DE102019119756A1 - Line for stretch bending - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Streckbiegen von offenen und geschlossenen Profilen (20), insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, mit einem ortsfesten Biegewerkzeug (12), mit einer Klemmeinrichtung zum Halten eines ersten Profilendes (21) auf einer Seite des Biegewerkzeug (12) und mit einem separaten Industrieroboter (30), der auf der anderen Seite des Biegewerkzeugs (12) das andere Profilende (21) hält. Hiermit wird eine konstruktiv einfach aufgebaute Anlage zum Streckbiegen zur Verfügung gestellt, mit welcher ein einzelner Biegevorgang stark beschleunigt wird.The invention relates to a system for stretch bending open and closed profiles (20), in particular made of aluminum or an aluminum alloy, with a stationary bending tool (12), with a clamping device for holding a first profile end (21) on one side of the bending tool (12) and with a separate industrial robot (30) which holds the other end of the profile (21) on the other side of the bending tool (12). This provides a system for stretch bending with a simple construction and with which a single bending process is greatly accelerated.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Streckbiegen von offenen und geschlossenen Profilen, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.The invention relates to a system for stretch bending open and closed profiles, in particular made of aluminum or an aluminum alloy.
Zier- und Funktionsteile für den Fahrzeugbereich, aber auch Profilbauteile aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für andere Bereiche wie z.B. Consumer-, Sanitär- oder Architekturprodukte werden, sofern sie eine von der Geraden abweichende Kontur erhalten sollen, üblicherweise mit einem Streckbiegeverfahren bearbeitet. Hierzu wird das das ursprünglich gerade Profil an seinen beiden Profilenden eingespannt und in Längsrichtung eine definierte Zugspannung eingebracht Beim Streckbiegen wird das Profil quer zu seiner Längsachse in einer oder in mehreren Ebenen durch Ziehen um ein konturgebendes Werkzeug verformt. Es ist bekannt dazu einen CNC-gesteuerten Streckbiegeautomaten zu verwenden, der hydraulisch betätigt wird. Durch die Zurverfügungstellung einer Vielzahl erforderlicher Bewegungsachsen ist der Aufbau des Streckbiegeautomaten technisch aufwendig und mit hohen Investitionskosten verbunden. Es wird für den CNC-gesteuerten Streckbiegeautomaten eine große Stellfläche benötigt, aber dennoch ist nur einen sehr begrenzten Arbeitsraum vorhanden. Nachteilig am Stand der Technik ist des Weiteren, die relativ lang Zeit, die für einen Biegevorgang notwendig ist und der hohe Energieverbrauch für den Streckbiegevorgang. Unerwünscht ist des Weiteren die Lärmbelästigung durch die Hydraulik des Streckbiegeautomaten während des Betriebes.Decorative and functional parts for the vehicle sector, but also profile components made of aluminum or an aluminum alloy for other areas such as consumer, sanitary or architectural products are usually processed with a stretch bending process, provided they are to have a contour that deviates from the straight line. For this purpose, the originally straight profile is clamped at its two profile ends and a defined tensile stress is introduced in the longitudinal direction. During stretch bending, the profile is deformed transversely to its longitudinal axis in one or more planes by pulling around a contouring tool. It is known to use a CNC-controlled stretch bending machine that is hydraulically operated. By making available a large number of required axes of movement, the structure of the stretch bending machine is technically complex and associated with high investment costs. A large floor space is required for the CNC-controlled stretch bending machine, but only a very limited work space is available. Another disadvantage of the prior art is the relatively long time that is necessary for a bending process and the high energy consumption for the stretch bending process. Furthermore, the noise nuisance caused by the hydraulics of the stretch bending machine during operation is undesirable.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Anlage zum Streckbiegen zur Verfügung zu stellen.The object of the present invention is to provide a system for stretch bending which is improved over the prior art.
Diese Aufgabe wird mit einer Anlage zum Streckbiegen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt. Vorteilhafte Ausführungen beschreiben die Unteransprüche.This object is achieved with a system for stretch bending with the features of claim 1. The subclaims describe advantageous designs.
