AT509857B1 - Biegepresse mit einer werkteil-positionier- vorrichtung sowie ein verfahren zum betrieb - Google Patents

Description

österreichisches Patentamt AT509 857B1 2011-12-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Biegepresse wie es im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist, sowie eine Biegepresse wie sie im Oberbegriff des Anspruches 14 beschrieben ist und eine Fertigungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 27.

[0002] Aus dem Dokument EP 0 738 190 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum positionsgenauen Zuführen von blechförmigen Werkteilen für die Vornahme einer Biegeoperation zwischen Biegewerkzeugen einer Biegepresse bekannt. Das Werkteil wird mit einer Greifvorrichtung einer Handhabungseinrichtung in den Arbeitsbereich zwischen den Biegewerkzeugen gebracht und im Bezug auf eine vorgegebene Biegelinie nach Maßgabe von Messdaten von zumindest zwei mit Messsensoren ausgestattete Anschlagfingern durch entsprechende Ansteuerung von Verstellbewegungen der Greifvorrichtung der Handhabungsvorrichtung positioniert, wonach der Biegevorgang durch Aktivierung des Pressenantriebes erfolgt.

[0003] Aus der AT 402 372 B ist für das Zuführen von Werkteilen in einen Arbeitsbereich zwischen relativ zueinander verstellbaren Biegewerkzeugen einer Biegepresse mittels Manipulator eine Positionserfassungseinrichtung vorgesehen, mittels der die Lage einer Bezugsfläche des Werkteils hinsichtlich der Ausrichtung zu einer Biegeebene festgestellt wird und bei Auftreten einer Abweichung von einer vorgegebenen Lage eine Nachjustierung durch Verstellvorgänge der Manipulationseinrichtung vorgenommen wird.

[0004] Aus dem Dokument US 4,706,491 A ist eine mit einem Werkteil zur Durchführung eines Biegevorganges bedienbare Biegepresse und ein Verfahren zum Positionieren des Werkteils vor dessen Einlegen zwischen Biegewerkzeugen der Biegepresse bekannt. Gemäß dieser Ausbildung weist die Biegepresse an einer dem Manipulator zugewandten Oberfläche eines Pressenbalkens eine Anschlagvorrichtung auf, an die der Werkteil mit einer Bezugsfläche mittels des Manipulators angelegt und damit eine Referenzposition ermittelt wird, von der ausgehend die Verstellung des Manipulators zur Positionierung des Werkteils im Bezug auf eine von den Biegewerkzeugen vorgegebene Biegebene im Arbeitsbereich zwischen den Biegewerkzeugen positioniert wird.

[0005] Das Dokument EP 0 650 782 A1 offenbart eine Abkantpresse mit einer an der Rückseite angeordneten Anschlagvorrichtung. Um die manuelle Verstellung der Anschlagfinger der Anschlagvorrichtung zu erleichtern und zu vermeiden, dass eine Bedienperson zur Verstellung der Anschlagfinger in den Bereich hinter der Biegeebene greifen muss ist hierin vorgeschlagen, die Anschlagfinger zur Durchführung des Verstellvorganges durch die Biegeebene hindurch zu verstellen, wodurch sie bis in die Bedienerseite ragen.

[0006] Aus EP 1 210 995 A1 ist ebenfalls eine Abkantpresse mit einer Anschlagvorrichtung auf der Rückseite bekannt, wobei hierin eine auf der Bedienerseite angeordnete Fügestation offenbart wird. Zur Durchführung von Fügeoperationen können Anschlagfinger der Anschlagvorrichtung mit Fügevorrichtungen gekoppelt werden und mit diesen auf der Bedienerseite Fügeoperationen ausgeführt werden.

[0007] Aus AT 503 790 A4 ist eine Biegepresse mit einer Anschlagvorrichtung bekannt, bei der die Anschlagfinger zwischen einer Ruhelage und einer Anschlaglage relativ zum Anschlagträger entgegen der Wirkung einer Federanordnung verstellbar sind und kann bei einem Anschlagvorgang mittels eines Fühlerelements das Erreichen der Anschlaglage festgestellt werden. Weiteres ist darin eine regelbare Rückhaltung offenbart, mit der der Verstellwiderstand des Anschlagfingers verändert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb einer Biegepresse sowie eine Biegepresse und eine Fertigungseinrichtung mit einer Werkteil- Positioniervorrichtung für einen manuellen und automatisierten Positioniervorgang zu schaffen um unproduktive Nebenzeiten zu minimieren und eine hohe Positioniergenauigkeit und Bediensicherheit zu erreichen.

[0008] Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 wie- 1/23 österreichisches Patentamt AT509 857 B1 2011-12-15 dergegebenen Maßnahmen erreicht. Der Vorteil dabei ist, dass der Beschickungsvorgang der Biegepresse mit dem umzuformenden Werkteil einen eventuell durch einen Greiffehler erforderlichen Ausrichtvorgang des Werkteils in Bezug auf eine Biegeebene inkludiert, also simultan dazu abläuft und dadurch wesentliche Nebenzeit für den Positioniervorgang eingespart wird.

[0009] Vorteilhaft sind dabei die vorteilhaften Maßnahmen nach Anspruch 2, weil dadurch ein exakt definierter Positions- Referenzwert für eine Lagebestimmung des Werkteils vorliegt und woraus Maßnahmen für eine Lagekorrektur bestimmt werden und ein Positionssignal aus der Positionssteuerung der X- Achse abrufbar ist und ein weiterer Vorteil in der Möglichkeit der Hinterlegung eines Schwellwertes besteht.

[0010] Möglich sind aber auch die im Anspruch 3 beschriebenen Maßnahmen, weil dadurch in Verbindung mit der Positionssteuerung der X- Achse ein exakt definierter Positions- Referenzwert für eine Lagebestimmung des Werkteils vorliegt und woraus Maßnahmen für eine Lagekorrektur bestimmt werden und ein Lastsignal über eine Messung einer Stromaufnahme des Antriebsmittels des Anschlagfingers abrufbar ist und ein weiterer Vorteil in der Möglichkeit der Hinterlegung eines Schwellwertes besteht.

[0011] Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind aber auch in den Ansprüchen 4 und 5 beschrieben, wodurch eine hohe Anzahl von an den jeweiligen Beschickungsvorgang angepasster Anschlagmethoden erreicht wird, wie z.B. variabel auslegbare Geschwindigkeitsverläufe und/oder Verstellwiderstände für eine System- und werkteilspezifische Auslegung des Anschlagvorganges entsprechend vorbestimmter Parameter, wie z.B. Werkteilmasse, Geometrie, Festigkeit, Biegesteifigkeit, Gratbildung, Systemreibwert, Systemschwingungen etc.

[0012] Von Vorteil ist aber auch eine Maßnahme wie sie im Anspruch 6 beschrieben ist wodurch eine entsprechen den Werkteilparametern regelbare Relativgeschwindigkeit zwischen dem Werkteil und dem Anschlagfinger während des Anschlagvorganges erreicht wird und damit eine Impuls- bzw. Aufprallenergie reduziert und damit ein sanftes, werkteil- und vorrichtungsschonendes und Systemschwingungen reduzierendes Anschlägen erreicht wird.

[0013] Möglich sind dabei die vorteilhaften Maßnahmen wie im Anspruch 7 beschrieben, weil dadurch ein zeitoptimierter Anschlagvorgang auch bei sehr labilen, wenig eigensteifen Werkteilen ohne Beeinträchtigung der Positioniergenauigkeit erreicht wird.

[0014] Gemäß den im Anspruch 8 beschriebenen Maßnahmen wird eine sehr einfache Regelung für den dem Positioniervorgang gemäß bestimmter Werkteilparameter entgegen zu setzenden Verstellwiderstand erreicht.

