EP3219406B1 - Umformmaschine und verfahren zur positionskorrektur des schlittenaggregates einer solchen umformmaschine - Google Patents

Umformmaschine und verfahren zur positionskorrektur des schlittenaggregates einer solchen umformmaschine Download PDF

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EP3219406B1
EP3219406B1 EP17150968.0A EP17150968A EP3219406B1 EP 3219406 B1 EP3219406 B1 EP 3219406B1 EP 17150968 A EP17150968 A EP 17150968A EP 3219406 B1 EP3219406 B1 EP 3219406B1
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EP
European Patent Office
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forming
tool
carriage unit
movement path
machine according
Prior art date
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Active
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EP17150968.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3219406A1 (de
Inventor
Marc Walter
Mathias Bihler
Bernd Haussmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otto Bihler Handels Beteiligungs GmbH
Original Assignee
Otto Bihler Handels Beteiligungs GmbH
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Publication date
Application filed by Otto Bihler Handels Beteiligungs GmbH filed Critical Otto Bihler Handels Beteiligungs GmbH
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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
    • 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
    • B21D11/06—Bending into helical or spiral form; Forming a succession of return bends, e.g. serpentine form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/02—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/12—Bending rods, profiles, or tubes with programme control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • B21F1/006—Bending wire other than coiling; Straightening wire in 3D with means to rotate the tools about the wire axis

Definitions

  • the present invention relates to a forming machine, in particular a bending machine, comprising a machine frame with a mounting wall and at least one arranged on the mounting wall and optionally adjustable in different alignment positions in an alignment sled assembly for moving a frontally projecting deformed forming tool, in particular punch, in a plane of movement to a Workpiece loading point in a forming center.
  • a forming machine of the aforementioned type is eg in the EP 2 641 669 A1 disclosed.
  • This known forming machine has a plurality of slide assemblies with forming tools, the slide assemblies are arranged on a circle on the mounting plate and are aligned with their forming tools on a surrounding of the circle forming center, there to act in a predetermined manner to a workpiece reshaping.
  • the forming tools are bending punches which are moved axially back and forth in a plane of movement by means of their slide assemblies according to a predetermined movement profile in order to carry out a respective working stroke with return stroke.
  • the slide assemblies have numerically controlled, electric motor driven spindle drives as drive means for the forward and backward movements of the punch.
  • a tool guide plate in which guide channels are provided separately from the carriage assemblies, in which the respective punch received and stably guided to the axial forward and backward movement.
  • Such tool guide plates are intended with their guide channels ensure that the forming tools are stably guided in their desired orientation during their strokes, so that they can touch a respective workpiece in the forming center at the desired predetermined Maschinen Anlagenbeetzschungsstelle and then possibly deform in the desired manner.
  • the tool guide plate which is also referred to as a tool plate, usually consists of a hard steel and is designed to be customized for each individual product to be processed by the forming machine.
  • the tool plate normally equipped with a plurality of differently oriented guide channels for guiding various bending dies can also be designed with stationary tool elements, such as bending cores, die elements, etc. It usually has a complex shape and requires a relatively large amount of space in the area of the forming center, resulting in space utilization restrictions in the area of the forming center and restrictions on geometrical freedom in the design of tool elements, whether fixed tool elements or tools movably guided on the tool guide plate, leads. This has in practice often meant that a relatively large number of workpiece elements of different shapes and sizes was to be provided for the predetermined forming of a workpiece, which has led to high tooling costs.
  • the workpieces to be formed are sheet metal sections or wire sections of a strip material which is unwound from a coil. After the forming process, the formed workpieces are then ejected and collected or fed to another processing station.
  • the slide assemblies of the EP 2 641 669 known forming machine can be moved on its arrangement circle on the mounting plate by means of a controllable drive device in different basic positions and fixed there.
  • a controllable drive device To such a fixation on the mounting plate has Each carriage assembly on a mounting base, wherein the carriage assemblies are rotatable relative to this mounting base about a plane perpendicular to the plane of movement of the punch rotating axis to set in the respective particular base position an adjustment angle, so that the carriage assembly with its axially movable, to be connected to the punch tappet is positioned and aligned in alignment with the guide channel of the punch in the tool guide plate, that the punch from the carriage assembly for reciprocating movement along the guide channel can be driven.
  • This rotational movement of the carriage unit can be made by means of a controllable drive.
  • the carriage unit is preferably one with an electromotive drive which is numerically controllable, that is to say a so-called NC carriage unit or NC forming unit.
  • An essential feature of the present invention is that the forming machine has no tool guide plate or tool plate with guide channels in the plane of movement of the forming tool, so that the forming tool is guided in its strokes toward the Maschinen Swissbeaufschlagungsstelle and back exclusively by the carriage assembly and the Häzingsweg the forming tool in its plane of movement thus determined solely by the positioning and orientation of the carriage unit.
  • the forming center comprises the space that can be reached by the forming tool at its working strokes.
  • the Maschinen Swissbeaufschlagungsstelle is the place in the forming center, where the forming tool comes in its working stroke with the workpiece to be machined in touch.
  • the positioning control device is provided as belonging to the forming machine. It is operable to deviations of the positioning or alignment of the carriage assembly from a desired positioning and alignment of the To measure or detect carriage assemblies by measuring in the region of the Umformticians so that it can be determined by means of the Positionierkontroll adopted whether the forming tool deviates from its predetermined desired Häddlingsweg in Umformtechnik and in particular on or in the immediate vicinity of the predetermined Maschinen Swissbeaufschlagungsstelle. If such a deviation is found, then the measurement result can be used to adjust the forming tool with respect to its positioning and / or orientation, so that the deviation is at least reduced.
  • the Positionierkontroll nails is also a useful tool when installing or retrofitting the forming machine and that to control the correct positioning and alignment of the carriage assembly.
  • the carriage assembly has a mounting base by means of which it is fixable in a desired base position on the mounting plate, wherein the carriage unit is further rotatable in the respective base position relative to the mounting base about an axis perpendicular to the alignment axis of rotation about a respective adjustment angle of the forming tool to its orientation set relative to the Maschinen Swissbeaufschlagungsstelle.
  • Such a positioning and adjustment of a carriage assembly is of its kind, for example, from the aforementioned EP 2 641 669 A1 known.
  • a controllable rotary drive is provided for aligning the carriage assembly about the axis of rotation, which is equipped with a high angular resolution for the purpose of changing the operating angle of the carriage assembly and thus of the forming tool.
  • the carriage assembly should be slidably supported on the mounting plate and be fixable by means of the mounting base at different points of the mounting plate in a respective base position, by means of a controllable adjustment. It is advantageous if the different locations lie on a circular path that gives the forming center. The carriage unit is then normally aligned with the forming tool on the forming center. This also applies in the case of several slide assemblies to the mounting plate. However, this should not preclude other arrangements of the slide assemblies, for example linear arrangements in which the slide assemblies lie next to one another in a straight row.
  • the forming machine can be operated in a correction mode in which a deviation of the actual working movement path of the forming tool relative to the desired working movement path detected by the positioning control device can be reduced or compensated by changing the orientation of the carriage assembly. This can be done with sufficient accuracy often alone by rotating the carriage assembly about the axis of rotation perpendicular to the plane of movement of the forming tool.
  • the detection of an error of the working movement path should always be made by measurement in the forming center near the point where the forming tool should come into contact with a relevant workpiece. This ensures that at least in the space area in which it depends on the most accurate compliance with the target Hächisweges of the tool in the forming center, the deviations can be corrected with simple means.
  • the correction of the orientation of the carriage assembly can be controlled automatically by means of the provided controllable actuator means, in particular by means of the controllable rotary drive.
  • An automatic ongoing monitoring of compliance with the desired working movement path of the forming tool in the forming center is possible in accordance with a further preferred embodiment of the invention.
  • Suitable sensors such as linear encoders, magnetic distance sensors or inductive distance sensors or the like, can be used to detect the deviation of actual positions of the forming tool from desired positions.
  • the positioning control device comprises an optical position detection device, preferably image detection device for optical, in particular image-wise detection of actual positions of the carriage assembly and / or the forming tool, further comprising evaluation means for evaluation for the purpose of detecting deviations from each other assigned actual position data and target position data are provided as a basis for a particular automatic positioning and alignment correction of the carriage unit.
  • the optical position detection device may, for example, have one or more photocells or the like as sensors.
  • an image capture device it may have, for example, one or more camera sensors or cameras. According to a variant, the image capture device could capture still images in the sense of photographs.
  • the image capture device could be designed and configured to record moving images in the sense of film sequences in order to record the working movement path of the forming tool during its movement, for example.
  • the desired position data can be stored in a memory.
  • these desired position data are also generated on the basis of image data of a respective image capture device.
  • a reference image or a reference movie sequence in particular be absorbed by the forming center of the originally precisely equipped machine, the image data can then be provided after appropriate evaluation as desired position data.
  • the desired position data may also be computer-generated data with which the optically detected actual position data are automatically compared.
  • the monitoring process of the actual situation can, for example, be carried out automatically at regular intervals after certain time intervals.
  • a preferred embodiment of the method is based on the fact that small position deviations of the carriage assembly can be corrected by changing the adjustment angle by turning the carriage unit so far that they do not have any relevance after the correction at the tool loading point in the forming center.
  • the adjustment of the adjustment angle by rotating the carriage assembly about the axis of rotation can be done precisely with sufficient resolution of the controllable rotary drive used in a simple manner.
  • the step of detecting a deviation of the actual working movement path of the forming tool from a predetermined desired working movement path comprises optically detecting, in particular imagewise detecting actual positions of the carriage assembly and / or the forming tool by means of an optical position detection device, preferably image capture device - and comparing the thereby determined data with reference data of assigned desired positions of the carriage assembly and / or the forming tool.
  • the detection of actual positions of the forming tool does not require that the forming tool is actually installed during the measuring process.
  • an element of a measuring device for example an element provided with markings, instead of the forming tool in its position relative to the carriage unit.
  • the setting or adjustment of the adjustment angle of the carriage assembly is carried out by turning automatically in response to the determined deviation of the actual working movement path of the forming tool from the predetermined desired Agricultureboysweg means of a controllable rotary drive.
