DE102017007751A1

DE102017007751A1 - Positionierungsvorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Positionierung

Info

Publication number: DE102017007751A1
Application number: DE102017007751.7A
Authority: DE
Inventors: Karlmann Kanzler
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2017-08-16
Filing date: 2017-08-16
Publication date: 2019-02-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Positionierungsvorrichtung zur berührungslosen Positionierung eines einer Umformvorrichtung (12) zuzuführenden, zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Blechs (16), mit zumindest einem Positionsbestimmungselement (20), welches dazu eingerichtet ist, eine Ist-Position einer seitlichen Kante (16a) des Blechs (16) relativ zu der Umformvorrichtung (12) berührungslos zu ermitteln, wobei die seitliche Kante (16a) des Blechs (16) zumindest teilweise parallel zu einer Zuführrichtung (100) verläuft, in welcher das Blech (16) der Umformvorrichtung (12) zugeführt wird. Ferner weist die Positionierungsvorrichtung zumindest ein Positionierungselement (22) auf, welches dazu eingerichtet ist, das Blech (16) zumindest teilweise in eine Richtung senkrecht zur Zuführrichtung (100) zu positionieren, sodass die Ist-Position der seitlichen Kante (16a) des Blechs (16) im Wesentlichen einer vorgegebenen Soll-Position der seitlichen Kante (16a) entspricht, wobei das Positionierungselement (22) dazu eingerichtet ist, das Blech (16) berührungslos zu positionieren. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur berührungslosen Positionierung eines Blechs (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Positionierungsvorrichtung und ein Verfahren zur berührungslosen Positionierung eines einer Umformvorrichtung zuzuführenden Blechs und liegt daher auf dem Gebiet der Umformung von Blechen.
Stand der Technik
Bei vielen Blechumformungsprozessen werden die umzuformenden Bleche von einer Rolle abgewickelt, wie etwa von einer Endlos-Rolle, und mit Hilfe einer Blechzuführvorrichtung einer Umformvorrichtung zugeführt. Während die Blechzuführvorrichtung, welche oftmals als eine Vorschubeinheit ausgebildet ist, die Beförderung des Blechs in die Zuführrichtung bewirkt, erfolgt typischerweise eine seitliche Führung des Blechs, d.h. eine Führung in einer Richtung senkrecht zur Zuführvorrichtung, mittels um eine starre Achse rotierbare Rollen und/oder Gleitleisten und/oder Führungsschienen, entlang welcher sich das Blech anliegend in die Zuführrichtung bewegen kann.
Während des Umformverfahrens wechseln sich die Umformvorrichtung und die Zuführvorrichtung in Ihrem betrieb wechselseitig ab, sodass während eines Umformzyklus in einem ersten Schritt die Umformvorrichtung mit dem umzuformenden Teil des Blechs in Eingriff ist und dieses umformt, während in der Regel die Zuführvorrichtung kraftlos geschaltet ist, um dem Blech die zur Umformung nötige Bewegungsfreiheit zu gewähren. In einem zweiten Schritt befindet sich die Umformvorrichtung nicht mit dem Blech in Eingriff, während die Zuführvorrichtung das Blech in Zuführrichtung zur Umformvorrichtung befördert, so dass der nächste Abschnitt des Blechs für die Umformung in der Umformvorrichtung bereitsteht.