Die neue Anlage zum Streckbiegen von offenen und geschlossenen Profilen, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, umfasst in bekannter Weise ein Biegewerkzeug, welches ortsfest in einem vorgesehenen Arbeitsraum angeordnet ist. Auf einer Seite des Biegewerkzeugs ist erfindungsgemäß ein Industrieroboter aufgestellt, d.h. dieser ist separat im Arbeitsraum angeordnet. Der Industrieroboter besitzt an einem Roboterarm eine Greifeinrichtung zum Halten eines Profilendes des umzuformenden Profils und hält dieses Profilende während des gesamten Streckbiegevorgangs. Die Bewegung der vorgenannten Greifeinrichtung ist durch den Industrieroboter steuerbar, nämlich einerseits um eine vordefinierte axiale Zugkraft auf das zu biegende Profil auszuüben und während des Streckbiegevorgangs zu halten. Anderseits ist es mittels der steuerbaren Bewegung der Greifvorrichtung möglich, das Profil in mindestens einer weiteren Richtung, nämlich beispielsweise um das Biegewerkzeug herum zu bewegen. Zwischen der Greifeinrichtung und dem Roboterarm ist ein Kraftaufnehmer angeordnet. Dieser Kraftaufnehmer misst die vom Industrieroboter erzeugte und über die Greifeinrichtung auf das Profil einwirkende Zugkraft.The new system for stretch bending open and closed profiles, in particular made of aluminum or an aluminum alloy, comprises, in a known manner, a bending tool which is arranged in a stationary manner in a designated working space. According to the invention, an industrial robot is set up on one side of the bending tool, i.e. it is arranged separately in the work space. The industrial robot has a gripping device on a robot arm for holding a profile end of the profile to be formed and holds this profile end during the entire stretch bending process. The movement of the aforementioned gripping device can be controlled by the industrial robot, namely on the one hand to exert a predefined axial tensile force on the profile to be bent and to hold it during the stretch-bending process. On the other hand, by means of the controllable movement of the gripping device, it is possible to move the profile in at least one further direction, namely, for example, around the bending tool. A force transducer is arranged between the gripping device and the robot arm. This force transducer measures the tensile force generated by the industrial robot and acting on the profile via the gripping device.
Zusätzlich kann die Bewegung in einer weiteren, dritten Bewegungsrichtung dazu dienen, das Profil vor dem Biegen zum Biegewerkzeug hin und nach dem Biegen vom Biegewerkzeug weg, insbesondere auch aus dem Arbeitsraum heraus, zu bewegen. In addition, the movement in a further, third direction of movement can serve to move the profile towards the bending tool before bending and away from the bending tool after bending, in particular also out of the work space.
Das andere Profilende muss während des Streckbiegevorgangs ebenfalls gehalten werden. Hierfür wird bei einer Ausführungsform eine Klemmeinrichtung im Arbeitsraum vorgesehen, die gegenüberliegend zum Industrieroboter, d.h. auf der anderen Seite des Biegewerkzeugs angeordnet ist.The other end of the profile must also be held during the stretch bending process. For this purpose, in one embodiment, a clamping device is provided in the work space, which is arranged opposite the industrial robot, i.e. on the other side of the bending tool.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Anlage zum Streckbiegen zwei Industrieroboter. Neben dem bereits genannten Industrieroboter ersetzt eine Greifeinrichtung eines zweiten Industrieroboters die Klemmeinrichtung zum Halten des zweiten Profilendes. Bei dieser Anlage zum Streckbiegen sind das ortsfesten Biegewerkzeug und die zwei separaten Industrieroboter in einer Fertigungszelle, dem Arbeitsraum, angeordnet. In diesem Arbeitsraum sind vorteilhafterweise zur Positionsbestimmung der Profile Lagesensoren vorhanden.In a further embodiment of the invention, the system for stretch bending comprises two industrial robots. In addition to the industrial robot already mentioned, a gripping device of a second industrial robot replaces the clamping device for holding the second profile end. In this stretch bending system, the stationary bending tool and the two separate industrial robots are arranged in a production cell, the work area. In this working space, position sensors are advantageously provided for determining the position of the profiles.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Anlage zum Streckbiegen zusätzlich mindestens eine Abtrenneinrichtung, welche in der Fertigungszelle angeordnet ist und zum Abtrennen der eingespannten und durch das Einspannen verformten Profilenden nach dem Streckbiegevorgang dient. Eine solche Handhabungseinrichtung kann auch eine Bauteilkomponente eines der Industrieroboter sein.In a further embodiment, the system for stretch bending additionally comprises at least one severing device, which is arranged in the production cell and is used to sever the clamped and deformed profile ends after the stretch bending process. Such a handling device can also be a component component of one of the industrial robots.
Mit einer Anlage zum Streckbiegen lassen sich offene und geschlossene Profile umformen, insbesondere Profile aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Damit der Profildurchmesser beim Biegevorgang erhalten bleibt, werden in die Profile, wie bekannt ist, vor dem Streckbiegen Biegeeinlagen eingelegt. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Anlage zum Streckbiegen in der Fertigungszelle zusätzlich eine Handhabungseinrichtung. Mit dieser Handhabungseinrichtung lassen sich vor dem Biegen solche Biegeeilagen in das umzuformende Profil einsetzen und nach dem Biegen wieder aus dem Profil entfernen.With a system for stretch bending, open and closed profiles can be formed, in particular profiles made of aluminum or an aluminum alloy. As is known, bending inserts are inserted into the profiles before stretch bending so that the profile diameter is retained during the bending process. In an advantageous embodiment of the invention, the system for stretch bending in the production cell additionally comprises a handling device. With this handling device, such bending inserts can be inserted into the profile to be formed before bending and removed from the profile again after bending.
