DE3148744C2

DE3148744C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Biegungen an einem Werkstück

Info

Publication number: DE3148744C2
Application number: DE3148744A
Authority: DE
Inventors: Katsumi Koyama; Shigenari Kojima; Tsuneo Kogure; Naoaki Itano; Yoshihiko Ohashi
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1980-12-09
Filing date: 1981-12-09
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2001-12-10
Also published as: CH656813A5; FR2495505A1; SE465710B; GB2091604A; SE8107349L; GB2091604B; SE463701B; CA1181673A; SE8800009L; SE8800009D0; FR2495505B1; DE3148744A1; US4486841A; IT8149870A0; IT8149870A1; IT1172141B

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Biegungen an einem Werkstück.

Bei Biegepressen ist es sehr wichtig, die Hublänge des Pressenstempels genau anzupassen und einzustellen, um das Werkstück genau in die gewünschten Winkel zu biegen, da schon ein geringfügiger Irrtum beim Einstellen der Hublänge des Pressenstempels zu einer schlechten Biegung führt. Außerdem ist es sehr notwendig, die Hublänge des Pressenstempels nicht nur auf den am Werkstück zu erzeugenden Biegewinkel, sondern auch auf andere Verhältnisse, wie beispielsweise die Breite und Gestalt der Nute im unteren Werkzeug, auf die Dicke, die Breite und die Biegefestigkeit des zu biegenden Werkstückes einzustellen.

Bisher war es üblich, die Hublänge des Stempels empirisch durch Biegeversuche anzupassen und solange einzustellen, bis eine annehmbare Biegung erreicht wurde. Demgemäß war viel Erfahrung erforderlich, um die Biegelänge des Pressenstempels anzupassen und einzustellen und es gab eine große Anzahl von schrottreifen Werkstücken, bevor eine annehmbare Hublänge erreicht war. Gleichwohl war es in jedem Falle unmöglich, durch Anpassen und Einstellen der Hublänge des Pressenstempels in der üblichen Weise eine wirklich genaue Biegung durchzuführen, da die Werkstücke in ihrer Dicke und in ihrer Biegefestigkeit unterschiedlich sind, was zu einer Änderung in der Biegekraft führt.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 29 01 376 ist eine Steuereinrichtung für den Servomotor eines Pressenstempelantriebs bei einer Biegepresse bekannt, bei der die jeweilige Dicke des Werkstückes gemessen und die tatsächliche Hublänge des Pressenstempels in Abhängigkeit davon eingestellt wird. Dazu ist in unmittelbarer Nähe der Verformungszone ein Meßgeber für die Dickenmessung vorgesehen, dessen Meßwerte einem Rechner eingegeben werden, worauf der Rechner eine entsprechende Korrektur der Hublänge des Pressenstempels vornimmt. Die tatsächliche Hublänge kann vom Rechner außerdem unter Berücksichtigung der Weite der Biegenut und weiterer Korrekturwerte ermittelt werden, die von der jeweiligen Biegepresse, gegebenenfalls auch von der Materialrückfederung und dem gewünschten Biegewinkel abhängen.

Ein anderer Nachteil bestand bei Biegepressen auch darin, daß es unmöglich war, leicht und genau Werkstücke mit einem einzigen Paar von oberen und unteren Werkzeugen in zylindrische Formen zu biegen, die einen halbkreisförmigen Querschnitt haben. Um ein Werkstück mit einem einzigen Werkzeugpaar in eine zylindrische Form zu biegen, ist es notwendig, daß der Pressenstempel aufeinanderfolgende Hübe ausführt, wobei die Hublänge bei jedem Hub angepaßt und das Werkstück nach jedem Hub ein sehr kleines, gleiches Stück vorgeschoben werden muß. Es war jedoch praktisch unmöglich, die Hublänge des Pressenstempels in der vorher beschriebenen Weise genau anzupassen und einzustellen, und es war weiterhin unmöglich, die Strecke oder den Abstand genau einzustellen, um den ein zu biegendes Werkstück nach jedem Hub des Pressenstempels vorgeschoben werden sollte, um zu einer halbzylindrischen Form zu kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtungen anzugeben, mit denen flächenförmige Werkstücke unter Verwendung eines einzigen Paares von oberen und unteren Werkzeugen auf Biegepressen genau und leicht in verschiedene Formen mit verschiedenen Winkeln einschließlich von halbzylindrischen Formen gebogen werden können.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren sowie die in Anspruch 4 angegebene Vorrichtung gelöst.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Hublänge des Pressenstempels mit dem das obere Werkzeug in die Nute des unteren Werkzeuges gebracht werden kann, automatisch angepaßt und eingestellt werden kann, so daß das Werkstück sehr genau mit einer oder mehreren Biegungen versehen werden kann. Ferner hat die Erfindung den Vorteil, daß die von der Biegekraft während des Biegevorganges in einer Biegepresse erzeugte Durchbiegung erfaßt und die Hublänge des Pressenstempels auf diese Durchbiegungen angepaßt wird.

Ferner ist es mit der Erfindung möglich, den Abstand automatisch einzustellen, mit dem ein zu biegendes Werkstück nach jedem Hub des Pressenstempels in Biegepressen vorwärts geschoben werden muß, um es in eine halbzylindrische Form mit halbkreisförmigem Querschnitt zu bringen.

Nach der Erfindung wird die Hublänge des Pressenstempels automatisch auf die Biegebedingungen, wie den an den Werkstücken zu erzeugenden Biegewinkel, die Breite und Gestalt der Nute im unteren Werkzeug, die Dicke, Breite und Biegefestigkeit der zu biegenden Werkstücke eingestellt. Die Biegepresse nach der Erfindung ist mit einem Eingangsbauteil versehen, in das die Biegebedingungen eingegeben werden, nach denen ein Rechner die Hublänge des Pressenstempels ausrechnet und es sind Einstellmittel vorgesehen, mit denen die Hublänge des Pressenstempels unter der Kontrolle des Rechners automatisch eingestellt wird. Ferner ist der Rechner an eine Fühlvorrichtung zum Erfassen der in der Biegepresse auftretenden Durchbiegungen angeschlossen, um die Hublänge des Pressenstempels an die erfaßten Durchbiegungen anzupassen. Auf diese Weise werden auch Unterschiede in der Dicke und Biegefestigkeit der Werkstücke, die Auswirkungen auf die Biegekraft haben, welche die Durchbiegungen der Biegepresse hervorruft, in der Hublänge des Pressenstempels kompensiert. Außerdem kann gleichzeitig der Abstand, mit dem die Werkstücke vorgeschoben werden, wenn sie in zylindrische Formen gebogen werden sollen, auf der Basis von den in den Eingangsbauteil eingegebenen Biegebedingungen eingestellt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Beispielen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Biegepresse oder hydraulische Abkantpresse nach der Erfindung in einer Vorderansicht,

Fig. 2 die Biegepresse nach Fig. 1 in einer Stirnansicht von rechts,

Fig. 3 einen Teil der Biegepresse nach den Fig. 1 und 2 in einem Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 den gleichen Teil wie Fig. 3 in einer Seitenansicht der Fig. 3 von rechts gesehen,

Fig. 5 die isometrische Darstellung einer Meßvorrichtung der Biegepresse nach den Fig. 1 und 2 mit Blickrichtung von hinten auf die Biegepresse,

Fig. 6 eine teils schematische, perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Einstellen der Hublänge des Stempels bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Biegepresse mit Blickrichtung von hinten auf die Biegepresse,

