EP0759332B1 - CNC-gesteuerte Rohrbiegemaschine - Google Patents

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EP0759332B1
EP0759332B1 EP96111973A EP96111973A EP0759332B1 EP 0759332 B1 EP0759332 B1 EP 0759332B1 EP 96111973 A EP96111973 A EP 96111973A EP 96111973 A EP96111973 A EP 96111973A EP 0759332 B1 EP0759332 B1 EP 0759332B1
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EP
European Patent Office
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bending
pipe
supporting rail
slide rail
height
Prior art date
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EP96111973A
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English (en)
French (fr)
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EP0759332A1 (de
Inventor
Rigobert Dipl.-Ing. Schwarze
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Individual
Original Assignee
Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/02—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • B21D7/021—Construction of forming members having more than one groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/02—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • B21D7/024—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment by a swinging forming member

Definitions

  • the invention relates to a CNC-controlled pipe bending machine and in particular the drive for the height adjustment the slide rail.
  • a CNC controlled pipe bending machine of which the The preamble of claim 1 is based, for example known from DE 33 27 509 A1.
  • Pipe bending machines of this type have a bending template, against which the pipe is pressed with a jaw. By simultaneous turning of the bending template with the clamping jaw the tube is bent around the bending template.
  • the Bending template can be designed as a multiple bending template be, template parts with different Bending radii are arranged one above the other. In such Cases is also the jaw as a multiple jaw trained and for each of the superimposed Bending planes is a separate slide or a section of a multiple slide rail is provided.
  • a pipe bending machine is known in which the slide rail is height adjustable.
  • the slide rail is height adjustable.
  • For Height adjustment of the slide rail is a screw bolt provided that can be rotated around the slide rail raise or lower.
  • the slide can also in Longitudinal direction of the pipe to be bent. Also here the adjustment of the slide rail requires one considerable workload.
  • the invention has for its object a CNC-controlled Pipe bending machine in the preamble of claim 1 specified type in such a way that the setting up and Commissioning of the machine, especially when changing the Bending tools can be simplified.
  • the pipe bending machine is for the Height adjustment of the slide rail is a continuously positioning Drive device provided by the control device is controlled from.
  • the drive device e.g. one Contains a stepper motor that takes very small steps, which in this context are not considered stages are considered.
  • the height data for the setting of the slide rail are controlled by the control device that runs the entire process the pipe bending machine controls delivered.
  • This control device contains, for example an input device (i.e. keyboard) which the height value can be entered manually.
  • a control device Tool data set or an identification of the used Enter slide rail contains the control device for the relevant tool group or required for the relevant slide rail Height setting saved. This saved Value becomes dependent on the tool data set or the identification is output to the drive device, to effect the height adjustment.
  • In the Height adjustment can also be the relevant one Machine construction or the type of pipe bending machine be taken into account.
  • the invention is for setting up the Pipe bending machine significantly reduced the time required.
  • a very important advantage is that the Slide rail carrier or the slide rail an additional Clamping element can be mounted.
  • This tensioning element always takes the pipe the same. So far there have been Clamping elements only on bending machines with a single one Bending plane usable. Now with machines, which have several bending levels, the same bending quality in terms of wall thickness rejuvenation, ovality and sheet quality can be achieved, as is the case with bending machines was possible with a single bending plane.
  • the pipe bending machine has a machine bed 10, on which a transport carriage 11 along a guide 12 is horizontally movable in the longitudinal direction.
  • the dolly 11 carries a clamping device 13 for clamping of the pipe to be bent 14.
  • the dolly 11 can in addition to its movement along the guide 12 also horizontally in the transverse direction of the tube 14 set and moved in the height direction.
  • the tube 14 is placed laterally on the bending template 15, which is rotatable about a vertical axis.
  • the Bending template 15 has a bending groove on its circumference 16, which takes up about half the circumference of the tube 14.
  • Coaxial with the bending template 15 is a Swivel arm 17 mounted, which carries a clamping jaw 18, which by a piston-cylinder unit 19 against the Bending template 15 is pressed.
  • the clamping jaw 18 contains a bending groove to hold the other half the pipe circumference.
  • the Clamping jaw 18 pressed against the bending template 15 and then bending template 15 and swivel arm 17 are common rotated or pivoted about its axis, the Tube around the bending template.
  • All control processes of the pipe bending machine are numerically controlled by the control device 22 and coordinated with each other. This does not only apply to the Sequence of movements of tube bending, but also for that Setting up the positions of the trolley 11, the Bending tools and the rotation and actuation of the Adapter sleeve 13.
