EP3030359A1 - Biegepresse - Google Patents

Biegepresse

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Publication number
EP3030359A1
EP3030359A1 EP14780580.8A EP14780580A EP3030359A1 EP 3030359 A1 EP3030359 A1 EP 3030359A1 EP 14780580 A EP14780580 A EP 14780580A EP 3030359 A1 EP3030359 A1 EP 3030359A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
bending
sensor device
stop
tools
Prior art date
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Granted
Application number
EP14780580.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3030359B1 (de
Inventor
Lars WOIDASKY
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Bystronic Laser AG
Original Assignee
Bystronic Laser AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bystronic Laser AG filed Critical Bystronic Laser AG
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Publication of EP3030359A1 publication Critical patent/EP3030359A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3030359B1 publication Critical patent/EP3030359B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0272—Deflection compensating means
    • 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
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/22—Auxiliary equipment, e.g. positioning devices
    • 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
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/003—Positioning devices
    • 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
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/26—Stops
    • 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
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/002—Positioning devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D5/0209—Tools therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0281—Workpiece supporting devices

Definitions

  • the invention relates to a bending press according to the preamble of claim 1 and a method for bending a workpiece with a bending press according to claim 8.
  • the tool selection and arrangement in bending presses takes place to a high degree manually and only partially supported by the machine control.
  • a bending plan is created, which calculates the product-specific upper and lower tools, as well as their theoretical position.
  • the tools can be inserted in positions that do not correspond to the process and have the potential for danger.
  • JPH0952124A discloses a bending machine with upper and lower tool, a stop and a bar code reader, which is arranged on the stop.
  • Upper and lower tools are each provided on their back with a barcode that can be read by the barcode reader.
  • the barcode contains information about the nature of the tool. This information are transferred to an NC control.
  • a touch sensor or limit switch is provided on the stop, with which the dimensions of the respective tool can be determined. Such a procedure is complex and time-consuming, since the touch sensor must be moved up to the tool several times and in different positions.
  • Tools can not be detected on the outside of the machine, since due to the mechanics no (backgauge) can drive, and only individually positioned tools can be recognized Several tools that are pushed together on a tool holder can not be differentiated because the central ones In particular, individually positioned tools are only recognizable if the distances between the tools are large enough to be able to move with the back gauge or the fingers in between. such that on very small punches (upper tool) dies (lower tool) can not be represented.Also, the detection of the bar code on inclined surfaces of the tool is heavily flawed, so that not all
  • Tools can be reliably detected. Also, specially shaped tools can not be detected when the backgauge is not mechanically moved between the tools. If no approximate position of the tool is known prior to the detection process, there is a high risk of colliding with the back gauge. Since the workpieces to be machined also encounter the backgauge during positioning, the
  • WO2012 / 103565A1 discloses a method for loading a bending press with a bending tool.
  • a controlled handling device is used with a gripper for the bending tool.
  • a control device generates control commands in order to move the tool from an ACTUAL position to a desired position when it is inserted into the tool holder. Only when the tool has arrived in the desired position, it is inserted into the tool holder and fixed there.
  • the tools held by the handling device must be approached directly by the (rear) stop in order to determine their actual position.
  • the process is complex and based on the fundamental principle that the tools must take an exact position within the tool holder, so that the desired bending plan can be performed.
  • EP0919300B1 discloses a bending machine in which the upper tools are provided with bar codes.
  • a guide for a scanner for reading the bar codes which extends in the Z direction, is provided on the side facing the operator.
  • a linear scale eg a magnetic scale, is arranged as a position detection device on this tool clamping on the side facing the operator.
  • the position data of the upper tools recorded by the scanner are saved and later made available in an advertisement.
  • the operator For the re-production of a similar product, the operator must place the tools according to the stored data by hand exactly according to the stored position.
  • this bending machine is based on the fundamental principle that the tools must take an exact position within the tool holder, so that the desired bending plan can be performed. The exact positioning and adjustment of the tool position, however, requires a lot of time and personnel.
  • EP1517761 B1 and DE602005005385T2 relate to special tools and tool holders, which can detect tool positions relatively imprecisely via sensors. It is sometimes not possible
  • EP1510267B1 (or DE69736962T2) discloses a method of displaying a tool assembly in a press brake. Based on a displayed graph, it is determined whether the planned bending operation is also possible. Subsequently, additional tools for certain bendline sections are added and the process repeated with the new constellation. This method requires exactly as well as the previous methods an exact
  • DE4442381A1 relates to a device for detecting the position and shape of upper beam tools on folding machines and press bending presses. Behind the upper cheek is a guide in a motorized sliding carriage on which a holder for a laser light barrier is mounted. With this, the length of the built-in Oberwangentechnikmaschinemaschinee and their
  • Gaps determined. The values are displayed numerically and graphically. In addition, there is a read / write head in the holder, which reads out codes on the back of the upper beam tools.
  • the sensor device for contactless detection of the position and / or the nature of the upper tool and the lower tool is formed within the bending press and the control device is designed to the function of the detected with the sensor device position and / or type of the upper tool and the lower tool Movement process with which the at least one stopper is positioned relative to the tools to adjust.
  • the invention is based on the principle that not the tools (or their position within the tool holder) are adapted to the bending plan, but that the movements of the at least one stop to the position of the upper and lower tool within the bending press or within the respective Tool holder can be adjusted. As a result, a highly flexible system is created, which automatically controls the movements of the stop required before and during the bending process.
  • stop / stops eg back stops
  • a 'non-exact' insertion of the tool into the tool holder or insertion at a completely different location is thereby automatically 'compensated' or considered.
  • Tool holder leads to an automatic adjustment of the stop control and to a correct bending result.
  • a bending program is stored in the control device, which detects the detected by means of sensor device
  • Position data of the upper and lower tool are taken into account as an input variable and, depending on this input, control commands are generated to the drive of the stop as an output variable.
  • Stop elements such as stop fingers and the like understood.
  • the contactless sensor device in particular designed as a camera, it would also be possible to detect a plurality of tools distributed along the Z axis and inserted into the tool holder.
  • An automatic determination of the gap width between two adjacent top or bottom tools would be conceivable.
  • all tools can be held in a single shot.
  • the camera can be moved so that the individual tools along the z-axis are detected sequentially.
  • the detection of the tool data by means of the sensor device for the time being, regardless of the position or at all by the presence of a (rear) stop.
  • a stop could thus also be mounted or inserted only after the step of detecting.
  • other or additional tool data could be detected, which are not used for the correction of the stop, but serve other purposes.
  • Sensor device does not enter the working area of the bending press.
  • the sensor is also well protected and, due to its arrangement, can provide reliable images of the back of the tools.
  • Movement directions of the stop according to the invention are controlled.
  • the (back) stop could be e.g. be movable in three different spatial directions.
  • the arrangement of the sensor device in particular in the form of a reading head or a camera, on the guide of the back gauge or directly thereon offers the following advantages: simple arrangement; no additional interference contours on the outside of the machine; no obstruction of the bending process or personnel; the external appearance of the machine does not change for the user;
  • the sensor device is easy to retrofit and also allows that
  • the sensor device is protected with regard to contamination; several tools along the Z-axis are visible at the same time; and the Sensor device can be positioned arbitrarily.
  • the position of the tools could also be calculated via the reference position of the back gauge along the Z axis.
  • the sensor device can be moved to a position in which the detection range of the sensor device comprises at least partially both the upper tool and the lower tool. This can be done by means of a
  • the sensor device comprises at least two non-contact, in particular optical sensors with different spatial detection ranges.
  • the method of a sensor e.g. along the bending line, can be omitted.
  • the detection ranges of the sensors can overlap.
  • the bending press comprises a
  • User interface in particular in the form of a screen, wherein sensor data of the sensor device and / or derived from the sensor data data can be displayed on the operator interface (or automatically in operation on the
  • Sensor device comprises at least one camera and recorded by the camera images or image sequences are displayed on the screen for the operator.
  • the sensor device is preferably a camera, particularly preferably a matrix camera. This not only codes or scales can be detected, but - especially in their absence - and the tool itself or its contours. With a single measurement / image acquisition, therefore, a variety of different information can be detected.
  • a scale or a position marking is applied to the upper tool and / or the lower tool and / or the respective tool holder. This allows a reliable and accurate determination of the relative position of the tool to tool holder. Preference is given to the upper tool and / or the lower tool
  • two-dimensional code in particular a data matrix code applied, wherein preferably the code contains information about the tool used, in particular about the nature and dimensions of the tool.
  • Datamatrix codes have some advantages for this application, for example, they allow for oblique reading of the codes. As a result, codes of upper tools and lower tools can be evaluated simultaneously with a correspondingly large read window of the camera. Also, attaching the code on sloping surfaces is possible. Furthermore, this type of coding allows a relatively large
  • the object is also achieved with a method for bending a workpiece with a bending press according to one of the preceding embodiments. This method comprises the steps:
  • Sensor device detected position of the upper tool and / or
  • the system is flexibly adjusted to each tool position.
  • the position and / or type of the upper tool and the position and / or type of the lower tool are detected simultaneously. This includes the
  • the detection of the position and / or type of upper tool and / or lower tool by a contour recognition of the tool is determined.
  • the camera is able to adjust the contours of the tools used recognize and compare with (eg in the control device) deposited data. If no data is stored or no code at all, the tools are identified by their geometry and assigned accordingly.
  • the method preferably comprises a step of reading out information from a two-dimensional code, in particular a data matrix code, applied to the upper tool and / or the lower tool.
  • a data matrix code in particular a data matrix code
  • Parameters are used via the machine control so that the periphery of the machine is adapted to the present bending operation.
  • z As the backgauge, he is then positioned in relation to the tools.
  • a simultaneous recognition of the upper tool (punch) and lower tool (dies) takes place.
  • the position of these tools to each other can be relevant to safety and for the quality of the bend of importance.
  • safety-relevant means that a wrongly positioned upper tool can lead to a collision.