Fig. 7 ein Flußdiagramm, welches einen Eingangsbauteil der vorliegenden Erfindung in einer Ansicht darstellt,

Fig. 8 eine schematische Dartellung der Schalttafel für die Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 9 und 10 schematische Darstellungen, die den Ablauf eines Biegevorganges zeigen,

Fig. 11 eine Darstellung, die das Biegen eines Werkstückes in eine halbzylindrische Form zeigt,

Fig. 12 (A) bis (D) Darstellungen, die den Arbeitsablauf beim Biegen eines Werkstückes in eine halbzylindrische Form zeigen und

Fig. 13 eine Querschnittsabwicklung eines teilzylindrisch gebogenen Werkstückes.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Biegepresse 1 dargestellt, die oft auch Abkantpresse bezeichnet wird und in erster Linie dazu dient, ebenflächige Werkstücke, wie beispielsweise Bleche, in winkelförmige oder kanalförmige Formen zu biegen. Die Biegepresse 1 hat zwei C-förmige, aufrecht stehende Seitenplatten 3 und 5, die parallel zueinander vertikal angeordnet und an ihren unteren Enden miteinander durch eine Bodenplatte 7 einstückig verbunden sind. Die Biegeprese 1 ist außerdem mit einem horizontal angeordneten Kopfbalken 9 versehen, der die oberen Enden der Seitenplatten 3 und 5 einstückig miteinander verbindet und ein balken- oder stangenförmiges oberes Werkzeug 11 trägt. Außerdem gehört zu der Biegepresse ein balkenartiger Pressenstempel 13, der ein stangenförmiges unteres Werkzeug 15 trägt, auf dem ein zu biegendes Werkstück W in horizontaler Lage in Stellung gebracht wird. Das obere Werkzeug 11 ist am unteren Ende des Kopfbalkens 9 in horizontaler Lage lösbar befestigt und an seinem unteren Rand mit einem horizontal verlaufenden, langgestreckten Biegeteil 11B versehen, der einen im allgemeinen V-förmigen Querschnitt hat. In ähnlicher Weise ist auch das untere Werkzeug 15 am oberen Rand des Pressenstempels 13 in horizontaler Lage lösbar befestigt und an seinem unteren Rand mit einer horizontal verlaufenden Nute 15B versehen, die einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt hat.

Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Pressenstempel 13, der das untere Werkzeug 15 trägt, mit dem Kopfbalken 9 fluchtend derart in vertikaler Richtung beweglich angeordnet, daß die Nute 15B des unteren Werkzeuges 15 mit dem Biegeteil 11B des oberen Werkzeuges in Eingriff gebracht werden kann, wenn der Stempel 13 gehoben wird. Mehr im einzelnen kann der Pressenstempel 13 vertikal in Richtung auf den Kopfbalken 9 und von diesem fort von einem oder mehreren Hydraulikmotoren 17 bewegt werden, dessen Kolbenstange 17p zwischen einer Vorderplatte 19 und einer Rückplatte 21 angeordnet ist, die sich vertikal unter dem Kopfbalken 9 befinden. Die Vorder- und Rückplatten 19 und 21 sind parallel zueinander vor und hinter dem Pressenstempel 13 fest montiert und verbinden die unteren Teile der Seitenplatten 3 und 5 miteinander. Sie sind mit Vertikalführungen für den Pressenstempel 13 versehen.

Wenn bei dieser Ausführung der Pressenstempel 13 von dem Hydraulikmotor 17 oder von mehreren Hydraulikmotoren angehoben wird, wird das untere Werkzeug 15 vom Pressenstempel 13 derart in Eingriff mit dem oberen Werkzeug 11 gebracht, daß der Biegeteil 11B des oberen Werkzeuges 11 in die Nute 15B des unteren Werkzeuges 15 hineinfährt. Wenn der Pressenstempel 13 mit dem auf dem unteren Werkzeug 15 plazierten Werkstück W angehoben wird, drückt das untere Werkzeug 15 das Werkstück W gegen das obere Werkzeug 11, so daß das Werkstück W von dem Biegeteil 11B des oberen Werkzeuges 11 in die Nute 15B des unteren Werkzeuges 15 gedrückt und hierdurch in eine Form gebogen wird.

Bei der oben beschriebenen Anordnung wird das Werkstück W in die Form der Nute 15B des unteren Werkzeuges 15 gebogen, wenn es von dem Biegeteil 11B des oberen Werkzeuges 11, welches ähnlich geformt ist, wie die Nute 15B des unteren Werkzeuges 15, vollständig in die Nute 15B des unteren Werkzeuges 15 gedrückt wird.

Wenn das obere Werkzeug 11 V-förmig gestaltet ist, kann das Werkstück W jedoch durch "Luftbiegung" in beliebige Winkel oder Formen gebogen werden, wenn die Hublänge des Pressenstempels 13 an die erforderliche Eindringtiefe des Biegeteiles 11B des oberen Werkzeuges 11 in die Nute 15B des unteren Werkzeuges 15 angepaßt wird. Das Werkstück W kann im Luftbiegeverfahren auch mehrmals gebogen und hierdurch in verschiedene Formen mit mehreren Falten oder Biegelinien mit verschiedenen Winkeln gebracht werden, wenn es vorwärtsbewegt oder vorgeschoben wird und der Pressenstempel 13 mit angepaßter Hublänge mehrmals einen Hub ausführt. Darüber hinaus kann das Werkstück W in eine halbzylindrische Form gebogen werden, die einen halbkreisförmigen Querschnitt hat, wenn der Pressenstempel 13 wiederholt Hübe mit angepaßter Hublänge ausführt und das Werkstück W gleichzeitig mit einem geringstmöglichen gleichen Abstand nach jedem Hub des Pressenstempels 13 vorgeschoben wird.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung der in den Fig. 1 oder 2 dargestellten Biegepresse beschränkt ist, bei der das untere Werkzeug 15 vom Pressenstempel 13 gehalten und gegen das obere, feststehende Werkzeug 11 gedrückt und von diesem abgesenkt wird. Vielmehr ist festzustellen, daß die Erfindung auch bei einer Biegepresse anwendbar ist, bei der das untere Werkzeug feststeht und ein oberes Werkzeug von einem Pressenstempel gegen das untere Werkzeug gedrückt und von diesem abgehoben wird.

Bei der oben beschriebenen Biegepresse 1 ist der Kopfbalken 9 infolge der während der Biegevorgänge wirksamen Biegekraft einer nach oben gerichteten Durchbiegung unterworfen, da die Reaktion auf die Biegekraft ein Biegemoment auf die C-förmigen Seitenplatten 3 und 5 ausübt, das bestrebt ist, den Zwischenraum oder die Maulöffnung der C-förmigen Seitenplatten zu erweitern bzw. den oberen Schenkel des C nach oben zu drücken. Da die Biegekraft in Abhängigkeit von den Biegebedingungen, wie beispielsweise der Dicke, Breite und Biegefestigkeit der zu biegenden Werkstücke sich ändert, ändert sich auch die Durchbiegung des Kopfbalkens 9 in Abhängigkeit von diesen Biegebedingungen. Es ist deshalb notwendig, die Durchbiegungen des Kopfbalkens zu erfassen und diese festgestellten Durchbiegungen mit der Hublänge des Pressenstempels 13 zu kompensieren, um genaue Biegungen durchzuführen, da die Durchbiegungen des Kopfbalkens 9 die Hublänge des Pressenstempels 13 beeinflussen.

