AT514769A1 - Biegemaschine, sowie Verfahren zum Biegen eines Blechwerkstückes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Biegemaschine (1) zum Biegen eines Blechwerkstückes (2), umfassend zumindest drei Biegestempel (4,5,6), welche jeweils parallel zueinander ausgerichtete Arbeitskanten (7,8,9) aufweisen. Bezüglich einer Ausgangsebene (3), in der ein zu bearbeitender Biegeabschnitt (10) des Blechwerkstückes (2) liegt, ist an einer Seite der erste und der zweite Biegestempel (4,5), und an der gegenüberliegenden Seite der Ausgangsebene (3) der dritte Biegestempel (6) positioniert. Die Arbeitskante (9) des dritten Biegestempels (6) ist zwischen die Arbeitskanten (7,8) des ersten und zweiten Biegestempels (4,5) verstellbar. Der dritte Biegestempel (6) weist zumindest einen rotatorischen und einen translatorischen Freiheitsgrad in einer rechtwinkelig auf eine Arbeitskante (7,8,9) orientierten Bezugsebene auf. Der zweite Biegestempel (5) weist drei Freiheitsgrade in der Bezugsebene (19) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Biegemaschine umfassend zumindest drei Biegestem¬pel, welche jeweils parallel zueinander ausgerichtete Arbeitskanten aufweisen, wiedies in Anspruch 1 angegeben ist, sowie ein Verfahren zum Biegen eines Blech¬werkstückes auf einer derartigen Biegemaschine, wie dies im Anspruch 13 ange¬geben ist.

Aus der EP 0 476 092 B1 ist eine Biegemaschine bekannt, in der ein oberer Ge¬genhalterstempel relativ zu einem Gestell, quer zur Blechebene, aus einer oberenzurückgezogenen Stellung in eine untere Arbeitsstellung und zurück bewegbar ist.Diesem Gegenhalterstempel stehen zwei am Gestell angeordnete, untere Biege¬stempel gegenüber, wobei die beiden unteren Biegestempel um eine im Bereichder Biegung des Blechs verlaufende Achse schwenkbar im Gestell gelagert unddurch einen Schwenkmechanismus miteinander gekoppelt sind. Dadurch, dass diebeiden unteren Biegestempel im Schwenkmechanismus gekoppelt sind, wird er¬reicht, dass bei einer Verformung des Bleches durch den oberen Gegenhalter¬stempel die beiden Schenkel des Bleches symmetrisch aufgebogen werden. Wei¬ters kann der obere Gegenhalterstempel schwenkbar gelagert sein, so dass Ble¬che mit vorstehenden Laschen in einem größeren Biegewinkel gebogen werdenkönnen.

Bei einer aus der US 8,322,176 B2 bekannten Biegemaschine wird ein zu bearbei¬tendes Blechwerkstück in dessen Randbereich mittels einer Klemmvorrichtunggespannt und anschließend durch zwei im Raum frei bewegbare Biegestempel,welche an den beiden gegenüberliegenden Flächen des Bleches angeordnet sind,verformt. Diese beiden Biegestempel sind jeweils auf einer Hexapod-Konstruktionangeordnet. Dadurch dass die beiden Biegestempel in einem Bereich des Bleches an der jeweils gegenüber liegenden Seite des Bleches eine Kraft auf dieses ausü¬ben, kann das Blech in dieser lokalen Zone verformt werden.

Nachteilhaft bei der in der EP 0 476 092 B1 beschriebenen Ausführung einer Bie¬gemaschine ist, dass durch die Kopplung der beiden unteren Biegestempel diebeiden Schenkel des zu bearbeitenden Bleches nur symmetrisch aufgebogenwerden können. Gleich wie bei einem herkömmlichen Biegevorgang auf einer Ab¬kantpresse heben sich dadurch beide Schenkel von einer ursprünglichen Aus¬gangsebene, in der das Blech eingelegt wurde, ab. Dies ist besonders bei großenBlechwerkstücken nachteilhaft, da beiderseits des oberen Biegestempels ein Ge¬fahrenbereich entsteht, in dem bei einer nicht automatisierten Biegemaschine derMaschinenbediener, welcher für das Einlegen des Blechwerkstückes verantwort¬lich ist gefährdet wird. Auch bei einer voll automatisierten Biegemaschine ist einbeidseitiges Aufschwenken des Blechwerkstückes nachteilhaft, da die Manipulati¬onseinrichtung mit dem aufgeschwenkten Blechschenkel mitgeführt werden muss.Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bedingt durch die gemeinsame Achse inder die beiden Biegestempel schwenkbar am Gestell gelagert sind, ein Verstellendes Abstandes zwischen den beiden Biegestempeln und somit ein Verändern derGesenkweite nicht möglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Biegemaschine zuschaffen, welche eine vielfältige Verformbarkeit des zu bearbeitenden Blechwerk¬stückes gewährleistet. Weiters soll die Möglichkeit eröffnet werden sein, dass zu¬mindest ein Biegeschenkel des Blechwerkstückes während des Biegevorgangesin einer Ausgangsebene, die die Ausgangslage des Blechwerkstückes definiert,verbleibt. Dadurch soll das Sicherheitsrisiko für den Maschinenbediener minimiertwerden, da zumindest an jener Seite der Biegemaschine, an der das Blechwerk¬stück eingelegt wird der Biegeschenkel während des Biegevorganges in einer Ru¬hestellung verharren soll. Weiters soll in einer Weiterentwicklung der Biegema¬schine die Kraftspitzen der auf die Biegemaschine wirkenden Kräfte während desBiegevorganges möglichst reduziert werden. Eine derartige Biegemaschiene sollaußerdem die Oberfläche des Blechwerkstückes während des Biegevorgangesnicht beschädigen.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch eine Biegemaschine mit den Merkmalengemäß Anspruch 1 bzw. durch das spezielle Biegeverfahren mit genannter Bie¬gemaschine gemäß Anspruch 13 gelöst. Insbesondere durch den Einsatz von zu¬mindest drei Biegestempel, welche jeweils parallel zueinander ausgerichtete Ar¬beitskanten aufweisen, kann eine Biegemaschine realisiert werden, bei der das zubearbeitende Blech an den drei Arbeitskanten der drei Biegestempel berührt wird.Weiters kann durch die Ausprägung, wonach zumindest der zweite Biegestempeldrei Freiheitsgrade in der Bezugsebene aufweist bzw. der dritte Biegestempel zu¬mindest einen rotatorischen und translatorischen Freiheitgrad bezüglich der Be¬zugsebene aufweist, gewährleistet werden, dass während des Biegevorgangesdie Biegestempel dermaßen flexibel entlang einer beliebigen Bahnkurve geführtwerden können, dass ein Biegeschenkel des Blechwerkstückes während des Bie¬gevorganges in einer in der Ausgangsebene liegenden Position verharrt. Weiterskann die beliebige Bahnkurve so gewählt werden, dass während des Biegevor¬ganges die Relativbewegung zwischen Blechwerkstück und Biegeschenkel mög¬lichst gering gehalten werden.

