CN102712022A - 特别是用于自由成形弯曲的、包括整合的工件和模具操纵器的生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自由成形弯曲的生产设备（1）。该生产设备包括带有弯曲模具（4）的弯曲压力机（3）、带有夹钳（30）的操纵器（28）以及设置在弯曲模具（4）中的凹部（35、36），这些弯曲模具可更换地保持在模具夹（19、20）中，所述夹钳具有夹爪（31、32），所述凹部具有彼此间隔开的止挡区域（49、50）用来操纵弯曲模具（4）。在夹爪（31、32）的端部（38、39），在夹爪（31、32）的彼此背离的侧面上构成有附加的接触面（40）。夹爪（31、32）的端部（38、39）为了夹持弯曲模具（4）而插入到凹部（35、36）中。接触面（40）在与用来保持待生产的工件（2）的夹紧力相反的方向上压靠到止挡区域（49、50）上。

Description

特别是用于自由成形弯曲的、包括整合的工件和模具操纵器的生产设备

技术领域

本发明涉及一种如在权利要求1中描述的生产设备，特别用于对由金属板待生产的工件进行自由成形弯曲。

背景技术

由EP1862255A1已知一种用于弯曲模具的模具更换系统，其中，设有自身的操纵器用来操纵弯曲模具。该操纵器具有销形的凸出部，该凸出部插入弯曲模具自身的凹部中以进行操纵。为此，需要专门构成的操纵销，该操纵销只用来操纵弯曲模具。此外，在此或者通过该操纵销或者通过附加的操纵销，在弯曲模具夹持于模具夹中期间可以使该弯曲模具的夹紧脱开。这可以机械地通过附加的另外的操纵销进行，或者也可以通过压力介质操纵的触发而由第一操纵销进行。

JP06-234018描述了另一种用于弯曲模具的模具更换系统，其中，设有用于操纵金属板的专门的夹具，该金属板用来形成工件。弯曲模具的操纵是通过附加的操纵元件来进行的，该操纵元件具有两个彼此间隔开的销栓形凸起部，该凸起部插入弯曲模具的互补的凹部中以操纵该弯曲模具。在这种构造中对弯曲模具的操纵也不能使用与对金属板操纵所使用的相同的夹爪。

JP05－293552描述了一种模具更换系统，它带有用于操纵器的不同的固定结构。通过固定结构之一能够实现夹取并保持金属板以进行操纵直至用于加工的模具，其中，通过另外的套筒能够在弯曲模具上突伸的元件处抓取和操纵该弯曲模具。在这里又需要不同的套筒用来操纵工件和弯曲模具。

由EP1160024A1已知一种另外的模具更换系统，其中在弯曲模具中构成有通孔，专门的抓臂可以插入和穿过该通孔。一方面，通过抓臂的凸出部进行相对的定位，并且通过沿着凹部轴向可调节地引导的保持臂进行在弯曲模具头部部分区域内的夹紧机构的脱开。在这里又需要用于操纵弯曲模具的分开的操纵臂。

发明内容

本发明的目的在于，这样设计一种用于生产设备的弯曲模具的模具更换系统，使得能够以简单的方式自动地更换弯曲模具，并且同时可以以低花费以及低成本实施对其的适配。

本发明的目的通过权利要求1的特征来实现。通过权利要求1的特征得到的优点在于，通过在弯曲模具中布置和安置凹部和通过操纵器夹爪端部的相应设计，实现以下的可能性：即，通过相同的夹爪不仅能够将待加工的金属板保持和操纵直至完工的工件，而且由此也能够保持和操纵弯曲模具。通过选择弯曲模具区域中的凹部，在这里为了操纵不需要附加的且突出于该弯曲模具的部件。通过凹部的相应设计，也不需要用于插入凹部中的特殊工具，以借此能够操纵该弯曲模具。由此一方面通过两个夹爪在一个运动方向上相互的简单夹紧运动可以简单地保持金属板或者要由其成型的工件，并且另一方面仅仅通过相对于其反向定向的运动方向用相同的夹爪就可以实现弯曲模具的保持和操纵。借此，为弯曲模具的操纵过程根本不再需要提供自身的操纵器，或者甚至不必制作特意为其设计的、又要分开操作的夹爪或操纵工具。