[0015] Von Vorteil sind aber auch die Maßnahmen wie sie im Anspruch 9 beschrieben sind, wodurch Positions- Korrekturmaßnahmen unmittelbar im Zusammenwirken der Anschlagvorrichtung und einer Werkteil-Handhabungsvorrichtung erreicht werden.

[0016] Möglich sind aber auch die vorteilhaften Maßnahmen nach den Ansprächen 10 und 11, weil damit durch die entsprechende Regelungscharakteristik ein die Positioniergenauigkeit negativ beeinflussendes Nachschwingen bei der Zuführung des Werkteils wirkungsvoll verhindert wird.

[0017] Durch die in den Ansprüchen 12 und 13 beschriebenen, vorteilhaften Maßnahmen wird durch die Begrenzung der Verstellgeschwindigkeit und Verstellkraft in der Bewegungsrichtung zu einer Bedienkraft eine hohe Bediensicherheit erreicht und damit maßgebende Sicherheitskriterien erfüllt.

[0018] Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch eine Biegepresse gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 14 dadurch vorteilhaft gelöst, weil dadurch das für die exakte Positionierung des Werkteils wesentliche Positionierelement der Anschlagfinger bezogen auf die Gesamtheit der Anschlagvorrichtung eine geringe Masse aufweist und aufgrund dessen kurze Stellzeiten aufgrund der Möglichkeit einer hohen Beschleunigung bei niedriger Antriebskraft erreicht wird und damit weiters sehr feinfühlige Verstellvorgänge erreicht werden.

[0019] Durch die in den Ansprüchen 15 beschriebenen, vorteilhaften Ausbildungen werden bei 2/23 österreichisches Patentamt AT509 857 B1 2011-12-15

Einsatz mehrerer Werkzeugsätze auf einer Biegepresse zur Vornahme von Folgeoperationen an einem Werkteil die Zykluszeiten verkürzende Positioniervorgänge und damit ein wirtschaftlicher Betrieb der Biegepresse erreicht.

[0020] Gemäß den vorteilhaften Weiterbildungen, wie sie in den Ansprüchen 16 bis 18 beschrieben sind, werden technische bewährte und für hohe Standzeiten geeignete Antriebsanordnungen erreicht.

[0021] Die vorteilhaften Ausbildungen gemäß den Ansprüchen 19 bis 21 ermöglichen durch den modularen Aufbau eine wirtschaftliche Serienproduktion der für die exakte Führung der Anschlagvorrichtungen maßgebenden Komponenten für die Bestückung unterschiedlicher Bauformen der Biegepresse und vereinfachen deren Anwendung an den Biegepressen.

[0022] Es sind aber auch die Ausbildungen des Anschlagfingers, wie sie in den Ansprüchen 22 bis 24 beschrieben sind, für einen universellen Einsatz unabhängig von der Vielfältigkeit einer Werkteilgeometrie vorteilhaft, da mehrere unterschiedliche Anschlagvorgänge damit erreicht werden.

[0023] Schließlich sind aber auch die Ausbildungen des Anschlagfingers gemäß den Ansprüchen 25 und 26 von Vorteil in Folge der dadurch erzielbaren, geringen Masse des Anschlagfingers und damit verbunden eine geringe Antriebsleistung für die Antriebsanordnung bei Erzielung hoher Stellgeschwindigkeiten für zeitoptimierte Anschlagvorgänge.

[0024] Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch eine Fertigungseinrichtung wie sie im Anspruch 27 gekennzeichnet ist, dadurch erreicht, dass die Biegemaschinen einen in einem Abstand zueinander in fluchtender Ausrichtung der feststehenden Tischbalken angeordnet sind und den Abstand überbrückend einander gegenüber an den Tischbalken der Biegepressen angeordnete Anschlagbahnmodule über ein Brückenmodul mit Linearführungen für die Anschlagvorrichtung der Werkteil-Positioniervorrichtung verbunden sind. Von Vorteil ist dabei der modulartige Aufbau für die Schaffung von bedarfsangepassten Fertigungszellen durch die Kombinationsmöglichkeit unterschiedlicher Maschinentypen der Biegepressen und deren rationellen Gestaltung und des in Hinblick auf sich ändernde Fertigungsvorgänge durch eine zu erzeugende Produktvielfalt und Produktserienerweiterbarkeit einer derartigen Fertigungseinrichtung und Einsatz vorgefertigter Komponenten zur Verkettung der Anlagen.

[0025] Von Vorteil sind dabei auch Ausbildungen nach den Ansprüchen 28 bis 31, weil dadurch der Automatisierungsrad einer derartigen Fertigungseinrichtung mit vergleichsweise geringen Investitionsvolumen gesteigert wird.

[0026] Schließlich sind aber auch Ausbildungen nach den Ansprüchen 32 bis 34 vorteilhaft, weil dadurch ein im Bezug auf die Festigkeitsanforderungen entsprechend der jeweiligen Maschinentype der Biegepresse optimiertes und eigensteifes Maschinengestell erreicht wird und damit die Anforderungen an eine hohe Qualität der Umformung weitestgehend erfüllt werden.

[0027] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0028] [0029] [0030] [0031] [0032] [0033]

Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Biegepresse in vereinfachter, perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 eine Fertigungseinrichtung mit zu einer Fertigungszelle verketteten Biegemaschinen in Ansicht;

Fig. 3 die Fertigungseinrichtung geschnitten gemäß den Linien III - III in Fig. 2;

Fig. 4 eine Werkteil-Positioniereinrichtung mit zwei Anschlagvorrichtungen in vereinfachter, perspektivischer Ansicht;

Fig. 5 eine Anschlagvorrichtung der Werkteil-Positioniervorrichtung, teilweise geschnitten; 3/23 österreichisches Patentamt AT509 857B1 2011-12-15 [0034] Fig. 6 Darstellung eines Positioniervorganges mit der Werkteil-Positioniervorrichtung -

Schritt 1; [0035] Fig. 7 Darstellung eines Positioniervorganges mit der Werkteil-Positioniervorrichtung -

Schritt 2; [0036] Fig. 8 Darstellung eines Positioniervorganges mit der Werkteil-Positioniervorrichtung -

Schritt 3; [0037] Fig. 9 eine mögliche Ausbildung der erfindungsgemäßen Biegepresse in Ansicht; [0038] Fig. 10 die Biegepresse geschnitten gemäß den Linien X - X in Fig. 9; [0039] Fig. 11 eine weitere Ausbildung der Anschlagvorrichtung der erfindungsgemäßen Bie gepresse die in vereinfachter Darstellung und Positionierung eines Biegewerkzeuges damit; [0040] Fig. 12 eine andere Ausbildung der Anschlagvorrichtung der erfindungsgemäßen Biegepresse in vereinfachter perspektivischer Darstellung für einen Anschlagvorgang eines Werkteils.

[0041] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0042] In der Fig. 1 ist eine Fertigungseinrichtung 1 mit zumindest einer Biegepresse 2 und einer Werkteil- Handhabungsvorrichtung 3 für die Beschickung der Biegepresse 2 mit für eine Biegeumformung vorgesehenen Werkteile 4 gezeigt.

[0043] Die Biegepresse 2 weist einen feststehenden Tischbalken 5, in zu einer Aufstandsfläche 6 senkrechten Ausrichtung auf und einen relativ dazu durch Antriebsmitteln 7 verstellbaren Pressenbalken 8. Auf einander gegenüber liegenden Stirnflächen 9, 10 des Tischbalkens 5 und des Pressenbalkens 8 sind Werkzeugaufnahmen 11 mit Biegewerkzeugen 12 angeordnet.