Erfindungsgemäß ist eine Biegemaschine zum Biegen eines Blechwerkstückes,umfassend zumindest drei Biegestempel, welche jeweils parallel zueinander aus¬gerichtete Arbeitskanten aufweisen ausgebildet. Bezüglich einer Ausgangsebene,in der ein zu bearbeitender Biegeabschnitt des Blechwerkstückes liegt, ist an einerSeite der erste und der zweite Biegestempel, und an der gegenüberliegenden Sei¬te der Ausgangsebene der dritte Biegestempel positioniert. Die Arbeitskante desdritten Biegestempels ist zwischen die Arbeitskanten des ersten und zweiten Bie¬gestempels verstellbar. Der dritte Biegestempel weist zumindest einen rotatori¬schen und einen translatorischen Freiheitsgrad in einer rechtwinkelig auf eine Ar¬beitskante orientierten Bezugsebene auf. Der zweite Biegestempel weist drei Frei¬heitsgrade in der Bezugsebene auf.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung liegt darin, dass durch die hoheAnzahl an Freiheitsgraden, und daher Bewegungsmöglichkeiten der einzelnenBiegestempel, ein Biegeverfahren realisiert werden kann, welches die Vorteile desGesenkbiegens und des Schwenkbiegens in sich vereint. Beispielsweise können durch die hohe Flexibilität der Biegemaschine die das Blechwerkstück verformen¬den Biegestempel so entlang einer Bahnkurve geführt werden, dass eine mög¬lichst geringe Relativbewegung zwischen Biegestempel und Blechwerkstück ent¬steht, wodurch die Oberfläche des Blechwerkstückes vor Beschädigungen ge¬schützt wird. Überraschenderweise kann durch die Optimierung der Bahnkurvender einzelnen Biegestempel nicht nur die Oberfläche des Blechwerkstückes ge¬schützt werden, sondern auch der notwendige Energieeintrag durch die Biegema¬schine während des Biegevorganges minimiert werden. Dies kann darauf zurück¬geführt werden, dass durch eine Relativbewegung zwischen Biegestempel undBlechwerkstück eine beachtliche Energiemenge in Wärme umgewandelt wird, be¬ziehungsweise, dass weiters eine gewisse Energiemenge dafür aufgewendet wird,das Blechwerkstück zu beschädigen. Somit kann nicht nur die Qualität der Ober¬fläche des zu bearbeitenden Werkstückes positiv beeinflusst werden, sondernwährend des Biegevorganges der nötige Energieeintrag durch die Biegepresse indas Blechwerkstück vermindert werden. Weiters kann durch die hohe Flexibilitätdieser Biegemaschine erreicht werden, dass zumindest eine der beiden Biege¬stempel in einer beliebigen Ausgangsebene verweilen kann, wodurch er durcheine an die Biegemaschine gekoppelte Manipulationseinheit problemlos aufge¬nommen und bewegt werden kann. Ein großer Vorteil hierin besteht in der Mög¬lichkeit des Einsetzens einer einfachen Manipulationsvorrichtung zum An- undAbtransport der Blechwerkstücke, beispielsweise durch ein einfaches Förderband.Ein weiterer Vorteil der Biegemaschine nach oben genannten Ausprägungen be¬steht darin, dass bei sehr großen Blechwerkstücken der Platzbedarf der Biegema¬schine dadurch reduziert werden kann, dass der kürzere Biegeschenkel aufgebo¬gen wird, und der längere Biegeschenkel in seiner Ausgangsposition verharrt.

Weiters kann vorgesehen sein, dass ein die Ausgangsebene definierender Aufla¬gekörper für ein Blechwerkstück ausgebildet ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass dieserAuflagekörper entweder als einfacher Auflagetisch, oder als Spezialkonstruktionfür die Zuförderung sowie die Positionierung von Blechwerkstücken ausgebildetsein kann. Bei einer manuellen Zuförderung der Blechwerkstücke wird das zu be¬arbeitende Blechwerkstück auf den Auflagekörper gelegt und unter Zuhilfenahmeeines Anschlaqelementes positioniert. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das

Anschlagelement direkt in den Auflagekörper integriert ist. Für eine automatisierteZuförderung der Blechwerkstücke ist es denkbar, dass in den Auflagekörper bei¬spielsweise eine Fördereinrichtung integriert ist, welche für das Zufördern der zubearbeitenden Werkstücke eingesetzt wird. Weiters kann vorgesehen sein, dassder Auflagekörper bewegbar ist und somit von einer definierten Übergabepositionein zu bearbeitendes Blechwerkstück aufnehmen kann und dieses dann der Bie¬gemaschine zuführen kann. Hierzu kann auch vorgesehen sein, dass der Auflage¬körper um eine Querachse, oder um seine Hochachse schwenkbar ausgeführt ist.

Entsprechend einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der dritte Biege¬stempel drei Freiheitsgrade aufweist. Vorteilhaft ist hierbei, dass dadurch die Viel¬zahl der Einsatzmöglichkeiten der Biegemaschine und damit die Variation der Bie¬gungen von Blechwerkstückenen weiter gesteigert werden. Weiters kann durchdiese Maßnahme erreicht werden, dass die „Gesenkweite“ der Biegemaschinedurch einstellen des Abstandes zwischen erstem und zweitem Biegestempel an¬gepasst werden kann, und der dritte Biegestempel anschließend symmetrischzwischen diesen beiden Biegestempeln positioniert werden kann.

Weiters kann vorgesehen sein, dass der erste Biegestempel zumindest einentranslatorischen Freiheitsgrad in der Bezugsebene aufweist. Vorteilhaft ist hierbei,dass dadurch die Vielzahl der Einsatzmöglichkeiten der Biegemaschine und damitdie Variation der Biegungen von Blechwerkstückenen weiter gesteigert werdenkann. Bei Ausführung mit nur einem translatorischen Freiheitsgrad in horizontalerRichtung kann beispielsweise die „Gesenkweite“ verstellt werden. Bei Ausführungdes translatorischen Freiheitsgrades in vertikaler Richtung kann beispielsweise dieAngriffseite des Biegestempels auf die gegenüberliegende Seite der Ausgangs¬ebene und daher auf die gegenüberliegende Blechseite verschoben werden.

Wenn der erste Biegestempel mehr als einen Freiheitsgrad aufweist, kann dieserentsprechend der Positioniermöglichkeiten des dritten Biegestempels bewegt wer¬den.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Biegestempel unab¬hängig voneinander bewegbar sind. Vorteilhaft in einer voneinander unabhängigen

Ro\*/prmnn Hi»«; pr«;tpn unH He« TiA/pitpn RipnpQtpmnpl«: ict rlfl55 währpnH Ηρς Rip- gevorganges beispielsweise der erste Biegestempel in seiner Lage belassen wer¬den kann und nur der zweite Biegestempel eine Art Schwenkbewegung ausführt,um das Blechwerkstück zu biegen. Dadurch wird erreicht, dass ein Schenkel desbearbeiteten Blechwerkstückes in einer horizontalen Lage verbleiben kann.

Ferner ist es zweckmäßig, dass die drei Biegestempel für eine Positionierbarkeitentsprechend der Anzahl ihrer Freiheitsgrade mit einem Antriebsmechanismusausgewählt aus einer Gruppe umfassend Drehantrieb, Schwenkantrieb, Linearan¬trieb oder Kombinationen daraus verbunden sind. Als Freiheitsgrad in der Be¬zugsebene wird eine Bewegungsmöglichkeit der Biegestempel in dieser Bezugs¬ebene bezeichnet. Die Bewegungsmöglichkeit der Biegestempel wird durch einender oben genannten Antriebe in eine Verfahr- und Positionierbewegung des Bie¬gestempels umgesetzt. Für die Umsetzung von Bewegungsmöglichkeiten einesBiegestempels entsprechend seiner Freiheitsgrade gibt es mehrere verschiedeneMöglichkeiten, welche hier genannt werden. Ein Freiheitsgrad in der Bezugsebenebeispielsweise bedeutet, dass der Biegestempel in dieser Ebene Betrachtet einegeradlinige Bewegung in eine Richtung vollziehen kann. Dies wird durch einenLinearantrieb realisiert werden, weicherden Biegestempel bewegt. Ein Freiheits¬grad in der Bezugsebene kann jedoch auch bedeuten, dass der Biegestempel ei¬ne rotatorische Bewegung, etwa eine Drehung um seine Arbeitskante vollziehenkann. Diese rotatorische Bewegung wird entweder durch einen Drehantrieb oderdurch einen Schwenkantrieb umgesetzt. Zwei Freiheitsgrade in der Bezugsebenebedeuten, dass der Biegestempel entweder zwei translatorische Freiheitsgrade,einen translatorischen und einen rotatorischen Freiheitsgrad, oder zwei rotatori¬sche Freiheitsgrade aufweist. Zwei translatorische Freiheitsgrade führen dazu,dass der Biegestempel an jedem Punkt in der Ebene positioniert werden kann,jedoch seine Ausrichtung nicht verändert werden kann. Dies kann durch eineKombination von zwei linearantrieben realisiert werden, welche beispielsweise ineiner Hauptrichtung und in einer normal auf diese stehende Nebenrichtung ange¬ordnet sind. Natürlich ist es nicht nur möglich, dass diese Linearantriebe normalaufeinander gerichtet sind, sondern es kann auch eine Art Parallelkinematik um¬gesetzt werden, in der die Linearantriebe einen gemeinsamen Koppelpunkt auf¬weisen, womit dieser Punkt des Biegestempels in der Bezuqsebene frei bewegbar ist. Ein translatorischer und ein rotatorischer Freiheitsgrad können beispielsweisedurch einen Schwenkarm mit einem daran angeschlossenen Linearantrieb umge¬setzt werden. Eine weitere Möglichkeit ist ein Linearantrieb mit angeschlossenemRotationskopf. Die maximale Bewegungsfreiheit eines Biegestempels wird durchdrei Freiheitsgrade und eine entsprechende Kombination der hierzu nötigen An¬triebe erreicht. Hierbei kann von einem Biegestempel jeder beliebige Punkt in derReichweite des Biegestempels mit einer beliebigen Ausrichtung des Biegestem¬pels erreicht werden. Die Möglichkeiten der Kombinationen von Antrieben ist sehrvielfältig und kann aus den obigen Beschreibungen abgeleitet werden.

