AT400415B - Verfahren zur positionierung eines werkstückes und manipulatorvorrichtung für eine biegemaschine - Google Patents

Description

ΑΤ 400 415 Β

Die Erfindung betrifft ein verfahren zur Positionierung oder Orientierung eines Werkstückes relativ zu einer Biegemaschine zum Ausfuhren einer Mehrzahl von Biegevorgängen an unterschiedlichen Längskanten und in normal zu diesen verlaufenden Richtungen am Werkstück, sowie eine Manipulatorvorrichtung zum Wenden von Werkstücken für eine Biegemaschine mit je einem länglichen miteinander längs einer horizontalen Biegeachse zusammenwirkenden Unterstempel und Oberstempel zum Biegen eines Werkstük-kes, umfassend einen Manipulator mit einer Klemmvorrichtung zum Klemmen des zu biegenden Werkstük-kes und mit einem ersten Support, welcher Manipulator die Klemmvorrichtung um eine zur horizontalen Biegeachse von Ober- und Unterstempel parallele Drehachse verdrehbar trägt, wobei ein zweiter Support zum in Richtung einer X-Achse parallel zur Längsrichtung von Ober- und Unterstempel, in Richtung einer Y-Achse senkrecht zur Richtung der X-Achse und in Richtung einer Z-Achse parallel zur vertikalen Richtung bewegbaren Halten des ersten Supports vorhanden ist.

Biegepressen mit waagrechten länglichen Unter- und Oberstempeln, von welchen einer in vertikaler Richtung relativ zu dem anderen bewegbar ist, sind weit verbreitet.

Eine sehr einfache Biegepresse umfaßt einen bewegbaren Unterstempel und einen unbeweglich angeordneten Oberstempel, gegen welchen der Unterstempel drückbar ist, um Bleche über einen vorbestimmten Winkel zu biegen bzw. abzukanten. Der Biegebereich kann eine scharfe Kante bilden oder ein Profil entsprechend einer gekrümmten Lnie, einer gewellten Linie, einer gebrochenen Linie oder einer gemischten Linie haben. Meistens werden aber Unter- und Oberstempel mit V-förmigem Querschnitt zum Ausbilden rechtwinkeliger Abkantungen eingesetzt. Damit werden aufeinanderfolgend parallele Abkantungen eines Werkstückes aus Blech, welches gewöhnlich rechteckig ist, ausgeführt, um schließlich ein Werkstück mit rechteckigem C-förmigen Querschnitt, mit rechteckigem omega-förmigen Querschnitt oder mit mäanderförmigem Querschnitt herzustellen.

Die Manipulation des Werkstückes zum Ausführen der aufeinanderfolgenden Abkantungen erfolgt manuell durch zwei oder mehr Bedienungspersonen unter beträchtlichen Arbeitskosten.

Gewisse Profile, bei denen alle Abkantungen im gleichen Sinne erfolgen, wie im Falle eines rechteckigen C-förmigen Querschnittes, können in manchen Fällen in der Weise ausgebildet werden, daß stets die selbe Seite des Werkstückes der Presse zugewendet ist. Nach dem Ausführen der ersten Abkantung des C haben allerdings die Bedienungspersonen manchmal Schwierigkeiten, dieselbe Seite des Werkstückes zwischen Unter- und Oberstempel einzuführen, und sind gezwungen, das Werkstück in waagrechter Richtung zu seiner anderen Seite zu wenden, bevor die zweite Abkantung ausgeführt werden kann. Eine solche Arbeitsweise erfordert einen beträchtlichen Arbeitsraum vor der Presse.

Wenn das Profil des Werkstückes Abkantungen in entgegengesetztem Sinn aufweist, gibt es zwei Lösungsmöglichkeiten für den Fall, daß es unmöglich ist, den Unterstempel und den Oberstempel einer Presse gegeneinander auszuwechseln. Die erste Lösung besteht darin, zwei nebeneinander stehende Pressen einzusetzen, u.zw. eine für das Abkanten in der einen Richtung und die andere für das Abkanten in der anderen Richtung. Die zweite Lösung besteht in der Verwendung einer einzigen Presse und jeweiliges Verdrehen des Werkstückes um 180' für den Wechsel der Abkantrichtung. In diesem Fall wird das Werkstück manchmal um eine zu den Abkantungen parallele Längsachse verdreht; manchmal wird das Werkstück aber auch "Ende über Ende" gewendet oder um eine zu den Abkantungen normale Achse verdreht.

Die erste Lösung ist aufwendig, weil sie anstelle von einer Presse zwei Pressen erfordert. Die zweite Lösung erfordert lange Manipulationszeiten mit den sich daraus ergebenden Kosten und erfordert einen großen Arbeitsraum zusätzlich zu dem Umstand, daß das Wenden eines großen und schweren Blechstük-kes einen gefährlichen Arbeitsgang darstellt.

Aus der DE-OS 28 00 828 ist eine Vorrichtung zum Wenden von Werkstücken mit Hilfe von Wendegreifern bekannt geworden, wobei die Greifer an Wellen angeordnet sind, welche in mit Greiferschienen verbundenen Maschinenteilen gelagerten, zumindest in Vorschubrichtung der Greiferschienen von den Greiferschienen geführt und über jeweils einen Übertragungsmechanismus drehbar sind. Da für den Antrieb der Wendegreifer kein gesonderter Antrieb vorgesehen ist, steht der Verdrehwinkel derselben mit dem Schwenkwinkel von Führungsstangen in einem festen Verhältnis, was bei einem Wendevorgang beachtet werden muß. Weiters kann das Werkstück nicht an Ort und Stelle um die Achse der Wendegreifer gewendet werden, sondern es ist zwangsläufig mit jedem Wendevorgang eine Translationsbewegung der Wendegreifer verbunden. Die bekannte Vorrichtung ermöglicht somit ein Wenden eines Werkstückes nur um eine einzige Achse, wobei mit Rücksicht auf die damit verbundene Translationsbewegung ein verhältnismäßig großer Raum vor einer Presse freigehalten werden muß.

Die DE-OS 25 08 660 betrifft eine Antriebsvorrichtung einer Zwischenstufen-Übertragungseinrichtung für mechanische Pressen, wobei Greifzangen bei einer Übertragung eine übereinstimmende Bewegung in Richtung der Übertragung ausüben, worauf sie sich durch gegenläufige Bewegungen öffnen und in 2

AT 400 415 B geöffnetem Zustand in die Ausgangsstellung zurückkehren, wo sie sich wieder schließen. Dabei wird darauf abgezielt, die Antriebseinrichtung für eine leichte Entfernbarkeit der Übertragungseinrichtung aus dem Arbeitsraum der Maschine anpaßbar zu machen.

Aus der EP-A 0 115 602 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Manipulieren von Werkstücken bekannt geworden, wobei eine Blechtafel von einer Zange eines Zangenschlittens ergriffen werden kann, wobei der Zangenschlitten an wenigstens einem zweiten Horizontalschlitten bewegbar angeordnet ist, und wobei weiters eine die Blechtafel in ihrer Ebene drehende Drehvorrichtung vorhanden ist. Es wird hiebei darauf abgezielt, vor allem schwere und unhandliche Werkstücke automatisch und zeitsparend in die entsprechenden Positionen bewegen zu können, wobei eine Vielzahl von Kantungen durchgeführt werden können soll, ohne daß die Zangen die Blechtafeln bzw. Werkstücke zwischen den einzelnen Bearbeitungsfolgen verlassen müssen.

Der GB-A 2 178 987 ist ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein Präzisionsfalten von tafelförmigen Metallwerkstücken zu entnehmen, wobei ein numerisch gesteuerter Manipulator bzw. Roboter und eine Faltpresse zum Einsatz gelangen. Es ist jedoch nur ein Manipulator vorgesehen, welcher eine Positionierung des Werkstückes gegen einen Anschlag der Presse mit einer entsprechenden Ausrichtung des Werkstückes relativ zu den Preßelementen und zu einer Schneide ermöglicht.

