AT514769B1 - 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

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Biegemaschine umfassend zumindest drei Biegestempel,welche jeweils parallel zueinander ausgerichtete Arbeitskanten aufweisen, wie dies in Anspruch1 angegeben ist, sowie ein Verfahren zum Biegen eines Blechwerkstückes auf einer derartigenBiegemaschine, wie dies im Anspruch 13 angegeben ist.

[0002] Aus der EP 0 476 092 B1 ist eine Biegemaschine bekannt, in der ein oberer Gegenhal¬terstempel relativ zu einem Gestell, quer zur Blechebene, aus einer oberen zurückgezogenenStellung in eine untere Arbeitsstellung und zurück bewegbar ist. Diesem Gegenhalterstempelstehen zwei am Gestell angeordnete, untere Biegestempel gegenüber, wobei die beiden unte¬ren Biegestempel um eine im Bereich der Biegung des Blechs verlaufende Achse schwenkbarim Gestell gelagert und durch einen Schwenkmechanismus miteinander gekoppelt sind.Dadurch, dass die beiden unteren Biegestempel im Schwenkmechanismus gekoppelt sind, wirderreicht, dass bei einer Verformung des Bleches durch den oberen Gegenhalterstempel diebeiden Schenkel des Bleches symmetrisch aufgebogen werden. Weiters kann der obere Ge¬genhalterstempel schwenkbar gelagert sein, so dass Bleche mit vorstehenden Laschen ineinem größeren Biegewinkel gebogen werden können.

[0003] Bei einer aus der US 8,322,176 B2 bekannten Biegemaschine wird ein zu bearbeitendesBlechwerkstück in dessen Randbereich mittels einer Klemmvorrichtung gespannt und anschlie¬ßend durch zwei im Raum frei bewegbare Biegestempel, welche an den beiden gegenüberlie¬genden Flächen des Bleches angeordnet sind, verformt. Diese beiden Biegestempel sind je¬weils auf einer Hexapod-Konstruktion angeordnet. Dadurch dass die beiden Biegestempel ineinem Bereich des Bleches an der jeweils gegenüber liegenden Seite des Bleches eine Kraftauf dieses ausüben, kann das Blech in dieser lokalen Zone verformt werden.

[0004] Nachteilhaft bei der in der EP 0 476 092 B1 beschriebenen Ausführung einer Biegema¬schine ist, dass durch die Kopplung der beiden unteren Biegestempel die beiden Schenkel deszu bearbeitenden Bleches nur symmetrisch aufgebogen werden können. Gleich wie bei einemherkömmlichen Biegevorgang auf einer Abkantpresse heben sich dadurch beide Schenkel voneiner ursprünglichen Ausgangsebene, in der das Blech eingelegt wurde, ab. Dies ist besondersbei großen Blechwerkstücken nachteilhaft, da beiderseits des oberen Biegestempels ein Gefah¬renbereich entsteht, in dem bei einer nicht automatisierten Biegemaschine der Maschinenbe¬diener, welcher für das Einlegen des Blechwerkstückes verantwortlich ist gefährdet wird. Auchbei einer voll automatisierten Biegemaschine ist ein beidseitiges Aufschwenken des Blechwerk¬stückes nachteilhaft, da die Manipulationseinrichtung mit dem aufgeschwenkten Blechschenkelmitgeführt werden muss. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bedingt durch die gemeinsa¬me Achse in der die beiden Biegestempel schwenkbar am Gestell gelagert sind, ein Verstellendes Abstandes zwischen den beiden Biegestempeln und somit ein Verändern der Gesenkweitenicht möglich ist.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Biegemaschine zu schaf¬fen, welche eine vielfältige Verformbarkeit des zu bearbeitenden Blechwerkstückes gewährleis¬tet. Weiters soll die Möglichkeit eröffnet werden sein, dass zumindest ein Biegeschenkel desBlechwerkstückes während des Biegevorganges in einer Ausgangsebene, die die Ausgangsla¬ge des Blechwerkstückes definiert, verbleibt. Dadurch soll das Sicherheitsrisiko für den Maschi¬nenbediener minimiert werden, da zumindest an jener Seite der Biegemaschine, an der dasBlechwerkstück eingelegt wird der Biegeschenkel während des Biegevorganges in einer Ruhe¬stellung verharren soll. Weiters soll in einer Weiterentwicklung der Biegemaschine die Kraftspit¬zen der auf die Biegemaschine wirkenden Kräfte während des Biegevorganges möglichst redu¬ziert werden. Eine derartige Biegemaschiene soll außerdem die Oberfläche des Blechwerkstü¬ckes während des Biegevorganges nicht beschädigen.

[0006] Diese Aufgabe der Erfindung wird durch eine Biegemaschine mit den Merkmalen gemäßAnspruch 1 bzw. durch das spezielle Biegeverfahren mit genannter Biegemaschine gemäßAnspruch 13 gelöst. Insbesondere durch den Einsatz von zumindest drei Biegestempel, welche jeweils parallel zueinander ausgerichtete Arbeitskanten aufweisen, kann eine Biegemaschinerealisiert werden, bei der das zu bearbeitende Blech an den drei Arbeitskanten der drei Biege¬stempel berührt wird. Weiters kann durch die Ausprägung, wonach zumindest der zweite Biege¬stempel drei Freiheitsgrade in der Bezugsebene aufweist bzw. der dritte Biegestempel zumin¬dest einen rotatorischen und translatorischen Freiheitgrad bezüglich der Bezugsebene aufweist,gewährleistet werden, dass während des Biegevorganges die Biegestempel dermaßen flexibelentlang einer beliebigen Bahnkurve geführt werden können, dass ein Biegeschenkel desBlechwerkstückes während des Biegevorganges in einer in der Ausgangsebene liegendenPosition verharrt. Weiters kann die beliebige Bahnkurve so gewählt werden, dass während desBiegevorganges die Relativbewegung zwischen Blechwerkstück und Biegeschenkel möglichstgering gehalten werden.

[0007] Erfindungsgemäß ist eine Biegemaschine zum Biegen eines Blechwerkstückes, umfas¬send zumindest drei Biegestempel, welche jeweils parallel zueinander ausgerichtete Arbeits¬kanten aufweisen ausgebildet. Bezüglich einer Ausgangsebene, in der ein zu bearbeitenderBiegeabschnitt des Blechwerkstückes liegt, ist an einer Seite der erste und der zweite Biege¬stempel, und an der gegenüberliegenden Seite der Ausgangsebene der dritte Biegestempelpositioniert. Die Arbeitskante des dritten Biegestempels ist zwischen die Arbeitskanten desersten und zweiten Biegestempels verstellbar. Der dritte Biegestempel weist zumindest einenrotatorischen und einen translatorischen Freiheitsgrad in einer rechtwinkelig auf eine Arbeits¬kante orientierten Bezugsebene auf. Der zweite Biegestempel weist drei Freiheitsgrade in derBezugsebene auf.