按照权利要求2所述的另一实施形式也是有利的，因为由此与夹钳的夹爪相结合地，即使在翻转运动时也保证对弯曲模具的足够的夹持。此外，在此占据类似的保持或夹紧位置，如其在通常普通的金属板夹紧中进行的那样。

此外按照权利要求3的一种构造是有利的，因为在夹紧过程结束前不久就已经实现了明确的预先对中，并且由此附加地可以实现夹爪与弯曲模具之间的防扭转。

通过按照权利要求4的构造能够这样直接地且不需要复杂地弯折操纵器地实现保持于模具夹中的弯曲模具的更换。

按照权利要求5所述的另一种实施变型方案实现了几乎无翻转力矩地将弯曲模具支撑和夹持在夹爪上。

按照权利要求6的一种改进方案也是有利的，因为这样形成了一定的允差，在该允差之内夹爪可以插入弯曲模具的凹部中并且被夹紧在其上。

在按照权利要求7的构造中有利的是，由此还能够显著地简化和较低成本地设计用于形成所述凹部的加工。

通过按照权利要求8的改进方案实现了：实现支撑区域大致剪刀式地贴靠在夹爪外侧上，并且这样使得弯曲模具从夹爪滑脱或滑下变得困难。此外，在夹爪接触面的相应的互补的构造情况下，可实现了一定的形状锁合的相互锁定或耦联。

通过按照权利要求9的构造，可以实现对弯曲模具的广泛的操作和操纵。

按照权利要求10的一种构造也是有利的，因为由此在两侧上都可以抓取和保持弯曲模具，从而还显著简化了操纵。

最后如在权利要求11中所述的一种改进方案也是有利的，因为由此在夹持期间也可以实现还要更好的相互对中。

附图说明

借助随后的附图详细地阐述本发明以便更好地理解本发明。

分别在极其示意性简化的示图中示出：

图1：按本发明的生产设备的弯曲压力机的视图；

图2：按图1的弯曲压力机的侧视图以及示意性示出的操纵器；

图3：按图2的操纵器的夹钳的放大视图；

图4：按图1和2的弯曲压力机在其弯曲模具区域内的部分区段的侧视图和放大视图；

图5：图4中弯曲压力机的弯曲冲头按图4中箭头V的视图；

图6：具有另一种凹部构造的另一弯曲模具的部分区段的侧视图和放大视图；

图7：按图6的弯曲模具的视图。

具体实施方式

首先要确定，在不同描述的实施形式中，相同的部件配有相同的附图标记或相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容按照意义可转换到具有相同附图标记或相同构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明，如例如上面、下面、侧面等也是针对直接描述以及示出的附图而言，并且在位置改变时按照意义可转换到新的位置上。此外，来自所示出和所描述的不同实施例的单个特征或特征组合自身也可以是独立的、有创造性的或按本发明的解决方案。

在本说明书中对数值范围的所有说明应这样理解：该说明包括其内任意的和所有的部分范围，例如说明1至10应理解为，包括从下限1和上限10开始的所有的部分范围，亦即，所有的部分范围从下限1或更大开始且在上限10或更小处结束，例如1至1.7、或者3.2至8.1、或者5.5至10。

在图1和2中以极其示意性地简化的视图示出用于对由金属板待生产的工件2进行自由成形弯曲的生产设备1。

生产设备1包括一弯曲压力机3、特别是弯边压力机，用来在彼此可相对调节的弯曲模具4，如弯曲冲头5和弯曲凹模6之间制造工件2或工件部分。

弯曲压力机3的机架7例如包括一个底板8，垂直突起地、彼此间隔开并且相互平行地定向的侧板9、10设置在该底板上。这些侧板优选在其与底板8间隔开的端部区域通过一实心的、例如由金属板成形件构成的横向联杆11相互连接。

