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Die
Erfindung betrifft eine kombinierbare Kragarm-Biegemaschine, insbesondere
eine kombinierbare Kragarm-Biegemaschine, bei der eine automatisierte
Steuerung Verwendung findet, wobei ein gleiches Material auf spirale
Biegung in ungleichem Winkel kontinuierlich beansprucht ist, wodurch
Fertigprodukte mit geometrischen Mustern in ungleichem Winkel oder
in Spiralform angefertigt werden können.
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Eine
herkömmliche
Rohrbiegemaschine weist auf ihrem Sockel einen Aufgabemechanismus auf,
der ein gerades Rohr festklemmt und ihn nach vorne vorschiebt. Nach
der Drehung bis zu einem gewissen Winkel wird das gerade Rohr mit
einem am vorderen Ende des Sockels angebrachten Rohrbiegemechanismus
wenigstens zu einem Biegeabschnitt in erwünschter Form gebogen. Wie aus 1 ersichtlich,
wird der Rohrbiegemechanismus a mit einem Antriebsmechanismus a1
derart angetrieben, dass sich die auf dem Antriebsmechanismus a1
montierte Rohrbiegeform a21 um seine Achse, und zwar um einen erwünschten
Biegewinkel dreht. Hierdurch ergibt sich ein Einzel-Biegeabschnitt
des geraden Rohrs b. Zum Herstellen eines nächsten Biegeabschnitts braucht
das gerade Rohr b lediglich mit dem Aufgabemechanismus a3 erneut
nach vorne in gewisser Länge
vorgeschoben und um einen vorgegebenen Winkel gedreht zu werden.
Daraufhin wird der Rohrbiegemechanismus a2 von dem Antriebsmechanismus
a1 in Betrieb gesetzt. Hierdurch wird der zweite Biegeabschnitt
gefertigt. Dies gilt für
die Herstellung der weiteren Biegeabschnitte. Auf diese Weise wird
das gerade Rohr b zu einem räumlichen Krümmungsprodukt
hergestellt. Weist das Krümmungsprodukt
eine Anzahl von Biegeabschnitten auf, wird Rücksicht darauf genommen, ob
zwischen dem Krümmungsprodukt
und dem Rohrbiegemechanismus a Stöße und Interferenzen vorkommen,
die zu problematischer Herstellung der räumlichen Formgebung führen. Daher
kommt es beim Herstellen des Krümmungsprodukts
häufig
vor, dass zwei Teile getrennt hergestellt und dann durch Schweißen zu einer
Baueinheit zusammengefügt
werden, was einen komplizierten Herstellungsvorgang verursacht und
eine automatisierte Herstellung unmöglich macht. Hierdurch ergibt
sich ein niedriger Produktionsertrag. Um die oben erwähnten Nachteile
der herkömmlichen
halb automatisierten Rohrbiegemaschine zu beseitigen, ist auf dem
Markt eine vollautomatisierte Rohrbiegemaschine entwickelt worden,
die eine Konsole aufweist, über
die die Daten über
die Zuführungslänge, den
Drehwinkel, den Biegewinkel, usw. jedes zu biegenden Abschnitts
einstellbar sind, woraufhin der Rohrbiegevorgang unmittelbar durchgeführt werden
kann. Die Krümmerform
muss aber herausgenommen und ausgewechselt werden, um an das gerade
Rohrmaterial in unterschiedlichen Abmessungen anzupassen. Die Auswechslungsarbeit ist
sehr kompliziert und verhindert dadurch die Erhöhung des Produktionsertrags.
Diese Nachteile müssen
beseitigt werden.