  • the step of detecting a deviation of the actual working movement path of the forming tool from a predetermined desired working movement path can be carried out continuously automatically according to a variant of the method, preferably also during the forming operation of the forming machine.
  • off EP 2 641 669 A1 known forming machine is a stamping and bending machine 1, which has a machine frame 3 with a frame 5 and a mounting wall 6, on which forming units 2 are mounted in an array on a circle 7 has.
  • the forming units 2 are slide units with axially movable back and forth ram 8, which have at their oriented to a forming center 9 front ends tool holder 4, where forming tools 10 are fixed.
  • the slide assemblies 2 have electronically controllable electric motors 11 as drive means for the linear feed and return stroke of the plunger 8 and the thereto by means of the tool holder 4 attached forming tools 10. Between the electric motor 11 and the plunger 8, the respective carriage unit 2 still has a gear, for example in the form of a spindle drive on.
  • the known generic forming machine 1 on a tool guide plate 13 which is equipped with guide channels 15 for the forming tools 10.
  • the guide channels lie in an alignment plane of the slide assemblies 2, which runs parallel to the mounting wall 6.
  • the forming tools, such as punch 10 are received in the guide channels 15 and stable in the execution of their strokes in the direction Umform scholar 9 and led back so that they on their predetermined target Häzingsweg at their working strokes during a forming process in the processing of a workpiece to be formed in Forming center 9 remain.
  • such tool guide plates 13 are formed relatively complex and designed individually for the particular special upcoming forming process.
  • the carriage assemblies 2 when installing the forming machine 1 for a specific forming task, the carriage assemblies 2 must be positioned exactly - and aligned so that they can move the forming tools 10 along the positive guides through the guide channels 15 largely without jamming back and forth.
  • the slide assemblies 2 can be automatically moved on the array circuit 7 in different basic positions.
  • they have mounting base 17 which engage behind the mounting wall 6 with engaging means by a circular groove defining the arrangement circle 7 and can be fixed in a respective base position on the mounting wall 6.
  • controllable actuator (not shown) is provided to move the carriage assemblies 2 along the arrangement circle 7.
  • Each carriage unit 2 is rotatable relative to its mounting base 17 about an axis of rotation 16 perpendicular to the plane of movement of the associated forming tool, so that a setting angle adjustment of the respective forming tool 10 is possible starting from a respective base positioning of the carriage unit 2 on the arrangement circle 7. (This is for some sledges 2 in FIG. 1 indicated by representation in two angular settings.)
  • each carriage unit 2 has a pivot bearing, which is provided on the mounting base 17.
  • a controllable rotary drive (not shown), by means of which each slide unit 2 is controlled independently of the other slide assemblies 2 about its axis of rotation 16 rotatable.
  • a forming machine according to the present invention Apart from the arrangement and use of a tool guide plate 13, a forming machine according to the present invention, the above-mentioned features of the forming machine according to FIG. 1 exhibit. In contrast to the generic forming machine according to FIG. 1 is dispensed with a forming machine according to the invention to separate guide channels for forming tools in the region of the Umform scholars, so that the Schwarzsweg each forming tool is determined solely by the positioning and orientation of the carriage assembly or the forming tool.
  • FIG. 2a shows the forming center 9 and its surroundings of an otherwise according to the generic machine FIG. 1 configured forming machine according to the invention, wherein the forming machine is already scaffolded with relevant tools.
  • FIG. 2b shows the machine section FIG. 2a without tools.
  • Elements in the FIGS. 2a and 2b and the other figures, the elements of FIG. 1 correspond are marked with correspondingly identical reference numbers.
  • Recognizable are in FIG. 2a with their forming tools 10 aligned on a forming center 9 slide assemblies 2 in the forming tools 10 are bending punch, which are front mounted on the plungers 8 of the carriage assemblies 2 and by means of this plunger 8 are axially moved forward and réellebewegbar to perform strokes and return strokes , They are not in guide, but are free forward from the ram 8 of the carriage assemblies 2 from.
  • the Schwarzsweg of the punch 10 of a respective slide assembly 2 is thus directionally determined by the positioning and orientation of the associated slide assembly 2.
  • a position and Alignment monitoring takes place by means of a positioning control device. This can be done after certain time intervals or continuously.
  • FIG. 3 is a possibility of positioning and alignment control of a respective carriage assembly 2 (here the carriage assembly 2a) shown outside of the forming operation of the forming machine.
  • an associated as an accessory to the forming machine measuring device 40 is provided, which is temporarily rotatably mounted on a central mandrel in the forming center 9 about a perpendicular to the plane of movement of the forming tool of the respective carriage assembly 2a extending axis of rotation 42 to a in his distal region of the respective forming tool resembling Ausrichtfinger 45 angularly adjustable.
  • This alignment finger 45 is along a linear guide 43 orthogonal to the axis of rotation 42 and parallel to the plane of movement of one of the respective carriage unit 2a linearly movable to moving forming tool.
  • the alignment finger 45 thus has a rotational degree of freedom determined by the rotatability of the measuring arrangement 40 and an additional degree of translational freedom determined by the mobility along the linear guide 43.
  • the adjustment of the alignment finger 45 and its angular orientation is measurable by means of a dial gauge 44, so that the orientation of a respective forming tool can be detected by aligning the alignment finger 45 axially with the carriage assembly 2a in such a way that it assumes the orientation that is on the plunger 8 has properly fixed forming tool 10 or would assume.
  • the Ausrichtfinger 45 lies in a different plane than the possibly underlying forming tool 10 so that it does not collide with the carriage assembly 2a at the front end of the ram or a possibly arranged thereon forming tool.
  • the positioning and alignment control shown can function without a built-in forming tool of the relevant carriage assembly 2a, since the alignment finger 45 can be oriented so that it points in the direction that the forming tool would occupy. In this case, the angle and displacement data of the alignment finger 45 are detected by means of the dial gauge 44.
  • FIG. 4 is a carriage assembly 2 with solid lines in an exact target positioning and alignment shown so that a designated fixed to the plunger 8 forming tool 10 has its assigned workpiece loading point 50 in the forming center 9 has reached with a corresponding forward stroke.
  • the carriage assembly 2 is this arranged with its mounting base 10 in a desired base position on the arrangement circle 7 - and aligned by setting angle adjustment by rotation about the axis of rotation 16 so to the forming center 9 that the forming tool 10 (in the example, a punch) his Soll Pakistanddlingsweg along the dash-dotted line 52 can follow the work strokes.
  • the axis 52 passes through the axis of rotation 70 and the Maschinennnenbeetzschungsstelle 50th
  • the point 55 on the axis 54 marks the point that reaches the forming tool with a specific point at its front end, when the stroke of the incorrectly positioned and aligned carriage assembly 2 corresponds to the stroke of the correctly positioned and aligned carriage assembly 2, with the latter its forming tool 10 has positioned with the appropriate location at the front end to the Maschinen Swissbeetzstoffsstelle.
  • the carriage unit 2 can be adjusted by rotating about its by the amount D relative to the target position on the array circuit 7 shifted axis of rotation 16 ', so that the axis 54 with the axis 56 which coincides between the axis of rotation 16 'and the Maschinen Swissbeetzungstician 50 in FIG. 4 extends.
  • the positioning deviation D of the carriage assembly on the arrangement circle 7 is not canceled, but this is not necessary in most cases, since the new Schwarzsweg the forming tool 10 along the axis 56 in the vicinity of the Maschinen Swissbeaufschlagungsstelle 50 only negligible from the target Häiolosweg along the axis 52 deviates, what in FIG. 4 is very easy to recognize.
  • the detection of the deviation A or a corresponding deviation measure in FIG. 4 can with the referring to FIG. 3 described measures.
  • an automatic detection and determination of the required adjustment angle change B by means of suitable measuring and evaluation means is preferred.
  • a particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the detection of the position and orientation of the carriage assemblies 2 is carried out optically by image recording by means of at least one camera which detects at least the forming center 9 and its surroundings. By evaluating the image data and comparison with corresponding target data position and alignment error of the carriage units 2 can then be determined in order to finally be able to correct them in the manner already explained.
  • FIGS. 5a and 5b A likewise preferred embodiment of a forming machine 1 according to the invention is partially in the FIGS. 5a and 5b shown.
  • This embodiment may have some or all features of the embodiments already discussed above and has as an additional feature a split tool holder 4 with a base frame 4 A, which is fixedly connected to the linearly displaceable plunger 8 of the carriage assembly 2 at its front end, and with an Justierrahmen 4B, which is guided on the base frame for carrying out adjusting movements relative to the carriage unit 2 along a rectilinear adjustment path in the example transverse to the longitudinal extension 52 of the carriage assembly 2 in the alignment plane or parallel thereto.
  • a split tool holder 4 with a base frame 4 A, which is fixedly connected to the linearly displaceable plunger 8 of the carriage assembly 2 at its front end, and with an Justierrahmen 4B, which is guided on the base frame for carrying out adjusting movements relative to the carriage unit 2 along a rectilinear adjustment path in the example transverse to the longitudinal extension
  • the Justierrahmen 4B is shown in a basic position on the base frame 4A, in which it is arranged substantially in alignment with the longitudinal extent 52 of the carriage assembly 2.
  • the Justierrahmen 4B is shown displaced out of its basic position along the Justierbahn so that it is laterally offset relative to the carriage unit 2.
  • a tool adapter 57 is provided, which for receiving and fixing a respective forming tool (in FIGS. 5a and 5b not shown) is used, so that the forming tool, for example along the horrausrichtachse 53 aligned fixed to the Justierrahmen 4B.
  • the Justierrahmen 4B can be fixed in any desired adjustment position on its limited linear Justierbahn means of a clamping screw assembly 60.
  • the complementary guide profiles of the base frame and the Justierrahmens of the tool holder may alternatively be shaped so that also obliquely to the longitudinal extent of the carriage assembly running or curved, for example.
  • Arc-shaped Justierbahnen present long ago the Justierrahmen is displaceable relative to the base frame of the tool holder.
  • the amount of displacement of the Justierrahmens 4B may be limited or fixed for example by one or more lateral stops for the Justierrahmen 4B or a forming tool already provided on the mounting wall 6 or a tool support plate 32 provided for stationary tools.