侧板9、10是大致C形的，以便形成用于工件2变形的自由空间，其中，在侧板9、10的靠近底面的臂的前端面12上紧固有一个固定不动的位于底板8上的压力机梁13、特别是台式梁。在远离底板8的臂的前端面14上，相对于形成台式梁的压力机梁13可调节的另一个压力机梁16、特别是压力梁被引导地支承在直线导向装置15中。在这两个压力机梁13、16的彼此对置的、相互平行地延伸的端面17、18上设置有用于装配弯曲模具4的模具夹19、20。

所示的弯曲压力机3具有两个通过电能驱动的驱动机构22作为用于可调节的压力机梁16、即压力梁的驱动装置21，该驱动机构与由电网23供电的控制装置24用导线连接。通过与控制装置24用导线连接的输入终端25例如控制弯曲压力机3的运行。

驱动机构22指电动的丝杠传动装置，如一般公知的那样，所述丝杠传动装置中的用于由压力梁构成的上压力机梁16的可逆调节运动的调节机构27与该上压力机梁例如驱动连接。

为了避免说明书不必要地长，在本说明书中省去了对于这种弯曲压力机3的运行所需要的其他的细节，例如安全装置、止挡装置、检查和测量装置。

此外，生产设备1还包括一在这里简化地在图2中示出的操纵器28，该操纵器从待成型或待弯边的金属板的一个示意性表示的储备堆29中取出其中至少一件，并且把其置入弯曲压力机3的工作区域中。该操纵器28本身包括一简化示出的夹钳30，该夹钳本身具有夹爪31、32。所述夹爪31、32分别在朝向待生产的工件2的侧面上具有夹紧面33、34。通过这两个夹爪31、32彼此相对的相应的偏转并通过施加足够的夹紧力，通过夹紧面33、34的配合作用，金属板或待生产的工件2由操纵器28保持且相应地移动以及定位。通过夹钳30的夹爪31、32保证相应的夹取，并且随后由夹紧运动决定地保证对于由金属板待生产的工件2的充分保持。

此外，在这里还简化地示出，弯曲模具4、特别是弯曲冲头5和/或弯曲凹模6为其操纵而具有自身的凹部35、36。在这里弯曲模具4的操纵理解为，自动地从在这里未详细示出的模具库中取出该弯曲模具并且将其自动地安装到压力机梁13、16的模具夹19、20中。在此，也可以说是模具更换系统。为了换掉相应的弯曲模具4，在夹紧地夹持弯曲模具4之后，把该弯曲模具从模具夹19、20中大多数是沿其纵向重新推出或拉出，并且用另外的弯曲模具4替换。在此，把要换掉的弯曲模具4放回到模具储备中并且分类存放，以便以后为了其他的弯曲过程从那里重新取出和安装在模具夹19、20中。为此使用弯曲模具4中的凹部35、36。在这里，通过在弯曲模具4中设置的凹部35、36与夹钳30的夹爪31、32的配合作用，实现各个弯曲模具4的夹紧保持。

为更清楚起见，先前示意性示出的夹钳30在图3中以放大的比例再次示出并且展示出带有彼此面对的夹紧面33、34的所述两个夹爪31、32。对于相同的部件又使用与在前面的图1和2中相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，参考或参阅在前面的图1和2中的详细描述。

在这里示出的是由金属板待生产的工件2处在所述两个夹爪31、32之间的夹紧位置中并且贴靠在所述两个夹紧面33、34上。在这个在此示出的示例中，夹爪31例如固定不动地、而另一个夹爪32相对它可偏转地支承在一个操纵臂37上。在此，偏转运动在可预定的平面中进行，其中，偏转方向借助双箭头表示。但是也可使两个夹爪31、32相对彼此地偏转。

为了通过相同的夹钳30不仅能够夹取和保持用于形成工件2的金属板，在这里设定，通过该夹钳也可以实施对弯曲模具4的操纵。为此，在两个夹爪31、32的每个端部38、39处、在夹紧面33、34的彼此背离的侧面上分别设有一个附加的接触面40。