Man erkennt am besten aus Fig. 2, daß zum Erfassen der Durchbiegungen des Kopfbalkens 9 an der Außenseite der aufrechtstehenden Seitenplatte 3 eine längliche, vertikal verlaufende Fühlplatte 23 angeordnet ist. Die Fühlplatte 23 ist mit einem Schwenkzapfen 25 am vorderen, oberen Ende an der Außenseite der Seitenplatte 3 derart schwenkbar gelagert, daß sie bis zum unteren Teil der Seitenplatte 3 an deren Außenseite herabhängt. Hierdurch wird die Fühlplatte 23 an der Außenseite der Seitenplatte 3 an ihrem Lagerzapfen 25 hängend auf- und abbewegt, wenn das vordere, obere Ende der Seitenplatte 3 von dem Kopfbalken 9 in Abhängigkeit von der Biegekraft aufwärts gebogen wird und dann in seine ursprüngliche Stellung zurückkehrt. Außerdem wird der untere Teil der Fühlplatte 23 von einer Führungsrolle 27 und einem Anschlagblock 29 daran gehindert, um den Zapfen 25 eine Schwenkbewegung auszuführen. Sie kann sich deshalb zwischen der Rolle 27 und dem Anschlag 29 nur auf- und abbewegen.

Wie aus den Fig. 2, 3 und 4 hervorgeht, ist auf der Fühlplatte 23 ein Durchbiegedetektor 31, beispielsweise ein Meßgerät mit Ziffernblatt, ein Druckwächter oder Dehnungsmeßstreifen vorgesehen, der mit einem aufwärtsgedrückten Fühlglied 31D versehen ist. Der Durchbiegedetektor 31 ist mit einem Knopf 33 an einer Führungsstange 35 vertikal verstellbar gelagert, die von einem am unteren Ende der Fühlplatte 23 befestigten Träger in vertikaler Lage gehalten wird. Der Durchbiegedetektor 31 ist am unteren Ende der Fühlplatte 23 derart montiert, daß das aufwärtsgedrückte Fühlglied 31D in vertikaler Lage die Unterseite des Anschlagblockes 29 berührt. Hierdurch ist der Durchbiegedetektor 31 so ausgebildet, daß er die Durchbiegung des Kopfbalkens feststellt, wenn das Fühlglied 31D von dem Anschlagblock 29 niedergedrückt wird.

Bei dieser beschriebenen Einrichtung wird das Fühlglied 31D des Durchbiegedetektors 31 niedergedrückt, wenn das vordere, obere Ende der Seitenplatte 3 von dem Kopfbalken 9 infolge der Biegekraft ausgebogen wird und die Fühlplatte 23 mit dem Schwenkzapfen 25 anhebt. Hieraus erkennt man, daß die Durchbiegung des Kopfbalkens 9 durch den Durchbiegedetektor 31 über die Fühlplatte 23 erfaßt werden kann, wenn die aufrecht stehende Seitenplatte 3 nach oben ausgebogen wird und die Fühlplatte 23 anhebt.

Der Durchbiegedetektor 31 ist an einen Rechner angeschlossen, der die Hublänge des Pressenstempels nach den Durchbiegungen des Kopfbalkens 9 ausgleicht, wie dies im folgenden noch näher beschrieben werden wird. Ein Fachmann erkennt in diesem Zusammenhang leicht, daß die Fühlplatte 23 und der Durchbiegedetektor 31 auf einer oder auf beiden der aufrechten Seitenplatten 3 und 5 angeordnet sein kann.

In Fig. 5 ist eine Meßvorrichtung 39 dargestellt, die hinter dem Pressenstempel 13 angeordnet ist und dazu dient, das Werkstück W auf dem unteren Werkzeug 15 so zu positionieren, daß die gewünschten Teile des Werkstückes W von den oberen und unteren Werkzeugen 11 und 15 gebogen werden können. Die Meß- und Vorschubvorrichtung 39 hat zwei langgestreckte Träger 41a und 41b, die in horizontaler Lage an der Rückseite des Pressenstempels 13 und rechtwinklig zu diesem parallel zueinander befestigt sind und an ihren Oberseiten Führungsschienen 43a und 43b tragen. Die Meß- und Vorschubeinrichtung 39 hat ferner einen langgestreckten Wagen 45, der von zwei Führungszapfen 47a und 47b in horizontaler Lage auf zwei Längsschlitten 49a und 49b gehalten wird, die auf den Schienen 43a und 43b gleitend montiert sind. Der Wagen 45 ist an seiner Rückseite mit einem Handrad 51 versehen und so ausgebildet, daß er durch Drehen des Handrades 51 längs der Führungszapfen 47a und 47b vertikal verstellt werden kann.

Der Wagen 45 der Meßvorrichtung 39 ist an seiner dem Pressenstempel 13 zugewandten Vorderseite mit mehreren, verschiebbaren Trägern 53a und 53b versehen, die jeweils einen Einstellanschlag 55a bzw. 55b tragen, an denen das Ende des zu biegenden Werkstückes W derart angelegt wird, daß es auf dem unteren Werkzeug 15 positioniert werden kann. Die Träger 53a und 53b werden normalerweise am Wagen 45 festgelegt, können aber auch in dessen Längsrichtung aufeinander zu und voneinander weg verschoben werden, um den Abstand zwischen den Einstellanschlägen 55a und 55b auf die Breite des zu biegenden Werkstückes W einzustellen. Ferner können die Einstellanschläge 55a und 55b durch pneumatische Motoren 57a und 57b gleichzeitig entsprechend der Höhe des unteren Werkzeuges 15 in ihrer Höhe verstellt werden.

Ferner sind die Längsschlitten 49a und 49b, von denen der Wagen 45 mit den horizontalen Einstellanschlägen 55a und 55b getragen wird, so ausgebildet, daß sie gleichzeitig auf den Führungsschienen 43a und 43b in horizontaler Richtung durch zwei Schraubenspindeln 59a und 59b gegen den Pressenstempel 13 vorgeschoben und von diesem zurückgefahren werden können. Hierdurch können die Einstellanschläge 55a und 55b gleichzeitig horizontal gegen den Pressenstempel 13 vorgeschoben und von diesem zurückgezogen werden, indem die Schraubenspindeln 59a und 59b gleichzeitig gedreht werden.

Um die Einstellanschläge 55a und 55b gleichzeitig bewegen zu können, sind die Schraubenspindeln 59a und 59b an ihren hinteren Enden mit Zahnrädern 61a und 61b versehen, die sich mit Zahnrädern 63a und 63b in Eingriff befinden, die auf einer Verbindungswelle 65 angeordnet sind, welche rechtwinklig zu den Schraubenspindeln 59a und 59b in horizontaler Lage angeordnet ist. Die Verbindungswelle 65 ist im hinteren Teil der Meßvorrichtung 39 in geeigneter Weise drehbar gelagert und an ihrem Ende mit einem Zahnrad 67 versehen, das mit einem Zahnrad 69 kämmt, das auf einer vertikalen Welle 71 befestigt ist, die im hinteren Teil der Meßvorrichtung in vertikaler Lage drehbar gelagert ist. Die Welle 71 greift mit Kerbverzahnung axial in die Abtriebswelle 73 eines Servomotors 75 ein, so daß sie sich zusammen mit der Meßvorrichtung 39 vertikal gegenüber dem Servomotor 75 bewegen kann, jedoch hierbei nicht außer Eingriff mit deren Welle 73 gerät. Der Servomotor 75 ist an einem Teil der Biegepresse, beispielsweise an der Seitenplatte 5 mit einem geeigneten Halter 77 montiert und an einen Antriebsmotor und an eine Fühleinrichtung angeschlossen, wie dies weiter unten noch beschrieben werden wird.