Entsprechend einer zweckmäßigen Weiterbildung kann vorgesehen sein, dasszumindest einer der Biegestempel mit zwei in Richtung der Arbeitskante distan¬zierten, insbesondere baugleichen, Antriebsmechanismen verbunden ist. Vorteil¬haft ist hierbei, dass ein Biegestempel, wenn er längs seiner Arbeitskante einegroße Länge besitzt, an beiden Seiten dieser Längsausdehnung durch einen An¬triebsmechanismus unterstützt wird, wodurch die in den Biegestempel eingeleite¬ten Kräfte optimal aufgenommen werden können. Dadurch können die durch denBiegevorgang auf den Biegestempel einwirkenden Kräfte symmetrisch an denbeiderseits angebrachten Antriebsmechanismen abgefangen werden, wodurchkeine Drehmomente an dem Angriffspunkt eines Antriebsmechanismus auftreten.Es erscheint sinnvoll, wenn diese beidseitig des Biegestempels angebrachten An¬triebsmechanismen baugleich ausgeführt sind, da sie für eine Führung des Biege¬stempels, in der alle Arbeitskanten ständig parallel zueinander verlaufen sollen diegleichen Bewegungen ausführen müssen. Auch für den Fall, dass es bei einemBiegevorgang notwendig ist, dass die Arbeitskanten nicht parallel zueinander ver¬laufen, erscheint es als sinnvoll, wenn trotzdem ein Baugleiches Antriebspaarverwendet wird.

Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Bie¬gestempel in Richtung seiner Arbeitskante verstellbar, oder um eine zur Bezugs¬ebene parallele Schwenkachse verstellbar ist. Vorteilhaft ist bei dieser Weiterbil¬dung, dass nach Beendigung des Biegevorganges das Biegewerkzeug beispiels¬weise ausgeschwenkt werden kann, sodass ein bearbeitetes Blechwerkstück leicht aus der Biegemaschine entfernt werden kann. Anstatt des Ausschwenkvor¬ganges eines Biegestempels kann auch vorgesehen sein, dass der Biegestempellinear entlang seiner Arbeitskante aus seiner Arbeitsposition ausgefahren wird.

Um den Bauraum der Maschine möglichst gering zu halten kann auch eine Kom¬bination aus ausschwenken und linearem Ausfahren vorgesehen sein. Hierbeikann der Biegestempel beispielsweise zur Hälfte linear ausgefahren werden, unddann um seine Mitte ausgeschwenkt werden, um so den Platzverbrauch für diesenVorgang möglichst gering zu halten.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass zumindest einerder Biegestempel zwei einander etwa gegenüberliegende Arbeitskanten aufweist.Durch den Einsatz von zwei einander gegenüberliegenden Arbeitskanten kann dieVielseitigkeit des Biegestempels erhöht werden, wodurch auch Biegungen in ab¬schnittsweise gegensinnige Orientierungen mit diesem Biegestempel durchgeführtwerden können, ohne dass der Biegestempel um 180° bezüglich seiner Arbeits¬kante geschwenkt werden muss. Hierbei muss der Biegestempel nur auf die ge¬genüberliegende Seite des Blechwerkstückes gebracht werden um eine gegen¬sinnig orientierte Biegung zu ermöglichen.

Weiters kann es zweckmäßig sein, dass zumindest einem der drei Biegestempelein weiterer Biegestempel zugeordnet ist, welcher an der Gegenüberseite derAusgangsebene angeordnet ist, wobei die Arbeitskanten dieser beiden gegenüberliegenden Biegestempel einander zugerichtet sind. Vorteilhaft ist bei einer derarti¬gen Ausführung der Biegemaschine, dass durch den Einsatz von zwei einandergegenüberliegenden Biegestempeln die Vielseitigkeit der Biegemaschine erhöhtwerden kann. Besonders für Biegungen in abschnittsweise gegensinnige Orientie¬rungen ist eine derartige Anordnung ideal, da die Biegestempel weder ge¬schwenkt, noch auf die gegenüberliegende Seite der Ausgangsebene gebrachtwerden müssen um eine Biegung in gegensinnige Richtung einer vorhergehendenBiegung durchzuführen. Bei einer derartigen Anordnung muss lediglich ein Biege¬stempel, welcher gerade im Arbeitseinsatz befindlich war aus dem Arbeitsbereichdes zu biegenden Blechwerkstückes entfernt werden, und der weitere Biegestem¬pel kann stattdessen in den Arbeitseinsatz gebracht werden. Durch diese Vorge¬ hensweise kann eine Abfolge von Biegungen, welche in jeweils gegensinnigeRichtungen durchgeführt werden, sehr schnell und effizient realisiert werden.

Ferner kann es vorteilhaft sein, dass in zumindest einem der Biegestempelund/oder in dessen Antriebsvorrichtung eine Kraftmesselement integriert ist. Durchdiese Maßnahme kann erreicht werden, dass die benötigte Biegekraft gemessenwerden kann, wodurch Rückschlüsse auf die Werkstoffeigenschaften des zu bear¬beitenden Werkstückes geschlossen werden können, diese Informationen könnenin eine aktive Biegewinkelsteuerung einfließen. Weiters kann mittels eines Krafts¬ensors in Kombination mit dem Wissen um die aktuelle Position und die Geomet¬rie der Biegestempel beispielsweise die Blechdicke bestimmt werden, da derKraftsensor einen Anzeigewert einer gemessenen Kraft rückliefert, sobald dasBlechwerkstück von allen drei Biegestempeln berührt, und somit zwischen diesengeklemmt wird. Weiters kann ein derartiges Kraftmesselement erfassen, wenn dasBlechwerkstück am Ende eines Biegevorganges, während des entlasten der Bie¬gestempel nicht mehr geklemmt wird, und somit das Blechwerkstück vollständigrückgefedert ist und seinen Biegewinkel erreicht hat, welchen es aufgrund derplastischen Verformung beibehalten wird. Dadurch kann über die Position der Bie¬gestempel rückgerechnet werden, welcher Biegewinkel am Blechwerkstück reali¬siert wurde. Diese Messungen und Berechnungen können in eine statistischeAuswertung in der Steuereinheit der Biegemaschine eingehen, wodurch eine An¬passung der Biegeparameter für zukünftig zu biegende Werkstücke erreicht wird.

Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Biegestempel zumindesteine Anschlagfläche aufweist. Vorteilhaft durch die Ausprägung einer Anschlagflä¬che in einem der Biegestempel ist, dass der Biegestempel als Anschlageinheitbenutzt werden kann, um ein zu biegendes Blechwerkstück besonders beim Ma¬nuellen Einlegen des Werkstückes richtig zu positionieren. Dadurch kann einer¬seits Bauraum und andererseits kosten eingespart werden, da keine eigene An¬schlageinheit in der Biegemaschine ausgeführt werden muss. Weiters ist es be¬sonders zweckmäßig einen der Biegestempel mit einer Anschlagfläche zu verse¬hen, da die Lage, beziehungsweise die Geometrie der Biegestempel ohnehin fürden Arbeitseinsatz der Biegemaschine sehr genau bestimmt werden muss.

