EP2498928B1 - Fertigungsanlage, insbesondere für das freiformbiegen mit einem integrierten werkstück- und werkzeugmanipulator - Google Patents
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- EP2498928B1 EP2498928B1 EP10798452.8A EP10798452A EP2498928B1 EP 2498928 B1 EP2498928 B1 EP 2498928B1 EP 10798452 A EP10798452 A EP 10798452A EP 2498928 B1 EP2498928 B1 EP 2498928B1
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Definitions
- the invention relates to a production plant, in particular for the free-form bending of workpieces to be produced from sheet metal, as described in claim 1.
- a tool change system for a bending tool has become known in which a separate manipulator is provided for manipulating the bending tool.
- This has a pin-shaped approach, which is used in a separate recess of the bending tool for manipulation.
- a specially trained manipulator pin is needed, which is used exclusively for manipulating the bending tool.
- the clamping of the bending tool during its mounting in the tool receptacles can be achieved either via this manipulator pin or via an additional manipulator pin. This can either be done mechanically by the additional additional manipulator pin, or else by a pressure medium-actuated release, starting from the first manipulator pin.
- the JP 06-234018 describes another tool changing system for bending tools, in which a separate gripper for the manipulation of the sheet is provided for forming the workpieces.
- the manipulation of the bending tools is carried out with an additional manipulation element, which has two mutually distanced peg-shaped projections, which are used in the same opposite recesses of the bending tool for manipulating the same.
- the JP 05-293552 describes a tool change system with different attachments for the manipulator.
- the bending tools can be detected and manipulated on protruding elements. Again, different attachments for manipulating the workpieces and the bending tools are necessary.
- the present invention has for its object to design a tool changing system for bending tools of a manufacturing facility such that the bending tools can be changed automatically in a simple manner, while the adaptation can be carried out with little effort and cost.
- the advantage resulting from the features of claim 1 lies in the fact that by arranging and attaching a recess in the bending tool and by appropriate design of the ends of the gripper fingers of the manipulator the possibility is created with the same gripper fingers not only the sheet to be machined through to finished workpiece, but also the bending tool so that you can hold and manipulate.
- the choice of the recess in the region of the bending tool no additional and above this projecting parts are necessary for the manipulation here.
- By appropriate design of the recess and no special tools for insertion into the recess are necessary in order to manipulate this so.
- Another advantage is an embodiment according to claim 3, since such a clear pre-centering is already achieved shortly before the termination of the clamping operation and thereby additionally a rotation between the gripping fingers and the bending tool can be created.
- Fig. 1 and 2 is a manufacturing plant 1 for the free-form bending of sheet metal to be produced workpieces 2 shown in a highly schematically simplified representation.
- the production plant 1 comprises a bending press 3, in particular a press brake, for producing the workpieces 2 or workpieces between bending tools 4 which are adjustable relative to one another, such as bending dies 5 and bending dies 6.
- a machine frame 7 of the bending press 3 consists for example of a bottom plate 8 on the vertically upstanding, spaced from each other and aligned parallel side cheeks 9,10 are arranged. These are preferably connected to each other by a solid, formed for example from a sheet metal part cross member 11 at their distance from the bottom plate 8 end portions.
- the side cheeks 9, 10 are approximately C-shaped in order to form a free space for forming the workpiece 2, with a stationary press beam 13, in particular a table beam, standing on front end faces 12 of legs of the side cheeks 9, 10 fixed to the bottom , At front end faces 14 of the legs removed from the bottom plate 8 is in linear guides 15 a to the table beam forming press bar thirteenth relatively adjustable further press bar 16, in particular a pressure bar, guided guided. On opposite, mutually parallel end surfaces 17, 18 of the two press bars 13, 16 tool holders 19, 20 are arranged for assembly with the bending tools 4.
- the bending press 3 shown has, as a drive arrangement 21 for the adjustable press beam 16, namely the pressure bar, two electrically driven drive means 22, which are line connected to a fed from a power grid 23 control device 24.
- a drive arrangement 21 for the adjustable press beam 16 namely the pressure bar
- two electrically driven drive means 22 which are line connected to a fed from a power grid 23 control device 24.
- the operation of the bending press 3 is controlled via a line-connected input terminal 25 connected to the control device 24.
- the drive means 22 are electromotive spindle drives 26, as they are generally known, of which adjusting means 27 for a reversible actuating movement of the upper beam bar 16 formed by the pressure bar with this, for example, are drive-connected.
- the manufacturing plant 1 also includes a simplified here in the Fig. 2 shown manipulator 28, which at least a piece thereof removes from a schematically indicated supply stack 29 of sheets to be deformed orproofkantenden and spends in the workspace of the bending press 3.
- the manipulator 28 in turn comprises a gripping tongs 30, shown in a simplified manner, which in turn has gripping fingers 31, 32.
- the gripping fingers 31, 32 each have clamping surfaces 33, 34 on the side facing the workpiece 2 to be produced.
- the gripper fingers 31, 32 of the gripper 30 is a corresponding gripping and later in consequence conditioned by the clamping movement ensures sufficient support for the workpiece 2 to be produced from the sheet metal.
- the bending tools 4, in particular the bending punch 5 and / or the bending die 6, have their own recesses 35, 36 for manipulating the same.
- Manipulating the bending tool 4 is understood to mean that it is automatically removed from a tool store not shown here and automatically inserted into the tool holders 19, 20 of the press beams 13, 16. It can also be spoken of a tool change system. For exchanging corresponding bending tools 4, after the clamping holding of the bending tools 4, these are in turn pushed out of the tool holders 19, 20, for the most part in the longitudinal direction thereof, and are replaced by other bending tools 4.