[0044] Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein aus den Biegewerkzeugen 12 gebildeter Werkzeugsatz 13 vorgesehen, wobei es durchaus möglich ist, auch mehrere der Werkzeugsätze 13 über eine Gesamtlänge 14 des Tischbalkens 5 und Pressenbalkens 8 als Werkzeugbestückung vorzusehen, um in Folgeoperationen unterschiedliche Biegevorgänge am Werkteil 4 vornehmen zu können.

[0045] In einem Pressenraum 15 ist an einer Rückseite des Tischbalkens 5 eine Werkteil-Positioniervorrichtung 16, bestehend aus zwei Anschlagvorrichtungen 17, wie sie im Detail noch später beschrieben werden, zur Positionierung des Werkteils 4 zwischen den Biegewerkzeugen 12 vorgesehen.

[0046] Die Werkteil- Handhabungsvorrichtung 3 ist nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Mehrachsroboter 20, mit einer Greifeinrichtung 21 für die Manipulation des Werkteils 4. Die Manipulation umfasst das Aufnehmen von einer Bereitstellposition, das Positionieren zwischen den Biegewerkzeugen 12, einen etwaigen Umgreifvorgang sowie das Ablegen nach vollendetem Umformvorgang auf einen Warenträger oder in einen Sammelbehälter etc.

[0047] Zur Durchführung dieser Manipulation ist der Mehrachsroboter 20 auf einem Fahrwerk 22 aufgelagert bzw. mit einem Fahrwerk 22 versehen und ist längs einer auf der Aufstandsfläche 6 angeordneten, bevorzugt parallel zur Längserstreckung des Tischbalkens 5 verlaufenden Führungsanordnung verfahrbar.

[0048] Die Biegepresse 2 und die Werkteil- Handhabungsvorrichtung 3 wird von einer zentralen Steuereinrichtung 24 mit Energie und Steuerungssignalen versorgt, wobei weitere Mess- und 4/23 österreichisches Patentamt AT509 857 B1 2011-12-15

Regelschaltungen 25 in der Steuereinrichtung 25 oder extern an der Anschlagvorrichtung 17 und/oder der Werkteilhand- Habungsvorrichtung 3 oder integriert in einem Bedienerterminal der Biegepresse 2 mit weiteren Schalt- und Anzeigeelementen vorgesehen sein können.

[0049] In den Fig. 2 und 3 ist eine Verkettung zweier Biegepressen 2 zu der Fertigungseinrichtung 1 gezeigt, wobei unterschiedliche Maschinentypen, z.B. hinsichtlich ihrer Presskraft, kombiniert sind. Wesentlich für eine derartige Maschinenkombination ist jedoch, bestimmte Dimensionen übereinstimmend auszuführen, die in Baugrößen festgelegt sind. Damit wird eine Mehrplatzlösung für Folgebiegeprozesse erreicht, die z.B. eine unterschiedliche Werkzeuggeometrie erfordern und damit besonders wirtschaftlich durchzuführen sind.

[0050] Die kombinierten Biegepressen 2 weisen im gezeigten Ausführungsbeispiel eine gemeinsame, im Bezug auf die Werkzeugsätze 13 positionierbare Anschlagvorrichtung 17 auf sowie eine beide Biegepressen 2 bedienende Handhabungsvorrichtung 3.

[0051] Vorteilhaft ist dabei eine Aufstellung der Biegepressen 2 mit einem seitlichen Abstand 26 zueinander, wodurch ein Manipulationsfreiraum 27 für die Handhabungsvorrichtung 3 zwischen den Biegepressen 2 für einen Einlegevorgang, Halte- und Wendevorgang des Werkteils 4 erreicht wird.

[0052] Möglich wird eine derartige Kombination der Biegepressen 2 durch Verkettungsmodule 28, insbesondere ein Führungsbahnmodul 29 für die Anschlagvorrichtung 17 sowie ein Führungsbahnmodul 30 für die Führungsanordnung 23 der Werkteil- Handhabungsvorrichtung 3, jeweils zur Überbrückung des Abstandes 26 zwischen den Biegepressen 2.

[0053] Vorgesehen ist weiters, dass die Steuereinrichtung 24, die mit den dezentralen Mess-und Regelschaltungen 25 der Biegepressen 2 und/oder der Werkteil-Handhabungsvorrichtung 3 von vornherein auf eine Mehrzahl von parallel geschalteten Ein- und Ausgangsschnittstellen 31 und somit für den Anschluss einer Mehrzahl der Mess- und Regelschaltungen 25 ausgelegt ist. Dies macht die Steuereinrichtung 24 universell ersetzbar in Abhängigkeit von den zu betreibenden Einzelkomponenten der Fertigungseinrichtung 1.

[0054] In den Fig. 4 und 5 ist im Detail die Anschlagvorrichtung 17 der Werkteil- Positioniervorrichtung 16 gezeigt.

[0055] An der Rückseite des Tischbalkens 5 sind in dessen Längsrichtung fluchtend aneinandergereiht bevorzugt mehrere Anschlag-Bahnmodule 32, in exakt vorgegebener Position bezogen auf die Stirnfläche 10 des Tischbalkens 5, befestigt. Das Anschlag-Bahnmodul 32 weist zwei Linearführungen 33, 34 auf, welche zueinander in einem Abstand 35 und mit dem Anschlag-Bahnmodul 32 parallel zur Stirnfläche 10 ausgerichtet verlaufen.

[0056] Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Linearführungen 33, 34 durch leistenförmige Führungsprofile gebildet, wobei eine große Anzahl unterschiedlich ausgestalteter Profile aus dem Stand der Technik möglich sind und ist die Ausführung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel mit Gleitbahnführungen beschränkt.

[0057] Diesen Linearführungen 33, 34 lagern verstellbar ein Schlittenmodul 36 über an diesem vorgesehene, mit den Linearführungen 33, 34 zusammenwirkende Führungselemente 37.

[0058] Eine Verstellung des Schlittenmoduls 36 längs den Linearführungen 33, 34 erfolgt mittels eines am Schlittenmodul 36 angeordneten, elektrischen Antriebsmittels 38, welches mit einem Zahnritzel 39 versehen ist und das in Eingriff steht mit einer Zahnleiste 40 auf einer Unterseite 41 des Anschlag-Bahnmoduls 32 wodurch ein Zahntrieb 42 als Antriebsanordnung 43 für eine Verstellung der Antriebsvorrichtung 17 in einer Z- Achsrichtung 44 - gemäß Doppelpfeil 45 - gebildet wird. Das elektrische Antriebsmittel 38 ist bevorzugt ein Servomotor und ist die Antriebsanordnung 43 und die Steuerung als NC- Positionierachse konzipiert.

[0059] Am Schlittenmodul 36 ist ein Fingerträger 46 in einer zur Z-Achsrichtung 44 senkrecht verlaufenden R-Achsrichtung 47 - gemäß Doppelpfeil 48 - in einer linearen Führungsbahn 49 verstellbar gelagert. 5/23 österreichisches Patentamt AT509 857 B1 2011-12-15 [0060] Dazu weist der Fingerträger 46 ein auf diesen angeordnetes, weiteres, elektrisches Antriebsmittel 50 auf, welches mit einem Zahnritzel 51 mit einer linearen Zahnausbildung 52 am Schlittenmodul 36 in Antriebsverbindung ist und damit eine weitere Antriebsanordnung 53 der Anschlagvorrichtung 17 gebildet ist. Das elektrische Antriebsmittel 50 ist bevorzugt ein Servomotor und ist die Antriebsanordnung 53 und die Steuerung als NC- Positionierachse konzipiert.