Bei manchen Umformprozessen wird das Blech bei der Umformung nicht nur entlang der Zuführrichtung durch die Umformvorrichtung nachgezogen, sondern es kann aufgrund der Umformung auch zu seitwärts bzw. quer gerichteten Bewegungen des Blechs kommen, d.h. in eine Richtung welche zumindest teilweise senkrecht zur Zuführrichtung verläuft. Insbesondere bei einer Umformung, welche ein Wellenbiegen des Blechs umfasst, beispielsweise für die Herstellung schräg gewellter Packungsbleche für Packungsanordnungen, welche vorzugsweise in Packungssäulen zum Stoff- und/oder Energieaustausch verwendet werden, kann es bei der Umformung des Blechs zu Bewegungen des Blechs in die Richtung senkrecht zur Zuführrichtung kommen. Dies kann jedoch zu Kollisionen bzw. zu Quetschungen und/oder Stauchungen mit den Führungselementen zur seitlichen Führung des Blechs, wie etwa mit den Rollen und/oder Führungsschienen, führen, welche eine seitwärts gerichtete bzw. quer gerichtete Bewegung des Blechs funktionsgemäß verhindern. Folglich können bei derartigen Umformprozessen Beschädigungen des Blechs, insbesondere an dessen seitlichen Kanten, auftreten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zuführen von Blech in eine Umformvorrichtung zu ermöglichen, welche ein schadenfreies Umformen von Blech auch bei Auftreten von seitwärts bzw. quer gerichteten Bewegungen des Blechs während der Umformung ermöglicht.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch eine Positionierungsvorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Positionierungsvorrichtung zur berührungslosen Positionierung eines einer Umformvorrichtung zuzuführenden, zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Blechs, aufweisend zumindest ein Positionsbestimmungselement, welches dazu eingerichtet ist, eine Ist-Position einer seitlichen Kante des Blechs relativ zu der Umformvorrichtung berührungslos zu ermitteln, wobei die seitliche Kante des Blechs zumindest teilweise parallel zu einer Zuführrichtung verläuft, in welcher das Blech der Umformvorrichtung zugeführt wird. Ferner weist die Positionierungsvorrichtung zumindest ein Positionierungselement auf, welches dazu eingerichtet ist, das Blech zumindest teilweise in einer Richtung senkrecht zur Zuführrichtung zu positionieren, sodass die Ist-Position der seitlichen Kante des Blechs im Wesentlichen einer vorgegebenen Soll-Position der seitlichen Kante entspricht, wobei das Positionierungselement dazu eingerichtet ist, das Blech berührungslos zu positionieren.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Blechzuführvorrichtung zur Zuführung eines zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Blechs in eine Umformvorrichtung, wobei die Blechzuführvorrichtung eine erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung aufweist.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Umformvorrichtung zur Umformung eines Blechs, wobei die Umformvorrichtung eine erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung und/oder eine erfindungsgemäße Blechzuführvorrichtung aufweist.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur berührungslosen Positionierung eines einer Umformvorrichtung zuzuführenden, zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Blechs, umfassend ein berührungsloses Ermitteln einer Ist-Position einer seitlichen Kante des Blechs relativ zu der Umformvorrichtung, wobei die seitliche Kante parallel zu einer Zuführrichtung verläuft, in welcher das Blech der Umformvorrichtung zugeführt wird. Ferner umfasst das Verfahren ein berührungsloses Positionieren des Blechs zumindest teilweise in eine Richtung senkrecht zur Zuführrichtung, sodass die Ist-Position der seitlichen Kante des Blechs im Wesentlichen einer vorgegebenen Soll-Position der seitlichen Kante entspricht.
„Berührungslose Positionierung“ bedeutet dabei, dass die Positionierung zumindest ohne permanenten, jedoch vorzugsweise generell ohne mechanischen Kontakt der Positionierungsvorrichtung mit dem Blech während der Positionsbestimmung und der Positionierung erfolgt.
Die Umformvorrichtung kann beispielsweise eine Vorrichtung zum Biegen und/oder Stanzen oder Schneiden und/oder Bohren und/oder Falten des Blechs umfassen, oder als solche ausgebildet sein.
Dass das Blech zumindest teilweise elektrisch leitfähig ist bedeutet, dass das Blech beispielsweise zumindest stellenweise elektrisch leitfähig ausgebildet ist.
Beispielsweise kann das Blech elektrisch leitfähige und elektrisch nicht leitfähige Bereiche und/oder Materialien umfassen. Vorzugsweise ist das Blech jedoch vollständig aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet, wie etwa aus Metall, beispielsweise aus Stahl und/oder Aluminium und/oder Edelstahl. Vorzugsweise weist das Blech eine flächige Form auf, d.h. dass das Blech vorzugsweise deutlich länger und breiter ist als seine Dicke. Die Dicke des Blechs kann dabei in einem großen Bereich liegen, beispielsweise von wenigen Mikrometern bis hin zu mehreren Zentimetern. Insbesondere kann das Blech auch als eine Folie ausgebildet sein, wie etwa als eine Metallfolie.
