DE3915555A1

DE3915555A1 - Blechbiegemaschine

Info

Publication number: DE3915555A1
Application number: DE3915555A
Authority: DE
Inventors: Franco Sartorio
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1988-05-16
Filing date: 1989-05-12
Publication date: 1989-11-23
Anticipated expiration: 2009-05-13
Also published as: JPH0259118A; GB2254273B; US5099670A; DE3915555C2; FR2631260B1; IT1219302B; IT8867451A0; SE8901744D0; GB2254273A; CA1336569C; GB8910929D0; AT397053B; FR2631260A1; GB2218929A; KR960012341B1; SE8901744L; GB9210430D0; US5307659A; GB2218929B; JP2723968B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Blechbiegemaschine und insbe sondere befaßt sie sich mit einer Blechbiegemaschine zur Herstellung von Stücken aus gebogenem Metallblech.

Die Erfindung wurde bereitgestellt, um die Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem Biegen von Metallblechstücken mit komplizierter Gestalt zu überwinden, wie z.B. solche Teile, die in den Fig. 1a und 1b der beiliegenden Zeichnung ge zeigt sind.

Bauteile bzw. Stücke dieser Art sind häufig bei Maschinen, wie Fotokopiergeräten, Fernkopiergeräten und verschiedenen elektronischen Einrichtungen anzutreffen. Diese Erzeugnisse entwickeln sich schnell fort, so daß die Hersteller häufig einen Modellwechsel von einem zum nächsten Jahr vornehmen. Jedes neue Modell ist das Ergebnis einer vollständigen neuen Auslegung, die meist verschiedenartige neue Blechmetallstücke enthalten.

Daher werden diese gebogenen Metallblechstücke in relativ kleinen Losgrößen hergestellt, für die sich somit keine komplizierten und teuren Werkzeuge und Gesenke lohnen. Sie werden aus vorgestanzten Stücken hergestellt, die dann auf die verschiedensten Weisen in Werkstätten oder Betrieben gebogen werden, wobei üblicherweise vorhandene Biegepressen, beispielsweise solche Pressen zur Anwendung kommen, die feste Rahmen mit linearen Stanzstempeln mit V-förmigem Querschnitt und Gesenke enthalten, die in vertikaler Richtung relativ aufeinanderzu und voneinanderweg bewegbar sind. Da aufeinan derfolgende Biegebearbeitungen, die ausgehend von dem Umriß des Werkstücks ausgeführt werden, nicht alle mit ein und dem selben Paar aus Stanzstempel und Gesenk ausgeführt werden können, muß der Hersteller einige Pressen zur Verfügung haben, die jeweils mit unterschiedlichen Paaren von Stanz stempel und Gesenk versehen sind, oder er muß das Gesenk und den Stanzstempel jedesmal dann auswechseln, wenn dies entsprechend der Bearbeitung erforderlich ist.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Maschine bereitzustellen, die völlig von der üblichen Auslegung abweicht, um zu er möglichen, daß Stücke mit unterschiedlichen Gestalten automatisch hergestellt werden können und daß die Ausfüh rung von allen aufeinanderfolgenden Biegebearbeitungen jedes Stücks in einem einzigen Biegezyklus möglich ist.

Nach der Erfindung wird dies mit Hilfe einer Maschine er reicht, die eine Einrichtung (58) zum Tragen eines Werkstücks, einen Stanzstempel und ein Gesenk (P, D) zum Biegen des Werkstückes an einer vorbestimmten Biegeachse im Zusammen wirken miteinander, und eine Einrichtung (12) hat, welche den Stanzstempel und das Gesenk bzw. das Formwerkzeug drehbar um die Biegeachse lagert.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1a und 1b perspektivische Darstellungen von zwei gebogenen Metallblechstücken mit komplizierter Form gebung, wobei es sich um Beispiele handelt, die mittels eines einzigen Biegezykluses mit Hilfe einer Maschine nach der Er findung hergestellt werden können,

Fig. 2a, b, c und d schematische Ansichten zur Erläuterung des Vorganges beim Biegen eines Metallblech stücks, wobei diese Darstellung zur Erläuterung des Grund prinzips führen, auf dem die Erfindung basiert,

Fig. 3a, b, c und d schematische Ansichten zur Verdeutlichung einer Biegebearbeitung nach der Erfindung,

Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung eines U-förmigen Rahmens, der mit einem Ge senk und einem Stanzstempel versehen ist, wobei auch ein Stück eines Metallbleches in hängender Anordnung zum Biegen gezeigt ist,

Fig. 5 und 6 schematische Draufsichten der Aus legungsform nach Fig. 4 am Beginn und am Ende einer jeweili gen Biegebearbeitung,

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht derselben Aus legungsform der Maschine, die in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, wobei die Möglichkeiten zur relativen Positionierung eines Stücks eines Metallbleches und einer U-förmigen Zange nach der Erfindung verdeutlicht sind,

