EP3790678A1 - Verfahren mit einer fertigungseinrichtung zum umformen von blech - Google Patents

Verfahren mit einer fertigungseinrichtung zum umformen von blech

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EP3790678A1
EP3790678A1 EP19731869.4A EP19731869A EP3790678A1 EP 3790678 A1 EP3790678 A1 EP 3790678A1 EP 19731869 A EP19731869 A EP 19731869A EP 3790678 A1 EP3790678 A1 EP 3790678A1
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EP
European Patent Office
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workpiece
stops
program
manufacturing
image recognition
Prior art date
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Application number
EP19731869.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3790678B1 (de
Inventor
Thomas JUNGMAYR
Rudolf KUBINGER
Johann Mayrhofer
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Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Original Assignee
Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG filed Critical Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Publication of EP3790678A1 publication Critical patent/EP3790678A1/de
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Publication of EP3790678B1 publication Critical patent/EP3790678B1/de
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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
    • B21D5/002—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
    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping 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
    • B21D55/00—Safety devices protecting the machine or the operator, specially adapted for apparatus or machines dealt with in this subclass

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a manufacturing device for Umfor men of workpieces made of sheet metal according to the features of the preamble of Anspru Ches first
  • Manufacturing equipment for forming workpieces made of sheet metal also called Biegemaschi nen for bending or bending or bending presses referred to as press brakes, have two parallel aligned pressing bars on which bending tools are arranged.
  • the press beams are usually equipped with a plurality of paired bending tools. A positioned between these bending tools workpiece is formed by their Gegenend2009 or their press against each other, wherein an edge is generated in the workpiece.
  • Corresponding bending tools - lower tool and upper tool - are also referred to as female and male.
  • Each individual such manufacturing steps for carrying out a Biegeumfor determination comprises several phases or individual measures. These include: bringing the attacks into the starting position; Place the workpiece on the lower tool and attach it to stops; Press upper tool against workpiece and lower tool; Drive up the upper tool; Remove workpiece. To carry out a further manufacturing step, the stops are repositioned and the said phases are repeated accordingly.
  • the object of the present invention is to provide an improved method for operating egg ner manufacturing device or a workpiece processing machine, by which simplifies the operation and with the higher security can be achieved.
  • the object is achieved by a method for producing a component, by Umfor determination of a workpiece made of sheet metal and the use of a manufacturing facility such as a press brake with two parallel aligned pressing beams, attach to the pressing beam bending tools and with a control device with a production program for semi-automatic operation of the manufacturing device, wherein at least two production steps are carried out, each with a bending deformation.
  • a manufacturing facility such as a press brake with two parallel aligned pressing beams
  • Positioning stops for aligning the workpiece in a machining area Inserting the workpiece into the processing area by placing it on a lower tool and applying or placing the workpiece on the stops by an operator; Performing the bending deformation by pressing or pressing an upper tool against the workpiece and the lower tool by moving the pressing bars against each other; Moving the press beams apart;
  • the execution of a subsequent second manufacturing step of the manufacturing program is started after a first manufacturing step, which is detected by at least one camera, the processing area and by an image recognition program, the Fage and direction of the workpiece from the images obtained from the camera is determined and ba Based on the determined by the image recognition program Fage and the orientation of the workpiece, by the manufacturing program of the subsequent, second manufacturing step is started ge.
  • the procedure in which the second manufacturing step following the first manufacturing step is not started until it has been determined by the image recognition program, that the workpiece has been completely removed from the observation area, has the advantage of a particularly high reliability.
  • Another advantage is the procedure, wherein in a third production s step first, the insertion of the workpiece in the processing area is performed by the operator and only then the attacks are positioned by the controller, wherein the Biegeum formation is started by the control device when of the Image recognition program has been determined that the positioning of the stops is complete.
  • Fig. 1 is a bending press as an embodiment of a manufacturing device
  • FIG. 2 shows a cross section of the bending press according to FIG.