- the bending tools to be exchanged 4 are brought back into the tool depot and stored sorted to be removed there later for another bending process and used in the tool holder 19, 20.
- the recesses 35, 36 in the bending tool 4 are used for this purpose.
- the clamping holding of the individual bending tools 4 takes place here in cooperation of the recesses 35, 36 arranged in the bending tool 4 with the gripping fingers 31, 32 of the gripping tongs 30.
- Fig. 3 is the previously shown schematically gripping tongs 30 has been shown on a larger scale for the sake of clarity again and shows the two gripping fingers 31, 32 with the facing clamping surfaces 33, 34.
- the same reference numerals or component names as in the previous Fig. 1 and 2 used. In order to avoid unnecessary repetition, the detailed description in the previous ones will be used Fig. 1 and 2 referred or referred.
- the workpiece 2 to be produced from the sheet metal is here shown in clamping position between the two gripping fingers 31, 32 and adjacent to the two clamping surfaces 33, 34.
- the gripping finger 31 is fixed, for example, and the further gripping finger 32 is pivotably mounted on a manipulator arm 37 for this purpose.
- the pivoting movement takes place in a predeterminable plane, wherein the pivoting direction is indicated by means of a double arrow. But it would also be possible to pivot both gripping fingers 31, 32 against each other.
- an additional contact surface 40 is provided at each end 38, 39 of the two gripping fingers 31, 32 on the mutually averted sides of the clamping surfaces 33, 34.
- one or both gripping fingers 31, 32 of the gripping tongs 30 are moved towards each other, so that the distance between the clamping surfaces 33, 34 is reduced to such an extent that the sheet metal with its thickness resp Thickness gets trapped in between.
- the ends 38, 39 of the gripping fingers 31, 32 are inserted into the recesses 35 or 36 of the bending tool 4 and achieved in the opposite direction with respect to the clamping action of the workpiece 2, the clamping bracket on the bending tool 4.
- the description of the possible design of the recess 35, 36 is detailed in the following figures.
- Fig. 4 and 5 is a possible and possibly independent embodiment of the bending tool 4 is shown, again for like parts, the same reference numerals or component names as in the preceding Fig. 1 to 3 be used. In order to avoid unnecessary repetition, the detailed description in the previous ones will be used Fig. 1 to 3 referred or referred.
- the bending tools 4 each have a head portion 41 which is inserted into a clamping region 42 in the tool holders 19, 20.
- the tool holders 19, 20 on a receiving slot 43.
- Each of the bending tools 4 illustrated here further comprises an end region 44 which is distanced from the head part 41 and defines a bending region 45 in the longitudinal extent of the bending tool 4.
- a tool arm 46 extends between the head part 41 and the end region 44 of the bending tool 4.
- the tool arm 46 is formed by a plurality of unspecified legs.
- the two previously described tool holders 19, 20 of the press beams 13, 16 receive the head portion 41 of the bending tool or tools 4 and these are held interchangeable there.
- the tool arm between its head portion 41 and the end portion 44 in contrast to the tool arm 46 of the punch 5 is formed short and stocky.
- the bending tools 4 formed by the bending punch 5 and the bending die 6 are limited in their spatial form by this limiting side walls 47 and in the longitudinal extent thereof distanced end walls 48.
- the recess 35 shown here in the area of one of the side walls 47 of the bending tool 4 designed as a bending punch 5 has abutment areas 49, 50 spaced apart from one another.
- Each of the stop regions 49, 50 in turn comprises at least one own stop surface 51, 52.
- the spatial form of the stop region 49, 50 or the stop surfaces 51, 52 delimited by these can be designed as desired. Preferably, these may be formed opposite to the contact surfaces 40 of the previously described gripping fingers 31, 32.
- the two stop surfaces 51, 52 are curved curved.
- the two stop regions 49, 50 are preferably arranged in a reference plane 53, which is aligned in the vertical direction with respect to the bending region 45. Furthermore, this reference plane 53 is also aligned perpendicular to the longitudinal extension of the bending tool 4 here. Thus, in this exemplary embodiment shown here, the two stop regions 49, 50 are distanced from one another in the vertical direction with respect to the bending region 45.
- the ends 38, 39 of the gripping fingers 31, 32 are inserted into the recess 35, 36.
- the gripping fingers 31, 32 By corresponding spreading of the gripping fingers 31, 32 in the opposite direction with respect to the clamping force for holding the workpiece 2 to be produced, the two come on the gripper fingers 31, 32 outer contact surfaces 40 of the abutment against the two stop regions 49, 50th
- the bending tool 4 by the same gripping fingers 31, 32 of the manipulator 28 detect and hold, as they are used for the support and manipulation of the sheet to form the workpiece 2 . It is also advantageous that no additional components, such as pins, bolts, ribs or the like, on the bending tool 4 for its manipulation by the gripping fingers 31, 32 must be attached.
- the attachment of the recess 35, 36 may be accomplished by a simple machining operation, such as a machining operation. a milling process done. To maintain the corresponding strength properties of the bending tool 4, attention must be paid to the arrangement and size of the recesses 35, 36.
- the abutment surfaces 51 and 52 of a stop area 49, 50 on the side facing away from the other stop area 50, 49 side are aligned tapered.
- Such a possible training is in the Fig. 5 indicated by dashed lines.
- a self-centering of the two contact surfaces 40 on the abutment surfaces 51, 52 associated therewith is achieved.