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht und Fig. 9 eine schematische perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der Biegebearbeitungsmöglichkeiten, die eine Maschine nach der Erfindung bietet,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer bevor zugten Ausführungsform der Maschine,

Fig. 11 eine Draufsicht der Maschine von Fig. 10,

Fig. 12 eine Seitenansicht von Fig. 10,

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines einzigen Rahmens in vergrößertem Maßstab, wobei die U-förmige Zange gezeigt ist,

Fig. 14 eine Seitenansicht in Teilschnittdarstellung zur Verdeutlichung von den Stanzstempel und das Gesenk tra genden Drehköpfen bzw. Revolverköpfen in den Schenkeln des U-förmigen Rahmens,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer bevor zugten Ausführungsform einer Werkstücktrageinheit der Ma schine in auseinandergezogener Darstellung, und

Fig. 16 eine teilweise Horizontalschnittansicht der selben, das Werkstück tragenden Vorrichtung nach Fig. 15.

Zuerst wird Bezug auf die Fig. 2a, b, c und d genommen. Aus Übersichtlichkeitsgründen erhält man die Biegebearbeitung eines Metallblechstückes mit einer Biegung um 90° unter Ver wendung eines linearen Stanzstempels P mit V-förmigem Quer schnitt und einem linearen Gesenk D mit V-förmigem Querschnitt, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und miteinander zusammenarbeiten. Das Metallblechstück ist mit W bezeichnet. Die Mittelebene des Stanzstempels P und des Gesenks D, längs der die Relativbewegung dieser Teile auftritt, ist mit A be zeichnet. F ₁ bezeichnet die Bewegungsrichtung des Gesenks D in Richtung auf den Stanzstempel P. Es wird hierbei ange nommen, daß das Werkstück W aus Metallblech zu Beginn zwi schen dem Stanzstempel P und dem Gesenk D (Fig. 2a) in einer Anfangsebene B unter einem Winkel alpha von 90° zur Ebene A gehalten wird. Auch wird angenommen, daß das Werk stück W nicht mit Hilfe von Zangen oder dergleichen gehalten wird, und daß es somit frei infolge der Relativbewegung von Gesenk bzw. Matrize D und Stempel P verformt werden kann.

Wenn die Biegung mit Hilfe üblicher Verfahrensweisen erfolgt, ist die Ebene A vertikal, und das Werkstück W wird horizontal zwischen den Stempel P und der Matrize D eingeführt und wird unter gleichzeitiger freier Verformung gebogen.

Die beiden Enden des Werkstücks W, die auf einer Seite und der anderen Seite der Ebene A liegen, sind mit L ₁ und L ₂ be zeichnet.

Wenn das Gesenk D in Richtung auf den Stempel P in Richtung des Pfeils F ₁ bewegt wird, wird das Werkstück W zuerst durch die Biegung unterhalb der Elastizitätsgrenze (Fig. 2b) ver formt. Wenn die Elastizitätsgrenze überschritten wird, beginnt sich das Werkstück W unter plastischer Verformung (Fig. 2c) zu biegen. Der endgültige Biegezustand ist in Fig. 2d ge zeigt.

Wie sich hieraus ersehen läßt, wird beim Biegen der Winkel alpha progressiv von 90° auf 45° kleiner. Die Gesetzmäßigkeit, nach der dieser Winkel alpha zeitabhängig abnimmt, ist nicht konstant, sondern er kann ähnlich wie andere Bedingungen, welche das Material und die Dicke des Metallblechs berück sichtigen, experimentell einmal für alle Anwendungsfälle bestimmt werden. Auf jeden Fall ist anzumerken, daß die Verformung des Werkstückes W an einer Biegeachse V auftritt, welche mit dem Rand des Stempels P zusammenfällt.

Nach Beendigung des Biegens sind die beiden Enden L ₁ und L ₂ von einem 90° Dieder zwischen ihnen gebogen und unter einem Winkel von 45° sind diese beiden Enden zur Vertikalen ge neigt. Dies bedeutet, daß eines der Enden, wie z.B. das Ende L ₁, wiederum in einer Ebene ergriffen werden muß, die unter einem Winkel von 45° zur Anfangsebene liegt oder sich wenig stens von der Anfangsebene unterscheidet. Die Schwierigkeiten bei der Handhabung des Werkstücks vor und nach dem Biegen sind daher offensichtlich, da ein Ende sich in einer anderen Ebene zu jedem Zeitpunkt des Ergreifens befindet.