  • the bending template 15 contains a plurality of bending grooves 16a, 16b, 16c in different one above the other arranged bending planes.
  • the diameter of the bending grooves are on the diameter of the pipe to be machined Voted. This means that for pipes with a larger or smaller diameter the bending template 15 is replaced.
  • the slide rail support 25 has a vertical spindle 26 on the spindle nut of a holder 27, on which the slide rail 20 is interchangeably attached.
  • the spindle 26 is driven by a drive device 28 rotated.
  • This drive device has a hydraulic motor 29 with a CNC-controlled output shaft on a synchronous belt drive via a gear 29a 30 drives the spindle 26.
  • the synchronous belt drive 30 is on the upper end of the slide rail support 25 as a cantilever jib projecting sideways attached, on the free end of the hydraulic motor 29th is fixed to the gear 29a.
  • a sensor in the form of a rotation angle encoder 29b provided the position signals of the holder 27 to the control unit 22. This actuates then the hydraulic motor 29 in such a way that the holder 27 exactly to the one specified by the control device Desired position of the slide rail 20 is moved.
  • a feedback control can be considered Drive motor
  • a stepper motor can be provided which is actuated in small increments. The The number of step pulses then provides information about the Height that the holder 27 occupies.
  • the slide rail support 25 is on a slide 31 stored, which is transverse to the longitudinal direction of the slide rail 20 is movable against the slide rail to press the tube 14.
  • This carriage 31 is from a piston-cylinder unit 32 which drives a support device firmly connected to the machine bed 33 is supported.
  • the carrying device 33 has guide rails 34 for the linear guidance of the Sled 31 on.
  • the carriage 31 is also with a piston-cylinder unit 35 provided that parallel to the slide rail 20th is aligned and with its piston rod 36 on the Slide rail support 25 attacks to make it parallel to Move tube 14.
  • the piston-cylinder unit 35 forms a feed drive around the slide rail 20 let go with the pipe during the bending process, or even a feed force on the slide rail exercise.
  • a tensioning element 37 is attached to the slide rail 20, which together with the slide rail the tube 14 tightly encloses and clamps so that the feed force the force exerted by the piston-cylinder unit 36 is applied via the slide rail 20 to the tube 14 transmits and the tube relative to the slide rail 20 can not move.
  • the drive device 28 effects a stepless positioning the slide rail 20 depending on Signals provided by the controller 22 become.
  • the controller 22 When changing the bending template 15, it can occur that the bending planes, i.e. the horizontal Middle planes of the bending grooves in the new bending template have a different height than the previously used Bending template. If the control device Data of the bending template used are communicated, the control device determines the working height which the slide rail 20 must be driven and monitored compliance with this working height.
  • the invention is also applicable when the bending template has only one bending groove.
  • Bending templates can be used in the respective bending plane Vary the height from template to template. If the Control device information about the type of receives the respective bending template, it sets them automatically the height of the associated slide rail 20 accordingly on. This also becomes the one for setting up the pipe bending machine required considerable time decreased.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine CNC-gesteuerte Rohrbiegemaschine und dabei insbesondere den Antrieb für die Höhenverstellung der Gleitschiene.
Eine CNC-gesteuerte Rohrbiegemaschine, von der der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeht, ist beispielsweise bekannt aus DE 33 27 509 A1. Rohrbiegemaschinen dieses Typs haben eine Biegeschablone, gegen die das Rohr mit einer Spannbacke gedrückt wird. Durch gleichzeitiges Drehen der Biegeschablone mit der Spannbacke wird das Rohr um die Biegeschablone herum gebogen. Zur Abstützung des ungebogenen Rohrabschnitts während des Biegevorganges ist eine Gleitschiene vorgesehen, die eine dem Rohr angepaßte längslaufende Nut aufweist, welche das Rohr etwa zur Hälfte umschließt. Die Biegeschablone kann als Mehrfach-Biegeschablone ausgebildet sein, wobei Schablonenteile mit unterschiedlichen Biegeradien übereinander angeordnet sind. In solchen Fällen ist auch die Spannbacke als Mehrfach-Spannbacke ausgebildet und für jede der übereinander angeordneten Biegeebenen ist eine eigene Gleitschiene oder ein Abschnitt einer Mehrfach-Gleitschiene vorgesehen.
Es ist auch möglich, eine einzige Gleitschiene zu verwenden und diese entlang einer Kulissenführung an einem Gleitschienenträger mit Hilfe einer Kolben-Zylinder-Einheit in der Höhe zu verstellen, um sie auf die Höhe der zu benutzenden Biegerille der Biegeschablone einzustellen.