Unter Berücksichtigung dieser Probleme zielt die Erfindung darauf ab, ein Verfahren zur Positionierung und eine Vorrichtung zum Manipulieren von Werkstücken aus Blech zu schaffen, welche sich besonders für eine Presse zum Ausführen aufeinanderfolgender Abkantungen unter Verwendung der selben Unter- und Oberstempel eignet, welche selbsttätig ohne manuelles Eingreifen arbeitet, welche dank des Umstandes, daß sie durch einfache Algorithmen numerisch gesteuert werden kann, vielseitig ersetzbar ist und welche einen geringen Raumbedarf hat, so daß unter anderem das Werkstück auf kleinem Raum gewendet werden kann, wenn aufeinanderfolgende Abkantungen in entgegengesetztem Sinne auszuführen sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren, ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt: - Anordnen des Werkstückes vor der Biegemaschine, wobei eine Längskante des Werkstückes parallel zu einer horizontalen Biegeachse der Biegemaschine angeordnet wird; - Klemmen des Werkstückes längs der gegenüberliegenden Längskante mit einer ersten Klemmvor-richtung; - Verdrehen der ersten Klemmvorrichtung und des ergriffenen Werkstückes um eine horizontale, auf die Biegeachse der Biegemaschine normal stehende Achse; - Bewegen der ersten Klemmvorrichtung zur Biegemaschine zur Übertragung des Werkstückes an eine zweite Klemmvorrichtung; - Bewegen der zweiten Klemmvorrichtung in vertikaler Richtung zur ersten Klemmvorrichtung, um das Werkstück von dieser Klemmvorrichtung aufzunehmen; - Klemmen des Werkstückes mit der zweiten Klemmvorrichtung längs einer kurzen Kante der Werkstückes; und - Verdrehen der zweiten Klemmvorrichtung und des ergriffenen Werkstückes um eine horizontale, zur Biegeachse der Biegemaschine parallele Achse.

Zur Lösung der obengenannten Aufgabe ist weiters die erfindungsgemäße Manipulatorvorrichtung zum Wenden von Werkstücken für eine Biegemaschine im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Manipulator mit einer zweiten Klemmvorrichtung zum Klemmen des Werkstückes sowie ein Arm zum Halten der zweiten Klemmvorrichtung und eine Säule mit einem Ausleger zum um eine auf die Biegeachse normale horizontale Drehachse verdrehbaren Halten des Armes vorgesehen sind, wobei der Ausleger zum ersten Manipulator hin und von diesem weg bewegbar angeordnet ist.

In der Beschreibung und in den Patentansprüchen ist unter "Biegen" nicht nur ein scharfes Abkanten, sondern auch die Ausbildung einer Übergangszone zwischen zwei zueinander geneigten Abschnitten zu verstehen.

Wenngleich die Erfindung für die Anwendung bei einer Biegepresse erarbeitet wurde, bei welcher ein Unter- und ein Oberstempel in einer vertikalen Arbeitsebene relativ zueinander bewegbar sind und das Werkstück in einer waagrechten Zuführebene zwischen Unterstempel und Oberstempel eingeführt wird, ist die Erfindung unabhängig von der dieser Ebenen im Raum sowie unabhängig von deren Orientierung relativ zueinander anwendbar.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß nach Ausführung aufeinanderfolgender Abkantungen mit dem selben Unterstempel und dem selben Oberstempel das noch zwischen diesen beiden Stempeln gehaltene Werkstück zwei oder mehr ebene Abschnitte hat, die unter vorhersagbaren Winkeln geneigt sind. Zum Manipulieren des Werkstückes ist es daher prinzipiell möglich, einen oder mehrere Greifer zu verwenden, die einen in einer unter einem vorhersagbaren Winkel zur Zufuhrebene geneigten Ebene 3 qiplliijip

AT 400 415 B liegenden Abschnitt des Werkstückes erfassen und freigeben können. Dieser Winkel ist Null, bevor an einem ursprünglich ebenen Werkstück die erste Abkantung ausgeführt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung, in der nicht-einschränkende Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Biegepresse, 5 einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Manipulatorvorrichtung, einer Zuführvorrichtung und eines Tisches zum Ausbringen des Werkstückes; Fig. 2 eine Seitenansicht der Manipulatorvorrichtung, wobei gewisse Teile in verschiedenen Stellungen gezeigt sind; Fig. 3 eine Draufsicht auf die Manipulatorvorrichtung; Fig. 4 schematisch eine Einzelheit im Horizontalschnitt, wobei eine Variante eines Mechanismus zum Verlagern eines Querstückes der Manipulatorvorrichtung dargestellt ist; Fig. 5 schema-io tisch eine Draufsicht auf den Hauptteil der Manipulatorvorrichtung; Fig. 6 schematisch einen Teil einer Draufsicht zur weiteren Erläuterung eines Teiles von Fig. 5; Fig. 7 eine Seitenansicht einer Einzelheit, teilweise im Schnitt gemäß Linie Vli-Vll von Fig. 3; Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Manipulatorkopfes der Vorrichtung; Fig. 9 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles IX von Fig. 8; Fig. 10 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles X von Fig. 8; Fig. 11 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt nach der 75 Ebene XI in Fig. 3; Fig. 12 eine teilweise Vorderansicht der Supportkonstruktion eines zweiten Manipulators der Manipuiatorvorrichtung; Fig. 13 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Teiles eines zweiten Manipulators; Fig. 14 ein verhältnismäßig einfaches Profil, das aus einem Stück Blech durch aufeinanderfolgendes rechtwinkeliges Abkanten in der mit der Manipulatorvorrichtung ausgestatteten Biegepresse geformt wird; Fig. 15a einen schematischen Vertikalschnitt durch die Biegepresse und die Manipulatorvor-20 richtung am Beginn eines Biegezyklus zum Herstellen des Profils gemäß Fig. 14; Fig. 15b eine schematische perspektivische Ansicht des Werkstückes und eines Paares von Manipulatorköpfen mit zugehörigen Greifern, die an der Manipulatorvorrichtung vorgesehen sind; die Fig. 16,17,18 und 19 ähnlich wie Fig. 15a nachfolgende Stufen des Zyklus; Fig. 20a eine weitere ähnliche Darstellung, in welcher auch der zweite Manipulator schematisch zu sehen ist; Fig. 20b eine schematische perspektivische Ansicht des Werkstük-25 kes, der Manipulatorköpfe mit ihren Greifern und des zweiten Manipulators im gleichen Zustand wie Fig. 20a; Fig. 21a eine ähnliche Darstellung wie Fig. 20b in einer nachfolgenden Stufe des Zyklus; Fig. 21b eine perspektivische Ansicht ähnlich wie Fig. 20b, welche der Stufe gemäß Fig. 21a entspricht; die Fig. 22 und 23a weitere Vertikalschnitte ähnlich den vorangehenden Darstellungen, entsprechend zwei weiteren nachfolgenden Stufen des Zyklus; Fig. 23b eine perspektivische Ansicht ähnlich wie Fig. 20b entsprechend dem 30 Zustand von Fig. 23a; Fig. 24a einen Vertikaischnitt ähnlich den vorhergehenden Darstellungen, wobei eine weitere Stufe des Zyklus gezeigt wird; Fig. 24b eine perspektivische Ansicht ähnlich den vorherigen Darstellungen entsprechend der Stufe gemäß Fig. 24a, und die Fig. 25 bis 33 weitere Vertikalschnitte ähnlich den vorherigen Darstellungen zur Erläuterung weiterer Stufen des Zyklus.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend vor allem an Hand der Fig. 1, 2 und 3 35 erläutert.