  • the invention also relates in one embodiment to the determination of tool type and tool position of all upper tools (bending punch) and all
  • Sub-tool within a bending press or bending machine.
  • the read head preferably a matrix camera, attached to a Z axis of the backgauge of the press brake, whereby it is automatically adjustable. Due to the relatively small dimensions of this camera and an already existing on the axis cable chain can be both installation, as well as the data transfer easily implemented.
  • a specific data matrix code is applied to each existing tool.
  • This code for example, stores a simple number which can be assigned in the database with the necessary parameters of the tool. These include, for example: geometry, maximum load, material, number of bending cycles already performed, wear, etc ..
  • the Datamatrix codes can be made even in the smallest version and thus also allow application to extremely narrow tools ( Punches and dies).
  • the bending plan can be automatically converted to real tool positions
  • the tools are not limited in their maximum load due to the non-contact measuring principle
  • the (matrix) camera can also be used to read codes of work plans or sheets, for example, for a certain process, program or sheet metal quality.
  • the camera used can visualize the (rear) stop area. Often it is difficult, plates exactly to the
  • Sensor device detected position of the upper tool and / or
  • User interface e.g., screen
  • the tools are not aligned and the position of at least one tool must be corrected.
  • the bending process or the setting-up process is preferably interrupted if the position and / or type of upper tool and / or lower tool detected by the sensor device are incorrect. In the case of incorrectly placed or incorrectly dimensioned tools, damage to the machine or dangers for the operating personnel due to tool breakage can be achieved in this way
  • the method comprises a calibration of the position of the stop, wherein preferably the calibration by means of a preferably optical
  • Position mark takes place on a component of the bending press or on a
  • the calibration of the (rear) stop can be done in the X-, R- and Z-direction by an optical reference (position marking) on the upper beam, on the tool clamp, inside the bending press or by a reference tool, so that an alignment of the (background) ) Stop by hand can be omitted if the stop was adjusted by improper use.
  • the workpiece to be bent is provided with a readable code, in which a reference to an associated bending program is included, and that after reading the code, preferably with the sensor device, the associated bending program is automatically loaded and / or processed in the control device.
  • a readable code in which a reference to an associated bending program is included, and that after reading the code, preferably with the sensor device, the associated bending program is automatically loaded and / or processed in the control device.
  • This can be a loading of the bending part associated bending program in the controller using a code on the bending part (bending or sheet metal blank) in which the associated bending program is encrypted, done automatically.
  • the code is applied, for example, with a laser on the bending part. The operator holds eg the sheet metal in front of the
  • Sensor device e.g. a camera
  • controller automatically loads the appropriate bending program.
  • the reading out of the code can also be done at
  • the sensor device is preferably a camera and the images or image sequences recorded with the camera are displayed on an operator interface. The transfer of the live camera image to the controller or the
  • Operator interface allows the operator to view the current situation within the press brake.
  • This embodiment allows, inter alia:
  • a monitoring of the engine room by the camera This can be used to monitor the approach speed of the stop to the table and thus to be able to proceed faster than previous bending presses.
  • the sensor device can also be used to measure the deflection of upper and lower cheeks. During the bending process upper and lower beam undergo a deflection, which can be compensated by crowning cylinder.
  • Crowning is calculated in the control based on theoretical values and will be calculated in the future using the real state recorded by the sensor device. As a result, a higher accuracy in the bent part can be achieved.
  • the sensor device can be designed to detect the (sheet) thickness of the inserted (sheet metal) workpiece. If the workpiece corresponds to the input data in the control device (machine control) or if the corresponding values are within the specified tolerance range, the bending process can be started or continued, otherwise the bending process can be interrupted or interrupted.
  • workpiece or bending part dimensions can be detected with the sensor device, thereby enabling improved operator guidance.
  • the subject method also includes the preparation of thermographic images of the bending press or of parts thereof. This is preferably done by means of at least one IR sensor or
  • At least one thermal imaging camera which can be arranged within the bending press.
  • the various heating conditions of the bending press e.g., tools, machine frame, etc.
  • the machine body expands under certain circumstances, which leads to shifts of important reference points and thus to poorer bending results.
  • Particularly critical is a not fully heated machine body, ie local temperature differences, as they can occur, for example, directly after switching on the press brake.
  • individual reference axes can compensate for the occurring displacements and thus ensure a constant bending quality.
  • Fig. 4 shows a detail of a bending press from the front, with upper and
  • FIG. 5 shows an upper tool, which is fixed in a tool holder
  • Tool holder 4 in which the upper tool 2 is inserted, and a
  • Tool holder 5 in which the lower tool 3 is inserted.
  • the length of the tool holders 4, 5 along the Z-axis, d. H. parallel to the bending line, is so large that a plurality of upper and lower tools 2, 3 next to each other in the tool holder 4, 5 can be used and fixed. This case is shown in Fig. 6, where two lower tools 3 sit in the tool holder 5.
  • the upper tool 2 and the lower tool 3 can be fixed in different positions within the respective tool holder 4, 5. Ie. the tools may be relative to the respective tool holder in the Z-axis direction
  • the bending press 1 has at least one stop 6 for positioning the workpiece 14 (FIG. 2) within the bending press 1, the stop 6 being actuated relative to the tools 2 by means of a drive 9 controlled by a control device 13 (shown in FIG. 8). 3 is movable.
  • This mobility relates in particular to a mobility along the Z-axis, but is also a movability into other - in particular perpendicular - spatial directions conceivable.
  • the embodiment of Fig. 1 shows two stops 6, which are independently movable.
  • the senor device 8 could be independent, e.g. B. sitting in its own holder, be moved from the backgauge.
  • the sensor device is preferably arranged in the region of the backgauge.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of the functional relationships in a bending press 1 according to the invention, which also comprises a control device 13 for controlling the bending press 1.
  • the control device 13 controls
  • a further control line connects the control device 13 to the drive 9 for the stop 6.
  • the sensor device 8 is likewise connected to the control device 13, The control device 13 is now designed to function of the detected with the sensor device 8 position of the upper tool 2 and the
  • a travel zi is calculated in order to align the stop 6 with respect to the tools 2, 3.
  • the stop 6 does not necessarily - as shown - come to rest behind the tool, but there are also other positions relative to the tool depending on the bending plan conceivable.
  • a travel z 2 is calculated in order to align the stop 6 with respect to the tools.
  • the Anfahrkoordinaten the stop 6 are adapted to the respective position of the tool, so that a corresponding bending operation can be performed according to bending plan.
  • the adaptation or adaptation of the movement process can of course also relate to the movements of the stop fingers 7.
  • Step 20 loading the bending press with at least one upper tool and / or at least one lower tool, the / within the respective
  • Tool holder is / are fixed.
  • Step 23 Positioning of the at least one stop 6 in accordance with the adapted movement process by moving the stop 6 by means of a drive 9 controlled by the control device 13 relative to the stop
  • Step 24 Performing a Bending Process by Relative Procedure of Upper Tool 2 and / or Lower Tool 3.
  • Step 25 Replacement and / or addition of upper and / or lower tools and their fixation in the respective tool holder.
  • the position of the upper tool 2 and the position of the lower tool 3 arranged at the same height are preferably detected simultaneously.
  • the sensor device 8 can be moved to a position in which the
  • Detection range of the sensor device 8 includes both the upper tool 2 and the lower tool 3 at least partially.
  • FIGS. 5 and 6 show preferred variants of the invention, in which a scale 10 is applied to the respective tool holder 4, 5.
  • a scale could also be applied to the upper tool 2 and / or the lower tool 3.
  • the detection or detection of the position of the upper tool 2 and / or lower tool 3 can be done in this embodiment with the help of this scale 10.
  • the scale graduation extends parallel to the bending line.
  • the position of the upper tool 2 and / or lower tool 3 is detected by a contour recognition of the tool 2, 3 with corresponding image processing programs.
  • a two-dimensional code 11 in particular a data matrix code (from an arrangement of black and white rectangles within a field), is applied to the upper tool 2 and the lower tool 3.
  • the code 11 contains information about the tool 2, 3 used, in particular about the type and dimensions of the tool 2, 3.
  • a tool 2, 3 at the front and at the back of a tool 2, 3 each have a code 1 1 applied.
  • the tool 2, 3 also has a code 1 1 applied.
  • a reading of the code information can also be done by means of the sensor device 8. It can then be checked whether a tool meets given specifications or is compatible with the bending plan.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which the sensor device 8 has two
  • Non-contact sensors with different spatial detection ranges includes.
  • the sensors are here optical sensors, in particular cameras.
  • the cameras form different areas along the bending line Z (also called the Z axis).
  • the detection ranges of the sensors can overlap.
  • the sensor device 8 may also comprise only one sensor or camera.
  • the images or image sequences recorded with the camera can be displayed on the user interface 27.
  • the operator interface 27 can be displayed when the position of the sensor detected by the sensor device 8 Upper tool 2 and / or lower tool 3 is not correct, especially if the tools 2, 3 are not aligned. On the basis of this information, which may already contain correction values, the operator is enabled to easily correct the position of the tools 2, 3.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Biegepresse (1) zum Biegen von Werkstücken, mit einem Oberwerkzeug (2) und einem Unterwerkzeug (3), einem Werkzeughalter (4), in dem das Oberwerkzeug (2) eingesetzt ist, und einem Werkzeughalter (5), in dem das Unterwerkzeug (3) eingesetzt ist, wobei das Oberwerkzeug (2) und das Unterwerkzeug (3) in verschiedenen Positionen innerhalb des jeweiligen Werkzeughalters (4, 5) fixierbar sind, einer Steuereinrichtung (13) zur Steuerung der Biegepresse (1), einer Sensoreinrichtung (8), die mit der Steuereinrichtung (13) verbunden ist, und einem Anschlag (6) zur Positionierung des Werkstückes innerhalb der Biegepresse (1), wobei der Anschlag (6) mittels eines durch die Steuereinrichtung (13) angesteuerten Antriebes (9) relativ zu den Werkzeugen (2, 3) verfahrbar ist. Die Sensoreinrichtung (8) ist zur berührungslosen Erfassung der Position des Oberwerkzeuges (2) und Unterwerkzeuges (3) innerhalb der Biegepresse (1) ausgebildet und die Steuereinrichtung (13) ist ausgebildet, um in Abhängigkeit der mit der Sensoreinrichtung (8) erfassten Position des Oberwerkzeuges (2) und des Unterwerkzeuges (3) den Bewegungsvorgang, mit dem der Anschlag (6) relativ zu den Werkzeugen (2, 3) positioniert wird, anzupassen.