Außerdem kann ein Verfahren vorgesehen sein, bei dem zum Biegen einesBlechwerkstückes auf einer Biegemaschine welche drei Biegestempel mit jeweilsparallel zueinander ausgerichtete Arbeitskanten aufweist, wobei bezüglich einerAusgangsebene, in der ein zu bearbeitender Biegeabschnitt des Blechwerkstü¬ckes liegt, an einer Seite der erste und der zweite Biegestempel positioniert wer¬den, und an der gegenüberliegenden Seite der Ausgangsebene der dritte Biege¬stempel positioniert wird. Dabei wird die Arbeitskante des dritten Biegestempelszwischen die Arbeitskanten des ersten und zweiten Biegestempels verstellt, undder dritte Biegestempel in zumindest einer rotatorischen und einen translatori¬schen Richtung in einer rechtwinkelig auf eine Arbeitskante orientierten Bezugs¬ebene bewegt. Weiters ist vorgesehen, dass beim Biegevorgang das Blechwerk¬stück zwischen erster und dritter Arbeitskante im Wesentlichen in der Ausgangs¬ebene gehalten wird, wodurch ein erster Biegeschenkel gebildet wird und die Ar¬beitskante des zweiten Biegestempels entlang einer Bahn um die Arbeitskantedes dritten Biegestempels geführt wird, wodurch an der dritten Arbeitskante dieBiegekante und an diese anschließend ein zweiter Biegeschenkel gebildet wird.

Vorteilhaft ist hierbei, dass durch dieses Verfahren eine Biegemaschine, welchedrei Biegestempel besitzt betrieben werden kann. Durch ein derartiges Verfahrenwerden die Vorteile des Gesenkbiegens und des Schwenkbiegens in sich vereint.Die Vorteile des Gesenkbiegens sind beispielsweise, dass durch drei Arbeitskan¬ten an denen das Blechwerkstück berührt wird, eine gut definierte und sehr schö¬ne Biegekante erzeugt werden kann. Außerdem kann durch Einstellen der Matri¬zenweite die Biegekraft, welche während des Biegevorganges aufgebracht wer¬den muss sehr gut regulier werden. Die Vorteile des Schwenkbiegens sind bei¬spielsweise, dass während des Biegevorganges einer der beiden Biegeschenkeleines bearbeiteten Blechwerkstückes in einer horizontalen Ausgangsebene ver¬harrt. Weiters kann durch die hohe Flexibilität des hier beschriebenen Biegever¬fahrens erreicht werden, dass durch eine frei definierbare Bewegungsmöglichkeitder Biegestempel eine möglichst geringe Relativbewegung zwischen Biegestem¬pel und Blechwerkstück entsteht. Dadurch wird zum einen die Oberfläche desBlechwerkstückes vor Beschädigungen geschützt, und zum anderen kann dienotwendige Umformenerqie während dieses Biegevorganqes minimiert werden.

Weiters kann durch eine aktive Führung der Biegestempel in der Bezugsebene dieVerformung des Blechwerkstückes so durchgeführt werden, dass entweder einSchenkel des Blechwerkstückes in einer gleichbleibenden Lage zur Ausgangslageverbleibt, oder dass beide Schenkel um einen Bestimmten Winkel zur Ausgangs¬ebene aufgebogen werden. Durch diese Möglichkeiten ist die Biegemaschine ge¬rade für Automatisationsaufgaben ideal, da hier für die Übergabe des Blechwerk¬stückes an eine Manipulationseinheit die Lage des zu bearbeitenden Werkstückesgenau definiert sein sollte.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Bahn der zweiten Arbeitskante so festge¬legt wird, dass diese während des Biegevorganges das Blechwerkstück mit mög¬lichst geringer Relativbewegung kontaktiert. Eine Steuerung der Biegestempel mitAugenmerk auf diesen Aspekt ist besonders vorteilhaft, da durch die weitgehendeVermeidung von Relativbewegungen zwischen Biegestempel und Blechwerkstückdas Blechwerkstück nicht beschädigt wird. Derartige Beschädigungen können bei¬spielsweise Kerben oder Schleifrillen im Blechwerkstück sein. Weiters kann durchdie Verminderung von Relativbewegungen auch die nötige Umformenergie ge¬senkt werden, da zur ungewollten Beschädigung der Werkstückoberfläche in Formvon Beschädigungen ein gewisser Energieeintrag nötig ist.

Ferner kann es zweckmäßig sein, dass vor oder während des Biegevorganges derAbstand zwischen der ersten und der zweiten Arbeitskante in Abhängigkeit vonWerkstückeigenschaften festgelegt und/oder verstellt wird. Besonders vorteilhaftist hierbei, dass durch die Veränderung des Abstandes zwischen erster und zwei¬ter Arbeitskante die „Gesenkweite“ verstellt werden kann. Dadurch können dieKraftspitzen der im Biegevorgang auf die Biegemaschine wirkenden Kräfte ange¬passt werden, da ein größerer Abstand zwischen erster und zweiter Arbeitskantezur Folge hat, dass das durch die Biegestempel in das Blechwerkstück eingeleite¬te Biegemoment bei gleicher Wirkkraft der Biegestempel größer wird. Dadurchkann das Blechwerkstück leichter gebogen werden. Besonders bei unterschiedli¬chen Blechdicken ist die freie Einsteilbarkeit der „Gesenkweite“ sehr vorteilhaft, dafür Blechwerkstücke, welche eine höhere Blechdicke aufweisen, einfach die „Ge¬senkweite“ erhöht werden kann. Durch diese Möglichkeit kann auch auf Blechstär¬ kenschwankungen eingegangen werden, welche aufgrund der Fertigungstoleran¬zen für Walzbleche auftreten. Neben diesen Eigenschaften der Biegekraftregulie¬rung kann durch die Veränderung der „Gesenkweite“ auch der Biegeradius, bezie¬hungsweise die Form des Bereiches des Blechwerkstückes, welcher zwischenden Arbeitskanten der Biegestempel liegt, flexibel gestaltet werden. Von besonde¬rem Vorteil ist hierbei, dass durch die Jahrelange Erfahrung der Anmelderin imAbkantpressenbereich, die Berechnungsprogramme, beziehungsweise das Wis¬sen im Zusammenhang mit dem dreipunktbiegen und veränderlicher Gesenkweitevorhanden ist. Dadurch kann erreicht werden dass die, eines derartigen Biegevor¬ganges zugrundeliegenden, Berechnungsprogramme unter Zuhilfenahme von jah¬relangem Know-how gestaltet werden können.

Weiters kann vorgesehen sein, dass beim Biegevorgang die Abstände zwischendritter und erster Arbeitskante und dritter und zweiter Arbeitskante etwa gleichgroß gehalten werden. Vorteilhaft hierbei ist, dass durch Einstellen eines in etwagleich großen Abstandes zwischen den Arbeitskanten der einzelnen Biegestem¬pel, die Kräfte auf die beiden Biegeschenkel des Blechwerkstückes symmetrischwirken. Dadurch kann ein Blechwerkstück erzeugt werden, bei welchem zum ei¬nen der Biegeradius einen gleichmäßigen Verlauf aufweist, und außerdem diebeiden Biegeschenkel des Blechwerkstückes im Nahbereich der Biegekantesymmetrisch geformt sind.

Ferner kann es vorteilhaft sein, dass beim Biegevorgang die Biegestempel im We¬sentlichen rechtwinkelig auf die Werkstückoberfläche orientiert geführt werden.Dass ein Biegestempel rechtwinkelig auf die Werkstückoberfläche orientiert istbedeutet, dass im Wesentlichen die Flochachse des Biegestempels, auf der auchdie Arbeitskante des Biegestempels und der Kraftangriffspunkt eines Antriebsme¬chanismus liegt, rechtwinkelig auf die Werkstückoberfläche orientiert ist. Durchdiese Maßnahme kann erreicht werden, dass im Biegestempel kein Biegemomenteingeleitet wird, welches durch einen Abstand zwischen Angriffspunkt des An¬triebsmechanismus und Kraftvektor der auf das zu biegende Blechwerkstück aus¬geübten Kraft entstehen könnte.

Ferner kann vorgesehen sein, dass zum Biegen des Blechwerkstückes in ab¬schnittsweise gegensinnige Orientierungen vor dem jeweiligen Biegevorgang dererste und/oder zweite Biegestempel bedarfsweise auf der einen oder auf der ge¬genüberliegenden Seite der Ausgangsebene positioniert werden. Vorteilhaft isthierbei, dass durch die Möglichkeit die Biegestempel auf beiden Seiten der Aus¬gangsebene positionieren zu können die Vielfalt der möglichen Biegungen amBlechwerkstück steigt. Die Positionierung der Biegestempel erfolgt stets so, dassauf einer Seite der Ausgangsebene der erste und der zweite Biegestempel plat¬ziert sind, und auf der gegenüberliegenden Seite der Ausgangsebene der dritteBiegestempel mit seiner Arbeitskante zwischen erstem und zweitem Biegestempelliegend platziert wird. Müssen nun für eine Biegung in gegensinniger Richtung dieBiegestempel auf der gegenüberliegenden Seite der Ausgangsebene platziertwerden, so muss auch die Orientierung der Biegestempel angepasst werden.Dadurch wird erreicht, dass die Arbeitskante der Biegestempel stets so ausgerich¬tet ist, dass diese in Richtung des zu bearbeitenden Blechwerkstückes orientiertist.