Bei den bekannten Rohrbiegemaschinen erfordert die Justierung der Gleitschiene einen erheblichen Aufwand. Wenn für eine Rohrbiegeaufgabe der Werkzeugsatz gewechselt wird, muß die Gleitschiene in der Höhe nachjustiert werden, was einen erheblichen Arbeitsaufwand verursacht. Außerdem hängt die jeweils erforderliche Höheneinstellung von der Maschinenkonstruktion ab.
Aus DE-A-1 527 319 ist eine Rohrbiegemaschine bekannt, bei der die Gleitschiene höhenverstellbar gelagert ist. Zur Höhenverstellung der Gleitschiene ist ein Schraubbolzen vorgesehen, der gedreht werden kann, um die Gleitschiene anzuheben oder abzusenken. Die Gleitschiene kann ferner in Längsrichtung des zu biegenden Rohres verschoben werden. Auch hierbei erfordert die Justierung der Gleitschiene einen erheblichen Arbeitsaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine CNC-gesteuerte Rohrbiegemaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart auszubilden, daß das Einrichten und die Inbetriebnahme der Maschine, insbesondere bei einem Wechsel der Biegewerkzeuge, vereinfacht werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Bei der erfindungsgemäßen Rohrbiegemaschine ist für die Höheneinstellung der Gleitschiene eine stufenlos positionierende Antriebsvorrichtung vorgesehen, die von der Steuereinrichtung aus gesteuert wird. Damit ist es möglich, eine Feineinstellung der Gleitschienenhöhe vorzunehmen und die Gleitschiene stufenlos auf jede gewünschte Höhe einzustellen. Stufenlos bedeutet in diesem Zusammenhang, daß eine Feinpositionierung ohne merkliche Höhenschritte möglich ist. Dies schließt nicht aus, daß die Antriebseinrichtung z.B. einen Schrittmotor enthält, der sehr kleine Schritte ausführt, die in diesem Zusammenhang nicht als Stufen zu betrachten sind.
Die Höhendaten für die Einstellung der Gleitschiene werden von der Steuereinrichtung, die den gesamten Verfahrensablauf der Rohrbiegemaschine steuert bzw. regelt, geliefert. Diese Steuereinrichtung enthält beispielsweise eine Eingabeeinrichtung (d.h. Tastatur), an der der Höhenwert manuell eingegeben werden kann. Es ist jedoch auch möglich, der Steuereinrichtung einen Werkzeugdatensatz oder eine Identifikation der verwendeten Gleitschiene einzugeben. In diesem Fall enthält die Steuereinrichtung die für die betreffende Werkzeuggruppe oder für die betreffende Gleitschiene erforderliche Höheneinstellung gespeichert. Dieser gespeicherte Wert wird in Abhängigkeit von dem Werkzeugdatensatz oder der Identifikation an die Antriebseinrichtung ausgegeben, um die Höheneinstellung zu bewirken. Bei der Höheneinstellung kann zugleich auch die betreffende Maschinenkonstruktion bzw. der Typ der Rohrbiegemaschine berücksichtigt werden.
Durch die Erfindung wird die für das Einrichten der Rohrbiegemaschine erforderliche Zeit erheblich verringert. Bei Rohrbiegemaschinen mit mehreren Biegeebenen erfolgt eine schnelle und genaue Positionierung der Gleitschiene auf die jeweils benutzte Biegeebene.
Ein sehr wichtiger Vorteil besteht darin, daß an dem Gleitschienenträger oder der Gleitschiene ein zusätzliches Spannelement montiert werden kann. Dieses Spannelement faßt das Rohr immer gleich. Bisher waren solche Spannelemente nur bei Biegemaschinen mit einer einzigen Biegeebene verwendbar. Nunmehr kann auch bei Maschinen, die mehrere Biegeebenen aufweisen, die gleiche Biegequalität hinsichtlich Wandstärkenverjüngung, Ovalität und Bogenqualität erreicht werden, wie dies bei Biegemaschinen mit einer einzigen Biegeebene möglich war.
Die jeweils anzufahrende Biegeebene wird durch den im Arbeitsspeicher der Steuereinrichtung geladenen Werkzeugdatensatz in ihrer Position definiert. Vor dem eigentlichen Biegevorgang bestimmt das Arbeitsprogramm, welche der Biegeebenen der Biegewerkzeuge von der Gleitschiene anzufahren ist.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine generelle perspektivische Darstellung einer Rohrbiegemaschine,
Fig. 2
eine Stirnansicht der Biegeschablone und der die Gleitschiene haltenden Vorrichtung und
Fig. 3
eine Draufsicht von Fig. 2.
