DE60200810T2

DE60200810T2 - Biegevorrichtung

Info

Publication number: DE60200810T2
Application number: DE60200810T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Seto-shi Yamada; Teruaki Seto-shi Yogo
Original assignee: OPTON SETO KK; Opton Co Ltd
Current assignee: OPTON SETO KK; Opton Co Ltd
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: JP2002346638A; DE60200810D1; US6820450B2; US20020174703A1; JP4772984B2; KR100854199B1; EP1262252A1; KR20020090148A; EP1262252B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Biegevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe z. B. DE-A22 57 368), die sowohl eine Zuführgeschwindigkeit eines länglichen Materials als auch die Aufbringung einer axialen Kompressionskraft auf das Material steuern kann.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Wie in der nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2-274321 beschrieben, wird bei einer bekannten Vorrichtung im Fall der Zuführung eines länglichen Materials zu einer Biegevorrichtung mit hoher Geschwindigkeit eine erste Kupplung in Eingriff genommen, um die Rotation eines Motors auf eine Antriebswelle mittels eines ersten Übertragungsmechanismus zu übertragen, woraufhin dann ein Zuführtisch in Richtung des Biegemechanismus mittels der Antriebswelle bewegt wird, um das Material zuzuführen.
Während des Biegens, das eine axiale Kompressionskraft des Materials erfordert, wählt und nimmt die Vorrichtung eine zweite Kupplung in Eingriff, um die Rotation des Motors auf die Antriebswelle mittels eines zweiten Übertragungsmechanismus bei einem angepaßten Verhältnis zu übertragen, das größer als das des ersten Übertragungsmechanismus ist und bewegt den Zuführtisch mittels Antreiben der Antriebswelle mit großer Antriebskraft, um eine axiale Kompressionskraft in dem Material zu erzeugen.
Eine derartig bekannte Vorrichtung erfordert jedoch die erste und zweite Kupplung und den ersten und zweiten Übertragungsmechanismus, wobei ein Problem dahingehend besteht, dass die Vorrichtungen dazu neigen, groß zu sein.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Biegevorrichtung zu schaffen, die klein ist, jedoch in der Lage ist, das Material mit einer hohen Geschwindigkeit zuzuführen als auch eine axiale Kompressionskraft auf das Material aufzubringen.
Diese Aufgabe und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden mit einer Biegevorrichtung mit einer Einrichtung zur Bewegung eines mit einem Einspannmechanismus zum Ergreifen eines länglichen Materials versehenen Zuführtisches zu einem Biegemechanismus zum Biegen des Materials, umfassend einen Hydraulikantrieb zum Bewegen des Zuführtisches, die gekennzeichnet ist durch einen hydraulischen Schaltkreis, der wahlweise zwischen einem Geschwindigkeitssteuerkanal zur Zuführung von Betriebsöl von einer Hydraulikquelle zu dem Hydraulikantrieb bei einer Steuerung der Geschwindig keit des Betriebsöls und einem Drucksteuerkanal zur Zuführung von Betriebsöl von der Hydraulikquelle zum Hydraulikantrieb bei einer Steuerung des Drucks des Betriebsöls umschalbar ist, gelöst.
Als Hydraulikquelle kann eine Hydraulikpumpe mit veränderbarer Fördermenge und als Hydraulikantrieb kann ein Hydraulikmotor verwendet werden. In dem Geschwindigkeitssteuerkanal kann ein Servoventil vorgesehen sein. In dem Drucksteuerkanal kann ein Druckreduzierventil vorgesehen sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Ansicht einer Biegevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Aufsicht eines Biegemechanismus gemäß der Ausführungsform;
3 ein Hydraulikschaltkreisdiagramm gemäß der Ausführungsform;
4 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Ausführungsform eines elektrischen Systems gemäß der Ausführungsform;
5A und 5B Fließbilder zur Darstellung eines Beispiels eines in dem elektrischen Steuerschaltkreis der Ausführungsform durchgeführten Steuerprogramms; und
6 eine beispielhafte Ansicht zur Darstellung einer Änderung der auf das in der Biegevorrichtung gemäß der Ausführungsform zu biegenden Material aufgebrachten axialen Kompressionskraft (Druck).
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wie in 1 dargestellt, liegen auf einer oberen Fläche 2 des Vorrichtungskörpers 1 zwei Schienen 4 (nur eine ist in der Figur dargestellt). Zwischen diesen zwei Schienen 4 erstreckt sich ein Zuführtisch 6, der dazwischen bewegbar gelagert ist.