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Der
Erfinder hat Rücksicht
auf die Anforderungen an die Automatisierung genommen. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Mehrspindle-Kragarm-Biegemaschine im Inneren des
Hauptkörpers mit
einer Aufgabeeinrichtung und einem angepassten Steuermodul versehen,
wobei eine Formscheibe am vorderen Ende des Kragarms angebracht
ist. Die Formscheibe ist drehbar und besitzt oben eine Mehrzahl
von Biegeformen in unterschiedlichen Abmessungen. Hierdurch können die
Formen mit geringerem Zeitaufwand ausgewechselt werden, was einen erhöhten Produktionsertrag
bewirkt. Außerdem
ist die Kragarm-Biegemaschine noch nicht entwickelt, mit der sich
ein gleiches Kabel- oder Rohrmaterial mehrachsig in unterschiedlichen
Winkeln biegen und dadurch abschneiden lässt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierbare Kragarm-Biegemaschine
zu schaffen, bei der eine automatisierte Steuerung Verwendung findet
und mit der sich ein gleiches Kabel- oder Rohrmaterial mehrachsig
in unterschiedlichen Winkeln sogar zu einer Spiralform biegen lässt, was eine
einfache Handhabung sowie eine praktische und schnelle Herstellung
gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine kombinierbare Kragarm-Biegemaschine, die aufweist einen Hauptkörper, einen
Kragarm, einen Biegemachanismus, ein Steuermodul und mehrere Servomotoren
aufweist. Der Hauptkörper
weist eine Aufgabeeinrichtung auf. Der Kragarm ist exzentrisch am
Drehsitz außerhalb
der Austrittsöffnung
des Hauptkörpers
angebracht, wobei sich im Inneren des Drehsitzes eine Antriebswelle
und ein Gegengewicht befinden, die beide von einem Kragarmantriebs-Servomotor
gleichzeitig angetrieben werden. Das Gegengewicht ist auf der Antriebswelle
montiert und sorgt für
den Ausgleich einer einseitigen Belastung der Antriebswelle. Auf
dem Kragarm ist eine Schneidevorrichtung montiert, die aus einem
Schneidearm, Schneidesitz und Spanner und Schneidearm-Servomotor
besteht, wobei der Schneidearm drehgelenkig am vorderen Ende des
Kragarms angeordnet ist, während
der Schneidesitz am oberen Ende eines Drehgelenks des Schneidearms
angebracht ist, und wobei die Kante des Schneidesitzes bündig mit
der Kante des Drehgelenks abschließt. Entsprechend dem Schneidesitz
ist der Spanner am Randabschnitt des vorderen Endes des Kragarms
vorgesehen. An einem beweglichen Ende des Schneidearms ist ein Positionierschlitz
ausgebildet, wobei der Schneidearm an einer dem Positionierschlitz
benachbarten, unteren Seite mit einer Zahnstange versehen ist, die vom
am unteren Ende des Kragarms befestigten Schneidearm-Servomotor
angetrieben wird. Der Schneidearm-Servomotor weist eine Ausgangswelle auf,
an deren vorderem Ende ein mit der Zahnstange im Eingriff stehendes
Zahnrad angebracht ist. Auf diese Weise kann sich der parallel zur
oberen Fläche des
Kragarms verlaufende Schneidearm um das Drehgelenk in gewissem Winkel
drehen.