  • Such stops may be formed, for example, by one or more plug pins which are inserted in holes of a hole pattern on the mounting wall or on the tool carrier.
  • plug pins with different diameters or / and plug pins with eccentric circumferential contours can be kept in order to be able to use distance variations of the stops.
  • the stop pins may be removed after the conversion machine has been installed, i. optionally removed after appropriate adjustment of the or the forming tools. In other cases, such attacks may also remain as one-sided lateral guide means for the respective forming tool on the mounting wall or a plate optionally provided thereon during the subsequent forming processes.
  • the displaceability of the Justierrahmens 4B relative to the carriage unit 2 thus represents a further degree of freedom for correcting deviations A of the actual Häzingsweges a to the Justierrahmen 4B intended to be arranged forming tool 10 relative to its desired Häddlingsweg.
  • the carriage unit 2 If the associated carriage unit has been moved to a desired base position on the arrangement circle 7 on the mounting wall 6 and fixed there, it is possible for the carriage unit 2 to be about its axis of rotation 16 to turn in a desired alignment position towards the forming center 9. If desired and required, the adjusting frame 4B of the tool holder 4 can then be displaced relative to the carriage assembly 2 along the adjustment path.
  • This can be entirely or partially manual or according to a (not shown) development of the embodiment according to FIGS. 5a and 5b be done automatically by means of relevant actuators and under control of a control device. In this way, a forming tool to be arranged on the adjusting frame 4B is thus to be set so that it can perform its forming task precisely in the forming process.
  • a relevant positioning control device detects deviations of the actual working movement path of a forming tool 4B intended for the adjusting frame relative to its desired working movement path in the forming center 9, then in a correction mode of the forming machine 1 a correction adjustment of the forming tool can be made using the rotary degree of freedom of the slide unit 2 about its axis of rotation 16 and / or using the degree of freedom of displacement of the JustBEG 4B relative to the carriage unit 2 are performed.
  • the actual working movement path of the forming tool can always be monitored for deviations from the desired working movement path by means of the positioning control device, so that a running automatic correction in the described manner by rotating the carriage assembly and / or by displacing the adjusting frame is also possible can.

Landscapes

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

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umformmaschine, insbesondere Biegemaschine, umfassend einen Maschinenrahmen mit einer Montagewand und wenigstens ein an der Montagewand angeordnetes und wahlweise in verschiedenen Ausrichtpositionen in einer Ausrichtungsebene einstellbares Schlittenaggregat zur Bewegung eines daran vorderseitig abstehend befestigten Umformwerkzeugs, insbesondere Biegestempels, in einer Bewegungsebene zu einem Werkstücksbeaufschlagungspunkt in einem Umformzentrum.
  • Eine Umformmaschine der vorstehend genannten Art ist z.B. in der EP 2 641 669 A1 offenbart. Diese bekannte Umformmaschine weist mehrere Schlittenaggregate mit Umformwerkzeugen auf, wobei die Schlittenaggregate auf einem Kreis an der Montageplatte angeordnet sind und mit ihren Umformwerkzeugen auf ein von dem Kreis umgebenes Umformzentrum ausgerichtet sind, um dort in vorbestimmter Weise auf ein Werkstück umformend einzuwirken. Bei den Umformwerkzeugen handelt es sich um Biegestempel, die mittels ihrer Schlittenaggregate nach einem vorbestimmten Bewegungsprofil axial in einer Bewegungsebene vor und zurück bewegt werden, um einen betreffenden Arbeitshub mit Rückhub auszuführen. In dem Beispielsfall der EP 2 641 669 A1 haben die Schlittenaggregate numerisch gesteuerte, elektromotorisch angetriebene Spindeltriebe als Antriebsmittel für die Vor- und Zurückbewegungen der Biegestempel. In dem Umformzentrum weist die bekannte Umformmaschine, wie an sich bei solchen Maschinen bisher üblich, eine Werkzeugführungsplatte auf, in der separat von den Schlittenaggregaten Führungskanäle vorgesehen sind, in denen die jeweiligen Biegestempel aufgenommen und zu deren axialer Vor- und Rückwärtsbewegung stabil geführt sind. Derartige Werkzeugführungsplatten sollen mit ihren Führungskanälen dafür sorgen, dass die Umformwerkzeuge stabil in ihrer Soll-Ausrichtung bei ihren Hubbewegungen geführt werden, so dass sie ein betreffendes Werkstück im Umformzentrum an der gewünschten vorbestimmten Werkstückbeaufschlagungsstelle berühren und dann ggf. in der gewünschten Weise verformen können. Die auch als Werkzeugplatte bezeichnete Werkzeugführungsplatte besteht üblicherweise aus einem harten Stahl und ist produktspezifisch individualisiert für jedes mittels der Umformmaschine zu bearbeitende Produkt auszugestalten. Die normalerweise mit mehreren unterschiedlich ausgerichteten Führungskanälen zur Führung verschiedener Biegestempel ausgestattete Werkzeugplatte kann auch mit unbewegten Werkzeugelementen, wie etwa Biegekernen, Gesenkelementen usw., ausgestaltet sein. Sie hat üblicherweise eine komplexe Form und erfordert relativ viel Platz im Bereich des Umformzentrums, was zu Beschränkungen bei der Platzausnutzung im Bereich des Umformzentrums und zu Beschränkungen der geometrischen Freiheit bei der Gestaltung von Werkzeugelementen, seien es feststehende Werkzeugelemente oder an der Werkzeugführungsplatte bewegbar geführte Werkzeuge, führt. Dies hat in der Praxis oft dazu geführt, dass für die vorbestimmte Umformung eines Werkstücks eine relativ große Zahl an Werkstückelementen unterschiedlichster Formen und Größen vorzusehen war, was zu hohen Werkzeugkosten geführt hat.
  • Üblicherweise handelt es sich bei den umzuformenden Werkstücken um Blechabschnitte oder Drahtabschnitte von einem Bandmaterial, das von einem Coil abgewickelt wird. Nach dem Umformvorgang werden die umgeformten Werkstücke dann ausgeworfen und gesammelt oder einer weiteren Bearbeitungsstation zugeführt.
  • Zur Erleichterung eines Einrüstvorgangs oder Umrüstvorgangs können die Schlittenaggregate der aus der EP 2 641 669 bekannten Umformmaschine auf ihrem Anordnungskreis an der Montageplatte vermittels einer steuerbaren Antriebsvorrichtung in verschiedene Basispositionen verschoben und dort fixiert werden. Zu einer solchen Fixierung an der Montageplatte weist jedes Schlittenaggregat einen Montagesockel auf, wobei die Schlittenaggregate relativ zu diesem Montagesockel um eine senkrecht zur Bewegungsebene der Biegestempel verlaufende Drehachse verdrehbar sind, um in der jeweiligen bestimmten Basisposition einen Stellwinkel einzustellen, so dass das Schlittenaggregat mit seinem axial bewegbaren, mit dem Biegestempel zu verbindenden Stößel so positioniert und in Flucht mit dem Führungskanal des Biegestempels in der Werkzeugführungsplatte ausgerichtet wird, dass der Biegestempel von dem Schlittenaggregat zur Hin- und Herbewegung längs des Führungskanals angetrieben werden kann. Auch diese Drehbewegung des Schlittenaggregates kann mittels eines steuerbaren Antriebs vorgenommen werden.
  • Wenngleich die Umformmaschine gemäß der EP 2 641 669 A1 im Vergleich mit älteren Lösungen bereits eine wesentliche Verkürzung der Rüstzeiten beim Ein- oder Umrüsten der Umformmaschine zur Umformung eines Werkstücks mit sich gebracht hat, so strebt die vorliegende Erfindung noch weitere Verbesserungen insbesondere im Sinne der Verkürzung der Ein- und Umrüstzeiten und ferner im Sinne einer Reduzierung der Werkzeugkosten an.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Umformmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ferner ein Verfahren zu deren Betrieb vorgeschlagen.
  • Die erfindungsgemäße Umformmaschine, bei der es sich um eine Biegemaschine, einen Stanz-/Biegeautomat oder dgl. handeln kann, umfasst
    • einen Maschinenrahmen mit einer Montagewand,
    • wenigstens ein an der Montagewand angeordnetes und wahlweise in verschiedenen Ausrichtpositionen in einer Ausrichtungsebene einstellbares Schlittenaggregat zur Bewegung eines daran vorderseitig abstehend befestigten Umformwerkzeugs, insbesondere Biegestempels, in einer Bewegungsebene zu einer vorbestimmten Werkstückbeaufschlagungsstelle in einem Umformzentrum, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass zur Führung des Umformwerkzeugs während des Umformbetriebs der Maschine kein vom Schlittenaggregat gesonderter Führungskanal in der Bewegungsebene des Umformwerkzeugs zu dessen Führung an einander gegenüberliegenden Seiten vorhanden ist, so dass der Arbeitsbewegungsweg des Umformwerkzeugs in dessen Bewegungsebene richtungsmäßig durch die Positionierung und Ausrichtung des Schlittenaggregates festgelegt ist, und
    • eine Positionierkontrolleinrichtung zur Erfassung von Abweichungen des tatsächlichen Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeuges von dem vorbestimmten Soll-Arbeitsbewegungsweg im Umformzentrum.
  • Bei dem Schlittenaggregat handelt es sich vorzugsweise um ein solches mit elektromotorischem Antrieb, welches numerisch steuerbar ist, also um ein sog. NC-Schlittenaggregat oder NC-Umformaggregat.