  • FIG. 3 is a time chart of a production program for producing a component on the bending press;
  • FIG. 4 shows a detail of the bending press with the workpiece in a fourth production step of the production program;
  • FIG. 4 shows a detail of the bending press with the workpiece in a fourth production step of the production program;
  • Fig. 5 is a timing chart of a second operation of the bending press
  • Fig. 6 is a timing chart of a third operation of the bending press
  • Fig. 7 is a timing chart of a fourth operation of the bending press
  • Fig. 8 shows a detail of the bending press with the workpiece in a manufacturing step of the Be operating way of FIG. 7th
  • Fig. 1 shows a bending press 1 as an embodiment of a manufacturing device or a workpiece processing machine.
  • the bending press 1 has in a known manner a lower pressing beam 2 and an upper pressing bar 3.
  • the two pressing bars 2, 3 are held by a machine frame 4, wherein the lower pressing beam 2 fixed, that is fixedly attached to the machine frame 4.
  • the lower, fixed pressing beam 2 is therefore often referred to as a table bar.
  • the upper press beam 3 is adjustably guided on the machine frame 4 in the vertical direction (Z direction). With the help of a suitable motor drive, for example by means of hydraulic cylinders (not shown), the upper beam 3 can be lowered to the lower beam 2 down who the.
  • a lower bending tool 6 (a die) and an upper bending tool 7 (a male) are attached in pairs to the two pressing bars 2, 3 in pairs.
  • a bending deformation takes place on the workpiece 5 then by moving against each other of the two pressing bars 2, 3, wherein the upper bending tool 7 (in short: “upper tool”) against the workpiece 5 and the lower bending tool 6 (abbreviated to "lower tool”) is pressed until the desired extent of deformation of the workpiece 5 is reached.
  • the bending press 1 also includes one or more stops 8, 9, on which edges or sides of the work piece. 5 can be created and thus aligned.
  • the stops 8, 9 are commonly referred to as "back stops", since from the perspective of one of the bending press 1 are the operator behind the press bars 2, 3 are arranged. After appropriate Po tion of the stops 8, 9 relative to the bending tools 6, 7, a bending or edging on the workpiece 5 by an operator can be very easily and yet produced with great accuracy.
  • the bending press 1 To operate the bending press 1, this is with a control device 10 and with a loading terminal 11 is formed. On a screen 12 of the control terminal 11, the operating conditions of the bending press 1 of an operator can be displayed and it is the Bedi Enperson thus possible to prepare over an input device 13 with the bending press 1 physically shield ing manufacturing steps.
  • This preparation of a new manufacturing step for example, in a repositioning of the stops 8, 9 exist.
  • the stops 8, 9 are motorized adjustable and can cause the operator, for example by direct input of the new coordinates, the repositioning of the stops 8, 9.
  • the operator can call the production program 14 on the operating terminal 11 and bring it to the display.
  • the corresponding production steps can be selected and the setting of the new operating state of the bending press 1 can be started.
  • the work piece 5 that is placing the workpiece 5 on the lower tool 6 and applying or placing on stop surfaces of the stops 8, 9, then the bending deformation by ge move against each other of the press bars 2, 3 are started.
  • Biegepres sen to the operator is a separate, educated example by a footswitch Switch available. By operating the switch, the up and down movement of the upper press bar 3 can be started.
  • the control device 10 is also formed with an image recognition program 15.
  • the image recognition program 15 is suitable for analyzing images recorded by a processing area 16 in the vicinity of the bending tools 6, 7 or of the workpiece 5 and, with the aid of automatic pattern recognition, the instantaneous processing state of the workpiece 5 or the instantaneous phase of the production currently being carried out step.
  • images of the processing area 16 recorded by the camera 17 are analyzed by the image recognition program 15 and the operating states detected by the image recognition program 15 are used in the phases of the production steps to control the course of the production program 14 itself.
  • FIG. 2 shows a cross section of the bending press 1 according to FIG. 1.
  • a second camera 18 (left of the press bar 3) is arranged according to this embodiment, also behind the upper press bar 3.