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Der
Biegemechanismus befindet sich unten am vorderen Ende des Kragarms
und besteht aus einer Formscheibe, einem Formscheibensitz und drei unterschiedliche
Aufgaben erfüllende
Servomotoren, die für
die Einstellung des Scheibenwinkels der Formscheibe, die Umschaltung
von an der Umfangsfläche
der Formscheibe angeordneten Biegeformen bzw. die Winkeleinstellung
der Biegeformen sorgen. Der Servomotor zur Einstellung des Scheibenwinkels der
Formscheibe ist am unteren Ende des Kragarms und dicht neben dem
Schneidearm-Servomotor installiert und über eine Zugstange an das obere
Ende des Formscheibensitzes angeschlossen. Außerdem sind der Servomotor
zur Umschaltung der Biegeformen sowie der Biegeformenmotor an der
einen Seite des Formscheibensitzes angebracht, während die Formscheibe an der
anderen Seite des Formscheibensitzes angefügt ist. Die an unterschiedliche
Abmessungen von Material angepassten, auswechselbaren Biegeformen
sind an der Umfangsfläche
des Außenrings
der Formscheibe angeordnet. Jede der Biegeformen besitzt an ihrem
oberen Ende ein pneumatisch betriebener Klemmring, auf dessen Oberfläche zwei
abgeschrägte
Führungsansätze vorstehen. Darüber hinaus
verfügt
jeder der Biegeformen an ihrem unteren Ende über ein Antriebszahnrad. Im
Betrieb wird der Servomotor zur Umschaltung der Biegeformen über ein
Rädergetriebe
mit dem Außenring der
Formscheibe verbunden. Dann kann der Außenring beim Drehen des zur
Umschaltung der Biegeformen dienenden Servomotors mitgedreht werden, was
eine praktische Umschaltung der Biegeformen in unterschiedlichen
Abmessungen bewirkt. Am vorderen Ende der Ausgangswelle des Biegeformenmotors
steht ein Kegelzahnrad zur Verfügung,
das sich in der Mitte der Formscheibe befindet und mit einem der
an unteren Enden der Biegeformen angebrachten Antriebszahnräder im Eingriff
steht. Hierdurch ergibt sich eine problemlose Drehbewegung der Biegeformen
um ihre eigene Achse.
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Durch
die vorgenannte Gestaltung können das
zu biegende Material, die Länge
jedes Biegeabschnitts, der Drehwinkel des Kragarms und der Biegewinkel
des Materials durch die Steueranzeige des Steuermoduls eingestellt
werden. Die an die Abmessungen des Materials angepassten Biegeformen
sind auf der Umfangsfläche
der Formscheibe montiert. Dann kann die Beschickung des Materials
durch die am hinteren Ende des Hauptkörpers angeordnete Aufgabeeinrichtung
durchgeführt,
um das Material kontinuierlich aus der Austrittsöffnung herauszuführen. Der
außen
an der Austrittsöffnung
angebrachte Formscheibensitz dreht sich gemäß den eingegebenen Daten um
einen entsprechenden Winkel, wodurch der ganz Kragarm zusammen mit
dem Biegemechanismus mitbewegt wird. Die Formscheibe und der Formscheibensitz
werden mit dem Servomotor zu einer vorgegebenen Verarbeitungsstellung
gedreht. Das Gewicht des Kragarms und des Biegemechanismus bewirkt
Vibration, wenn sich die Antriebswelle dreht. Daher ist ein Gegengewicht
auf der Antriebswelle montiert, um zu verhindern, dass Abweichung
des Schwerpunkts auftritt, indem der Kragarm exzentrisch am Drehsitz
angeordnet ist. Damit wird vermieden, dass Erschütterungen bei der Drehbewegung
stattfinden. Außerdem
wird das Material durch die Schneidevorrichtung hindurchgeführt und
dann in vorgegebener Länge
in die Biegeform des Biegemechanismus eingebracht, woraufhin das
Material von dem Klemmring der Biegeform festgehalten wird, während der
Biegeformenmotor für
die Biegung des Materials in gewissem Winkel sorgt.
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Ist
das Fertigprodukt angefertigt, versetzt der Schneidearm-Servomotor
den Schneidearm in Drehbewegung, und zwar derart, dass der vorne
angeordnete Schneidesitz und der Spanner versetzt angeordnet sind,
um das Material abzuschneiden.
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Beim
Auswechseln des Kabels oder Rohrs in unterschiedlichen Abmessungen
wird der zur Umschaltung der Biegeformen dienende Servomotor durch
das Steuermodul eingestellt, und zwar derart, dass der Außenring
der Formscheibe in Drehbewegung versetzt wird. So wird eine praktische
Auswechselung der Biegeformen erzielt. Daher werden die einfache
Bedienung, die praktische und schnelle Herstellung und somit der
erhöhte
Produktionsertrag gewährleistet.