Übliche Biegeverfahren mit der Ebene A mit einem vertikalen Verlauf und der Ebene B mit einem horizontalen Verlauf haben auch noch weitere schwerwiegende Nachteile: Wenn ein Metall blechstück leicht biegbar ist, und wenn es nicht in der Nähe der Ebene A unterstützt wird, so muß während der Handhabung berücksichtigt werden, daß der Bereich, in dem das Stück mit Hilfe von Haltern bzw. Klemmeinrichtungen oder der gleichen vor dem Biegen unterstützt wird, nicht mit der Ebene B übereinstimmt, die zu Beginn zwischen dem Stempel P und dem Gesenk D bestimmt ist.

Auf jeden Fall ist es nicht möglich, das Werkstück W mit Hilfe von Klemmeinrichtungen oder dergleichen an einem Ende zu halten, wie dem Ende L ₁, da während des Biegens das letztgenannte zuerst in Richtung zur Biegeachse V (Pfeil F ₂ in Fig. 2b, 2c) gezogen und dann wieder zurückgebogen wird (Pfeil F ₃, Fig. 2d).

Wie sich hieraus ergibt, stehen alle diese Einflußgrößen der leichten und zweckmäßigen Handhabung des Werkstückes W zwischen den aufeinanderfolgenden Biegevorgängen entgegen.

Die Maschine nach der Erfindung überwindet alle diese Schwierigkeiten mit Hilfe einer Lösung, die grundlegend von den üblichen Auslegungsformen abweicht. Im speziellen gilt dies für folgendes:

- Die Ebene A ist vertikal;
- das Werkstück W wird von oben gestützt, so daß es sich nicht infolge der Schwerkraft biegen kann;
- eine einzige Klemm- bzw. Spanneinrichtung kann das Werk stück W ständig über einen vollständigen Zyklus von auf einanderfolgenden Biegevorgängen hinweg halten;
- wenn man annimmt, daß das Werkstück mit Hilfe der Klemm einrichtung an einem Ende L ₁ gestützt wird, bleibt dieses im wesentlichen in derselben vertikalen Ebene, während zugleich sich der Stempel P und das Gesenk D beispiels weise in Richtung der Pfeile F ₄ drehen, wie dies in den Fig. 3a, b, c und d dargestellt ist, und zwar entspre chend den Vorgabebedingungen für die zeitabhängige Änderung des Winkels alpha;
- die Biegeachse V wird in den Fig. 3a, b, c und d als vertikal verlaufend angenommen, wobei die Bezugszeichen jenen in den Fig. 2a, b, c und d zugeordnet sind; wie sich jedoch hieraus ersehen läßt, kann die Achse V irgend eine beliebige Neigungslage annehmen, um Biegebearbeitungen mit einer beliebigen Richtung in einem Werkstück vorzu nehmen, das von oben vertikal hängend gelagert ist.

Diese Einzelheiten werden unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 9 näher erläutert.

In Fig. 4 ist wiederum ein ebenes Metallblechstück, das zu biegen ist, mit W bezeichnet.

Das Werkstück W ist hängend an einer Klemmeinrichtung 10 an geordnet, welche den oberen Rand nicht notwendigerweise an einer Stelle ergreift, die dem Schwerkraftmittelpunkt des Werkstücks entspricht.

Eine kräftige U-förmige Zange ist insgesamt mit der Bezugs ziffer 12 versehen. Die Zange 12 umfaßt ein Paar Arme 14 und 16, die über ein Joch 18 miteinander verbunden sind. In der Nähe ihres freien Endes trägt der Arm 14 ein lineares Gesenk mit V-förmigem Querschnitt, das wiederum mit D be zeichnet ist. Der Arm 16 trägt einen linearen Stempel mit V-förmigem Querschnitt, der wiederum mit P bezeichnet ist, wobei dieser Stempel in der Nähe des freien Endes vorgesehen ist und dem Gesenk D zugewandt ist. Der Stempel ist festge legt. Das Formwerkzeug bzw. das Gesenk D ist in Richtung auf den Stempel P in Richtung F ₁ zu und von diesem weg in einer Ebene A senkrecht zu der Ebene B (Fig. 3a) bewegbar, in der das Werkstück W zu Beginn liegt.

Für die Biegebearbeitung stützt die Klemmeinrichtung 10 das Werkstück W in dem Biegeraum S zwischen den beiden Armen 14 und 16, und hält das Werkstück W in einer vertikalen Aus richtung gegen den Rand des Stempels P. Die Achse, längs der dieser Rand liegt, ist jene, die die Biegelinie bestimmt, und diese ist wiederum mit V bezeichnet.

Wie sich aus den nachstehenden Ausführungen ergibt, ist die Zange 12 mit Hilfe des Jochs 18 derart angebracht, daß sie sich um die Biegeachse V in Richtung F ₄ drehen kann.

Die Biegeachse V unterteilt das Werkstück W, wie dies zuvor angegeben ist, in zwei Enden L ₁ und L ₂. Das erste Ende L ₁ wird mit Hilfe der Klemmeinrichtung 10 ergriffen. Unter diesen Bedingungen bleibt das Ende L ₁ im wesentlichen in der Ausgangsebene während des Biegevorganges, während das Ende L ₂ um 90° von einer Seite dieser Ebene zur jeweils anderen gebogen wird.