为了达到对用于形成工件2的金属板的夹紧作用，使夹钳30的一个或两个夹爪31、32相向运动，从而使夹紧面33、34之间的间距减小到使得金属板以其粗度或者说厚度被夹紧在其间。

为了操纵弯曲模具4，把夹爪31、32的端部38、39插入弯曲模具4的凹部35或36中，并且在与工件2的夹紧作用相反的方向上实现在弯曲模具4上的夹紧夹持。在下面的附图中详细描述凹部35、36的可能构造。

在图4和5中示出弯曲模具4的一种可能的和必要时本身独立的实施形式，其中，对相同的部件又采用与在前面的图1至3中相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，参考或参阅在前面的图1至3中的详细描述。

如现在共同观看图4和5结合图2能够看出的那样，弯曲模具4各具有一个头部部分41，该头部部分在夹紧区域42中安装到模具夹19、20中。为此模具夹19、20具有接纳狭槽43。每个在这里示出的弯曲模具4此外包括一个与头部部分41间隔开的端部区域44，该端部区域沿弯曲模具4的纵伸限定一个弯曲区域45。一个模具臂46在弯曲模具4的头部部分41与端部区域44之间延伸。在本实施例中，在形成弯曲冲头5的弯曲模具4中，模具臂46通过多个未详细描绘的臂构成。

压力机梁13、16的前面已描述的所述两个模具夹19、20接纳一个或多个弯曲模具4的头部部分41，而且该弯曲模具可更换地保持在那里。

在形成弯曲凹模6的弯曲模具4中，模具臂在其头部部分41与端部区域44之间与弯曲冲头5的模具臂46相反构造得短且敦实。

通过弯曲冲头5或弯曲凹模6构成的弯曲模具4在其空间形状方面通过界定该空间形状的侧壁47以及在纵伸上与其间隔开的端壁48界定。

在构成为弯曲冲头5的弯曲模具4的侧壁47之一的区域内的这里示出的凹部35具有彼此间隔开的止挡区域49、50。在这里示出的本实施例中，这两个止挡区域49、50在弯曲模具4特别是弯曲冲头5的正常使用位置中竖直重叠地定向或者说在一个竖直的平面中互相定向。每个止挡区域49、50本身包括至少一个自身的止挡面51、52。在此，止挡区域49、50的空间形状或者说由其界定的止挡面51、52的空间形状可以任意构成。优选地，它们可以与前面描述的夹爪31、32的接触面40互补地构成。在这里示出的本实施例中，这两个止挡面51、52构成为弧形弯曲的。这两个止挡区域49、50优选设置在一个基准面53中，该基准面关于弯曲区域45沿垂直方向定向。此外，该基准面53在这里也垂直于弯曲模具4的纵伸定向。借此，在这里示出的本实施例中，这两个止挡区域49、50在关于弯曲区域45的垂直方向上彼此间隔开。

为了通过操纵器28的夹钳30夹紧地夹持弯曲模具4，夹爪31、32的端部38、39插入到凹部35、36中。通过在与用于保持待生产的工件2的夹紧力相反的方向上相应张开夹爪31、32，位于夹爪31、32外侧上的所述两个接触面40贴靠在两个止挡区域49、50上。

借此无需附加的工具消耗或附加的操纵机构就能够通过操纵器28的相同的夹爪31、32抓取并且因此保持弯曲模具4，如该夹爪也被用来夹持和操纵用来形成工件2的金属板那样。在此还有利的是，为此不必把附加的构件如销、栓、肋或诸如此类的构件安装在弯曲模具4上以用来通过夹爪31、32操纵该弯曲模具。凹部35、36的制作或构成可以通过简单的加工过程例如铣削过程来实现。为了保持弯曲模具4的相应的强度特性，要考虑到凹部35、36的布局和大小。

