DE19928831A1 - Haltevorrichtung für Werkstücke an Biegemaschinen oder -pressen, insbesondere Abkantpressen für Bleche - Google Patents

Abstract

Es wird eine Haltevorrichtung für Werkstücke (15) an Biegemaschinen oder -pressen, insbesondere Abkantpressen für Bleche, zur Ausführung von Bearbeitungsvorgängen vorgeschlagen, bei denen ein Werkzeug (10) gegen das Werkstück (15) bewegbar ist. Dabei sind Steuermittel zur wenigstens teilweisen Deaktivierung der Haltevorrichtung (17) bei Erreichen einer vorbestimmten Werkzeugposition vorgesehen. Hierdurch wird das Werkstück sicher fixiert und erst unmittelbar vor dem Bearbeitungsvorgang losgelassen, damit es sich bei der Verformung frei bewegen kann und der Verformungsvorgang nicht durch die Haltevorrichtung beeinträchtigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für Werk­ stücke an Biegemaschinen oder -pressen, insbesondere Ab­ kantpressen für Bleche, zur Ausführung von Bearbeitungs­ vorgängen, bei denen ein Werkzeug gegen das Werkstück be­ wegbar ist.

Eine derartige, als Abkantpresse ausgebildete Maschine ist in der DE 197 17 299 beschrieben. Das gewöhnlich als dünnes Blech ausgebildete Werkstück liegt auf einem Unterwerk­ zeug, das eine Formausnehmung besitzt. Ein Oberwerkzeug bewegt sich gegen das Unterwerkzeug und drückt das Blech in die Formausnehmung des Unterwerkzeugs hinein, so daß es entsprechend verformt bzw. gebogen wird.

Eine Forderung besteht nun darin, daß zum einen das Werk­ stück nach seiner Positionierung gut festgehalten bzw. fixiert werden sollte, damit es vor der Durchführung des Bearbeitungsvorganges nicht mehr verrutscht, wobei andererseits bei der eigentlichen Bearbeitung das Werk­ stück wieder frei sein muß, damit es sich entsprechend der Formausnehmung frei verbiegen kann. Insbesondere bei welligen oder verformten Blechen ist die Gefahr eines Ver­ rutschens vor dem Bearbeitungsvorgang besonders groß.

Ein besonderes Problem besteht noch beispielsweise bei Ab­ kantpressen gemäß dem angegebenen Stand der Technik, bei denen eine optische Schutzvorrichtung in Form von wenig­ stens einer Lichtschranke zusammen mit dem Oberwerkzeug bewegt wird. Wird die Lichtschranke durch ein Hindernis, beispielsweise eine menschliche Hand oder ein menschlicher Arm, unterbrochen, so stoppt das Oberwerkzeug augenblick­ lich. Erst bei Erreichen eines vorgebbaren Minimalabstands zum Unterwerkzeug, der von der Dicke des Werkstücks ab­ hängt, wird diese Schutzvorrichtung ausgeschaltet, da sonst der Bearbeitungsvorgang nicht durchführbar wäre. Bei welligen oder gewölbten Blechen besteht nun die Gefahr, daß eine Wölbung im Bereich der Werkzeuge zu liegen kommt und beim Bearbeitungsvorgang als Hindernis interpretiert wird, was zum sofortigen Abbruch des Bearbeitungsvorgangs führen würde. Um dies zu verhindern, wurde zwar schon vor­ geschlagen, das Blechmittels Permanentmagneten planzu­ ziehen, jedoch mußten die bekannten Permanentmagnete so schwach ausgelegt werden, daß sich das Blech beim Bearbei­ tungsvorgang von den Magneten abheben kann. Dies bedingt jedoch wiederum eine so schwache Auslegung der Magnete, daß das Blech beim Biegevorgang von diesen abheben kann, ohne daß es zusätzlich verbogen wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit dar­ in, eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die einerseits eine ausreichend große Kraft auf das Werkstück ausübt, um es sicher zu fixieren und/­ oder planzuziehen, und die andererseits den eigentlichen Biegevorgang nicht behindert oder beeinträchtigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Steuermittel zur teilweisen Deaktivierung der Haltevor­ richtung bei Erreichen einer vorbestimmten Werkzeug­ position vorgesehen sind.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung be­ stehen insbesondere darin, daß diese vollständig oder wenigstens teilweise deaktiviert werden kann, kurz bevor das Werkzeug das Werkstück erreicht, so daß der Biege- bzw. Verformungsvorgang von der Haltevorrichtung unbe­ einträchtigt durchgeführt werden kann. Andererseits kann die Haltekraft ausreichend groß gewählt werden, um eine sichere Fixierung zuvor zu gewährleisten.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Haltevorrichtung möglich.