Die Anordnung nach Fig. 4 stellt schematisch in einer Drauf sicht die Einzelheiten von den Fig. 5 und 6 dar. F ₄ be zeichnet wiederum die beiden Drehrichtungen der Zange 12 um die Biegeachse V. Die vertikale Ebene, in der das Werkstück W zu Beginn liegt, und welche senkrecht zur Achse A ist wiederum mit B bezeichnet.

Fig. 6 zeigt das Ende L ₂, wenn es um 90° bezüglich des Endes L ₁ gebogen ist, was dadurch erreicht wird, daß das Gesenk D mit einem vollständigen Hub bewegt wird, und die Zange 12 in Gegenuhrzeigerrichtung F ₄ gedreht wird. Diese Drehung erfolgt mit einer vorbestimmten gesetzmäßigen Ände rung der Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit, wie dies zuvor angegeben ist.

Fig. 6 zeigt auch die Zange 12 in gebrochener Linie in einer Position, zu der sie um 45° in Gegenrichtung gedreht wurde, d.h. in einer Position, die die Zange 12 einnimmt, wenn sie in Uhrzeigerrichtung gedreht wird, um eine Biege bearbeitung zu ermöglichen, die jener der dargestellten Ausführungsform entgegengesetzt ist.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist die Zange 12 mit Hilfe eines Rahmens 20 gelagert, so daß sie sich um eine Achse O drehen bzw. schwenken kann, welche die Biegeachse V schneidet, und die parallel zur Ebene A der Bewegung des Gesenks D und somit senkrecht zu der Ebene B (parallel zu der Zeichen ebene von Fig. 6) ist.

In Fig. 7 kann der Rahmen 20 mit der U-förmigen Zange 12 und der Klemmeinrichtung 10 eine Relativbewegung sowohl in vertikaler Richtung Z als auch in horizontaler Richtung X senkrecht zu der Drehachse O ausführen. Die Stärke dieser Translationsbewegungen in die Richtungen Z und X sind der art gewählt, daß ermöglicht wird, daß die Einheit aus Gesenk D und Stanzstempel P alle Teile eines Werkstückes W er reicht, das die maximalen vorgegebenen Abmessungen hat. Der Ausschlag der Schwenkbewegung der Zange 12 beträgt wenig stens 180° zwischen den beiden Positionen, in denen sie horizontal ausgerichtet ist. Hierdurch wird ermöglicht, daß die Einheit aus Gesenk D und Stanzstempel P Biegebearbei tungen mit beliebigen Neigungswinkeln und in einer beliebi gen Bereich eines Werkstückes W ausführen kann. Die Fähigkeit der Zange 12, sich um 180° um die Biegeachse V drehen zu können, ermöglicht, daß sich diese Biegebearbeitungen mit einer beliebigen Neigung in der einen oder der anderen Richtung vornehmen lassen.

Diese Möglichkeiten sind schematisch in den Fig. 8 und 9 gezeigt, wobei gleiche oder ähnliche Teile, Achsen und Rich tungen wiederum mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Wie bereits angegeben ist, ist die Klemmeinrichtung 10 der art beschaffen und ausgelegt, daß sie ein Ende wie das Ende L ₁, eines Werkstückes W vertikal in der Ebene B stützt, die senkrecht zu der Schwenkachse O ist und dieses gegen den Rand des Stempels P hält, welcher mit der Biegeachse V über einstimmt.

Die Klemmeinrichtung 10 jedoch ist vorzugsweise hängend der art angeordnet, daß eine begrenzte freie Bewegung in der Aufhängebene B mit fünf Freiheitsgraden möglich ist, wobei die Drehung um eine Achse Y (Fig. 9) parallel zur Schwenk achse O der U-förmigen Zange 12 ausgenommen ist. Insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 9 kann sich die Klemmeinrichtung 10 vertikal in Richtung Z und horizontal in die Richtungen X und Y bewegen, und sie kann sich um X (F _S) und um Z (F ₆) aber nicht um Y (F ₇) drehen.

Diese fünf Freiheitsgrade der Bewegung ermöglichen, daß das Ende, wie L ₁ (Fig. 4), das mittels der Klemmeinrichtung 10 gehalten ist, sich von der theoretischen Aufhängeebene B entsprechend den Diagrammen nach den Fig. 3a, b, c und d abweichend wegbewegen kann, und daß es den Bewegungen folgen kann, die mit den Pfeilen F ₂ und F ₃ in den Fig. 3b, c und d bezeichnet sind, und zwar unabhängig von der Ausrich tung der Biegeachse V. Das Unvermögen, daß sie sich in Richtung F ₇ jedoch drehen kann, stellt sicher, daß die Biegung immer mit der maximalen möglichen Genauigkeit vor genommen werden kann.