Die Ist-Position des Blechs ist dabei die tatsächliche räumliche Position bzw. Lage, relativ zu einem Referenzpunkt, welche von dem Blech eingenommen wird. Vorzugsweise weist der Referenzpunkt eine feste Lage bzw. Position relativ zur Umformvorrichtung auf. Die Soll-Position des Blechs hingegen, ist die vorgegebene Position, welche das Blech bei der Zuführung und/oder bei der Umformung durch die Umformvorrichtung einnehmen soll einzunehmen hat, insbesondere mit Bezug auf die Umformvorrichtung bzw. eines Materialeinzugs der Umformvorrichtung bzw. relativ zum Referenzpunkt.
Die seitliche Kante des Blechs ist dabei eine entlang der Zuführrichtung des Blechs verlaufende Kante. Ist das Blech beispielsweise auf einer Rolle bereitgestellt, ist die seitliche Kante eine entlang der Rollrichtung verlaufende Kante des Blechs. Dass die seitliche Kante parallel zu der Zuführrichtung verläuft, bedeutet nicht notwendigerweise dass die seitliche Kante an jeder Stelle des Blechs parallel zur Zuführrichtung verläuft. Beispielsweise können lediglich einzelne Längenabschnitte des Blechs eine seitliche Kante aufweisen, welche parallel zur Zuführrichtung verläuft. Zudem gilt auch eine seitliche Kante als parallel zur Zuführrichtung verlaufend, wenn ein gemittelter bzw. geglätteter Verlauf der seitlichen Kante parallel zur Zuführrichtung verläuft. Beispielsweise wird auch eine gewellt und/oder gezahnt verlaufende seitliche Kante des Blechs als parallel zur Zuführrichtung verlaufend erachtet, wenn die über die Wellen und/oder Zähne gemittelte bzw. geglättete Verlaufsrichtung der seitlichen Kante parallel zur Zuführrichtung verläuft, wenngleich an keiner Stelle der tatsächliche Verlauf des seitlichen Kante parallel zur Zuführrichtung verläuft.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die berührungslose Positionierung des Blechs relativ zur Umformvorrichtung keiner mit dem Blech in mechanischem kontaktstehender Führungselemente bedarf, wie etwa Rollen und/oder Führungsschienen, welche funktionsgemäß den Bewegungsspielraum des Blechs in seitliche Richtung, d.h. senkrecht zur Zuführrichtung in horizontale Richtung, einschränken. Dadurch kann eine Beschädigung des Blechs bei Umformungen in der Umformvorrichtung, bei welchen eine seitliche Bewegung bzw. quer gerichtete Bewegung des Blechs bei der Nachführung des Blechs erfolgt, vermieden werden, da dieser seitlichen Bewegung des Blechs keine mechanischen Komponenten im Wege stehen. Somit wird eine unerwünschte Beschädigung des Blechs, insbesondere der seitlichen Kanten bzw. Ränder des Blechs, vermieden. Mit anderen Worten ermöglicht die Erfindung bewusst seitliche Bewegungen des Blechs während des Umformvorgangs und bietet die Möglichkeit, das Blech nach erfolgtem Umformvorgang wieder präzise zu positionieren, um Abweichungen zu vermeiden.
Ferner bietet die Erfindung den Vorteil, dass auch besonders filigrane und/oder mechanisch empfindliche Bleche, wie etwa dünne Folien, präzise und schonend positioniert werden können, da durch die erfindungsgemäß berührungslose Positionierung ein mechanisches Interagieren mit dem Blech nicht erforderlich ist, und dadurch Gefahr von mechanischen Krafteinwirkungen und/oder Beschädigungen des Blechs reduziert werden kann.
Die Erfindung bietet ferner den Vorteil, dass eine erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung auch nachträglich in eine bereits bestehende Blechzuführvorrichtung und/oder Umformvorrichtung integriert bzw. nachgerüstet werden kann, um etwa die bereits vorhandene Blechzuführvorrichtung und/oder Umformvorrichtung zu verbessern und/oder funktionell zu erweitern. Alternativ kann selbstverständlich eine erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung auch beim Bau einer neuen Blechzuführvorrichtung und/oder Umformvorrichtung bereitgestellt bzw. eingebaut werden.