  • Ein Wesensmerkmal der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Umformmaschine keine Werkzeugführungsplatte oder Werkzeugplatte mit Führungskanälen in der Bewegungsebene des Umformwerkzeugs aufweist, so dass das Umformwerkzeug bei seinen Hubbewegungen hin zur Werkstückbeaufschlagungsstelle und zurück ausschließlich durch das Schlittenaggregat geführt wird und der Arbeitsbewegungsweg des Umformwerkzeugs in dessen Bewegungsebene somit allein durch die Positionierung und Ausrichtung des Schlittenaggregates festgelegt ist. Das Umformzentrum umfasst den Raumbereich, der von dem Umformwerkzeug bei dessen Arbeitshüben erreicht werden kann. Die Werkstückbeaufschlagungsstelle ist der Ort im Umformzentrum, an dem das Umformwerkzeug bei seinem Arbeitshub mit dem zu bearbeitenden Werkstück in Berührung kommt. Damit das Umformwerkzeug nach dem betreffenden Rüsten der Maschine bei seinen Arbeitshüben möglichst stabil seinem vorbestimmten Arbeitsbewegungsweg folgt, ist ein hinreichend ausgesteiftes Schlittenaggregat vorzusehen, welches eine stabile, reproduzierbare Führung seines Stößels im Umformbetrieb der Umformmaschine bietet. Damit werden die aus dem Stand der Technik bekannten Führungskanäle im Umformzentrum und somit auch die damit ausgestalteten Werkzeugführungsplatten entbehrlich. Dies ist ein wichtiger Ansatzpunkt der Erfindung. Der Verzicht auf die Werkzeugführungsplatte bedeutet nicht nur die Einsparung eines normalerweise aufwändig herzustellenden, kompliziert geformten Elementes sondern eröffnet Freiheiten in der Ausnutzung des Platzes im Umformzentrum. Diese Freiheiten erlauben Vereinfachungen in der Geometrie und Anordnung von Werkzeugelementen und insbesondere auch der Reduzierung der Anzahl von Werkzeugelementen, die für einen jeweiligen Umformprozess zur Umformung eines Werkstücks erforderlich sind. Insbesondere erlauben die größeren geometrischen Freiheiten der Gestaltung des Umformzentrums die Nutzung von Werkzeugnormalien, welche zumindest gruppenweise auf gleich geformten Rohlingen basieren und lediglich an ihren Werkstückbeaufschlagungsenden produktspezifisch in Bezug auf ihre Aufgabe bei dem Umformprozess individualisiert sind.
  • Der Rückgriff auf solche Werkzeugnormalien erlaubt auch eine weitgehend einheitliche Gestaltung der Ankopplungsmittel zwischen Werkzeug und Werkzeughalter des Stößels. Dies kann in den meisten Fällen zu einer erheblichen Reduzierung der Werkzeugkosten genutzt werden.
  • Die größeren geometrischen Freiheiten bei der Nutzung des Umformzentrums erlauben auch eine flexiblere Wahl des Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs. Dieser Aspekt hat große Bedeutung im Falle einer erfindungsgemäßen Umformmaschine mit mehreren solchen Schlittenaggregaten mit Umformwerkzeugen. Damit gestaltet sich auch die Planung eines mit der Umformmaschine durchzuführenden Umformprozesses zur Herstellung eines bestimmten Werkstücks flexibler und optimierungsfreundlicher.
  • Als angebauter Bestandteil der Umformmaschine oder zumindest als gesondert aufzubewahrendes und im Bedarfsfall einsetzbares Zubehör ist die Positionierkontrolleinrichtung als der Umformmaschine zugehörig vorgesehen. Sie ist dazu betreibbar, Abweichungen der Positionierung bzw. Ausrichtung des Schlittenaggregates von einer Soll-Positionierung und -ausrichtung des Schlittenaggregates durch Messung im Bereich des Umformzentrums zu messen oder zu erfassen, so dass mittels der Positionierkontrolleinrichtung festgestellt werden kann, ob das Umformwerkzeug im Umformzentrum und insbesondere an oder in der unmittelbaren Umgebung der vorbestimmten Werkstückbeaufschlagungsstelle von seinem vorbestimmten Soll-Arbeitsbewegungsweg abweicht. Wird eine solche Abweichung festgestellt, so kann das Messergebnis dazu benutzt werden, das Umformwerkzeug hinsichtlich seiner Positionierung und/oder Ausrichtung nachzustellen, so dass die Abweichung zumindest verringert wird. Die Positionierkontrolleinrichtung ist auch ein nützliches Hilfsmittel bei der Ein- oder Umrüstung der Umformmaschine und zwar zur Kontrolle der korrekten Positionierung und Ausrichtung des Schlittenaggregates.
    Vorzugsweise hat das Schlittenaggregat einen Montagesockel mittels welchem es in einer gewünschten Basisposition an der Montageplatte fixierbar ist, wobei das Schlittenaggregat ferner in der jeweiligen Basisposition relativ zu dem Montagesockel um eine senkrecht zur Ausrichtungsebene verlaufende Drehachse drehbar ist, um einen jeweiligen Stellwinkel des Umformwerkzeugs zu dessen Ausrichtung relativ zur Werkstückbeaufschlagungsstelle einzustellen. Eine solche Positionier- und Verstellmöglichkeit eines Schlittenaggregates ist seiner Art nach beispielsweise aus der bereits genannten EP 2 641 669 A1 bekannt. Für die Belange der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, wenn zur Ausrichtung des Schlittenaggregates um die Drehachse ein steuerbarer Drehantrieb vorgesehen ist, welcher mit einer hohen Winkelauflösung zur gezielten Änderung des Stellwinkels des Schlittenaggregates und somit des Umformwerkzeugs ausgestattet ist. Dies ermöglicht es in vielen Fällen Abweichungen der Positionierung- und Ausrichtung des Schlittenaggregates von einer vorbestimmten Soll-Positionierung und -ausrichtung in der Nähe der Werkstückbeaufschlagungsstelle im Umformzentrum allein durch Änderung des Stellwinkels ohne Änderung der Basisposition des Schlittenaggregates hinreichend zu korrigieren, und zwar auch dann, wenn das Schlittenaggregat nicht exakt in seiner vorbestimmten Soll-Basisposition eingestellt sein sollte.
  • Wie an sich aus der bereits angesprochenen EP 2 641 669 A1 bekannt, sollte das Schlittenaggregat verschiebbar an der Montageplatte gehalten sein und vermittels des Montagesockels an verschiedenen Stellen der Montageplatte in einer jeweiligen Basisposition fixierbar sein, und zwar mittels eines steuerbaren Verstellantriebs. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die verschiedenen Stellen auf einer Kreisbahn liegen, die das Umformzentrum gibt. Das Schlittenaggregat ist dann normalerweise mit dem Umformwerkzeug voraus auf das Umformzentrum ausgerichtet. Dies gilt auch im Falle mehrerer Schlittenaggregate an der Montageplatte. Damit sollen jedoch andere Anordnungen der Schlittenaggregate nicht ausgeschlossen sein, z.B. Linearanordnungen, an denen die Schlittenaggregate in einer geraden Reihe nebeneinander liegen.
  • Wie oben bereits angedeutet, kann die Umformmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einem Korrekturmodus betreibbar sein, in dem eine mittels der Positionierkontrolleinrichtung erfasste Abweichung des Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs relativ zu dem Soll-Arbeitsbewegungsweg durch Änderung der Ausrichtung des Schlittenaggregates verringerbar oder kompensierbar ist. Dies kann mit hinreichender Genauigkeit oft allein durch Drehen des Schlittenaggregates um die senkrecht zur Bewegungsebene des Umformwerkzeugs verlaufende Drehachse erfolgen. Die Erfassung eines Fehlers des Arbeitsbewegungsweges sollte stets durch Messung im Umformzentrum nahe der Stelle erfolgen, an der das Umformwerkzeug mit einem betreffenden Werkstück in Kontakt geraten soll. Hierdurch wird erreicht, dass zumindest in dem Raumbereich, in dem es auf eine möglichst genaue Einhaltung des Soll-Arbeitsbewegungsweges des Werkzeugs im Umformzentrum ankommt, die Abweichungen mit einfachen Mitteln korrigiert werden können.
  • Die Korrektur der Ausrichtung des Schlittenaggregates kann automatisch gesteuert mittels der dazu vorgesehenen steuerbaren Stellantriebsmittel erfolgen, insbesondere mittels des steuerbaren Drehantriebs. Eine diesbezüglich automatische laufende Überwachung der Einhaltung des Soll-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeuges im Umformzentrum ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung möglich. Geeignete Sensoren, wie etwa Linearencoder, magnetische Abstandssensoren oder induktive Abstandssensoren oder dgl., können zur Erfassung der Abweichung von Ist-Positionen des Umformwerkzeuges von Soll-Positionen zum Einsatz kommen.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Positionierkontrolleinrichtung eine optische Positionserfassungseinrichtung, vorzugsweise Bilderfassungseinrichtung zur optischen, insbesondere bildweisen Erfassung von Ist-Positionen des Schlittenaggregates oder/und des Umformwerkzeugs umfasst, wobei ferner Auswertemittel zur Auswertung zum Zwecke der Erfassung von Abweichungen von zueinander zugeordneten Ist-Positionsdaten und Soll-Positionsdaten als Basis für eine insbesondere automatische Positionierungs- und Ausrichtungskorrektur des Schlittenaggregates vorgesehen sind. Die optische Positionserfassungseinrichtung kann z.B. eine oder mehrere Fotozellen oder dergleichen als Sensoren aufweisen. In ihrer Ausgestaltung als Bilderfassungseinrichtung kann sie beispielsweise einen oder mehrere Kamerasensoren oder Kameras aufweisen. Gemäß einer Variante könnte die Bilderfassungseinrichtung Standbilder im Sinne von Fotografien aufnehmen. Gemäß einer weiteren Variante könnte die Bilderfassungseinrichtung dazu bestimmt und ausgestaltet sein, Bewegbilder im Sinne von Filmsequenzen aufzunehmen, um den Arbeitsbewegungsweg des Umformwerkzeugs beispielsweise während seiner Bewegung aufzunehmen. Die Soll-Positionsdaten können in einem Speicher vorgehalten sein. Vorzugsweise werden auch diese Soll-Positionsdaten auf der Basis von Bilddaten einer betreffenden Bilderfassungseinrichtung erzeugt. Hierzu kann beispielsweise ein Referenzbild oder eine Referenzfilmsequenz insbesondere vom Umformzentrum der ursprünglich präzise eingerüsteten Maschine aufgenommen werden, wobei die Bilddaten nach entsprechender Auswertung dann als Soll-Positionsdaten bereitgestellt werden können. Alternativ können die Soll-Positionsdaten auch computergenerierte Daten sein, mit denen die optisch erfassten Ist-Positionsdaten automatisch verglichen werden.