[0008] Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung liegt darin, dass durch die hohe Anzahlan Freiheitsgraden, und daher Bewegungsmöglichkeiten der einzelnen Biegestempel, ein Bie¬geverfahren realisiert werden kann, welches die Vorteile des Gesenkbiegens und desSchwenkbiegens in sich vereint. Beispielsweise können durch die hohe Flexibilität der Biege¬maschine die das Blechwerkstück verformenden Biegestempel so entlang einer Bahnkurvegeführt werden, dass eine möglichst geringe Relativbewegung zwischen Biegestempel undBlechwerkstück entsteht, wodurch die Oberfläche des Blechwerkstückes vor Beschädigungengeschützt wird. Überraschenderweise kann durch die Optimierung der Bahnkurven der einzel¬nen Biegestempel nicht nur die Oberfläche des Blechwerkstückes geschützt werden, sondernauch der notwendige Energieeintrag durch die Biegemaschine während des Biegevorgangesminimiert werden. Dies kann darauf zurückgeführt werden, dass durch eine Relativbewegungzwischen Biegestempel und Blechwerkstück eine beachtliche Energiemenge in Wärme umge¬wandelt wird, beziehungsweise, dass weiters eine gewisse Energiemenge dafür aufgewendetwird, das Blechwerkstück zu beschädigen. Somit kann nicht nur die Qualität der Oberfläche deszu bearbeitenden Werkstückes positiv beeinflusst werden, sondern während des Biegevorgan¬ges der nötige Energieeintrag durch die Biegepresse in das Blechwerkstück vermindert werden.Weiters kann durch die hohe Flexibilität dieser Biegemaschine erreicht werden, dass zumindesteine der beiden Biegestempel in einer beliebigen Ausgangsebene verweilen kann, wodurch erdurch eine an die Biegemaschine gekoppelte Manipulationseinheit problemlos aufgenommenund bewegt werden kann. Ein großer Vorteil hierin besteht in der Möglichkeit des Einsetzenseiner einfachen Manipulationsvorrichtung zum An- und Abtransport der Blechwerkstücke, bei¬spielsweise durch ein einfaches Förderband. Ein weiterer Vorteil der Biegemaschine nach obengenannten Ausprägungen besteht darin, dass bei sehr großen Blechwerkstücken der Platzbe¬darf der Biegemaschine dadurch reduziert werden kann, dass der kürzere Biegeschenkel auf¬gebogen wird, und der längere Biegeschenkel in seiner Ausgangsposition verharrt.

[0009] Weiters kann vorgesehen sein, dass ein die Ausgangsebene definierender Auflagekör¬per für ein Blechwerkstück ausgebildet ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass dieser Auflagekörperentweder als einfacher Auflagetisch, oder als Spezialkonstruktion für die Zuförderung sowie diePositionierung von Blechwerkstücken ausgebildet sein kann. Bei einer manuellen Zuförderungder Blechwerkstücke wird das zu bearbeitende Blechwerkstück auf den Auflagekörper gelegtund unter Zuhilfenahme eines Anschlagelementes positioniert. Hierbei kann vorgesehen sein,dass das Anschlagelement direkt in den Auflagekörper integriert ist. Für eine automatisierte

Zuförderung der Blechwerkstücke ist es denkbar, dass in den Auflagekörper beispielsweiseeine Fördereinrichtung integriert ist, welche für das Zufördern der zu bearbeitenden Werkstückeeingesetzt wird. Weiters kann vorgesehen sein, dass der Auflagekörper bewegbar ist und somitvon einer definierten Übergabeposition ein zu bearbeitendes Blechwerkstück aufnehmen kannund dieses dann der Biegemaschine zuführen kann. Hierzu kann auch vorgesehen sein, dassder Auflagekörper um eine Querachse, oder um seine Hochachse schwenkbar ausgeführt ist.

[0010] Entsprechend einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der dritte Biegestempeldrei Freiheitsgrade aufweist. Vorteilhaft ist hierbei, dass dadurch die Vielzahl der Einsatzmög¬lichkeiten der Biegemaschine und damit die Variation der Biegungen von Blechwerkstückenenweiter gesteigert werden. Weiters kann durch diese Maßnahme erreicht werden, dass die „Ge¬senkweite“ der Biegemaschine durch einstellen des Abstandes zwischen erstem und zweitemBiegestempel angepasst werden kann, und der dritte Biegestempel anschließend symmetrischzwischen diesen beiden Biegestempeln positioniert werden kann.

[0011] Weiters kann vorgesehen sein, dass der erste Biegestempel zumindest einen translato¬rischen Freiheitsgrad in der Bezugsebene aufweist. Vorteilhaft ist hierbei, dass dadurch dieVielzahl der Einsatzmöglichkeiten der Biegemaschine und damit die Variation der Biegungenvon Blechwerkstückenen weiter gesteigert werden kann. Bei Ausführung mit nur einem transla¬torischen Freiheitsgrad in horizontaler Richtung kann beispielsweise die „Gesenkweite“ verstelltwerden. Bei Ausführung des translatorischen Freiheitsgrades in vertikaler Richtung kann bei¬spielsweise die Angriffseite des Biegestempels auf die gegenüberliegende Seite der Ausgangs¬ebene und daher auf die gegenüberliegende Blechseite verschoben werden.

[0012] Wenn der erste Biegestempel mehr als einen Freiheitsgrad aufweist, kann dieser ent¬sprechend der Positioniermöglichkeiten des dritten Biegestempels bewegt werden.

[0013] Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Biegestempel unabhängigvoneinander bewegbar sind. Vorteilhaft in einer voneinander unabhängigen Bewegung desersten und des zweiten Biegestempels ist, dass während des Biegevorganges beispielsweiseder erste Biegestempel in seiner Lage belassen werden kann und nur der zweite Biegestempeleine Art Schwenkbewegung ausführt, um das Blechwerkstück zu biegen. Dadurch wird erreicht,dass ein Schenkel des bearbeiteten Blechwerkstückes in einer horizontalen Lage verbleibenkann.

[0014] Ferner ist es zweckmäßig, dass die drei Biegestempel für eine Positionierbarkeit ent¬sprechend der Anzahl ihrer Freiheitsgrade mit einem Antriebsmechanismus ausgewählt auseiner Gruppe umfassend Drehantrieb, Schwenkantrieb, Linearantrieb oder Kombinationendaraus verbunden sind. Als Freiheitsgrad in der Bezugsebene wird eine Bewegungsmöglichkeitder Biegestempel in dieser Bezugsebene bezeichnet. Die Bewegungsmöglichkeit der Biege¬stempel wird durch einen der oben genannten Antriebe in eine Verfahr- und Positionierbewe¬gung des Biegestempels umgesetzt. Für die Umsetzung von Bewegungsmöglichkeiten einesBiegestempels entsprechend seiner Freiheitsgrade gibt es mehrere verschiedene Möglichkei¬ten, welche hier genannt werden. Ein Freiheitsgrad in der Bezugsebene beispielsweise bedeu¬tet, dass der Biegestempel in dieser Ebene Betrachtet eine geradlinige Bewegung in eine Rich¬tung vollziehen kann. Dies wird durch einen Linearantrieb realisiert werden, welcher den Biege¬stempel bewegt. Ein Freiheitsgrad in der Bezugsebene kann jedoch auch bedeuten, dass derBiegestempel eine rotatorische Bewegung, etwa eine Drehung um seine Arbeitskante vollzie¬hen kann. Diese rotatorische Bewegung wird entweder durch einen Drehantrieb oder durcheinen Schwenkantrieb umgesetzt. Zwei Freiheitsgrade in der Bezugsebene bedeuten, dass derBiegestempel entweder zwei translatorische Freiheitsgrade, einen translatorischen und einenrotatorischen Freiheitsgrad, oder zwei rotatorische Freiheitsgrade aufweist. Zwei translatorischeFreiheitsgrade führen dazu, dass der Biegestempel an jedem Punkt in der Ebene positioniertwerden kann, jedoch seine Ausrichtung nicht verändert werden kann. Dies kann durch eineKombination von zwei linearantrieben realisiert werden, welche beispielsweise in einer Haupt¬richtung und in einer normal auf diese stehende Nebenrichtung angeordnet sind. Natürlich ist esnicht nur möglich, dass diese Linearantriebe normal aufeinander gerichtet sind, sondern es kann auch eine Art Parallelkinematik umgesetzt werden, in der die Linearantriebe einen ge¬meinsamen Koppelpunkt aufweisen, womit dieser Punkt des Biegestempels in der Bezugsebe¬ne frei bewegbar ist. Ein translatorischer und ein rotatorischer Freiheitsgrad können beispiels¬weise durch einen Schwenkarm mit einem daran angeschlossenen Linearantrieb umgesetztwerden. Eine weitere Möglichkeit ist ein Linearantrieb mit angeschlossenem Rotationskopf. Diemaximale Bewegungsfreiheit eines Biegestempels wird durch drei Freiheitsgrade und eineentsprechende Kombination der hierzu nötigen Antriebe erreicht. Hierbei kann von einem Bie¬gestempel jeder beliebige Punkt in der Reichweite des Biegestempels mit einer beliebigenAusrichtung des Biegestempels erreicht werden. Die Möglichkeiten der Kombinationen vonAntrieben ist sehr vielfältig und kann aus den obigen Beschreibungen abgeleitet werden.