Die Erfindung bietet ferner den Vorteil, dass nach jedem und/oder nach mehreren Umformvorgängen das Blech wieder präzise positioniert werden kann. Dies bietet den Vorteil, dass vor jedem Umformvorgang das Blech präzise positioniert ist und daher Abweichungen zwischen mehreren Umformvorgängen vermieden werden können, da eine Abweichung der Lage bzw. Position des Blechs relativ zur Umformvorrichtung vermieden werden kann.
Vorzugsweise weist das zumindest eine Positionierungselement zumindest einen Elektromagneten auf. Dies bietet den Vorteil, dass mittels des Positionierungselements auf effiziente Weise eine berührungslose Kraftübertragung auf das zumindest teilweise elektrisch leitfähige Blech erfolgen kann. Somit ist für eine Kraftausübung kein mechanischer Kontakt zwischen dem Positionierungselement und dem Blech erforderlich.
Besonders bevorzugt ist das zumindest eine Positionierungselement dazu eingerichtet, mittels eines im Blech zu erzeugenden Wirbelstroms eine Kraft auf das Blech auszuüben, welche zumindest teilweise in die Richtung senkrecht zur Zuführrichtung auf das Blech wirkt. Durch die in dem elektrisch leitfähigen Blech erzeugten Wirbelströme kann in dem Blech eine Kraft zur Bewegung des Blechs in die seitliche Richtung erzeugt werden, ohne dass das Blech mit speziellen Strukturen ausgestattet sein muss. Vielmehr ist es für das ausüben der Kraft mittels des Wirbelstroms ausreichend, wenn das Blech ausreichend große elektrisch leitfähige Anteile aufweist oder bevorzugt vollständig aus elektrisch leitfähige Material ausgebildet ist, in welchem durch das Positionierungselement Wirbelströme generiert werden können.
Vorzugsweise weist die Positionierungsvorrichtung zumindest zwei Positionsbestimmungselemente auf, welche vorzugsweise entlang des Blechs in der Zuführrichtung an unterschiedlichen Messpositionen angeordnet sind. Dies ermöglicht eine genauere Positionsbestimmung des Blechs bzw. der seitlichen Kante des Blechs mittels der Positionierungsvorrichtung. Insbesondere ermöglicht dies, nicht nur an einer Stelle die Position der seitlichen Kante zuverlässig zu ermitteln, sondern auch an einer anderen Stelle und/oder den Lagewinkel der seitlichen Kante an bestimmten Positionen besonders genau zu ermitteln.
Vorzugsweise weist die Positionierungsvorrichtung zumindest zwei Positionierungselemente auf, welche vorzugsweise entlang des Blechs in der Zuführrichtung an unterschiedlichen Angriffspositionen bzw. Angriffspunkten angeordnet sind. Auf diese Weise können insbesondere Drehungen des Blechs um eine vertikale Achse, d.h. um eine parallel zur Erdanziehungskraft verlaufende Achse, ermöglicht werden, wenn das Blech aufgrund der Erdanziehungskraft auf eine Auflagefläche aufliegt. Mit anderen Worten können auf diese Weise auf das Blech wirkende Drehmomente erzeugt werden.
Vorzugsweise weist das zumindest eine Positionsbestimmungselement ein optisches Messelement auf, wobei das optische Messelement vorzugsweise einen Laser aufweist. Beispielsweise kann das optische Element einen optischen Scanner, wie etwa einen Linienscanner und/oder einen Lasersensor mit flächigem Lichtstrahl (beispielsweise mit teilweiser Abschattung auf Empfängerseite), aufweisen. Besonders bevorzugt weist das Positionsbestimmungselement zumindest ein Lasersystem auf, um beispielsweise mittels eines Laser-Scans, bei welchem der Laserstrahl zumindest teilweise über das Blech geführt wird, die genaue Lage bzw. Position des Blechs bzw. dessen seitlicher Kante ermittelt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das zumidnest eine Positionsbestimmungselement auch ein kapazitives und/oder induktives Messelement und/oder System umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Positionsbestimmungselement ein pneumatisches Element und/oder umfassen, bei dem beispielsweise die Änderung eines Druckverlusts am Düsenaustritt gemessen wird.