Ein Einspannmechanismus 10 zum Ergreifen eines Endes eines länglichen Materials 8 (z. B. ein Rohr) ist auf dem Zuführtisch 6 befestigt. Dieser Einspannmechanismus 10 wird mittels eines Motors 12 angetrieben und dreht sich beim Ergreifen des Materials 8 um die Achse des Materials 8. Auf diese Weise ist es möglich, das Material 8 zu drehen und es in drei Dimensionen zu biegen.
An einem sich am vorderen Ende des Vorrichtungskörpers 1 erstreckenden Teil der Schienen 4 ist eine Biegeform 16 angeordnet. Die Biegeform 16 ist entsprechend mit einem Biegeradius ausgebildet und umfaßt eine Nut 14, die einen Durchmesser entsprechend dem des Materials 8 aufweist. Eine Klemmform 18 ist der Biegeform 16 gegenüberliegend vorgesehen. Die Klemmform 18 wird mittels eines Hydraulikzylinders 20 betrieben, um sich in Richtung der Biegeform 16 zu bewegen und das Material 8 zusammen mit der Biegeform 16 zu halten.
Eine Druckform 22 ist ebenfalls benachbart zu der Klemmform 18 vorgesehen. Die Druckform 22 wird mittels eines Hydraulikzylinders 24 betrieben, um sich gegen das Material 8 zu bewegen und dagegen zu drücken, und wird ebenfalls mittels eines Hydraulikzylinders 26 betrieben, um sich längs der axialen Richtung des Materials 8 zu bewegen. Eine Abstreifform 28 ist der Druckform 22 gegenüberliegend angeordnet.
Nachdem die Klemmform 18 mittels des Hydraulikzylinders 20 angetrieben wird, um das Material 8 zusammen mit der Biegeform 16 zu halten, dreht sich die Biegeform 16 auf der Achse, und die Klemmform 18 dreht sich um die Biegeform 16 und wird mit einem nicht dargestellten Hydraulikzylinder angetrieben. Somit ist es möglich, das Material 8 mit einem vorbestimmten Biegeradius zu biegen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bilden die Biegeform 16, die Klemmform 18, die Druckform 22, die Abstreifform 28, die Hydraulikzylinder 20, 24 und 26 einen Biegemechanismus 30.
Ein Ende einer Kette 32 ist mit einem vorderen Ende des Zuführtisches 6 verbunden und das andere Ende der Kette 32 ist mit einem hinteren Ende des Zuführtisches 6 verbunden. Die Kette 32 ist an dem vorderen Ende der Schienen 4 vorgesehen und verläuft über Kettenräder 34, 38, 40, 42, 44 und 46. Die Kettenräder 34, 40, 42 bzw. 44 werden mittels des Vorrichtungskörpers 1 drehbar gelagert und das Kettenrad 38 ist an einer Welle des Hydraulikmotors 36 angebracht, der an dem Vorrichtungskörper 1 als ein hydraulischer Antrieb befestigt ist. Das Kettenrad 46 ist an einem hinteren Ende der Schienen 4 drehbar gelagert.
3 zeigt einen Hydraulikschaltkreis 50 zur Zuführung von Betriebsöl zu dem Hydraulikmotor 36. Ein erster und zweiter Geschwindigkeitssteuerkanal 52 und 54 sind mit einem ersten und zweiten Einlaß/Auslaßkanal 53 und 55 verbunden, und der erste und zweite Einlaß/Auslaßkanal 53 und 55 sind entsprechend mit Einlaß/Auslaßöffnungen „a" und „b" des Hydraulikmotors 36 verbunden. Der erste und zweite Geschwindigkeitssteuerkanal 52 und 54 sind ebenfalls mit einem Servoventil 56 verbunden.
Das Servoventil 56 kann in drei Stellungen geschaltet werden. In einer normalen Rotationsstellung 56a ist der erste Geschwindigkeitssteuerkanal 52 mit einem dritten Geschwindigkeitssteuerkanal 58, und der zweite Geschwindigkeitssteuerkanal 54 mit einem vierten Geschwindigkeitssteuerkanal 56 verbunden. An einer Haltestellung 56b sind alle Kanäle abgeschaltet. An einer Rückwärtsdrehungsstellung 56c ist der erste Geschwindigkeitssteuerkanal 52 mit dem vierten Geschwindigkeitssteuerkanal 60 und der zweite Geschwindigkeitssteuerkanal 54 mit dem dritten Geschwindigkeitssteuerkanal 58 verbunden. Weiter kann das Servoventil 56 kontinuierlich die Fördermenge variieren, d. h., eine Geschwindigkeit des zugeführten Betriebsöls zu dem Hydraulikmotor 56 im Verhältnis zu einem angelegten Erregerstrom, während es zwischen den Stellungen 56a–56c geschaltet wird.