[0015] Entsprechend einer zweckmäßigen Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass zumin¬dest einer der Biegestempel mit zwei in Richtung der Arbeitskante distanzierten, insbesonderebaugleichen, Antriebsmechanismen verbunden ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass ein Biegestem¬pel, wenn er längs seiner Arbeitskante eine große Länge besitzt, an beiden Seiten dieserLängsausdehnung durch einen Antriebsmechanismus unterstützt wird, wodurch die in denBiegestempel eingeleiteten Kräfte optimal aufgenommen werden können. Dadurch können diedurch den Biegevorgang auf den Biegestempel einwirkenden Kräfte symmetrisch an den bei¬derseits angebrachten Antriebsmechanismen abgefangen werden, wodurch keine Drehmomen¬te an dem Angriffspunkt eines Antriebsmechanismus auftreten. Es erscheint sinnvoll, wenndiese beidseitig des Biegestempels angebrachten Antriebsmechanismen baugleich ausgeführtsind, da sie für eine Führung des Biegestempels, in der alle Arbeitskanten ständig parallelzueinander verlaufen sollen die gleichen Bewegungen ausführen müssen. Auch für den Fall,dass es bei einem Biegevorgang notwendig ist, dass die Arbeitskanten nicht parallel zueinanderverlaufen, erscheint es als sinnvoll, wenn trotzdem ein Baugleiches Antriebspaar verwendetwird.

[0016] Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Biege¬stempel in Richtung seiner Arbeitskante verstellbar, oder um eine zur Bezugsebene paralleleSchwenkachse verstellbar ist. Vorteilhaft ist bei dieser Weiterbildung, dass nach Beendigungdes Biegevorganges das Biegewerkzeug beispielsweise ausgeschwenkt werden kann, sodassein bearbeitetes Blechwerkstück leicht aus der Biegemaschine entfernt werden kann. Anstattdes Ausschwenkvorganges eines Biegestempels kann auch vorgesehen sein, dass der Biege¬stempel linear entlang seiner Arbeitskante aus seiner Arbeitsposition ausgefahren wird.

[0017] Um den Bauraum der Maschine möglichst gering zu halten kann auch eine Kombinationaus ausschwenken und linearem Ausfahren vorgesehen sein. Hierbei kann der Biegestempelbeispielsweise zur Hälfte linear ausgefahren werden, und dann um seine Mitte ausgeschwenktwerden, um so den Platzverbrauch für diesen Vorgang möglichst gering zu halten.

[0018] In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass zumindest einer derBiegestempel zwei einander etwa gegenüberliegende Arbeitskanten aufweist. Durch den Ein¬satz von zwei einander gegenüberliegenden Arbeitskanten kann die Vielseitigkeit des Biege¬stempels erhöht werden, wodurch auch Biegungen in abschnittsweise gegensinnige Orientie¬rungen mit diesem Biegestempel durchgeführt werden können, ohne dass der Biegestempel um180° bezüglich seiner Arbeitskante geschwenkt werden muss. Hierbei muss der Biegestempelnur auf die gegenüberliegende Seite des Blechwerkstückes gebracht werden um eine gegen¬sinnig orientierte Biegung zu ermöglichen.

[0019] Weiters kann es zweckmäßig sein, dass zumindest einem der drei Biegestempel einweiterer Biegestempel zugeordnet ist, welcher an der Gegenüberseite der Ausgangsebeneangeordnet ist, wobei die Arbeitskanten dieser beiden gegenüber liegenden Biegestempeleinander zugerichtet sind. Vorteilhaft ist bei einer derartigen Ausführung der Biegemaschine,dass durch den Einsatz von zwei einander gegenüberliegenden Biegestempeln die Vielseitigkeitder Biegemaschine erhöht werden kann. Besonders für Biegungen in abschnittsweise gegen¬sinnige Orientierungen ist eine derartige Anordnung ideal, da die Biegestempel weder ge¬schwenkt, noch auf die gegenüberliegende Seite der Ausgangsebene gebracht werden müssen um eine Biegung in gegensinnige Richtung einer vorhergehenden Biegung durchzuführen. Beieiner derartigen Anordnung muss lediglich ein Biegestempel, welcher gerade im Arbeitseinsatzbefindlich war aus dem Arbeitsbereich des zu biegenden Blechwerkstückes entfernt werden,und der weitere Biegestempel kann stattdessen in den Arbeitseinsatz gebracht werden. Durchdiese Vorgehensweise kann eine Abfolge von Biegungen, welche in jeweils gegensinnige Rich¬tungen durchgeführt werden, sehr schnell und effizient realisiert werden.

[0020] Ferner kann es vorteilhaft sein, dass in zumindest einem der Biegestempel und/oder indessen Antriebsvorrichtung eine Kraftmesselement integriert ist. Durch diese Maßnahme kannerreicht werden, dass die benötigte Biegekraft gemessen werden kann, wodurch Rückschlüsseauf die Werkstoffeigenschaften des zu bearbeitenden Werkstückes geschlossen werden kön¬nen, diese Informationen können in eine aktive Biegewinkelsteuerung einfließen. Weiters kannmittels eines Kraftsensors in Kombination mit dem Wissen um die aktuelle Position und dieGeometrie der Biegestempel beispielsweise die Blechdicke bestimmt werden, da der Krafts¬ensor einen Anzeigewert einer gemessenen Kraft rückliefert, sobald das Blechwerkstück vonallen drei Biegestempeln berührt, und somit zwischen diesen geklemmt wird. Weiters kann einderartiges Kraftmesselement erfassen, wenn das Blechwerkstück am Ende eines Biegevorgan¬ges, während des entlasten der Biegestempel nicht mehr geklemmt wird, und somit das Blech¬werkstück vollständig rückgefedert ist und seinen Biegewinkel erreicht hat, welchen es aufgrundder plastischen Verformung beibehalten wird. Dadurch kann über die Position der Biegestempelrückgerechnet werden, welcher Biegewinkel am Blechwerkstück realisiert wurde. Diese Mes¬sungen und Berechnungen können in eine statistische Auswertung in der Steuereinheit derBiegemaschine eingehen, wodurch eine Anpassung der Biegeparameter für zukünftig zu bie¬gende Werkstücke erreicht wird.

[0021] Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Biegestempel zumindest eineAnschlagfläche aufweist. Vorteilhaft durch die Ausprägung einer Anschlagfläche in einem derBiegestempel ist, dass der Biegestempel als Anschlageinheit benutzt werden kann, um ein zubiegendes Blech Werkstück besonders beim Manuellen Einlegen des Werkstückes richtig zupositionieren. Dadurch kann einerseits Bauraum und andererseits kosten eingespart werden, dakeine eigene Anschlageinheit in der Biegemaschine ausgeführt werden muss. Weiters ist esbesonders zweckmäßig einen der Biegestempel mit einer Anschlagfläche zu versehen, da dieLage, beziehungsweise die Geometrie der Biegestempel ohnehin für den Arbeitseinsatz derBiegemaschine sehr genau bestimmt werden muss.

