的彎曲角度的測量設(shè)備的立體圖；圖6表示壓彎機的立體圖，該壓彎機包括根據(jù)本發(fā)明的板材的彎曲角度的測量設(shè)備；圖7表示在圖6中的壓彎機的側(cè)視圖；圖8表示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的方塊圖；圖9表示根據(jù)本發(fā)明的用來測量彎曲角度的方法的流程圖。具體實施方式圖1-圖7表示在壓彎機1中的設(shè)備2，該設(shè)備2用來測量板材3的彎曲角度。壓彎機1典型地設(shè)有模具9(圖1、圖2、圖4-7)，該模具9由支架11支撐；模具9是可互換類型的，以允許各種彎曲類型。壓彎機1包括彎曲刀片12(圖6、圖7)，該彎曲刀片12由機械組件13致動，從而根據(jù)在板材3上的線P壓出縱向折痕，該板材3插入在模具9與彎曲刀片12之間。由此，板材3在彎曲步驟期間或之后的情況下，附圖標(biāo)記31和32是板材3的兩個表面或側(cè)面，這兩個表面或側(cè)面與彎曲線P相鄰。該測量設(shè)備2包括至少一個傳感器4(圖1)，該至少一個傳感器4包括記錄裝置41，例如攝像機或攝影機，并且包括光源42，例如激光器；優(yōu)選地包括兩個傳感器4(圖2)。每個傳感器4由夾具14支撐，并且高度借助于桿15是可調(diào)整的，夾具14可在該桿15上滑動。所述桿15與支撐元件16是整體的，該支撐元件16沿導(dǎo)向件8滑動，這些導(dǎo)向件8相對于模具9是縱向的。光源42適于將光圖案52投射在板材3的表面31、32上。光圖案是指任何幾何形狀、線、多根平行線或傾斜線或點陣列。記錄裝置41適于記錄所述光圖案52的圖像，該光圖案52由光源42投射在板材3的表面31、32上，即投射在正被彎曲的板材上的變形光圖案。記錄裝置41和光源42連接到處理單元10上，該處理單元10包括微處理器101和存儲器102，應(yīng)用程序軟件安裝在該存儲器102上并且運行。指示性地，處理單元10可以看作一組單元或零件，這組單元或零件用來控制記錄裝置41和光源42，并且用來處理由記錄裝置41記錄的圖像。單元與應(yīng)用程序軟件的各種功能相對應(yīng)，該應(yīng)用程序軟件安裝在存儲器102中并且在其中運行。處理單元10(圖8)包括單元110，該單元110適于控制光源42，并且適于以后控制記錄裝置41，該光源42用來照射板材3的表面31、32，該記錄裝置41用來記錄圖像，該圖像通過由光源42生成的光圖案的投射在表面31、32上得到。按照本發(fā)明，記錄裝置41構(gòu)造成，在彎曲板材3的操作期間，至少在一個時刻Treg1中，但優(yōu)選地在多個以后時刻Treg1、Treg2、...、Tregn中記錄圖像，直到實現(xiàn)板材3的彎曲角度的要求測量值，該圖像通過光圖案52的投射在表面31、32上得到，這些多個以后時刻Tregl、Treg2、...、Tregn由時間間隔Td間隔開，這些時間間隔Td不是零。時間間隔Td優(yōu)選地具有相同持續(xù)時間，即15毫秒。光圖案52優(yōu)選地包括多根線，這些線相對于彼此傾斜，并且投射成與板材3的表面31、32平行或基本上平行(圖3)。具體地說，傾斜線的數(shù)量可以是兩根或三根。記錄裝置41在彎曲板材3的操作期間，至少在一個時刻Treg1中，但優(yōu)選地在時刻Tregl、Treg2、...、Tregn中記錄圖像55。在每個時刻Tregl、Treg2、...、Tregn中，借助于有線或無線連接，將變形圖案的記錄的圖像55發(fā)送到處理單元10，特別是發(fā)送到單元111。在單元112中，處理單元10優(yōu)選地應(yīng)用掩模51，該掩模51用來隱藏在記錄的圖像55中的模具9，從而忽略投射到模具9本身上的光圖案的部分。處理單元10同樣在單元112中，然后處理記錄的圖像55的光源，以將激光光圖案52與由板材3的表面31、32代表的背景區(qū)分開；按這種方式得到記錄的光圖案56。處理單元10在單元113中適于處理所述記錄的光圖案56，以得到點云57。處理單元10的另一個單元114適于取樣點云57的點，以便減小待處理的數(shù)據(jù)量；得到多個樣本58，這些多個樣本58在同樣在單元114中的重新組合步驟之后，輸入到另一個單元，該另一個單元包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)115。樣本58可以按隨機方式挑選。在全部情況下，樣本優(yōu)選地指在模具9上，優(yōu)選地在離模具9的20毫米的距離處，板材3的表面31、32的一個區(qū)域；由此，通過挑選在該區(qū)域中的樣本，得到較高測量精度和加快測量操作速度。樣本58的數(shù)量優(yōu)選地從200至300變化。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)115基于輸入到其的點的構(gòu)造，即根據(jù)作為輸入供給的多個樣本58，可探測彎曲角度。