Description

Biegepresse
Die Erfindung betrifft eine Biegepresse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Biegen eines Werkstückes mit einer Biegepresse nach Anspruch 8.
Die Werkzeugauswahl und -anordnung in Biegepressen, auch Abkantpressen oder Biegemaschinen genannt, erfolgt in hohem Mass manuell und lediglich in Teilen unterstützt durch die Maschinensteuerung. Dazu wird ein Biegeplan erstellt, welcher die produktspezifischen Ober- und Unterwerkzeuge, sowie deren theoretische Position, errechnet. Es gibt jedoch keinerlei Überwachung darüber, ob diese Werkzeuge tatsächlich in die Maschine eingesetzt werden oder wurden. Darüber hinaus können die Werkzeuge an Positionen eingebracht werden, die nicht dem Prozess entsprechen und Gefährdungspotential aufweisen.
Die exakte Positionierung der Werkzeuge ist jedoch nötig, um Biegefolgen in hoher Qualität durchzuführen und die Hinteranschlagsfinger bzw. einen Roboter entsprechend auszurichten. Eine entsprechende Positionierung ist nur durch präzises und arbeitsintensives Einmessen von Hand und Übertragen an die
Maschinensteuerung möglich.
Durch ungenaue Positionierungen, einer Nichtberücksichtigung im Biegeplan oder einer falschen Werkzeuganzahl kann es zu Schäden an Maschine und Peripherie kommen. Dies ist ebenso durch eine falsche Auswahl der Werkzeuggeometrie möglich. Weiterhin sind Ober- und Unterwerkzeuge mit maximalen Belastungen definiert - auch hier kann es bei unsachgemässer Handhabung zu Schäden kommen. Durch Fehlbestückungen verursachte Schäden an Abkantpressen und Werkzeugen können zudem zu Forderungen jeglicher Art gegenüber dem Hersteller führen. Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, welche die genannten Probleme in Teilen zu lösen versuchen, jedoch eine Reihe von Nachteilen besitzen. So kann z. B. eine Anzeigevorrichtung an der Maschine lediglich eine Soll-Position vorgeben, nicht jedoch deren Kontrolle und Erkennung.
Die JPH0952124A offenbart eine Biegemaschine mit Ober- und Unterwerkzeug, einem Anschlag und einem Barcode-Reader, der am Anschlag angeordnet ist.
Ober- und Unterwerkzeug sind jeweils an ihrer Rückseite mit einem Barcode versehen, der durch den Barcode-Reader auslesbar ist. Der Barcode enthält Informationen über die Beschaffenheit des Werkzeuges. Diese Informationen werden an eine NC-Steuerung übergeben. Zusätzlich zum Barcode-Reader ist auf dem Anschlag ein Berührungssensor bzw. Endschalter vorgesehen, mit dem die Dimensionen des jeweiligen Werkzeuges bestimmt werden können. Eine solche Prozedur ist aufwändig und zeitintensiv, da der Berührungssensor mehrmals und in verschiedenen Positionen direkt an das Werkzeug herangefahren werden muss.
Mit einem derartigen System können z.B. Werkzeuge an den Aussenseiten der Maschine nicht erkannt werden, da hier aufgrund der Mechanik kein (Hinteranschlag fahren kann. Ausserdem können nur einzeln positionierte Werkzeuge erkannt werden. Mehrere, an einem Werkzeughalter zusammengeschobene (bzw. aneinandergereihte) Werkzeuge können nicht unterschieden werden, da die mittigen Werkzeuge von dem bekannten System nicht als solche erkennbar sind. Insbesondere sind einzeln positionierte Werkzeuge nur dann erkennbar, wenn die Abstände zwischen den Werkzeugen gross genug sind, um mit dem Hinteranschlag bzw. den Fingern dazwischen fahren zu können. Ein Barcode erfordert relativ viel Platz, sodass ein solcher auf sehr kleinen Stempeln (Oberwerkzeug) Matrizen (Unterwerkzeug) nicht darstellbar ist. Ausserdem ist die Erfassung des Barcodes auf schrägen Flächen des Werkzeuges stark fehlerbehaftet, sodass nicht alle
Werkzeuge zuverlässig erkannt werden können. Auch können speziell geformte Werkzeuge nicht erkannt werden, wenn der Hinteranschlag mechanisch nicht zwischen die Werkzeuge verfahrbar ist. Wenn vor dem Erfassungsvorgang keine ungefähre Position des Werkzeugs bekannt ist, besteht ein hohes Risiko eines Zusammenstosses mit dem Hinteranschlag. Da die zu bearbeitenden Werkstücke beim Positionieren ebenfalls an den Hinteranschlag stossen, sind die
Berührungssensoren stark beansprucht und werden leicht beschädigt.
Die WO2012/103565A1 offenbart ein Verfahren zum Bestücken einer Biegepresse mit einem Biegewerkzeug. Dabei wird eine gesteuerte Handhabungsvorrichtung mit einem Greifer für das Biegewerkzeug verwendet. Eine Steuereinrichtung generiert Steuerbefehle, um das Werkzeug beim Einbringen in die Werkzeugaufnahme von einer IST-Position in eine SOLL-Position zu verfahren. Erst wenn das Werkzeug in der SOLL-Position angelangt ist, wird es in die Werkzeugaufnahme eingesetzt und dort fixiert. Die von der Handhabungsvorrichtung gehaltenen Werkzeuge müssen vom (Hinter-) Anschlag direkt angefahren werden, um deren IST-Position zu bestimmen. Das Verfahren ist aufwändig und basiert auf dem grundlegenden Prinzip, dass die Werkzeuge innerhalb der Werkzeugaufnahme eine exakte Position einnehmen müssen, damit der gewünschte Biegeplan durchgeführt werden kann. Die EP0919300B1 (bzw. DE69736112T2) offenbart eine Biegemaschine, bei der die Oberwerkzeuge mit Strichcodes versehen sind. An der Werkzeugklemmung für die Oberwerkzeuge ist auf der dem Bediener zugewandten Seite eine in Z-Richtung verlaufende Führung für einen Scanner zum Lesen der Strichcodes vorgesehen. Weiter ist an dieser Werkzeugklemmung auf der dem Bediener zugewandten Seite eine lineare Skala, z.B. Magnetskala, als Positionserfassungsvorrichtung angeordnet. Die vom Scanner erfassten Positionsdaten der Oberwerkzeuge werden gespeichert und in einer Anzeige später wieder zur Verfügung gestellt. Für die erneute Herstellung eines gleichen Produkts muss der Bediener die Werkzeuge anhand der gespeicherten Daten von Hand genau gemäss der gespeicherten Position platzieren. Auch diese Biegemaschine basiert auf dem grundlegenden Prinzip, dass die Werkzeuge innerhalb der Werkzeugaufnahme eine exakte Position einnehmen müssen, damit der gewünschte Biegeplan durchgeführt werden kann. Das exakte Positionieren und Justieren der Werkzeuglage erfordert jedoch hohen Zeit- und Personalaufwand.
Die EP1517761 B1 und die DE602005005385T2 beziehen sich auf spezielle Werkzeuge und Werkzeugaufnahmen, die über Sensoren Werkzeugpositionen relativ unpräzise erkennen können. Es ist hierbei teilweise nicht möglich,
Werkzeuge qualitativ und geometrisch einzuordnen. Nachteilig sind zudem die hohen Anschaffungskosten der notwendigen Peripherie, die Wartungsintensität, die erforderliche Neuanschaffung spezieller Stempel und Matrizen und deren eingeschränkte Geometrie. Durch die eingebrachte Sensorik in Maschine und Werkzeug ist weiterhin mit limitierten Presskräften zu rechnen. Zusätzlich verringern bewegliche Sensoren an Ober- und Unterbalken, sowie notwendige Daten- und Versorgungskabel die Variabilität einer Abkantpresse. Die Anzahl möglicher Biegeteile wird eingeschränkt.
Die EP1510267B1 (bzw. DE69736962T2) offenbart ein Verfahren zum Anzeigen einer Werkzeuganordnung in einer Abkantpresse. Auf Grundlage eines angezeigten Diagramms wird festgestellt, ob der geplante Biegevorgang auch möglich ist. In weiterer Folge werden weitere Werkzeuge für bestimmte Biegelinienabschnitte hinzugefügt und der Vorgang mit der neuen Konstellation wiederholt. Dieses Verfahren erfordert genau wie auch die vorherigen Verfahren ein exaktes
Positionieren der Werkzeuge in der Werkzeugaufnahme. Die DE3830488A1 offenbart ein elektronisches Werkzeugerkennungssystem für Gesenkbiegepressen. Durch dieses System ist es mit Hilfe einer elektronischen Steuerung möglich, die eingebaute Werkzeuggeometrie zu erkennen, die
Werkzeuge gegen Überbelastung zu schützen sowie die Arbeitssicherheit für den Bediener zu bewahren.
Die DE4442381A1 betrifft eine Vorrichtung zur Lage- und Formerkennung von Oberwangenwerkzeugen an Schwenkbiegemaschinen und Gesenkbiegepressen. Hinter der Oberwange befindet sich in einer Führung ein motorisch verschiebbarer Schlitten, an dem ein Halter für eine Laser-Lichtschranke montiert ist. Mit dieser werden die Länge der eingebauten Oberwangenwerkzeuge und deren
Zwischenräume ermittelt. Die Werte werden numerisch und graphisch dargestellt. Ausserdem befindet sich im Halter ein Schreib-Lesekopf, der Codierungen an der Rückseite der Oberwangenwerkzeuge ausliest.