Weiters kann es zweckmäßig sein, dass zum Biegen des Blechwerkstückes inabschnittsweise gegensinnige Orientierungen ein weiterer Biegestempel zum Ein¬satz kommt, welcher einem der drei Biegestempel gegenüberliegend angeordnetist, wobei während des Biegevorganges immer nur drei Biegestempel im Arbeits¬einsatz sind. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch den Einsatz von weiteren Biege¬stempeln, welche im Wesentlichen eine Spiegelung einer der drei Biegestempelum die Ausgangsebene darstellen, für eine Biegung in gegensinniger Orientierungnicht einer der drei Biegestempel auf die andere Seite der Ausgangsebene ge¬bracht werden muss, sondern dass für eine Biegung in gegensinniger Orientierungder weitere Biegestempel anstatt einer der drei Biegestempel eingesetzt wird.Dadurch kann die Maschinennebenzeit reduziert werden, da der Positioniervor¬gang der Biegestempel verkürzt werden kann.

Ferner ist es vorteilhaft, dass zum Zuführen oder Entnehmen eines Blechwerkstü-ckes zumindest einer der Biegestempel in Richtung seiner Arbeitskante, oder umeine zur Bezugsebene parallele Schwenkachse aus dem Arbeitsbereich entfernt wird. Dadurch können auch Blechwerkstücke erzeugt werden, deren Biegeschen¬kel eine große Länge aufweisen, und welche mit dem herkömmlichen Verfahrendes Schwenkbiegens oder des Abkantbiegens nur schwer hergestellt werden kön¬nen. Weiters kann dadurch erreicht werden, dass im Zusammenhang mit derBlechmanipulation, komplizierte Ausfädelvorgänge des Blechwerkstückes weitest¬gehend vermieden werden.

Schlussendlich kann vorgesehen sein, dass durch die Bestimmung der Lage einesBiegestempels und die Messung der auf das zu biegende Blechwerkstück ausge¬übten Kraft die Blechstärke und/oder der Biegewinkel berechnet werden können.Vorteilhaft ist hierbei, dass die Lage der Biegestempel ohnehin bekannt ist, bezie¬hungsweise von der Steuereinheit der Biegemaschine vorgegeben ist. Auch dieGeometrie der Biegestempel ist bekannt. Durch die Messung der auf das Biege¬werkstück ausgeübten Kraft können die Blechdicke und/oder der Biegewinkel be¬rechnet werden. Weiters ist es möglich durch die Messung der Biegekraft währenddes Biegevorganges bereits die zu erwartende Rückfederung des Blechwerkstü¬ckes in die Berechnungen zum vorgesehenen Biegewinkel zu integrieren, wodurchein eventuelles nachbiegen entfallen kann. Besonders durch die Erfassung derBlechstärke und der im Biegevorgang aufzuwendenden Kraft ist es möglich dasBiegeverhalten des Blechwerkstückes aufgrund von statistischen Aufzeichnungenvorherzusagen, wodurch der endgültige Biegewinkel gut vorausberechnet werdenkann.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgendenFiguren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung einer Biegemaschine mit drei Biegestempel;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Schnittes durch einen Biegestempelmit zwei einander gegenüber liegenden Arbeitskanten;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Biegestempels mit Antriebsmecha¬nismus;

Fig. 4 Kombinationsmöglichkeiten zur Realisierung eines Antriebsmechanis¬mus welcher einen Freiheitsgrad eines Biegestempels in einer Ebenegewährleistet

Fig. 5 Kombinationsmöglichkeiten zur Realisierung eines Antriebsmechanis¬mus welcher zwei Freiheitsgrade eines Biegestempels in einer Ebenegewährleistet;

Fig. 6 Kombinationsmöglichkeiten zur Realisierung eines Antriebsmechanis¬mus welcher einen Freiheitsgrad eines Biegestempels gewährleistet;

Fig. 7 eine Darstellung der Bewegungsabläufe der Biegestempel währendeines Biegevorganges;

Fig. 8 eine Darstellung der Bewegungsabläufe der Biegestempel währendeines Biegevorganges in gegensinnige Richtung;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Schnittes einer möglichen Ausfüh¬rungsvariante zur Umsetzung einer Biegemaschine mit drei Biegestem¬pel;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante zurUmsetzung einer Biegemaschine mit drei Biegestempel;

Fig. 11 eine schematische Darstellung der Möglichkeiten zur Blechdickenmes¬sung, beziehungsweise zur Biegewinkelbestimmung an einem Blech¬werkstück;

Fig. 12 einen Biegestempel mit einer integrierten Anschlagfläche

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausfüh¬rungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbe¬zeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthal¬tenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichenbzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die inder Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese La¬geangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Fig. 1 zeigt in einer exemplarischen Darstellung des Schnittes durch eine Biege¬maschine 1 und ein zu bearbeitendes Blechwerkstück 2, welches in einer Aus¬gangsebene 3 orientiert ist. Dabei liegt das Blechwerkstück 2 im Wesentlichen aufeinem ersten Biegestempel 4 und auf einem zweiten Biegestempel 5 auf. Ein drit¬ter Biegestempel 6 ist auf der gegenüberliegenden Seite der Ausgangsebene 3positioniert. Die drei Biegestempel 4, 5, 6 berühren das zu biegende Blechwerk¬stück 2 im Wesentlichen an deren Arbeitskanten 7, 8, 9. Zwischen den Arbeitskan¬ten 7 und 8 des ersten und des zweiten Biegestempels 4 und 5 liegt der Biegeab¬schnitt 10, in welchem die wesentliche Umformung des Blechwerkstückes 2 statt¬findet. Die Biegestempel 4, 5 wirken hierbei ähnlich dem Gesenk einer Abkant¬presse als Unterwerkzeug, und der dritte Biegestempel 6 wirkt ähnlich einemOberwerkzeug einer Abkantpresse. Bei einer Berührung aller drei Biegestempel 4,5, 6 mit dem zu bearbeitenden Blechwerkstück 2 wird das größte Biegemoment imBlechwerkstück 2 an der Biegekante 11 eingeleitet. Diese Biegekante 11 ist nahe¬zu kohärent mit der dritten Arbeitskante 9 des dritten Biegestempels 6. Durch dieBiegekante 11 wird das Blechwerkstück 2 innerhalb des Biegeabschnittes 10 ineinen ersten Biegeschenkel 12 und einen zweiten Biegeschenkel 13 geteilt. Diesebeiden Biegeschenkel 12, 13 werden während des Biegevorganges nur in ihreminnerhalb des Biegeabschnittes 10 liegenden Teil verformt. Wie in dieser Prinzips¬kizze dargestellt, kann das zu bearbeitende Blechwerkstück 2 neben dem erstenBiegestempel 4 und dem zweiten Biegestempel 5 auch auf einem Auflagekörper 14 aufliegen. Der Auflagekörper 14 kann als einfacher Auflagetisch ausgebildetsein, welcher nur zur Unterstützung des Blechwerkstückes 2 dient. Dies ist beson¬ders vorteilhaft, wenn das Blechwerkstück sehr groß ist. Es ist auch möglich, dassder Auflagekörper 14 eine Fördereinrichtung 15 umfasst, welche für die Manipula¬tion des Blechwerkstückes 2 verantwortlich ist. Eine derartige Fördereinrichtung 15 kann beispielsweise ein in den Auflagekörper 14 integriertes Förderband sein,welches für den Transport des Blechwerkstückes 2 eingesetzt wird. Für besonders lange Blechwerkstücke 2 mit langen Biegeschenkeln 12,13 ist esauch denkbar, dass ein weiterer Auflagekörper 16 ausgebildet ist, auf welchemdas Blechwerkstück 2 aufliegen kann. Weiters ist es möglich, dass eine An¬schlageinheit 17 ausgebildet ist, welche zum Positionieren des Blechwerkstückes2 dient. Diese Anschlageinheit 17 kann entweder als alleinstehendes Elementausgeführt sein oder sie kann auch in einem Auflagekörper 14,16 integriert sein.Natürlich ist es möglich, dass die Anschlageinheit 17 nicht nur Positionieraufgabenübernimmt, sondern dass diese auch gleichzeitig für die Blechmanipulation heran¬gezogen wird.