Die vorbestimmte Werkzeugposition ist vorzugsweise die­ jenige Position, in der das Werkzeug das Werkstück er­ reicht oder nahezu erreicht hat. Zur Erfassung dieser vor­ bestimmten Werkzeugposition dient in vorteilhafter Weise eine Positionserfassungseinrichtung für das Werkzeug oder ein mit diesem verbundenes Teil. Die Steuermittel können somit durch die Signale dieser Positionseinrichtung sehr exakt gesteuert werden, so daß die Abschaltposition des Werkzeugs sehr exakt und sehr nahe am Werkstück festgelegt werden kann.

Die Abschaltung der Haltevorrichtung erfolgt in vorteil­ hafter Weise dadurch, daß die Steuermittel Schaltmittel zur die Deaktivierung bewirkenden Unterbrechung der Strom­ zufuhr zu den Haltemitteln aufweisen. Diese können ins­ besondere durch wenigstens einen Elektromagneten und/oder wenigstens einen direkt oder indirekt elektrisch steuer­ baren Saugnapfzum Festhalten und Lösen des Werkstückes realisiert werden.

Zur Anpassung an verschiedene Maschinentypen ist die Haltevorrichtung zweckmäßigerweise höhenverstellbar aus­ gebildet, so daß sie zur Nachrüstung an Maschinen geeignet ist. Sie wird dabei vorzugsweise lösbar an der Maschine befestigt, insbesondere magnetisch, durch Schrauben, durch Klemmung, durch Verstiftung oder dergleichen. Alternativ hierzu kann die Haltevorrichtung jedoch auch in der Ma­ schine oder der Matrize integriert sein.

Bei einer Ausbildung, bei der das Werkzeug eine optische Schutzvorrichtung aufweist und eine diese Schutzvorrich­ tung vor Erreichen des Werkstücks abschaltende Abschalt­ vorrichtung besitzt, ist diese in vorteilhafter Weise auch zur Abschaltung oder Deaktivierung der Haltevorrichtung ausgebildet, so daß keine zusätzlichen Positionserfas­ sungsmittel erforderlich sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Abkantpresse und einer Haltevorrichtung als Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Seitenansicht, in der sich das Oberwerkzeug in einer oberen Position befindet,

Fig. 2 dieselbe Abkantpresse in einer Position, in der das Oberwerkzeug das zu bearbeitende Blech er­ reicht, und

Fig. 3 eine schematisch dargestellte elektrische Schal­ tung zur Abschaltung der Haltevorrichtung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Abkantpresse besteht im wesentlichen aus einem Oberwerkzeug 10, das gegen ein feststehendes Unterwerkzeug 11 bewegbar ist. Das Unter­ werkzeug 11 ist an einem Maschinenbett oder -ständer 12 montiert. Das plattenartige, in die Zeichenebene hinein langgestreckte Oberwerkzeug 10 besitzt einen Arbeitsbe­ reich 13 mit keilartigem Querschnitt, während das Unter­ werkzeug 11 eine entsprechende keilartige Rinne 14 be­ sitzt, in die der Arbeitsbereich 13 bei der Arbeitsbe­ wegung eingreift und dadurch das auf dem Unterwerkzeug 11 liegende, zu bearbeitende Blech 15 hineindrückt und da­ durch biegt bzw. abkantet.