Vorzugsweise sind die Positionierungselemente als elektromagnetische Systeme ausgebildet, welche das Blech mittels Wirbelströmen berührungslos in seitlicher Richtung bewegen bzw. führen können. Die Positionierung kann dabei derart erfolgen, dass das Blech sowohl parallel als auch antiparallel zur seitlichen Richtung, d.h. in beide Richtungen, welche parallel zur seitlichen Richtung sind, bewegt werden kann, je nach dem auf welche Seite das Blech zum Erreichen der Soll-Position bewegt werden muss.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Figurenliste

1A bis 1C zeigen in schematischen Darstellungen ein Blechumformsystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.
2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teils einer Blechzuführvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1A bis 1C zeigen in schematischen Darstellungen ein Blechumformsystem 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform 10 in einer Seitenansicht (1A) bzw. in Draufsicht (1B) bzw. in einer perspektivischen Ansicht (1C). Das Blechumformsystem 10 weist eine Umformvorrichtung 12 auf, sowie eine Blechzuführvorrichtung 14, mittels welcher der Umformvorrichtung 12 das umzuformende Blech 16 zugeführt werden kann.
Die Blechzuführvorrichtung 14 ist dazu eingerichtet, das Blech 16 entlang der Zuführrichtung 100 der Umformvorrichtung 12 zuzuführen, wobei das der Umformvorrichtung 12 zugeführte Blech 16 eine bestimmte, vorgegebene Positionierung in seitlicher Richtung 102 aufweist bzw. innehat. Das Bewegen bzw. Befördern des Blechs 16 in die Zuführrichtung 100 erfolgt dabei durch eine von der Blechzuführvorrichtung 14 umfasste Vorschubeinheit 18, welche gemäß der bevorzugten Ausführungsform auf berührungslose Weise, beispielsweise mittels Elektromagneten, das Blech 16 in die Zuführrichtung 100 bewegt und der Umformvorrichtung 12 zuführt. Für die Vorschubeinheit 18 kann aber vorzugsweise auch jede andere bekannte Vorschubmethode (z. B. mit Walzen) eingesetzt werden.
Darüber hinaus weist die Blechzuführvorrichtung 14 zwei Positionsbestimmungselemente 20 auf, welche an unterschiedlichen Messpositionen entlang der Zuführrichtung 100 angeordnet sind, und dazu eingerichtet sind die Ist-Position einer seitlichen Kante 16a des Blechs 16 zu ermitteln. Dadurch, dass gemäß der gezeigten Ausführungsform die Ist-Position der seitlichen Kante 16a des Blechs 16 durch die Positionsbestimmungselemente 20 an zwei verschiedenen Abschnitten des Blechs 16 ermittelt wird, lässt sich die Position bzw. die Lage bzw. der Lagewinkel der seitlichen Kante 16a des Blechs 16 besonders genau ermitteln.
Zudem weist die Blechzuführvorrichtung 14 gemäß der gezeigten Ausführungsform zwei Positionierungselemente 22 auf, mittels welcher das Blech 16 entlang der seitlichen Richtung 102, das heißt senkrecht zur Zuführrichtung 100, bewegt werden kann. Dadurch, dass die Positionierungselemente 22 an zwei verschiedenen Abschnitten des Blechs 16 angeordnet sind, können auch in einem gewissen Schwenkbereich Schenkungen bzw. Drehungen des Blechs 16 um eine in vertikale Richtung 104 verlaufende Achse realisiert werden. Die Positionierungselemente 22 sind dabei berührungslos ausgebildet, d.h. die Positionierungselemente 22 benötigen keinen mechanischen Kontakt zum Blech 16, um das Blech 16 in seitliche Richtung 102 zu bewegen. Dem steht nicht entgegen, dass das Blech 16 in vertikaler Richtung 104 auf einer Auflagefläche aufliegen kann. Jedoch erfolgt das Bewegen des Blech 16 durch die Positionierungselemente 22 in der Weise berührungslos, dass keine mechanischen Elemente mit dem Blech 16 in seitliche Richtung 102 mit den seitlichen Kanten 16a des Blechs 16 in mechanischem Kontakt stehen, welche bei einer seitlichen Bewegung des Blechs 16 während der Umformung die seitlichen Kanten 16a des Blechs 16 beschädigen würden.