[0022] Außerdem kann ein Verfahren vorgesehen sein, bei dem zum Biegen eines Blechwerk¬stückes auf einer Biegemaschine welche drei Biegestempel mit jeweils parallel zueinanderausgerichtete Arbeitskanten aufweist, wobei bezüglich einer Ausgangsebene, in der ein zubearbeitender Biegeabschnitt des Blechwerkstückes liegt, an einer Seite der erste und derzweite Biegestempel positioniert werden, und an der gegenüberliegenden Seite der Ausgangs¬ebene der dritte Biegestempel positioniert wird. Dabei wird die Arbeitskante des dritten Biege¬stempels zwischen die Arbeitskanten des ersten und zweiten Biegestempels verstellt, und derdritte Biegestempel in zumindest einer rotatorischen und einen translatorischen Richtung ineiner rechtwinkelig auf eine Arbeitskante orientierten Bezugsebene bewegt. Weiters ist vorge¬sehen, dass beim Biegevorgang das Blechwerkstück zwischen erster und dritter Arbeitskanteim Wesentlichen in der Ausgangsebene gehalten wird, wodurch ein erster Biegeschenkel gebil¬det wird und die Arbeitskante des zweiten Biegestempels entlang einer Bahn um die Arbeits¬kante des dritten Biegestempels geführt wird, wodurch an der dritten Arbeitskante die Biegekan¬te und an diese anschließend ein zweiter Biegeschenkel gebildet wird.

[0023] Vorteilhaft ist hierbei, dass durch dieses Verfahren eine Biegemaschine, welche dreiBiegestempel besitzt betrieben werden kann. Durch ein derartiges Verfahren werden die Vortei¬le des Gesenkbiegens und des Schwenkbiegens in sich vereint. Die Vorteile des Gesenkbie¬gens sind beispielsweise, dass durch drei Arbeitskanten an denen das Blechwerkstück berührtwird, eine gut definierte und sehr schöne Biegekante erzeugt werden kann. Außerdem kanndurch Einstellen der Matrizenweite die Biegekraft, welche während des Biegevorganges aufge¬bracht werden muss sehr gut regulier werden. Die Vorteile des Schwenkbiegens sind beispiels¬ weise, dass während des Biegevorganges einer der beiden Biegeschenkel eines bearbeitetenBlechwerkstückes in einer horizontalen Ausgangsebene verharrt. Weiters kann durch die hoheFlexibilität des hier beschriebenen Biegeverfahrens erreicht werden, dass durch eine frei defi¬nierbare Bewegungsmöglichkeit der Biegestempel eine möglichst geringe Relativbewegungzwischen Biegestempel und Blechwerkstück entsteht. Dadurch wird zum einen die Oberflächedes Blechwerkstückes vor Beschädigungen geschützt, und zum anderen kann die notwendigeUmformenergie während dieses Biegevorganges minimiert werden.

[0024] Weiters kann durch eine aktive Führung der Biegestempel in der Bezugsebene dieVerformung des Blechwerkstückes so durchgeführt werden, dass entweder ein Schenkel desBlechwerkstückes in einer gleichbleibenden Lage zur Ausgangslage verbleibt, oder dass beideSchenkel um einen Bestimmten Winkel zur Ausgangsebene aufgebogen werden. Durch dieseMöglichkeiten ist die Biegemaschine gerade für Automatisationsaufgaben ideal, da hier für dieÜbergabe des Blechwerkstückes an eine Manipulationseinheit die Lage des zu bearbeitendenWerkstückes genau definiert sein sollte.

[0025] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Bahn der zweiten Arbeitskante so festgelegtwird, dass diese während des Biegevorganges das Blechwerkstück mit möglichst geringerRelativbewegung kontaktiert. Eine Steuerung der Biegestempel mit Augenmerk auf diesenAspekt ist besonders vorteilhaft, da durch die weitgehende Vermeidung von Relativbewegun¬gen zwischen Biegestempel und Blechwerkstück das Blechwerkstück nicht beschädigt wird.Derartige Beschädigungen können beispielsweise Kerben oder Schleifrillen im Blechwerkstücksein. Weiters kann durch die Verminderung von Relativbewegungen auch die nötige Umfor¬menergie gesenkt werden, da zur ungewollten Beschädigung der Werkstückoberfläche in Formvon Beschädigungen ein gewisser Energieeintrag nötig ist.

[0026] Ferner kann es zweckmäßig sein, dass vor oder während des Biegevorganges derAbstand zwischen der ersten und der zweiten Arbeitskante in Abhängigkeit von Werkstückei¬genschaften festgelegt und/oder verstellt wird. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass durch dieVeränderung des Abstandes zwischen erster und zweiter Arbeitskante die „Gesenkweite“ ver¬stellt werden kann. Dadurch können die Kraftspitzen der im Biegevorgang auf die Biegemaschi¬ne wirkenden Kräfte angepasst werden, da ein größerer Abstand zwischen erster und zweiterArbeitskante zur Folge hat, dass das durch die Biegestempel in das Blechwerkstück eingeleite¬te Biegemoment bei gleicher Wirkkraft der Biegestempel größer wird. Dadurch kann das Blech¬werkstück leichter gebogen werden. Besonders bei unterschiedlichen Blechdicken ist die freieEinsteilbarkeit der „Gesenkweite“ sehr vorteilhaft, da für Blechwerkstücke, welche eine höhereBlechdicke aufweisen, einfach die „Gesenkweite“ erhöht werden kann. Durch diese Möglichkeitkann auch auf Blechstärkenschwankungen eingegangen werden, welche aufgrund der Ferti¬gungstoleranzen für Walzbleche auftreten. Neben diesen Eigenschaften der Biegekraftregulie¬rung kann durch die Veränderung der „Gesenkweite“ auch der Biegeradius, beziehungsweisedie Form des Bereiches des Blechwerkstückes, welcher zwischen den Arbeitskanten der Biege¬stempel liegt, flexibel gestaltet werden. Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass durch dieJahrelange Erfahrung der Anmelderin im Abkantpressenbereich, die Berechnungsprogramme,beziehungsweise das Wissen im Zusammenhang mit dem dreipunktbiegen und veränderlicherGesenkweite vorhanden ist. Dadurch kann erreicht werden dass die, eines derartigen Biege¬vorganges zugrundeliegenden, Berechnungsprogramme unter Zuhilfenahme von jahrelangemKnow-how gestaltet werden können.

[0027] Weiters kann vorgesehen sein, dass beim Biegevorgang die Abstände zwischen dritterund erster Arbeitskante und dritter und zweiter Arbeitskante etwa gleich groß gehalten werden.Vorteilhaft hierbei ist, dass durch Einstellen eines in etwa gleich großen Abstandes zwischenden Arbeitskanten der einzelnen Biegestempel, die Kräfte auf die beiden Biegeschenkel desBlechwerkstückes symmetrisch wirken. Dadurch kann ein Blechwerkstück erzeugt werden, beiwelchem zum einen der Biegeradius einen gleichmäßigen Verlauf aufweist, und außerdem diebeiden Biegeschenkel des Blechwerkstückes im Nahbereich der Biegekante symmetrisch ge¬formt sind.

[0028] Ferner kann es vorteilhaft sein, dass beim Biegevorgang die Biegestempel im Wesentli¬chen rechtwinkelig auf die Werkstückoberfläche orientiert geführt werden. Dass ein Biegestem¬pel rechtwinkelig auf die Werkstückoberfläche orientiert ist bedeutet, dass im Wesentlichen dieHochachse des Biegestempels, auf der auch die Arbeitskante des Biegestempels und derKraftangriffspunkt eines Antriebsmechanismus liegt, rechtwinkelig auf die Werkstückoberflächeorientiert ist. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass im Biegestempel kein Biege¬moment eingeleitet wird, welches durch einen Abstand zwischen Angriffspunkt des Antriebsme¬chanismus und Kraftvektor der auf das zu biegende Blechwerkstück ausgeübten Kraft entste¬hen könnte.