Eine Biegepresse 1 hat einen an einem unteren Rahmen 15 angebrachten Unterstempel 19 und einen an einem oberen Rahmen 13 angeordneten Oberstempel 17. Vor. der Presse befindet sich eine erfindungsgemäße Manipulatorvorrichtung 7 gemäß den Fig. 1, 2 und 3. Die Manipulatorvorrichtung umfaßt einen ersten Manipulator 3 und einen zweiten Manipulator 5. 40 An einer Seite der Presse 1 (rechts in den Fig. 1 und 3) befinden sich eine Zuführvorrichtung 9 und ein Tisch 11 zum Ausbringen der Werkstücke.

Die Zuführvorrichtung 9 weist eine Bank 21 mit ebener Oberseite 23 auf, auf welcher ein Stapel von zu biegenden rechteckigen Werkstücken W ruht.

Ein mittels Stellgliedern 25 schwenkbarer Balken 27 trägt eine Reihe von Saugnäpfen 29 zum 45 Aufnehmen aufeinanderfolgender Werkstücke W und zum Überführen derselben in horizontaler Lage in den Raum zwischen der Zuführvorrichtung 9 und dem Tisch 11 zum Ausbringen der Werkstücke. Der Tisch 11 besteht aus einer einfachen Bank 31 mit einer geneigten Ablagefläche 33. Die Fläche 33 dient, wie noch gezeigt werden wird, zum Aufnehmen der geformten Werkstücke von den Manipulatorgreifern.

Die erfindungsgemäße Manipulatorvorrichtung 7 weist einen Tragrahmen aus starken Füßen 35 und so eine von diesen getragene stabile Führung 37 auf. Die Führung 37 erstreckt sich parallel zur Arbeitsebene (Bewegungsebene des Unterstempels) der Presse 1 entlang des gesamten unteren Teiles der Presse sowie im Raum zwischen der Zuführvorrichtung 9 und dem Tisch 11 zum Ausbringen der Werkstücke.

Auf der Führung 37 sitzt ein länglicher Schlitten 39, der parallel zu einer in Fig. 1 eingezeichneten Achse X verschiebbar ist. Der Schlitten 39 ist entlang der Führung 37 von einer vor der Presse 1 55 befindlichen Stellung in eine Stellung bewegbar, die zwischen der Zufuhrvorrichtung 9 und dem Tisch 11 zum Ausbringen der Werkstücke liegt. Der Schlitten 39 ist entlang der Führung 37 mittels eines (nicht dargesteliten) Servomotors bewegbar, der vorzugsweise numerisch steuerbar ist. Der Servomotor treibt ein (nicht dargestelltes) Getriebe an, welches mit einer (nicht dargestellten) Zahnstange zusammenwirkt, die 4

AT 400 415 B sich entlang der Führung 37 erstreckt.

Nahe bei den Enden trägt der Schlitten 39 ein Paar stabiler Längsführungen 47, die sich parallel zu einer zur X-Achse senkrechten Achse Y erstrecken. Jede dieser Führungen 47 ist am Schlitten 39 parallel zur vertikalen Achse Z in vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet. Die Führungen 47 sind entlang der Z-Achse durch einen am Schlitten 39 angebrachten numerisch gesteuerten Servomotor 45 bewegbar. Jede Führung 47 ist von einem kräftigen vertikalen Steher 43 getragen, der im Schlitten 39 gleitbar angeordnet ist. Der Servomotor 45 treibt gleichzeitig und gleichartig entsprechende (nicht dargestellte) Zahnräder an, die in von den Stangen 43 getragene (nicht dargestellte) zugeordnete Zahnstangen eingreifen.

Die Führungen 47 tragen einen kräftigen Balken 55, der sich parallel zu der durch den Unterstempei 17 und den Oberstempel 19 definierten Biegezone erstreckt.

Der Balken 55 ist an den Führungen 47 über zugeordnete Schlitten 49 (Fig. 2) angebracht, welche parallel zur Y-Achse in Pfeilrichtung gemäß den Fig. 1,2 und 3 verschiebbar sind. Für einen nachfolgend noch zu erläuternden Zweck trägt jeder Schlitten 49 einen vertikalen Zapfen 53, um welchen der Balken 55 horizontal über einen kleinen Winkel verschwenkbar ist.

Jeder Schlitten 49 ist über einen an der zugeordneten Führung 47 befestigten numerisch gesteuerten Servomotor 51 verschiebbar. Jeder Servomotor 51 treibt eine (nicht dargestellte) Schraubspindel an, die sich in der Führung 47 erstreckt und mit einem im zugeordneten Schlitten 49 ausgebildeten (nicht dargestellten) Muttergewinde zusammenwirkt.

Zum Manipulieren des Werkstückes W wird der Balken 55 entlang der Y-Achse durch zwei synchron laufende Servomotoren 51 bewegt, so daß der Balken 55 parallel zu sich selbst verschoben wird. Innerhalb der Biegezone kann jedoch der Rand eines Werkstückes W am Unterstempel 17 anschlagen und dabei korrekt ausgerichtet werden. Dies dient zum’ Korrigieren von Fehlern, die durch ein Spiel oder Unzulänglichkeiten im Mechanismus der Manipulatorvorrichtung und des zweiten Manipulators (siehe weiter unten) oder durch Schlupf des Werkstückes W in den Greifern bedingt sind. Der Fehler kann durch einen an der Biegemaschine 1 angebrachten (nicht dargestellten) hinteren Meßfühler festgestellt werden. Die Ausrichtung ist durch Anhalten eines der Servomotoren 51 und Einschalten des anderen Servomotors in Abhängigkeit von einem vom hinteren Meßfühler gelieferten Signal erzielbar, wobei der entsprechende Zapfen 53 bis um wenige Millimeter vorwärts oder rückwärts bewegt wird. Der Balken 55 läßt sich auf Grund seiner Anbringung an den Zapfen 53 verschwenken. In der Praxis entspricht ein Verschwenken des Balkens 55 einem Verschwenken des Werkstückes W um seine parallel zur Z-Achse verlaufende vertikale Mittelachse.

Einer der Zapfen 53 ist an einem (nicht dargestellten) Schlitten befestigt, welcher quer zur Verschieberichtung des Schlittens 49 verschiebbar ist. Dies dient zum Ausgleichen von Ungenauigkeiten der parallelen Anordnung der Schlitten 49 und zur Ermöglichung eines Ausgleichs des Abstandes der Zapfen 53 im Zusammenhang mit einem Verschwenken des Balkens 55 in seiner Ebene.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Systems zum Bewegen des Balkens entlang der Y-Achse. Der Balken 59 ist von einem Paar in entgegengesetzten Sinne motorisch angetriebener Kurbeln 57 getragen, welche bezüglich der Mitte dieses Balkens symmetrisch angeordnet sind. Die beiden Kurbeln 57 sind um ihre vertikalen Achsen A1 verdrehbar und sind von zugeordneten (nicht dargestellten) numerisch gesteuerten Servomotoren angetrieben. Jede Kurbel hat einen Kurbelzapfen 61 mit einem daran gelagerten Gleitstein in einer Längsführung 59a des Balkens 59. Wenn die zwei Servomotoren die Kurbeln 57 synchron antreiben, wird der Balken 59 parallel zu sich selbst vorwärts oder rückwärts verschoben. Zum Ausrichten des Randes des Werkstückes bezüglich der Biegelinie oder Biegezone kann auch nur einer der Servomotoren eingeschaltet werden, während der andere angehalten wird.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 hat den Vorteil, daß sie weniger voluminös ist als die Führungen 55 in Richtung der Y-Achse. Allerdings ist für die numerische Steuerung der Bewegung in Richtung der Y-Achse ein komplizierterer Algorithmus erforderlich.