Der dritte Geschwindigkeitssteuerkanal 58 ist mit einem ersten Schaltventil 62 verbunden und der vierte Geschwindigkeitssteuerkanal 60 ist mit einem zweiten Schaltventil 64 verbunden. Das erste Schaltventil 62 ist mit dem ersten Einlaß/Auslaßkanal 53 mittels eines ersten Drucksteuerkanals 66 und das zweite Schaltventil 64 ist mit dem zweiten Einlaß/Auslaßkanal 55 mittels eines zweiten Drucksteuerkanals 68 verbunden.
Ein Zuführkanal 70 ist mit dem ersten Schaltventil 62 und mit einer Hydraulikpumpe 69 verbunden, die als eine Hydraulikquelle dient. Ein Rückführkanal 72 ist mit dem zweiten Schaltventil 64 und mit einem Hydrauliktank 71 verbunden. Die Hydraulikpumpe 69 wird mittels eines Elektromotors 74 angetrieben und kann die Fördermenge im Verhältnis zu dem angelegten Erregerstrom verändern.
Das erste Schaltventil 62 kann in drei Stellungen entsprechend eines eingegebenen Erregersinals geschaltet werden. In einer Geschwindigkeitssteuerstellung 62a ist der dritte Geschwindigkeitssteuerkanal 58 mit dem Zuführkanal 70 verbunden. In einer Haltestellung 62b sind alle Kanäle abgeschaltet. In einer Drucksteuerstellung 62c ist der erste Drucksteuerkanal 66 mit dem Zuführkanal 70 verbunden.
Das zweite Schaltventil 64 kann ebenfalls in drei Stellungen entsprechend dem eingegebenen Erregersignal geschaltet werden. In einer Geschwindigkeitssteuerstellung 64a ist der vierte Geschwindigkeitssteuerkanal 60 mit dem Rückführkanal 72 verbunden. In einer Haltestellung sind alle Kanäle abgeschaltet. In einer Drucksteuerstellung 64c ist der zweite Drucksteuerkanal 68 mit dem Rückführkanal 72 verbunden.
Ein elektromagnetisches proportionales Druckreduzierventil ist in dem ersten Drucksteuerkanal 66 angeordnet. Das elektromagnetische proportionale Druckreduzierventil umfaßt ein Druckreduzierventil 76 in dem ersten Drucksteuerkanal 66 und ein Arbeitsventil 78. Das Druckreduzierventil 76 reduziert einen Pilotdruck, um den Druck in dem ersten Drucksteuerkanal 66 zu steuern. Der Pilotdruck wird im Verhältnis zu dem angelegten Strom mittels des Arbeitsventils 78 gesteuert.
4 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines elektrischen Systems der Biegevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung wird angetrieben und mittels eines elektronischen Steuerschaltkreises 90 gesteuert, um das Material 8 zu bearbeiten. Dieser elektronische Steuerschaltkreis 90 besteht im Wesentlichen aus einer bekannten logischen Schaltung, umfassend eine CPU 92, einen ROM 94 und einen RAM 96, und der logische Schaltkreis ist mit einem externen Servoventil usw, über einen Eingang/Ausgang 98 zur Eingabe/Ausgabe von Signalen verbunden.
Die Signale werden zu der CPU 92 über den Eingang/Ausgang 98 von entsprechenden Positionssensoren 16b, 18b, 22b, 22e, 10a und 82 und von einer Lastzelle 80 eingegeben.