[0061] Der Fingerträger 46 lagert auf einer Oberseite 54 in einer linearen Führungsbahn 55 in zu einer Biegeebene 56 senkrecht verlaufenden X-Achsrichtung 57 - gemäß Doppelpfeil 58 -einen Anschlagfinger 59 verstellbar und bildet dieser Anschlagfinger 59 zumindest eine der Biegeebene 56 zugewandte Anschlagfläche 60 für das Positionieren des Werkteils 4 im Bezug auf die Biegebene 56.

[0062] Eine Antriebsanordnung 61 für den Anschlagfinger 59 wird durch ein am Fingerträger 46 angeordnetes, elektrisches Antriebsmittel 62 gebildet, das mit einem Zahnritzel 63 mit einer linear verlaufenden Zahnausbildung 64 des Anschlagfingers 59 in Antriebsverbindung ist und ist das elektrische Antriebsmittel 62 bevorzugt ein Servomotor mit einem Drehgeber 65 und damit eine NC- Ansteuerung zur Verstellung des Anschlagfingers 59 in der X- Achsrichtung 57 erreicht.

[0063] Die Antriebsmittel 38, 50, 62 sind über Leitungen mit der Ein- und Ausgangsschnittstelle 31 verbunden.

[0064] Wie noch weiter den Fig. 4 und 5 zu entnehmen, werden beispielsweise für die Positionierung des Werkteils 4, für die exakte Ausrichtung des Werkteils 4 in Bezug auf die Biegeebene 56, zwei gleichartig und voneinander unabhängig, sowohl in der Z-Achsrichtung 44, der R-Achsrichtung 47 und der X-Achsrichtung 58 - entsprechend Doppelpfeile 45, 48, 59 verstellbare Anschlagvorrichtungen 17 zum Einsatz gebracht, deren Ansteuerung für einen Positioniervorgang des Werkteils 4 auf dem Biegewerkzeug 12, wie er nachfolgend im Detail beschrieben wird, von der zentralen Steuereinrichtung 24 und der jeder Anschlagvorrichtung 17 zugeordneten Mess- und Regelschaltung 25.

[0065] Die Antriebsanordnungen 43, 53 und 61 für die Stellvorgänge der Anschlagvorrichtungen 17 in den R-, X- und Z- Achsrichtungen sind NC- gesteuert ausgebildet und ist damit jede erforderlich Achse exakt positionierbar und jede Position und/oder Positionsänderung für weiterführende Steuer- und Regelmaßnahmen exakt erfassbar.

[0066] Nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel bildet das Biegewerkzeug 12 eine Auflageebene 66 für den für einen Umformvorgang unmittelbaren Biegebereich des Werkteils 4 aus. Wie weiters zu sehen ist der Anschlagfinger 59 in seinem dem Biegewerkzeug 12 zugewandten Bereich abgestuft ausgebildet mit z.B. zwei in Verstellrichtung des Anschlagfingers 59 distanzierten Anschlagflächen 60.

[0067] Bei dünnen Werkteilen bietet die abgestufte Ausbildung die Möglichkeit der Auflage des freien, das Biegewerkzeug 12 überragenden Endbereiches des Werkteils 4 auf eine mit der Auflageebene 66 in fluchtende Ausrichtung gebrachten Stützfläche 67 des Anschlagfingers 59 aufzulegen.

[0068] In den Fig. 6 bis 8 ist der Positioniervorgang des Werkteils 4 in der X- Achsrichtung, nach bereits erfolgtem Positionieren der Anschlagfinger 59 in den R- und Z- Achsrichtung, auf einem Biegewerkzeug 12 zur Durchführung eines Biegevorganges, beispielhaft in drei Schrittfolgen, gezeigt und wird anhand der Fig. 6 bis 8 das Verfahren zur Positionierung des Werkteils 4 im Detail erläutert.

[0069] Nach einem Startbefehl und einem Programmabruf aus einem Programmspeicher der zentralen Steuereinrichtung 24 wird der Werkteil 4 von einer nicht weiter dargestellten Bereitstellposition durch eine Greifvorrichtung 68, zum Beispiel Greifzange 69, Sauggreifer, Magnetgreifer, etc., der Handhabungsvorrichtung 3 aufgenommen und durch entsprechende Bewegungsabläufe in den unmittelbaren Arbeitsbereich der Biegepresse 2 verbracht. Die Greifvorrichtung 68, zum Beispiel die Greifzange 69, ist über eine Dreheinheit 70 in einem Endbereich eines Armes 71 der Handhabungsvorrichtung 3 um eine Schwenkachse 72 schwenkbar - ge- 6/23 österreichisches Patentamt AT509 857 B1 2011-12-15 mäß Doppelpfeil 73.

[0070] Bereits während der Aufnahme des Werkteils 4 mit der Greifvorrichtung 69 und des Verbringens 4 in den Pressenraum 15 der Biegepresse 2 erfolgt entsprechend dem vorgegebenen Arbeitsprogramm und entsprechend den hinterlegten geometrischen Daten des Werkteils 4 die Positionierung der Anschlagfinger 59 in den R-, X- und Z- Achsrichtungen, wobei die Positioniervorgänge bevorzugt simultan ablaufen.

[0071] Positioniervorgang Z- Achsrichtung: Dabei erfolgt ein Stellvorgang der Anschlagvorrichtungen 17 relativ zueinander in der Z- Achsrichtung - wodurch diese in einem Abstand 74 in Abhängigkeit der Werkteilgeometrie und entsprechen der Position der Biegewerkzeuge auf Tisch- und Pressenbalken positioniert werden.

[0072] Positioniervorgang R- Achsrichtung: Simultan zum Positioniervorgang in X- Achsrichtung erfolgt ein Stellvorgang der Fingerträger 46 mit den Anschlagfingern 59 in der R-Achsrichtung -wodurch die Anschlagfinger 59 in ihrer Höhenlage im Bezug auf die Auflageebene 66, in Abhängigkeit einer Biegewerkzeughöhe positioniert werden.

[0073] Positioniervorgang X- Achsrichtung: Simultan zu den o. g. Positioniervorgängen erfolgt programmgesteuert die Verstellung der Anschlagfinger 57 in der X- Achsrichtung - gemäß Pfeile 77 - in eine Anschlag- Startposition 78. Bei diesem Bewegungsablauf der Anschlagfinger 59 wird das Antriebsmittel 62 insbesondere in Abhängigkeit der Annäherung der Anschlagfinger 59 an die Anschlag- Startposition 78 geschwindigkeits- und leistungsgeregelt angesteuert, wobei die weiteren Bewegungsabläufe der Anschlagvorrichtung 17 und des Anschlagfingers 59 bevorzugt unter Vollleistung und möglichst hohen Geschwindigkeiten vollzogen werden.

[0074] Dies erfolgt durch eine Drehzahlregelung des Antriebsmittels 62 des Anschlagfingers 59 und Regelung des Motordrehmoments z.B. durch die dezentrale Mess- und Regelschaltung 25 z.B. durch Regelung des Motorstromes des Antriebsmittels 62. Es wird also bevorzugt sowohl die Annäherungsgeschwindigkeit des Anschlagfingers 57 an die Anschlag- Startposition 78 wie auch die Antriebskraft geregelt, welche aus Sicherheitsgründen im Endbereich der Annäherung an die Anschlag- Startposition 78, etwa ab kleiner 50 mm 150 N nicht überschreiten soll.

[0075] Es soll noch erwähnt werden, dass die Kraftbegrenzung über die Motorstromregelung vorzugsweise nur bei der Annäherung an die Anschlag- Startposition 78 aktiviert ist und die übrigen Bewegungsabläufe bei hohen Stellgeschwindigkeiten, also bei Volllast zur Reduzierung der Nebenzeiten erfolgt.

