DE60108133T2

DE60108133T2 - Biegevorrichtung für metalldraht

Info

Publication number: DE60108133T2
Application number: DE60108133T
Authority: DE
Inventors: Yves Latour
Original assignee: Numalliance SAS
Current assignee: Numalliance SAS
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2021-02-22
Also published as: DE60108133D1; FR2805188B1; AU2001235727A1; ES2234812T3; BR0108543A; FR2805188A1; PT1313577E; ATE285860T1; WO2001062411A1; EP1313577A1; US20030010084A1; EP1313577B1

Description

Die vorliegende Erfindung hat eine Vorrichtung zum Biegen von Draht, wie zum Beispiel aus dem Dokument DE-A-34 21 338 bekannt zur Aufgabe.
Es gibt bisher zwei große Kategorien von Maschinen zum Biegen von Metalldrähten, welche für große Serien verwendet werden, die Biegewerkzeuge umfassen, die in einer Position angeordnet sind, die dem Profil entspricht, das dem Metalldraht zu verleihen ist, und die, die für kleine Serien verwendet werden, die es erlauben, von einem Profil auf ein anderes überzugehen ohne anders als bei den vorhergehenden einen Werkzeugwechsel zu benötigen.
Die Maschinen dieser zweiten Kategorie setzen alle das gleiche Biegeverfahren um, das darin besteht, den Draht zwischen zwei Biegewerkzeugen durchlaufen zu lassen, von welchen eines stationär und das andere in Drehung zu dem, das stationär ist, beweglich ist.
In der Praxis läuft der Draht, der von einer Spule oder einem Bündel stammt, über einen Richtapparat und wird dann von einem Zuführsystem übernommen, das einem Biegekopf die gewünschte Länge zuführt, welcher im Allgemeinen in Drehung um die Achse des Drahts beweglich ist, und umfasst einen stationären Finger zum Halten des Drahts und eine Biegerolle, die konzentrisch um den Finger drehen kann, um den Draht zu biegen.
Der Biegerichtungswechsel wird erzielt, indem die Ausgangsstellung des Fingers und der Rolle geändert wird, deren Stellungen in Bezug zu dem Draht umgekehrt werden, was durch axiale Drehung um den Draht durchgeführt wird, oder, wenn die Drehung nicht möglich ist, durch Verschieben nach ihrem Zurückziehen in den Kopf.
Diese Maschinen mit numerischer Steuerung sind in der Anwendung sehr anpassungsfähig und erlauben es, Werkstückserien herzustellen, die von einigen Dutzend zu einigen Tausend gehen.
Aufgrund ihres Erfolgs werden sie für größere Serien verwendet, denn mit der Erfahrung wird ihre Programmierung einfach.
Für große Serien stellt man jedoch schnell ihre Langsamkeit aufgrund der Einziehzeit der Rolle und des Fingers fest, welche etwa 40 % der Gesamtzeit eines Biegevorgangs darstellt.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, wurde insbesondere in dem Dokument FR 2 744 941 vorgeschlagen, den zu biegenden Draht zwischen zwei Rollen durchlaufen zu lassen, die jede in Drehung konzentrisch um die andere, die dann stationär ist, geführt werden können.
Dieses Verfahren vermeidet die Einziehphasen der Biegerolle, denn die zwei Rollen können nach Wunsch abwechselnd Biegerolle oder stationärer Drahthaltefinger werden.
Zum Umsetzen dieses Verfahrens wird in diesem Dokument eine Vorrichtung vorgeschlagen, die in einem in Drehung um die Achse des Drahts beweglichen Biegekopf einerseits zwei parallele Wellen umfasst, zwischen welchen der zu biegende Draht außerhalb des Biegekopfs quer durchläuft, wobei die Wellen über ein Teil verbunden sind, das zwei gleiche Zahnräder umfasst, die miteinander nicht koaxial über ihre Flanken fest verbunden sind, wobei die Wellen jeweils axial und fest mit einander verbunden eines der Zahnräder durchqueren, andererseits einen Führungsweg im Kreisbogen, wobei der Führungsweg einer Welle zur anderen Welle koaxial ist; und andererseits noch ein Zahnrad, das in Drehung in die eine oder die andere Richtung getrieben wird, welches in der Region gegenüber den konkaven Teilen der Führungswege positioniert ist und so, dass es in die anderen Zahnräder eingreift.
Diese Vorrichtung ist relativ komplex und weist den Nachteil auf, dass sie zeitlich wenig zuverlässig ist.
Dieser Mangel an Zuverlässigkeit wird durch die Tatsache gesteigert, dass das Führen der Wellen in den Führungswegen über Gleitkufen ausgeführt wird, welche mit Abnutzungsproblemen konfrontiert sind.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, diesem Nachteil abzuhelfen, indem sie eine Biegevorrichtung vorschlägt, die nach dem gleichen Verfahren funktioniert, und die eine robustere und daher zuverlässigere Konzeption hat.
Die erfindungsgemäße Drahtbiegevorrichtung umfasst:

– einen Biegekopf, der zwei Biegewerkzeuge trägt, zwischen welchen der zu biegende Draht übergeht, der Art, bei der jedes der Werkzeuge geeignet ist, in Drehung konzentrisch um das andere geführt zu werden, das dann unbeweglich ist,
– mechanische Mittel, die geeignet sind, die Biegewerkzeuge in Drehung in beide Richtungen um eine Achse, die zu denen der Werkzeuge parallel ist, zu treiben,
– mechanische Mittel, die geeignet sind, die Werkzeuge in beide Richtungen in einer Ebene, die zu der Achse, um welche sich diese drehen können, senkrecht ist, zu verschieben,
und dadurch im Wesentlichen gekennzeichnet, dass sie auch Folgendes umfasst:
– mechanische Mittel, die geeignet sind, den zu biegenden Draht axial in die eine oder in die andere Richtung zu verschieben,
– und Rechen- und Steuermittel, die geeignet sind, das gleichzeitige Funktionieren der mechanischen Mittel derart zu verwalten, dass eine Überlagerung der Bewegungen, die diese erzeugen, erhalten wird.

Die Überlagerung der von den verschiedenen mechanischen Mitteln erzeugten Bewegungen erlaubt es, auf relative Art die Positionierung und das Stillstellen eines der Werkzeuge zu dem zu biegenden Draht durchzuführen und gleichzeitig das andere Werkzeug konzentrisch um das stillgestellte Werkzeug drehen zu lassen.
Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Achse, um die sich die Werkzeuge drehen können, am Schnittpunkt der Achse der Verschiebung des zu biegenden Drahts und einer Linie angeordnet, welche die Achsen der Werkzeuge verbindet.
Gemäß einem weiteren zusätzlichen Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen die Biegewerkzeuge aus Rollen.
Gemäß einem weiteren zusätzlichen Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen die mechanischen Mittel aus Schrittmotoren, die Übertragungsmitteln zugeordnet sind.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Biegekopf drehbar auf einem Arm montiert, der selbst schwenkbar hinsichtlich eines Mittels zum Zuführen des zu biegenden Drahts montiert ist.
Die Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich klarer aus der folgenden Beschreibung, die sich auf die anliegende Zeichnung bezieht, welche davon eine nicht einschränkende Ausführungsform darstellt.
In der anliegenden Zeichnung:
stellt 1 eine schematische Teilansicht der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung dar.
stellen 2a, 2b und 2c schematische Teilansichten der gleichen Vorrichtung in verschiedenen Phasen eines Biegevorgangs dar.
Unter Bezugnahme auf 1 kann man schematisch eine erfindungsgemäße Biegevorrichtung sehen, die ein Zuführmittel 1 eines zu biegenden Drahts 2 und einen Biegekopf 3 umfasst.
Das Zuführmittel 1 kann unter der Einwirkung der nicht dargestellten Antriebsmittel den Draht 2 axial in Richtung des Biegekopfs 3, Pfeil X_A, oder in die entgegengesetzte Richtung, ein Pfeil X_B, treiben.
Der Biegekopf 3 umfasst zwei Biegewerkzeuge, im vorliegenden Fall zwei Rollen 30 und 31, die frei schwenkend auf jeweilige Wellen 32 und 33, zwischen welchen der zu biegende Draht 2 durchläuft, montiert sind.
Der Biegekopf ist in Drehung um eine Achse 34 beweglich, die zu den Wellen 32 und 33 parallel ist, und liegt bei dieser besonderen Ausführungsform in der Mitte des Segments, das Letztere verbindet, wobei diese Drehung in den Uhrzeigersinn, Pfeil Y_A, oder gegen den Uhrzeigersinn, Pfeil Y_B, durchgeführt werden kann.
Ferner ist der Biegekopf 3 schwenkend zu dem Zuführmittel 1 so beweglich, dass er in den Uhrzeigersinn, Pfeil Z_A, oder in die entgegengesetzte Richtung, Pfeil Z_B, eine kreisbogenförmige Bahn beschreibt.
Zu bemerken ist, dass es auch möglich ist, dass die Bewegung des Biegekopfs 3 geradlinig ausgeführt wird. Diese Variante weist Vorteile hinsichtlich der Programmierung der Rechen- und Steuermittel auf, hingegen ist sie in ihrer Bauweise komplexer.
Die verschiedenen Bewegungen werden über mechanische Mittel durchgeführt, nicht dargestellt, wie zum Beispiel Schrittmotoren, die Übertragungsmitteln zugeordnet sind, deren Funktionieren gleichzeitig von den Rechen- und Steuermitteln verwaltet wird, was eine Überlagerung dieser Bewegungen erlaubt.
Das Überlagern dieser Bewegungen erlaubt es, die Rolle 30 oder die Rolle 31 zu dem zu biegenden Draht 2 stillzustellen, während man gleichzeitig um die stillgestellte Rolle 30 oder 31 jeweils die Rolle 31 oder 30, die den Draht 2 treibt und biegt, drehen lässt.
Die genaue Überlagerung der Bewegungen nach Y_A, Y_B, Z_A und Z_B erlaubt die Drehung einer der Rollen um die andere, die auf einer Achse parallel zu dem Draht 2 positioniert ist, ohne jedoch bewegungslos zu bleiben. Das Stillstellen wird daher relativ durch Bewegen des Drahts 2 nach X_A und X_B erzielt, was es erlaubt, das Bewegen der Rollen zu annullieren.
Unter Bezugnahme auf 2a sieht man, dass die Rolle 30 bei einem Biegen des Drahts 2 gegen den Urzeigersinn unbewegt bleibt, während die Rolle 31 konzentrisch zu der Rolle 30 nach einem Pfeil B dreht, um den Draht 2 zu biegen.
Die Bewegung nach dem Pfeil B wird ausgehend von einer Ausgangsstellung erzielt, wie zum Beispiel der in 1 dargestellten, durch Überlagern einer Bewegung nach Y_B und Z_B, sowie nacheinander der Bewegungen nach X_B und X_A.
Die Rückschub- und dann Vorschubbewegung des Drahts 2 nach X_B und X_A wird durch die Tatsache erforderlich gemacht, dass der Faltwinkel bei dem dargestellten Biegevorgang größer ist als 90°.
In 2b ist der Biegekopf 3 in Ausgangsstellung zurückgestellt, während der Draht 2 nach X_A vorgeschoben wird, um einen anderen Biegevorgang durchzuführen.
Unter Bezugnahme auf 2c, kann man nun einen Biegevorgang des Drahts 2 in den Urzeigersinn sehen, so dass die Rolle 31 relativ gesehen unbewegt bleibt, während die Rolle 30 konzentrisch zu der Rolle 31 nach einem Pfeil A dreht, um den Draht 2 zu biegen.
Die Bewegung nach dem Pfeil A wird durch Überlagerung einer Bewegung nach Y_A und Z_A sowie nacheinander der Bewegungen nach X_B und X_A erzielt .
Ebenso wie für den in 2a dargestellten Biegevorgang wird die Rückschub- und Vorschubbewegung des Drahts 2 nach X_B und X_A durch die Tatsache erforderlich gemacht, dass der Faltwinkel größer ist als 90°.
Die erfindungsgemäße Biegevorrichtung erlaubt es, das Biegen von Draht durchzuführen. Eine derartige Biegevorrichtung verwendet bewährte mechanische Mittel, die daher eine große Zuverlässigkeit aufweisen.