Zusammen mit dem Oberwerkzeug 10 ist eine Lichtschranken­ anordnung 16 bewegbar, die im Ausführungsbeispiel zwei parallele Lichtstrahlen besitzt, die unterhalb des Ober­ werkzeugs 10 verlaufen. Gerät während der Arbeitsbewegung, also der Bewegung des Oberwerkzeugs 10 gegen das Unter­ werkzeug 11, ein Hindernis, wie eine menschliche Hand oder ein menschlicher Arm, in die Bewegungsbahn, so führt dies zu einer Unterbrechung wenigstens eines Lichtstrahls, und als Folge davon wird die Bewegung des Oberwerkzeugs 10 durch die Lichtschrankenanordnung 16 sofort abgebremst und beendet. Eine derartige Lichtschrankenanordnung 16 als Schutzvorrichtung ist im eingangs angegebenen Stand der Technik in Verbindung mit einer Abkantpresse näher beschrieben.

Neben dem Unterwerkzeug 10 ist eine Haltevorrichtung 17 angeordnet, die aus einer am Maschinenbett oder -ständer 12 montierten Maschinenhalterung 18 und einer höhenver­ stellbar daran angeordneten Haltemagnetanordnung 19 be­ steht. Die Haltemagnetanordnung 19 wird dabei in der Höhe der der Oberseite des Unterwerkzeugs 11 angepaßt, so daß das zu bearbeitende Blech 15 eben auf dem Unterwerkzeug 11 und der Haltemagnetanordnung 19 aufliegt. Bei einem Aus­ tausch des Unterwerkzeugs 11 kann eine Höhenanpassung durch Höhenverstellung der Haltemagnetanordnung 19 er­ folgen. Weiterhin kann die gesamte Haltevorrichtung 17 auch für verschiedene Maschinen vorgesehen sein, die unterschiedliche Höhenverhältnisse aufweisen.

Die Maschinenhalterung 18 kann in nicht näher dargestell­ ter Weise am Maschinenbett oder -ständer 12 magnetisch, durch Schrauben, durch Klemmung, durch Verstiftung oder dergleichen fixiert sein, wobei auch eine Integration im Maschinenbett oder -ständer 12 oder in einer Matrize möglich ist.

Die Haltemagnetanordnung 19 besteht in ebenfalls nicht näher dargestellter Weise aus einem einzelnen oder aus mehreren Elektromagneten. Werden diese durch Spannungs­ beaufschlagung eingeschaltet, so wird das ferromagnetische Blech 15 magnetisch angezogen und dadurch in seiner Lage fixiert. Weiterhin werden wellige oder gewölbte Bleche durch die Anzugskraft der Haltemagnetanordnung 19 plan auf die Unterlage bzw. Matrize gezogen und dadurch nicht nur fixiert, sondern auch eben gemacht.

Bei einer Arbeitsbewegung wird das Oberwerkzeug 10 aus­ gehend von einer Anfangsposition gemäß Fig. 1 vertikal nach unten gegen das Unterwerkzeug 10 bewegt. Erreicht das Oberwerkzeug 10 mit seinem Arbeitsbereich 13 eine Posi­ tion, in der es das magnetisch fixierte Blech 15 berührt oder nahezu berührt, so wird von einem Positionssensor 20 seitlich der Arbeitsbewegungsbahn des Oberwerkzeugs 10 ein Steuersignal abgegeben. Dies erfolgt dadurch, daß eine Markierung 21 am Oberwerkzeug 10 den Positionssensor 20 erreicht. Diese Markierung 21 kann selbstverständlich auch an einem mit dem Oberwerkzeug 10 verbundenen Teil der Maschine angeordnet sein, wobei der Positionssensor 20 in einer entsprechenden Lage montiert ist. Durch das Steuer­ signal des Positionssensors 20 wird die Haltemagnetanord­ nung 19 abgeschaltet, so daß das Blech 15 nicht mehr fixiert ist. Beim Eindrücken des Oberwerkzeugs 10 in das Unterwerkzeug 11 kann sich das Blech daher von seiner Auf­ lage frei abheben und wird beim Biegevorgang bzw. Abkant­ vorgang nicht durch die Haltevorrichtung 17 beeinflußt.