[0029] Ferner kann vorgesehen sein, dass zum Biegen des Blechwerkstückes in abschnittswei¬se gegensinnige Orientierungen vor dem jeweiligen Biegevorgang der erste und/oder zweiteBiegestempel bedarfsweise auf der einen oder auf der gegenüberliegenden Seite der Aus¬gangsebene positioniert werden. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Möglichkeit die Biege¬stempel auf beiden Seiten der Ausgangsebene positionieren zu können die Vielfalt der mögli¬chen Biegungen am Blechwerkstück steigt. Die Positionierung der Biegestempel erfolgt stetsso, dass auf einer Seite der Ausgangsebene der erste und der zweite Biegestempel platziertsind, und auf der gegenüberliegenden Seite der Ausgangsebene der dritte Biegestempel mitseiner Arbeitskante zwischen erstem und zweitem Biegestempel liegend platziert wird. Müssennun für eine Biegung in gegensinniger Richtung die Biegestempel auf der gegenüberliegendenSeite der Ausgangsebene platziert werden, so muss auch die Orientierung der Biegestempelangepasst werden. Dadurch wird erreicht, dass die Arbeitskante der Biegestempel stets soausgerichtet ist, dass diese in Richtung des zu bearbeitenden Blechwerkstückes orientiert ist.

[0030] Weiters kann es zweckmäßig sein, dass zum Biegen des Blechwerkstückes in ab¬schnittsweise gegensinnige Orientierungen ein weiterer Biegestempel zum Einsatz kommt,welcher einem der drei Biegestempel gegenüberliegend angeordnet ist, wobei während desBiegevorganges immer nur drei Biegestempel im Arbeitseinsatz sind. Vorteilhaft ist hierbei,dass durch den Einsatz von weiteren Biegestempeln, welche im Wesentlichen eine Spiegelungeiner der drei Biegestempel um die Ausgangsebene darstellen, für eine Biegung in gegensinni¬ger Orientierung nicht einer der drei Biegestempel auf die andere Seite der Ausgangsebenegebracht werden muss, sondern dass für eine Biegung in gegensinniger Orientierung der weite¬re Biegestempel anstatt einer der drei Biegestempel eingesetzt wird. Dadurch kann die Maschi-nennebenzeit reduziert werden, da der Positioniervorgang der Biegestempel verkürzt werdenkann.

[0031] Ferner ist es vorteilhaft, dass zum Zuführen oder Entnehmen eines Blechwerkstückeszumindest einer der Biegestempel in Richtung seiner Arbeitskante, oder um eine zur Bezugs¬ebene parallele Schwenkachse aus dem Arbeitsbereich entfernt wird. Dadurch können auchBlechwerkstücke erzeugt werden, deren Biegeschenkel eine große Länge aufweisen, undwelche mit dem herkömmlichen Verfahren des Schwenkbiegens oder des Abkantbiegens nurschwer hergestellt werden können. Weiters kann dadurch erreicht werden, dass im Zusammen¬hang mit der Blechmanipulation, komplizierte Ausfädelvorgänge des Blechwerkstückes weitest¬gehend vermieden werden.

[0032] Schlussendlich kann vorgesehen sein, dass durch die Bestimmung der Lage einesBiegestempels und die Messung der auf das zu biegende Blechwerkstück ausgeübten Kraft dieBlechstärke und/oder der Biegewinkel berechnet werden können. Vorteilhaft ist hierbei, dassdie Lage der Biegestempel ohnehin bekannt ist, beziehungsweise von der Steuereinheit derBiegemaschine vorgegeben ist. Auch die Geometrie der Biegestempel ist bekannt. Durch dieMessung der auf das Biegewerkstück ausgeübten Kraft können die Blechdicke und/oder derBiegewinkel berechnet werden. Weiters ist es möglich durch die Messung der Biegekraft wäh¬rend des Biegevorganges bereits die zu erwartende Rückfederung des Blechwerkstückes in dieBerechnungen zum vorgesehenen Biegewinkel zu integrieren, wodurch ein eventuelles nach¬biegen entfallen kann. Besonders durch die Erfassung der Blechstärke und der im Biegevor¬gang aufzuwendenden Kraft ist es möglich das Biegeverhalten des Blechwerkstückes aufgrundvon statistischen Aufzeichnungen vorherzusagen, wodurch der endgültige Biegewinkel gut vorausberechnet werden kann.

[0033] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figurennäher erläutert.

[0034] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: [0035] Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung einer Biegemaschine mit drei Biegestempel; [0036] Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Schnittes durch einen Biegestempel mit zwei einander gegenüber liegenden Arbeitskanten; [0037] Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Biegestempels mit Antriebsmechanismus; [0038] Fig. 4 Kombinationsmöglichkeiten zur Realisierung eines Antriebsmechanismus wel¬ cher einen Freiheitsgrad eines Biegestempels in einer Ebene gewährleistet [0039] Fig. 5 Kombinationsmöglichkeiten zur Realisierung eines Antriebsmechanismus wel¬ cher zwei Freiheitsgrade eines Biegestempels in einer Ebene gewährleistet; [0040] Fig. 6 Kombinationsmöglichkeiten zur Realisierung eines Antriebsmechanismus wel¬ cher einen Freiheitsgrad eines Biegestempels gewährleistet; [0041] Fig. 7 eine Darstellung der Bewegungsabläufe der Biegestempel während eines Bie¬ gevorganges; [0042] Fig. 8 eine Darstellung der Bewegungsabläufe der Biegestempel während eines Bie¬ gevorganges in gegensinnige Richtung; [0043] Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Schnittes einer möglichen Ausführungsvari¬ ante zur Umsetzung einer Biegemaschine mit drei Biegestempel; [0044] Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante zur Umset¬ zung einer Biegemaschine mit drei Biegestempel; [0045] Fig. 11 eine schematische Darstellung der Möglichkeiten zur Blechdickenmessung, beziehungsweise zur Biegewinkelbestimmung an einem Blechwerkstück; [0046] Fig. 12 einen Biegestempel mit einer integrierten Anschlagfläche [0047] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungs¬formen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen verse¬hen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäßauf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragenwerden 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 sinddiese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0048] Fig. 1 zeigt in einer exemplarischen Darstellung des Schnittes durch eine Biegemaschi¬ne 1 und ein zu bearbeitendes Blechwerkstück 2, welches in einer Ausgangsebene 3 orientiertist. Dabei liegt das Blechwerkstück 2 im Wesentlichen auf einem ersten Biegestempel 4 und aufeinem zweiten Biegestempel 5 auf. Ein dritter Biegestempel 6 ist auf der gegenüberliegendenSeite der Ausgangsebene 3 positioniert. Die drei Biegestempel 4, 5, 6 berühren das zu biegen¬de Blechwerkstück 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 Biegeabschnitt 10, inwelchem die wesentliche Umformung des Blechwerkstückes 2 stattfindet. Die Biegestempel 4, 5wirken hierbei ähnlich dem Gesenk einer Abkantpresse als Unterwerkzeug, und der dritte Bie¬gestempel 6 wirkt ähnlich einem Oberwerkzeug einer Abkantpresse. Bei einer Berührung allerdrei Biegestempel 4, 5, 6 mit dem zu bearbeitenden Blechwerkstück 2 wird das größte Biege¬moment im Blechwerkstück 2 an der Biegekante 11 eingeleitet. Diese Biegekante 11 ist nahezukohärent mit der dritten Arbeitskante 9 des dritten Biegestempels 6. Durch die Biegekante 11wird das Blechwerkstück 2 innerhalb des Biegeabschnittes 10 in einen ersten Biegeschenkel 12und einen zweiten Biegeschenkel 13 geteilt. Diese beiden Biegeschenkel 12, 13 werden wäh- rend des Biegevorganges nur in ihrem innerhalb des Biegeabschnittes 10 liegenden Teil ver¬formt. Wie in dieser Prinzipskizze dargestellt, kann das zu bearbeitende Blechwerkstück 2neben dem ersten Biegestempel 4 und dem zweiten Biegestempel 5 auch auf einem Auflage¬körper aufliegen. Der Auflagekörper 14 kann als einfacher Auflagetisch ausgebildet sein, wel¬cher nur zur Unterstützung des Blechwerkstückes 2 dient. Dies ist besonders vorteilhaft, wenndas Blechwerkstück sehr groß ist. Es ist auch möglich, dass der Auflagekörper 14 eine Förder¬einrichtung 15 umfasst, welche für die Manipulation des Blechwerkstückes 2 verantwortlich ist.Eine derartige Fördereinrichtung kann beispielsweise ein in den Auflagekörper 14 integriertesFörderband sein, welches für den Transport des Blechwerkstückes 2 eingesetzt wird.