Claims

Vorrichtung zum Biegen von Draht, umfassend – einen Biegekopf, der zwei Biegewerkzeuge trägt, zwischen denen der zu biegende Draht übergeht, der Art, bei der jedes der besagten Werkzeuge geeignet ist, in Drehung konzentrisch um das andere geführt zu werden, das dann unbeweglich ist, – mechanische Mittel, die geeignet sind, die besagten Biegewerkzeuge (30, 31) in Drehung in beide Richtungen (Y_A, Y_B) um eine Achse (34), die zu jenen (32, 33) der besagten Werkzeuge (30, 31) parallel ist, zu treiben, – mechanische Mittel, die geeignet sind, die besagten Werkzeuge (30, 31) in beide Richtungen (Z_A, Z_B) in einer Ebene, die zu der Achse (34) senkrecht ist, um welche sich diese drehen können, zu verschieben, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch folgendes umfaßt – mechanische Mittel (1), die geeignet sind, den zu biegenden Draht axial in die eine oder in die andere Richtung (X_A, X_B) zu verschieben, – und Rechnen- und Steuermittel, die geeignet sind, das gleichzeitige Funktionieren der besagten mechanischen Mittel derart zu verwalten, daß eine Überlagerung der Bewegungen, die diese erzeugen, erhalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (34), um die sich die Werkzeuge (30,31) drehen können, am Schnittpunkt der Achse der Verschiebung des zu biegenden Drahts (2) und einer Linie, welche die Achsen der Werkzeuge (32, 33) verbindet, angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch Z, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegewerkzeuge aus Rollen (30, 31) bestehen.
Vorrichtung nach irgendeinem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Mittel aus Schrittmotoren bestehen, die Übertragungsmitteln zugeordnet sind.
Vorrichtung nach irgendeinem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegekopf (3) drehbar auf einem Arm montiert ist, der selbst schwenkbar hinsichtlich eines Mittels (1) zum Zuführen des zu biegenden Drahts (2) montiert ist.