Am hinteren Ende von einer der beiden Schraubenspindeln 59a und 59b ist außerdem ein Impuls-Codierer 79 befestigt, der auch an die Erkennungsvorrichtung angeschlossen ist, mit der der Servomotor 75 verbunden ist, wie dies weiter unten noch beschrieben werden wird.

Die Schraubenspindeln 59a und 59b werden vom Servomotor 75 über die Vertikalwelle 71 und die Verbindungswelle 65 gleichzeitig gedreht, so daß die Schlitten 49a und 49b die Meß- oder Einstellanschläge 55a und 55b gegen den Pressenstempel 13 vorschieben und von diesem zurückziehen können.

In Fig. 6 ist der Hydraulikmotor 17 schematisch dargestellt, der den Pressenstempel 13 hebt und unterhalb des Stempels 13 befestigt ist. Der Hydraulikmotor 17 ist durch eine Leitung 79′ an einem Hydraulikbehälter 89 angeschlossen und seine Kolbenstange 17P ist mit dem Pressenstempel 13 verbunden. Bei dieser Anordnung hebt der Hydraulikmotor 17 den Stempel 13, um das untere Werkzeug 15 mit dem oberen Werkzeug 11 in Eingriff zu bringen, wenn dem Hydraulikmotor vom Hydraulikbehälter 89 aus Hydraulikflüssigkeit zugeführt wird. Außerdem ermöglicht der Hydraulikmotor dem Pressenstempel, sich unter seinem Eigengewicht abzusenken, wenn die Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikmotor abgelassen wird. Außerdem kann der Stempel 13 in angehobener Lage an einer Absenkbewegung dadurch gehindert werden, daß der hydraulische Druck in der Kammer 81 des Hydraulikmotors 17 mit dem Gewicht des Pressenstempels 13 und der Biegekraft im Gleichgewicht gehalten wird, mit der das Werkstück W gebogen werden kann. Man erkennt außerdem, daß die Hublänge des Pressenstempels 13 durch Steuern des hydraulischen Druckes des Hydraulikmotors 17 angepaßt werden kann.

Um den hydraulischen Druck des Hydraulikmotors 17 anzupassen oder einzustellen, ist die Leitung 79′ durch eine Leitung 85 an ein Einstellventil 87 angeschlossen, das bei der bevorzugten Ausführungsform auf der Hinterseite der Rückplatte 21 angeordnet ist und ein federnd nachgiebiges Spulen- oder Betätigungselement 87S aufweist, das aus dem Ventil 87 herausragt. Durch das Einstellventil kann die Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikbehälter 89 zurücklaufen, wenn das Betätigungselement 87S niedergedrückt wird. Hierdurch kann der hydraulische Druck im Hydraulikmotor 17 durch Niederdrücken des Ventilkschiebers 87S an die Biegekraft des Pressenstempels 13 angepaßt werden.

Auf der Hinterseite der Rückplatte 21 ist ein Federelement 91, beispielsweise eine Blattfeder angeordnet, die auf das Betätigungsglied 87S des Einstellventiles 87 drückt. Eine Feder 91 wird durch einen an der Rückplatte 21 befestigten drehbaren Zapfen daran gehindert, das Betätigungselement 87S infolge ihres Eigengewichtes niederzudrücken. An der Oberseite des Federelementes 91 liegt ein Gelenkhebel 93 an, der mit einem Schwenkzapfen 99 an einem dreieckigen Winkelhebel 97 schwenkbar gelagert ist, welcher seinerseits mit einem Zapfen 95 oberhalb des oberen Teils des Betätigungselementes 87S an der Hinterseite der Rückplatte 21 schwenkbar gelagert ist. Der Gelenkhebel 93 ist so angeordnet, daß er von einem vertikalen Anschlag 101 berührt wird, der an der Rückseite des Stempels 13 befestigt ist und durch ein vertikales Langloch in der Rückplatte 21 über deren Rückseite vorsteht. Wenn der Pressenstempel 13 von Hydraulikmotor 17 gehoben wird, wird der Gelenkhebel 93 an dem Anschlag 101 nach oben gedrückt und dreht sich im Uhrzeigersinn um den am Winkelhebel 97 befestigten Gelenkzapfen 99, wodurch das Betätigungselement 87S des Einstellventiles 87 entgegen der Wirkung der Feder 91 nach unten gedrückt wird. Hierdurch wird die Aufwärtsbewegung des Pressenstempels 13 abgestoppt, da ein Teil der von der Hydraulikpumpe geförderten Hydraulikflüssigkeit durch das Anpaßventil 87 in den Behälter 89 zurückfließt.

Wenn bei der oben beschriebenen Anordnung der Winkelhebel 97 um den Gelenkzapfen 99 im Uhrzeigersinne schwenkt, wenn der Gelenkhebel 93 von dem Anschlag 101 nach oben gedrückt wird, wird der Gelenkhebel 93 von der Oberfläche des Anschlages 101 abgehoben, so daß der Pressenstempel 13 wieder angehoben werden kann, da das Betätigungselement 87S des Anpaßventiles 87 nach oben heraussteht und die Hydraulikflüssigkeit daran hindert, durch das Ventil hindurch in den Hydraulikbehälter 89 zurückzulaufen. Der Pressenstempel 13 wird jedoch bei seiner Hubbewegung wieder angehalten, sobald der Anschlag 101 wieder gegen den Gelenkhebel 93 stößt und diesem die Möglichkeit gibt, den Ventilschieber 87S des Einstellventils 87 niederzudrücken. Auf diese Weise kann die Hublänge des Pressenstempels 13 durch Verstellen des Gelenkhebels 93 eingestellt werden, um das Werkstück W in gewünschte Winkel zu biegen.

Zum Einstellen der Hublänge des Pressenstempels 13 ist eine längliche Verbindungsstange 103 am Winkelhebel 97 mit einem Zapfen 105 gelenkig befestigt und mit ihrem anderen Ende mit einem Zapfen 107 an eine Spindelmutter 109 angeschlossen. Die Spindelmutter 109 läuft auf einer Schraubenspindel 113, die in horizontaler Lage in einem Gehäuse 111 drehbar gelagert ist, das an der Außenseite der aufrechten Seitenplatte 5 angeordnet ist. Hierdurch kann der Winkelhebel 97 durch Drehen der Schraubenspindel 113 verstellt werden. Die Schraubenspindel 113 trägt eine Riemenscheibe 115 und ein hülsenförmiges Innenzahnrad 117, welches auf seiner Innenseite eine Kerbverzahnung aufweist. Im Gehäuse 111 ist ferner eine mit einem Handrad 121 versehene Welle 123 drehbar gelagert, die ein Lagergehäuse 119 aufweist und mit der Schraubenspindel 113 axial fluchtet. Auf der Welle 123 ist ein mit einer äußeren Kerbverzahnung versehenes Zahnrad 125 horizontal verschieblich gelagert, das mit dem Zahnrad 117 mit innerer Kerbverzahnung in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden kann. Das äußere Zahnrad 125 ist so angeordnet, daß es mit dem inneren Zahnrad 117 in Eingriff und außer Eingriff gebracht wird, wenn ein aus dem Gehäuse 111 horizontal vorstehender Hebel 127 gedrückt oder gezogen wird.

Auf diese Weise kann der Winkelhebel 97 eingestellt werden, indem das äußere Zahnrad 125 mit dem inneren Zahnrad 117 in Eingriff gebracht und die Schraubenspindel 113 mit dem Handrad 121 gedreht wird.