[0049] Für besonders lange Blechwerkstücke 2 mit langen Biegeschenkeln 12, 13 ist es auchdenkbar, dass ein weiterer Auflagekörper 16 ausgebildet ist, auf welchem das Blechwerkstück 2aufliegen kann. Weiters ist es möglich, dass eine Anschlageinheit 17 ausgebildet ist, welchezum Positionieren des Blechwerkstückes 2 dient. Diese Anschlageinheit 17 kann entweder alsalleinstehendes Element ausgeführt sein oder sie kann auch in einem Auflagekörper 14, 16integriert sein. Natürlich ist es möglich, dass die Anschlageinheit 17 nicht nur Positionieraufga¬ben übernimmt, sondern dass diese auch gleichzeitig für die Blechmanipulation herangezogenwird.

[0050] Durch die Verstellung des ersten Biegestempels 4 und/oder des zweiten Biegestempels5 kann der Abstand 18 zwischen den beiden Biegestempeln 4, 5, welcher im Wesentlichen denBiegeabschnitt 10 definiert, eingestellt werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der dritte Biege¬stempel 6 dermaßen zwischen dem ersten Biegestempel 4 und dem zweiten Biegestempel 5positioniert wird, dass dieser symmetrisch zwischen den beiden Biegestempeln 4, 5 zu liegenkommt.

[0051] Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Biegestempels 4, 5, 6, welcher in einerBezugsebene 19 geschnitten dargestellt ist. Der in dieser Ansicht dargestellte Biegestempel 4,5, 6 besitzt an beiden Enden seiner Hochausdehnung eine Arbeitskante 7, 8, 9. Dadurch kanner so eingesetzt werden, dass er beiderseits der Ausgangsebene 3 liegend das Blechwerkstück2 mit seiner Arbeitskante 7, 8, 9 berühren kann, wodurch er für einen Einsatz auf der gegen¬überliegenden Seite der Ausgangsebene 3 nicht geschwenkt werden muss. Somit ist eineBiegung eines Blechwerkstückes 2 in entgegengesetzte Richtung mit einem derartigen Biege¬stempel 4, 5, 6 gut zu realisierten.

[0052] In der Fig. 2 sind die möglichen Bewegungsmöglichkeiten, auch Freiheitsgrade genannt,eingezeichnet, in welchen der Biegestempel 4, 5, 6 in der Bezugsebene 19 bewegt werdenkann. Die Bewegungsmöglichkeiten bestehen in einer Querrichtung 20, welche einer Führungs¬richtung entlang der Ausgangsebene 3 entspricht, einer Hochrichtung 21, welche einer Führungentlang einer normal auf die Ausgangsebene 3 stehenden Richtung entspricht und einer Dreh¬richtung 22, welche einer Drehung des Biegestempel 4, 5, 6 in der Bezugsebene 19 entspricht.

[0053] Durch Kombination der Führungsmöglichkeit entlang einer Querrichtung 20 und einerHochrichtung 21 kann mit dem Biegestempel 4, 5, 6 im Prinzip jeder Punkt in der Bezugsebene19 erreicht werden. Durch eine weitere Bewegungsmöglichkeit der Drehrichtung 22 kann nichtnur jeder Punkt in der Bezugsebene 19 erreicht werden, sondern auch die Ausrichtung desBiegestempels 4, 5, 6 an diesem beliebigen Punkt eingestellt werden.

[0054] Fig. 3 zeigt einen schematischen Aufbau einer Kombination von verschiedenen An¬triebsmechanismen 23, um einen Biegestempel 4, 5, 6 in der Bezugsebene 19 beliebig positio¬nieren zu können. Um einen Biegestempel 4, 5, 6 zu bewegen, ist es notwendig, diesen aneinen Antriebsmechanismus 23 zu koppeln. Dieser Antriebsmechanismus ist für die Positionie¬rung des Biegestempels 4, 5, 6 in der Bezugsebene 19 verantwortlich. Entsprechend der An¬zahl der Freiheitsgrade eines Biegestempels 4, 5, 6 gibt es verschiedene Möglichkeiten, denAntriebsmechanismus 23 durch Kombination verschiedener Drehantriebe 24, Schwenkantriebe25 und Linearantriebe 26 umzusetzen.

[0055] Fig. 4a und 4b, sowie Fig. 5a bis 5e zeigen mehrere, mögliche Kombinationen von An¬ trieben um einen Biegestempel 4, 5, 6 in der Bezugsebene 19 zu bewegen.

[0056] Fig. 4a und 4b zeigen die einfachste Ausführung einer Antriebskombination, in der einFreiheitsgrad durch einen Antriebsmechanismus 23 gegeben ist. Dies kann entweder wie in Fig.4a dargestellt durch einen Linearantrieb 26 bewerkstelligt werden oder durch einen in Fig. 4bdargestellten Drehantrieb 24 oder Schwenkantrieb 25. Hierbei kann entweder die Position einesBiegestempels 4, 5, 6 in eine Richtung verändert werden, oder die Lage des Biegestempels 4,5, 6 in der Bezugsebene 19 verändert werden.

[0057] Fig. 5a bis Fig. 5e zeigt verschiedene Anordnungen indem dem Biegestempel 4, 5, 6zwei Freiheitsgrade zur Bewegung gegeben werden, welche durch entsprechende Antrieberealisiert werden. Einerseits können wie in Fig. 5a dargestellt zwei Freiheitsgrade durch eineKombination von zwei Linearantrieben 26 ermöglicht werden, wobei nicht erforderlich ist, dassdiese zwingend im rechten Winkel aufeinander stehen. Hierbei kann der Biegestempel 4, 5, 6 injede Position in der Bezugsebene 19 gebracht werden, jedoch ist seine Ausrichtung nicht ver¬änderbar. Eine weitere Möglichkeit ist eine Kombination aus Dreh- oder Schwenkantrieb 24, 25und Linearantrieb 26. Hierbei kann wie in Fig. 5b dargestellt von einem Maschinengestell ausgesehen der Linearantrieb 26 dem Dreh- oder Schwenkantrieb 24, 25 vorgeschalten sein oderauch wie in Fig. 5c dargestellt der Dreh- oder Schwenkantrieb 24, 25 dem Linearantrieb vorge¬schalten sein. Eine weitere Möglichkeit besteht darin wie in Fig. 5d und 5e dargestellt, zweiDreh- oder Schwenkantriebe 24, 25 zu kombinieren, wobei diese an verschiedenen Positionendes Antriebsmechanismus 23 installiert sein können. Auch eine Kombination dieser Antriebeergibt, dass entweder die Position oder die Lage des Biegestempels 4, 5, 6 nicht frei wählbarsind.

[0058] Entsprechend den hier dargestellten Beispielen kann auch eine Kombination des An¬triebsmechanismus realisiert werden, in der drei Antriebe eingesetzt werden, um den Biege¬stempel 4, 5, 6 in der Bezugsebene 19 beliebig positionieren und orientieren zu können. Auf¬grund der Vielfalt der Ausführungsbeispiele wird hierbei jedoch auf eine exakte Beschreibungder Möglichkeiten bzw. auf zeichnerische Ausführung verzichtet, da sich die einzelnen Ausfüh¬rungsmöglichkeiten ohnehin aus einer Kombination der in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungs¬beispiele zusammensetzen.

[0059] Fig. 6 zeigt eine Prinzipskizze eines Ablaufes eines Biegevorganges. Hierbei wird dasBlechwerkstück 2, welches zwischen den Biegestempeln 4, 5, 6 geklemmt wurde, durch dieBewegung des Biegestempels 5 entlang einer Bahn 27 gebogen. Der dritte Biegestempel 6kann während des Biegevorganges mitgekippt werden, um ein optimales Biegeergebnis zuerzielen.