为了在夹爪31、32与凹部35、36的配合作用中实现定向地夹持弯曲模具4，有利的是，一个止挡区域49、50的各止挡面51或52朝背离另一止挡区域50、49的一侧相向收缩地定向。这种可能的构造在图5中用虚线表示。由此实现两个接触面40在与其相配的止挡面51、52上的自动对中。借此，不仅实现无缺陷的夹紧，而且还实现了已经从弯曲模具4的接纳过程开始直至最终定位在模具夹19、20或模具储备处中的定向的夹持。为此，在夹爪31、32上构成的接触面40相对于止挡区域49、50、特别是其止挡面51、52互补地构成。

优选地，凹部35、36设置在弯曲工件4的至少一个与弯曲区域45平行延伸地定向的侧壁47中。在弯曲模具4的相应粗度下，凹部35、36也可以设置在至少其中一个端壁48中。为了避免弯曲模具4偏心地夹持在夹爪31、32上，有利的是，凹部35、36优选居中地设置在两个在纵伸上彼此间隔开的端壁48之间。由此实现了凹部35、36的止挡区域49、50关于弯曲模具4纵伸的居中设置。

在图6和7中示出弯曲模具4的一种可能的和必要时本身独立的实施形式，其中，对于相同的部件又使用与前面的图1至5中相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，参考或参阅在前面的图1至5中的详细描述。

在这里示出的本实施例中，作为弯曲模具4又选择了弯曲冲头5。在这里示出的用于与夹钳30的夹爪31、32配合作用的凹部35在弯曲模具4的纵向上延伸。在此，关于弯曲区域45优选平行的定向是有利的。凹部35此外可以不仅设置在侧壁47之一中、而且也可对置地设置。优选地，凹部35也连续地在弯曲模具4的整个纵伸上、在两个端壁48之间延伸。这样，凹部35可以槽形地构成。在横截面中看，凹部35可以燕尾槽形地构成。这意味着，从槽底出发，界定凹部35的止挡面51、52朝向侧壁47的方向相向收缩地构成。

在此有利的是，在弯曲模具4中设有多个凹部35、36，以便这样能够从不同的位置夹持和抓取弯曲模具4。为此，凹部35、36可以设置或构成在弯曲模具4的相互对置的侧壁47中。

但是，在图4和5中所示的实施形式中也可以选择凹部35、36的在这里描述的布局。止挡区域49、50便将会在关于弯曲模具4的纵伸平行的方向上彼此间隔开。在这种情况中通过彼此张开的夹爪31、32便实现夹紧的夹持，但是相对于前面描述的夹持转过了90°定向。

各实施例示出生产设备1的可能的实施变型方案，特别是弯曲模具4连同与其配合作用的夹爪31、32，其中，在这里要注意的是，本发明不限于其特定示出的实施变型方案，而是各个实施变型方案彼此间不同的组合也是可能的，并且这种变型可能性由于本发明的技术教导而处在本领域技术人员的能力内。同样，通过组合所示出和所描述的实施变型方案的个别细节能够实现的全部的可设想的实施变型方案都包括在保护范围内。

出于条理性原因，最后要指出，为了更好地理解生产设备1的构造，该生产设备或其组成部件有部分未按比例地和/或放大地和/或缩小地示出。

基于本发明解决方案的目的可从说明书中得出。

尤其是，在图1、2、3、4、5、6、7中示出的各个实施形式可以形成本发明的独立的解决方案。与此相关的按本发明的目的和解决方案可从附图的详细描述中得出。

附图标记清单

1     生产设备        28    操纵器

2     工件            29    储备堆

3     弯曲压力机      30    夹钳

4     弯曲模具        31    夹爪

5     弯曲冲头        32    夹爪

6     弯曲凹模        33    夹紧面

7     机架            34    夹紧面

8     底板            35    凹部

9     侧板            36    凹部

10    侧板            37    操纵臂

11    横向联杆        38    端部

12    前端面          39    端部

13    压力机梁        40    接触面

14    前端面          41    头部部分

15    直线导向装置    42    夹紧区域

16    压力机梁        43    接纳狭槽

17    端面            44    端部区域

18    端面            45    弯曲区域

19    模具夹          46    模具臂

20    模具夹          47    侧壁

21    驱动装置        48    端壁

22    驱动机构        49    止挡区域

23    电网            50    止挡区域

24    控制装置        51    止挡面

25    输入终端        52    止挡面

26    丝杠传动装置    53    基准面

27    调节机构

Claims (11)