- the contact surfaces 40 formed on the gripper fingers 31, 32 can be formed opposite to the stop regions 49, 50, in particular their abutment surfaces 51, 52.
- the recesses 35, 36 are preferably arranged in at least one side wall 47 of the bending tool 4 that extends parallel with respect to the bending region 45. With a corresponding strength of the bending tool 4, the recess 35, 36 could also be arranged in at least one of the end walls 48. In order to avoid an eccentric mounting of the bending tool 4 on the gripper fingers 31, 32, it is advantageous if the recesses 35, 36 are preferably arranged centrally between the two end walls 48 distanced from one another in the longitudinal direction. This is a centric arrangement of the stop areas 49, 50 of the recess 35, 36 achieved with respect to the longitudinal extension of the bending tool 4.
- a bending punch 5 has again been selected as the bending tool 4.
- the recess 35 shown here for interacting with the gripper fingers 31, 32 of the gripping tongs 30 extends in the longitudinal direction of the bending tool 4.
- a preferred parallel alignment with respect to the bending region 45 is advantageous.
- the recess 35 may further be arranged not only in one of the side walls 47 but also opposite one another.
- the recess 35 also extends continuously over the entire longitudinal extent of the bending tool 4 between the two end walls 48.
- the recess 35 may be formed groove-shaped. Seen in cross-section, the recess 35 may be formed dovetail-shaped. This means that, starting from a groove base, the stop faces 51, 52 delimiting the recess 35 are formed toward each other in the direction of the side walls 47.
- the recesses 35, 36 may be arranged or formed in opposite side walls 47 of the bending tool 4.
- the embodiments show possible embodiments of the manufacturing plant 1, in particular the bending tools 4 with the co-operating gripper fingers 31, 32, it being noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but rather also various combinations of the individual embodiments are possible with each other and this possibility of variation due to the teaching of technical action by objective invention in the skill of working in this technical field expert. So are all conceivable embodiments, which are possible by combinations of individual details of the illustrated and described embodiment variant, includes the scope of protection.
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage, insbesondere für das Freiformbiegen von aus Blech zu fertigenden Werkstücken, wie diese im Anspruch 1 beschrieben wird.
- Aus der
EP1 862 255 A1 ist ein Werkzeugwechselsystem für ein Biegewerkzeug bekannt geworden, bei dem ein eigener Manipulator zur Manipulation des Biegewerkzeuges vorgesehen ist. Dieser weist einen stiftförmigen Ansatz auf, der in eine eigene Ausnehmung des Biegewerkzeuges zur Manipulation eingesetzt wird. Dazu ist ein eigens ausgebildeter Manipulatorstift notwendig, der ausschließlich zur Manipulation des Biegewerkzeuges dient. Weiters kann dabei entweder über diesen Manipulatorstift oder über einen zusätzlichen Manipulatorstift die Klemmung des Biegewerkzeuges während dessen Halterung in den Werkzeugaufnahmen gelöst werden. Dies kann entweder mechanisch durch den zusätzlichen weiteren Manipulatorstift erfolgen, oder aber auch durch eine druckmittelbetätigte Auslösung ausgehend vom ersten Manipulatorstift erfolgen. - Die
JP 06-234018 - Die
JP 05-293552 - Aus der
EP 1 160 024 A1 ist ein weiteres Werkzeugwechselsystem bekannt geworden, bei dem im Biegewerkzeug eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist, in welche ein eigener Greifarm eingesetzt und hindurchgeführt werden kann. Einerseits erfolgt über einen Ansatz des Greifarmes die relative Positionierung und mit einem in Axialrichtung der Ausnehmung verstellbar geführten Haltearm das Lösen des Klemm - Mechanismus im Bereich des Kopfteils des Biegewerkzeugs. Auch hier ist wiederum ein gesonderter Manipulatorarm für die Manipulation des Biegewerkzeuges notwendig. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeugwechselsystem für Biegewerkzeuge einer Fertigungsanlage derart auszugestalten, dass die Biegewerkzeuge auf einfache Weise automatisiert gewechselt werden können, und dabei mit geringem Aufwand sowie Kosten die Adaption dazu durchgeführt werden kann.
- Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der sich durch die Merkmale des Anspruches 1 ergebende Vorteil liegt darin, dass durch das Anordnen und Anbringen einer Ausnehmung im Biegewerkzeug und durch entsprechende Gestaltung der Enden der Greiffinger des Manipulators die Möglichkeit geschaffen wird mit den gleichen Greiffingern nicht nur das zu bearbeitende Blech hin bis zum fertigen Werkstück, sondern auch das Biegewerkzeug damit halten und manipulieren zu können. Durch die Wahl der Ausnehmung im Bereich des Biegewerkzeuges sind hier keine zusätzlichen und über dieses vorstehende Teile für die Manipulation notwendig. Durch die entsprechende Gestaltung der Ausnehmung sind auch keine Sonderwerkzeuge zum Einsetzen in die Ausnehmung notwendig, um dieses damit manipulieren zu können. Dadurch kann einerseits durch eine einfache Klemmbewegung der beiden Greiffinger in einer Bewegungsrichtung zueinander das Blech bzw. das daraus zu formende Werkstück einfach gehalten werden und andererseits lediglich durch eine dazu gegensinnig ausgerichtete Bewegungsrichtung mit den gleichen Greiffingern das Halten und Manipulieren des Biegewerkzeuges erfolgen. Damit wird es nicht mehr nötig, für den Manipulationsvorgang von Biegewerkzeugen entweder überhaupt eigene Manipulatoren bereit zu stellen, oder sogar eigens dafür ausgebildete Greiffinger bzw. Manipulationswerkzeuge fertigen zu müssen, welche wiederum gesondert zu bedienen sind.