[0076] Von Vorteil entsprechend dem konstruktiven Aufbau der Anschlagvorrichtung 17 ist dabei eine geringe, bewegte Masse des Anschlagfingers 59 gegenüber herkömmlichen Anschlagvorrichtungen die im Allgemeinen relativ hohe bewegte Massen aufweisen. Dementsprechend sind die Anschlagfinger 59, die unmittelbar angetrieben werden, bevorzugt aus leichten Materialien wie Aluminium, Kunststoff, etc. gebildet.

[0077] Die Anschlag-Startposition 78 ist um eine vorgegebene, wählbare Distanz 79 einer vorgegebenen Anschlag-Endposition 80 entgegen der - gemäß Pfeif 81 - gezeigten Zuführrichtung des Werkteils 4 vorgelagert.

[0078] Die Anschlag-Endposition 80 ergibt sich aus der Lage einer Biegelinie 82 in Bezug auf eine Werkteil-Anlagefläche 83 und damit einer entsprechenden Distanz 84 zur Biegeebene 56.

[0079] Wie nun der Fig. 6 für einen 1. Schritt des Positioniervorganges zu entnehmen, und in dieser überzeichnet dargestellt, erfolgt beispielsweise die Aufnahme des Werkteils 4 durch die Greifvorrichtung 68 in einer von einer parallelen Ausrichtung der Werkteil-Anlagefläche 83 zur

Biegeebene 56 abweichenden Aufnahmeposition, d. h. die vorgesehene Biegelinie 82 verläuft in einem Winkel 85 zu der Biegeebene 56 und muss diese Winkelabweichung zur Erzielung einer exakten Biegeumformung, die z.B. parallel zu der Anlagefläche 83 erfolgen soll, vor dem Umformvorgang korrigiert werden.

[0080] Dies erfolgt beim nachfolgenden Positioniervorgang bei dem für einen automatisierten 7/23 österreichisches Patentamt AT509 857B1 2011-12-15

Vorgang der Werkteil 4 mit der Werkteil- Handhabungsvorrichtung 3 mit der Werkteil- Anlagefläche 83 zur Anlage an die Anschlagflächen 60 der Anschlagfinger 59 durch eine Verstellung mit der Werkteil- Handhabungsvorrichtung 3 in Richtung der Anschlagvorrichtungen 17 und in Richtung der Anschlag- Endposition 80 - gemäß Pfeil 81.

[0081] Dieser Verstellbewegung setzen die Anschlagfinger 59 durch entsprechende Leistungs-ansteuerung der Antriebsmitteln 62, bevorzugt durch die Mess- und Regelschaltung 25 bewirkten Motorstromregelung, einen in Abhängigkeit von System- und Werkteilparametern vorwählbaren und regelbaren Verstellwiderstand entgegen.

[0082] Dadurch wird eine Positionsregelung mit unterlegter Kraftregelung bei nahezu beliebiger Regelung des Verstellwiderstandes erreicht. Berücksichtigt bei der Festlegung eines vorzugebenden Verstellwiderstandes werden neben Werkteilparameter auch Systemparameter dadurch berücksichtigt, dass die System parameter, insbesondere der Kraftbedarf, der für eine Verstellung der Anschlagfinger erforderlich ist und die internen Reibungskräfte berücksichtigt, durch Kalibrier- Verstellvorgänge ermittelt werden. Unter Berücksichtigung eines so ermittelten Basis-Kraftbedarfes kann der Verstellwiderstand, der vom Anschlagfinger 59 einer Verstellung in die Anschlag- Endposition 80 entgegen gesetzt werden soll sehr feinfühlig entsprechend den Werkteilparametern, zwischen einer „weichen" und „harten" Anschlagdynamik, bis zu einer, einen Fixanschlag entsprechenden Rastfunktion in der Anschlag- Endposition 80 geregelt werden.

[0083] Zum Regelvorgang wird nun ausgeführt, dass beide Anschlagfinger 59 über Positionsregelung in der Anschlag- Startposition 78 als Soll- Position verharren. Durch die unterlegte Kraftregelung, wird einer Verstellung in Richtung der Anschlag- Endposition 80 durch den mit der Werkteil- Handhabungsvorrichtung 3 zugeführten Werkteil 4 eine vorbestimmte, frei konfigurierbare Kraft entgegen gesetzt, die durch eine aktive Reibungskompensation kleiner sein kann, als die Haftreibung des in X- Achsrichtung verschiebbaren Anschlagfingers 59. Die entgegen gesetzte Kraft ist vorteilhafter weise größer als die Werkteil- Haftreibung bei Auflage auf dem Anschlagfinger 59.

[0084] Bei der weiteren Zustellung des Werkteils 4 wird der beaufschlagte Anschlagfinger 59 aus der Startposition 78 = Soll- Position in eine über einen Schwellwert vorbestimmbare Ist-Position gedrückt bei der ein Anschlag- Impulssignal generiert wird.

[0085] Unabhängig davon verläuft die weitere Zustellung des Werkteils 4 in Richtung der Anschlag- Endposition 80 bis sich der o.b. Vorgang am weiteren Anschlagfinger 51 vollzieht und ebenfalls ein Anschlag- Impulssignal generiert wird.

[0086] Die Signalgenerierung und Abfolge der Signale bewirkt nach einem vorgegebenen Regelalgorithmus einen zyklisch ablaufenden Regelvorgang und Bahnregelvorgang der Werkteil-Handhabungsvorrichtung 3 bzw. der Greifvorrichtung 68 zur Korrektur eines durch eine Fehllage des Werkteils 4 bestehenden Winkels 85 gegenüber der Anschlag-Endposition 85 bis zum Erreichen dieser- wie in der Fig. 8 dargestellt, wobei geometrische Informationen des Werkteils, Anschlagfinger, Greifposition etc. weitere Parameter für den Bahnregelvorgang bilden.

[0087] Der synchrone Ablauf des Anschlagvorganges und der Lagekorrektur bei etwaigen Abweichungen gewährleistet einen sehr raschen Positioniervorgang und damit eine Verkürzung des gesamten Ablaufs der Biegeumformung aber auch eine hohe Sicherheit bei der Bedienung.

[0088] Eine Variante zu dem vorhergehend beschriebenen Positioniervorgang mit den aus den Ja/Nein Kontakten des Werkteils 4 an den Anschlagfingern 59 generierten Anschlag- Impulssignalen besteht darin, die Anschlag-Impulssignale als Lastsignale aus der Leistungsänderung, erfasst über eine Motorstrommessung der Antriebsmitteln 62 der ersten und der zweiten Anschlagvorrichtung 17, zu generieren - und erfolgt die Umsetzung in die Lagekorrektur des Werkteils 4 ausgehend von den so generierten Anschlag- Impulssignalen wie bereits vorhergehend beschrieben.

[0089] Durch die erreichbare feinfühlige Regelung der Antriebsleistungen und damit von Verstellwiderständen der Antriebsanordnungen der Anschlagfinger können die wesentlichsten System- und Werkteilparameter wie Werkteilmasse, Festigkeit, Biegesteifigkeit, Systemreibung, 8/23 österreichisches Patentamt AT509 857B1 2011-12-15

Werkteil- Auflagereibung etc. beim Positioniervorgang des Werkteils 4 berücksichtigt werden und auch zu Fehlern Anlass gebende Systemschwingungen sowohl der Anschlagvorrichtungen 17 wie auch der Werkteil- Handhabungsvorrichtung 3 beim Positioniervorgang unterdrückt werden.