Je nach Anforderungen des Fertigprodukts können der Drehwinkel des Biegemechanismus
und der Winkel der Oberfläche
der Formscheibe beliebt eingestellt werden, wodurch das Material
kontinuierlich zu irgendeinem Winkel oder in der Form der Spiralfeder
gebogen werden kann.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Biegemaschine nach dem Stand der
Technik;
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2 eine
perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen kombinierbaren
Kragarm-Biegemaschine; und
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3 eine
perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen kombinierbaren
Kragarm-Biegemaschine in montiertem Zustand; und
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4 eine
Seitenansicht des Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen kombinierbaren Kragarm-Biegemaschine
in montiertem Zustand.
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Bezugnehmend
auf 2 bis 4 umfasst eine erfindungsgemäße kombinierbare
Kragarm-Biegemaschine einen Hauptkörper 10, einen Kragarm 20,
einen Biegemechanismus 30 und ein Steuermodul 40 und
mehrere Servomotoren 50.
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Der
Hauptkörper 10 weist
eine Aufgabeeinrichtung 11 auf, die aus einer Vielzahl
von längs-
und querverlaufenden Walzensätzen 11a besteht.
Außer der
Aufgabe der Beschickung können
die Walzensätze 11a das
aufgerollte Material in Linearstellung bringen. Im Inneren des Hauptkörpers 10 befinden
sich eine Antriebswelle 12 und ein Gegengewicht 13.
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Die
Antriebswelle 12 ist mit einem außen am vorderen Ende einer
Austrittsöffnung 11b angebrachten
Drehsitz 14 verbunden, der gleichzeitig in Drehbewegung
versetzt wird, indem ein Kragarmantriebs-Servomotor 51 die
Antriebswelle 12 antreibt. Das Gegengewicht 13 ist
auf der Antriebswelle 12 montiert und sorgt für den Ausgleich
einer einseitigen Belastung der Antriebswelle 12.
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Der
Kragarm 20 ist exzentrisch am Drehsitz 14 außerhalb
der Austrittsöffnung 11b des
Hauptkörpers 10 angebracht,
wobei auf dem Kragarm 20 eine Schneidevorrichtung 21 montiert
ist, die aus einem Schneidearm 21a, Schneidesitz 21b und
Spanner 21c und Schneidearm-Servomotor 52 besteht.
Der Schneidearm 21a ist drehgelenkig am vorderen Ende des
Kragarms 20 angeordnet, wobei der Schneidesitz 21b am
oberen Ende eines Drehgelenks des Schneidearms 21a angebracht
ist. Außerdem schließt die Kante
des Schneidesitzes 21b bündig mit der Kante des Drehgelenks
ab. Entsprechend dem Schneidesitz 21b ist der Spanner 21c am Randabschnitt
des vorderen Endes des Kragarms 20 vorgesehen. An einem
beweglichen Ende des Schneidearms 21a ist ein Positionierschlitz 21a1 ausgebildet,
wobei der Schneidearm 21a an einer dem Positionierschlitz 21a1 benachbarten,
unteren Seite mit einer Zahnstange 21a2 versehen ist, die vom
am unteren Ende des Kragarms 20 befestigten Schneidearm-Servomotor 52 angetrieben
wird. Der Schneidearm-Servomotor 52 weist eine Ausgangswelle
auf, an deren vorderem Ende ein mit der Zahnstange 21a2 im
Eingriff stehendes Zahnrad 52a angebracht ist. Auf diese
Weise kann sich der parallel zur oberen Fläche des Kragarms 20 verlaufende Schneidearm 21a um
das Drehgelenk in gewissem Winkel drehen.
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Der
Biegemechanismus 30 befindet sich unten am vorderen Ende
des Kragarms 20 und besteht aus einer Formscheibe 31,
einem Formscheibensitz 32 und drei unterschiedliche Aufgaben
erfüllende Servomotoren 53, 54, 55,
die für
die Einstellung des Scheibenwinkels der Formscheibe 31,
die Umschaltung von an der Umfangsfläche der Formscheibe 31 angeordneten
Biegeformen 33 bzw. die Winkeleinstellung der Biegeformen 33 sorgen.