- Vorteilhaft ist auch eine weitere Ausführungsform nach Anspruch 2, da dadurch in Verbindung mit den Greiffingern der Greifzange eine ausreichende Halterung des Biegewerkzeugs auch bei Kippbewegungen gewährleistet ist. Darüber hinaus wird dabei eine ähnliche Halte- bzw. Klemmposition eingenommen, wie diese bei der normal üblichen Klemmung der Bleche erfolgt.
- Vorteilhaft ist weiters eine Ausbildung nach Anspruch 3, da so eine eindeutige Vorzentrierung bereits kurz vor der Beendigung des Klemmvorganges erzielt wird und dadurch zusätzlich eine Verdrehsicherung zwischen den Greiffingern und dem Biegewerkzeug geschaffen werden kann.
- Durch die Ausbildung nach Anspruch 4 ist es möglich, dass so direkt und ohne komplizierte Verwinkelungen des Manipulators ein Auswechseln der in den Werkzeugaufnahmen gehaltenen Biegewerkzeuge ermöglicht wird.
- Nach einer anderen Ausführungsvariante gemäß Anspruch 5 wird eine nahezu kippmomentenfreie Abstützung und Halterung des Biegewerkzeuges an den Greiffingern erzielt.
- Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 6, da so eine gewisse Toleranz geschaffen wird, innerhalb welcher die Greiffinger in die Ausnehmung des Biegewerkzeuges eingesetzt und daran festgeklemmt werden können.
- Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist von Vorteil, dass dadurch die Bearbeitung zur Ausbildung der Ausnehmung noch wesentlich vereinfacht und kostengünstiger gestaltet werden kann
- Durch die Weiterbildung nach Anspruch 8 wird erreicht, dass so eine in etwa schneidenartige Anlage des Abstützbereiches an der Außenseite der Greiffinger erzielt wird und so das Abrutschen bzw. Abgleiten des Biegewerkzeuges von den Greiffingern erschwert wird. Darüber hinaus kann bei entsprechender gegengleicher Ausbildung der Kontaktflächen der Greiffinger eine gewisse formschlüssige Verriegelung bzw. Kupplung gegeneinander erreicht werden.
- Durch die Ausbildung nach Anspruch 9 kann eine universelle Handhabung und Manipulation des Biegewerkzeugs erreicht werden.
- Vorteilhaft ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 10, da dadurch auf beiden Seiten das Biegewerkzeug erfasst und gehalten werden kann, wodurch die Manipulation noch wesentlich vereinfacht wird.
- Schließlich ist auch eine Weiterbildung, wie diese im Anspruch 11 beschrieben ist, vorteilhaft, weil dadurch eine noch besserer gegenseitige Zentrierung während der Halterung erreicht werden kann.
- Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
- Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
- Fig. 1
- eine Biegepresse der erfindungsgemäßen Fertigungsanlage, in Ansicht;
- Fig. 2
- die Biegepresse nach
Fig. 1 in Seitenansicht und einem schematisch angedeuteten Manipulator; - Fig. 3
- die Greifzange des Manipulators nach
Fig. 2 , in vergrößerter Darstellung; - Fig. 4
- einen Teilabschnitt der Biegepresse nach den
Fig. 1 und2 im Bereich deren Biegewerkzeuge, in Seitenansicht und vergrößerter Darstellung; - Fig. 5
- den Biegestempel der Biegepresse nach
Fig. 4 . in Ansicht gemäß Pfeil V inFig. 4 ; - Fig. 6
- einen Teilabschnitt eines weiteres Biegewerkzeug mit einer anderen Ausbildung einer Ausnehmung, in Seitenansicht und vergrößerter Darstellung;
- Fig. 7
- das Biegewerkzeug nach
Fig. 6 , in Ansicht. - Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiehe Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
- Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B.1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
- In den
Fig. 1 und2 ist eine Fertigungsanlage 1 für das Freiformbiegen von aus Blech zu fertigenden Werkstücken 2 in stark schematisch vereinfachter Darstellung gezeigt. - Die Fertigungsanlage 1 umfasst eine Biegepresse 3, insbesondere eine Abkantpresse, zur Herstellung der Werkstücke 2 bzw. Werkteile zwischen relativ zueinander verstellbaren Biegewerkzeugen 4, wie Biegestempel 5 und Biegegesenk 6.
- Ein Maschinengestell 7 der Biegepresse 3 besteht beispielsweise aus einer Bodenplatte 8 auf der vertikal aufragend, zueinander beabstandet und parallel zueinander ausgerichtete Seitenwangen 9,10 angeordnet sind. Diese sind bevorzugt durch einen massiven, beispielsweise aus einem Blechformteil gebildeten Querverband 11 an ihren von der Bodenplatte 8 distanzierten Endbereichen miteinander verbunden.
- Die Seitenwangen 9,10 sind zur Bildung eines Freiraumes für das Umformen des Werkstücks 2 etwa C - förmig, wobei an Frontstirnflächen 12 von bodennahen Schenkeln der Seitenwangen 9, 10 ein feststehender, auf der Bodenplatte 8 aufstehender Pressenbalken 13, insbesondere ein Tischbalken, befestigt ist. An Frontstirnflächen 14 von von der Bodenplatte 8 entfernten Schenkeln ist in Linearführungen 15 ein zu dem den Tischbalken bildenden Pressenbalken 13 relativ verstellbarer weiterer Pressenbalken 16, insbesondere ein Druckbalken, geführt gelagert. Auf einander gegenüberliegenden, parallel zueinander verlaufenden Stirnflächen 17, 18 der beiden Pressenbalken 13, 16 sind Werkzeugaufnahmen 19, 20 zur Bestückung mit den Biegewerkzeugen 4 angeordnet.