In Fig. 3 ist der Abschaltvorgang der Haltemagnetanordnung 19 schematisch dargestellt. Der Positionssensor 20 steuert einen Öffner-Schalter 22 im Stromkreis der Haltemagnet­ anordnung 19, so daß durch das Steuersignal der Stromkreis unterbrochen und die Haltemagnetanordnung 19 abgeschaltet wird. Der Öffner-Schalter 22 kann selbstverständlich auch als Relais oder elektronischer Schalter ausgebildet sein.

Ist gemäß dem eingangs angegebenen Stand der Technik eine Lichtschrankenanordnung 16 als optische Schutzvorrichtung vorgesehen, so muß diese ohnehin abgeschaltet werden, be­ vor der Lichtstrahl durch das Blech 15 selbst unterbrochen wird. Hierfür ist ein Positions- bzw. Abstandsschalter ohnehin erforderlich, der auch zur Abschaltung der Halte­ magnetanordnung 19 dienen kann. Er kann beispielsweise gemäß dem im Ausführungsbeispiel dargestellten Positions­ sensor 20 und der Markierung 21 ausgebildet sein.

Die Abschaltung der Haltemagnetanordnung 19 kann auch elektrisch durch Kontakt des Oberwerkzeugs 10 mit dem Blech 15 gesteuert werden. Eine solche Anordnung eignet sich vor allem dann, wenn keine optische oder sonstige Schutzvorrichtung vorgesehen ist.

Anstelle einer Haltemagnetanordnung 19 kann die Haltevor­ richtung 17 auch andere Haltemittel besitzen, beispiels­ weise eine Saugnapfanordnung. Eine pneumatische Anordnung zur Steuerung der Saugnäpfe wird dann beispielsweise eben­ falls gemäß Fig. 3 elektrisch gesteuert, wobei prinzipiell auch eine rein pneumatische Steuerung möglich wäre.

Die beschriebene Haltevorrichtung 17 ist selbstverständ­ lich nicht nur für Abkantpressen geeignet, sondern sie kann auch für andere Blechbiegemaschinen oder Maschinen eingesetzt werden, bei denen eine Haltekraft auf ein Werk­ stück in Abhängigkeit der Position eines Werkzeugs ge­ steuert werden soll.

Claims (11)

1. Haltevorrichtung für Werkstücke an Biegemaschinen oder -pressen, insbesondere Abkantpressen für Bleche, zur Ausführung von Bearbeitungsvorgängen, bei denen ein Werkzeug gegen das Werkstück bewegbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Steuermittel (22) zur wenigstens teilweisen Deaktivierung der Haltevorrichtung (17) bei Erreichen einer vorbestimmten Werkzeugposition vorgesehen sind.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die vorbestimmte Werkzeugposition diejenige Position ist, in der das Werkzeug (10) das Werkstück (15) erreicht oder nahezu erreicht hat.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionserfassungsein­ richtung (20, 21) für das Werkzeug (10) oder ein mit diesem verbundenes Teil zur Erfassung wenigstens der vor­ bestimmten Werkzeugposition vorgesehen ist.

4. Haltevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuermittel (22) durch Signale der Positionserfassungseinrichtung (20, 21) steuerbar sind.

5. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (22) Schaltmittel zur die Deaktivierung bewirkenden Unterbrechung der Stromzufuhr zu den Haltemitteln der Haltevorrichtung (17) aufweisen.

6. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevor­ richtung (17) wenigstens einen Elektromagneten (19) und/oder wenigstens einen direkt oder indirekt elektrisch steuerbaren Saugnapfzum Festhalten und Lösen des Werk­ stückes (15) aufweist.

7. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrich­ tung (17) höhenverstellbar ausgebildet ist.

8. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrich­ tung (17) lösbar an der Maschine befestigbar ist, insbesondere magnetisch, durch Schrauben, durch Klemmung oder durch Versteifung.

9. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Maschine oder einer Matrize integriert ist.

10. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Abkant­ presse für ferromagnetische oder nicht-ferromagnetische Bleche.

11. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (10) eine optische Schutzvorrichtung (16) aufweist, wobei eine diese Schutzvorrichtung (16) vor Erreichen des Werkstücks (15) abschaltende Abschaltvorrichtung vorgesehen ist, die auch zur Abschaltung oder Deaktivierung der Haltevorrich­ tung (17) ausgebildet ist.