Durch die Verstellung des ersten Biegestempels 4 und/oder des zweiten Biege¬stempels 5 kann der Abstand 18 zwischen den beiden Biegestempeln 4, 5, wel¬cher im Wesentlichen den Biegeabschnitt 10 definiert, eingestellt werden. Hierbeiist es vorteilhaft, wenn der dritte Biegestempel 6 dermaßen zwischen dem erstenBiegestempel 4 und dem zweiten Biegestempel 5 positioniert wird, dass diesersymmetrisch zwischen den beiden Biegestempeln 4, 5 zu liegen kommt.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Biegestempels 4, 5, 6, welcher ineiner Bezugsebene 19 geschnitten dargestellt ist. Der in dieser Ansicht dargestell¬te Biegestempel 4, 5, 6 besitzt an beiden Enden seiner Hochausdehnung eine Ar¬beitskante 7, 8, 9. Dadurch kann er so eingesetzt werden, dass er beiderseits derAusgangsebene 3 liegend das Blechwerkstück 2 mit seiner Arbeitskante 7, 8, 9berühren kann, wodurch er für einen Einsatz auf der gegenüberliegenden Seiteder Ausgangsebene 3 nicht geschwenkt werden muss. Somit ist eine Biegung ei¬nes Blechwerkstückes 2 in entgegengesetzte Richtung mit einem derartigen Bie¬gestempel 4, 5, 6 gut zu realisierten.

In der Fig. 2 sind die möglichen Bewegungsmöglichkeiten, auch Freiheitsgradegenannt, eingezeichnet, in welchen der Biegestempel 4, 5, 6 in der Bezugsebene19 bewegt werden kann. Die Bewegungsmöglichkeiten bestehen in einer Quer¬richtung 20, welche einer Führungsrichtung entlang der Ausgangsebene 3 ent¬spricht, einer Hochrichtung 21, welche einer Führung entlang einer normal auf dieAusgangsebene 3 stehenden Richtung entspricht und einer Drehrichtung 22, wel- rh^ ^in^r Rr^hiinn Rion^Qt^mn^l Λ Fi R in rl^r R»7i 1Q »ntQnrirht

Durch Kombination der Führungsmöglichkeit entlang einer Querrichtung 20 undeiner Hochrichtung 21 kann mit dem Biegestempel 4, 5, 6 im Prinzip jeder Punkt inder Bezugsebene 19 erreicht werden. Durch eine weitere Bewegungsmöglichkeitder Drehrichtung 22 kann nicht nur jeder Punkt in der Bezugsebene 19 erreichtwerden, sondern auch die Ausrichtung des Biegestempels 4, 5, 6 an diesem be¬liebigen Punkt eingestellt werden.

Fig. 3 zeigt einen schematischen Aufbau einer Kombination von verschiedenenAntriebsmechanismen 23, um einen Biegestempel 4, 5, 6 in der Bezugsebene 19beliebig positionieren zu können. Um einen Biegestempel 4, 5, 6 zu bewegen, istes notwendig, diesen an einen Antriebsmechanismus 23 zu koppeln. Dieser An¬triebsmechanismus ist für die Positionierung des Biegestempels 4, 5, 6 in der Be¬zugsebene 19 verantwortlich. Entsprechend der Anzahl der Freiheitsgrade einesBiegestempels 4, 5, 6 gibt es verschiedene Möglichkeiten, den Antriebsmecha¬nismus 23 durch Kombination verschiedener Drehantriebe 24, Schwenkantriebe25 und Linearantriebe 26 umzusetzen.

Fig. 4a und 4b, sowie Fig. 5a bis 5e zeigen mehrere, mögliche Kombinationen vonAntrieben um einen Biegestempel 4, 5, 6 in der Bezugsebene 19 zu bewegen.

Fig. 4a und 4b zeigen die einfachste Ausführung einer Antriebskombination, in derein Freiheitsgrad durch einen Antriebsmechanismus 23 gegeben ist. Dies kannentweder wie in Fig. 4a dargestellt durch einen Linearantrieb 26 bewerkstelligtwerden oder durch einen in Fig. 4b dargestellten Drehantrieb 24 oder Schwenkan¬trieb 25. Hierbei kann entweder die Position eines Biegestempels 4, 5, 6 in eineRichtung verändert werden, oder die Lage des Biegestempels 4, 5, 6 in der Be¬zugsebene 19 verändert werden.

Fig. 5a bis Fig. 5e zeigt verschiedene Anordnungen indem dem Biegestempel 4, 5, 6 zwei Freiheitsgrade zur Bewegung gegeben werden, welche durch entspre¬chende Antriebe realisiert werden. Einerseits können wie in Fig. 5a dargestelltzwei Freiheitsgrade durch eine Kombination von zwei Linearantrieben 26 ermög¬licht werden, wobei nicht erforderlich ist, dass diese zwingend im rechten Winkelaufeinander stehen. Hierbei kann der Biegestempel 4, 5, 6 in jede Position in der

Bezugsebene 19 gebracht werden, jedoch ist seine Ausrichtung nicht veränderbar.Eine weitere Möglichkeit ist eine Kombination aus Dreh- oder Schwenkantrieb 24,25 und Linearantrieb 26. Hierbei kann wie in Fig. 5b dargestellt von einem Ma¬schinengestell aus gesehen der Linearantrieb 26 dem Dreh- oder Schwenkantrieb24, 25 vorgeschalten sein oder auch wie in Fig. 5c dargestellt der Dreh- oderSchwenkantrieb 24, 25 dem Linearantrieb vorgeschalten sein. Eine weitere Mög¬lichkeit besteht darin wie in Fig. 5d und 5e dargestellt, zwei Dreh- oder Schwenk¬antriebe 24, 25 zu kombinieren, wobei diese an verschiedenen Positionen desAntriebsmechanismus 23 installiert sein können. Auch eine Kombination dieserAntriebe ergibt, dass entweder die Position oder die Lage des Biegestempels 4, 5,6 nicht frei wählbar sind.

Entsprechend den hier dargestellten Beispielen kann auch eine Kombination desAntriebsmechanismus realisiert werden, in der drei Antriebe eingesetzt werden,um den Biegestempel 4, 5, 6 in der Bezugsebene 19 beliebig positionieren undorientieren zu können. Aufgrund der Vielfalt der Ausführungsbeispiele wird hierbeijedoch auf eine exakte Beschreibung der Möglichkeiten bzw. auf zeichnerischeAusführung verzichtet, da sich die einzelnen Ausführungsmöglichkeiten ohnehinaus einer Kombination der in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiele zu¬sammensetzen.

Fig. 6 zeigt eine Prinzipskizze eines Ablaufes eines Biegevorganges. Hierbei wirddas Blechwerkstück 2, welches zwischen den Biegestempeln 4, 5, 6 geklemmtwurde, durch die Bewegung des Biegestempels 5 entlang einer Bahn 27 gebogen.Der dritte Biegestempel 6 kann während des Biegevorganges mitgekippt werden,um ein optimales Biegeergebnis zu erzielen.

Die Bewegungsbahn 27 des zweiten Biegestempels 5, im speziellen der Arbeits¬kante 7 sollte so gewählt werden, dass möglichst wenig Relativbewegung zwi¬schen dem Biegestempel 5 und dem Blechwerkstück 2 auftritt. Dadurch wird nichtnur die Werkstückoberfläche 28 geschont, sondern es kann auch die zum Biege¬vorgang nötige Energie minimiert werden. Auch der dritte Biegestempel 6 sollte somit dem Blechwerkstück 2 mitbewegt werden, dass keine Relativbewegung zwi- crhon Hiacam nnH Ham RlarhxA/arkQtürk 9 auftritt In Ham Rianax/nrnann \A/ia ar in

Fig. 6 dargestellt ist, bleibt der erste Biegeschenkel 12 waagrecht und der zweiteBiegeschenkel 13 wird durch den zweiten Biegestempel 5 nach oben gedrückt.