- Die gezeigte Biegepresse 3 weist als Antriebsanordnung 21 für den verstellbaren Pressenbalken 16, nämlich den Druckbalken, zwei mit elektrischer Energie betriebene Antriebsmittel 22 auf, die mit einer aus einem Energienetz 23 angespeisten Steuervorrichtung 24 leitungsverbunden sind. Über ein mit der Steuervorrichtung 24 leitungsverbundenes Eingabeterminal 25 wird beispielsweise der Betrieb der Biegepresse 3 gesteuert.
- Bei den Antriebsmitteln 22 handelt es sich um elektromotorische Spindeltriebe 26, wie sie allgemein bekannt sind, von denen Stellmittel 27 für eine reversible Stellbewegung des durch den Druckbalken gebildeten oberen Pressenbalkens 16 mit diesem, zum Beispiel antriebsverbunden sind.
- Auf weitere für den Betrieb einer derartigen Biegepresse 3 erforderliche Details, wie beispielsweise Sicherheitseinrichtungen, Anschlagsanordnungen, Kontroll- und Messeinrichtungen wird in der gegenständlichen Beschreibung zur Vermeidung einer unnötigen Länge der Beschreibung verzichtet.
- Weiters umfasst die Fertigungsanlage 1 auch noch einen hier vereinfacht in der
Fig. 2 dargestellten Manipulator 28, welcher von einem schematisch angedeuteten Vorratsstapel 29 von zu verformenden bzw. abzukantenden Blechen zumindest ein Stück davon entnimmt und in den Arbeitsbereich der Biegepresse 3 verbringt. Der Manipulator 28 umfasst seinerseits eine vereinfacht dargestellte Greifzange 30, die ihrerseits Greiffinger 31, 32 aufweist. Die Greiffinger 31, 32 weisen jeweils an der dem zu fertigenden Werkstück 2 zugewendeten Seite Klemmflächen 33, 34 auf. Durch eine entsprechende Verschwenkung der bei den Greiffinger 31, 32 gegeneinander und Aufbringen einer ausreichenden Klemmkraft, wird über das Zusammenwirken der Klemmflächen 33, 34 das Blech bzw. das zu fertigende Werkstück 2 vom Manipulator 28 gehalten und entsprechend bewegt sowie positioniert. Mit den Greiffingern 31, 32 der Greifzange 30 ist ein entsprechendes Greifen und in späterer Folge bedingt durch die Klemmbewegung ein ausreichender Halt für das aus dem Blech zu fertigenden Werkstück 2 gewährleistet. - Weiters ist hier noch vereinfacht dargestellt, dass die Biegewerkzeuge 4, insbesondere der Biegestempel 5 und/oder das Biegegesenk 6, zum Manipulieren desselben eigene Ausnehmungen 35, 36 aufweisen. Unter Manipulieren des Biegewerkzeuges 4 wird hier verstanden, dass dieses automatisiert von einem hier nicht näher dargestellten Werkzeuglager entnommen und automatisch in die Werkzeugaufnahmen 19, 20 der Pressenbalken 13, 16 eingesetzt wird. Dabei kann auch von einem Werkzeug-Wechselsystem gesprochen werden. Zum Tauschen entsprechender Biegewerkzeuge 4 werden nach der klemmenden Halterung der Biegewerkzeuge 4 diese aus den Werkzeugaufnahmen 19, 20 zumeist in Längsrichtung derselben wiederum herausgeschoben bzw. gezogen und durch andere Biegewerkzeuge 4 ersetzt. Dabei werden die zu tauschenden Biegewerkzeuge 4 zurück in das Werkzeugdepot gebracht und sortiert abgelegt um später für einen weiteren Biegvorgang dort wiederum entnommen und in der Werkzeugaufnahme 19, 20 eingesetzt zu werden. Dazu dienen die Ausnehmungen 35, 36 im Biegewerkzeug 4. Das klemmende Halten der einzelnen Biegewerkzeuge 4 erfolgt hier im Zusammenwirken der im Biegewerkzeug 4 angeordneten Ausnehmungen 35, 36 mit den Greiffingern 31, 32 der Greifzange 30.
- In der
Fig. 3 ist die zuvor schematisch dargestellte Greifzange 30 in einem größeren Maßstab der besseren Übersicht halber noch einmal dargestellt worden und zeigt die beiden Greiffinger 31, 32 mit den einander zugewendeten Klemmflächen 33, 34. Es werden wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenenFig. 1 und2 verwendet. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenenFig. 1 und2 hingewiesen bzw. Bezug genommen. - Das aus dem Blech zu fertigende Werkstück 2 ist hier in klemmender Stellung zwischen den beiden Greiffingern 31, 32 und anliegend an die beiden Klemmflächen 33, 34 gezeigt. Bei diesem hier gezeigten Beispiel ist der Greiffinger 31 beispielsweise feststehend und der weitere Greiffinger 32 dazu schwenkbar an einem Manipulatorarm 37 gelagert. Die Schwenkbewegung erfolgt dabei in einer vorbestimmbaren Ebene, wobei die Schwenkrichtung mittels eines Doppelpfeils angedeutet ist. Es wäre aber auch möglich, beide Greiffinger 31, 32 gegeneinander zu verschwenken.