Wie sich aus diesen Ausführungen entnehmen läßt, kann die beschriebene Maschine Biegebearbeitungen bei äußerst kompli ziert gestalteten Werkstücken vornehmen. Wie üblich, werden aufeinanderfolgende Biegebearbeitungen ausgehend von dem Umfang zu dem Mittelteil des Werkstückes ausgeführt.

Wie zu ersehen ist, ist ein vollständiger Biegezyklus mit ein und derselben Einheit aus Stanzstempel und Matrize nicht möglich, da entweder längere oder kürzere Einheiten von Zeit zu Zeit erforderlich sind, oder da Einheiten benötigt wer den, die derart ausgelegt sind, daß Biegebearbeitungen mit scharfen Ecken, wie z.B. Sicken, manchmal erforderlich sind. Nachstehend wird die Einrichtung zum schnellen Wechseln der Werkzeuge (Stempel und Matrize) näher beschrieben.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Maschine nach der Er findung wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert. In dieser Figur sind gleiche oder ähnliche Teile wie bei den vorangehenden Ausführungsformen mit denselben Bezugszeichen versehen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 13 ist der Rahmen 20 der Maschine zu erkennen, welcher ein Grundteil 22 mit einer Plattform 24 umfaßt, von dem ausgehend gegenüberliegende Stützen 26 nach oben verlaufen, wie dies auch aus Fig. 7 zu ersehen ist. Ein insgesamt mit 28 bezeichneter Schlitten hat eine widerstandsfähige C-förmige Auslegungsform, welche ein Paar von Armen 30 und ein Querteil 32 aufweist. Die Arme 30 sind mit Hilfe der Stützen 26 gelagert, so daß sie sich um die Achse O drehen bzw. schwenken können. Numerisch ge steuerte Servomotore (nicht gezeigt) sind in die Stützen eingebaut und ermöglichen, daß der Schlitten 28 um einen Winkel von wenigstens 180° um die Schwenkachse O ausgerich tet werden kann, wie dies in den Fig. 7 und 11 gezeigt ist.

Das Joch 18 der Zange 12 ist mit Hilfe des Querteils 32 gelagert, so daß es sich um die Biegeachse V drehen kann. Das Querteil 32 enthält einen numerisch gesteuerten Servo motor, welcher ermöglicht, daß der Rahmen 12 in entsprechen der Ausrichtung um die Biegeachse V in Richtung F ₄ verstellt werden kann.

Vor der Beschreibung der Aufhängeeinheit, welche die Klemm einrichtung 10 enthält, soll zuerst die Werkzeugwechsel einrichtung erläutert werden, die für diese Maschine vorge sehen ist.

Wie sich aus den Fig. 10 bis 14 entnehmen läßt, sind die freien Enden der Arme 14 und 16 gabelförmig ausgebildet und sie sind mit jeweils zugeordneten Schutzgehäusen 34 ver sehen.

Wie in Fig. 14 gezeigt ist, sind zugeordnete, werkzeugtra gende Revolverköpfe 36 und 38 in den Gabeln der Arme 14 und 16 vorgesehen. Der Revolverkopf 36 des Arms 14 trägt eine Mehrzahl von Matrizen D mit unterschiedlichen Formgebungen und Größen (beim dargestellten Beispiel sind es vier). Der Revolverkopf 38 des Arms 16 trägt eine entsprechende Anzahl von Stempel P (im vorliegenden Fall sind vier gezeigt). Die Matrizen D einerseits und die Stempel P andererseits sind an den zugeordneten Revolverköpfen 36 und 38 auf auswechsel bare Weise festgelegt. Halter oder Klemmeinrichtungen zum Festhalten der Werkzeuge D und P in den jeweiligen Revolver köpfen 36 und 38 sind schematisch mit 40 dargestellt.

Die beiden Revolverköpfe 36 und 38 sind bei 42 und 44 jeweils um zugeordnete Achsen senkrecht zu einer allgemeinen Ebene der Zange 12 schwenkbar bzw. drehbar, welche die Biegeachse V und die Schwenkachse O enthält. Ein Servomotor ist jedem Revolverkopf zugeordnet, um diesen schrittweise gleichzeitig mit dem anderen Revolverkopf zu drehen, um die Werkzeuge D, P paarweise auszuwechseln. Die Servomotore sind nicht gezeigt. Die Drehachse des Revolverkopfs 38, der die Stempel P trägt, ist relativ zu dem Arm 16 festgelegt. Die Drehachse des Revolverkopfs 36, der die Matrizen D jedoch trägt, ist in Richtung des Pfeils F ₁ mit Hilfe eines weiteren Servomotors (nicht gezeigt) bewegbar.