在使用之前，應(yīng)該訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)115，以由點云的樣本提供彎曲角度，即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)115應(yīng)該以前已經(jīng)處理適當(dāng)量的構(gòu)造。一般地，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)115可建議求解的問題的線性化。這樣一種線性化表達(dá)以前從未檢查到的新情況落在解法區(qū)域內(nèi)的統(tǒng)計概率，該解法區(qū)域在訓(xùn)練步驟期間已經(jīng)檢查和生效。這個結(jié)果固有地能夠壓縮數(shù)據(jù)量，因為一旦已經(jīng)學(xué)習(xí)數(shù)值模型，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就不必訪問數(shù)據(jù)庫，從該處拾取在點的構(gòu)造與彎曲角之間的對應(yīng)性，因為它能夠自主地重新建造它們。將訓(xùn)練進(jìn)一步取樣，即：待存儲的數(shù)量更小，因為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過內(nèi)插可重新構(gòu)造剩余數(shù)據(jù)。在手中的情況下，只有多個點云樣本的構(gòu)造的一些，而不是全部可能的構(gòu)造，在訓(xùn)練步驟期間存儲。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)115因而學(xué)習(xí)在輸入變量(點云的多個樣本)與輸出變量(彎曲角度)之間的關(guān)系，并且證明：不僅能夠復(fù)制以前從未發(fā)現(xiàn)的點構(gòu)造，而且能夠復(fù)制已經(jīng)看到的那些點構(gòu)造，而不必具有可得到圖像的數(shù)據(jù)庫。此外，對于點云的研究不需要解決圖像失真問題的算法，在基于距離計算(例如，在兩根線之間的角度)的測量策略的情況下，圖像失真問題是可能發(fā)生的。將在來自神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)115的輸出處的彎曲角度60輸入到單元116中，該單元116檢查彎曲角度60是否與希望的角度相等。如果檢查是否，則在以后時刻Treg1、Treg2、...、Tregn中重復(fù)板材3的彎曲角度的測量，直到實現(xiàn)希望的測量角度值，即直到檢查操作是肯定的；每當(dāng)操作是否時，單元116通知控制單元110，以控制記錄裝置和進(jìn)行圖像的新記錄，該圖像通過從光源42生成的光圖案的投射在表面31、32上得到。單元116也優(yōu)選地檢查從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)115輸出的數(shù)據(jù)的相關(guān)性；在相關(guān)性檢查操作和檢查操作的結(jié)果都是肯定的情況下，將測量值200發(fā)送到用戶。處理單元10按如下方式工作(圖9)。第一步驟A，控制在板材3的一個或兩個表面31、32上的光圖案52的投射；和步驟B，在彎曲板材3的操作期間，在時刻Treg1中，記錄通過光圖案52投射在表面31、32上得到的圖像。然后，步驟C，施加掩模51，該掩模51用來隱藏在記錄的圖像55中的模具9；和步驟D，將激光光圖案52與由板材3的表面31、32代表的背景區(qū)分開，從而得到記錄的光圖案56。以后的步驟E，將記錄的光圖案56轉(zhuǎn)換成點云57；和步驟F，將點云57取樣，以便得到多個樣本58；及重新組合樣本的步驟。在步驟G處，多個重新組合樣本58由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來識別與所述多個重新組合樣本58相對應(yīng)的彎曲角度60。在以后步驟H期間，優(yōu)選地檢查彎曲角度60的相關(guān)性；在肯定結(jié)果(是)的情況下，對于以后步驟L，輸出彎曲角度的值60，否則(否)重新開始步驟G。在步驟L處，有檢查步驟，在該檢查步驟中，評估在時刻Tregl中得到的彎曲角度的值60是否是希望的值；如果是如此(是)，則測量方法結(jié)束，否則(否)，在離時刻Tregl的時間間隔Td之后的以后時刻Treg2中，進(jìn)行彎曲角度的另一次測量，即，從步驟B重新開始測量方法，或者如果在板材3的一個或兩個表面31、32上的光圖案的投射也不是連續(xù)的，而是斷續(xù)的，則通過控制光圖案的投射，從步驟A重新開始測量方法。在步驟L處，有新檢查步驟，在該新檢查步驟中，評估在時刻Treg2中得到的彎曲角度的值60是否是希望的值；如果是如此(是)，則測量方法結(jié)束，否則(否)，在離時刻Treg2的時間間隔Td之后的以后時刻Treg3中，進(jìn)行彎曲角度的另一次測量，即，從步驟B或A再次重新開始測量方法。測量方法在以后時刻Treg3...Tregn中繼續(xù)，直到檢查到在步驟L處，得到的測量值是希望值，并因而將測量值200傳輸?shù)接脩簟?