    Der Überwachungsprozess der Ist-Situation kann beispielsweise regelmäßig nach bestimmten Zeitabständen automatisch erfolgen. Andererseits besteht auch die Möglichkeit den Überwachungsprozess kontinuierlich insbesondere auch während eines Umformprozesses, also während der normalen Arbeitsweise der Umformmaschine ablaufen zu lassen.
    Bei Feststellung einer nicht mehr zu tolerierenden Abweichung des Ist-Arbeitsbewegungsweges vom Soll-Arbeitsbewegungsweg im Umformzentrum kann dann ein automatischer Korrekturvorgang erfolgen, in dem die Umformmaschine beispielsweise vorübergehend in einen Korrekturmodus übergeht, um die Abweichung zu verringern bzw. zu kompensieren.
    Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Umformmaschine nach der Erfindung ist im Anspruch 4 dargelegt, wobei Ausgestaltungen dieser weiteren Ausführungsform in den auf Anspruch 4 rückbezogenen Ansprüchen, insbesondere auch in den Ansprüchen 13 - 15 genannt sind
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren nach Anspruch 18 zur Positionskorrektur des Schlittenaggregates einer Umformmaschine nach Anspruch 2. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • Erfassen einer Abweichung des Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs von einem vorbestimmten Soll-Arbeitsbewegungsweg im Umformzentrum und
    • Verdrehen des Schlittenaggregates um die Drehachse, so dass die Abweichung zumindest verringert wird.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens geht davon aus, dass geringe Positionsabweichungen des Schlittenaggregates allein durch Änderung des Stellwinkels durch Verdrehen des Schlittenaggregates soweit korrigierbar sind, dass sie sich nach der Korrektur an der Werkzeugbeaufschlagungsstelle im Umformzentrum nicht relevant auswirken. Das Nachstellen des Stellwinkels durch Verdrehen des Schlittenaggregates um die Drehachse kann bei hinreichender Auflösung des verwendeten steuerbaren Drehantriebs auf einfache Weise präzise erfolgen.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren nach Anspruch 19 zur Positionskorrektur des Umformwerkzeugs einer Umformmaschine nach Anspruch 4, umfassend die Schritte:
    • Erfassen einer Abweichung (A) des Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs von einem vorbestimmten Soll-Arbeitsbewegungsweg im Umformzentrum (9) und
    • Verschieben des Justierrahmens (4B) längst der Justierbahn, so dass die Abweichung (A) zumindest verringert wird.
  • Die Verfahren nach Anspruch 18 und Anspruch 19 können kombiniert werden, so dass zur Verringerung der Abweichung (A) sowohl das Schlittenaggregat um seine Drehachse verdreht wird, als auch der Justierrahmen längs der Justierbahn verschoben wird.
  • Vorzugsweise umfasst der Schritt des Erfassens einer Abweichung des Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs von einem vorbestimmten Soll-Arbeitsbewegungsweg das optische Erfassen, insbesondere bildweise Erfassen von Ist-Positionen des Schlittenaggregates oder/und des Umformwerkzeugs mittels einer optischen Positionserfassungseinrichtung, vorzugsweise Bilderfassungseinrichtung - und das Vergleichen der dabei ermittelten Daten mit Referenzdaten von zugeordneten Soll-Positionen des Schlittenaggregates oder/und des Umformwerkzeugs.
  • Das Erfassen von Ist-Positionen des Umformwerkzeugs setzt nicht voraus, dass das Umformwerkzeug tatsächlich während des Messvorgangs eingebaut ist. Es kann beispielsweise auch ein Element einer Messeinrichtung, beispielsweise ein mit Markierungen ausgestattetes Element anstelle des Umformwerkzeugs in dessen Position relativ zum Schlittenaggregat angeordnet sein.
  • Möglichkeiten der Vorgehensweise des Erfassens von geometrischen Abweichungen von Soll-Positionen, wie sie auch bei dem vorliegenden Verfahren eingesetzt werden können, wurden vorstehend bereits im Zusammenhang mit der Umformmaschine erwähnt.
  • Vorzugsweise erfolgt die Einstellung oder Nachstellung des Stellwinkels des Schlittenaggregates durch Verdrehen automatisch in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung des Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs von dem vorbestimmten Soll-Arbeitsbewegungsweg mittels eines steuerbaren Drehantriebs.
  • Der Schritt des Erfassens einer Abweichung des Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs von einem vorbestimmten Soll-Arbeitsbewegungsweg kann gemäß einer Verfahrensvariante laufend automatisch, vorzugsweise auch während des Umformbetriebs der Umformmaschine erfolgen.
  • Durch die Möglichkeit der einfachen Überwachung und Korrektur von Abweichungen des Umformwerkzeugs von seinem vorbestimmten Soll-Arbeitsweg kann ein weitgehend störungsfreier und dauerhafter Betrieb der Umformmaschine unter Verzicht auf Werkzeugführungsplatten bzw. Werkzeugplatten, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, gewährleistet werden. Damit eröffnen sich Möglichkeiten einer optimierten Ausnutzung des Platzes im Umformzentrum, also des Bereichs, in dem die Werkstückumformung stattfindet. Damit einhergehend können einfacher geformte Werkzeuge als bisher zum Einsatz kommen, insbesondere Werkzeuge, die auf standardisierten Grundformen basieren. Auch ist die Anzahl insbesondere nicht bewegter Werkzeugelemente im Umformzentrum bei vielen Umformprozessen deutlich geringer zu halten, als dies nach dem Stand der Technik für gleiche Umformaufgaben möglich war.
  • Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
    • Figur 1
    zeigt in einer Frontansicht eine gattungsgemäße Umformmaschine nach dem Stand der Technik, wie sie in der EP 2 641 669 A1 näher erläutert ist.
    Figur 2a
    zeigt in Frontansicht einen das Umformzentrum umfassenden Bereich einer Umformmaschine nach der Erfindung mit Umformwerkzeugen.
    Figur 2b
    zeigt den Maschinenbereich aus Figur 2a in entsprechender Perspektive, jedoch ohne Umformwerkzeuge.
    Figur 3
    zeigt in einer Frontansicht ein Detail einer Umformmaschine nach der Erfindung, nämlich ein Umformzentrum mit darauf ausgerichteten Schlittenaggregaten und mit einer Positionierkontrolleinrichtung zur Erfassung von Abweichungen des tatsächlichen Ist-Arbeitsbewegungsweges eines Umformwerkzeugs von dem vorbestimmten Soll-Arbeitsbewegungsweg des Umformwerkzeugs an einer vorbestimmten Stelle im Umformzentrum.
    Figur 4
    zeigt zur Erläuterung einer Korrekturoperation ein Detail einer Umformmaschine nach der Erfindung in Frontansicht.
    Figuren 5a und 5b
    zeigen in einer perspektivischen Ausschnittsdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einem Werkzeughalter, welcher einen Basisrahmen und einen relativ dazu verschiebbaren Justierrahmen aufweist, wobei in Figur 5a der Justierrahmen in Flucht zur Längserstreckung des zugeordneten Schlittenaggregates in einer Grundstellung dargestellt ist, wohingegen er in Figur 5b seitlich aus dieser Grundstellung heraus verschoben dargestellt ist.
  • Bei der in Figur 1 dargestellten, aus EP 2 641 669 A1 bekannten Umformmaschine handelt es sich um einen Stanz-Biegeautomaten 1, der ein Maschinengestell 3 mit einem Rahmen 5 und einer Montagewand 6, an welcher Umformaggregate 2 in einer Anordnung auf einem Kreis 7 montiert sind, aufweist. Bei den Umformaggregaten 2 handelt es sich um Schlittenaggregate mit axial vor- und zurückbewegbaren Stößeln 8, die an ihren zu einem Umformzentrum 9 ausgerichteten vorderen Enden Werkzeughalter 4 aufweisen, an denen Umformwerkzeuge 10 fixiert sind. Die Schlittenaggregate 2 weisen elektronisch steuerbare Elektromotoren 11 als Antriebsmittel für den linearen Vorschub und Rückhub der Stößel 8 und den daran vermittels der Werkzeughalter 4 angebrachten Umformwerkzeugen 10 auf. Zwischen dem Elektromotor 11 und dem Stößel 8 weist das jeweilige Schlittenaggregat 2 noch ein Getriebe, z.B. in Form eines Spindeltriebs, auf.
  • In dem Umformzentrum 9 weist die bekannte gattungsgemäße Umformmaschine 1 eine Werkzeugführungsplatte 13 auf, die mit Führungskanälen 15 für die Umformwerkzeuge 10 ausgestattet ist. Die Führungskanäle liegen in einer Ausrichtebene der Schlittenaggregate 2, die parallel zu der Montagewand 6 verläuft. Die Umformwerkzeuge, beispielsweise Biegestempel 10, sind in den Führungskanälen 15 aufgenommen und darin stabil zur Ausführung ihrer Arbeitshübe in Richtung Umformzentrum 9 und zurück geführt, so dass sie auf ihrem vorbestimmtem Soll-Arbeitsbewegungsweg bei ihren Arbeitshüben während eines Umformprozesses bei der Bearbeitung eines umzuformenden Werkstückes im Umformzentrum 9 verbleiben. Wie bereits eingangs erwähnt, sind derartige Werkzeugführungsplatten 13 relativ komplex geformt und für den jeweiligen speziellen anstehenden Umformprozess individuell ausgestaltet.
  • Es ist ersichtlich, dass beim Einrüsten der Umformmaschine 1 für eine bestimmte Umformaufgabe die Schlittenaggregate 2 exakt so positioniert - und ausgerichtet werden müssen, dass sie die Umformwerkzeuge 10 längs der Zwangsführungen durch die Führungskanäle 15 weitestgehend klemmfrei vor- und zurückbewegen können.
  • Zur Erleichterung eines solchen Einrüstvorgangs können die Schlittenaggregate 2 auf dem Anordnungskreis 7 automatisch in verschiedene Basispositionen verschoben werden. Hierzu weisen sie Montagesockel 17 auf, die mit Eingriffsmitteln durch eine den Anordnungskreis 7 definierende Kreisnut hindurch die Montagewand 6 hintergreifen und in einer jeweiligen Basisposition an der Montagewand 6 fixierbar sind. Zur Bewegung der Schlittenaggregate 2 entlang des Anordnungskreises 7 ist ein rückseitig der Montagewand 6 angeordneter, steuerbarer Stellantrieb (nicht gezeigt) vorgesehen.