In vorteilhafter Weise sind die Servomotore, die die Matrize in Richtung des Pfeils F ₁ antreiben, und die Zange 12 in Richtung des Pfeils F ₄ antreiben, derart programmiert, daß während des Biegevorganges das Ende des Werkstücks W, das mittels der Klemmeinrichtung 10 gehalten ist, im wesentlichen in der Ebene B stationär bleibt.

Wiederum bezugnehmend auf die Fig. 10 bis 12 ist eine starke, horizontale, feste Führung 46 auf einer Seite der Plattform 22 vorgesehen, und trägt ein Gleitstück 48, das in Richtung X mit Hilfe eines numerisch gesteuerten Servomotors (nicht gezeigt) bewegbar ist. Eine vertikale Säule 50 er streckt sich von dem Gleitstück 48 nach oben und hat eine vertikale Führung 52. Ein Gleitstück 54 ist längs dieser Führung in Richtung Z mit Hilfe eines numerisch gesteuerten Motors (nicht gezeigt) bewegbar.

Das Gleitstück bzw. der Schlitten 54 trägt einen wider standsfähigen, einseitig gelagerten Arm 56, der in dem Gleitstück mit Hilfe einer prismatischen Kupplung angebracht ist. Der Arm 56 trägt eine Aufhängeeinheit 58 an seinem freien Ende, und diese wiederum trägt die Klemmeinrichtung 10. Der Arm 56 ist in dem Gleitstück 54 derart angebracht, daß eine horizontale Erstreckung verstellt werden kann, um die Position der Klemmeinrichtung 10 entsprechend der Biege achse V einstellen zu können.

Wie sich hieraus ergibt, lassen sich mit Hilfe dieser Aus legungsform Bewegungen in die Richtungen X und Z dadurch bewerkstelligen, daß man die das Werkstück tragende Ein richtung bewegt, während das Gestell bzw. der Rahmen der Presse ortsfest bleibt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 15 und 16 werden nähere Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform der Aufhänge einheit 58 näher erläutert. Wie bereits erwähnt worden ist, hat diese Einheit 58 die Aufgabe zu ermöglichen, daß das Werkstück W kleine Bewegungen mit fünf Bewegungsfreiheits graden ausführen kann, wobei die Drehbewegung um die Achse Y in Fig. 9 ausgenommen ist.

Die Einheit umfaßt einen Hängekopf 60, der auch in den Fig. 10 und 12 ersichtlich ist, und der fest mit dem Arm 56 verbunden ist. Der Kopf 60 hat einen prismatischen Hohl raum 62, der an seinem unteren Ende durch einen eingesetzten Rahmen 64 gebildet wird. Ein erstes Gleitstück, das insge samt mit 66 bezeichnet ist, kann sich in vertikaler Richtung mit dem Kopf 60 in Richtung Z um eine begrenzte Wegstrecke bewegen. Zu diesem Zweck ist ein prismatischer Kern 68 vor gesehen, der in Richtung Z mit einer genauen prismatischen Kupplung im Rahmen 64 gleitend bewegbar ist. Der Kern 68 wird an der Oberseite von einem Bund 70 gebildet, welcher den Bewegungsweg begrenzt. Federn 72 sind zwischen dem Bund 70 und dem Gestell 64 angeordnet und sie tragen das Gewicht des gesamten Systems, das in Richtung Z gleitend beweglich ist. Die Ruhestellung des Gleitstückes bzw. des Schlittens 66 befindet sich etwa auf der in der Mitte liegenden Posi tion, in der es auf Grund der Schwerkraft der Federn 72 in Ruhe bleibt, welche zusammengedrückt werden.

Der Kern 68 wird an seinem unteren Ende von einem horizon talen Plattenteil 74 begrenzt, das derart geformt ist, daß es eine horizontale Führung für die Gleitbewegung in Richtung Y bildet. Ein zweites Gleitstück 76 ist mit Hilfe einer prismatischen Kupplung mit der Führungsplatte 74 verbunden, und hat einen begrenzten Bewegungsweg in Richtung Y.

Ein Zylinder 78 ist in dem Plattenteil 74 des ersten Gleit stücks 66 ausgebildet und nimmt eine Einheit 80 auf, die als ein doppelt wirkender Kolben arbeitet. Die Einheit 80 umfaßt einen Bund 82, der fest mit einem Block 84 verbunden ist, der ein Teil des zweiten Gleitstücks 76 bildet.

Die Einheit 78 bis 80 umfaßt eine doppelt wirkende pneuma tische Betätigungseinrichtung, die dazu dient, das zweite Gleitstück 76 in Richtung Y zu einer Mittelposition zurück zufahren, in der die Klemmeinrichtung sich in entsprechen der Zuordnung zu der anfänglichen Biegeebene B befindet, und zwar erfolgt diese Laufbewegung nach jedem Biegevorgang.