  • An optical axis 19 of the camera 17 and an optical axis 20 of the camera 18 are directed obliquely from above onto the processing area 16 or the workpiece 5 in the processing area 16.
  • Each of the two stops 8, 9 is attached to a stop device 21 and can be adjusted with their help in the three spatial directions X, Y, Z and thus repositioned.
  • the stop device 21 has for this purpose in the X, Y and Z direction directed guideways 22 and thus interacting servomotors 23.
  • FIG. 2 By the illustration in Fig. 2 are simultaneously two different times of two successive phases of a first manufacturing step Fl of the manufacture of a construction part of the workpiece 5 shown.
  • the Fage of the undeformed workpiece 5 - shown in solid Finien - corresponds to the end of the phase "insertion of the workpiece 5 in the processing area 16 and applying to the stops 8, 9".
  • the Fage of the workpiece 5 in the bent state - shown in dashed Finien - corresponds to the end of the Biegeum formation or the end of the phase "upper tool 7 against workpiece 5 and lower tool 6 press".
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the time course of two or more ren consecutive manufacturing steps Fl, F2, etc. of a production program 14 for producing a complex component of the workpiece 5.
  • Each of these manufacturing steps Fl, F2 comprises the phases:
  • the timing of the start of this phase B 1 thus also depends entirely on the conditions of the conditions of the operator, with whom this puts the workpiece 5 in the processing area 16, from. This point in time is just the end of phase II to which the Schmkennungspro program 15 determines that the workpiece 5 has been completely brought to the lower bending tool 6 and the stops 8, 9 to the plant. In an analogous manner, it is with the removal of the workpiece 5 by the operator in the phase Rl. As well as the duration of phase II, the duration and end of the phase R1 depends on the movements of the operator. This indeterminacy of the duration of the phases II, Rl and the phases 12 and R2 of the subsequent manufacturing step F2 is therefore shown in Fig. 3 by a ge jagged course of the lateral lines of these phases.
  • FIG. 4 shows the workpiece 5 in the processing region 16 of the bending press 1 during the fourth production step F4.
  • the shape of the workpiece 5 and the instantaneous position of the bending tools 6, 7 corresponds to the end of the phase B4, ie, on the workpiece 5, the fourth bending deformation is completed, according to the notation used above.
  • the phases 04 and R4 are now to be executed.
  • FIG. 4 illustrates a production program 14 having at least four production steps F1, F2, F3 and F4. According to the embodiment of the method as shown in Fig.
  • the second manufacturing step F2 or its first phase P2 of the repositioning of the stops 8, 9 is only started when the workpiece 5 in the phase Rl completely has been moved out of the processing area 16. That is, when the Jardinkennungspro program 15 has determined that the workpiece 5 has been completely removed from the lower tool 6 and from the processing area 16, the production program 14 is further switched to the phase P2 by the control device 10.
  • phase P2 of the repositioning of the stops 8, 9 of the second manufacturing step F2 before Beendi tion of the phase Rl of the removal of the workpiece 5 from the processing area 16 ge starts.
  • the production program 14 a value of a minimum distance between tween the workpiece 5 and the stops 8, 9 set in the X direction.
  • this monitoring of the distance triggered starting of the phase P2 is shown graphically by an overlap of the phases Rl and P2 or by an overlap of the phases R2 and P3.
  • FIG. 6 shows a timing diagram of a third embodiment of the operation of the bending press 1.
  • a value oftownab stood between the workpiece 5 and the stops 8, 9 given and monitoring takes place through evaluation of the images of the cameras 17, 18 by means of thessenkennungspro program 15.
  • a continuous monitoring of the Ab between the workpiece 5 and the stops 8, 9 is carried out, so that the BEWE movement or the speed of movement of the stops 8, 9 to that of the Work piece 5 - almost in real time - can be coupled.