Die Umformung des Blechwerkstückes 2 findet hauptsächlich in der Biegekante 11statt.

Fig. 7 zeigt die gleiche Prinzipskizze eines Biegevorganges wie in Fig. 6 gezeigtwird, jedoch wird hier der zweite Biegeschenkel 13 nicht nach oben gebogen,sondern wird der zweite Biegeschenkel 13 in die gegensinnige Richtung nach un¬ten gebogen. Hierzu ist es notwendig, dass alle drei Biegestempel 4, 5, 6 auf diejeweils gegenüberliegende Seite der Ausgangsebene gebracht werden. Auf derzweiten Seite der Ausgangsebene müssen die Biegestempel 4, 5, 6 dann jeweilsum 180° geschwenkt werden, sodass ihre Arbeitskanten 7, 8, 9 wieder den zu be¬arbeitenden Blechwerkstück 2 zugewandt sind. Um diesen Schwenkvorgang zuvermeiden, kann auch angedacht sein, dass ein Biegestempel wie in Fig. 2 darge¬stellt verwendet wird, welcher zwei einander gegenüberliegende Arbeitskanten 7,8, 9 aufweist.

Fig. 8 zeigt eine ähnliche Prinzipskizze der Anordnung von Biegestempeln 4, 5, 6,wie es in Fig. 6 gezeigt wird, jedoch ist hierfür eine Biegung, welche in die entge¬gengesetzte Richtung ausgeführt werden soll, nicht vorgesehen, dass, wie in Fig. 7 gezeigt, die Biegestempel 4, 5, 6 auf die jeweils andere Seite der Ausgangsebe¬ne 3 bewegt werden, sondern es ist zumindest ein weiterer Biegestempel 29 vor¬gesehen, welcher bei dem Biegevorgang in eine Seite nicht im Eingriff steht undbei einem Biegevorgang in die andere Seite als Ersatz für den jeweiligen Biege¬stempel 4, 5, 6 dient, sodass diese Biegestempel 4ä 5, 6 nicht auf die andere Seiteder Bezugsebene 19 gebracht werden müssen und auch deren Orientierung nichtverändert werden muss.

Fig. 9 zeigt einen möglichen Aufbau einer derartigen Biegemaschine mit drei Bie¬gestempeln. Hierbei sind der erste Biegestempel 4 bzw. der zweite Biegestempel5 jeweils an einen Antriebsmechanismus 23 gekoppelt, welcher zwei Linearantrie¬be und einen Schwenkantrieb umfasst. Durch diesen Antriebsmechanismus 23sind die Biegestempel 4, 5 in einem gewissen Arbeitsbereich 30 der Biegemaschi- na walrhar innprhalh Har Ra^i msphpnp 1Q liant frai nnaitinniarhar Dar Antripha- mechanismus 23 verbindet die Biegestempel 4, 5 mit dem Maschinengestell 31.Weiters mit dem Maschinengestell 31 verbunden, ist ein Antriebsmechanismus 23für den dritten Biegestempel 6, welcher einen Rotationsantrieb und einen Linear¬antrieb umfasst. Somit ist der dritte Biegestempel 6 bezüglich seiner Arbeitskante9 schwenkbar und weiters auf das Blechwerkstück 2 zubewegbar oder von diesementfernbar. Die dargestellte Biegemaschine wurde in der Bezugsebene 19, welchesich genau in der Mitte der Biegemaschine befindet, geschnitten. Die zweite hiernicht dargestellte Hälfte der Biegemaschine ist eine symmetrische Abbildung derin Fig. 9 dargestellten Hälfte der Biegemaschine. Um nach einem Biegevorgangdas Blechwerkstück auszufädeln, erscheint es sinnvoll, wenn die Biegestempel 4,5, 6 jeweils um eine Schwenkachse 32 aus dem Arbeitsbereich 30 ausgeschwenktwerden können, sodass das Blech leicht aus der Biegemaschine entfernt werdenkann. Dieser Ausschwenkvorgang der Biegestempel 4, 5, 6 kann auch notwendigsein, wenn diese für eine Biegung in entgegengesetzter Biegerichtung auf der ge¬genüberliegenden Seite der Ausgangsebene 3 positioniert werden müssen.

In Fig. 10 wird in der Fig. 9 gezeigte Biegemaschine in einem nicht geschnittenenZustand gezeigt. Die Antriebsmechanismen 23 der jeweiligen Biegestempel 4, 5, 6sind beiderseits des Biegestempels 4, 5, 6 dargestellt. An diesen Antriebsmecha¬nismen 23 sind die Biegestempel 4, 5, 6 befestigt.

Fig. 11 zeigt eine Prinzipskizze in der am dritten Biegestempel 6 ein Kraftmes¬selement 33 angebracht ist, durch welches Kraftmesselement 33 und durch dieBestimmung der Lage der Biegestempel 4, 5, 6 die Blechstärke 34 als auch derBiegewinkel 35 ermittelt werden kann. Die Blechstärke 34 kann ermittelt werdenindem alle Biegestempel 4, 5, 6 in eine aufrecht stehende Position gebracht wer¬den. Danach wird das Blechwerkstück 2 auf den ersten Biegestempel 4 und denzweiten Biegestempel 5 aufgelegt. Anschließend wird der dritte Biegestempel 6 soweit nach unten bewegt, bis das Kraftmesselement 33 einen Wert an die Maschi¬nensteuerung rückliefert, somit wird registriert, wann der dritte Biegestempel 6 dasBlechwerkstück 2 berührt. Dadurch dass die Position der einzelnen Biegestempel4, 5, 6 von der Maschinensteuerung hochgenau vorgegeben wird, und jederzeitabrufbar ist, kann nun auf die Blechstärke 34 rückgerechnet werden.

Das Verfahren zur Bestimmung des Biegewinkels läuft folgendermaßen ab. Hierwird das Blechwerkstück 2 gebogen, wobei während des Biegevorganges einePlastische, wie auch eine elastische Verformung auftritt. Wird nun das Blechwerk¬stück 2 um seinen elastischen Anteil überbogen, das heißt zuviel gebogen, so fe¬dert das Blechwerkstück 2 bei einem Rückzug der Biegestempel 4,5,6 um seinenelastischen Anteil zurück. Wenn nun die Kraft auf das Kraftmesselement 33 nullwird, so ist der Biegewinkel 35 erreicht, welcher durch plastische Verformung be¬ständig erhalten bleibt. Durch die Geometrie und die Lage der einzelnen Biege¬stempel 4, 5, 6 kann nun auf den erreichten Biegewinkel zurückgerechnet werden.

Das Kraftmesselement 33 kann beispielsweise ein Piezolement sein, welches inden Biegestempel 4,5,6 integriert ist. Es kann jedoch auch zwischen Biegestempel4,5,6 und Antriebsmechanismus 23 geschalten sein, um so die auf den Biege¬stempel 4,5,6 wirkenden Kräfte zu erfassen.

Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines Biegestempels 4, 5, 6 in derim Biegestempel 4, 5, 6 eine Anschlagfläche 36 ausgebildet ist, an der das Blech¬werkstück 2 angeschlagen werden kann.

In den Fig. 1-12 sind unabhängige und gegebenenfalls für sich eigenständige Aus¬führungsformen der Biegemaschine 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teilegleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen verwendet werden. Die Dar¬stellung und die Beschreibung der Ausführungen beschränken sich auf die Aus¬führungsbeispiele und Anordnungsbeispiele der Biegestempel 4, 5, 6. Als Grund¬lage für die Beschreibung der einzelnen Anordnungen wurden bestehende Ab¬kantpressen, beziehungsweise Schwenkbiegemaschinen herangezogen. Es wirddaher darauf hingewiesen, dass gewisse Bestandteile einer Biegemaschine, wiebeispielsweise Pressbalken, in die die Biegestempel 4, 5, 6 integriert sind, odereine Steuerungseinrichtung nicht explizit beschrieben wurden, da dies allgemeinbekannte Bestandteile sind, welche natürlich in der vorliegenden Biegemaschinezum Einsatz kommen können.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Biegema¬schine 1 wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die spe¬ ziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondernvielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten unter¬einander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zumtechnischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesemtechnischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.

Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den ge¬zeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich ei¬genständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kannder Beschreibung entnommen werden. Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind sozu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B.ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehendvon der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtli¬che Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und endenbei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besserenVerständnis des Aufbaus der Biegemaschine 1 diese bzw. deren Bestandteileteilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wur¬den.