[0090] Unter Berücksichtigung insbesondere der Werkteilparameter ist auch ein sog. fliegender Anschlagvorgang möglich bei dem die Anschlagfinger 59 aktiv in Richtung der Anschlag-Endposition 80 über die Antriebsmitteln 62 während des Zuführens des Werkteils mit der Werkteil- Handhabungsvorrichtung 3 verstellt werden, wobei eine Verstellgeschwindigkeit der Anschlagfinger 59 kleiner als eine Zuführgeschwindigkeit des Werkteils gewählt wird, wodurch die Impuls- bzw. Aufprallenergie gering gehalten wird.

[0091] Dies verhindert ein „hartes" Anschlägen und verhindert maßgeblich das Entstehen von Systemschwingungen und ist sowohl für dünne, wenig eigensteife, wie aber auch für Werkteile 4 mit einer hohen Masse von Vorteil.

[0092] Die vorhergehende Beschreibung mit den zwei Anschlagvorrichtungen 17 ist für einen Positioniervorgang des Werkteils mit der Werkteil- Handhabungsvorrichtung 3 in der X-Achsrichtung mit Ausregelung einer Fehllage in Bezug auf die vorgesehene Biegelinie 82 erstellt.

[0093] Es soll jedoch noch darauf verwiesen werden, dass die Regelung der Anschlagvorrichtung 17 bzw. der Antriebsmittel 38, 50, 62 für sämtliche Achsrichtungen - bevorzugt der X- und Z- Achsrichtung - geschwindigkeits- und/oder drehmomentgeregelt nach den vorhergehend beschriebenen Kriterien erfolgt oder erfolgen kann.

[0094] Daher sind die wesentlichem Kriterien für die Regelung der Antriebsmittel 38, 50, 62 mit den daraus resultierenden Vorteilen einer Beschleunigung des Positioniervorganges, Berücksichtigung der System- und Werkteilparameter, Erhöhung der Bediensicherheit u.a. auch analog für diese Achsen und auch für einen 1-dimensionalen Positioniervorgang des Werkteils 4, bei Anwendung von nur einer der Anschlagvorrichtungen 17, zutreffend.

[0095] In den Fig. 9 und 10 ist eine weitere Ausbildung der Biegepresse 2 gezeigt die insbesondere für eine Verkettung zu einer, mehrere Biegepresse 2 umfassenden Fertigungseinrichtung 1 ausgelegt ist und bei der durch eine angepasste C- Form von Seitenständern 86 ein Bewegungsfreiraum für eine Verfahrbarkeit der Anschlagvorrichtung 17 zwischen den benachbart angeordneten Biegepressen geschaffen ist. Wie bereits zu den Fig. 2 und 3 beschrieben sind bei einer derartigen Gruppierung Anschlag- Bahnmodule 32 und in einem Zwischenraum benachbarter Biegepressen 2 angeordnete Brückenmodule, wie bereits vorhergehend beschrieben, kombiniert.

[0096] Um diesen Bewegungsfreiraum für die Anschlagvorrichtung 17 zu schaffen ist ein Ausschnitt 87 in einer Frontseite 88 des Seitenständers 86 vorgesehen der an einen Außenumriss der Anschlagvorrichtung 17 angepasst ist. Dieser Ausschnitt 87 weist einen etwa halb-elyptischen Kurvenverlauf zwischen einer planen Stirnfläche 89 im Bereich des Tischbalkens 5 und einer planen Stirnfläche 90 im Bereich des Pressenbalkens 8 auf.

[0097] Zur Erhöhung der Verformungsfestigkeit des Seitenständers 86, um eine Auffederung unter Last zu minimieren, sind an Seitenflächen 91, 92 des Seitenständers 86, längs des Ausschnittes 87 verlaufend, Verstärkungsbleche 93 kraftschlüssig, z.B. geschraubt, geschweißt, angeordnet.

[0098] In der Fig. 11 ist in vereinfachter Darstellung die Anschlagvorrichtung 17 mit dem Fingerträger 46 und dem Anschlagfinger 59 gezeigt. Wie vorhergehend bereits beschrieben ist der Fingerträger 46 relativ zum Tischbalken 5 in der R- Achsrichtung 47 und der Z- Achsrichtung 44 und der Anschlagfinger 59 relativ zum Fingerträger 46 und senkrecht zur Biegeebene 56 verstellbar. In der Fig. 11 wird auf die bereits beschriebenen Details wie beispielsweise der Füh-rungs- und Antriebsanordnungen etc. nicht mehr eingegangen.

[0099] Im Detail zeigt nunmehr die Fig. 11 das Detektieren der Position des Biegewerkzeuges 9/23 österreichisches Patentamt AT509 857B1 2011-12-15 12 in einer Aufnahmevorrichtung 95, die auf dem Tischbalken 5 aufgelagert ist und nicht weiter gezeigte Fixiervorrichtungen für die Biegewerkzeuge 12 aufweist.

[00100] Gemäß einem Bestückungsplan ist für einen bestimmten Umformvorgang an einem Werkteil zusätzlich zu den vorgesehenen Biegewerkzeugen 12 auch deren Position in der Werkzeugaufnahme und das Biegewerkzeug 12 oder ein Werkzeugsatz manuell oder mittels der Handhabungsvorrichtung in die Aufnahmevorrichtung verbracht und wie nun in der Fig. 11 beispielsweise dargestellt, erfolgt der Positioniervorgang mittels der Anschlagvorrichtung 17 in dem der in Position gebrachte Anschlagfinger 59 mit einem Anschlagelement 96 die Position beispielsweise einer Bezugsfläche 97 des Biegewerkzeuges 12 vorgibt. Im Anschluss an diesen Positioniervorgang erfolgt das Fixieren des Biegewerkzeuges in der Aufnahmevorrichtung. Es wird weiters darauf verwiesen, dass derselbe Vorgang selbstverständlich auch für den Positioniervorgang des Biegewerkzeuges bzw. Werkzeugsatzes in einer Aufnahmevorrichtung des verstellbaren Pressenbalkens zur Anwendung gelangt und damit auch die exakte Positionsübereinstimmung der beim Umformvorgang zusammenwirkenden Biegewerkzeugen gegeben ist. Auch ist mit dieser Positionsvorgabe und Positionsbestimmung der Referenzwert für die Ansteuerung der Handhabungsvorrichtung für die Werkteilzufuhr in die Umformposition zwischen den Biegewerkzeugen gegeben.

[00101] In der Fig. 12 ist im Detail eine Ausbildung der Anschlagvorrichtung 17 mit einer möglichen Ausbildung des am Fingerträger 46 in der X- Achsrichtung 57 verstellbaren Anschlagfingers 59 gezeigt. Wie bereits vorhergehend beschrieben ist der Fingerträger 46 in der R- Achsrichtung 47 und der Z- Achsrichtung 44 verstellbar wobei auf die bereits beschriebenen Details wie beispielsweise der Führungs- und Antriebsanordnungen etc. nicht mehr eingegangen wird.

[00102] Der Anschlagfinger 59 ist bevorzugt mit mehreren, im gezeigten Ausführungsbeispiel mit drei der Anschlagelemente 96 versehen, die im Wesentlichen drei Anschlagebenen durch eine Abtreppung des Anschlagfingers 59 für den Werkteil 4 ausbilden.

[00103] Dies ermöglicht die Ausbildung der bereits früher beschriebenen Stützfläche 66 für einen dünnen, wenig eigensteifen Werkteil 4 durch Auflage beim Anschlagvorgang auf einer der Oberseiten 98 des Anschlagelementes 96 der darunter liegenden Anschlagebene.

[00104] Die Ausbildung von Anschlagendbereichen 99 der Anschlagelemente 96 ist in einer Kulissenform mit einer Freistellung für den Eckbereich des Werkteils 4 und wird damit eine linienförmige Anlage für den Werkteil 4 in zwei rechtwinkelig zueinander ausgerichteten Referenzebenen 100, 101 erreicht.