Alle bekannten Systeme beziehen sich auf das Auslesen von Codes und/oder die Erfassung der Werkzeugdimensionen. Die genaue Positionierung der Werkzeuge innerhalb der Werkzeugaufnahme spielt eine wesentliche Rolle. Im Stand der Technik ist es somit erforderlich die Werkzeuge in Bezug zum Werkzeughalter exakt zu positionieren, was den Nachteil einer aufwändigen und zeitintensiven
Bestückung der Biegemaschine mit sich bringt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die Nachteile bekannter Lösungen zu beseitigen und eine Biegepresse bereitzustellen, bei der eine exakte
Positionierung von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug nicht mehr erforderlich ist. Trotzdem soll der gesamte Biegevorgang, einschliesslich der Positionierung des Werkstückes relativ zu den Werkzeugen, zuverlässig sein und Biegeteile exakt nach Biegeplan liefern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Gemäss der Erfindung ist die Sensoreinrichtung zur berührungslosen Erfassung der Position und/oder der Art des Oberwerkzeuges und des Unterwerkzeuges innerhalb der Biegepresse ausgebildet und ist die Steuereinrichtung ausgebildet, um in Abhängigkeit der mit der Sensoreinrichtung erfassten Position und/oder Art des Oberwerkzeuges und des Unterwerkzeuges den Bewegungsvorgang, mit dem der zumindest eine Anschlag relativ zu den Werkzeugen positioniert wird, anzupassen. Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Werkzeuge beim
Bestücken der Biegepresse innerhalb der Werkzeughalter nicht mehr exakt positioniert werden müssen. Dadurch kann Zeit- und Personalaufwand gespart werden. Die Erfindung basiert auf dem Prinzip, dass nicht die Werkzeuge (bzw. deren Position innerhalb des Werkzeughalters) an den Biegeplan angepasst werden, sondern dass die Bewegungsvorgänge des zumindest einen Anschlages an die Position von Ober- und Unterwerkzeug innerhalb der Biegepresse bzw. innerhalb des jeweiligen Werkzeughalters angepasst werden. Dadurch wird ein hochflexibles System geschaffen, das die vor und während des Biegevorganges erforderlichen Bewegungsvorgänge des Anschlages automatisch regelt.
Zunächst erfolgt eine Erfassung der Position des bereits in die Werkzeughalterung eingesetzten Werkzeuges relativ zur (bzw. in der) Werkzeughalterung. In
Abhängigkeit dieser relativen Werkzeugposition erfolgt dann eine automatische Anpassung jener Bewegungsvorgänge, mit denen der/die Anschlag/Anschläge (z. B. Hinteranschläge) positioniert wird/werden. Ein , nicht-exaktes' Einsetzen des Werkzeuges in die Werkzeughalterung oder ein Einsetzen an einer gänzlich anderen Stelle wird dadurch automatisch .kompensiert' bzw. berücksichtigt.
Tatsächlich gibt es gemäss vorliegender Erfindung kein .falsches' Einsetzen bzw. Positionieren. Jede beliebige Position von Ober- und Unterwerkzeug im
Werkzeughalter führt zu einer automatischen Anpassung der Anschlagsteuerung und zu einem ordnungsgemässen Biegeergebnis. Dazu ist in der Steuereinrichtung ein Biegeprogramm hinterlegt, das die mittels Sensoreinrichtung erfassten
Positionsdaten von Ober- und Unterwerkzeug als Eingangsgrösse berücksichtigt und in Abhängigkeit dieser Eingangsgrösse Steuerbefehle an den Antrieb des Anschlages als Ausgangsgrösse generiert.
Unter .Bewegungsvorgang des Anschlages' bzw. .Verfahren des Anschlages' wird jede denkbare Bewegung des Anschlages insbesondere auch seiner
Anschlagelemente wie Anschlagfinger und dgl. verstanden.
Mit der berührungslosen Sensoreinrichtung, insbesondere als Kamera ausgebildet, könnten auch mehrere, entlang der Z-Achse verteilte und in den Werkzeughalter eingesetzte Werkzeuge erfasst werden. Auch eine automatische Ermittlung der Spaltbreite zwischen zwei benachbarten Ober- oder Unterwerkzeugen wäre denkbar. Bei genügend grossem Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung können alle Werkzeuge in einer einzigen Aufnahme festgehalten werden. Bei kleinerem Erfassungsbereich kann die Kamera verschoben werden, sodass die einzelnen Werkzeuge entlang der Z-Achse nacheinander erfasst werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Erfassung der Werkzeugdaten mittels der Sensoreinrichtung vorerst unabhängig von der Position oder überhaupt vom Vorhandensein eines (Hinter-)Anschlages erfolgen. Ein Anschlag könnte somit auch erst nach dem Schritt des Erfassens montiert bzw. eingesetzt werden. In einer weiteren Ausführungsform könnten auch andere bzw. zusätzliche Werkzeugdaten erfasst werden, die nicht zur Korrektur des Anschlages verwendet werden, sondern anderen Zwecken dienen.
Bevorzugt ist der zumindest eine Anschlag zur Positionierung des Werkstückes ein Hinteranschlag, der parallel zur Biegelinie verfahrbar ist, und ist die
Sensoreinrichtung im Bereich des Hinteranschlages angeordnet. An dieser Stelle ist der Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung nicht durch Bedienpersonal und einzulegende Werkstücke gestört. Auch schränkt diese Anordnung der
Sensoreinrichtung den Arbeitsbereich der Biegepresse nicht ein. Der Sensor ist zudem gut geschützt und kann aufgrund seiner Anordnung zuverlässige Aufnahmen der Rückseite der Werkzeuge liefern.
Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung an dem Anschlag, z.B. an dem Hinteranschlag, angeordnet und zusammen mit dem Anschlag vorzugsweise parallel zur Biegelinie verfahrbar. Die Verfahrachse des Anschlages, z.B. Hinteranschlages, wird dadurch in zweifacher Hinsicht genutzt. Zusätzlich können auch andere
Bewegungsrichtungen des Anschlages erfindungsgemäss (an die Position der Werkzeuge angepasst) gesteuert werden. Der (Hinter-)Anschlag könnte z.B. in drei verschiedenen Raumrichtungen verfahrbar sein.
Die Anordnung der Sensoreinrichtung, insbesondere in Form eines Lesekopfes oder einer Kamera, an der Führung des Hinteranschlages oder direkt daran bietet folgende Vorteile: einfache Anordnung; keine zusätzlichen Störkonturen an der Aussenseite der Maschine; keine Behinderung des Biegeprozesses oder - Personals; das äussere Erscheinungsbild der Maschine ändert sich für den Benutzer nicht; die Sensoreinrichtung ist einfach nachrüstbar und erlaubt auch das
gleichzeitige Ablesen von Oberwerkzeug (Stempel) und Unterwerkzeug (Matrize); die Sensoreinrichtung ist im Hinblick auf Verschmutzung geschützt; mehrere Werkzeuge entlang der Z-Achse sind gleichzeitig erkennbar; und die Sensoreinrichtung ist beliebig positionierbar. Ausserdem könnte die Position der Werkzeuge auch über die Bezugsposition des Hinteranschlages entlang der Z- Achse berechnet werden.
Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung in eine Stellung verfahrbar, in welcher der Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung sowohl das Oberwerkzeug als auch das Unterwerkzeug zumindest teilweise umfasst. Dadurch können mittels eines
Messvorganges bzw. einer einzigen Bildaufnahme alle erforderlichen Daten erfasst werden. Aufgrund des grossen Erfassungsbereiches ist nur eine Sensoreinrichtung erforderlich.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sensoreinrichtung zumindest zwei berührungslose, insbesondere optische Sensoren mit unterschiedlichen räumlichen Erfassungsbereichen. Das Verfahren eines Sensors, z.B. entlang der Biegelinie, kann dadurch entfallen. Die Erfassungsbereiche der Sensoren können dabei überlappen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Biegepresse eine
Bedienerschnittstelle, insbesondere in Form eines Bildschirmes, wobei Sensordaten der Sensoreinrichtung und/oder aus den Sensordaten abgeleitete Daten an der Bedienerschnittstelle darstellbar sind (bzw. im Betrieb automatisch an der
Bedienerschnittstelle ausgegeben werden). Bevorzugt ist, wenn die
Sensoreinrichtung zumindest eine Kamera umfasst und die von der Kamera aufgenommenen Bilder bzw. Bildfolgen am Bildschirm für den Bediener dargestellt werden.
Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung eine Kamera, besonders bevorzugt eine Matrix- Kamera. Damit können nicht nur Codes oder Massstäbe erfasst werden, sondern - insbesondere bei deren Fehlen - auch das Werkzeug selbst bzw. seine Konturen. Mit einer einzigen Messung/Bildaufnahme kann daher eine Vielzahl verschiedener Informationen erfasst werden.