1.生产设备（1），特别用于对由金属板待生产的工件（2）进行自由成形弯曲，该生产设备包括：

－一个弯曲压力机（3），特别是弯边压力机，该弯曲压力机具有压力机梁（13、16）和模具夹（19、20）；

－至少一个弯曲模具（4），如弯曲冲头（5）或弯曲凹模（6），该弯曲模具具有一个头部部分（41）和一个与该头部部分间隔开的端部区域（44）以及一个模具臂（46），所述端部区域在所述弯曲模具（4）的纵伸上限定一个弯曲区域（45），所述模具臂在所述头部部分（41）与所述端部区域（44）之间延伸，其中，所述头部部分（41）可更换地保持在各所述压力机梁（13、16）的模具夹（19、20）中，并且所述弯曲模具（4）具有界定该弯曲模具的侧壁（47）以及端壁（48）；

－一个带有夹钳（30）的操纵器（28），所述夹钳具有夹爪（31、32），其中，这两个夹爪（31、32）在朝向待生产的工件（2）的侧面上具有夹紧面（33、34），以便由此能够夹取和保持待生产的工件（2）；

－至少一个设置在所述弯曲模具（4）中的凹部（35、36），用来操纵所述弯曲模具（4）；

其特征在于，

－在各所述夹爪（31、32）的端部（38、39），在各所述夹紧面（33、34）各自的彼此背离的侧面上构成有附加的接触面（40）；

－所述凹部（35、36）具有彼此间隔开的止挡区域（49、50），其中，各所述夹爪（31、32）的端部（38、39）为了夹紧地夹持所述弯曲模具（4）而插入到所述凹部（35、36）中；

－各所述夹爪（31、32）的接触面（40）在与用来保持待生产的工件（2）的夹紧力相反的方向上压靠到各所述止挡区域（49、50）上。

2.按照权利要求1所述的生产设备（1），其特征在于，各所述止挡区域（49、50）在关于弯曲区域（45）的垂直方向上彼此间隔开。

3.按照权利要求1或2所述的生产设备（1），其特征在于，每个所述止挡区域（49、50）包括止挡面（51、52），其中，一个止挡区域（49、50）的各止挡面（51、52）朝背离另一止挡区域（50、49）的一侧相向收缩地定向。

4.按照上述权利要求之一所述的生产设备（1），其特征在于，所述凹部（35、36）设置在弯曲模具（4）的至少一个关于弯曲区域（45）平行延伸地定向的侧壁（47）中。

5.按照上述权利要求之一所述的生产设备（1），其特征在于，所述凹部（35、36）的止挡区域（49、50）关于弯曲模具（4）的纵伸居中地设置。

6.按照上述权利要求之一所述的生产设备（1），其特征在于，所述凹部（35、36）在弯曲模具（4）的纵向上延伸。

7.按照权利要求6所述的生产设备（1），其特征在于，所述凹部（35、36）连续地在弯曲模具（4）的整个纵伸上延伸。

8.按照上述权利要求之一所述的生产设备（1），其特征在于，所述凹部（35、36）槽形地构成并且具有燕尾形构成的横截面。

9.按照上述权利要求之一所述的生产设备（1），其特征在于，在所述弯曲模具（4）中设有多个凹部（35、36）。

10.按照上述权利要求之一所述的生产设备（1），其特征在于，所述凹部（35、36）设置在弯曲模具（4）的相互对置的侧壁（47）中。

11.按照上述权利要求之一所述的生产设备（1），其特征在于，所述夹爪（31、32）上的接触面（40）分别与所述弯曲模具（4）的止挡区域（49、50）互补地构成。

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