[00105] Wie weiters zu entnehmen weist der kulissenförmige Anschlagendbereich 99 des Anschlagelementes 96 der untersten Anschlagebene in der Freistellung eine Stütznase 102 zur Auflage des Werkteils 4 beim Anschlagvorgang auf, welche für einen dünnen, wenig eigensteifen Werkteil 4 von Vorteil ist.

[00106] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Biegepresse bzw. der Fertigungseinrichtung diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 9 Stirnfläche 10 Stirnfläche 11 Werkzeugaufnahme 12 Biegewerkzeug 13 Werkzeugsatz 14 Gesamtlänge 15 Pressenraum 1 Fertigungseinrichtung 2 Biegepresse 3 Werkteil-Handhabungsvorrichtung 4 Werkteil 5 Tischbalken 6 Aufstandsfläche 7 Antriebsmittel 8 Pressenbalken 10/23 AT509 857 B1 2011-12-15 österreichisches

Patentamt 16 Werkteil- Positioniervorrichtung 17 Anschlagvorrichtung 18 19 20 Mehrachsroboter 61 Antriebsanordnung 62 Antriebsmittel 63 Zahnritzel 64 Zahnausbildung 65 Drehgeber 21 Greifeinrichtung 22 Fahrwerk 23 Führungsanordnung 24 Steuereinrichtung 25 Mess- und Regelschaltung 66 Auflageebene 67 Stützfläche 68 Greifvorrichtung 69 Greifzange 70 Dreheinheit 26 Abstand 27 Manipulationsfreiraum 28 Verkettungsmodul 29 Brückenmodul 30 Brückenmodul 71 Arm 72 Schwenkachse 73 Doppelpfeil 74 Abstand 75 31 Ein- und Ausgangsschnittstelle 32 Anschlag-Bahnmodul 33 Linearführung 34 Linearführung 35 Abstand 76 77 Pfeil 78 Anschlag- Startposition 79 Distanz 80 Anschlag- Endposition 36 Schlittenmodul 37 Führungselement 38 Antriebsmittel 39 Zahnritzel 40 Zahnleiste 81 Pfeil 82 Biegelinie 83 Werkteil-Anlagefläche 84 Distanz 85 Winkel 41 Unterseite 42 Zahntrieb 43 Antriebsanordnung 44 Z-Achsrichtung 45 Doppelpfeil 86 Seitenständer 87 Ausschnitt 88 Frontseite 89 Stirnfläche 90 Stirnfläche 46 Fingerträger 47 R-Achsrichtung 48 Doppelpfeil 49 Führungsbahn 50 Antriebsmittel 91 Seitenfläche 92 Seitenfläche 93 Verstärkungsblech 94 95 Aufnahmevorrichtung 51 Zahnritzel 52 Zahnausbildung 53 Antriebsanordnung 54 Oberseite 55 Führungsbahn 96 Anschlagelement 97 Bezugsfläche 98 Oberseite 99 Anschlagendbereich 100 Referenzebene 56 Biegeebene 57 X- Achsrichtung 58 Doppelpfeil 59 Anschlagfinger 60 Anschlagfläche 101 Referenzebene 102 Stütznase 11/23

Claims (34)