Unter den oben beschriebenen Sensoren umfaßt der Positionssensor 16b eine Kodiereinrichtung zur Erfassung eines Rotationswinkels der Biegeform 16, und der Positionssensor 18b umfaßt einen Begrenzungsschalter zur Erfassung des vorderen und hinteren Endes der Klemmform 18. Der Positionssensor 22b umfaßt einen Grenzschalter zur Erfassung des vorderen und hinteren Endes der Druckform 22, und der Positionssensor 22e umfaßt einen Grenzschalter zur Erfassung des vorderen und hinteren Endes der Druckform 22 in axialer Richtung des Materials 8. Der Positionssensor 10a umfaßt eine Kodiereinrichtung zur Erfassung eines Rotationswinkels des Einspannmechanismus 10 mittels Erfassung der Drehung des Motors 12, und der Positionssensor 82 umfaßt eine Kodiereinrichtung zur Erfassung einer Position des Zuführtisches 6 mittels Erfassung der Rotation des Hydraulikmotors 36.
Die Lastzelle 80 besteht aus einer in dem Zuführtisch 6 oder in der Kette 32 vorgesehenen Lastzelle, oder aus einer Lastzelle, die in dem Einspannmechanismus 10 vorgesehen ist, um die auf das Material 8 aufgebrachte axiale Kompressionskraft (Druck) zu erfassen.
Die CPU 92 gibt Steuersignale über den Eingang/Ausgang 98 und die Treiberschaltkreise 16c, 18c, 22c, 22f, 10b, 57a, 63a, 65a, 74a und 78a auf der Grundlage von Daten und Signalen von den Sensoren und der Lastzelle und ebenfalls von in dem ROM 94 und dem RAM 96 gespeicherten Daten aus, um jedes Antriebssystem in der Biegevorrichtung zu steuern.
In 4 betreibt ein Servoventil 16a einen Hydraulikzylinder, um die Biegeform 16 zu drehen und um die Klemmform 18 um die Biegeform 16 zu drehen, und ein Servoventil 18a betreibt den Hydraulikzylinder 20, um die Klemmform 18 anzutreiben. Servoventile 22a und 22d betreiben die Zylinder 24 bzw. 26, um die Druckform 22 anzutreiben.
Im Folgenden wird ein in dem elektronischen Steuerschaltkreis 90 durchgeführtes Programm, wenn das Material 8 in der Biegevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gebogen wird, anhand eines in den 5A und 5B dargestellten Fließbildes und einer beispielhaften Ansicht gemäß 6 beschrieben.
Zuerst wird das hintere Ende des Materials 8 durch den Einspannmechanismus 10 (Schritt 100) ergriffen. Bevor das Material 8 dem Biegemechanismus 30 zugeführt wird, wird jedes Ventil in dem Hydraulikschaltkreis 50 in eine Geschwindigkeitssteuerkanalstellung (Schritt 110) eingestellt. D. h., das erste Schaltventil 62 wird in die Geschwindigkeitssteuerstellung 62a entsprechend einem von dem Treiberschaltkreis 63a ausgegebenen Antriebssignal eingestellt, und das zweite Schaltventil 64 wird ebenfalls in die Geschwindigkeitssteuerstellung 64a entsprechend einem von dem Treiberschaltkreis 65a ausgegebenen Antriebssignal eingestellt. Weiter werden das Servoventil 56 in die Normaldrehstellung 56a entsprechend einem von dem Treiberschaltkreis 57a ausgegebenen Antriebssignal eingestellt.
Ein Antriebssignal wird von dem Treiberschaltkreis 64a ausgegeben, und der Elektromotor 74 wird zum Antrieb der Hydraulikpumpe 69 angetrieben. Der Zuführtisch 6 wird zu dem Biegemechanismus 30 bewegt, um das Material 8 zuzuführen (Schritt 120).
Hier wird von der Hydraulikpumpe 69 ausgegebenes Betriebsöl dem Hydraulikmotor 36 von der ersten Einlaß/Auslaßöffnung über den Zuführkanal 70, den ersten Schaltkanal 62, den dritten Geschwindigkeitssteuerkanal 58, das Servoventil 56, den ersten Geschwindigkeitssteuerkanal 52 und den ersten Einlaß/Auslaßkanal 53 zugeführt. Andererseits wird von der Einlaß/Auslaßöffnung b des Hydraulikmotors 36 ausgegebenes Betriebsöl zu dem Hydrauliktank 71 über den zweiten Einlaß/Auslaßkanal 55, den zweiten Geschwindigkeitssteuerkanal 54, das Servoventil 56, den vierten Geschwindigkeitssteuerkanal 60, das zweite Schaltventil 64 und den Rückführkanal 72 zurückgeführt.