[0060] Die Bewegungsbahn 27 des zweiten Biegestempels 5, im speziellen der Arbeitskante 7sollte so gewählt werden, dass möglichst wenig Relativbewegung zwischen dem Biegestempel5 und dem Blechwerkstück 2 auftritt. Dadurch wird nicht nur die Werkstückoberfläche 28 ge¬schont, sondern es kann auch die zum Biegevorgang nötige Energie minimiert werden. Auchder dritte Biegestempel 6 sollte so mit dem Blechwerkstück 2 mitbewegt werden, dass keineRelativbewegung zwischen diesem und dem Blechwerkstück 2 auftritt. In dem Biegevorgang,wie er in Fig. 6 dargestellt ist, bleibt der erste Biegeschenkel 12 waagrecht und der zweiteBiegeschenkel 13 wird durch den zweiten Biegestempel 5 nach oben gedrückt.

[0061] Die Umformung des Blechwerkstückes 2 findet hauptsächlich in der Biegekante 11 statt.

[0062] Fig. 7 zeigt die gleiche Prinzipskizze eines Biegevorganges wie in Fig. 6 gezeigt wird,jedoch wird hier der zweite Biegeschenkel 13 nicht nach oben gebogen, sondern wird der zwei¬te Biegeschenkel 13 in die gegensinnige Richtung nach unten gebogen. Hierzu ist es notwen¬dig, dass alle drei Biegestempel 4, 5, 6 auf die jeweils gegenüberliegende Seite der Ausgangs¬ebene gebracht werden. Auf der zweiten Seite der Ausgangsebene müssen die Biegestempel4, 5, 6 dann jeweils um 180° geschwenkt werden, sodass ihre Arbeitskanten 7, 8, 9 wieder denzu bearbeitenden Blechwerkstück 2 zugewandt sind. Um diesen Schwenkvorgang zu vermei¬den, kann auch angedacht sein, dass ein Biegestempel wie in Fig. 2 dargestellt verwendet wird, welcher zwei einander gegenüberliegende Arbeitskanten 7, 8, 9 aufweist.

[0063] Fig. 8 zeigt eine ähnliche Prinzipskizze der Anordnung von Biegestempeln 4, 5, 6, wiees in Fig. 6 gezeigt wird, jedoch ist hier für eine Biegung, welche in die entgegengesetzte Rich¬tung ausgeführt werden soll, nicht vorgesehen, dass, wie in Fig. 7 gezeigt, die Biegestempel 4,5, 6 auf die jeweils andere Seite der Ausgangsebene 3 bewegt werden, sondern es ist zumin¬dest ein weiterer Biegestempel 29 vorgesehen, welcher bei dem Biegevorgang in eine Seitenicht im Eingriff steht und bei einem Biegevorgang in die andere Seite als Ersatz für den jewei¬ligen Biegestempel 4, 5, 6 dient, sodass diese Biegestempel 4, 5, 6 nicht auf die andere Seiteder Bezugsebene 19 gebracht werden müssen und auch deren Orientierung nicht verändertwerden muss.

[0064] Fig. 9 zeigt einen möglichen Aufbau einer derartigen Biegemaschine mit drei Biege¬stempeln. Hierbei sind der erste Biegestempel 4 bzw. der zweite Biegestempel 5 jeweils aneinen Antriebsmechanismus 23 gekoppelt, welcher zwei Linearantriebe und einen Schwenkan¬trieb umfasst. Durch diesen Antriebsmechanismus 23 sind die Biegestempel 4, 5 in einemgewissen Arbeitsbereich 30 der Biegemaschine, welcher innerhalb der Bezugsebene 19 liegt,frei positionierbar. Der Antriebsmechanismus 23 verbindet die Biegestempel 4, 5 mit dem Ma¬schinengestell 31. Weiters mit dem Maschinengestell 31 verbunden, ist ein Antriebsmechanis¬mus 23 für den dritten Biegestempel 6, welcher einen Rotationsantrieb und einen Linearantriebumfasst. Somit ist der dritte Biegestempel 6 bezüglich seiner Arbeitskante 9 schwenkbar undweiters auf das Blechwerkstück 2 zubewegbar oder von diesem entfernbar. Die dargestellteBiegemaschine wurde in der Bezugsebene 19, welche sich genau in der Mitte der Biegema¬schine befindet, geschnitten. Die zweite hier nicht dargestellte Hälfte der Biegemaschine isteine symmetrische Abbildung der in Fig. 9 dargestellten Hälfte der Biegemaschine. Um nacheinem Biegevorgang das Blechwerkstück auszufädeln, erscheint es sinnvoll, wenn die Biege¬stempel 4, 5, 6 jeweils um eine Schwenkachse 32 aus dem Arbeitsbereich 30 ausgeschwenktwerden können, sodass das Blech leicht aus der Biegemaschine entfernt werden kann. DieserAusschwenkvorgang der Biegestempel 4, 5, 6 kann auch notwendig sein, wenn diese für eineBiegung in entgegengesetzter Biegerichtung auf der gegenüberliegenden Seite der Ausgangs¬ebene 3 positioniert werden müssen.

[0065] In Fig. 10 wird in der Fig. 9 gezeigte Biegemaschine in einem nicht geschnittenen Zu¬stand gezeigt. Die Antriebsmechanismen 23 der jeweiligen Biegestempel 4, 5, 6 sind beider¬seits des Biegestempels 4, 5, 6 dargestellt. An diesen Antriebsmechanismen 23 sind die Biege¬stempel 4, 5, 6 befestigt.

[0066] Fig. 11 zeigt eine Prinzipskizze in der am dritten Biegestempel 6 ein Kraftmesselement33 angebracht ist, durch welches Kraftmesselement 33 und durch die Bestimmung der Lage derBiegestempel 4, 5, 6 die Blechstärke 34 als auch der Biegewinkel 35 ermittelt werden kann. DieBlechstärke 34 kann ermittelt werden indem alle Biegestempel 4, 5, 6 in eine aufrecht stehendePosition gebracht werden. Danach wird das Blechwerkstück 2 auf den ersten Biegestempel 4und den zweiten Biegestempel 5 aufgelegt. Anschließend wird der dritte Biegestempel 6 so weitnach unten bewegt, bis das Kraftmesselement 33 einen Wert an die Maschinensteuerung rück¬liefert, somit wird registriert, wann der dritte Biegestempel 6 das Blechwerkstück 2 berührt.Dadurch dass die Position der einzelnen Biegestempel 4, 5, 6 von der Maschinensteuerunghochgenau vorgegeben wird, und jederzeit abrufbar ist, kann nun auf die Blechstärke 34 rück¬gerechnet werden.

[0067] Das Verfahren zur Bestimmung des Biegewinkels läuft folgendermaßen ab. Hier wirddas Blechwerkstück 2 gebogen, wobei während des Biegevorganges eine Plastische, wie aucheine elastische Verformung auftritt. Wird nun das Blechwerkstück 2 um seinen elastischenAnteil überbogen, das heißt zuviel gebogen, so federt das Blechwerkstück 2 bei einem Rückzugder Biegestempel 4,5,6 um seinen elastischen Anteil zurück. Wenn nun die Kraft auf das Kraft¬messelement 33 null wird, so ist der Biegewinkel 35 erreicht, welcher durch plastische Verfor¬mung beständig erhalten bleibt. Durch die Geometrie und die Lage der einzelnen Biegestempel4, 5, 6 kann nun auf den erreichten Biegewinkel zurückgerechnet werden.

[0068] Das Kraftmesselement 33 kann beispielsweise ein Piezolement sein, welches in denBiegestempel 4,5,6 integriert ist. Es kann jedoch auch zwischen Biegestempel 4,5,6 und An¬triebsmechanismus 23 geschalten sein, um so die auf den Biegestempel 4,5,6 wirkenden Kräftezu erfassen.

[0069] Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines Biegestempels 4, 5, 6 in der imBiegestempel 4, 5, 6 eine Anschlagfläche 36 ausgebildet ist, an der das Blechwerkstück 2angeschlagen werden kann.