  • Jedes Schlittenaggregat 2 ist um eine senkrecht zur Bewegungsebene des zugehörigen Umformwerkzeugs stehende Drehachse 16 relativ zu ihrem Montagesockel 17 drehbar, so dass eine Stellwinkeleinstellung des betreffenden Umformwerkzeugs 10 ausgehend von einer jeweiligen Basispositionierung des Schlittenaggregates 2 auf dem Anordnungskreis 7 möglich ist. (Dies ist für einige Schlittenaggregate 2 in Figur 1 durch Darstellung in zwei Winkeleinstellungen angedeutet.) Hierzu hat jedes Schlittenaggregat 2 ein Drehlager, welches an dem Montagesockel 17 vorgesehen ist. Zum Drehen der Schlittenaggregate 2 um ihre Drehachsen 16 weist die Umformmaschine 1 einen steuerbaren Drehantrieb (nicht gezeigt) auf, mittels welchem jedes Schlittenaggregat 2 unabhängig von den anderen Schlittenaggregaten 2 um seine Drehachse 16 gesteuert verdrehbar ist. Durch Verschieben eines Schlittenaggregates 2 auf dem Anordnungskreis 7 in eine vorbestimmte Basisposition und durch Verdrehen des Schlittenaggregates 2 in seiner Basisposition kann somit eine gewünschte Positionierung und Ausrichtung des Schlittenaggregates 2 erfolgen, die einen Antrieb des zugehörigen Umformwerkzeugs 10 längs der Zwangsführung 15 in der Werkzeugführungsplatte 13 ermöglicht.
  • Abgesehen von der Anordnung und Verwendung einer Werkzeugführungsplatte 13 kann eine Umformmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung die vorstehend erwähnten Merkmale der Umformmaschine gemäß Figur 1 aufweisen. Im Unterschied zu der gattungsgemäßen Umformmaschine nach Figur 1 wird bei einer Umformmaschine nach der Erfindung auf gesonderte Führungskanäle für Umformwerkzeuge im Bereich des Umformzentrums verzichtet, so dass der Arbeitsbewegungsweg jedes Umformwerkzeugs allein durch die Positionierung und Ausrichtung des Schlittenaggregates bzw. des Umformwerkzeugs festgelegt ist.
  • Figur 2a zeigt das Umformzentrum 9 und dessen Umgebung einer im Übrigen entsprechend der gattungsgemäßen Maschine aus Figur 1 ausgestalteten Umformmaschine nach der Erfindung, wobei die Umformmaschine bereits mit betreffenden Werkzeugen eingerüstet ist.
  • Figur 2b zeigt den Maschinenabschnitt aus Figur 2a ohne Werkzeuge. Elemente in den Figuren 2a und 2b und den weiteren Figuren, die Elementen der Figur 1 entsprechen, sind mit korrespondierend gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet. Erkennbar sind in Figur 2a die mit ihren Umformwerkzeugen 10 auf ein Umformzentrum 9 ausgerichteten Schlittenaggregate 2 bei den Umformwerkzeugen 10 handelt es sich um Biegestempel, die frontseitig an den Stößeln 8 der Schlittenaggregate 2 befestigt sind und mittels dieser Stößel 8 axial vor- und zurückbewegbar sind, um Arbeitshübe und Rückhübe auszuführen. Dabei liegen sie nicht in Führungsnuten, sondern stehen frei nach vorn von den Stößeln 8 der Schlittenaggregate 2 ab. Der Arbeitsbewegungsweg des Biegestempels 10 eines jeweiligen Schlittenaggregates 2 ist richtungsmäßig somit durch die Positionierung und Ausrichtung des zugehörigen Schlittenaggregates 2 bestimmt.
  • Zusätzlich zu den bewegten Umformwerkzeugen 10 (Biegeschlitten 10) sind in dem Umformzentrum 9 noch feststehende Umformwerkzeuge 31 vorgesehen. Diese feststehenden Werkzeuge 31 sind auf einem rückwärtigen standardisierten Werkzeugträger 32 befestigt, der ein vorgegebenes Nuten- und Gewinderaster zur Befestigung von feststehenden Werkzeugelementen 31 aufweist. Ein solcher Werkzeugträger 32 ist in Figur 2b gut zu erkennen. Er ist fest mit der Montagewand 6 verbunden. Der Verzicht auf eine Werkzeugführungsplatte mit Führungsnuten für bewegte Umformwerkzeuge bietet in vorteilhafter Weise Freiheiten bei der Ausnutzung des Platzes im Bereich des Umformzentrums 9 und insbesondere auch Freiheiten, was die Gestaltung sowohl der feststehenden als auch der bewegten Umformwerkzeuge 31, 10 anbelangt. Diese Vorteile werden bei Umformmaschinen nach der vorliegenden Erfindung genutzt. Um zu vermeiden, dass die frei bewegten Umformwerkzeuge 10 aufgrund von Einstellfehlern, Maschinentoleranzen, Alterung oder/und Verschleiß usw. bei ihren Arbeitshüben von dem für sie in einem betreffenden Umformprozess vorbestimmten Arbeitsbewegungsweg abweichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass eine Positions- und Ausrichtungsüberwachung mittels einer Positionierkontrolleinrichtung stattfindet. Dieses kann nach bestimmten Zeitabständen oder laufend kontinuierlich erfolgen.
  • In Figur 3 ist eine Möglichkeit der Positionier- und Ausrichtkontrolle eines jeweiligen Schlittenaggregates 2 (hier des Schlittenaggregates 2a) außerhalb des Umformbetriebes der Umformmaschine gezeigt. Hierzu ist eine als Zubehör zur Umformmaschine zugehörige Messeinrichtung 40 vorgesehen, welche temporär auf einem zentralen Dorn im Umformzentrum 9 um eine senkrecht zur Bewegungsebene des Umformwerkzeuges des betreffenden Schlittenaggregates 2a verlaufende Drehachse 42 drehbar angeordnet ist, um ein in seinem distalen Bereich dem betreffenden Umformwerkzeug ähnelnden Ausrichtfinger 45 winkelmäßig zu verstellen. Dieser Ausrichtfinger 45 ist längs einer Linearführung 43 orthogonal zu der Drehachse 42 und parallel zu der Bewegungsebene eines von dem betreffenden Schlittenaggregat 2a zu bewegenden Umformwerkzeugs linear bewegbar. Der Ausrichtfinger 45 hat somit einen durch die Drehbarkeit der Messanordnung 40 bestimmten Rotationsfreiheitsgrad und einen zusätzlichen, durch die Bewegbarkeit längs der Linearführung 43 bestimmten Translationsfreiheitsgrad. Die Verstellung des Ausrichtfingers 45 sowie dessen Winkelausrichtung ist mittels einer Messuhr 44 messbar, so dass die Ausrichtung eines betreffenden Umformwerkzeugs dadurch erfasst werden kann, dass der Ausrichtfinger 45 axial zu dem Schlittenaggregat 2a in der Weise ausgerichtet wird, dass er die Ausrichtung annimmt, die ein an dem Stößel 8 ordnungsgemäß fixiertes Umformwerkzeug 10 aufweist bzw. einnehmen würde. Der Ausrichtfinger 45 liegt dabei in einer anderen Ebene als das ggf. darunter liegende Umformwerkzeug 10, so dass er nicht mit dem Schlittenaggregat 2a an dessen vorderen Stößelende oder einem ggf. daran angeordneten Umformwerkzeug kollidiert. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die dargestellte Positionier- und Ausrichtkontrolle ohne eingebautes Umformwerkzeug des betreffenden Schlittenaggregates 2a funktionieren kann, da der Ausrichtfinger 45 so ausgerichtet werden kann, dass er in die Richtung weist, die das Umformwerkzeug einnehmen würde. Dabei werden die Winkel- und Verschiebungsdaten des Ausrichtfingers 45 mittels der Messuhr 44 erfasst. Durch Vergleich mit Referenzdaten, die die Soll-Positionierung und Ausrichtung des betreffenden Umformwerkzeug angeben, kann festgestellt werden, ob das Schlittenaggregat 2a fehlerhaft positioniert bzw. ausgerichtet ist und somit eine Abweichung des Arbeitsbewegungsweges des von dem Schlittenaggregat 2a zu bewegenden Umformwerkzeugs von dem Soll-Arbeitsbewegungsweg im Bereich des Umformzentrums 9 vorliegt. Liegt eine solche Abweichung vor, so kann durch Drehen des betreffenden Schlittenaggregates 2a um seine Drehachse 16 eine Korrektur im Sinne der Verringerung dieser Abweichung vorgenommen werden. Dies erfolgt vorzugsweise automatisch mittels des steuerbaren Drehantriebs. Die Erfassung der Abweichung des Ist-Arbeitsbewegungsweges des betreffenden Umformwerkzeugs vom Soll-Arbeitsbewegungsweg sollte nahe an dem Werkzeugbeaufschlagungspunkt oder im Umformzentrum 9 erfolgen.
  • In Figur 4 ist ein Schlittenaggregat 2 mit durchgezogenen Linien in einer exakten Soll-Positionierung und -Ausrichtung so dargestellt, dass ein bestimmungsgemäß an dem Stößel 8 fixiertes Umformwerkzeug 10 die ihm zugeordnete Werkstückbeaufschlagungsstelle 50 im Umformzentrum 9 bei entsprechendem Vorwärtshub erreicht hat. Das Schlittenaggregat 2 ist hierzu mit seinem Montagesockel 10 in einer gewünschten Basisposition auf dem Anordnungskreis 7 angeordnet - und durch Stellwinkeleinstellung durch Drehung um die Drehachse 16 so zu dem Umformzentrum 9 ausgerichtet worden, dass das Umformwerkzeug 10 (im Beispielsfall ein Biegestempel) seinem Soll-Arbeitsbewegungsweg entlang der strichpunktiert eingezeichneten Achse 52 bei den Arbeitshüben folgen kann. Die Achse 52 verläuft durch die Drehachse 70 und die Werkstückbeaufschlagungsstelle 50.