Vorzugsweise befindet sich im Balken 59 eine über zwei leerlaufende Räder 63 geführte Kette 65 oder ein Zahnriemen, die bzw. der bei 57a an den Kurbelzapfen 61 festgelegt ist. Durch eine solche Anordnung wird sichergestellt, daß die Mitte des Balkens 59 stets mit der Mitte zwischen den Kurbelzapfen 61 übereinstimmt. Wenn somit die Kurbeln 57 symmetrisch verdreht werden, bewegt sich der Balken 59 vorwärts und rückwärts in Richtung der Y-Achse ohne irgendeine Bewegung in der X-Richtung.

Aus den Fig. 1, 2, 3, 5, 6 und 7 ist ersichtlich, daß der Balken 55 an seiner der Presse 1 zugewendeten Seite ein Paar horizontaler langgestreckter Führungen 67 trägt. Auf diesen Führungen 67 sitzen zwei Schlitten 69. Diese können über einen einzelnen (nicht dargestellten) Kettentrieb von der Außenseite des Balkens 55 her manuell in symmetrischer Weise bewegt werden und können an gewünschten Positionen an den Führungen 67 festgeklemmt werden. Jeder Schlitten 69 trägt einen zugehörigen motorisch antreibba-ren Schlitten 71, der in Richtung der X-Achse hin- und herbewegbar ist, wie dies durch den Pfeil in Fig. 6 angedeutet ist. Jeder Schlitten 71 ist durch ein zugeordnetes Stellglied, beispielsweise durch einen (nicht 5

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Jeder Schlitten 71 trägt einen stabilen hohlen Kragarm 73, der gegen die Biegepresse 1 gerichtet ist. Jeder dieser Arme 73 trägt je einen Manipulatorkopf 75 als eine erste Klemmvorrichtung an seinem freien Ende, wobei beide Köpfe 75 eine gemeinsame Drehachse A2 haben. 5 Die Bewegungen der beiden Schlitten 71 entlang der X-Achse dienen zum Bewirken des Eingriffes und des Lösens der Manipulatorgreifer bezüglich eines Werkstückes, was später noch erläutert werden wird. Der Umstand, daß die Positionen der Schlitten 69 einstellbar sind, ermöglicht eine Anpassung des Abstandes zwischen den Manipulatorköpfen 75 in Abhängigkeit von der Länge des Werkstückes W.

Die Verschiebung des Schlittens 69 und des Balkens 55 als Ganzes in X-Richtung ermöglicht dagegen io das Aufnehmen eines Werkstückes durch die Manipulatorköpfe 75 vor der Zuführvorrichtung 9 und das Befördern desselben zur Vorderseite der Presse 1 sowie den Abtransport eines geformten Werkstückes von der Presse 1 zu dem Tisch 11 für das Ausbringen des Werkstückes.

Die beiden Köpfe 75 sind um die Achse A2 gleichförmig verdrehbar, um deren Ausrichtung zu verändern und um die Manipulatorgreifer zu wechseln, was später noch näher erläutert werden wird, u.zw. iS mittels eines in Fig. 7 schematisch angedeuteten numerisch gesteuerten Servomotors 99. Über die gesamte Länge des Balkens 55 erstreckt sich eine Keilwelle 101, die von dem Servomotor 99 über einen Zahnriementrieb 103 gemäß Fig. 7 und ein Kettenzahnrad 102 gemäß den Fig. 5 und 7 angetrieben wird. in jedem Arm 73 sitzt ein treibendes Kettenzahnrad 105 axial verschiebbar, aber unverdrehbar auf der Keilwelle 101. Dieses treibende Kettenzahnrad 105 steht über eine Transmission mit zwei aufeinanderfol-20 genden Ketten (oder Zahnriemen) 107, 109 sowie ein Zwischenrad 111 mit einem getriebenen Kettenzahnrad 113 in Wirkverbindung, welches um die Achse A2 drehbar ist und mit welchem ein zugeordneter Manipuiatorkopf 75 zwecks Verdrehung desselben verbunden ist.

Nachfolgend wird die bevorzugte Konstruktion der beiden Manipulatorköpfe 75 unter Bezugnahme auf die Fig. 8, 9 und 10 beschrieben. 25 Gemäß Fig. 10 ist ein getriebenes Rad 113 mit dem Zapfen oder der Welle 75 verkeilt, an welcher der Kopf 75 befestigt ist.

Der Kopf 75 hat einen quadratischen Flansch 79, der mit dem Zapfen 77 verbunden ist und zwei einander gegenüberstehende vorkragende Wangen 81, 83 trägt. Die freien Enden der Wangen 81 und 83 sind zur Ausbildung entsprechender äußerer feststehender Backen 81a und 83a eines Manipulatorgreifers 30 95 bzw. eines Manipulatorgreifers 97 geformt.

Zwischen den beiden Wangen 81 und 83 erstreckt sich mittig eine einen doppeltwirkenden Kolben 85 tragende Stange 87. Ein Gehäuse 89 ist entlang der Stange 87, wie in Fig. 9 durch einen Pfeil angedeutet, vorwärts und rückwärts bewegbar.

Mit dem Gehäuse 89 sind zwei bewegbare Backen 91 und 93 befestigt, von welchen die eine einen Teil 35 des Manipulatorgreifers 95 und die andere einen Teil des Manipulatorgreifers 97 bildet.

Wie ersichtlich, wird bei dieser Anordnung der Greifer 95 geschlossen, wenn der Greifer 97 geöffnet ist, und umgekehrt.

Weiters ist aus Fig. 8 ersichtlich, daß die zwei einander diametral gegenüberliegenden Manipuiatorgrei-fer 95 und 97 bezüglich der Drehachse A2 des Kopfes 75 exzentrisch angeordnet sind. Die unbeweglichen 40 Backen 81a und 83a sitzen an der Peripherie des Kopfes, wogegen die beweglichen Backen 91 und 93 innerhalb der Peripherie des Kopfes verschiebbar sind. Dies ist die kompakteste Ausbildung des Manipulators 75, wobei die Manipulatorgreifer 95 und 97 so nahe wie möglich bei der Biegezone liegen.

Sowohl die unbeweglichen Backen 81a und 83a als auch die beweglichen Backen 91 und 93 können einfach und schnell gegen Backen anderer Dimensionen, insbesondere anderer Breite, ausgetauscht 45 werden. Während die gezeigten Backen 83a und 93 jene mit der kleinsten Breite sein können, kann die größte Breite der Backen gleich der Breite des Kopfes sein.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 3 und insbesondere 11 wird ein Hilfssupport 115 beschrieben, mit welchem der erste Manipulator 3 zum Handhaben von Blechwerkstücken W ausgestattet ist, welche in Richtung der X-Achse sehr lang sind. 50 Wenn ein Werkstück dieser Art vor dem Biegen von den Manipulatorgreifern 95 oder 97 an seinen Enden gehalten wird oder wenn nur wenige Abkantungen an dem Blech vorgenommen wurden, ist es sehr anfällig für Durchhängen und es ist daher erforderlich, das Werkstück mindestens noch in einem mittleren Bereich abzustützen. Für diesen Zweck dient mindestens ein an den Führungen 67 des Balkens 55 (siehe Fig. 11) befestigter 55 Hilfssupport. Dieser Hilfssupport 115 weist einen Schlitten 117 auf, der entlang der Führungen 67 manuell verschiebbar ist und daran in einer gewünschten Position festgeklemmt werden kann.

Im Falle eines einzigen Hilfssupports 115 ist diese Position die mittlere Position gemäß den Fig. 1 und 3. 6

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Am Schlitten 117 ist ein hohler vorkragender Hilfssupportarm 119 um eine zur Richtung der X-Achse parallele horizontale Achse schwenkbar angelenkt. Im Betrieb des Hilfssupports 115 hält ein am Schlitten 117 angebrachtes Stellglied 125 den Arm 119 in angehobener Stellung. Der Arm 119 trägt an seinem freien Ende einen Hilfssupportkopf 121, der zwei in den Fig. 1 und 3 eingezeichnete Verteilerrohre umfaßt.