- Um mit der gleichen Greifzange 30 nicht nur das Blech zur Bildung des Werkstücks 2 greifen und halten zu können, ist hier vorgesehen, auch mit dieser die Manipulation der Biegewerkzeuge 4 durchführen zu können. Dazu ist an jedem Ende 38, 39 der beiden Greiffinger 31, 32 an den voneinander abgewendeten Seiten der Klemmflächen 33, 34 jeweils eine zusätzliche Kontaktfläche 40 vorgesehen.
- Um eine klemmende Wirkung des Blechs zur Bildung des Werkstücks 2 zu erzielen, wird einer oder werden beide Greiffinger 31, 32 der Greifzange 30 aufeinander zu bewegt, sodass sich die Distanz zwischen den Klemmflächen 33, 34 soweit verringert, dass das Blech mit seiner Stärke bzw. Dicke dazwischen eingeklemmt wird.
- Zur Manipulation der Biegewerkzeuge 4 werden die Enden 38, 39 der Greiffinger 31, 32 in die Ausnehmungen 35 oder 36 des Biegewerkzeuges 4 eingesetzt und in entgegen gesetzter Richtung bezüglich der klemmenden Wirkung des Werkstückes 2 die klemmende Halterung am Biegewerkzeug 4 erzielt. Die Beschreibung der möglichen Ausbildung der Ausnehmung 35, 36 erfolgt in den nachfolgenden Figuren detaillierter.
- In den
Fig. 4 und5 ist eine mögliche und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Biegewerkzeuges 4 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenenFig. 1 bis 3 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenenFig. 1 bis 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen. - Wie nun aus einer Zusammenschau der
Fig. 4 und5 mit derFig. 2 zu ersehen ist, weisen die Biegewerkzeuge 4 jeweils einen Kopfteil 41 auf, der in einem Spannbereich 42 in die Werkzeugaufnahmen 19, 20 eingesetzt ist. Dazu weisen die Werkzeugaufnahmen 19, 20 einen Aufnahmeschlitz 43 auf. Jedes der hier dargestellten Biegewerkzeuge 4 umfasst weiters einen vom Kopfteil 41 distanzierten Endbereich 44, der einen Biegebereich 45 in Längserstreckung des Biegewerkzeuges 4 definiert. Zwischen dem Kopfteil 41 und dem Endbereich 44 des Biegewerkzeuges 4 erstreckt sich ein Werkzeugarm 46. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei dem den Biegestempel 5 bildenden Biegewerkzeug 4 der Werkzeugarm 46 durch mehrere nicht näher bezeichnete Schenkel gebildet. - Die beiden zuvor beschriebenen Werkzeugaufnahmen 19, 20 der Pressenbalken 13, 16 nehmen den Kopfteil 41 des oder der Biegewerkzeuge 4 auf und diese sind dort auswechselbar gehalten.
- Bei dem das Biegegesenk 6 bildenden Biegewerkzeug 4 ist der Werkzeugarm zwischen seinem Kopfteil 41 und dem Endbereich 44 im Gegensatz zum Werkzeugarm 46 des Biegestempels 5 kurz und gedrungen ausgebildet.
- Die durch den Biegestempel 5 bzw. das Biegegesenk 6 gebildeten Biegewerkzeuge 4 sind in ihrer Raumform durch diese begrenzende Seitenwände 47 sowie in Längserstreckung davon distanzierte Stirnwände 48 begrenzt.
- Die hier dargestellte Ausnehmung 35 im Bereich einer der Seitenwände 47 des als Biegestempel 5 ausgebildeten Biegewerkzeuges 4 weist voneinander distanzierte Anschlagbereiche 49, 50 auf. Bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Anschlagbereiche 49, 50 in der normalen Gebrauchslage des Biegewerkzeuges 4, insbesondere des Biegestempel 5, vertikal übereinander bzw. in einer vertikalen Ebene zueinander ausgerichtet. Jeder der Anschlagbereiche 49, 50 umfasst seinerseits zumindest eine eigene Anschlagfläche 51, 52. Dabei kann die Raumform des Anschlagbereiches 49, 50 bzw. der durch diese begrenzten Anschlagflächen 51, 52 beliebig ausgebildet sein. Bevorzugt können diese gegengleich zu den Kontaktflächen 40 der zuvor beschriebenen Greiffinger 31, 32 ausgebildet sein. Bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Anschlagflächen 51, 52 bogenförmig gekrümmt ausgebildet. Die beiden Anschlagbereiche 49, 50 sind bevorzugt in einer Bezugsebene 53 angeordnet, welche in senkrechter Richtung bezüglich des Biegebereiches 45 ausgerichtet ist. Weiters ist diese Bezugsebene 53 hier auch senkrecht zur Längserstreckung des Biegewerkzeuges 4 ausgerichtet. Damit sind bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die beiden Anschlagbereiche 49, 50 in senkrechter Richtung bezüglich des Biegebereiches 45 voneinander distanziert.
- Zur klemmenden Halterung des Biegewerkzeuges 4 durch die Greifzange 30 des Manipulators 28 sind die Enden 38, 39 der Greiffinger 31, 32 in die Ausnehmung 35, 36 eingesetzt. Durch entsprechendes Aufspreizen der Greiffinger 31, 32 in entgegen gesetzter Richtung bezüglich der Klemmkraft zum Halten des zu fertigenden Werkstückes 2, kommen die beiden an den Greiffingern 31, 32 außen liegenden Kontaktflächen 40 der zur Anlage an den beiden Anschlagbereichen 49, 50.