Das auf der der Blechzuführvorrichtung 14 abgewandten Seite die Umformvorrichtung 12 austretende Blech 16 liegt sodann als umgeformter Abschnitt 16b des Blechs 16 vor.
Durch die Vorschubeinheit 18 wird das Blech 16 in Zuführrichtung 100 in der Umformvorrichtung 12 positioniert bzw. bereitgestellt. In seitlicher Richtung 102 wird das Blech 16 hingegen von den Positionierungselementen 22 positioniert, so dass das Blech in geeigneter Positionierung in der Umformvorrichtung 12 für den nächsten Umformvorgang vorliegt. Im Folgenden wird das Blech 16 in der Umformvorrichtung 12 umgeformt. Während des Umformvorgangs befindet sich die Umformvorrichtung 16 mit dem Blech 16 in Eingriff, sodass das Blech 16 von der Umformvorrichtung 12 gehalten wird. Währenddessen sind sowohl die Vorschubeinheit 18 als auch die Positionierungselemente 22 kraftlos geschaltet, sodass diese keine Kraft auf das Blech 16 ausüben, um der Umformvorrichtung einen umformungsbedingten Nachzug des Blechs 16 zu ermöglichen und um eine Verformung und/oder Beschädigung des Blechs 16 zu vermeiden. Nach erfolgter Umformung kann in einem weiteren Zyklus die erneute Positionierung des Blechs 16 in der Umformvorrichtung 12 durch die Blechzuführvorrichtung 14 erfolgen.
Zur Positionierung des Blechs 16 kann eine Steuereinheit vorgesehen sein , welche beispielsweise die Positionierungselemente 22 veranlassen kann, im Blech 16 eine elektromagnetische Wanderwelle zu erzeugen, die wiederum im Blech Wirbelströme induziert, welche wiederum eine Kraftwirkung in seitliche Richtung 102 auf das Blech 16 ausüben. Dadurch bewegt sich das Blech 16 in die seitliche Richtung 102, bis die mittels der Positionsbestimmungselemente 20 ermittelte Abweichung zwischen der Ist-Position und der Sollposition der seitlichen Kante 16a einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Sofern dies der Fall ist, kann die Regelung und/oder die Erzeugung der Wanderwelle gestoppt werden.
2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Blechzuführvorrichtung 14 gemäß der bevorzugten Ausführungsform aus den 1A bis 1C, welcher insbesondere eines der Positionsbestimmungselemente 20 und eines der Positionierungselemente 22 zeigt. Das Positionsbestimmungselement 20 umfasst dabei ein optisches Messelement (nicht gezeigt), mittels welchem das Positionsbestimmungselement 20 die Ist-Position einer der seitlichen Kanten 16a des Blechs 16 ermittelt. Sofern eine Abweichung der Ist-Position der seitlichen Kante 16a von einer vorgegebenen Soll-Position der seitlichen Kante 16a festgestellt wird, bewegt die Blechzuführvorrichtung 14 mittels des Positionierungselement 22 des Blechs 16 in der seitlichen Richtung 102, sodass die Abweichung zwischen der Ist-Position und der Soll-Position reduziert oder gar ganz beseitigt wird. Dazu weist das Positionierungselement 22 einen oder mehrere Elektromagneten (nicht gezeigt) auf, welche dazu ausgelegt sind, in dem durch das Positionierungselement 22 verlaufenden Abschnitt des Blechs 16 Wirbelströme derart zu erzeugen, dass eine Kraft auf das Blech 16 wirkt und das Blech 16 in eine gewünschte Richtung parallel zur seitlichen Richtung 102 bewegt wird. Die Pfeile 106 indizieren beispielhaft Angriffspunkte bzw. Angriffspositionen und Wirkrichtungen der Kräfte, welche durch das Positionierungselement 22 auf das Blech 16 ausgeübt werden, um das Blech 16 in die gewünschte Richtung zu bewegen.