Der Hilfssupportkopf 121 ist um eine Achse drehbar, welche mit der Drehachse A2 der Manipulatorköpfe 75 zusammenfällt.

Zum Verdrehen des Hilfssupportkopfes 121 dient die selbe Keilwelle 101, die über eine Transmission (Rg. 11) angetrieben ist, welche ein dem Rad 105 (Fig. 7) ähnliches treibendes Rad 127, ein Zwischenrad 129, Zahnriemen 131 und ein mit dem Kopf 121 verbundenes getriebenes Rad 132 umfaßt. Das Übersetzungsverhältnis ist so gewählt, daß der Hilfssupportkopf 121 synchron mit den Manipulatorköpfen 75 rotiert.

Der Hilfssupportkopf 121 trägt zwei Reihen von Saugnäpfen 123, die einander diagonal gegenüberstehen wie die Manipulatorgreifer 95 und 97 und Angriffsflächen 123a aufweisen, die mit den Greifflächen der Manipulatorgreifer ausgerichtet sind. Die Saugnäpfe 123 sind in nicht dargestellter Art und Weise an eine Unterdruckquelle angeschlossen.

Es ist klar, daß die Saugnäpfe 123 ein Werkstück in seinem mittleren Bereich unabhängig von der Lage der Oberfläche des aufzunehmenden Werkstückes halten können.

Im Fall eines sehr langen Werkstückes wird der Hilfssupport 115 beispielsweise beim Ausbilden der ersten Abkantungen eines rechteckigen ebenen Werkstückes eingesetzt.

Wenn der Hilfssupport nicht mehr benötigt wird, wird das Stellglied 125 zum Absenken des Armes 119 in seine in Fig. 11 strichpunktiert angedeutete Ruhelage betätigt.

Der zweite Manipulator 5 der Manipulatorvorrichtung 7 wird anschließend erläutert.

Gemäß den Fig. 1, 2 und 12 ist am Boden eine stabile säulenartige Stütze 133 befestigt, die sich an der bezüglich der der Presse 1 zugewendeten Seite gegenüberliegenden Seite des Gestells 35 befindet und nebeneinander zwei kastenförmige Ständer 139 aufweist. Zwischen den Ständern 139 ist an diesen ein kastenartiger Ausleger 135 mittels eines Zapfens 141 schwenkbar angelenkt.

In einem der Ständer 139 ist ein vertikales Stellglied 143 (Fig. 2) untergebracht. Am Stellglied 143 ist über eine Stange 143a ein Flaschenzug 145 angeschlossen, von dem über eine Flasche 147 eine Kette 149 zu dem Ausleger 135 führt.

Am freien oberen Ende des Auslegers 135 ist gemäß Fig. 12 ein Hilfsgreifer 159 als zweite Klemmvorrichtung tragender Arm 137 in Richtung des Doppelpfeiles über 180* um eine zur Y-Achse parallele Achse schwenkbar angeordnet. Im Ausleger 135 ist in Längsrichtung ein doppelt wirkendes pneumatisches Stellglied 151 untergebracht, weiches den Arm 137 über einen Kettentrieb 153,155 und 157 verdreht.

Die Konstruktion des Auslegers 135, der Armes 137 und des Greifers 159 kann mit Hilfe des Stellgliedes 143 zwischen der in Fig. 2 mit durchgehenden Linien gezeichneten geneigten Stellung und der strichpunktiert angedeuteten aufrechten Stellung zum Verdrehen des Armes 137 mit dem Werkstück W um die zur X-Achse parallele Achse verschwenkt werden.

In Fig. 2 sind der Balken 55 und einer der die Manipulatorköpfe 75 tragenden Arme 72 in der untersten und am weitesten vorgeschobenen Position mit durchgehenden Linien und in der höchsten und am weitesten zurückgezogenen Position strichpunktiert eingezeichnet. Der Manipulationsraum, innerhalb dessen die gemeinsame Drehachse A2 der Manipulatorköpfe 75 (und der Hilfssupportköpfe 115) bewegbar sind, ist mit MS bezeichnet. Es ist ersichtlich, daß sich die Achse A2 in ihrer höchsten und am weitesten zurückgezogenen Position in der Greifzone der Greifer 159 befindet.

Gemäß den Fig. 12 und 13 weist der Arm 137 ein Paar langgestreckter Führungen 161 auf, an denen mehrere Schlitten 163 sitzen, die händisch verschiebbar sind und in passenden Stellungen an den Führungen festlegbar sind.

Gemäß Fig. 13 trägt jeder Schlitten 163 den Zylinder 167 eines doppeltwirkenden pneumatischen Stellgliedes 165. Die Kolbenstange 169 des Stellgliedes 165 ragt von dem Arm 137 nach vorne.

Der Zylinder 165 trägt eine Stütze 171, weiche die Kolbenstange 169 umgibt und einen Querstift 175 aufweist. Der Querstift 175 stellt das zentrale Gelenk für zwei symmetrische Backen 173 des Hilfsgreifers 159 dar.

Jede Backe 173 ist mit zwei seitlichen Rollen 181 ausgestattet. Die Kolbenstange 169 trägt eine Endplatte 177, mit weicher die Rollen 181 Zusammenwirken.

Zwischen der Platte 177 und jeder Backe 173 sind Schraubendruckfedern 179 eingesetzt und in Bohrungen oder Sitzen in der Platte und in den Backen festgehalten.

Wenn bei dieser Anordnung das Stellglied 165 eingefahren und die Platte 177 zurückgezogen wird, halten die Federn 179 den Greifer 159 mit gespreizten Backen 173 offen, wie dies in Fig. 13 mit durchgehenden Linien dargestellt ist. 7

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Wenn das Stellglied 165 mit Druck beaufschlagt wird, fährt die Kolbenstange 169 aus und die Platte 177 drückt gegen die Rollen 181, wodurch die Backen 173 geschlossen werden. Dieser Zustand ist in Fig. 13 strichpunktiert dargestellt.

Die Wirkungsweise der Manipulatorvorrichtung 7 wird nachfolgend an Hand der Fig. 14 bis 33 erläutert.

Gemäß Fig. 14 sind an einem Werkstück aus Blech aufeinanderfolgende Abkantungen B1, B2, B3 und B4 vorzunehmen, um das in dieser Figur dargestellte Profil herzustellen.

Die Fig. 15a, 15b bis 33 veranschaulichen den Biegevorgang, durch welchen die Abkantungen B1, B2 und B3 und B4 ausgeführt werden. Im vorliegenden Fall ist der Oberstempel 17 ortsfest, wogegen der Unterstempel 19 in einer in Fig. 15a durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten vertikalen Arbeitsebene auf- und abbewegbar ist. Der Unterstempel 19 hat ein konkaves Winkelprofil und der Oberstempel 17 hat ein komplementäres konvexes Winkelprofil. Im vorliegenden Fall beträgt der Profilwinkel 90* und ist bezüglich der Arbeitsebene symmetrisch.

Zum Herstellen des Werkstückes mit dem Profil gemäß Fig. 14 wird von einem ebenen rechteckigen Werkstück W aus Blech mit einer Hauptachse A3 und einer Nebenachse A4 ausgegangen (Fig. 15b).

Wie bereits vorstehend erwähnt, weist eine erfindungsgemäße Manipulatorvorrichtung ein Paar Manipulatorköpfe 75 auf, die zugeordnete Manipulatorgreifer 95 tragen. Diese in Fig. 15b gezeigte Greifer haben einander zugewendete Mäuler und sind synchron aufeinander zu und voneinander weg bewegbar, wie dies mit Pfeilen angedeutet ist. Die Bewegungsrichtung ist parallel zu der vom Unterstempel 19 und vom Oberstempel 17 definierten Biegezone.