Die Rohrbiegemaschine weist ein Maschinenbett 10 auf, auf dem ein Transportwagen 11 entlang einer Führung 12 in Längsrichtung horizontal verfahrbar ist. Der Transportwagen 11 trägt eine Spannvorrichtung 13 zum Einspannen des zu biegenden Rohres 14. Der Transportwagen 11 kann zusätzlich zu seiner Bewegung entlang der Führung 12 auch in Querrichtung des Rohres 14 horizontal eingestellt sowie in Höhenrichtung bewegt werden.
Das Rohr 14 wird seitlich an die Biegeschablone 15 angelegt, die um eine vertikale Achse drehbar ist. Die Biegeschablone 15 weist an ihrem Umfang eine Biegerille 16 auf, die etwa den halben Umfang des Rohres 14 aufnimmt. Koaxial mit der Biegeschablone 15 ist ein Schwenkarm 17 gelagert, der eine Spannbacke 18 trägt, welche von einer Kolben-Zylinder-Einheit 19 gegen die Biegeschablone 15 gedrückt wird. Auch die Spannbacke 18 enthält eine Biegerille zur Aufnahme der anderen Hälfte des Rohrumfangs. Beim Biegevorgang wird zunächst die Spannbacke 18 gegen die Biegeschablone 15 gedrückt und dann werden Biegeschablone 15 und Schwenkarm 17 gemeinsam um ihre Achse gedreht bzw. geschwenkt, wobei das Rohr um die Biegeschablone herumgezogen wird.
Zur Abstützung des ungebogenen Rohrabschnitts während des Biegevorganges dient die Gleitschiene 20, die ebenfalls mit einer Biegerille 21 versehen ist. Diese Gleitschiene bewegt sich zusammen mit dem Rohr 14, während dieses beim Biegevorgang in Richtung auf die Biegeschablone 15 nachgezogen wird.
Sämtliche Steuervorgänge der Rohrbiegemaschine werden von der Steuereinrichtung 22 numerisch gesteuert und miteinander koordiniert. Dies gilt nicht nur für den Bewegungsablauf des Rohrbiegens, sondern auch für das Einrichten der Positionen des Transportwagens 11, der Biegewerkzeuge und die Drehung und Betätigung der Spannhülse 13.
Gemäß Fig. 2 enthält die Biegeschablone 15 mehrere Biegerillen 16a,16b,16c in unterschiedlichen übereinander angeordneten Biegeebenen. Die Durchmesser der Biegerillen sind auf den Durchmesser des zu bearbeitenden Rohres abgestimmt. Dies bedeutet, daß bei Rohren mit einem größeren oder einem kleineren Durchmesser die Biegeschablone 15 ausgewechselt wird.
Trotz der mehreren Biegeebenen der Biegeschablone 15 ist nur eine einzige Gleitschiene 20 vorhanden, die entlang eines Gleitschienenträgers 25 vertikal linear bewegt werden kann. Der Gleitschienenträger 25 weist eine vertikale Spindel 26 auf, die in die Spindelmutter eines Halters 27 greift, an welchem die Gleitschiene 20 auswechselbar befestigt ist. Durch Drehen der Spindel 26 wird der Halter 27 mit der Gleitschiene 20 vertikal verfahren. Die Spindel 26 wird von einer Antriebseinrichtung 28 gedreht. Diese Antriebseinrichtung weist einen Hydromotor 29 mit CNC-gesteuerter Ausgangswelle auf, der über ein Getriebe 29a einen Synchronriementrieb 30 die Spindel 26 treibt. Der Synchronriementrieb 30 ist auf dem oberen Ende des Gleitschienenträgers 25 als seitlich schräg nach außen abstehender Ausleger angebracht, auf dessen freiem Ende der Hydromotor 29 mit dem Getriebe 29a befestigt ist.
Zur Feststellung der vertikalen Position der Gleitschiene 20 ist ein Sensor in Form eines Drehwinkelkodierers 29b vorgesehen, der Positionssignale des Halters 27 an die Steuereinheit 22 liefert. Diese betätigt dann den Hydromotor 29 in der Weise, daß der Halter 27 exakt auf die von der Steuereinrichtung vorgegebene Soll-Position der Gleitschiene 20 gefahren wird. Anstelle einer solchen Rückkopplungsregelung kann als Antriebsmotor auch ein Schrittmotor vorgesehen sein, der impulsweise in kleinen Schritten betätigt wird. Die Anzahl der Schrittimpulse gibt dann Aufschluß über die Höhe, die der Halter 27 einnimmt.