Bevorzugt ist auf das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug und/oder die jeweilige Werkzeughalterung ein Massstab oder eine Positionsmarkierung aufgebracht. Dies ermöglicht eine zuverlässige und exakte Bestimmung der Relativlage von Werkzeug zu Werkzeughalterung. Bevorzugt ist auf das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug ein
zweidimensionaler Code, insbesondere ein Datamatrix-Code, aufgebracht, wobei vorzugsweise der Code Informationen über das verwendete Werkzeug enthält, insbesondere über Art und Dimensionen des Werkzeuges. Datamatrix-Codes haben für diese Anwendung einige Vorteile, beispielsweise erlauben sie ein schräges Ablesen der Codes. Dadurch können - bei entsprechend grossem Lesefenster der Kamera - gleichzeitig Codes von Oberwerkzeugen und Unterwerkzeugen ausgewertet werden. Auch ein Anbringen des Codes auf schrägen Flächen ist möglich. Des Weiteren erlaubt diese Art der Codierung eine relativ grosse
Fehlertoleranz, d. h. bei Beschädigung wird der Code weiterhin erkannt. We bereits erwähnt, können auch kleinste Code-Abmessungen aus relativ grosser Entfernung gelesen werden. Vorteilhaft ist jeweils ein Code auf der Vorder- und der Rückseite der Werkzeuge aufgebracht, um auch bei Drehung des Werkzeugs (gespiegelte Einbringung) ein Erfassen des entsprechenden Werkzeugs zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird auch mit einem Verfahren zum Biegen eines Werkstückes mit einer Biegepresse nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, gelöst. Dieses Verfahren umfasst die Schritte:
Erfassen der Position und/oder der Art des Oberwerkzeuges und/oder
Unterwerkzeuges, die in den jeweiligen Werkzeughaltern fixiert sind, innerhalb der Biegepresse mittels der Sensoreinrichtung,
Anpassen des Bewegungsvorganges, mit dem der zumindest eine Anschlag relativ zu den Werkzeugen positioniert wird, in Abhängigkeit der mit der
Sensoreinrichtung erfassten Position des Oberwerkzeuges und/oder
Unterwerkzeuges,
Positionieren des zumindest einen Anschlages entsprechend dem angepassten Bewegungsvorgang durch Verstellen (Verfahren bzw. Positionieren) des
Anschlages mittels eines durch die Steuereinrichtung angesteuerten Antriebes relativ zu den Werkzeugen,
Durchführen eines Biegevorganges durch relatives Verfahren von
Oberwerkzeug und/oder Unterwerkzeug.
Es handelt sich dabei um ein flexibles System, das unabhängig von der Position der eingesetzten Werkzeuge die Durchführung eines bestimmten Biegeplanes ermöglicht. Durch Anpassung der gesteuerten Bewegungsvorgänge des
Anschlages wird das System flexibel auf jede Werkzeugposition eingestellt.
Bevorzugt wird während des Schrittes des Erfassens der Position des
Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges dessen/deren Position relativ zur jeweiligen Werkzeughalterung, in der das Werkzeug fixiert ist, erfasst. Diese ist eine besonders zuverlässige Methode, da durch die räumliche Nähe von Werkzeug und Werkzeughalterung diese problemlos in einer Aufnahme erfasst und festgehalten werden können.
Bevorzugt wird während des Schrittes des Anpassens des Bewegungsvorganges ein Verfahrweg des Anschlages parallel zur Biegelinie berechnet. Der Anschlag wird gleichsam dem Werkzeug .nachgeführt'. Der Verfahrweg ist hier die
Ausgangsgrösse, während die Positionsdaten der Werkzeuge die Eingangsgrösse des Biegeprogramms darstellen.
Bevorzugt wird vor und/oder während des Schrittes des Erfassens der Position und/oder der Art des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges, die
Sensoreinrichtung parallel zur Biegelinie verfahren. Dadurch können Werkzeuge entlang der gesamten Länge der Biegepresse positionsmässig erfasst werden.
Bevorzugt werden die Position und/oder Art des Oberwerkzeuges und die Position und/oder Art des Unterwerkzeuges gleichzeitig erfasst. Dazu umfasst der
Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung sowohl Oberwerkzeug als auch
Unterwerkzeug bzw. gegebenenfalls auch deren Werkzeughalter.
Bevorzugt erfolgt das Erfassen der Position des Oberwerkzeuges und/oder
Unterwerkzeuges mit Hilfe eines/einer auf das Oberwerkzeug und/oder das
Unterwerkzeug und/oder die jeweilige Werkzeughalterung aufgebrachten
Massstabes oder Positionsmarkierung. Dadurch wird die Genauigkeit der
Positionserfassung erhöht. Grösse und Form der Werkzeuge können auch in Relation zum Massstab oder im Abstand der Kamera erkannt werden.
Bevorzugt erfolgt das Erfassen der Position und/oder Art des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges durch eine Konturerkennung des Werkzeuges. Hier kann unabhängig von Hilfsmitteln wie Massstäben oder Codes die Lage des Werkzeuges z.B. in Bezug zur (bekannten) Position der Sensoreinrichtung bestimmt werden. Die Kamera ist in der Lage, die Konturen der eingesetzten Werkzeuge zu erkennen und mit (z.B. in der Steuereinrichtung) hinterlegten Daten zu vergleichen. Sind keine Daten hinterlegt bzw. überhaupt kein Code vorhanden, werden die Werkzeuge anhand ihrer Geometrie identifiziert und entsprechend zugeordnet.
Bevorzugt umfasst das Verfahren einen Schritt des Auslesens von Informationen von einem auf das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug aufgebrachten zweidimensionalen Codes, insbesondere eines Datamatrix-Code. Durch die Verwendung eines Datamatrix-Codes wird auch das Markieren extrem schmaler Werkzeuge möglich.
Auch die gleichzeitige Erkennung mehrerer Codes ist durch die vorliegende
Erfindung möglich. Durch die Anbindung der Kamera an den Hinteranschlag kann der Abstand zu den Werkzeugen verändert werden. Entsprechend der Auflösung der Kamera können somit mehrere Codes und Konturen gleichzeitig erkannt werden.
Der vorliegenden Idee liegt zugrunde, dass die eingesetzten Werkzeuge in Ihrer Position (optional auch in Ihrer Art) erkannt werden. Die daraus ermittelten
Parameter werden über die Maschinensteuerung derart verwendet, dass die Peripherie der Maschine dem vorliegenden Biegevorgang angepasst wird. Hier ist z. B. der Hinteranschlag zu nennen, er wird dann in Relation zu den Werkzeugen positioniert.
Dadurch werden sowohl das Einmessen, wie auch die Kontrolle zwischen einem Ist- Wert und einem Soll-Wert gespart - die Werkzeuge können an jeder beliebigen Stelle eingebracht werden und der Biegevorgang kann ohne weiteres gestartet werden. Unter anderem ist es somit nicht mehr notwendig, für ein wiederkehrendes Biegeteil exakt dieselben Werkzeug- und Werkstückpositionen zu erreichen. Wie erwähnt, ist es unwichtig, an welcher Position sich die Werkzeuge überhaupt befinden. Durch die Erkennung und Umrechnung auf das Produkt werden alle relevanten Maschinenteile (Anschläge) entsprechend positioniert und es wird gleichzeitig eine Kollision während dem Biegevorgang ausgeschlossen.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt ein gleichzeitiges Erkennen vom Oberwerkzeug (Stempel) und Unterwerkzeug (Matrizen). Die Position dieser Werkzeuge zueinander kann sicherheitsrelevant und für die Qualität der Biegung von Bedeutung sein. Sicherheitsrelevant bedeutet in diesem Fall, dass ein falsch positioniertes Oberwerkzeug zu einer Kollision führen kann. Somit kann zusätzlich eine dem Biegevorgang entsprechende Kontrolle zwischen Ober- und
Unterwerkzeugen durchgeführt werden. Eine Fehlbestückung wird dadurch ausgeschlossen.
Die Erfindung betrifft in einer Ausführungsform auch die Ermittlung von Werkzeugart und Werkzeugposition aller Oberwerkzeuge (Biegestempel) und aller
Unterwerkzeug (Matrizen) innerhalb einer Biegepresse bzw. Biegemaschine.
Zur Bestimmung von Werkzeugart (inklusive aller deren beschreibender Parameter) und exakter Z-Richtungs-Position in der Biegepresse sollen 2D-Codes
(vorzugsweise Datamatrix-Codes) und ein Lesekopf zur Anwendung kommen. Zu diesem Zweck wird der Lesekopf, vorzugsweise eine Matrixkamera, an einer Z- Achse des Hinteranschlags der Biegepresse befestigt, wodurch er automatisch verstellbar ist. Durch die relativ kleinen Abmessungen dieser Kamera und eine an der Achse bereits vorhandenen Kabelkette lassen sich sowohl Einbau, wie auch die Datenübertragung leicht umsetzen.
Zur Beschreibung der Parameter wird auf jedes vorhandene Werkzeug ein spezifischer Datamatrix-Code appliziert. Dieser Code hinterlegt beispielsweise eine einfache Zahl, welche in der Datenbank mit den notwendigen Parametern des Werkzeugs zugeordnet werden kann. Dazu zählen beispielsweise: Geometrie, maximale Belastung, Material, Anzahl der bereits durchgeführten Biegezyklen, Abnützung, etc.. Mittels einer Beschreibung über einfache Zahlen lassen sich die Datamatrix-Codes auch in kleinster Ausführung anfertigen und ermöglichen somit auch eine Aufbringung auf extrem schmale Werkzeuge (Stempel und Matrizen).
Ein möglicher Ablauf könnte folgendermassen aussehen. Nach dem Einbringen der Werkzeuge in die Biegepresse werden Oberwerkzeug (Stempel) und
Unterwerkzeug (Matrizen) geklemmt und sind somit nun in ihrer Position fixiert. Danach verfährt die (Matrix)Kamera mit der Z-Achse über die gesamte Länge der Biegepresse. Dabei werden, abhängig von der Lesegeschwindigkeit der Kamera, Bilder der Werkzeuge erzeugt und über die Maschinensteuerung und Datenbank ausgewertet. Die Erkennung der Position der eingesetzten Werkzeuge ermöglicht bzw. vereinfacht ein einfacher Massstab - angebracht an der Werkzeugklemmung der Maschine - vorzugsweise direkt beim bzw. auf derselben Höhe des Datamatrix- Codes. Der Massstab ist dann Bestandteil des erzeugten Bildes und erlaubt damit eine präzise Positionsbestimmung. Weitere Vorteile bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend angeführt:
komplette Kontrolle der eingesetzten Werkzeuge
der Biegeplan kann automatisch auf reale Werkzeugpositionen umgerechnet werden
deutlich geringere Standzeiten der Biegepresse bei einem
Werkzeugwechsel, da ein exaktes Einmessen entfallen kann,
das Risiko einer Überlastung von Biegepresse und Werkzeug wird deutlich minimiert,
im Vergleich zu bekannten Lösungen extrem wartungsarm und
kostengünstig,
es können alle bzw. verschiedene Werkzeuge verwendet werden
(unabhängig von Geometrie, Hersteller oder Klemmungsart),
eine Aufrüstung bereits vorhandener Werkzeuge ist möglich,
die Werkzeuge werden aufgrund des berührungslosen Messprinzips nicht in ihrer maximalen Belastung beschränkt,
verschmutzte oder beschädigte Codes werden einfach gesäubert bzw. neu aufgebracht,
keine zusätzlichen Störkonturen an der Biegepresse oder Ketten für Datenkabel,
die auf die Werkzeuge aufgebrachten Datamatrix-Codes können die
Lagerhaltung vereinfachen: In der Beschreibung des Codes können auch entsprechende Lagerplätze, bzw. maximale Nutzungszeiten der Werkzeuge oder dergleichen hinterlegt werden;
- Abrufen von Biegeteilen und Programmen: Mit Hilfe der (Matrix)Kamera können auch Codes von Arbeitsplänen oder Blechen gelesen werden, die beispielsweise für einen bestimmten Ablauf, ein entsprechendes Programm oder eine Blechqualität stehen.