Jeder Manipulatorkopf 75 ist um eine Achse A2 drehbar angeordnet, welche für beide Köpfe gemeinsam ist und parallel zu ihrer Bewegungsachse verläuft.

Die beiden Köpfe 75 tragen außerdem weitere Greifer 97 (Fig. 15a), die sich an den Greifern 95 diametral gegenüberstehenden Positionen befinden und für einen nachfolgend noch näher zu erläuternden Zweck unterschiedliche Dimensionen haben.

Gemäß den Fig. 15a und 15b wird von den beiden Greifern 95 ein ebener Teil des Werkstückes W in den kürzeren Seiten oder Rändern S1 und S2 des Werkstückes W entsprechenden Randbereichen erfaßt. Es wird angenommen, daß das Werkstück W in der in Fig. 15a gezeigten Position durch die Greifer 95 oder durch irgendein anderes System gehalten wird.

In Fig. 15a und in den anderen ähnlichen Figuren ist der längere Rand oder die längere Seite des Werkstückes W, in Fig. 15b mit E1 oder E2 bezeichnet, durch einen Punkt gekennzeichnet, um eine Bezugsseite hervorzuheben, damit die Manipulationen des Werkstückes im Zyklus leichter erklärt werden können.

Wie bereits erwähnt, sind die beiden Köpfe 75 sowohl in horizontaler aus auch in vertikaler Richtung synchron gegensinnig bewegbar.

In Fig. 15a ist das Werkstück W horizontal im wesentlichen in gleicher Höhe positioniert wie die Oberkante des abgesenkten Unterstempels 19. in der Praxis, insbesondere im Fall langer und schwerer Werkstücke, ist die Lage der Greifer 95 oder 97 beim Positionieren etwas höher, um die Wölbung des Bleches auszugleichen.

Die erste Stufe des Zyklus besteht im Heranschieben der Köpfe 75 in Pfeilrichtung gemäß Fig. 15a, um das Werkstück W auf den Unterstempel 19 zu legen, wie dies in Fig. 16 gezeigt ist. ln der nächsten Stufe werden der Unterstempel 19 und die Köpfe 75 synchron angehoben (Fig. 16), bis das Werkstück W in eine Position gebracht ist, in welcher es vom Unterstempel 19 und vom Oberstempel 17 gehalten ist, ohne abgekantet zu werden. Diese Ebene wird üblicherweise als Zuführebene bezeichnet und ist in Fig. 17 mit LP bezeichnet.

In der nachfolgenden Stufe werden die beiden Köpfe 75 und die beiden Manipulatorgreifer 95 auseinanderbewegt, um das Werkstück W freizugeben und selbst in die in Fig. 15b strichpunktiert angedeuteten Stellungen zu gelangen.

Darauf folgt die Biegestufe, in welcher der Unterstempel 19 gemäß Fig. 18 weiter angehoben wird und im Werkstück W die Abkantung B1 ausbildet.

Am Ende dieses Biegevorganges weist das Werkstück W, wie in Fig. 18 zu erkennen ist, zwei Abschnitte LO, L1 auf, die miteinander einen Winkel a (im vorliegenden Fall 90 *) einschließen. Während das Werkstück W noch zwischen dem Unterstempel 19 und dem Oberstempel 17 gehalten ist, werden in der nächsten Stufe die Köpfe 75 angehoben und verdreht, um die in Fig. 19 gezeigte Steilung einzunehmen. In dieser Stellung haben die Manipulatorgreifer 95 eine Berührungsebene, die mit der Ebene des Teiles L1 übereinstimmt, und sie können das Werkstück W, wie gezeigt, wieder festklemmen.

Nach dem neuerlichen Festklemmen des Werkstückes W wird der Unterstempel 19, wie in Fig. 20a gezeigt, wieder bis zur Position gemäß Fig. 15a abgesenkt. Die Köpfe 75 werden weiter angehoben und 8

AT 400 415 B von der Presse weg in die Position gemäß Fig. 20a bewegt. In dieser Position kommen in Fig. 20b gezeigte Hilfsgreifer 159 zum Einsatz.

In der Klemmposition von Fig. 20a haben diese Hilfsgreifer 159 ihre eigene geneigte Klemmebene. Um das Erfassen des Werkstückes W durch die Hilfsgreifer 159 zu ermöglichen, werden die Köpfe 75 bei ihrer Bewegung nach oben und voneinander weg verdreht, so daß der Teil L1 in die Klemmebene der Hilfsgreifer 159 gelangt. Aus den Fig. 20a und 20b ist ersichtlich, daß die Hilfsgreifer 159 das Werkstück W an seinem Längsrand erfassen.

Die Hilfsgreifer 159 sind an einem gemeinsamen Arm 137 angebracht, welcher sie entlang eines in den Fig. 20a und 20b durch einen Pfeil angedeuteten gekrümmten Weges bewegt.

Im nächsten Schritt geben die Manipulatorgreifer 95 gemäß Fig. 20 die Seitenränder des Werkstückes W frei und die Hilfsgreifer 159 werden in die Position gemäß Fig. 21a zurückbewegt, in welcher der Teil L1 des Werkstückes horizontal liegt.

Im nachfolgenden Schritt wird der die Greifer 159 tragende Arm 137 um eine zur Y-Achse parallele Achse verdreht. In dem Zustand gemäß den Fig. 21a und 22 liegt die Drehachse horizontal. Ihr Abstand vom Fußboden ist so groß, daß das Werkstück W um seine Nebenachse A4 frei verdrehbar ist. Dabei wird das Werkstück W von dem Kopf 75 und den damit verbundenen Teilen in hinreichendem Abstand gehalten, damit es bei seiner Verdrehung nicht mit diesen kollidiert. Dennoch ist dank der Verdrehung des Werkstückes um seine Nebenachse A4 der Abstand von den Greifern 159 und deren Trageinrichtung von der Biegepresse verhältnismäßig gering, womit eine vorteilhafte Platzersparnis verbunden ist.

Nach dem Verdrehen des Werkstückes W um die Achse A4 steht dieses am Kopf, wie in Fig. 22 gezeigt, und ist für die Ausbildung der zweiten Abkantung B2 bereit.

Im nächsten Schritt (Fig. 23a und 23b) kehren die Hilfsgreifer 159 in die Position gemäß Fig. 20a zurück, die Manipulatorgreifer 95 erfassen das Werkstück wieder entlang seines Teiles L1 und die Hilfsgreifer 159 werden dann wegbewegt.

In einem weiteren Schritt werden die beiden Köpfe 75 wieder abgesenkt, mit ihrer Klemmebene wieder horizontal ausgerichtet (Fig. 24a) und werden vorgeschoben, um den Teil L1 an den Kanten des abgesenkten Unterstempels 19 in Anlage zu bringen.

Danach wird der Unterstempel 19 in die der Fig. 17 (ein nicht dargestellter Schritt) entsprechende Position angehoben und die Manipulatorgreifer 95 geben das zwischen Unter- und Oberstempel gehaltene Werkstück W frei.

Im nächsten Schritt wird der Unterstempel 19 zum Ausführen der zweiten Abkantung B2 angehoben, weiche in entgegengesetztem Sinne erfolgt wie die Abkantung B1. Dabei wird ein Teil L2 gemäß Fig. 25 hergestellt.