In Schritt 120 wird während der Strömung des Betriebsöls der dem Servoventil 56 über den Treiberschaltkreis 57a zugeführte Erregerstrom gesteuert, um die Fördermenge des dem Hydraulikmotors 36 zugeführten Betriebsöls einzustellen, der sich auf diese Weise bei einer Rotationsfrequenz proportional zu dem Erregerstrom dreht.
D. h., wenn ein Fluidweg, umfassend die Geschwindigkeitssteuerkanäle 52, 54, 58 und 60, in dem das Servoventil 56 angeordnet ist, für die Strömung des Betriebsöls verwendet wird, kann der Öffnungsbereich des Servoventils 56 durch Steuern des dem Servoventil 56 zugeführten Erregerstroms eingestellt werden, und es ist möglich, den Hydraulikmotor 36 mit einer Geschwindigkeit entsprechend der Ventilöffnungszone zu drehen.
Der Zuführtisch 6 bewegt sich dann in Richtung des Biegemechanismus 30 mittels des Kettenrades 38 und der Kette 32 mit einer Geschwindigkeit entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Hydraulikmotors 36. Die Fördermenge der Hydraulikpumpe 69 wird dagegen entsprechend dem zum Elektromotor 74 über den Treiberschaltkreis 74a ausgegebenen Antriebssignal gesteigert, um eine ausreichende Geschwindigkeit aufzubauen.
Der Positionssensor 82 erfaßt eine Bewegungsposition des Zuführtisches 6 (Material 8). Wie in 2 dargestellt, wird das Servoventil 56 in die Haltestellung 56b geschaltet, wenn das Material 8 zwischen der Biegeform 16 und der Klemmform 18 angeordnet ist und erfaßt wurde, dass es die erste Biegeposition (Schritt 130: JA) erreicht hat, um die Bewegung des Zuführtisches 6 anzuhalten (Schritt 140).
Dann wird das Antriebssignal über den Treiberschaltkeis 18c zu dem Servoventil 18a ausgegeben, um den Hydraulikzylinder 20 anzutreiben und das Material 8 zwischen der Biegeform 16 und der Klemmform 18 zu halten. Weiter wird das Antriebssignal von dem Treiberschaltkreis 22c zu dem Servoventil 22a ausgegeben, um den Hydraulikzylinder 24 anzutreiben und die Druckform 22 gegen das Material 8 zu drücken (Schritt 150). Hier erfaßt der Positionssensor 18b das zwischen der Biegeform 16 und der Klemmform 18 gehaltene Material 8, und der Positionssensor 22b erfaßt die gegen das Material 8 gedrückte Druckform 22.
Im nächsten Schritt wird eine Punktnummer (weiter unten beschrieben), die verwendet wird, wenn die axiale Kompressionskraft auf das Material 8 aufgebracht wird, auf einen Anfangswert „1" eingestellt (Schritt 160).
Jedes Ventil in dem Hydraulikschaltkreis 50 wird dann auf eine Drucksteuerkanalposition (Schritt 170) eingestellt. D. h., das erste Schaltventil 62 wird auf die Drucksteuerstellung 62c entsprechend dem von dem Treiberschaltkreis 63a ausgegebenen Antriebssignal und das zweite Schaltventil 64 wird auf die Drucksteuerstellung 64c entsprechend dem von dem Treiberschaltkreis 65a ausgegebenen Antriebssignal eingestellt.
Der Elektromotor 74 wird unter einer vorbestimmten Bedingung angetrieben, um das Betriebsöl von der Hydraulikpumpe 69 auszugeben und hierdurch wird eine Kompressionskraft zur vorläufigen Druckbeaufschlagung, die eine axiale Kompressionskraft ist, auf das Material 8 aufgebracht (Schritt 180).
D. h., das von der Hydraulikpumpe 69 in dieser Weise ausgegebene Betriebsöl wird dem Hydraulikmotor 36 von der Einlaß/Auslaßöffnung „a" über den Zuführkanal 70, das erste Schaltventil 72, den ersten Drucksteuerkanal 66 und den ersten Einlaß/Auslaßkanal 53 zugeführt. Das Betriebsöl von dem Hydraulikmotor 36 wird zu dem Hydrauliktank 71 über die Einlaß/Auslaßöffnung „b", den zweiten Einlaß/Auslaßkanal 55, den zweiten Drucksteuerkanal 68, den zweiten Schaltkanal 64 und den Rückführkanal 72 zurückgeführt.