Ausserdem kann die eingesetzte Kamera den (Hinter-) Anschlagsbereich visualisieren. Oftmals ist es nämlich schwierig, Bleche genau an den
Hinteranschlagsfingern zu positionieren, da die Einbauhöhe der Biegepresse zu gering ist oder die eingesetzten Werkzeuge die Sicht auf die Anschlagsfinger verhindern. Zur Vereinfachung des Ablaufes kann hier das Kamerabild, das den Hinteranschlagsbereich darstellt, auf einen für den Bediener sichtbaren Bildschirm übertragen werden.
Bevorzugt wird an einer Bedienerschnittstelle angezeigt, wenn die mit der
Sensoreinrichtung erfasste Position des Oberwerkzeuges und/oder
Unterwerkzeuges nicht korrekt ist, insbesondere wenn die Werkzeuge nicht miteinander fluchten. Hierbei können Korrekturwerte bzgl. der Positionierung von Oberwerkzeug und/oder Unterwerkzeug an die Steuerung bzw. die
Bedienerschnittstelle (z.B. Bildschirm) übergeben werden, um dem Bediener anzuzeigen, dass die Werkzeuge nicht fluchten und die Position zumindest eines Werkzeuges korrigiert werden muss.
Bevorzugt wird der Biegevorgang oder der Einrichtevorgang abgebrochen, wenn die mit der Sensoreinrichtung erfasste Position und/oder Art des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges nicht korrekt ist. Bei falsch platzierten oder falsch dimensionierten Werkzeugen können auf diese Weise Beschädigungen der Maschine bzw. Gefahren für das Bedienpersonal durch Werkzeugbruch
ausgeschlossen werden.
Bevorzugt umfasst das Verfahren eine Kalibrierung der Position des Anschlages, wobei vorzugsweise die Kalibrierung mittels einer vorzugsweise optischen
Positionsmarke erfolgt, die an einem Bauteil der Biegepresse oder an einem
Referenzwerkzeug angebracht ist. Die Kalibrierung des (Hinter-) Anschlages kann in X-, R- und Z-Richtung durch eine optische Referenz (Positionsmarkierung) am Oberbalken, an der Werkzeugklemmung, innerhalb der Biegepresse oder durch ein Referenzwerkzeug erfolgen, so dass ein Ausrichten des (Hinter-)Anschlages per Hand entfallen kann, wenn der Anschlag durch unsachgemässen Gebrauch verstellt wurde.
Bevorzugt ist das zu biegende Werkstück mit einem auslesbaren Code versehen, in dem eine Referenz auf ein zugehöriges Biegeprogramm enthalten ist, und dass nach dem Auslesen des Codes vorzugsweise mit der Sensoreinrichtung das dazugehörige Biegeprogramm automatisch in der Steuereinrichtung geladen und/oder abgearbeitet wird. Damit kann ein Laden des zum Biegeteil dazugehörigen Biegeprogrammes in die Steuerung anhand eines Codes auf dem Biegeteil (Biegeoder Blechzuschnitt), in dem das dazugehörige Biegeprogramm verschlüsselt ist, automatisch erfolgen. Der Code wird beispielsweise wird z.B. mit einem Laser auf dem Biegeteil aufgebracht. Der Bediener hält z.B. das Blech vor die
Sensoreinrichtung, z.B. eine Kamera, und die Steuerung lädt automatisch das entsprechende Biegeprogramm. Das Auslesen des Codes kann auch beim
Positionieren des Biegeteils an dem Anschlag, vorteilhaft automatisch durch die Sensoreinrichtung, erfolgen.
Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung eine Kamera und werden die mit der Kamera aufgenommenen Bilder bzw. Bildfolgen an einer Bedienerschnittstelle angezeigt. Die Übergabe des Live-Kamerabildes an die Steuerung bzw. die
Bedienerschnittstelle ermöglicht es, dem Bediener die aktuelle Situation innerhalb der Biegepresse anzuzeigen.
Diese Ausführungsform ermöglicht unter anderem:
- eine Bedienerführung des Bleches vor bzw. während des Anschlagen des Bleches am Anschlag mittels Kamerabild und eingeblendeten Führungslinien (ähnlich wie beim Einparken mit dem Auto);
- eine Bedienerführung beim Einsetzen der Werkzeuge mittels Kamerabild und eingeblendeten Führungslinien;
- eine Anlageerkennung des Bleches am (Hinter-)Anschlag mittels Kamera. (Wenn die Kamera erkennt, dass das Blech korrekt am Anschlag positioniert wurde, gibt die Steuerung ein entsprechendes Signal aus und der Bediener kann den Biegevorgang starten).
- eine Überwachung des Maschinenraumes durch die Kamera. Dies kann dazu verwendet werden, um die Annäherungsgeschwindigkeit des Anschlages an den Tisch zu überwachen und diesen damit schneller als bei bisherigen Biegepressen verfahren zu können.
Mit der Sensoreinrichtung kann auch eine Messung der Durchbiegung von Ober- und Unterwange erfolgen. Beim Biegevorgang erfahren Ober- und Unterwange eine Durchbiegung, die durch Bombierzylinder ausgeglichen werden kann. Die
Bombierung wird in der Steuerung anhand theoretischer Werte berechnet und soll in Zukunft anhand des von der Sensoreinrichtung aufgenommenen realen Zustandes errechnet werden. Dadurch kann eine höhere Genauigkeit im Biegeteil erreicht werden. Auch kann die Sensoreinrichtung zur Erkennung der (Blech-)Dicke des eingelegten (Blech-)Werkstückes ausgebildet sein. Entspricht das Werkstück den eingegebenen Daten in der Steuereinrichtung (Maschinensteuerung) bzw. bewegen sich die entsprechenden Werte innerhalb des festgelegten Toleranzbereichs, kann der Biegevorgang gestartet bzw. fortgesetzt werden, andernfalls kann der Biegevorgang ab- bzw. unterbrochen werden.
Ebenso können mit der Sensoreinrichtung Werkstück- bzw. Biegeteildimensionen (korrekter Zuschnitt, richtige Positionierung) erfasst werden, wodurch eine verbesserte Bedienerführung ermöglicht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das gegenständliche Verfahren auch die Erstellung von thermographischen Bildern der Biegepresse bzw. von Teilen davon. Dies erfolgt vorzugsweise mittels zumindest eines IR-Sensors bzw.
zumindest einer Wärmebildkamera, die innerhalb der Biegepresse angeordnet sein kann. Damit können die verschiedenen Erwärmungszustände der Biegepresse (z.B. der Werkzeuge, des Maschinengestells, etc.) überwacht und ausgewertet werden. Durch die Erwärmung dehnt sich der Maschinenkörper unter Umständen Undefiniert aus, wodurch es zu Verschiebungen wichtiger Bezugsstellen und damit zu schlechteren Biegeergebnissen kommt. Kritisch ist vor allem ein nicht vollständig durchgewärmter Maschinenkörper, also lokale Temperaturunterschiede, wie sie beispielsweise direkt nach dem Einschalten der Biegepresse auftreten können. Mithilfe der thermographischen Zustandsbilder können einzelne Bezugsachsen die auftretenden Verschiebungen kompensieren und somit für eine gleichbleibende Biegequalität sorgen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Die Bezugszeichenliste ist Bestandteil der Offenbarung. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an.
Es zeigen dabei: Fig. 1 eine erfindungsgemässe Biegepresse von vorne, Fig. 2 die Biegepresse aus Fig. 1 in seitlicher Ansicht, Fig. 3 die Biegepresse aus Fig. 1 von hinten,
Fig. 4 einen Detailausschnitt einer Biegepresse von vorne, mit Ober- und
Unterwerkzeug und dem Anschlag,
Fig. 5 ein Oberwerkzeug, das in einem Werkzeughalter fixiert ist,
Fig. 6 zwei Unterwerkzeuge, die in einem Werkzeughalter fixiert sind,
Fig. 7 einen möglichen Verfahrensablauf in Art eines Fliessdiagramms,
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Biegepresse mit Steuerleitungen und
Verfahrwegen, und
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Verknüpfung der Sensoreinrichtung mit einer Bedienerschnittstelle der Biegepresse.
Fig. 1 zeigt eine Biegepresse 1 zum Biegen von Werkstücken, mit einem
Oberwerkzeug 2 (Stempel) und einem Unterwerkzeug 3 (Matrize), einem
Werkzeughalter 4, in dem das Oberwerkzeug 2 eingesetzt ist, und einem
Werkzeughalter 5, in dem das Unterwerkzeug 3 eingesetzt ist. Die Länge der Werkzeughalter 4, 5 entlang der Z-Achse, d. h. parallel zur Biegelinie, ist so gross, dass mehrere Ober- und Unterwerkzeuge 2, 3 nebeneinander im Werkzeughalter 4, 5 eingesetzt und fixiert werden können. Dieser Fall ist in Fig. 6 dargestellt, wo zwei Unterwerkzeuge 3 im Werkzeughalter 5 sitzen.