Das zweite Gleitstück 76 enthält ein Universalgelenk, das insgesamt mit 86 bezeichnet ist, und an einem Ende desselben vorgesehen ist. Dieses Gelenk 86 umfaßt einen ersten Ring 88, der mit dem Gleitstück 76 mit Hilfe von vertikalen Stiften 90 verbunden ist, welche eine Schwenkbewegung um die verti kale Achse Z (F ₆) ermöglichen.

Ein zweiter Ring oder ein zentraler Körper 92 ist in dem ersten Ring 88 vorgesehen und mit diesem mit Hilfe von hori zontalen Stiften 94 verbunden, so daß er sich um die hori zontale Achse X (F ₅) drehen kann. Die Stifte bzw. Bolzen 94 haben auch einen gewissen Bewegungsfreiheitsgrad längs ihrer eigenen Achsen, um zu ermöglichen, daß sich die Klemmein richtung 10 in Richtung X mittels kleinen Bewegungen be wegen kann.

Eine feste Klemmbacke 96 der Klemmeinrichtung 10 ist fest mit dem zentralen Körper 92 verbunden. Die feste Klemmbacke 96 ist einer Klemmbacke 98 zugeordnet, die in Richtung Y bewegbar ist.

Fest mit der bewegbaren Backe 98 ist ein Ende einer Stange 100 verbunden, welche sich in das Gleitstücke 76 erstreckt, deren anderes Ende ein Teil einer pneumatischen Betätigungs einrichtung 102 bildet, die in dem Gleitstück 76 zum Anziehen und Lösen der Klemmeinrichtung 10 vorgesehen ist. Die Stange 100 ist von einer hohlen Stange 104 umgeben, die an einem Ende mit einer pneumatischen Betätigungseinrichtung 105 ver bunden ist, die ebenfalls in dem Schlitten 66 vorgesehen ist. Das andere Ende der hohlen Stange 104 trägt einen konisch ausgebildeten Kopf 106, der der Klemmeinrichtung 10 zugewandt ist. Der zentrale Körper 92 des Universalgelenks 86 hat an seiner Fläche, die jener zugewandt ist, die die feste Klemm backe 96 trägt, einen versenkten Hohlraum oder Sitz 108 in Form eines doppelten Dieders, welcher Spitzen in Richtung X und Z jeweils hat. Der Kopf 106 kann mittels einer Keil verbindung in dem Sitz 108 mit Hilfe der Betätigungsein richtung 105 vorgesehen sein, um die Greifebene der Klemm einrichtung 10 in eine Ebene zu bringen, die parallel zu der Vertikalebene B ist, welche die Biegeachse V enthält.

Somit ist mit Hilfe der Betätigungseinrichtungen 80 und 105 immer sichergestellt, daß nach der Beendigung jeder Biege bearbeitung die Greifebene der Klemmeinrichtung 10 zu einer Position zurückführt, welche mit der Anfangsbiegeebene B übereinstimmt, und die Achsen X, Y und Z kehren zu ihrem Punkt (insbesondere X und Z mit Hilfe des im Gesenk vorge sehenen Sitzes 108) zurück, um eine genaue Bearbeitung des nächsten Biegevorgangs zu ermöglichen.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, wird dank der Verwendung der numerisch gesteuerten Servomotore erreicht, daß die Maschine verschiedene Bewegungen ausführen kann, wobei die letztgenannte bezüglich eines vollständigen Biegezyklus für ein Werkstück programmiert werden kann. Möglicherweise kann hier ein Werkzeugwechsel zwischen der einen und der anderen Biegebearbeitung vorgenommen werden.

Die Blechbiegemaschine nach der Erfindung hat verschiedene Vorteile. Der Stempel und die Matrize sind derart vorge sehen, daß sie um die Biegeachse drehbar sind. Somit kann das zu biegende Werkstück fest mit Hilfe der Werkstück klemmeinrichtung während des Biegevorganges eingespannt werden, obgleich die beiden Enden des Werkstückes auf gegen überliegenden Seiten der Biegeachse biegen und zueinander während der Biegebearbeitung geneigt sein können.

Ferner sind der Stempel und das Gesenk derart vorgesehen, daß die Biegeachse derselben um eine Achse senkrecht zur Fläche des Werkstücks drehbar ist. Daher kann eine Mehrzahl von Abschnitten des Werkstücks in einem einzigen Verfahrens ablauf gebogen werden, d.h. ohne daß man die Lage des Werk stücks ändern muß. Daher läßt sich während des Biegevor ganges das Werkstück genau zur Biegeachse des Stempels oder des Gesenks ausrichten, und die Biegebearbeitung läßt sich schnell ausführen.

Obgleich die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungs formen beschrieben worden ist, sind selbstverständlich Änderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Beispielsweise kann die Blechbiegemaschine nach der Erfindung zum Biegen von großen und schweren Metallblechen, sowie zum Biegen von kleinen und gewichtsmäßig leichten Metallblech stücken verwendet werden.