Der Servomotor 53 zur Einstellung des Scheibenwinkels der
Formscheibe 31 ist am unteren Ende des Kragarms 20 und
dicht neben dem Schneidearm-Servomotor 52 installiert und über eine
Zugstange 53a an das obere Ende des Formscheibensitzes 32 angeschlossen. Außerdem sind
der Servomotor 54 zur Umschaltung der Biegeformen sowie
der Biegeformenmotor 55 an der einen Seite des Formscheibensitzes 32 angebracht,
während
die Formscheibe 31 an der anderen Seite des Formscheibensitzes 32 angefügt ist.
Die an unterschiedliche Abmessungen von Material angepassten, auswechselbaren
Biegeformen 33 sind an der Umfangsfläche des Außenrings 31a der Formscheibe 31 angeordnet.
Jede der Biegeformen 33 besitzt an ihrem oberen Ende ein
pneumatisch betriebener Klemmring 33a, auf dessen Oberfläche zwei
abgeschrägte
Führungsansätze 33b vorstehen.
Darüber
hinaus verfügt
jeder der Biegeformen 33 an ihrem unteren Ende über ein
Antriebszahnrad 33c. Im Betrieb wird der Servomotor 54 zur
Umschaltung der Biegeformen über
ein Rädergetriebe 54a mit
dem Außenring 31a der
Formscheibe 31 verbunden. Dann kann der Außenring 31a beim
Drehen des zur Umschaltung der Biegeformen dienenden Servomotors 54 mitgedreht
werden, was eine praktische Umschaltung der Biegeformen 33 in
unterschiedlichen Abmessungen bewirkt. Am vorderen Ende der Ausgangswelle
des Biegeformenmotors 55 steht ein Kegelzahnrad 55a zur
Verfügung,
das sich in der Mitte der Formscheibe 31 befindet und mit
einem der an unteren Enden der Biegeformen 33 angebrachten Antriebszahnräder 33c im
Eingriff steht. Hierdurch ergibt sich eine problemlose Drehbewegung
der Biegeformen 33 um ihre eigene Achse.
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Das
Steuermodul 40 weist eine außen am Hauptkörper 10 angeordnete
Steueranzeige 41 und einen im Inneren des Hauptkörpers 10 geschalteten Regelkreiskasten 42 auf,
wobei der Regelkreiskasten 42 mit jedem der Servomotoren 50 zur
Steuerung ihres Betriebs verbunden ist.
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Die
Anwendung der vorliegenden Erfindung geschieht in der Weise, dass
das zu biegende Material, die Länge
jedes Biegeabschnitts, der Drehwinkel des Kragarms 20,
die Biegerichtung und der Biegewinkel des Materials durch die Steueranzeige 41 des Steuermoduls 40 eingestellt
werden, wobei die Biegeformen 33 durch den Servomotor 54 je
nach gewünschten
Abmessungen des Materials umschaltbar sind. Der Servomotor 51 antreibt
den Kragarm 20 und den Biegemechanismus 30, wobei
eine Drehbewegung gemäß den eingegebenen
Daten um einen entsprechenden Winkel erfolgt. Die Formscheibe 31 und
der Formscheibensitz 32 werden mit dem Servomotor 53 zu
einer vorgegebenen Verarbeitungsstellung gedreht. Dann kann die
Beschickung des Materials durch die am hinteren Ende des Hauptkörpers 10 angeordnete
Aufgabeeinrichtung 11 durchgeführt, um das Material kontinuierlich
aus der Austrittsöffnung 11b herauszuführen. Zunächst wird
das Material durch die Schneidevorrichtung 21 hindurchgeführt und
dann in vorgegebener Länge
in die Biegeform 33 des Biegemechanismus 30 eingebracht,
woraufhin das Material von dem Klemmring 33a der Biegeform 33 festgehalten
wird, während
der Biegeformenmotor 55 für die Biegung des Materials
in gewissem Winkel sorgt. Ist das Fertigprodukt angefertigt, versetzt
der Schneidearm-Servomotor 52 den Schneidearm 21a in
Drehbewegung, und zwar derart, dass der Schneidesitz 21b und
der Spanner 21c versetzt angeordnet sind, um das Material
abzuschneiden.