Bezugszeichenliste 1 Biegemaschine 31 Maschinengestell 2 Blechwerkstück 32 Schwenkachse 3 Ausgangsebene 33 Kraftmesselement 4 erster Biegestempel 34 Blechstärke 5 zweiter Biegestempel 35 Biegewinkel 6 dritter Biegestempel 36 Anschlagfläche 7 erste Arbeitskante 8 zweite Arbe its kante 9 dritte Arbeitskante 10 Biegeabschnitt 11 Biegekante 12 erster Biegeschenkel 13 zweiter Biegeschenkel 14 Auflagekörper 15 Fördereinrichtung 16 weiterer Auflagekörper 17 Anschlageinheit 18 Abstand 19 Bezugsebene 20 Querrichtung 21 Hochrichtung 22 Drehrichtung 23 Antriebsmechanismus 24 Drehantrieb 25 Schwenkantrieb 26 Linearantrieb 27 Bahn 28 Werkstückoberfläche 29 weiterer Biegestempel 30 Arbeitsbereich

Claims (21)

1. Patentansprüche 1. Biegemaschine (1) zum Biegen eines Blechwerkstückes (2), umfassendzumindest drei Biegestempel (4,5,6), welche jeweils parallel zueinander ausge¬richtete Arbeitskanten (7,8,9) aufweisen, wobei bezüglich einer Ausgangsebene (3), in der ein zu bearbeitender Biegeabschnitt (10) des Blechwerkstückes (2)liegt, an einer Seite der erste und der zweite Biegestempel (4,5) positioniert sind,und an der gegenüberliegenden Seite der Ausgangsebene (3) der dritte Biege¬stempel (6) positioniert ist und die Arbeitskante (9) des dritten Biegestempels (6)zwischen die Arbeitskanten (7,8) des ersten und zweiten Biegestempels (4,5) ver¬stellbar ist, wobei der dritte Biegestempel (6) zumindest einen rotatorischen undeinen translatorischen Freiheitsgrad in einer rechtwinkelig auf eine Arbeitskante (7,8,9) orientierten Bezugsebene (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dasszumindest der zweite Biegestempel (5) drei Freiheitsgrade in der Bezugsebene(19) aufweist.
2. 2. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eindie Ausgangsebene (3) definierender Auflagekörper (14) für ein Blechwerkstück (2) ausgebildet ist.
3. 3. Biegemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dassder dritte Biegestempel (6) drei Freiheitsgrade aufweist.
4. 4. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der erste Biegestempel (4) zumindest einen translatori¬schen Freiheitsgrad in der Bezugsebene (19) aufweist.
5. 5. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der erste und der zweite Biegestempel (4,5) unabhängigvoneinander bewegbar sind.
6. 6. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die drei Biegestempel (4,5,6) für eine Positionierbarkeit ent¬sprechend der Anzahl ihrer Freiheitsgrade mit einem Antriebsmechanismus (23)ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Drehantrieb (24), Schwenkantrieb (25),Linearantrieb (26) oder Kombinationen daraus verbunden sind.
7. 7. Biegemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zu¬mindest einer der Biegestempel (4,5,6,29) mit zwei in Richtung der Arbeitskante (7,8,9) distanzierten, insbesondere baugleichen, Antriebsmechanismen (23) ver¬bunden ist.
8. 8. Biegemaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dasszumindest einer der Biegestempel (4,5,6) in Richtung seiner Arbeitskante (7,8,9)verstellbar, oder um eine zur Bezugsebene (19) parallele Schwenkachse (32) ver¬stellbar ist.
9. 9. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass zumindest einer der Biegestempel (4,5,6) zwei einanderetwa gegenüberliegende Arbeitskanten (7,8,9) aufweist.
10. 10. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass zumindest einem der drei Biegestempel (4,5,6) ein weitererBiegestempel (29) zugeordnet ist, welcher an der Gegenüberseite der Ausgangs¬ebene (3) angeordnet ist, wobei die Arbeitskanten (7,8,9) dieser beiden gegenüberliegenden Biegestempel (4,5,6;29) einander zugerichtet sind.
11. 11. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass in zumindest einem der Biegestempel (4,5,6,29) und/oder indessen Antriebsmechanismus (23) eine Kraftmesselement (33) integriert ist.
12. 12. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass zumindest einer der Biegestempel (4,5,6,29) zumindest ei¬ne Anschlagfläche (36) aufweist.
13. 13. Verfahren zum Biegen eines Blechwerkstückes (2) auf einer Biegema¬schine welche drei Biegestempel (4,5,6) mit jeweils parallel zueinander ausgerich¬tete Arbeitskanten (7,8,9) aufweist, wobei bezüglich einer Ausgangsebene (3), inder ein zu bearbeitender Biegeabschnitt (10) des Blechwerkstückes (2) liegt, aneiner Seite der erste und der zweite Biegestempel (4,5) positioniert werden, undan der gegenüberliegenden Seite der Ausgangsebene (3) der dritte Biegestempel (6) positioniert wird, wobei die Arbeitskante (9) des dritten Biegestempels (6) zwi¬schen die Arbeitskanten (7,8) des ersten und zweiten Biegestempels (4,5) verstelltwird und der dritte Biegestempel (6) in zumindest einer rotatorischen und einentranslatorischen Richtung in einer rechtwinkelig auf eine Arbeitskante (7,8,9) orien¬tierten Bezugsebene (19) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bie¬gevorgang das Blechwerkstück (2) zwischen erster und dritter Arbeitskante (7,9)im Wesentlichen in der Ausgangsebene (3) gehalten wird, wodurch ein erster Bie¬geschenkel (12) gebildet wird und die Arbeitskante (8) des zweiten Biegestempels (5) entlang einer Bahn (27) um die Arbeitskante (9) des dritten Biegestempels (6)geführt wird, wodurch an der dritten Arbeitskante (6) die Biegekante (11) und andiese anschließend ein zweiter Biegeschenkel (13) gebildet wird.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn(27) der zweiten Arbeitskante (8) so festgelegt wird, dass diese während des Bie¬gevorganges das Blechwerkstück (2) mit möglichst geringer Relativbewegungkontaktiert.
15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekenn¬zeichnet, dass vor oder während des Biegevorganges der Abstand (18) zwischender ersten und der zweiten Arbeitskante (7,8) in Abhängigkeit von Werkstückei¬genschaften festgelegt und/oder verstellt wird.
16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch gekennzeichnet,dass beim Biegevorgang die Abstände (18) zwischen dritter und erster Arbeitskan¬te (7,9) und dritter und zweiter Arbeitskante (8,9) etwa gleich groß gehalten wer¬den.
17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-16, dadurch gekennzeichnet,dass beim Biegevorgang die Biegestempel (4,5,6,29) im Wesentlichen rechtwinke¬lig auf die Werkstückoberfläche (28) orientiert geführt werden.
18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-17, dadurch gekennzeichnet,dass zum Biegen des Blechwerkstückes (2) in abschnittsweise gegensinnige Ori¬entierungen vor dem jeweiligen Biegevorgang der erste und/oder zweite Biege¬stempel (4,5) bedarfsweise auf der einen oder auf der gegenüberliegenden Seiteder Ausgangsebene (3) positioniert werden.
19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-18, dadurch gekennzeichnet,dass zum Biegen des Blechwerkstückes (2) in abschnittsweise gegensinnige Ori¬entierungen ein weiterer Biegestempel (29) zum Einsatz kommt, welcher einemder drei Biegestempel (4,5,6) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei währenddes Biegevorganges immer nur drei Biegestempel (4,5,6;29) im Arbeitseinsatzsind.
20. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-19, dadurch gekennzeichnet,dass zum Zuführen oder Entnehmen eines Blechwerkstückes (2) zumindest einerder Biegestempel (4,5,6,29) in Richtung seiner Arbeitskante (7,8,9), oder um einezur Bezugsebene (19) parallele Schwenkachse (32) aus dem Arbeitsbereich (30)entfernt wird.
21. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-20, dadurch gekennzeichnet,dass durch die Bestimmung der Lage eines Biegestempels (4,5,6,29) und die Messung der auf das zu biegende Blechwerkstück (2) ausgeübten Kraft die Blech¬stärke (34) und/oder der Biegewinkel (35) berechnet werden können.