Claims

1. Blechbiegemaschine, gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung (58) zum Haltern eines Werkstücks (W),
einen Stempel und eine Matrize (P, D) zum Biegen des Werkstückes an einer vorbestimmten Biegeachse im Zusammen wirken miteinander, und
eine Einrichtung (12) zum drehbaren Lagern des Stempels und der Matrize um die Biegeachse (V).

2. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lagereinrichtung für den Stempel (P) und die Matrize (D) folgendes aufweist:
ein Grundteil (22), und
ein Tragteil (12) für den Stempel (P) und die Matrize (D), welches auf dem Grundteil (22) derart gelagert ist, daß es um die Biegeachse (V) drehbar ist, wobei das Tragteil (12) für den Stempel (P) und die Matrize (D) ein Paar Arme (14, 16) hat, an deren freien Enden jeweils der Stempel (P) und die Matrize (D) derart angebracht sind, daß sie in Richtung aufeinanderzu und voneinanderweg bewegbar sind.

3. Blechbiegemaschine nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Trageinrichtung (12) für den Stempel (P) und die Matrize (D) ferner ein weiteres Trag teil (28) für den Stempel (P) und die Matrize (D) aufweist, das auf dem Grundteil derart gelagert ist, daß es um eine Achse senkrecht zu der Plattenfläche des Blechwerkstücks drehbar ist, wobei das Tragteil (28) für den Stempel (P) und die Matrize (D) an dem anderen Tragteil (12) für den Stempel (P) und die Matrize (D) derart gelagert ist, daß es um die Biegeachse (V) drehbar ist.

4. Blechbiegemaschine nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Trageinrichtung für den Stempel (P) und die Matrize (D) ferner ein Paar Revolver köpfe (36, 38) aufweist, die jeweils auf einem der zugeord neten Arme (14, 16) drehbar gelagert sind, um eine Mehrzahl von Stempel (P) oder Matrizen (D) aufzunehmen.

5. Blechbiegemaschine nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Werkstücktrageinrichtung (10) eine Einrichtung zum Einspannen eines Werkstückes (W) derart aufweist, daß es zwischen dem Arm (14, 16) der Trag einrichtung (12, 28) für den Stempel (P) und die Matrize (D) anordenbar ist, und daß eine Einrichtung zum Bewegen der Werkstückklemmeinrichtung (10) längs einer Achse parallel zur Blechfläche des Werkstücks (W) vorgesehen ist.

6. Blechbiegemaschine nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Werkstückklemmeinrich tung (10) aufweist:
ein Paar von Klemmbacken (96, 98) zum Festklemmen des Werkstückes (W) zwischen denselben, und ein Universalgelenk (86) zum Lagern der Klemmbacken (96, 98) in schwenkbarer Weise um zwei Achsen, wobei die beiden Achsen (X, Z) in einer Ebene parallel zur Oberfläche des Werkstückes (W) liegen und sich aneinander schneiden.

7. Blechbiegemaschine nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Werkstückklemmeinrichtung (10) ferner eine Einrichtung aufweist, welche die Schwenk bewegung des Universalgelenks (36) begrenzt.

8. Blechbiegemaschine nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Universalgelenk (86) ein Ringteil (88) aufweist, das an einer Säuleneinrichtung der art gelagert ist, daß es um eine erste Achse (Z) drehbar ist, die nach der Ebene parallel zur Oberfläche des Werk stückes (W) liegt, und ein Mittelteil (92) aufweist, das an dem Ringteil (88) derart gelagert ist, daß es um eine zweite Achse (X) drehbar ist, die in der Ebene parallel zur Werk stückfläche (W) liegt und die erste Achse (Z) schneidet, und
daß die Begrenzungseinrichtung ein Eingriffsteil auf weist, das an der Säuleneinrichtung vorgesehen ist und mit einem Eingriffsteil zusammenarbeiten kann, das in dem Steuer teil des Universalgelenks (86) ausgebildet ist.

9. Blechbiegemaschine nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Werkstückklemmeinrich tung (10) zwei Klemmbacken (96, 98) zum Einspannen eines Werkstückes (W) zwischen denselben aufweist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die beiden Klemmbacken (96, 98) beweglich relativ zu der Säuleneinrichtung in einer Richtung parallel zur Oberfläche des Werkstücks (W) lagert.

10. Blechbiegemaschine nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Werkstückklemmeinrich tung (10) ferner eine Einrichtung aufweist, welche die beiden Klemmbacken (96, 98) an einer Bewegung in Richtung parallel zur Oberfläche des Werkstückes (W) hindert.

11. Blechbiegemaschine nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, daß die Werkstücktrageinrichtung (10) ferner eine Einrichtung aufweist, die an der Säulen einrichtung angebracht ist, und die beiden Klemmbacken (96, 98) beweglich in einer Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Werkstückes (W) lagert.