  • the movement of the stops 8, 9 also starts here, only when the distance exceeds the value of the predetermined minimum distance. But it is also also also provided that the speed of movement of the proposals to 8, 9 is only so great that the predetermined minimum distance is not fallen below again becomes.
  • the movement of the stops 8, 9 takes place quasi at a safe distance from the workpiece 5 moved by the operator. Accordingly, the duration of the repositioning of the stops 8, 9 in the phase P2, as well as the phase R1, can be dependent on the movements of the operator (indicated by a jagged profile of the lateral lines of the phases Rl and P2).
  • the Vietnamesespro program 14 contains a second manufacturing step F2 with a so-called "Z-bend" of the work piece 5.
  • the workpiece. 5 first on the lower bending tool 6 hang up (corresponds to phase 13) and the stops 8, 9 can be moved only then to the lower bending tool 6 and the workpiece 5 (corresponding to phase P3).
  • the start of the subsequent bending deformation in phase B3 is triggered in this case by the control device 10 when it has been determined by the image recognition program 15 that the repositioning of the stops 8, 9 and thus the phase P3 is completed submit.
  • the operation of the bending press 1 can also combinations of the above operations with the use of elements monitored by Sensorele attacks 8, 9 may be provided.
  • the stops 8, 9 example, equipped with force measuring elements or contact switches.
  • a continuous monitoring of the measuring signals of such sensor elements by the control device 10 makes it possible to automatically initiate a countermeasure in the event of a collision with incorrectly positioned machine parts, but above all in the event of a collision or the pinching of a body part of an operator.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils durch Umformung eines Werkstücks (5) aus Blech mit einer Fertigungseinrichtung (1) mit an Pressbalken (2, 3) befestigten Biegewerkzeugen (6, 7) und mit einer Steuervorrichtung (10) mit einem Fertigungsprogramm (14) zum halbautomatischen Betreiben der Fertigungseinrichtung (1), wobei zumindest zwei Fertigungsschritte (F1, F2) mit jeweils einer Biegeumformung durchgeführt werden, und wobei ein Fertigungsschritt (F1, F2) umfasst: Positionieren von Anschlägen (8, 9) zur Ausrichtung des Werkstücks (5); Einlegen des Werkstücks (5) in den Bearbeitungsbereich (16) durch eine Bedienperson; Durchführen der Biegeumformung; Auseinanderbewegen der Pressbalken (2, 3) und Entnehmen des Werkstücks (5) durch die Bedienperson. Nach einem ersten Fertigungsschritt (F1) wird die Ausführung eines nachfolgenden, zweiten Fertigungsschritts (F2) des Fertigungsprogramms (14) gestartet, indem durch eine Kamera (17, 18) der Bearbeitungsbereich (16) erfasst wird und durch ein Bilderkennungsprogramm (15) die Lage und Ausrichtung des Werkstücks (5) bestimmt wird und, basierend auf der von dem Bilderkennungsprogramm (15) bestimmten Lage des Werkstücks (5), durch das Fertigungsprogramm (14) der nachfolgende, zweite Fertigungsschritt (F2) gestartet wird.

Description

Verfahren mit einer Fertigungseinrichtung zum Umformen von Blech
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fertigungseinrichtung zum Umfor men von Werkstücken aus Blech entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspru ches 1.
Fertigungseinrichtungen zum Umformen von Werkstücken aus Blech, auch als Biegemaschi nen zum Gesenkbiegen oder Schwenkbiegen bzw. als Abkantpressen bezeichnet, weisen zwei parallel zueinander ausgerichtete Pressbalken auf, an denen Biege Werkzeuge angeordnet sind. Die Pressbalken sind üblicherweise mit mehreren paarweise angeordneten Biegewerkzeugen bestückt. Ein zwischen diesen Biegewerkzeugen positioniertes Werkstück wird durch deren Gegeneinanderführen bzw. deren Gegeneinanderpressen umgeformt, wobei eine Kante in dem Werkstück erzeugt wird. Einander entsprechende Biegewerkzeuge - Unterwerkzeug und Oberwerkzeug - werden auch als Matrize und Patrize bezeichnet.