  • Mit gestrichelten Linien ist in Figur 4 dasselbe Schlittenaggregat 2 in fehlerhafter Positionierung und Ausrichtung angedeutet. Dabei ist es um einen Betrag D gegenüber der Soll-Basispositionierung auf dem Anordnungskreis 7 verschoben und überdies auch hinsichtlich des Stellwinkels fehlerhaft ausgerichtet, so dass sein Umformwerkzeug 10 bei Hubbewegungen einen durch die Linie 54 gekennzeichneten Arbeitsbewegungsweg folgen würde. Mit A ist in Figur 4 die Abweichung des Ist-Arbeitsbewegungsweges 54 des fehlerhaft eingestellten Schlittenaggregates 2 gegenüber dem längs der Achse 52 verlaufenden Soll-Arbeitsbewegungsweg gekennzeichnet, wobei diese Abweichung A zwischen der Werkstückbeaufschlagungsstelle 50 auf der Achse 52 und der Stelle 55 auf der Achse 54 erfasst wurde. Die Stelle 55 auf der Achse 54 markiert den Punkt, den das Umformwerkzeug mit einer bestimmten Stelle an seinem vorderen Ende erreicht, wenn der Hub des fehlerhaft positioniert und ausgerichteten Schlittenaggregates 2 dem Hub des korrekt positionierten und ausgerichteten Schlittenaggregates 2 entspricht, mit dem letzteres sein Umformwerkzeug 10 mit der entsprechenden Stelle an dessen vorderen Ende an die Werkstückbeaufschlagungsstelle positioniert hat.
  • Zur Korrektur des Positions- und Ausrichtungsfehlers, also der Abweichung A, kann das Schlittenaggregat 2 durch Drehen um seine um den Betrag D gegenüber der Soll-Lage auf dem Anordnungskreis 7 verschobene Drehachse 16' verstellt werden, so dass die Achse 54 mit der Achse 56 zusammenfällt, welche sich zwischen der Drehachse 16' und dem Werkstückbeaufschlagungspunkt 50 in Figur 4 erstreckt. Damit ist die Positionierungsabweichung D des Schlittenaggregates auf dem Anordnungskreis 7 nicht aufgehoben, was jedoch in den meisten Fällen auch nicht erforderlich ist, da der neue Arbeitsbewegungsweg des Umformwerkzeugs 10 längs der Achse 56 in der Umgebung der Werkstückbeaufschlagungsstelle 50 nur vernachlässigbar gering von dem Soll-Arbeitsbewegungsweg längs der Achse 52 abweicht, was in Figur 4 sehr gut zu erkennen ist. Es kann somit allein durch Stellwinkeländerung B eine hinreichend korrekte Positions- und Ausrichtungskorrektur des Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs 10 durchgeführt werden. Dies ist insbesondere steuerungstechnisch vorteilhaft, da lediglich der Drehantrieb des Schlittenaggregates 2 zu einem solchen Fehlerausgleich anzusteuern ist. Eine Stellwinkeländerung B kann daher rasch und zuverlässig mit gewünschtem Fehlerkorrekturerfolg durchgeführt werden.
  • Die Erfassung der Abweichung A oder eines damit korrespondierenden Abweichungsmaßes in Figur 4 kann mit den unter Bezugnahme auf Figur 3 erläuterten Maßnahmen erfolgen. Bevorzugt wird jedoch eine automatische Erfassung und Bestimmung der erforderlichen Stellwinkeländerung B mittels dazu geeigneter Mess- und Auswertungsmittel.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Position und Ausrichtung der Schlittenaggregate 2 optisch durch Bildaufnahme mittels wenigstens einer Kamera erfolgt, die zumindest das Umformzentrum 9 und seine Umgebung erfasst. Durch Auswertung der Bilddaten und Vergleich mit entsprechenden Soll-Daten können dann Positions- und Ausrichtfehler der Schlittenaggregate 2 festgestellt werden, um sie schließlich in der schon erläuterten Weise korrigieren zu können.
  • Ein ebenfalls bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Umformmaschine 1 nach der Erfindung ist ausschnittsweise in den Figuren 5a und 5b dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel kann einige oder sämtliche Merkmale der vorstehend bereits erläuterten Ausführungsbeispiele aufweisen und hat als zusätzliche Besonderheit einen geteilten Werkzeughalter 4 mit einem Basisrahmen 4 A, der fest mit dem linear verschiebbaren Stößel 8 des Schlittenaggregates 2 an dessen vorderen Ende verbunden ist, und mit einem Justierrahmen 4B, der an dem Basisrahmen zur Ausführung von Justierbewegungen relativ zu dem Schlittenaggregat 2 längs einer im Beispielsfall geradlinigen Justierbahn quer zur Längserstreckung 52 des Schlittenaggregates 2 in dessen Ausrichtungsebene oder parallel dazu verschiebbar geführt ist. In Figur 5a ist der Justierrahmen 4B in einer Grundstellung an dem Basisrahmen 4A dargestellt, in der er im Wesentlichen in Flucht zur Längserstreckung 52 des Schlittenaggregates 2 angeordnet ist. In Figur 5b ist der Justierrahmen 4B aus seiner Grundstellung heraus längs der Justierbahn verschoben dargestellt, so dass er relativ zu dem Schlittenaggregat 2 seitlich versetzt ist. An dem Justierrahmen 4B ist ein Werkzeugadapter 57 vorgesehen, der zur Aufnahme und Fixierung eines betreffenden Umformwerkzeugs (in Figuren 5a und 5b nicht gezeigt) dient, so dass das Umformwerkzeug z.B. längs der Werkzeugausrichtachse 53 ausgerichtet an den Justierrahmen 4B fixiert ist.
  • Zur Führung des Justierrahmens 4B an dem Basisrahmen 4A des Werkzeughalters 4 weisen der Basisrahmen wir A und der Justierrahmen 4B einander komplementäre Führungsprofile 58,59 auf. Die Justierrahmen 4B kann in jeder gewünschten Justierstellung auf seiner begrenzten linearen Justierbahn mittels einer Klemmschraubenanordnung 60 fixiert werden.
  • Im Beispielsfall der Figuren 5a und 5b ist die Justierbahn geradlinig ausgebildet. In Varianten des hier betrachteten Ausführungsbeispiels könnten die einander komplementäre Führungsprofile des Basisrahmens und des Justierrahmens des Werkzeughalters alternativ so geformt sein, dass auch schräg zur Längserstreckung des Schlittenaggregates verlaufende oder gekrümmte, bspw. bogenförmige Justierbahnen vorliegen, längst denen der Justierrahmen relativ zum Basisrahmen des Werkzeughalters verschiebbar ist.
  • Das Maß der Verschiebung des Justierrahmens 4B kann beispielsweise durch einen oder mehrere seitliche Anschläge für den Justierrahmen 4B oder ein daran bereits vorgesehenen Umformwerkzeug an der Montagewand 6 oder einer daran vorgesehenen Werkzeugträgerplatte 32 für unbewegte Werkzeuge begrenzt bzw. festgelegt sein. Solche Anschläge können beispielsweise von einem oder mehreren Steckstiften gebildet sein, die in Löchern eines Lochrasters an der Montagewand bzw. an dem Werkzeugträger eingesteckt sind. Es können hierzu Steckstifte mit unterschiedlichen Durchmessern oder/und Steckstifte mit exzentrischen Umfangskonturen vorgehalten sein, um Abstandsvariationen der Anschläge nutzen zu können. Die Anschlagstifte können nach dem Einrüsten der Umformmaschine, d.h. nach entsprechender Einstellung des oder der Umformwerkzeuge gegebenenfalls entfernt werden. In anderen Fällen können solche Anschläge auch als einseitige seitliche Führungsmittel für das betreffende Umformwerkzeug an der Montagewand oder einer daran gegebenenfalls vorgesehenen Platte auch während der späteren Umformprozesse verbleiben.
  • Die Verschiebbarkeit des Justierrahmens 4B relativ zu dem Schlittenaggregat 2 stellt somit einen weiteren Freiheitsgrad zur Korrektur von Abweichungen A des Ist-Arbeitsbewegungsweges eines an dem Justierrahmen 4B bestimmungsgemäß anzuordnenden Umformwerkzeugs 10 relativ zu dessen Soll-Arbeitsbewegungsweg dar.
  • Ist das zugeordnete Schlittenaggregat in eine gewünschte Basisposition auf dem Anordnungskreis 7 an der Montagewand 6 bewegt- und dort fixiert worden, besteht die Möglichkeit das Schlittenaggregat 2 um seine Drehachse 16 in eine gewünschte Ausrichtstellung hin zu dem Umformzentrum 9 zu drehen. Falls gewünscht und erforderlich kann dann noch der Justierrahmen 4B des Werkzeughalters 4 relativ zu dem Schlittenaggregat 2 längs der Justierbahn verschoben werden. Dies kann insgesamt oder teilweise manuell oder gemäß einer (nicht gezeigten) Weiterbildung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 5a und 5b automatisch mittels betreffender Stellantriebe und unter Kontrolle einer Steuereinrichtung erfolgen. Auf diese Weise ist somit ein an dem Justierrahmen 4B anzuordnendes Umformwerkzeug einzustellen, sodass es seine Umformaufgabe im Umformprozess präzise durchführen kann.
  • Sollte eine betreffende Positionierkontrolleinrichtung Abweichungen des Ist-Arbeitsbewegungsweges eines an dem Justierrahmen 4B bestimmungsgemäß angeordneten Umformwerkzeugs relativ zu dessen Soll-Arbeitsbewegungsweg im Umformzentrum 9 feststellen, so kann in einem Korrekturmodus der Umformmaschine 1 eine Korrektureinstellung des Umformwerkzeugs unter Nutzung des Drehfreiheitsgrades des Schlittenaggregates 2 um dessen Drehachse 16 oder/und unter Nutzung des Verschiebefreiheitsgrades des Justierrahmens 4B relativ zu dem Schlittenaggregat 2 durchgeführt werden.