Im folgenden Schritt werden die Köpfe 75 angehoben und verdreht, um eine Stellung einzunehmen, in welcher die Klemmebene der Manipulatorgreifer 95 mit der Ebene des Teiles L2 zusammenfällt. In diesem Zustand erfassen die Manipulatorgreifer den Teil L2 in gleicher Weise, wie dies an Hand der Fig. 19 beschrieben wurde, und in dem am besten geeigneten Bereich der kürzeren Seiten des Werkstückes W.

Im folgenden Schritt (Fig. 26) wird der Unterstempel wieder abgesenkt. Die Köpfe 75 werden ebenfalls abgesenkt und in jene Stellung ausgerichtet, in welcher deren Klemmebene horizontal liegt und der Teil L2 auf den Kanten des Unterstempels 19 in der Zone aufruht, in welcher die dritte Abkantung B3 auszuführen ist. Da die beiden Abkantungen B2 und B3 in gleichem Sinne erfolgen, wird diesmal das Werkstück W nicht gewendet und die Hilfsgreifer 159 gelangen nicht zum Einsatz.

Im nächsten Schritt (Fig. 27) wird der Unterstempel 19 wieder angehoben und bildet die dritte Abkantung B3 aus. Wie aus Fig. 27 ersichtlich, umschließt nach Ausbildung der dritten Abkantung ein Teil des Werkstückes W den Oberstempel 17. Dies verhindert oder erschwert die Freigabe des Werkstückes vom Oberstempel 17 durch eine Abwärtsbewegung.

Wie bereits vorher erwähnt, sind die beiden Manipulatorköpfe 75 synchron in einer Richtung parallel zur X-Achse bewegbar. Dank dieser Möglichkeit werden die beiden Köpfe 75 mit dem Werkstück W (normal zur Zeichnungsebene der Fig. 27) zu einer Seite bewegt, bis das Werkstück W seitlich vom Oberstempel 17 abgenommen ist.

Danach werden die beiden Köpfe 75 wieder vor der Presse in Stellung gebracht, angehoben und für die Übergabe des Werkstückes an die Hilfsgreifer 159 (Fig. 28) zurückbewegt.

Die Hilfsgreifer 159 werden danach angehoben (Fig. 29), um das Werkstück W umzudrehen (Fig. 30), und führen dasselbe zum Manipulatorkopf 75 zurück (Fig. 31).

Anders als in Fig. 25 gezeigt, übergeben diesmal die Hilfsgreifer 159 das Werkstück an die anderen Manipulatorgreifer 97, die nicht so breit sind wie die Greifer 95. Dank der geringeren Breite können die Greifer 97 das Werkstück W in einer sehr nahe bei den bereits ausgebildeten Abkantungen B1, B2 und B3 liegenden Zone erfassen, d.h. weit weg von der als nächste auszubildenden Abkantung B4 und ebenfalls 9

AT 400 415 B weit weg von Unter- und Oberstempel. Darüberhinaus kann die Breite der Greifer 97 geringer sein, weil das Werkstück W durch die bereits ausgebildeten Abkantungen ausreichend steifer geworden ist.

Im nächsten Schritt werden die beiden Manipulatorköpfe 75 verdreht (Fig. 31), um die Manipulatorgreifer 97 in die aktive Position nach oben zu bringen. 5 Die Greifer 97 (Fig. 32) bringen dann den als nächsten abzukantenden Bereich des Werkstückes W auf die Kanten des Unterstempels 19, der wie vorher beschrieben angehoben wird, bis der Teil des Werkstük-kes W gehalten wird, ohne gebogen zu werden.

Im letzten Biegeschritt wird nach Freigabe des Werkstückes durch die Greifer 97 der Unterstempel 19 weiter angehoben und führt die vierte Abkantung B4 aus (Fig. 33). Danach kehren die Köpfe 75 in die io Positionen gemäß Fig. 33 zurück und die Greifer 97 erfassen das vollständig geformte Werkstück W. Wie aus Fig. 33 ersichtlich, umgibt das Werkstück den Oberstempel 17 auch in diesem Fall und wird durch eine Bewegung der Köpfe 75 parallel zu deren X-Achse entfernt. Nach dem Ausbringen des Werkstückes, wie beschrieben, geben die Greifer 97 das Werkstück frei und dieses fällt auf einen zum Ausbringen bestimmten Tisch. 75 An dieser Stelle folgen noch einige allgemeine Bemerkungen.

Die Bewegungen der Manipulatorköpfe 75 aufwärts, abwärts, vorwärts und rückwärts können mit Vorteil in einfache Verschiebungen entlang zweier Achsen, u.zw. einer horizontalen Achse Y und einer vertikalen Achse Z (Fig. 1) aufgespalten werden. Die Bewegungen der Manipulatorköpfe 75 sowohl für das Erfassen und Freigeben des Werkstückes W als auch für das Ausbringen des Werkstückes unter Bedingungen wie 20 jenen gemäß Fig. 27 und Fig. 33, sind einfache Verschiebebewegungen entlang der horizontalen Achse X. Die Orientierungsbewegungen der Köpfe 75 zum Positionieren der Manipulatorgreifer 95 oder 97 in verschiedenen Stellungen zum Erfassen und Freigeben des Werkstückes W, für das Verdrehen des Werkstückes über 180“ um seine Hauptachse A3 sowie die Bewegungen für das Wenden der Manipulatorköpfe 75 zum Austauschen der Greifer 95, 97 sind einfache Verdrehungen um die Achse A2. Dies 25 ermöglicht eine numerische Steuerung der Manipulatorvorrichtung mit Hilfe sehr einfacher Algorithmen. Für den vorstehend beschriebenen Arbeitszyklus wird der Einfachheit halber angenommen, daß die Greifer 95, 97 stets jenen Bereich des Werkstückes erfassen, weicher der auszuführenden Abkantung am nächsten liegt, für manche Abkant- oder Biegevorgänge kann aber das Programm für den Arbeitszyklus das Erfassen eines Teiles vorsehen, der weiter weg liegt. 30 Zum Manipulieren von Werkstücken mit geringen Abmessungen könnte ein einziger Greifer zum Erfassen des Werkstückes an einem Rand, beispielsweise an einem Längsrand wie jenem, der in Fig. 15b mit E1 oder E2 bezeichnet ist, eingesetzt werden. Diese Lösung empfiehlt sich für die Manipulation von Werkstücken, bei denen alle Abkantungen im gleichen Sinn auszuführen sind. Dies könnte auch bei Anwendung mehrerer Manipulatorgreifer der Fall sein. Die Anwendung von Greifern, wie den Greifern 95 35 und 97, die das Werkstück an seinen Endrändern oder an den kürzeren Seiten erfassen, ist jedoch bequemer, weil der Längsrand E1 oder E2 (Fig. 15b) immer zum Erfassen mit den Hilfsgreifern 159 zum Wenden oder zum Bewegen der Manipulatorgreifer entlang der kürzeren Seiten freigehalten wird. Darüberhinaus ermöglicht die seitliche Anordnung der Manipulatorgreifer 95 und 97 das Erfassen des Werkstückes W in der am besten geeigneten Zone der Endränder oder der kürzeren Seiten jedes Mal und stellt 40 einerseits eine sichere Abstützung des Werkstückes und anderseits die Placierung der aktiven Manipuiator-greifer so nahe wie möglich bei der Arbeitsebene sicher, ohne daß jedoch eine Kollision mit dem Unterstempel 19 und mit dem Oberstempel 17 eintritt.