Zur Herstellung komplexer Bauteile werden an ein und demselben Werkstück in einer geeig neten Aufeinanderfolge von Fertigungsschritten mehrere Biegebearbeitungen hintereinander ausgeführt. Ein jeder einzelne solcher Fertigungsschritte zur Ausführung einer Biegeumfor mung umfasst mehrere Phasen bzw. Einzelmaßnahmen. Dazu zählen: Anschläge in Aus gangsposition bringen; Werkstück auf Unterwerkzeug auflegen und an Anschläge an- bzw. auflegen; Oberwerkzeug gegen Werkstück und Unterwerkzeug drücken; Oberwerkzeug hoch fahren; Werkstück entnehmen. Zur Ausführung eines weiteren Fertigungsschritts werden die Anschläge neu positioniert und die genannten Phasen entsprechend wiederholt.
Im Stand der Technik ist auch bereits bekannt, bei solchen Fertigungseinrichtungen bzw. Bie gemaschinen eine automatisierte bzw. halbautomatisierte Steuerung des Betriebs dieser Ma schinen vorzusehen. Dazu ist es beispielsweise üblich, dass eine Bedienperson das Werkstück in die Maschine einlegt und an den Anschlägen zur Anlage bringt, woraufhin nach Betätigung eines Fußtasters die Pressenbalken zusammengefahren werden und so die Umformung des Werkstücks ausgeführt wird. Nach weiterer Betätigung des Fußtasters wird der nächstfol gende Fertigungs schritt eingeleitet. Die dazu nötigen Verstellungen und Neupositionierungen der Anschläge bzw. auch von Auflagekonsolen erfolgt auf der Grundlage eines in der Steue rung hinterlegten Programms automatisch. Lediglich das Auslösen des Hubs bzw. der Bewe gung der Pressbalken und das Weiter schalten zum nächstfolgenden Fertigungsschritt werden durch die Bedienperson auf deren Initiative hin durchgeführt.
Es sind andererseits auch Lösungen zur Überwachung des Arbeitsbereichs von Abkantpressen bekannt, bei denen Lichtschranken oder ähnliche Sensoranordnungen vorgesehen sind, durch die Kollisionen zwischen Maschinenkomponenten aber vor allem Verletzungen von Bedien personen bei den automatisch bzw. halbautomatisch erfolgenden Positionsänderungen von Maschinenteilen bzw. Biegewerkzeugen verhindert werden sollen.
Bei den bekannten Werkstückbearbeitungsmaschinen ist nach wie vor eine erhöhte Aufmerk samkeit und Konzentration des Bedienpersonals erforderlich, gleichzeitig das Werkstück nach einem erfolgten Fertigungsschritt aus der Maschine zu entnehmen, es in eine neue Ausrich tung zu bringen und wieder in die Maschine einzusetzen und das Fertigungsprogramm zeitge recht in den nächsten Fertigungs schritt zu schalten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben ei ner Fertigungseinrichtung bzw. einer Werkstückbearbeitungsmaschine anzugeben, durch das die Bedienung vereinfacht und mit dem eine höhere Sicherheit erreicht werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, durch Umfor mung eines Werkstücks aus Blech und der Verwendung einer Fertigungseinrichtung wie bei spielsweise einer Abkantpresse mit zwei parallel zueinander ausgerichteten Pressbalken, mit an den Pressbalken befestigen Biegewerkzeugen und mit einer Steuervorrichtung mit einem Fertigungsprogramm zum halbautomatischen Betreiben der Fertigungseinrichtung, wobei zu mindest zwei Fertigungsschritte mit jeweils einer Biegeumformung durchgeführt werden. Je der dieser Fertigungs schritte umfasst dabei die Maßnahmen bzw. Phasen:
Positionieren von Anschlägen zur Ausrichtung des Werkstücks in einem Bearbeitungsbereich; Einlegen des Werkstücks in den Bearbeitungsbereich durch Auflegen auf ein Unterwerkzeug und Anlegen bzw. Auflegen des Werkstücks an den Anschlägen durch eine Bedienperson; Durchführen der Biegeumformung durch Andrücken bzw. Anpressen eines Oberwerkzeugs gegen das Werkstück und das Unterwerkzeug durch Gegeneinanderbewegen der Pressbalken; Auseinanderbewegen der Pressbalken;
Entnehmen des Werkstücks aus dem Unterwerkzeug durch die Bedienperson.