- Damit wird es möglich, ohne zusätzlichen Werkzeugaufwand bzw. zusätzliche Manipulationsmittel, das Biegewerkzeug 4 durch die gleichen Greiffinger 31, 32 des Manipulators 28 erfassen und so halten zu können, wie diese auch für die Halterung und Manipulation des Bleches zur Bildung des Werkstücks 2 eingesetzt werden. Dabei ist auch noch vorteilhaft, dass dazu keine zusätzlichen Bauteile, wie Stifte, Bolzen, Rippen oder dergleichen, am Biegewerkzeug 4 für dessen Manipulation durch die Greiffinger 31, 32 angebracht werden müssen. Die Anbringung bzw. Ausbildung der Ausnehmung 35, 36 kann durch einen einfachen Bearbeitungsvorgang, wie z.B. einen Fräsvorgang, erfolgen. Zur Beibehaltung entsprechender Festigkeitseigenschaften des Biegewerkzeuges 4 ist auf die Anordnung und Größe der Ausnehmungen 35, 36 Bedacht zu nehmen.
- Um eine orientierte Halterung des Biegewerkzeuges 4 im Zusammenwirken der Greiffinger 31, 32 mit den Ausnehmungen 35, 36 zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Anschlagflächen 51 bzw. 52 eines Anschlagbereiches 49, 50 auf die vom anderen Anschlagbereich 50, 49 abgewendete Seite aufeinander zulaufend ausgerichtet sind. Eine derartige mögliche Ausbildung ist in der
Fig. 5 in strichlierten Linien angedeutet. Dadurch wird eine Selbstzentrierung der beiden Kontaktflächen 40 an den diesen zugeordneten Anschlagflächen 51, 52 erreicht. Damit wird nicht nur eine einwandfreie Klemmung erzielt sondern auch noch eine orientierte Halterung bereits ausgehend vom Aufnahmevorgang des Biegewerkzeuges 4 bis hin zur endgültigen Positionierung in den Werkzeugaufnahmen 19, 20 bzw. dem Werkzeugdepot erzielt. Dazu können die an den Greiffingern 31, 32 ausgebildeten Kontaktflächen 40 gegengleich zu den Anschlagbereichen 49, 50, insbesondere deren Anschlagflächen 51, 52, ausgebildet sein. - Bevorzugt werden die Ausnehmungen 35, 36 in zumindest einer parallel bezüglich des Biegebereiches 45 verlaufend ausgerichteten Seitenwand 47 des Biegewerkzeuges 4 angeordnet. Bei entsprechender Stärke des Biegewerkzeuges 4 könnte die Ausnehmung 35, 36 auch in zumindest einer der Stirnwände 48 angeordnet sein. Um eine exzentrische Halterung des Biegewerkzeuges 4 an den Greiffingern 31, 32 zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Ausnehmungen 35, 36 bevorzugt mittig zwischen den beiden in Längserstreckung voneinander distanzierten Stirnwänden 48 angeordnet ist. Damit wird eine zentrische Anordnung der Anschlagbereiche 49, 50 der Ausnehmung 35, 36 bezüglich der Längserstreckung des Biegewerkzeuges 4 erzielt.
- In den
Fig. 6 und 7 ist eine mögliche und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Biegewerkzeuges 4 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenenFig. 1 bis 5 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenenFig. 1 bis 5 hingewiesen bzw. Bezug genommen. - Bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist wiederum als Biegewerkzeug 4 ein Biegestempel 5 gewählt worden. Die hier dargestellte Ausnehmung 35 zum Zusammenwirken mit den Greiffingern 31, 32 der Greifzange 30 erstreckt sich in Längsrichtung des Biegewerkzeuges 4. Eine bevorzugt parallele Ausrichtung bezüglich des Biegebereiches 45 ist dabei vorteilhaft. Die Ausnehmung 35 kann weiters nicht nur in einer der Seitenwände 47, sondern auch gegenüberliegend angeordnet sein. Bevorzugt erstreckt sich die Ausnehmung 35 auch durchgehend über die gesamte Längserstreckung des Biegewerkzeuges 4 zwischen den beiden Stirnwänden 48. So kann die Ausnehmung 35 nutförmig ausgebildet sein. Im Querschnitt gesehen kann die Ausnehmung 35 schwalbenschwanzförmig ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass ausgehend von einem Nutgrund die die Ausnehmung 35 begrenzenden Anschlagflächen 51, 52 hin in Richtung zu den Seitenwänden 47 aufeinander zulaufend ausgebildet sind.
- Dabei ist es vorteilhaft, wenn im Biegewerkzeug 4 mehrere Ausnehmungen 35, 36 vorgesehen sind, um so von unterschiedlichen Positionen aus das Biegewerkzeug 4 greifen und erfassen zu können. Dazu können die Ausnehmungen 35, 36 in gegenüberliegenden Seitenwänden 47 des Biegewerkzeuges 4 angeordnet bzw. ausgebildet sein.