Der Hydraulikmotor 36 wird mittels des Betriebsöls, wie oben beschrieben, gedreht. Hierdurch wird der Zuführtisch 6 in Richtung des Biegemechanismus 30 ange trieben. Da hierbei das Material 8 zwischen der Biegeform 16 und der Klemmform 18 gehalten wird, wird auf das Material 8 die Kompressionskraft für die vorläufige Druckbeaufschlagung, die eine axiale Kompressionskraft ist, aufgebracht.
Die Größe der Kompressionskraft zur vorläufigen Druckbeaufschlagung wird auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, indem der Pilotdruck des Druckreduzierventils 76 entsprechend dem zu dem Arbeitsventil 78 über den Treiberschaltkreis 78a ausgegebenen Antriebssignal reduziert wird, und indem der Druck des dem Hydraulikmotor 36 zugeführten Hochdruckbetriebsöls gesteuert wird.
D. h., wenn ein Fluidweg, umfassend die Drucksteuerkanäle 66 und 68, wo das elektromagnetische Proportional-Reduzierventil (Druckreduzierventil 76) angeordnet ist, für die Strömung des Betriebsöls verwendet wird, wird der Pilotdruck des Druckreduzierventils 76 über das Arbeitsventil 78 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, und es ist möglich, den Hydraulikmotor 36 mittels des Hochdruckbetriebsöls unter dem den Pilotdruck entsprechenden Druck (Antriebskraft) zu drehen.
Die Kompressionskraft zur vorläufigen Druckbeaufschlagung bedeutet hier die axiale Kompressionskraft, die auf das Material 8 aufgebracht wird, bevor das Material 8 dem tatsächlichen Biegevorgang unterzogen wird. Er dient dazu, ein Ausweichen der beim Biegen auf das Material 8 aufgebrachten Kraft zu verhindern, und den auf das Material 8 beim Biegebeginn aufgebrachten gewünschten Druck sicherzustellen.
Die Kompressionskraft zur vorläufigen Druckbeaufschlagung wird weiter auf das Material 8 aufgebracht, bis das Ausweichen der oben erwähnten Kraft verhindert wird, und der von der Lastzelle 80 erfaßte Druck einen vorbestimmten Wert erreicht (Schritte 180 bis 190). Wenn der Druck den vorbestimmten Wert erreicht (Schritt 190: JA), beginnt das Biegen (Schritt 200).
In Schritt 200 wird zu dem Servoventil 16a über den Treiberschaltkreis 16c ein Antriebssignal ausgegeben, um einen nicht dargestellten Hydraulikzylinder anzutreiben. Hierdurch beginnen sich, wie in 2 dargestellt, die Biegeform 16 und die Klemmform 18 auf der Achse der Biegeform 16 zu drehen. Die hierdurch erreichten Rotationswinkelpositionen werden der Reihe nach mittels des Positionssensors 16b erfaßt.
Gleichzeitig wird ein Antriebssignal zum Servoventil 22 über den Treiberschalterkreis 22f ausgegeben, um den Hydraulikzylinder 26 anzutreiben. Hierdurch beginnt sich die Druckform 22 in axialer Richtung des Materials 8 auf der Grundlage des Vorschreitens des Biegens des Materials 8 zu bewegen. Auf diese Weise wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die axiale Kompressionskraft auf das Material 8 ebenfalls durch Bewegen der Druckform 22 in axialer Richtung des Materials 8 aufgebracht, während die Druckform 22 gegen das Material 8 gedrückt wird. Diese Bewegung der Druckform 22 durch den Hydraulikzylinder 26 kann je nach Erfordernis durchgeführt werden.
Wenn das Material 8 in axialer Richtung, begleitet durch die Drehung der Biegeform 16 gezogen wird (Schritt 200), wird die von der Lastzelle 80 erfaßte axiale Kompressionskraft so gesteuert, dass sie eine Größe entsprechend der oben erwähnten Punktzahl aufweist.
D. h., bei der vorliegenden Ausführungsform wird die auf das Material 8 aufgebrachte Kompressionskraft entsprechend den Biegewinkeln des Materials 8 verändert. Die axiale Kompressionskraft entsprechend jedem der Biegewinkel ist in dem ROM 94 zusammen mit einem Bereich von Biegewinkeln gespeichert, bei denen die Kompressionskraft aufgebracht wird, in Verbindung mit einer Mehrzahl von Punktnummern (in der vorliegenden Ausführungsform Nr. 1 bis 5) (siehe 6).