Der Gleitschienenträger 25 ist an einem Schlitten 31 gelagert, welcher quer zur Längsrichtung der Gleitschiene 20 verfahrbar ist, um die Gleitschiene gegen das Rohr 14 zu drücken. Dieser Schlitten 31 ist von einer Kolben-Zylinder-Einheit 32 angetrieben, welche an einer mit dem Maschinenbett fest verbundenen Tragvorrichtung 33 abgestützt ist. Die Tragvorrichtung 33 weist Führungsschienen 34 für die Linearführung des Schlittens 31 auf.
Der Schlitten 31 ist ferner mit einer Kolben-Zylinder-Einheit 35 versehen, die parallel zur Gleitschiene 20 ausgerichtet ist und mit ihrer Kolbenstange 36 an dem Gleitschienenträger 25 angreift, um diesen parallel zum Rohr 14 zu verschieben. Die Kolben-Zylinder-Einheit 35 bildet einen Vorschubantrieb, um die Gleitschiene 20 mit dem Rohr während des Biegevorgangs mitgehen zu lassen, oder sogar noch eine Vorschubkraft auf die Gleitschiene auszuüben.
An der Gleitschiene 20 ist ein Spannelement 37 angebracht, welches zusammen mit der Gleitschiene das Rohr 14 eng umschließt und einspannt, so daß die Vorschubkraft die Kraft, die von der Kolben-Zylinder-Einheit 36 aufgebracht wird, über die Gleitschiene 20 auf das Rohr 14 überträgt und das Rohr sich relativ zur Gleitschiene 20 nicht verschieben kann.
Die Antriebseinrichtung 28 bewirkt eine stufenlose Positionierung der Gleitschiene 20 in Abhängigkeit von Signalen, die von der Steuereinrichtung 22 geliefert werden. Bei einem Wechsel der Biegeschablone 15 kann es vorkommen, daß die Biegeebenen, d.h. die horizontalen Mittelebenen der Biegerillen, bei der neuen Biegeschablone eine andere Höhe haben als bei der bisher verwendeten Biegeschablone. Wenn der Steuereinrichtung die Daten der verwendeten Biegeschablone mitgeteilt werden, ermittelt die Steuereinrichtung die Arbeitshöhe, auf die die Gleitschiene 20 gefahren werden muß, und überwacht die Einhaltung dieser Arbeitshöhe.
Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn die Biegeschablone nur eine einzige Biegerille aufweist. Bei solchen Biegeschablonen kann die jeweilige Biegeebene in der Höhe von Schablone zu Schablone variieren. Wenn die Steuereinrichtung eine Information über den Typ der jeweiligen Biegeschablone erhält, stellt sie automatisch die Höhe der dazugehörigen Gleitschiene 20 entsprechend ein. Dadurch wird auch der für das Einrichten der Rohrbiegemaschine benötigte Zeitaufwand erheblich verringert.

Claims (3)

  1. CNC-gesteuerte Rohrbiegemaschine mit einer von einem Antrieb drehbaren Biegeschablone (15), einer das Rohr (14) gegen die Biegeschablone (15) drückenden Spannbacke (18), einer an dem ungebogenen Rohrabschnitt angreifenden, an einem Gleitschienenträger (25) parallel zur Drehachse der Biegeschablone (15) höhenverstellbaren Gleitschiene (20), einem die Gleitschiene (20) während des Biegevorganges in Längsrichtung verschiebenden Vorschubantrieb (35) und einer den Biegevorgang steuernden Steuereinrichtung (22),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß für die Höheneinstellung der Gleitschiene (20) eine stufenlos positionierende Antriebseinrichtung (28) vorgesehen ist, die die Gleitschiene (20) auf eine von der Steuereinrichtung (22) vorgegebene Höhe einstellt, und daß die Steuereinrichtung (22) die Höhe der Gleitschiene entsprechend einem ihr eingegebenen Werkzeugdatensatz oder einer Identifikation der verwendeten Gleitschiene vorgibt.
  2. Rohrbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (28) für die Höheneinstellung der Gleitschiene (20) ein Spindelantrieb (26) mit kontinuierlicher linearer Positionserfassung ist.
  3. Rohrbiegemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren übereinander angeordneten Biegeebenen der Biegeschablone (15) und der Spannbacke (18) an der Gleitschiene (20) ein das Rohr (14) festspannendes Spannelement (37) vorgesehen ist.
EP96111973A 1995-08-22 1996-07-25 CNC-gesteuerte Rohrbiegemaschine Expired - Lifetime EP0759332B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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EP0759332A1 EP0759332A1 (de) 1997-02-26
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EP96111973A Expired - Lifetime EP0759332B1 (de) 1995-08-22 1996-07-25 CNC-gesteuerte Rohrbiegemaschine

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