- Diese hier beschriebene Anordnung der Ausnehmung 35, 36 kann aber auch bei der in den
Fig. 4 und5 dargestellten Ausführungsform gewählt werden. Dann wären die Anschlagbereiche 49, 50 in paralleler Richtung bezüglich der Längserstreckung des Biegewerkzeuges 4 voneinander distanziert. In diesem Fall kann dann das klemmende Haltern durch die gegeneinander verspreizten Greiffinger 31, 32 erfolgen, jedoch um eine gegenüber der zuvor beschriebenen Halterung um 90° gedrehten Ausrichtung. - Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Fertigungsanlage 1, insbesondere die Biegewerkzeuge 4 mit den damit zusammenwirkenden Greiffingern 31, 32, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
- Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Fertigungsanlage 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
- Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
- Vor allem können die einzelnen in den
Fig. 1 ,2 ;3 ;4 ,5 ;6; 7 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.Bezugszeichenaufstellung 1 Fertigungsanlage 41 Kopfteil 2 Werkstück 42 Spannbereich 3 Biegepresse 43 Aufnahmeschlitz 4 Biegewerkzeug 44 Endbereich 5 Biegestempel 45 Biegebereich 6 Biegegesenk 46 Werkzeugarm 7 Maschinengestell 47 Seitenwand 8 Bodenplatte 48 Stirnwand 9 Seitenwange 49 Anschlagbereich 10 Seitenwange 50 Anschlagbereich 11 Querverband 51 Anschlagfläche 12 Frontstirnfläche 52 Anschlagfläche 13 Pressenbalken 53 Bezugsebene 14 Frontstirnfläche 15 Linearführung 16 Pressenbalken 17 Stirnfläche 18 Stirnfläche 19 Werkzeugaufnahme 20 Werkzeugaufnahme 21 Antriebsanordnung 22 Antriebsmittel 23 Energienetz 24 Steuervorrichtung 25 Eingabeterminal 26 Spindeltrieb 27 Stellmittel 28 Manipulator 29 Vorratsstapel 30 Greifzange 31 Greiffinger 32 Greiffinger 33 Klemmfläche 34 Klemmfläche 35 Ausnehmung 36 Ausnehmung 37 Manipulatorarm 38 Ende 39 Ende 40 Kontaktfläche
Claims (11)
- Fertigungsanlage (1), insbesondere für das Freiformbiegen von aus Blech zu fertigenden Werkstücken (2), umfassend⇒ eine Biegepresse (3), insbesondere Abkantpresse, mit Pressenbalken (13, 16) und Werkzeugaufnahmen (19, 20),⇒ zumindest ein Biegewerkzeug (4), wie Biegestempel (5) oder Biegegesenk (6), mit einem Kopfteil (41) und einem davon distanzierten Endbereich (44), der einen Biegebereich (45) in Längserstreckung des Biegewerkzeuges (4) definiert, und mit einem sich zwischen dem Kopfteil (41) und dem Endbereich (44) erstreckenden Werkzeugarm (46), wobei der Kopfteil (41) in den Werkzeugaufnahmen (19, 20) der Pressenbalken (13, 16) auswechselbar gehalten ist, und das Biegewerkzeug (4) dieses begrenzende Seitenwände (47) sowie Stirnwände (48) aufweist,⇒ einen Manipulator (28) mit einer Greifzange (30), welche Greiffinger (31, 32) aufweist, wobei die beiden Greiffinger (31, 32) an den dem zu fertigenden Werkstück (2) zugewendeten Seiten Klemmflächen (33, 34) aufweisen, um damit das zu fertigende Werkstück (2) greifen und halten zu können,⇒ mindestens eine im Biegewerkzeug (4) angeordnete Ausnehmung (35, 36) zum Manipulieren des Biegewerkzeuges (4),dadurch gekennzeichnet, dass⇒ an Enden (38, 39) der Greiffinger (31, 32) an jeweils voneinander abgewendeten Seiten der Klemmflächen (33, 34) zusätzliche Kontaktflächen (40) ausgebildet sind,⇒ die Ausnehmung (35, 36) voneinander distanzierte Anschlagbereiche (49, 50) aufweist, wobei die Enden (38, 39) der Greiffinger (31, 32) zur klemmenden Halterung des Biegewerkzeuges (4) in die Ausnehmung (35, 36) eingesetzt sind,⇒ die Kontaktflächen (40) der Greiffinger (31, 32) an die Anschlagbereiche (49, 50) in entgegen gesetzter Richtung bezüglich der Klemmkraft zum Halten des zu fertigenden Werkstücks (2) angedrückt sind.
- Fertigungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagbereiche (49, 50) in senkrechter Richtung bezüglich des Biegebereiches (45) voneinander distanziert sind.
- Fertigungsanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Anschlagbereiche (49, 50) Anschlagflächen (51, 52) umfasst, wobei die Anschlagflächen (51, 52) eines Anschlagbereiches (49, 50) auf die vom anderen Anschlagbereich (50, 49) abgewendete Seite aufeinander zulaufend ausgerichtet sind.
- Fertigungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (35, 36) in zumindest einer parallel bezüglich des Biegebereiches (45) verlaufend ausgerichteten Seitenwand (47) des Biegewerkzeuges (4) angeordnet ist.
- Fertigungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagbereiche (49, 50) der Ausnehmung (35, 36) zentrisch bezüglich der Längserstreckung des Biegewerkzeuges (4) angeordnet sind.
- Fertigungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmung (35, 36) in Längsrichtung des Biegewerkzeuges (4) erstreckt.
- Fertigungsanlage (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmung (35, 36) durchgehend über die gesamte Längserstreckung des Biegewerkzeuges (4) erstreckt.
- Fertigungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (35, 36) nutförmig ausgebildet ist und einen schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Querschnitt aufweist.
- Fertigungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Biegewerkzeug (4) mehrere Ausnehmungen (35, 36) vorgesehen sind.
- Fertigungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (35, 36) in gegenüberliegenden Seitenwänden (47) des Biegewerkzeuges (4) angeordnet sind.
- Fertigungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (40) an den Greiffingern (31, 32) jeweils gegengleich zu den Anschlagbereichen (49, 50) des Biegewerkzeuges (4) ausgebildet sind.
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