Im vorliegenden Fall wird, da die Punktnummer der Anfangswert „1" ist, die Kompressionskraft mit der Größe entsprechend dieser Punktnummer auf das Material 8 aufgebracht (siehe 6).
Zum Steuern dieser axialen Kompressionskraft wird der Druck des Hochdruckbetriebsöls, das dem Hydraulikmotor 36 zugeführt wird und durch den Hydraulikschaltkreis 50 fließt, der auf die Drucksteuerkanalstellung eingestellt ist, so eingestellt, dass er dem Pilotdruck des Druckreduzierventils 76 entspricht, indem der Pilotdruck, wie in dem Fall des Aufbringens der oben erwähnten Kompressionskraft zur vorläufigen Druckbeaufschlagung, gesteuert wird. Wenn der Hydraulikmotor 36 mittels des Hochdruckbetriebsöls angetrieben wird, dessen Druck (Antriebskraft) derart eingestellt ist, dreht sich das Kettenrad 38 mit einem großen Drehmoment entsprechend diesem Druck (Antriebskraft), und die große axiale Kompressionskraft entsprechend diesem Druck (Antriebskraft) wird auf das Material über den Zuführtisch 6 und den Einspannmechanismus 10 aufgebracht. Dabei wird die Größe des Kompressionsdrucks innerhalb des Bereichs entsprechend der Punktnummer aufrecht erhalten.
Die axiale Kompressionskraft entsprechend der Punktnummer wird solange aufgebracht, bis der von dem Positionssensor 16b erfaßte Biegewinkel des Materials 8 den maximalen Biegewinkel bei dieser Punktnummer erreicht (Schritt 210).
Wenn der Biegewinkel des Materials 8 den maximalen Biegewinkel bei dieser Punktnummer (Schritt 210: JA) erreicht, wird auf der Grundlage des Ausgangs des Positionssensors 16b bestimmt, ob der Zuführtisch 6 in Richtung des Biegemechanismus 30 um eine vorbestimmte Biegebogenlänge nach vorne bewegt wird. Die Biegebogenlänge bedeutet hier eine Bewegungsstrecke des Zuführtisches 6, bis das Biegen des Materials 8 an einem spezifischen Punkt beendet ist. Er wird mit einer Formel berechnet, die den Biegeradius und den Biegewinkel verwendet.
Da bei diesem Vorgang das Biegen des Materials 8 noch nicht beendet ist, und die Bewegungsstrecke des Zuführtisches 6 ebenfalls noch nicht die Biegebogenlänge erreicht hat, wird Schritt 220 negativ entschieden (Schritt 220: NEIN). Daher wird die Punktnummer um 1 erhöht (Schritt 230), und das Programm wird von den Schritten 200 bis 220 erneut durchgeführt.
Durch die Wiederholung des Programms von den Schritten 200 bis 230 wird die axiale Kompressionskraft entsprechend der Punktnummer 1 bis zum Maximum entsprechend auf das Material 8 innerhalb des Bereichs des Biegewinkels entsprechend der axialen Kompressionskraft aufgebracht. Wenn die Klemmform 18 um die Biegeform 16 gedreht wird, bis ein vorbestimmter Winkel erreicht ist, und die Bewegungsstrecke des Zuführtisches 16 die Biegebogenlänge erreicht (Schritt 220: JA), wird die Beaufschlagung des Materials 8 mit der axialen Kompressionskraft unterbrochen und der Biegevorgang beendet (Schritt 240).
D. h., das erste Schaltventil 62 und das zweite Schaltventil 64 werden in die Haltestellungen 62b und 64b zur Unterbrechung des Antriebs des Hydraulikmotors 36 geschaltet. Weiter werden die Drehung der Klemmform 18 und der Biegeform 16 und die Bewegung der Druckform 22 ebenfalls unterbrochen.
Die Klemmform 18 und die Biegeform 16 geben das Material 8 frei und die Druckform 22 bewegt sich von dem Material 8 weg. Dann werden die Klemmform 18, die Biegeform 16 und die Druckform 22 in ihre Ausgangsstellungen vor dem Biegevorgang, wie in 2 gezeigt, zurückgeführt (Schritt 250).
Im nächsten Schritt wird bestimmt, ob das gerade durchgeführte Biegen des Materials 8 das endgültige Biegen ist, d. h., ob die vorbestimmten Bedingungen erfüllt sind (Schritt 260).