Das Biegewerkzeug, welches vorzugsweise aus Kunststoff ist, muss regelmäßig gesäubert werden, da während des Umformvorganges durch Relativbewegung zwischen dem Biegewerkzeug und dem Profil Metallabrieb erzeugt wird, welcher nicht die Oberfläche der nachfolgend zu bearbeitenden Profile zerstören soll. Bisher erfolgte eine solche Reinigung manuell. Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst einer der Industrieroboter auch eine Einrichtung zur Reinigung des Streckbiegewerkzeugs.The bending tool, which is preferably made of plastic, has to be cleaned regularly, since metal abrasion is generated during the forming process by relative movement between the bending tool and the profile, which should not destroy the surface of the profiles to be processed subsequently. Up to now, such cleaning has been done manually. In an advantageous embodiment of the invention, one of the industrial robots also comprises a device for cleaning the stretch bending tool.
Mit der Erfindung wird eine konstruktiv einfach aufgebaute Anlage zum Streckbiegen zur Verfügung gestellt, mit welcher ein einzelner Biegevorgang stark beschleunigt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass bei dieser Anlage auf die hydraulischen Streckbiegetürme verzichtet werden kann. Die Anlage stellt eine automatisierte Fertigungszelle dar, die bei Bedarf auch Bestandteil einer Transferanlage sein kann.The invention provides a system for stretch bending with a simple construction and with which a single bending process is greatly accelerated. This is achieved in that the hydraulic stretch bending towers can be dispensed with in this system. The system is an automated production cell that can also be part of a transfer system if required.
Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche eine Prinzipskizze einer Anlage
Das Biegewerkzeug
Nach dem Streckbiegevorgang werden die durch die Greifeinrichtungen
In einer Ausführungsform der Erfindung findet der Streckbiegeprozess in einer vollautomatisierten Fertigungszelle
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Anlage
Auch die gegebenenfalls notwendigen Biegeeinlagen können robotergestützt in das Profil
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Steigerung der Wirtschaftlichkeit des Streckbiegeprozesses, da eine Verkürzung der Taktzeit auf 50%, sogar auf 30% und weniger möglich ist. Die tatsächlich erreichte Zeiteinsparung ist dabei abhängig vom Querschnitt des umzuformenden Profils
Das Streckbiegen mit Hilfe eines oder mehrerer Industrieroboter
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- Anlage zum StreckbiegenLine for stretch bending
- 1111
- FertigungszelleManufacturing cell
- 1212
- BiegewerkzeugBending tool
- 1313
- Gestellframe
- 1414th
- BiegekonturBending contour
- 2020th
- Profilprofile
- 2121st
- erstes Profilendefirst end of profile
- 2222nd
- zweites Profilendesecond end of profile
- 30, 4030, 40
- IndustrieroboterIndustrial robots
- 31, 4131, 41
- RoboterarmRobotic arm
- 32, 4232, 42
- GreifeinrichtungGripping device
- 33, 4333, 43
- Kraftaufnehmer Force transducers
- B1, B2B1, B2
- BiegerichtungBending direction
- Z1, Z2Z1, Z2
- ZugrichtungDirection of pull
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019119756.2A DE102019119756A1 (en) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | Line for stretch bending |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019119756.2A DE102019119756A1 (en) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | Line for stretch bending |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019119756A1 true DE102019119756A1 (en) | 2021-01-28 |
Family
ID=74098379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019119756.2A Pending DE102019119756A1 (en) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | Line for stretch bending |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019119756A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113510170A (en) * | 2021-05-25 | 2021-10-19 | 北京航空航天大学 | Process regulation and control method for forming curved surface component with complex section by using titanium alloy extruded section |
-
2019
- 2019-07-22 DE DE102019119756.2A patent/DE102019119756A1/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113510170A (en) * | 2021-05-25 | 2021-10-19 | 北京航空航天大学 | Process regulation and control method for forming curved surface component with complex section by using titanium alloy extruded section |
CN113510170B (en) * | 2021-05-25 | 2022-06-24 | 北京航空航天大学 | Process regulation and control method for forming curved surface component with complex section by using titanium alloy extruded section |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BUSE MENTZEL LUDEWIG PATENTANWALTSKANZLEI, DE |
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