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Durch
die oben erwähnte
Gestaltung der kombinierbaren Kragarm-Biegemaschine erfolgt eine automatische
Steuerung der Drehbewegung des Kragarms und der Formscheibe, was
eine Biegung von Kabeln oder Rohren in unterschiedlichen Abmessungen
bewirkt. Daher werden die einfache Bedienung, die praktische und
schnelle Herstellung und somit der erhöhte Produktionsertrag gewährleistet.
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Die
Erfindung lässt
sich wie folgt zusammenfassen: Eine kombinierbare Kragarm-Biegemaschine,
die aus einem Hauptkörper 10,
einem Kragarm 20, einem Biegemechanismus 30, einem
Steuermodul 40 und mehreren Servomotoren 50 besteht.
Der Kragarm ist exzentrisch am Drehsitz außerhalb der Austrittsöffnung des
Hauptkörpers
angebracht, wobei sich im Inneren des Drehsitzes eine Antriebswelle und
ein Gegengewicht befinden, die beide von einem Kragarmantriebs-Servomotor
gleichzeitig angetrieben werden. Unten am vorderen Ende des Kragarms 20 ist
der Biegemechanismus 30 angebracht. Unter Verwendung von
mehreren Servomotoren 50 wird die Formscheibe angetrieben,
um die Einstellung des Scheibenwinkels der Formscheibe, die Umschaltung der
Biegeformen sowie die Winkeleinstellung des Biegematerials der Biegeformen
vorzunehmen. Hierdurch wird das aus der Austrittsöffnung herausgeführte Material
von den Biegeformen geklemmt und dann gebogen. So wird ein kontinuierliches
Biegen eines gleichen Materials um unterschiedliche Winkel oder
in Spiralform gewährleistet.
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Obwohl
die Erfindung in Bezug auf ein Beispiel beschrieben wurde, welches
derzeit als praktikabelste und bevorzugteste Ausführungsform
betrachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf
das offenbarte Ausführungsbeispiel
beschränkt
ist. Im Gegenteil sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche
Anordnungen abgedeckt werden, die sich im Umfang der beigefügten Ansprüche befinden,
der mit der breitesten Interpretation übereinstimmt, um alle derartigen
Modifikationen und ähnliche
Anordnung zu umfassen.
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- 10
- Hauptkörper
- 20
- Kragarm
- 30
- Biegemachanismus
- 40
- Steuermodul
- 50
- Servomotor
- 11
- Aufgabeeinrichtung
- 11a
- Walzensatz
- 11b
- Austrittsöffnung
- 12
- Antriebswelle
- 13
- Gegengewicht
- 14
- Drehsitz
- 21
- Schneidevorrichtung
- 21a
- Schneidearm
- 21b
- Schneidesitz
- 21c
- Spanner
- 21a1
- Positionierschlitz
- 21a2
- Zahnstange
- 31
- Formscheibe
- 32
- Formscheibensitz
- 33
- Biegeform
- 31a
- Außenring
- 33a
- Klemmring
- 33b
- abgeschrägte Führungsansätze
- 33c
- Antriebszahnrad
- 41
- Steueranzeige
- 42
- Regelkreiskasten
- 51
- Kragarmantriebs-Servomotor
- 52
- Schneidearm-Servomotor
- 52a
- Zahnrad
- 53
- Servomotor
zur Einstellung des Scheibenwinkels der
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- Formscheibe
- 53a
- Zugstange
- 54
- Servomotoren
zur Umschaltung der Biegeform
- 54a
- Rädergetriebe
- 55
- Biegeformenmotor
- 55a
- Kegelzahnrad