Die Riemenscheibe 115 ist über einen endlosen Riemen 129, beispielsweise ein Einstellriemen, mit einer Riemenscheibe 135 verbunden, die auf einer drehbaren Welle 133 sitzt, die mit einem Lagergehäuse 131 im Gehäuse 111 drehbar gelagert ist. Die Welle 133 trägt eine zweite Riemenscheibe 137 und ist an die Welle eines Impuls-Codierers 139 angeschlossen, der im Gehäuse 111 untergebracht ist. Die zweite Riemenscheibe 137 ist über einen endlosen Treibriemen 141, beispielsweise einem Einstellriemen, an eine Riemenscheibe 145 angeschlossen, die auf der Abtriebswelle einer Kupplung 143 beispielsweise einer Magnetkupplung sitzt, die im Gehäuse 111 untergebracht ist. Die Kupplung 143 ist mit einem Servomotor 147 verbunden, der an der Außenseite des Gehäuses 111 sitzt und mit einem Außentachometer-Generator 149 versehen ist.

Hierdurch kann die Drehung der Schraubenspindel 113 durch Drehen des Servomotors 147 am Handrad 121 angepaßt und der Winkelhebel 97 kann durch Drehen der Schraubenspindel 113 über die Spindelmutter 109 drehbar eingestellt werden. Außerdem kann die Drehlage oder Winkelstellung des Winkelhebels 97 von dem Impuls-Codierer 139 festgestellt und hierdurch manuell oder automatisch angepaßt werden. Hierdurch kann die Hublänge des Pressenstempels 13 und das Werkstück W angepaßt werden und das Werkstück W kann leicht und genau durch Steuern mit dem Handrad 121 oder mit dem Servomotor 147 in jeden Winkel gebogen werden.

In der zuvor beschriebenen Einrichtung können die Einstellanschläge 55a und 55b der Meßvorrichtung 39 durch Steuern des Servomotors 75 genau gegen das untere Werkzeug 15 vorgeschoben und von diesem fortbewegt werden. Sie können durch Ansteuern der Pneumatikmotoren 57a und 57b in vertikaler Lage eingestellt werden. Auch die Hublänge des Pressenstempels 13 kann durch Ansteuern des Servomotors 147 genau gesteuert und kontrolliert werden, um das Werkstück W in beliebige Winkel zu biegen.

In Fig. 7 ist ein Flußdiagramm der Steuervorrichtung 151 zum Steuern der Servomotoren 75 und 147 dargestellt. Die Steuervorrichtung 151 hat einen Handeingabeteil 153 und einen automatischen Eingabeteil 155. Der Handeingabebauteil 153, der in Fig. 8 als einheitlicher Bauteil dargestellt ist, liefert Programme, die auf den von Hand eingegebenen Daten, wie beispielsweise der Breite der Biegenute des unteren Werkzeuges 11, der Dicke des Werkstückes W, des Biegewinkels und der Breite des Werkstückes W beruhen. Der automatische Eingangsteil 155 liefert ein Programm, das auf den obigen Daten basiert, die von einem Eingabeträger, beispielsweise einem Magnetband, einer Karte, einer Kassette, einer Schale oder anderen Formen der Dateneingabe stammen. Die Daten von dem manuellen Eingangsteil 153 werden unmittelbar in ein arithmetisches Bauelement 157 eingespeist und die Voreinstellungswerte des automatischen Eingangsteiles 155 werden durch den Speicher 159 dem arithmetischen Bauteil 157 zugeführt. Die von dem arithmetischen Bauteil 157 gespeicherten Daten können von einer Aufzeichnungsvorrichtung, beispielsweise von einem Band durch eine Speichereinheit 159 und einem Datenausgang 161 aufgezeichnet werden. Die arithmetische Baueinheit (arithmetic unit) 157 kontrolliert genau die eingegebenen Daten, die ihr von dem Eingangsbauteil 153 und 155 zugeführt wurden und leitet die Daten zu einem Wandler 163 weiter. Auch der Wandler 163 kontrolliert die aufgegebenen Daten, die ihm von der arithmetischen Baueinheit 157 zugeführt werden und steuert eine Treibereinheit (driving unit) 167, die an die Servomotoren 75 und 147 durch die Motorantriebseinheit 165 angeschlossen ist. Die Bewegung der Treibereinheit 167 wird abgefragt und auf den Treibereingang mit einer Detektoreinheit (detecting unit) 169 zurückgeführt, der an die Impulscodierer 77 und 139 angeschlossen ist. Hierdurch werden die Stellungen der Einstellanschläge 55a und 55b der Meßvorrichtung 39 und die Hublänge des Pressenstempels 13 unter der Kontrolle des Wandlers 163 gehalten, der auf der Grundlage der in die Eingangsbauteile 153 und 155 eingegebenen Daten arbeitet.

Wie aus Fig. 8 hervorgeht, ist der manuelle Eingangsteil 153 mit einer Reihe von Schaltern versehen, nämlich einem Hauptschalter 171 für die Stromzufuhr, einem drehbaren Betriebsartenschalter mit acht Stellungen (eight position-rotatable mode switch) 173, mehreren Geschwindigkeits-Wählschaltern 175 zum Wählen von Geschwindigkeit und Vorschubrichtung der Meßvorrichtung 39 und der Vorrichtungen zum Einstellen der Hublänge des Pressenstempels 13, mehrere Funktionstasten 177 zum Auswählen verschiedener Funktionen wie Daten einstellen und viele Eingangsdatentasten 179 zum Eingeben vieler Daten. In besonderer Weise sind die Geschwindigkeitswählschalter 175 so ausgebildet, daß sie Geschwindigkeit und Vorschubrichtung der Meßvorrichtung 39 und die Mittel zum Einstellen der Hublänge des Pressenstempels 13 auswählen, wenn der drehbare Betriebsartenschalter 173 so geschaltet ist, daß die Einstellanschläge 55a und 55b in der Meßvorrichtung 39 bewegt werden oder die Hublänge des Pressenstempels 13 durch manuellen Vorschub eingestellt wird.

Bei der bevorzugten Ausführungsform können die Eingangsdaten durch die Anzeigevorrichtung 181 des manuellen Eingangsbauteiles 153 angezeigt werden, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.

Die Funktionstasten 177 des manuellen Eingangsteiles 153 bestehen aus den folgenden Eingabetasten: Prozeßeingabetaste 177a für einen Biegeprozeß mit einem Parametereingang, der notwendig ist, um eine Wirkung des Prozesses zu bestimmen; Datenanzeigetaste 177b, die den oben eingegangenen Wert auf die Anzeige 181 leitet; Dateneingabetaste 177c, die den an dem zu biegenden Werkstück auszuführenden Arbeitsgang festgelegt; Datenprogrammier-Modultaste (modular programming data put key) 177d zum Eingeben der zweiten Funktionsparameter und des Korrekturwertes für die oben genannte Prozeßeinstellung; eine Werkstück-Ruftaste 177e, die eine Reihe eingegebener Daten auswählt, die von der Dateneingabetaste 177c eingegeben worden sind und die Daten-Programmier-Modul- Eingangstaste (modular programming data input key) 177d zum automatischen Betätigen der Meßvorrichtung 39 und zum Einstellen der Hublänge des Pressenstempels 13; eine Anzeigetaste 177f, die die gegenwärtige Stellung und Geschwindigkeit der Einstellanschläge 55a und 55b anzeigt, die für die Meßvorrichtung 39 und den Stempel 13 bestimmt sind; eine Parameter-Eingabetaste 177g, die verschiedene Parameter einstellt; eine Aufzeichnungsstarttaste 177h, die den Locher startet, um die benötigten Daten in dem Papierband aufzuzeichnen; eine Selbstprüftaste 177i, die die Fehlerwerte in die Anzeigevorrichtung 181 gibt, wenn in der Steuervorrichtung 151 ein Fehler auftritt.