[0070] In den Fig. 1-12 sind unabhängige und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausfüh¬rungsformen der Biegemaschine 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugs¬zeichen bzw. Bauteilbezeichnungen verwendet werden. Die Darstellung und die Beschreibungder Ausführungen beschränken sich auf die Ausführungsbeispiele und Anordnungsbeispiele derBiegestempel 4, 5, 6. Als Grundlage für die Beschreibung der einzelnen Anordnungen wurdenbestehende Abkantpressen, beziehungsweise Schwenkbiegemaschinen herangezogen. Eswird daher darauf hingewiesen, dass gewisse Bestandteile einer Biegemaschine, wie bei¬spielsweise Pressbalken, in die die Biegestempel 4, 5, 6 integriert sind, oder eine Steuerungs¬einrichtung nicht explizit beschrieben wurden, da dies allgemein bekannte Bestandteile sind,welche natürlich in der vorliegenden Biegemaschine zum Einsatz kommen können.

[0071] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Biegemaschine 1.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis desAufbaus der Biegemaschine 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/odervergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

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 Arbeitskante 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), umfassend zumindest dreiBiegestempel (4,5,6), welche jeweils parallel zueinander ausgerichtete Arbeitskanten(7,8,9) aufweisen, wobei bezüglich einer Ausgangsebene (3), in der ein zu bearbeitenderBiegeabschnitt (10) des Blechwerkstückes (2) liegt, an einer Seite der erste und der zweiteBiegestempel (4,5) positioniert sind, und an der gegenüberliegenden Seite der Ausgangs¬ebene (3) der dritte Biegestempel (6) positioniert ist und die Arbeitskante (9) des drittenBiegestempels (6) zwischen die Arbeitskanten (7,8) des ersten und zweiten Biegestempels(4,5) verstellbar 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, dass zumindest derzweite Biegestempel (5) drei Freiheitsgrade in der Bezugsebene (19) aufweist.
2. 2. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Ausgangsebene(3) definierender Auflagekörper (14) für ein Blechwerkstück (2) ausgebildet ist.
3. 3. Biegemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Biege¬stempel (6) drei Freiheitsgrade aufweist.
4. 4. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass der erste Biegestempel (4) zumindest einen translatorischen Freiheitsgrad in der Be¬zugsebene (19) aufweist.
5. 5. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass der erste und der zweite Biegestempel (4,5) unabhängig voneinander bewegbar sind.
6. 6. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die drei Biegestempel (4,5,6) für eine Positionierbarkeit entsprechend der Anzahl ihrerFreiheitsgrade mit einem Antriebsmechanismus (23) ausgewählt aus einer Gruppe umfas¬send Drehantrieb (24), Schwenkantrieb (25), Linearantrieb (26) oder Kombinationen dar¬aus verbunden sind.
7. 7. Biegemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer derBiegestempel (4,5,6,29) mit zwei in Richtung der Arbeitskante (7,8,9) distanzierten, insbe¬sondere baugleichen, Antriebsmechanismen (23) verbunden ist.
8. 8. Biegemaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einerder Biegestempel (4,5,6) in Richtung seiner Arbeitskante (7,8,9) verstellbar, oder um einezur Bezugsebene (19) parallele Schwenkachse (32) verstellbar ist.
9. 9. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest einer der Biegestempel (4,5,6) zwei einander etwa gegenüberliegende Ar¬beitskanten (7,8,9) aufweist.
10. 10. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest einem der drei Biegestempel (4,5,6) ein weiterer Biegestempel (29) zuge¬ordnet ist, welcher an der Gegenüberseite der Ausgangsebene (3) angeordnet ist, wobeidie Arbeitskanten (7,8,9) dieser beiden gegenüber liegenden Biegestempel (4,5,6;29) ei¬nander zugerichtet sind.
11. 11. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass in zumindest einem der Biegestempel (4,5,6,29) und/oder in dessen Antriebsmecha¬nismus (23) eine Kraftmesselement (33) integriert ist.
12. 12. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest einer der Biegestempel (4,5,6,29) zumindest eine Anschlagfläche (36)aufweist.
13. 13. Verfahren zum Biegen eines Blechwerkstückes (2) auf einer Biegemaschine welche dreiBiegestempel (4,5,6) mit jeweils parallel zueinander ausgerichtete Arbeitskanten (7,8,9)aufweist, wobei bezüglich einer Ausgangsebene (3), in der ein zu bearbeitender Biegeab¬schnitt (10) des Blechwerkstückes (2) liegt, an einer Seite der erste und der zweite Biege¬stempel (4,5) positioniert werden, und an der gegenüberliegenden Seite der Ausgangs¬ebene (3) der dritte Biegestempel (6) positioniert wird, wobei die Arbeitskante (9) des drit¬ten Biegestempels (6) zwischen die Arbeitskanten (7,8) des ersten und zweiten Biege¬stempels (4,5) verstellt wird und der dritte Biegestempel (6) in zumindest einer rotatori¬schen und einen translatorischen Richtung in einer rechtwinkelig auf eine Arbeitskante (7,8,9) orientierten Bezugsebene (19) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beimBiegevorgang das Blechwerkstück (2) zwischen erster und dritter Arbeitskante (7,9) imWesentlichen in der Ausgangsebene (3) gehalten wird, wodurch ein erster Biegeschenkel (12) gebildet wird und die Arbeitskante (8) des zweiten Biegestempels (5) entlang einerBahn (27) um die Arbeitskante (9) des dritten Biegestempels (6) geführt wird, wodurch ander dritten Arbeitskante (6) die Biegekante (11) und an diese anschließend ein zweiter Bie¬geschenkel (13) gebildet wird.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (27) der zweitenArbeitskante (8) so festgelegt wird, dass diese während des Biegevorganges das Blech¬werkstück (2) mit möglichst geringer Relativbewegung kontaktiert.
15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass voroder während des Biegevorganges der Abstand (18) zwischen der ersten und der zweitenArbeitskante (7,8) in Abhängigkeit von Werkstückeigenschaften festgelegt und/oder ver¬stellt wird.
16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 -15, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bie¬gevorgang die Abstände (18) zwischen dritter und erster Arbeitskante (7,9) und dritter undzweiter Arbeitskante (8,9) etwa gleich groß gehalten werden.
17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 -16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bie¬gevorgang die Biegestempel (4,5,6,29) im Wesentlichen rechtwinkelig auf die Werkstück¬oberfläche (28) orientiert geführt werden.
18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-17, dadurch gekennzeichnet, dass zum Biegendes Blechwerkstückes (2) in abschnittsweise gegensinnige Orientierungen vor dem jeweili¬gen Biegevorgang der erste und/oder zweite Biegestempel (4,5) bedarfsweise auf der ei¬nen oder auf der gegenüberliegenden Seite der Ausgangsebene (3) positioniert werden.
19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-18, dadurch gekennzeichnet, dass zum Biegendes Blechwerkstückes (2) in abschnittsweise gegensinnige Orientierungen ein weitererBiegestempel (29) zum Einsatz kommt, welcher einem der drei Biegestempel (4,5,6) ge¬genüberliegend angeordnet ist, wobei während des Biegevorganges immer nur drei Biege¬stempel (4,5,6;29) im Arbeitseinsatz sind.
20. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-19, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zufüh¬ren oder Entnehmen eines Blechwerkstückes (2) zumindest einer der Biegestempel(4,5,6,29) in Richtung seiner Arbeitskante (7,8,9), oder um eine zur Bezugsebene (19) pa¬rallele Schwenkachse (32) aus dem Arbeitsbereich (30) entfernt wird.
21. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-20, dadurch gekennzeichnet, dass durch dieBestimmung der Lage eines Biegestempels (4,5,6,29) und die Messung der auf das zubiegende Blechwerkstück (2) ausgeübten Kraft die Blechstärke (34) und/oder der Biege¬winkel (35) berechnet werden können. Hierzu 6 Blatt Zeichnungen