1. österreichisches Patentamt AT509 857B1 2011-12-15 Patentansprüche 1. Verfahren zum Betrieb einer Fertigungseinrichtung (1) mit zumindest einer Biegepresse (2) und einer Werkteil- Handhabungsvorrichtung (3) und mit einer zentralen Steuereinrichtung (24) und einer Werkteil- Positioniervorrichtung (16) mit einer ersten Anschlagvorrichtung (17) und mit zumindest einerweiteren Anschlagvorrichtung (17) mit in einer zu einer Biegebene (56) senkrecht verlaufenden X- Achsrichtung (57) verstellbaren Anschlagfingern (59) zum Positionieren eines Werkteils (4) auf einem ersten Biegewerkzeug (12) für eine Biegeumformung zwischen dem ersten Biegewerkzeug (12) und einem relativ dazu verstellbaren zweiten Biegewerkzeug und wobei die Anschlagvorrichtung (17) ein Schlittenmodul (36) aufweist das in einer zu der Biegebene (56) und einer Auflageebene (66) parallel verlaufenden Z- Achsrichtung (44) in einer linearen Führungsanordnung verstellbar ist und das Schlittenmodul (36) einen den Anschlagfinger (59) verstellbar lagernden Fingerträger (46) aufweist der in einer Führungsbahn (49) des Schlittenmoduls (36) in einer zu der Auflageebene (66) senkrecht verlaufenden R- Achsrichtung (47) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfinger (59) in der X- Achsrichtung (57) mit einer Anschlagfläche (60) um eine, eine vorgegebenen Anschlag- Endposition (80) entgegen einer Zuführrichtung des Werkteils (4) überragende Distanz (79) in eine Anschlag- Startposition (78) verstellt werden, wonach der Werkteil (4) mit der Werkteil-Handhabungsvorrichtung (3) in Zuführrichtung des Werkteils (4) unter Anlage einer Werkteil- Anlagefläche (83) an die Anschlagflächen (60) der Anschlagfinger (59) in Richtung der Anschlag- Endposition (78) verstellt wird und aus Anschlag- Impulssignalen der ersten und der weiteren Anschlagvorrichtung (17) und zyklisch erfassten Positionsdaten der ersten und der weiteren Anschlagvorrichtung (17) während des weiteren Verstellvorganges des Werkteils in die Anschlag- Endposition (80) durch Bahnregelung der Werkteil- Handhabungsvorrichtung (3) nach einem in der Steuereinrichtung (24) hinterlegten Regelalgorithmus eine Werkteilfehllage ausgeregelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlag-Impulssignal als Positionssignal von der Mess- und Regelschaltung (25) bei einer durch den Anschlagvorgang des Werkteils (4) am Anschlagfinger (59) bewirkten Positionsänderung des Anschlagfingers (59) aus einer vorgegebenen Anschlag- Startposition (78) generiert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlag-Impulssignal als Lastsignal von der Mess- und Regelschaltung (25) bei einer durch den Anschlagvorgang bewirkten Leistungsänderung einer vorgegebenen Motorleistung des Antriebsmittels (62) der Antriebsanordnung (61) des Anschlagfingers (59) generiert wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verstellung des Anschlagfingers (59 mit dem Werkteil (4) von der Anschlag- Startposition (78) in die Anschlag- Endposition (80) und der Rückstellung des Anschlagfingers (59) in die Anschlag-Startposition (78) eine Antriebsanordnung (61) des Anschlagfingers (59) aktiviert ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Antriebsanordnung (61) des Anschlagfingers (59) in Abhängigkeit von in der Steuereinrichtung (24) hinterlegten System- und Werkteilparametern geschwindigkeits- und/oder leistungsgeregelt und/oder kraftgeregelt und/oder momentengeregelt erfolgt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagfinger (59) beim Anschlagvorgang durch die Antriebsanordnung (61) aktiv in Richtung der Anschlag- Endposition (80) verstellt wird, wobei eine Verstellgeschwindigkeit des Anschlagfingers (59) kleiner ist als eine Zuführgeschwindigkeit des Werkteils (4).
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Antriebsanordnung (61) des Anschlagfingers (59) der Anschlagbewegung entgegen wirkender Verstellwiderstand ausgehend von den System- und Werkteil Parametern regelbar ist. 12/23 österreichisches Patentamt AT509 857B1 2011-12-15
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellwiderstand über Regelung der Antriebsleistung, z.B. Drehmoment, eines Antriebsmittels (62) der Antriebsanordnung (61) des Anschlagfingers (59) erfolgt.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von einer Mess-und Regelschaltung (25) der Steuereinrichtung (24) ermittelten Anschlag-Impulssignale Steuerungsparameter zur Ansteuerung der Werkteil- Handhabungsvorrichtung (3) bilden.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Annäherungsgeschwindigkeit des Anschlagfingers (59) in einem Annäherungsbereich an die Anschlag-Startposition (78) reduziert ist.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Antriebsmittel (62) des Anschlagfingers (59) aufgebrachte Verstellkraft in dem Annäherungsbereich an die Anschlag-Startposition (78) reduziert ist.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die bewirkte Verstellkraft in dem Annäherungsbereich an die Anschlag- Startposition (78) kleiner bis gleich 150 N beträgt.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Annäherungsbereich an die Anschlag- Startposition gleich/kleiner 50 mm beträgt.
14. 14. Biegepresse (2) mit einer Werkteil- Handhabungsvorrichtung (3) und mit einer zentralen Steuereinrichtung (24) und einer Werkteil- Positioniervorrichtung (16) mit einer ersten Anschlagvorrichtung (17) und mit zumindest einer weiteren Anschlagvorrichtung (17) mit in einer zu einer Biegebene (56) senkrecht verlaufenden X- Achsrichtung (57) verstellbaren Anschlagfingern (59) zum Positionieren eines Werkteils (4) auf einem ersten Biegewerkzeug (12) für eine Biegeumformung zwischen dem ersten Biegewerkzeug (12) und einem relativ dazu verstellbaren zweiten Biegewerkzeug und wobei die Anschlagvorrichtung (17) ein Schlittenmodul (36) aufweist das in einer zu der Biegebene (56) und einer Auflageebene (66) parallel verlaufenden Z- Achsrichtung (44) in einer linearen Führungsanordnung verstellbar ist und das Schlittenmodul (36) einen den Anschlagfinger (59) verstellbar lagernden Fingerträger (46) aufweist der in einer Führungsbahn (49) des Schlittenmoduls (36) in einer zu der Auflageebene (66) senkrecht verlaufenden R- Achsrichtung (47) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Fingerträger (46) ein Antriebsmittel (50) einer ersten Antriebsanordnung (53) für die Verstellung des Fingerträgers (46) relativ zum Schlittenmodul (36) und ein Antriebsmittel (62) einer weiteren Antriebsanordnung (61) für die Verstellung des Anschlagfingers (59) relativ zum Fingerträger (46) angeordnet sind und zumindest das Antriebsmittel (62) für die Verstellung des Anschlagfingers (59) durch einen, über eine Mess- und Regelschaltung (25) der Steuereinrichtung (24) angesteuerten Servomotor gebildet ist.
15. 15. Biegepresse (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnungen (43) der Vorschubvorrichtungen (17) voneinander unabhängig verstellbar ausgebildet sind.
16. 16. Biegepresse (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (43) des Schlittenmoduls (36) durch einen Zahntrieb (42) mit einem am Antriebsmittel (38) angeordnetem Zahnritzel (39) und einer Zahnleiste (40) des Anschlag-Bahnmoduls (32) gebildet ist.
17. 17. Biegepresse (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (53) des Fingerträgers (46) durch einen Zahntrieb (42) mit dem am Fingerträger (46) angeordnetem ein Zahnritzel (41) aufweisenden Antriebsmittel (50) und einer Zahnleiste (40) am Schlittenmodul (36) gebildet ist. 13/23 österreichisches Patentamt AT509 857B1 2011-12-15
18. 18. Biegepresse (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (61) für den Anschlagfinger (59) durch einen Zahntrieb (42) mit dem am Fingerträger (46) angeordnetem ein Zahnritzel (63) aufweisenden Antriebsmittel (62) und einer Zahnausbildung (64) des Anschlagfingers (59) gebildet ist.
19. 19. Biegepresse (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführungen (33, 34) durch mehrere in Richtung einer Gesamtlänge (14) des Tischbalkens (5) über Positioniermittel in fluchtender Ausrichtung aneinander gereiht am Tischbalken (5) befestigte Anschlag-Bahnmodule (32) gebildet ist.
20. 20. Biegepresse (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlittenmodul (36) über Führungselemente (37) auf Linearführungen (33, 34) des Anschlag- Bahnmoduls verstellbar gelagert ist.
21. 21. Biegepresse (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Rückseite des Tischbalkens (5) und über eine Gesamtlänge (14) dessen erstreckend mehrere gleichartig ausgebildete Anschlag-Bahnmodule (32) in bahnfluchtender Ausrichtung angeordnet sind.
22. 22. Biegepresse (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagfinger (59) in seiner Längserstreckung treppenförmig abgestuft ist wobei jede Abtreppung eine Anschlagfläche (60) ausbildet.
23. 23. Biegepresse (2) nach Anspruch 13 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagfinger (59) einen gabeligen Endbereich zur Anlage eines Eckbereiches eines Werkteils (4) in der X- Achsrichtung (57) und/oder der Z- Achsrichtung (44) aufwärts.
24. 24. Biegepresse (2) nach Anspruch 13 oder 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagfinger (59) in seinem Endbereich mit einer Stützfläche (67) versehen ist.
25. 25. Biegepresse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagfinger (59) in Leichtbauweise, z.B. aus Leichtmetall, Kunststoff etc., gebildet ist.
26. 26. Biegepresse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagfinger (59) aus GFK gebildet ist.
27. 27. Fertigungseinrichtung (1) für die Biegeumformung eines Werkteils (4) mit zumindest zwei Biegepressen (2) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 27 und mit einer Werkteil- Handhabungsvorrichtung (3) zum Zuführen und Positionieren des Werkteils, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegepressen (2) in einem Abstand (26) zueinander in fluchtender Ausrichtung der feststehenden Tischbalken (5) angeordnet sind und den Abstand (26) überbrückend einander gegenüber an den Tischbalken (5) der Biegepressen (2) angeordnete Anschlag- Bahnmodule (32) über ein Brückenmodul (29) mit Linearführungen (33, 34) für die Anschlagvorrichtung (17) der Werkteil- Positioniervorrichtung (16) verbunden sind.
28. 28. Fertigungseinrichtung (1) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungsanordnung (23) für die Handhabungsvorrichtung (3) zumindest über die Summe einer jeweiligen Gesamtlänge (14) der Tischbalken (5) zuzüglich des Abstandes (26) zwischen den Biegepressen (2) verlaufend ausgebildet ist.
29. 29. Fertigungseinrichtung (1) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass den Abstand (26) überbrückend die Führungsanordnung (23) für die Handhabungsvorrichtung (3) ein Brückenmodul (30) aufweist.
30. 30. Fertigungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Maschinenanordnung Typengleiche oder unterschiedliche Maschinentypen der Biegemaschinen (2) verkettet sind.
31. 31. Fertigungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Biegemaschinen (2) über die zentrale Steuereinrichtung (24) und den dezentralen Ein- und Ausgangsschnittstellen (31) verkettet sind. 14/23 österreichisches Patentamt AT509 857 B1 2011-12-15
32. 32. Fertigungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass Seitenständer (86) der Biegepressen (2) in einer Frontseite (88) einen Bewegungsfreiraum für die Anschlagvorrichtung (17) ausbildende Ausschnitte (87) aufweisen.
33. 33. Fertigungseinrichtung (1) nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschnitt (87) in einem etwa halb-elliptischem Kurvenverlauf ausgebildet ist.
34. 34. Fertigungseinrichtung (1) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Seitenfläche (91, 92) des Seitenständers (86) ein den Ausschnitt (87) einfassendes Verstärkungsblech (93) angeordnet ist. Hierzu 8 Blatt Zeichnungen 15/23