In der oben beschriebenen Einrichtung können die verschiedenen Daten für die Biegebedingungen in die Steuervorrichtung 151 durch Betätigen und Drücken der Dateneingangstasten des manuellen Eingangsteiles 153 so eingegeben werden, daß sie von der Anzeigevorrichtung 181 angezeigt werden. Dann kann das Werkstück W leicht und genau in die gewünschten Formen gebogen werden, wobei die Vorschub- und Rückzugbewegung der Einstellanschläge 55a und 55b der Meßvorrichtung 39 und die obere Hubgrenze des Pressenstempels 13 durch die manuelle Eingabevorrichtung 153 gesteuert wird.

Wie aus Fig. 9 hervorgeht, wird das auf dem unteren Werkzeug 15 in Stellung gebrachte Werkstück W gebogen, wenn das untere Werkzeug 15 von dem Pressenstempel 13 aufwärtsbewegt und mit dem oberen Werkzeug 11 in Eingriff gebracht wird, so daß dessen Biegeteil 11B in die Nute 15B des unteren Werkzeuges 15 eindringen kann. Der an dem zu biegenden Werkstück W herzustellende Biegewinkel A kann dann durch Einstellen der Biegetiefe Z zwischen der Oberfläche des unteren Werkzeuges 15 und dem unteren Ende des oberen Werkzeuges 11 hergestellt werden, das in die Biegenute 15B eindringt. Da jedoch die Biegetiefe, nämlich der Abstand zwischen der Oberfläche des unteren Werkzeuges 15 und dem unteren Ende des oberen Werkzeuges 11 von dem Original-Meßpunkt bestimmt wird, wo das untere Werkzeug 15 und das obere Werkzeug 11 vollständig in Eingriff miteinander sind, ist es notwendig, den vertikalen Abbstand D′ zwischen dem Original-Meßpunkt und dem unteren Ende 11B des oberen Werkzeuges 11 zu bestimmen. Der Abstand D′ sollte auch so bestimmt werden, daß der sehr kleine Abstand zwischen dem unteren Ende der Biegenute 15B und dem unteren Ende des oberen Werkzeuges 11 in Betracht gezogen wird, da das untere Ende 11B des oberen Werkzeuges 11 im Querschnitt leicht halbkreisförmig (Radius Rp) ausgebildet ist. Außerdem ist es notwendig, den Radius Rd der Schulterkanten der Biegenute 15B des unteren Werkzeuges 15 zu berücksichtigen, der ebenfalls im Querschnitt leicht kreisförmig ist.

Um im folgenden die Grundsätze der vorliegenden Erfindung mathematisch zu beschreiben, ist in den Fig. 9 und 10 mit T die Dicke des zu biegenden Werkstückes W bezeichnent. Ri stellt den inneren Radius des Biegewinkels A des zu biegenden Werkstückes W dar, V ist die Breite der Biegenute 15B des unteren Werkzeuges 15 und Θ bedeutet den Öffnungswinkel der Biegenute 15B des unteren Werkzeuges 15. Verschiedene Strecken der Zeichnung sind mit den Buchstaben I, J, K, L, M und N bezeichnet.

Ri kann beschrieben werden als Ri=.

Der Buchstabe Q kann als Funktion der Breite V der Biegenute 15B des unteren Werkzeuges 15, der Dicke T des zu biegenden Werkstückes W, des Biegewinkels A des Werkstückes, der Biegefestigkeit σ des Werkstückes W und des Koeffizienten K₁ ausgedrückt werden, der in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Schneidkante des Werkstückes W bestimmt wird. Q ist dann:

Q=f (V, T, A, σ, K₁).

Der Wert Q hat einen großen Einfluß auf die Dicke T, die Biegefestigkeit σ und den Koeffiozienten K₁ und wird als Konstante bestimmt, wenn die obigen Bedingungen nicht variabel sind.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 ist dann

Aus dem Ausdruck (5) kann der Wert N wie folgt erhalten werden:

Durch Einsetzen der Ausdrücke (6) und (7) im Ausdruck (4) kann der Wert K wie folgt erhalten werden:

Andererseits kann der Wert X wie folgt ausgedrückt werden:

Der Wert D′ kann dann wie folgt ausgedrückt werden:

Mit den Ausdrücken (2), (3) und (8) im Ausdruck (1) und mit den Ausdrücken (9) kann der Abstand D′ wie folgt erhalten werden:

Hieraus kann der Abstand D′ wie folgt als Funktion formuliert werden:

(11) D′=f (T, A, Rd, Rp, V).

Hieraus kann der Abstand D′ von der Steuereinrichtung auf der Grundlage der obigen Ausdrücke durch Einsetzen der Werte, wie die Dicke T des Werkstückes W, des Biegewinkels A, des Radius Rp, der Schulterkanten in den Biegenuten 15B des unteren Werkzeuges 15, der Breite V der Biegenute 15B und des Radius Rp am unteren Rand 11B des oberen Werkzeuges 11 bestimmt werden.

Da der obige Ausdruck (11) nicht als Hauptfaktor betrachtet werden kann, der beim Biegen des Werkstückes W auftritt, ist es notwendig, ihn durch den Hauptfaktor zu ersetzen. Hierzu ist es notwendig, die folgenden Ersatzgrößen zu betrachten:

δ₁: die Ersatzgröße für die Durchbiegung, die von der Biegekraft des Werkstückes W hervorgerufen wird, welche dazu führt, daß die Öffnung oder die Kehle der C-förmigen, aufrechtstehenden Seitenplatte sich erweitert, und Ersatzgröße für den Hauptfaktor des hydraulischen Wertes und der Durchbiegung, die von der Biegekraft des Werkstückes in dem Teil hervorgerufen wird, wo der Hydraulikmotor montiert ist, von dem der Pressenstempel 13 gehoben wird.
δ₂: diese Ersatzgröße ist der Betrag, mit dem das Werkstück W in die Unterkante des Biegeteiles 11B des oberen Werkzeuges 11 gedrückt wird.
δ₃: die Ersatzgröße der aufwärts und abwärts gerichteten Durchbiegungen, die an allen horizontalen Teilen, wie beispielsweise dem Balken 11 und dem Pressenstempel 15 durch die von dem Werkstück übertragene Biegekraft auftreten.
δ₄: die Ersatzgröße in dem Betrag der Dehnungsänderung die durch Wegnahme der Biegekraft hervorgerufen wird.

Die oben aufgeführten Ersatzgrößen δ₁, δ₂, δ₃ und δ₄ werden zu der Biegekraft in Beziehung gesetzt, die notwendig ist, um das Werkstück W zu biegen. Die theoretisch notwendige Biegekraft BF zum Biegen des Werkstückes W kann dann wie folgt ausgedrückt werden:

In dem Ausdruck (12) bedeuten C eine Konstante und B die Biegelänge des zu biegenden Werkstückes. Die Konstante C kann als Funktion der Breite V der Biegenute 15B, der Dicke T des Werkzeuges W, des Radius Rd, der Schulterkanten und des Reibungskoeffizienten μ der Schulterkante wie folgt ausgedrückt werden:

C=f (V, T, Rd, μ).