Ein Werkstück W (wie in Fig. 15b gezeigt) könnte auch durch eine Verdrehung über 180” in seiner Ebene umgedreht werden, d.h. um eine zu der Ebene in Fig. 15b senkrechte Achse und durch eine 45 Verdrehung um seine Hauptachse A3. Dies ist die Art von Manipulation, wie sie gewöhnlich händisch ausgeführt wird. Aber auch wenn dies mit einer automatischen Vorrichtung möglich wäre, erscheint eine derartige Vorgangsweise nicht günstig, weil ein Verdrehen des Werkstückes in seiner Ebene einen beträchtlichen Platz vor der Biegemaschine erfordert. Somit ist das Wenden durch Verdrehen um die Nebenachse A4 in dieser Hinsicht günstiger. so Bei der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsform kann die stabile Führung 37 am unteren Rahmen 15 anstatt auf den stabilen Füßen 35 angebracht werden. Bei dieser Anordnung werden die Manipulatorköpfe 75 in Abhängigkeit von der vertikalen Bewegung des Unterstempels 19 stets in vertikaler Richtung bewegt, weil sowohl der Unterstempel 19 als auch die Manipulatorköpfe 75 am unteren Rahmen 15 befestigt sind. Dadurch läßt sich die vertikale Bewegung des Manipulatorkopfes einfacher steuern. 55 Anstelle der vorstehend beschriebenen Anordnung mit einem vertikalen Steher 43, einer Längsführung 47 und einem Schlitten 49 zum Bewegen des Balkens 55 in Richtung der Y- und der Z-Achse kann auch die nachfolgend angegebene Anordnung eingesetzt werden. Mit dem langgestreckten Schlitten 39 der vorerwähnten Ausführungsform kann ein sich in Richtung der Y-Achse erstreckender Führungsteil verbun- 10

Claims (13)

1. AT 400 415 B den sein, der einen in Richtung der Y-Achse verschiebbaren Schlitten trägt, und an dem Schlitten kann ein anhebbarer Bauteil in Richtung der Z-Achse bewegbar angeordnet sein und den Balken 55 der vorerwähnten Ausführungsform tragen. Wenngleich die Erfindung an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert wurde, ist es klar, daß verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Patentansprüche 1. Verfahren zur Positionierung oder Orientierung eines Werkstückes relativ zu einer Biegemaschine zum Ausführen einer Mehrzahl von Biegevorgängen an unterschiedlichen Längskanten und in normal zu diesen verlaufenden Richtungen am Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt: - Anordnen des Werkstückes vor der Biegemaschine, wobei eine Längskante des Werkstückes parallel zu einer horizontalen Biegeachse der Biegemaschine angeordnet wird; - Klemmen des Werkstückes längs der gegenüberliegenden Längskante mit einer ersten Klemmvorrichtung; - Verdrehen der ersten Klemmvorrichtung und des ergriffenen Werkstückes um eine horizontale, auf die Biegeachse der Biegemaschine normal stehende Achse; - Bewegen der ersten Klemmvorrichtung zur Biegemaschine zur Übertragung des Werkstückes an eine zweite Klemmvorrichtung; - Bewegen der zweiten Klemmvorrichtung in vertikaler Richtung zur ersten Klemmvorrichtung, um das Werkstück von dieser Klemmvorrichtung aufzunehmen; - Klemmen des Werkstückes mit der zweiten Klemmvorrichtung längs einer kurzen Kante der Werkstückes; und - Verdrehen der zweiten Klemmvorrichtung und des ergriffenen Werkstückes um eine horizontale, zur Biegeachse der Biegemaschine parallele Achse.
2. 2. Manipulatorvorrichtung zum Wenden von Werkstücken für eine Biegemaschine mit je einem länglichen miteinander längs einer horizontalen Biegeachse zusammenwirkenden Unterstempel und Oberstempel zum Biegen eines Werkstückes, umfassend einen Manipulator mit einer Klemmvorrichtung zum Klemmen des zu biegenden Werkstückes und mit einem ersten Support, welcher Manipulator die Klemmvorrichtung um eine zur horizontalen Biegeachse von Ober- und Unterstempel parallele Drehachse verdrehbar trägt, wobei ein zweiter Support zum in Richtung einer X-Achse parallel zur Längsrichtung von Ober- und Unterstempel, in Richtung einer Y-Achse senkrecht zur Richtung der X-Achse und in Richtung einer Z-Achse parallel zur vertikalen Richtung bewegbaren Halten des ersten Supports vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Manipulator (5) mit einer zweiten Klemmvorrichtung (159) zum Klemmen des Werkstückes (W) sowie ein Arm (137) zum Halten der zweiten Klemmvorrichtung (159) und eine Säule (133) mit einem Ausleger (135) zum um eine auf die Biegeachse normale horizontale Drehachse verdrehbaren Halten des Armes (137) vorgesehen sind, wobei der Ausleger (135) zum ersten Manipulator (3) hin und von diesem weg bewegbar angeordnet ist.
3. 3. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Support eine X-Achsen-Führung (37), die sich bei Verwendung mit der Biegemaschine (1) in Richtung der X-Achse erstreckt, eine von der X-Achsen-Führung (37) getragene erste antreibbare Vorrichtung (39), die in Richtung der X-Achse frei bewegbar ist, und eine von der ersten antreibbaren Vorrichtung (39) getragene zweite antreibbare Vorrichtung (47) aufweist, die in der vertikalen Richtung der Z-Achse frei bewegbar ist und mit einer Y-Achsen-Führung zum in Richtung der Y-Achse frei bewegbaren Tragen des ersten Supports ausgestattet ist.
4. 4. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der X-Achsen-Führung (37) größer ist als die Breite der Biegemaschine (1) in Richtung der X-Achse und daß die erste antreibbare Vorrichtung (39) so ausgebildet ist, daß sie entlang der X-Achsen-Führung (37) von der Frontposition der Blechbiegemaschine (1) zur Seitenposition derselben bewegbar ist.
5. 5. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Support mit einem Balken (55) ausgestattet ist, der sich in Richtung der X-Achse erstreckt und daß die erste Klemmvorrichtung an den beiden Enden des Balkens (55) ein Paar Manipulatorköpfe (75) aufweist. 11 AT 400 415 B
6. 6. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Endabschnitten des Balkens (55) ein Paar Stützteile (73) vorgesehen sind, die in Richtung der Biegemaschine (1) vorragen, und daß die Manipulatorköpfe (75) an den Stützteilen (73) einander zugewendet angeordnet sind.
7. 7. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der linke und der rechte Stützteil (73) am Balken (55) entlang diesem frei bewegbar angeordnet sind.
8. 8. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Manipulatorkopf (75) ein Paar fest angeordneter Backen (81a,83a), die in vorbestimmtem Abstand einander gegenüberstehen, einen zwischen den fest angeordneten Backen (81a,83a) frei bewegbar angeordneten Körper (89) und ein Paar am vorderen und hinteren Seitenabschnitt bezüglich der Bewegung des bewegbaren Körpers (89) befestigte bewegbare Backen (91,93) aufweist, welche beim Bewegen des bewegbaren Körpers (89) zu der Seite jeder der fest angeordneten Backen (81a,83a) mit jeder der fest angeordneten Backen (81a,83a) in einen Klemmzustand bringbar sind.
9. 9. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer fest angeordneten Backe (81a,83a) und von einer bewegbaren Backe (91,93) gebildeten Klemmflächen der beiden Backenpaare unterschiedliche Breite aufweisen.
10. 10. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulatorkopf (75) am Stützteil (73) um eine zur Längsrichtung des Balkens (55) parallele Achse (A2) frei drehbar angeordnet ist.
11. 11. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Manipulatorköpfe (75) mittels einer am Balken (55) untergebrachten Keilwelle (101) gleichzeitig verdrehbar sind.
12. 12. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfssupport (115) für das Werkstuck (W) zum Halten des Werkstückes (W) nahe bei der Mitte des Balkens (55) angeordnet ist.
13. 13. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem ersten Manipulator (3) gegenüberliegenden Seite der Biegemaschine (1) eine Basis vorgesehen ist und daß der untere Endabschnitt der Säule (133) auf der Basis in Richtung der Y-Achse frei schwenkbar angeordnet ist. Hiezu 15 Blatt Zeichnungen 12