Das Oberwerkzeug 2 und das Unterwerkzeug 3 sind in verschiedenen Positionen innerhalb des jeweiligen Werkzeughalters 4, 5 fixierbar. D. h. die Werkzeuge können relativ zum jeweiligen Werkzeughalter in Richtung der Z-Achse
unterschiedlich angeordnet werden.
Die Biegepresse 1 weist zumindest einen Anschlag 6 zur Positionierung des Werkstückes 14 (Fig. 2) innerhalb der Biegepresse 1 auf, wobei der Anschlag 6 mittels eines durch eine Steuereinrichtung 13 (in Fig. 8 dargestellt) angesteuerten Antriebes 9 relativ zu den Werkzeugen 2, 3 verfahrbar ist. Diese Verfahrbarkeit bezieht sich insbesondere auf eine Verfahrbarkeit entlang der Z-Achse, jedoch ist auch eine Verfahrbarkeit in andere - insbesondere dazu senkrechte - Raumrichtungen denkbar. Das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 zeigt zwei Anschläge 6, die unabhängig voneinander verfahrbar sind.
Wie aus der Seitenansicht der Fig. 2 erkennbar handelt es sich beim vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen Hinteranschlag, d. h. einen Anschlag, der von der Bedienerseite der Biegepresse 1 aus gesehen hinter den Werkzeugen 2, 3 angeordnet ist. Der Anschlag 6 dient dazu, ein Werkstück 14, z. B. ein zu biegendes Blech, relativ zu den Werkzeugen 2, 3 zu positionieren. Der Hinteranschlag ist parallel zur Biegelinie (entlang der Z-Achse) verfahrbar. Die Sensoreinrichtung 8 ist an dem Hinteranschlag angeordnet ist und zusammen mit dem Hinteranschlag parallel zur Biegelinie verfahrbar.
In einer alternativen Ausführungsform könnte die Sensoreinrichtung 8 unabhängig, z. B. in einer eigenen Halterung sitzend, vom Hinteranschlag verfahrbar sein.
Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung jedoch im Bereich des Hinteranschlages angeordnet.
Der Anschlag 6 umfasst in der dargestellten Ausführungsform Anschlagfinger 7, die zusätzlich bewegbar sind. Neben den Anschlagfingern 7 befindet sich eine auf berührungslosem Messprinzip beruhende Sensoreinrichtung 8, insbesondere in Form einer Kamera. Die Sensoreinrichtung 8 ist zur berührungslosen Erfassung der Position des Oberwerkzeuges 2 und Unterwerkzeuges 3 innerhalb der Biegepresse 1 ausgebildet. Der Anschlag 6 ist in den Fig. 3 und 4 im Detail erkennbar.
In der hier beschriebenen Ausführungsform erfasst die Sensoreinrichtung 8 die Position der Werkzeuge 2, 3 in Richtung entlang der Z-Achse, d. h. entlang der Biegelinie. Diese Messung kann dadurch erfolgen, dass die Position eines
Werkzeuges 2, 3 relativ zur jeweiligen Werkzeughalterung 4, 5, in der das
Werkzeug 2, 3 fixiert ist, erfasst wird.
Fig. 8 zeigt in schematischer Darstellung die Funktionszusammenhänge in einer erfindungsgemässen Biegepresse 1 , die auch eine Steuereinrichtung 13 zur Steuerung der Biegepresse 1 umfasst. Die Steuereinrichtung 13 steuert
insbesondere den Antrieb 12 für das Oberwerkzeug 2 und somit den eigentlichen Pressvorgang. Eine weitere Steuerleitung verbindet die Steuereinrichtung 13 mit dem Antrieb 9 für den Anschlag 6. Die Sensoreinrichtung 8 ist ebenfalls mit der Steuereinrichtung 13 verbunden, Die Steuereinrichtung 13 ist nun ausgebildet, um in Abhängigkeit der mit der Sensoreinrichtung 8 erfassten Position des Oberwerkzeuges 2 und des
Unterwerkzeuges 3 den Bewegungsvorgang, mit dem der zumindest eine Anschlag 6 relativ zu den Werkzeugen 2, 3 positioniert wird, anzupassen.
Als Beispiel sind zwei mögliche Positionen von Oberwerkzeug 2 und Unterwerkzeug 3 dargestellt, eine davon gestrichelt. Für die erste Position (durchgezogene Linie) wird in Abhängigkeit der Position ein Verfahrweg zi berechnet, um den Anschlag 6 in Bezug auf die Werkzeuge 2, 3 auszurichten. Dabei muss der Anschlag 6 nicht unbedingt - wie dargestellt - hinter das Werkzeug zu liegen kommen, sondern es sind auch andere Positionen relativ zum Werkzeug je nach Biegeplan denkbar.
Für die zweite Position (gestrichelte Linie) wird in Abhängigkeit der Position ein Verfahrweg z2 berechnet, um den Anschlag 6 in Bezug auf die Werkzeuge auszurichten. Durch dieses Prinzip werden die Anfahrkoordinaten des Anschlages 6 an die jeweilige Position des Werkzeuges angepasst, sodass ein entsprechender Biegevorgang gemäss Biegeplan durchgeführt werden kann. Das Anpassen bzw. die Anpassung des Bewegungsvorganges kann sich selbstverständlich auch auf die Bewegungen der Anschlagfinger 7 beziehen.
Auch können - wie in Fig. 6 angedeutet - mehrere Werkzeuge in einer
Werkzeughalterung sitzen, wodurch mehrere Biegelinienabschnitte definiert werden. Die damit zusammenhängenden Biegungen können gleichzeitig oder nacheinander auf das Werkstück übertragen werden. In jedem Fall werden die Anfahrkoordinaten des Anschlages 6 automatisch angepasst.
Das Verfahren zum Biegen eines Werkstückes mit einer Biegepresse 1 kann nun folgende Schritte umfassen, die im Fliessdiagramm der Fig. 7 dargestellt sind:
Schritt 20: Bestücken der Biegepresse mit zumindest einem Oberwerkzeug und/oder zumindest einem Unterwerkzeug, das/die innerhalb des jeweiligen
Werkzeughalters fixiert wird/werden.
Schritt 21 : Erfassen der Position des Oberwerkzeuges 2 und/oder Unterwerkzeuges 3, die in den jeweiligen Werkzeughaltern 4, 5 fixiert sind, innerhalb der Biegepresse 1 mittels der Sensoreinrichtung 8. Beispielsweise kann vor und/oder während des Schrittes 21 die Sensoreinrichtung 8 parallel zur Biegelinie (d. h. entlang der Z- Achse) verfahren werden. Schritt 22: Anpassen des Bewegungsvorganges, mit dem der zumindest eine Anschlag 6 relativ zu den Werkzeugen 2, 3 positioniert wird, in Abhängigkeit der mit der Sensoreinrichtung 8 erfassten Position des Oberwerkzeuges 2 und/oder Unterwerkzeuges 3. Dieser Schritt kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Verfahrweg zi , z2 des Anschlages 6 parallel zur Biegelinie (d. h. entlang der Z- Achse) berechnet wird.
Schritt 23: Positionieren des zumindest einen Anschlages 6 entsprechend dem angepassten Bewegungsvorgang durch Verfahren des Anschlages 6 mittels eines durch die Steuereinrichtung 13 angesteuerten Antriebes 9 relativ zu den
Werkzeugen 2, 3.
Schritt 24: Durchführen eines Biegevorganges durch relatives Verfahren von Oberwerkzeug 2 und/oder Unterwerkzeug 3.
Schritt 25: Austauschen und/oder Hinzufügen von Ober- und/oder Unterwerkzeugen sowie deren Fixierung in dem jeweiligen Werkzeughalter.
Anschliessend kann eine Wederholung der Schritte 21 bis 25 erfolgen.
Bevorzugt werden die Position des Oberwerkzeuges 2 und die Position des auf derselben Höhe angeordneten Unterwerkzeuges 3 gleichzeitig erfasst. Dazu kann die Sensoreinrichtung 8 in eine Stellung verfahrbar sein, in der der
Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung 8 sowohl das Oberwerkzeug 2 als auch das Unterwerkzeug 3 zumindest teilweise umfasst.
Die Fig. 5 und 6 zeigen bevorzugte Varianten der Erfindung, bei der auf die jeweilige Werkzeughalterung 4, 5 ein Massstab 10 aufgebracht ist. Alternativ oder zusätzlich könnte auch auf das Oberwerkzeug 2 und/oder das Unterwerkzeug 3 ein Massstab aufgebracht sein.
Das Erfassen oder die Erfassung der Position des Oberwerkzeuges 2 und/oder Unterwerkzeuges 3 kann in dieser Ausführungsform mit Hilfe dieses Massstabes 10 erfolgen. Dazu werden Bildaufnahmen der als Kamera ausgebildeten
Sensoreinrichtung 8 im Hinblick auf die Relativposition des Werkzeuges in Bezug zum Massstab ausgewertet (z. B. durch Einsatz entsprechender
Bilderkennungssoftware). We aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich, erstreckt sich die Massstabseinteilung parallel zur Biegelinie. Bevorzugt erfolgt das Erfassen der Position des Oberwerkzeuges 2 und/oder Unterwerkzeuges 3 durch eine Konturerkennung des Werkzeuges 2, 3 mit entsprechenden Bildverarbeitungsprogrammen.
In einer bevorzugten Variante ist auf das Oberwerkzeug 2 und das Unterwerkzeug 3 ein zweidimensionaler Code 11 , insbesondere ein Datamatrix-Code (aus einer Anordnung von schwarzen und weissen Rechtecken innerhalb eines Feldes), aufgebracht. Der Code 11 enthält Informationen über das verwendete Werkzeug 2, 3, insbesondere über Art und Dimensionen des Werkzeuges 2, 3.