Im Fall einer Biegung des Werkstückes W zu 90° ist es bekannt, daß das Werkstück W auf dem unteren Werkzeug 115 nicht gebogen wird, bevor die Biegekraft einen bestimmten Wert erreicht, nachdem das Werkstück W auf dem unteren Werkzeug 15 mit dem oberen Werkzeug 11 in Eingriff gekommen ist und die Biegekraft graduell ansteigt, nachdem die Biegebewegung zum Biegen des Werkstückes W begonnen hat und der Biegedruck absinkt, sobald der Biegewinkel des Werkstückes W schärfer wird und auf den Bereich zwischen 130° und 120° absinkt und der Biegedruck wieder anwächst, wenn der Biegewinkel des Werkstückes in den Bereich zwischen 95° und 93° kommt und der Biegedruck rasch anwächst, wenn der Biegewinkel 90° erreicht. Anders ausgedrückt: Die tatsächliche Biegekraft zum Biegen des Werkstückes W differiert in Abhängigkeit vom Biegewinkel, aber die tatsächliche Biegekraft BF′ kann als Funktion der Breite V der Biegenute 15B, der Dicke T des Werkstückes W und des Biegewinkels A wie folgt ausgedrückt werden:

(13) BF′=f (V, T, A) · BF

Wie weiter oben erläutert, kann die tatsächliche Biegekraft BF′ durch den oben genannten Ausdruck (13) oder durch eine Berechnung erhalten werden, die auf der Aufwärtsbiegung des Pressenstempels 13 beruht, die von dem Durchbiegedetektor 31 erfaßt wird. Die tatsächliche Biegekraft BF′, die durch den Ausdruck (13) erhalten wird, wird dann gebraucht, wenn die aufwärtsgerichtete Durchbiegung des Kopfbalkens 9 zu klein ist, um von dem Durchbiegedetektor 31 erfaßt zu werden.

Die Ersatzgrößen δ₁, δ₂, δ₃ und δ₄ können auf der Grundlage der tatsächlichen Biegekraft BF′ erhalten werden. Die Ersatzgröße δ₁ kann als Funktion der tatsächlichen Biegekraft BF′ wie folgt ausgedrückt werden:

(14) δ₁=f (BF′).

Die Ersatzgröße δ₂ kann als Funktion der tatsächlichen Biegekraft BF′, der Biegelänge B des Werkstückes W und dessen Biegefestigkeit σ wie folgt ausgedrückt werden:

(15) δ₂=f (BF′, B, σ).

Die Ersatzgröße δ₃ kann ausgedrückt werden als Funktion der tatsächlichen Biegekraft BF′, der Biegelänge B des Werkstückes W und des mechanischen Hauptfaktors K₂ der Pressen, der durch die Konstruktion des Kopfbalkens 9 und des Pressenstempels 13 bestimmt wird:

(16) δ₃=f (BF′, B, K₂).

Die Ersatzgröße δ₄ kann ausgedrückt werden als Funktion des Biegewinkels A, der Dicke T des Werkstückes W, der Breite V der Biegenute 15B des unteren Werkzeuges 15, des Radius Rp des oberen Werkzeuges 11, der Biegefestigkeit σ des Werkstückes W und des Koeffizienten K₁ wie folgt:

(17) δ₄=f (A, T, V, Rp, σ, K₁).

Bei Berücksichtigung des von der Biegekraft des Werkstückes W verursachten Hauptfaktors, des Abstandes D′ zwischen dem unteren Rand 11B des oberen Werkzeuges 11 und dem Meß-Ausgangspunkt kann folgender Ausdruck formuliert werden:

(18) D=D′-(δ₁+δ₂+δ₃+δ₄)=f (V, T, A, Rd, Rp)^-
-[f (BF′)+f (BF′, B, σ)+f (BF′, B, K₂)⁺
+f (A, T, V, Rp, σ, K₁)]

Der Ausdruck (18) kann auch wie folgt formuliert werden:

D=f (V, T, A, Rd, Rp)-f (BF′, B, σ, K, A, T, V, K₂).

Das Werkstück W kann automatisch nach jedem Winkel gebogen werden durch Eingeben verschiedener notwendiger Daten zum Biegen des Werkstückes W in die Steuervorrichtung 151 durch Steuern des manuellen Eingangsteiles 153 auf den automatischen Eingangsteil 155 und die arithmetische Kontrolle, die auf den obigen Daten basiert. Ein Werkstück kann aufeinanderfolgend in Formen gebogen werden, die mehrere verschiedene Biegewinkel und Biegelängen haben und es kann auch durch Eingeben verschiedener Biegedaten automatisch gebogen werden, auch wenn das Ausgangsmaterial uneben ist.

Beim Biegen des Werkstückes W in halbzylindrische Formen, das in den Fig. 11, 12 und 13 erläutert ist, wird das Werkstück W zunächst mit seinem hinteren Rand an den Einstellanschlägen 55a und 55b der Meßvorrichtung 39 anliegend gebogen und dann nach jedem Hub des Pressenstempels 13 um einen kleinstmöglichen gleichen Abstand vorwärtsgeschoben, wobei die Hublänge des Pressenstempels 13 bei jedem Hub angepaßt wird. Beim Biegen des Werkstückes W in eine halbzylindrische Form mit Radius R und Biegewinkel A kann die abgewickelte Länge l des halbzylindrisch gebogenen Werkstückes W als Funktion des Radius R, des Biegewinkels A und des Koeffizienten K₁ wie folgt ausgedrückt werden:

l=f (A, R, K₁).

Auch die Anzahl der Biegevorgänge oder Hübe des Pressenstempels kann wie folgt ausgedrückt werden:

n=f (A, R).

Ferner kann der Abstand P oder die Strecke, um welche das Werkstück W nach jedem Hub des Pressenstempels 13 vorgeschoben wird, wie folgt ausgedrückt werden:

P=

Der Abstand P kann durch Eingeben der Eingangsdaten des Biegewinkels A, des Radius R und der Anzahl n an Biegevorgängen erhalten werden. Im Gegensatz hierzu kann die Anzahl n der Biegevorgänge durch Eingeben der Eingangsdaten des Abstandes P, des Biegewinkels A und des Radius R erhalten werden. Der Abstand P kann auch durch Speicherung der Kontrollvorrichtung 151 mit einer endlichen Zahl von Biegeoperationen, beispielsweise zwanzigmal und durch Eingeben nur der Daten des Biegewinkels A und des Radius R erhalten werden.

Bezugnehmend auf Fig. 12(A) drückt die Biegetiefe D₁, in welche das vom unteren Werkzeug 15 gehaltene Werkstück zuerst gebogen wird, den Abstand zwischen dem unteren Ende 11B des oberen Werkzeuges 11 und dem Original-Meßpunkt aus, während die aus Fig. 12(B) ersichtliche Biegetiefe D₂, in der das von dem unteren Werkzeug 15 gehaltene Werkzeug beim zweiten Biegevorgang gebracht wird, wie folgt ausgedrückt werden kann:

D₂=D₁-C₂.

In Fig. 12(B) zeigt die strichpunktierte Linie, das mit der ersten Biegung versehene und zur nächsten Biegung vorgeschobene Werkstück W, während die ausgezogene Linie das Werkstück W nach dem zweiten Biegevorgang in der in strichpunktierten Linien dargestellten vorgeschobenen Stellung wiedergibt. Die Biegetiefe D_m, die nach m-maligem Biegen erreicht wird, kann dann, wie aus Fig. 12(D) ersichtlich, wie folgt ausgedrückt werden:

D_m=D₁-C_m.