  • Der Ist-Arbeitsbewegungsweg des Umformwerkzeugs kann gemäß einer Variante der Erfindung stets mittels der Positionierkontrolleinrichtung auf Abweichungen vom Soll-Arbeitsbewegungsweg überwacht werden, so dass auch eine laufende bedarfsweise automatische Korrektur in der geschilderten Weise durch Drehen des Schlittenaggregates oder/und durch Verschieben des Justierrahmens möglich sein kann.
  • Der Möglichkeit der Einstellung eines Umformwerkzeuges durch Verschieben eines betreffenden Schlittenaggregates längs einer Führung an der Montagewand in eine Basisposition, durch Drehen der Schlittenaggregates um eine Drehachse zur Wahl eines Stellwinkels und durch Verschieben eines betreffenden Justierrahmens eines Werkzeughalters längs einer Justierbahn relativ zu dem Schlittenaggregat in der oben erläuterten Weise kann eigenständige erfinderische Bedeutung auch in der Anwendung bei gattungsgemäßen Umformmaschinen zukommen, also auch bei Umformmaschinen mit Führungskanälen für Umformwerkzeuge im Umformzentrum gemäß Figur 1, wobei entsprechende geteilte Werkzeughalter mit verschiebbaren Justierrahmen vorzusehen wären. Die Anmelderin behält sich vor, auf diesen Aspekt eine gesonderte Teilanmeldung zu richten und darin Vorrichtungs- oder/und Verfahrensaspekte aufzugreifen. Auch diesbezüglich kommt ganz oder teilweises manuelles Verschieben bzw. Drehen des Schlittenaggregates bzw. des Justierrahmens infrage. Wobei eine bevorzugte Ausführungsform eine automatische Einstellung mittels gesteuerter Stellantriebe vorsieht.

Claims (20)

  1. Umformmaschine, insbesondere Biegemaschine, umfassend
    - einen Maschinenrahmen mit einer Montagewand (6),
    - wenigstens ein an der Montagewand (6) angeordnetes und wahlweise in verschiedenen Ausrichtpositionen in einer Ausrichtungsebene einstellbares Schlittenaggregat (2) zur Bewegung eines daran vorderseitig abstehend befestigten Umformwerkzeugs (10), insbesondere Biegestempels, in einer Bewegungsebene zu einer vorbestimmten Werkstückbeaufschlagungsstelle (50) in einem Umformzentrum (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung so getroffen ist, dass zur Führung des Umformwerkzeugs (10) während des Umformbetriebs der Maschine kein vom Schlittenaggregat (2) gesonderter Führungskanal in der Bewegungsebene des Umformwerkzeugs (10) vorhanden ist, so dass der Arbeitsbewegungsweg des Umformwerkzeugs (10) in dessen Bewegungsebene richtungsmäßig durch die Positionierung und Ausrichtung des Schlittenaggregates (2) bzw. eines ggf. daran zur Halterung des Umformwerkzeugs (10) vorgesehenen Werkzeughalters (4) festgelegt ist, und
    - eine Positionierkontrolleinrichtung (40) zur Erfassung von Abweichungen des tatsächlichen Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs von dem vorbestimmten Soll-Arbeitsbewegungsweg im Umformzentrum (9).
  2. Umformmaschine nach Anspruch 1, wobei das Schlittenaggregat vermittels eines Montagesockels (17) in einer Basisposition an der Montagewand (6) fixierbar ist und in der Basisposition relativ zu dem Montagesockel (17) um eine senkrecht zur Ausrichtungsebene verlaufende Drehachse (16) drehbar ist, um einen jeweiligen Stellwinkel des Umformwerkzeugs (10) zu dessen Ausrichtung relativ zur Werkstückbeaufschlagungsstelle (50) einzustellen.
  3. Umformmaschine nach Anspruch 2, wobei ein steuerbarer Drehantrieb zum Verdrehen des Schlittenaggregates (2) um die Drehachse (16) zur gezielten Änderung des Stellwinkels des Umformwerkzeugs (10) vorgesehen ist.
  4. Umformmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Umformwerkzeug an einem Werkzeughalter (4) fixiert ist, der an dem Schlittenaggregat (2) angeordnet- und zusammen mit dem Umformwerkzeug von dem Schlittenaggregat (2) zur Bewegung antreibbar ist, wobei der Werkzeughalter (4) einen direkt mit dem Schlittenaggregat verbundenen Basisrahmen (4A) und einen daran zur Ausführung von Justierbewegungen relativ zu dem Schlittenaggregat (2) längs einer Justierbahn verschiebbar geführten Justierrahmen (4B) aufweist, an dem das Umformwerkzeug angeordnet ist.
  5. Umformmaschine nach Anspruch 4, wobei die Justierbahn geradlinig und quer, vorzugsweise orthogonal zu einer Längsachse (52') des Schlittenaggregates (2) verläuft.
  6. Umformmaschine nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Justierrahmen (4B) mittels einer steuerbaren Werkzeughalter-Stelleinrichtung relativ zu dem Basisrahmen (4A) längs der Justierbahn verschiebbar ist.
  7. Umformmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 2 - 6, wobei das Schlittenaggregat (2) vermittels des Montagesockels (17) an verschiedenen Stellen der Montagewand (6) in einer jeweiligen Basisposition fixierbar ist.
  8. Umformmaschine nach Anspruch 7, wobei ein steuerbarer Verstellantrieb zum geführten Verschieben des Schlittenaggregates (2) zu verschiedenen Stellen der Montagewand (6) vorgesehen ist.
  9. Umformmaschine nach Anspruch 7 oder 8, wobei die verschiedenen Stellen auf einer Kreisbahn (7) liegen, die das Umformzentrum (9) umgibt.
  10. Umformmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1-9, wobei sie in einem Korrekturmodus betreibbar ist, in dem eine mittels der Positionierkontrolleinrichtung (40) erfasste Abweichung (A) des Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs relativ zu dem Soll-Arbeitsbewegungsweg durch Änderung der Ausrichtung des Schlittenaggregates (2) verringerbar oder kompensierbar ist.
  11. Umformmaschine nach Anspruch 10, wobei sie in dem Korrekturmodus dazu eingerichtet ist, die Änderung der tatsächlichen Ausrichtung des Schlittenaggregates (2) zur Verringerung oder Kompensation der Abweichung (A) des Ist-Arbeitsbewegungsweges von dem Soll-Arbeitsbewegungsweg des Umformwerkzeugs (10) durch Drehen des Schlittenaggregates (2) um die Drehachse (16) zu ermöglichen.
  12. Umformmaschine nach Anspruch 11 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie in dem Korrekturmodus dazu eingerichtet ist, das Schlittenaggregat (2) um die Drehachse (16) automatisch gesteuert mittels des steuerbaren Drehantriebs zu drehen, um die Abweichung (A) des Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs von dessen Soll-Arbeitsbewegungsweg in der Nähe der Werkstückbeaufschlagungsstelle im Umformzentrum (9) zu verringern.
  13. Umformmaschine nach Anspruch 4 oder einem darauf bezogenen Anspruch, wobei sie in einem Korrekturmodus betreibbar ist, in dem eine mittels der Positionierkontrolleinrichtung (40) erfasste Abweichung (A) des Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs (10) relativ zu dem Soll-Arbeitsbewegungsweg durch Verschieben des Justierrahmens (4B) relativ zu dem Basisrahmen (4A) des Werkzeughalters (4) verringerbar oder kompensierbar ist.
  14. Umformmaschine nach Anspruch 10 und Anspruch 13, wobei sie in dem Korrekturmodus dazu eingerichtet ist, die Änderung der tatsächlichen Ausrichtung des Schlittenaggregates (2) zur Verringerung oder Kompensation der Abweichung (A) des Ist-Arbeitsbewegungsweges von dem Soll-Arbeitsbewegungsweg des Umformwerkzeugs (10) durch Drehen des Schlittenaggregates (2) um die Drehachse (16) oder/und durch Verschieben des Justierrahmens (4B) relativ zu dem Basisrahmen (4A) des Werkzeughalters (4) verringerbar oder kompensierbar ist.
  15. Umformmaschine nach Anspruch 14, wobei die Drehung des Schlittenaggregates (2) um die Drehachse (16) oder/und die Verschiebung des Justierrahmens (4B) relativ zu dem Basisrahmen (4A) des Werkzeughalters (4) automatisch mittels eines oder mehrerer Stellantriebe unter Kontrolle einer Steuereinrichtung durchführbar ist.
  16. Umformmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionierkontrolleinrichtung eine optische Positionserfassungseinrichtung, vorzugsweise eine Bilderfassungseinrichtung zur optischen, insbesondere bildweisen Erfassung von Ist-Positionen des Schlittenaggregates (2) oder/und des Umformwerkzeugs (10) umfasst, wobei ferner Auswertemittel zur Auswertung zum Zwecke der Erfassung von Abweichungen von zueinander zugeordneten Ist-Positionsdaten und Soll-Positionsdaten als Basis für eine insbesondere automatische Ausrichtungskorrektur des Schlittenaggregates (2) bzw. Umformwerkzeugs (10) vorgesehen sind.
  17. Umformmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schlittenaggregat (2) einen steuerbaren elektromotorischen Antrieb aufweist und als NC-Aggregat ausgebildet ist.
  18. Verfahren zur Positionskorrektur des Umformwerkzeugs einer Umformmaschine nach Anspruch 2, umfassend die Schritte:
    - Erfassen einer Abweichung (A) des Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs von einem vorbestimmten Soll-Arbeitsbewegungsweg im Umformzentrum (9) und
    - Verdrehen des Schlittenaggregates (2) um die Drehachse (16), so dass die Abweichung (A) zumindest verringert wird.
  19. Verfahren zur Positionskorrektur des Umformwerkzeugs einer Umformmaschine nach Anspruch 4, umfassend die Schritte:
    - Erfassen einer Abweichung (A) des Ist-Arbeitsbewegungsweges des Umformwerkzeugs von einem vorbestimmten Soll-Arbeitsbewegungsweg im Umformzentrum (9) und
    - Verschieben des Justierrahmens (4B) längst der Justierbahn, so dass die Abweichung (A) zumindest verringert wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 18 und nach Anspruch 19, wobei zur Verringerung der Abweichung (A) sowohl das Schlittenaggregat (2) um seine Drehachse (16) verdreht wird als auch der Justierrahmen (4A) längs der Justierbahn verschoben wird.
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