Vorteilhaft ist an der Vorderseite als auch an der Rückseite eines Werkzeuges 2, 3 jeweils ein Code 1 1 aufgebracht. Somit kann das Werkzeug 2, 3 auch
spiegelverkehrt in einen Werkzeughalter 4, 5 eingesetzt und einfach von der Sensoreinrichtung 8 erkannt werden.
In dieser Ausführungsform kann ein Auslesen der Code-Informationen ebenfalls mittels der Sensoreinrichtung 8 erfolgen. Es kann in weiterer Folge geprüft werden, ob ein Werkzeug vorgegebenen Spezifikationen entspricht oder mit dem Biegeplan kompatibel ist.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Sensoreinrichtung 8 zwei
berührungslose Sensoren mit unterschiedlichen räumlichen Erfassungsbereichen umfasst. Die Sensoren sind hier optische Sensoren, insbesondere Kameras. Die Kameras bilden unterschiedliche Bereiche entlang der Biegelinie Z (auch Z-Achse genannt) ab. Die Erfassungsbereiche der Sensoren können dabei überlappen.
Des Weiteren ist aus Fig. 9 zu sehen, dass die Biegepresse eine
Bedienerschnittstelle 27 umfasst (hier in Form eines Bildschirmes), die mit der Steuereinrichtung 13 bzw. der Sensoreinrichtung 8 verbunden ist. Dabei sind Sensordaten der Sensoreinrichtung 8 und/oder aus den Sensordaten abgeleitete Daten an der Bedienerschnittstelle 27 darstellbar. Diese Daten können im Betrieb automatisch an der Bedienerschnittstelle 27 ausgegeben werden.
Die Sensoreinrichtung 8 kann auch nur einen Sensor bzw. Kamera umfassen. Insbesondere können die mit der Kamera aufgenommenen Bilder bzw. Bildfolgen an der Bedienerschnittstelle 27 angezeigt werden.
In einem bevorzugten Verfahren kann an der Bedienerschnittstelle 27 angezeigt werden, wenn die mit der Sensoreinrichtung 8 erfasste Position des Oberwerkzeuges 2 und/oder Unterwerkzeuges 3 nicht korrekt ist, insbesondere wenn die Werkzeuge 2, 3 nicht miteinander fluchten. Aufgrund dieser Information, die auch bereits Korrekturwerte enthalten kann, wird es dem Bediener ermöglicht auf einfache Weise die Position der Werkzeuge 2, 3 zu korrigieren.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsformen und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des
Erfindungsgedankens eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen. Ebenso ist es möglich, durch Kombination der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Biegepresse
2 Oberwerkzeug
3 Unterwerkzeug
4 Werkzeughalter für Oberwerkzeug 2
5 Werkzeughalter für Unterwerkzeug 3
6 Anschlag
7 Anschlagfinger
8 Sensoreinrichtung
9 Antrieb für Anschlag 9
10 Massstab
11 Code
12 Antrieb für Oberwerkzeug 2
13 Steuereinrichtung
14 Werkstück
20-26 Verfahrensschritte
27 Bedienerschnittstelle
Z Biegelinie

Claims

Patentansprüche
1. Biegepresse (1), insbesondere Abkantpresse, zum Biegen von Werkstücken (14), mit
einem Oberwerkzeug (2) und einem Unterwerkzeug (3),
einem Werkzeughalter (4), in dem das Oberwerkzeug (2) eingesetzt ist, und einem Werkzeughalter (5), in dem das Unterwerkzeug (3) eingesetzt ist, wobei das Oberwerkzeug (2) und das Unterwerkzeug (3) in verschiedenen Positionen innerhalb des jeweiligen Werkzeughalters (4, 5) fixierbar sind, einer Steuereinrichtung (13) zur Steuerung der Biegepresse (1), einer Sensoreinrichtung (8), die mit der Steuereinrichtung (13) verbunden ist,
zumindest einem Anschlag (6) zur Positionierung des Werkstückes innerhalb der Biegepresse (1), wobei der Anschlag (6) mittels eines durch die
Steuereinrichtung (13) angesteuerten Antriebes (9) relativ zu den Werkzeugen (2, 3) verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensoreinrichtung (8) zur berührungslosen Erfassung der Position und/oder der Art des Oberwerkzeuges (2) und Unterwerkzeuges (3) innerhalb der Biegepresse (1) ausgebildet ist,
und die Steuereinrichtung (13) ausgebildet ist, um in Abhängigkeit der mit der Sensoreinrichtung (8) erfassten Position und/oder Art des Oberwerkzeuges (2) und des Unterwerkzeuges (3) den Bewegungsvorgang, mit dem der zumindest eine Anschlag (6) relativ zu den Werkzeugen (2, 3) positioniert wird, anzupassen.
2. Biegepresse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Anschlag (6) zur Positionierung des Werkstückes ein Hinteranschlag ist, der parallel zur Biegelinie verfahrbar ist, und dass die Sensoreinrichtung (8) im Bereich des Hinteranschlages angeordnet ist.
3. Biegepresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (8) an dem Anschlag (6) angeordnet ist und zusammen mit dem Anschlag (6) vorzugsweise parallel zur Biegelinie verfahrbar ist.
4. Biegepresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (8) in eine Stellung verfahrbar ist, in der der Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung (8) sowohl das
Oberwerkzeug (2) als auch das Unterwerkzeug (3) zumindest teilweise umfasst.
5. Biegepresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (8) eine Kamera ist.
6. Biegepresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass auf das Oberwerkzeug (2) und/oder das Unterwerkzeug (3) und/oder die jeweilige Werkzeughalterung (4, 5) ein Massstab (10) oder eine Positionsmarkierung aufgebracht ist.
7. Biegepresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass auf das Oberwerkzeug (2) und/oder das Unterwerkzeug (3) ein zweidimensionaler Code (11), insbesondere ein Datamatrix-Code, aufgebracht ist, wobei vorzugsweise der Code (11) Informationen über das verwendete Werkzeug (2, 3) enthält, insbesondere über Art und Dimensionen des Werkzeuges (2, 3).
8. Verfahren zum Biegen eines Werkstückes (14) mit einer Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte:
Erfassen der Position und/oder der Art des Oberwerkzeuges (2) und/oder Unterwerkzeuges (3), die in den jeweiligen Werkzeughaltern (4, 5) fixiert sind, innerhalb der Biegepresse (1) mittels der Sensoreinrichtung (8),
- Anpassen des Bewegungsvorganges, mit dem der zumindest eine Anschlag (6) relativ zu den Werkzeugen (2, 3) positioniert wird, in Abhängigkeit der mit der Sensoreinrichtung (8) erfassten Position und/oder Art des
Oberwerkzeuges (2) und/oder Unterwerkzeuges (3),
Positionieren des zumindest einen Anschlages (6) entsprechend dem angepassten Bewegungsvorgang durch Verstellen des Anschlages (6) mittels eines durch die Steuereinrichtung (13) angesteuerten Antriebes (9) relativ zu den Werkzeugen (2, 3),
Durchführen eines Biegevorganges durch relatives Verfahren von
Oberwerkzeug (2) und/oder Unterwerkzeug (3).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schrittes des Erfassens der Position und/oder der Art des Oberwerkzeuges (2) und/oder Unterwerkzeuges (3) dessen/deren Position relativ zur jeweiligen Werkzeughalterung (4, 5), in der das Werkzeug (2, 3) fixiert ist, erfasst wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schrittes des Anpassens des Bewegungsvorganges ein Verfahrweg (zi , z2) des Anschlages (6) parallel zur Biegelinie berechnet wird.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder während des Schrittes des Erfassens der Position und/oder der Art des Oberwerkzeuges (2) und/oder Unterwerkzeuges (3), die
Sensoreinrichtung (8) parallel zur Biegelinie verfahren wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder die Art des Oberwerkzeuges (2) und die Position und/oder die Art des Unterwerkzeuges (3) gleichzeitig erfasst werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Position des Oberwerkzeuges (2) und/oder
Unterwerkzeuges (3) mit Hilfe eines/einer auf das Oberwerkzeug (2) und/oder das Unterwerkzeug (3) und/oder die jeweilige Werkzeughalterung (4, 5) aufgebrachten Massstabes (10) oder Positionsmarkierung erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Position und/oder Erkennen der Art des
Oberwerkzeuges (2) und/oder Unterwerkzeuges (3) durch eine
Konturerkennung des Werkzeuges (2, 3) erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt des Auslesens von Informationen von einem auf das Oberwerkzeug (2) und/oder das Unterwerkzeug (3) aufgebrachten zweidimensionalen Codes (1 1 ), insbesondere eines Datamatrix-Code, umfasst.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Bedienerschnittstelle (27) angezeigt wird, wenn die mit der Sensoreinrichtung (8) erfasste Position des Oberwerkzeuges (2) und/oder Unterwerkzeuges (3) nicht korrekt ist, insbesondere wenn die Werkzeuge (2, 3) nicht miteinander fluchten.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegevorgang oder der Einrichtevorgang abgebrochen wird, wenn die mit der Sensoreinrichtung (8) erfasste Position und/oder Art des
Oberwerkzeuges (2) und/oder Unterwerkzeuges (3) nicht korrekt ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren eine Kalibrierung der Position des Anschlages (6) umfasst, wobei vorzugsweise die Kalibrierung mittels einer vorzugsweise optischen Positionsmarke erfolgt, die an einem Bauteil der Biegepresse (1) oder an einem Referenzwerkzeug angebracht ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das zu biegende Werkstück (14) mit einem auslesbaren Code versehen ist, in dem eine Referenz auf ein zugehöriges Biegeprogramm enthalten ist, und dass nach dem Auslesen des Codes vorzugsweise mit der Sensoreinrichtung (8) das dazugehörige Biegeprogramm automatisch in der Steuereinrichtung (13) geladen und/oder abgearbeitet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (8) zumindest eine Kamera umfasst und die mit der Kamera aufgenommenen Bilder bzw. Bildfolgen an einer Bedienerschnittstelle (27) angezeigt werden.
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