Auf diese Weise kann die Biegetiefe D_m zwischen dem unteren Ende 11B des oberen Werkzeuges 11 und dem Original-Meßpunkt zur Zeit m dadurch bestimmt werden, daß man den Abstand D_m zur Zeit m ermittelt und die Biegetiefe kann zu jeder Biegezeit kontrolliert werden.

Wie aus Fig. 12(A) hervorgeht, stellt die Strecke b den Abstand zwischen dem ersten Biegepunkt und der Schulter der Biegenute 15B dar und kann als Funktion der Breite V₁ der Biegenute, des Biegewinkels A und der Anzahl n der Verformungsvorgänge wie folgt ausgedrückt werden:

b=f (V₁, A, n).

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 kann jeder Winkel α_m, β_m, γ_m und Θ_m zur Zeit n und die Strecke b_m wie folgt ausgedrückt werden:

α_m=f (A, m, n)
β_m=f (A, m, n)
γ_m=f (b, P, b_n, V, α_m)
Θ_m=180°-γ_m-α_m.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, ist beim halbzylindrischen Biegen des Werkstückes W der Abstand V₁ zwischen den Schultern C₁ der Biegenute 15B, mit der sich das Werkstück W in Eingriff befindet, breiter als der Abstand V zwischen den imaginären Punkten C, wo sich die Biegenute 15B in Berührung mit der Oberfläche des oberen Werkzeuges 15 befindet, da der obere Teil der Biegenute 15B zu einem Halbkreis mit dem Radius R_d im Querschnitt geformt ist. Demgemäß kann die tatsächliche Eingriffsbreite V₁ wie folgt ausgedrückt werden:

V₁=f (V₁, R_d, Θ)

Hieraus ergibt sich der Abstand C_m wie folgt:

C_m=f (V₁, Θ_m)

und die Biegetiefe D_m zur Zeit m kann wie folgt erhalten werden:

D_m=D₁-C_m.

Die erste Biegetiefe D₁ kann dann wie folgt erhalten werden:

D₁=f (A, n, V₁, T, σ, B).

Gemäß Fig. 13 kann der Maßabstand H₁ zwischen dem Biegepunkt des Werkstückes W und den Einstellanschlägen 55a und 55b der Meßvorrichtung 39 mit den Abmessungen H₂, H₃, H₄ und b_n+1 wie folgt ausgedrückt werden:

H₁=H₃+b_n+1+H₄.

Die Abmessung H₄ kann als Funktion der Dicke T, des Biegewinkels A und des mechanischen Hauptfaktors K₂ wie folgt ausgedrückt werden:

H₂=f (T, A, K₂).

Die Meßstrecke L₂ zwischen dem ersten Biegepunkt und den Einstellanschlägen 55a und 55b ist von der abgewickelten Größe kTn des Werkstückes W abhängig und kann wie folgt ausgedrückt werden:

L₂=H₃+{P(n-1)-kTn}
=H₁-b_n+1-f (T, A, K₂)+P (n-1)-kTn.

Wie weiter oben beschrieben, kann der Meßabstand L_m zur Zeit m wie folgt ausgedrückt werden:

L_m=L-P (m-1)-kTm.

Die abgewickelte Länge D_p des Werkstückes W vor Beginn des Biegevorganges kann dann wie folgt erhalten werden:

D_p=H₁+H₂-f (A, R, T)-P (n-1) l kTn.

Demgemäß kann die Biegetiefe D_m und der Meßabstand L_m zur Zeit m durch Eingeben verschiedener Daten in die Steuervorrichtung 151 und durch Betätigen der arithmetischen Kontrollvorrichtung mit den obigen Ausdrücken und dem Werkstück W bestimmt werden. Hierdurch kann das Werkstück W genau und leicht durch Steuern der Hublänge des Pressenstempels 13 und des Meßabstandes der Meßvorrichtung 39 mit den oben erhaltenen Daten in jede zylindrische Form gebogen werden. Mit anderen Worten heißt dies, daß das Werkstück W durch Einstellen der Lage, in der das obere Werkzeug mit dem Werkstück in Eingriff kommt, in alle halbzylindrischen Formen gebogen werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Biegungen an einem Werkstück (W)
mit einer C-förmige Seitenplatten (3, 5) aufweisenden Biegepresse (1),
mit ineinandergreifenden oberen und unteren Werkzeugen (11, 15), die von einem Pressenstempel (13) gegeneinander bewegt werden,
mit einem Antrieb (17) für den Pressenstempel (13), der einen Servomotor (147) aufweist, der von einer einen Rechner (157) aufweisenden Steuervorrichtung (151) gesteuert wird,
mit einem Durchbiegungsdetektor (31) zum Abtasten einer Verformung von Pressenrahmenteilen der Biegepresse (1) infolge der auftretenden Biegekräfte,
bei dem der Rechner (157) zunächst die theoretische Hublänge des Pressenstempels (13) unter Berücksichtigung der Dicke (T) und des Biegewinkels (A) des Werkstücks (W) und der Gestalt und den Abmessungen des einen Werkzeugs (11) sowie der Biegenut des anderen Werkzeugs (15) berechnet,
danach eine Korrekturgröße ermittelt, die aus mindestens einem Korrekturwert (δ₁) besteht, der die vom Durchbiegungsdetektor (31) erfaßte Verformung von Rahmenteilen kompensiert, und die tatsächliche Hublänge des Pressenstempels (13) auf der Basis der theoretischen Hublänge und der Korrekturgröße zum Biegen des Werkstücks (W) in den gewünschten Winkel errechnet
und bei dem die Steuerung den Pressenstempel (13) nach der errechneten, tatsächlichen Hublänge (D) steuert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturgröße aus weiteren Korrekturwerten (δ₁, δ₂, δ₃, δ₄) besteht, die die Eigenarten der hydraulischen Teile (87) zur Betätigung des Pressenstempels (13) kompensieren und/oder die das Eindrücken der ineinandergreifenden Werkzeuge in das Werkstück kompensieren und/oder die die aufwärts und abwärts gerichteten Durchbiegungen, die an allen horizontalen Teilen, insbesondere dem oberen Werkzeug (11) und dem Pressenstempel (15) infolge der Biegekräfte auftreten, kompensieren und/oder die Rückfederung des Werkstücks (W) kompensieren.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zum Biegen eines Werkstücks in eine halbrunde Form, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressenstempel (13) mit der tatssächlichen Hublänge (D) wiederholt bewegt und das Werkstück (W) mit kleinstmöglichem Abstand nach jedem Hub des Pressenstempels (13) horizontal gegen den Pressenstempel (13) vorgeschoben wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fühlplatte (23) vom oberen Ende einer der Seitenplatten (3) herabhängt, die den Durchbiegungsdetektor (31) zum Abtasten der Verformung eines Kopfbalkens (9) trägt, der die oberen Enden der C-förmigen Seitenplatten (3, 5) des Pressenrahmens verbindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulterkanten der V-förmigen Biegenut (15B) des einen Werkzeugs (15) abgerundet sind und daß die Biegekante (11B) des anderen Werkzeugs (11) halbkreisförmig abgerundet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 zum Biegen eines Werkstücks in eine halbkreisförmige - oder tunnelartige Form, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorschubeinrichtung (39) für das Werkstück (W) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (151) zur Steuerung des Servomotors (147) für den Pressenstempel auch den Servomotor (75) für die Vorschubeinrichtung (39) für das Werkstück (W) steuert.