Wenn das Biegen nicht vollständig beendet ist, d. h., wenn das Biegen bei anderen Punkten des Materials 8 durchgeführt werden soll (Schritt 260: NEIN), geht das Programm zu Schritt 110 zurück und die Schritte 110 bis 260 werden wiederholt. In diesen wiederholten Schritten wird, wenn die Biegerichtung des Materials 8 von dem vorherigen Vorgang unterschiedlich ist, der Motor 12 mittels des von dem Treiberschaltkreis 10b in Schritt 120 ausgegebenen Antriebssignals angetrieben, und der Einspannmechanismus 10 um den vorbestimmten Winkel zum Drehen des Materials 8 gedreht.
Wenn dagegen bestimmt wird, dass der gerade durchgeführte Biegevorgang der letzte ist (Schritt 260: JA), wird der Einspannmechanismus 10 gelöst, um das Material 8 freizugeben (Schritt 270). Das erste Schaltventil 62 und das zweite Schaltventil 64 werden entsprechend in die Geschwindigkeitssteuerstellungen 62a und 64a geschaltet, und das Servoventil 56 wird in die Rückführposition 56c geschaltet, um die entsprechenden Ventile in dem Hydraulikschaltkreis 50 auf die Geschwindigkeitssteuerkanalstellung zu schalten. Dann wird die Hydraulikpumpe 69 angetrieben, um den Zuführtisch 6 in seiner Ausgangsstellung vor dem Biegen (Schritt 280) zurückzuführen, um das vorliegende Steuerprogramm zu beenden.
Wie oben beschrieben, kann die Vorrichtung, obwohl sie klein ist, die Zuführgeschwindigkeit des Materials 8 als auch die auf das Material 8 aufgebrachte axiale Kompressionskraft steuern, da der Kanal in der Biegevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wahlweise zwischen dem Geschwindigkeitssteuerkanal und dem Drucksteuerkanal umgeschaltet wird. Wenn die Druckquelle die Hydraulikpumpe 69 darstellt, die ihre Fördermenge verändern kann, ist weiter die Steuerung der Geschwindigkeit und die Aufbringung der axialen Kompressionskraft vorteilhaft. Weiter ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, da die axiale Kompressionskraft auf das Material 8 aufgebracht wird, wenn das Material 8 gebogen wird, zu verhindern, dass die radiale Dicke des Materials 8 vermindert wird. Da die axiale Kompressionskraft des Materials 8 entsprechend dem Biegewinkel des Materials 8 veränderbar ist, ist es weiter möglich, ein Beulen des Materials 8 zu verhindern, während die gewünschte Biegeform erhalten wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform begrenzt und andere Änderungen und Abänderungen sind möglich, die mit in den Umfang der vorliegenden Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen fallen.

Claims

Biegevorrichtung mit einer Einrichtung zum Bewegen eines mit einem Einspannmechanismus (10) zum Ergreifen eines länglichen Materials (8) versehenen Zuführtisches (6) zu einem Biegemechanismus (30) zum Biegen des Materials, umfassend einen Hydraulikantrieb (36) zum Bewegen des Zuführtisches (6), gekennzeichnet durch einen hydraulischen Schaltkreis (50), der wahlweise zwischen einem Geschwindigkeitssteuerkanal (52, 54) zur Zuführung von Betriebsöl von einer Hydraulikwelle (69) zu dem Hydraulikantrieb (36) bei einer Steuerung der Geschwindigkeit des Betriebsöls und einem Drucksteuerkanal (66, 68) zur Zuführung von Betriebsöl von der Hydraulikquelle (69) zum Hydraulikantrieb (36) bei einer Steuerung des Drucks des Betriebsöls umschaltbar ist.
Biegevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hydraulikquelle eine Hydraulikpumpe mit veränderbarer Fördermenge ist.
Biegevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Hydraulikantrieb ein Hydraulikmotor ist.
Biegevorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Servoventil in dem Geschwindigkeitssteuerkanal angeordnet ist.
Biegevorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Druckreduzierventil in dem Drucksteuerkanal angeordnet ist.
Biegevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Druck des von der Hydraulikquelle zu dem Hydraulikantrieb zugeführten Betriebsöls entsprechend einem Biegewinkel des in der Biegevorrichtung zu bewegenden Materials gesteuert wird, sodass die auf das Material aufgebrachte axiale Kompressionskraft veränderbar ist.