Bezugszeichenliste

10: Blechumformsystem
12: Umformvorrichtung
14: Blechzuführvorrichtung
16: Blech
16a: seitliche Kante des Blechs
16b: umgeformter Abschnitt des Blechs
18: Vorschubeinheit
20: Positionsbestimmungselement
22: Positionierungselement
100: Zuführrichtung
102: seitliche Richtung
104: vertikale Richtung
106: Angriffspositionen

Claims

Positionierungsvorrichtung zur berührungslosen Positionierung eines einer Umformvorrichtung (12) zuzuführenden, zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Blechs (16), aufweisend: - zumindest ein Positionsbestimmungselement (20), welches dazu eingerichtet ist, eine Ist-Position einer seitlichen Kante (16a) des Blechs (16) relativ zu einem Referenzpunkt berührungslos zu ermitteln, wobei die seitliche Kante (16a) des Blechs (16) zumindest teilweise parallel zu einer Zuführrichtung (100) verläuft, in welcher das Blech (16) der Umformvorrichtung (12) zugeführt wird; - zumindest ein Positionierungselement (22), welches dazu eingerichtet ist, das Blech (16) zumindest teilweise in eine Richtung senkrecht zur Zuführrichtung (100) zu positionieren, sodass die Ist-Position der seitlichen Kante (16a) des Blechs (16) im Wesentlichen einer vorgegebenen Soll-Position der seitlichen Kante (16a) entspricht, wobei das Positionierungselement (22) dazu eingerichtet ist, das Blech (16) berührungslos zu positionieren.
Positionierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das zumindest eine Positionierungselement (22) zumindest einen Elektromagneten aufweist.
Positionierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das zumindest eine Positionierungselement (22) dazu eingerichtet ist, mittels eines im Blech (16) zu erzeugenden Wirbelstroms eine Kraft auf das Blech (16) auszuüben, welche zumindest teilweise in die Richtung senkrecht zur Zuführrichtung (100) auf das Blech (16) wirkt.
Positionierungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionierungsvorrichtung zumindest zwei Positionsbestimmungselemente (20) aufweist, welche vorzugsweise entlang des Blechs (16) in der Zuführrichtung (100) an unterschiedlichen Messpositionen angeordnet sind.
Positionierungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionierungsvorrichtung zumindest zwei Positionierungselemente (22) aufweist, welche vorzugsweise entlang des Blechs (16) in der Zuführrichtung (100) an unterschiedlichen Angriffspositionen angeordnet sind.
Positionierungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Positionsbestimmungselement (20) ein optisches Messelement aufweist, und wobei das optische Messelement vorzugsweise einen Laser aufweist.
Positionierungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Positionsbestimmungselement (20) ein induktives Messelement aufweist.
Positionierungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Positionsbestimmungselement (20) ein kapazitives Messelement aufweist.
Blechzuführvorrichtung zur Zuführung eines zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Blechs in eine Umformvorrichtung, wobei die Blechzuführvorrichtung eine Positionierungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Umformvorrichtung zur Umformung eines Blechs, wobei die Umformvorrichtung eine Positionierungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder eine Blechzuführvorrichtung gemäß Anspruch 9 aufweist.
Verfahren zur berührungslosen Positionierung eines einer Umformvorrichtung zuzuführenden, zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Blechs, umfassend die Schritte: - Berührungsloses Ermitteln einer Ist-Position einer seitlichen Kante des Blechs relativ zu der Umformvorrichtung, wobei die seitliche Kante parallel zu einer Zuführrichtung verläuft, in welcher das Blech der Umformvorrichtung zugeführt wird; - Berührungsloses Positionieren des Blechs zumindest teilweise in eine Richtung senkrecht zur Zuführrichtung, sodass die Ist-Position der seitlichen Kante des Blechs im Wesentlichen einer vorgegebenen Soll-Position der seitlichen Kante entspricht.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das berührungslose Positionieren ein Erzeugen eines Wirbelstroms im Blech umfasst, welcher eine Kraft auf das Blech ausübt, welche zumindest teilweise in die Richtung senkrecht zur Zuführrichtung auf das Blech wirkt.
Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei das berührungslose Ermitteln der Ist-Position mittels eines optischen Messverfahrens, vorzugsweise mittels eines Laser-Messverfahrens, erfolgt.