Dabei wird nach einem ersten Fertigungsschritt die Ausführung eines nachfolgenden, zweiten Fertigungs schritt des Fertigungsprogramms gestartet, wobei durch zumindest eine Kamera der Bearbeitungsbereich erfasst wird und durch ein Bilderkennungsprogramm die Fage und Aus richtung des Werkstücks aus den von der Kamera erhaltenen Bildern bestimmt wird und, ba sierend auf der von dem Bilderkennungsprogramm bestimmten Fage und der Ausrichtung des Werkstücks, durch das Fertigungsprogramm der nachfolgende, zweite Fertigungs schritt ge startet wird.
Vorteilhaft ist auch die Verfahrensweise, wobei das Positionieren der Anschläge durch die Steuervorrichtung auf der Grundlage von Anweisungen in dem Fertigungsprogramm automa tisch durchgeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass Manipulationszeiten für das Neueinstellen der Anschläge optimiert werden können.
Von Vorteil ist auch, dass das Durchführen der Biegeumformung durch die Steuervorrichtung automatisch gestartet wird, wenn von dem Bilderkennungsprogramm festgestellt worden ist, dass das Werkstück in den Bearbeitungsbereich eingelegt und an den Anschlägen zur Anlage gebracht worden ist. Dies hat den besonderen Vorteil einer Entlastung der Bedienperson, da sich diese nun gänzlich auf das Einlegen und Ausrichten des zu bearbeitenden Werkstücks konzentrieren kann und beispielsweise ein Verrutschen des Werkstücks während des sonst er forderlichen Betätigen eines Schalters zum Starten der Bewegung der Pressbalken sehr un wahrscheinlich ist.
Vorteilhaft ist auch die Verfahrensweise bei der das Durchführen der Biegeumformung durch die Steuervorrichtung automatisch gestoppt wird, wenn von dem Bilderkennungsprogramm festgestellt worden ist, dass der gewünschte Verformungszustand des Werkstücks erreicht ist und dass danach durch die Steuervorrichtung das Auseinanderbewegen der Pressbalken durchgeführt wird.
Die Verfahrensweise bei der der auf den ersten Fertigungsschritt folgende, zweite Fertigungs schritt erst gestartet wird, wenn von dem Bilderkennungsprogramm festgestellt worden ist, dass das Werkstück vollständig aus dem Beobachtungsbereich entnommen worden ist, hat den Vorteil einer besonders hohen Betriebssicherheit.
Durch die Maßnahme, wobei das Positionieren der Anschläge in dem auf den ersten Ferti gungsschritt folgenden, zweiten Fertigungsschritt schon gestartet wird, wenn von dem Bilder kennungsprogramm festgestellt worden ist, dass das Werkstück von den Biegewerkzeugen ei nen größeren Abstand als einen Wert eines vorgegebenen Mindestabstands, der in dem Ferti gungsprogramm festgelegt worden ist, erreicht hat, hat den Vorteil eines entsprechenden Zeit gewinns und ermöglicht somit eine insgesamt höhere Produktivität.
Mit der weiteren Maßnahme, dass während des Positionierens der Anschläge diese durch die Steuervorrichtung nur so schnell bewegt werden, dass der vorgegebene Mindestabstand nicht unterschritten wird, kann zu jedem Zeitpunkt ein ausreichender Sicherheitsabstand eingehal ten werden.
Von Vorteil ist auch die Verfahrensweise, wobei in einem dritten Fertigung s schritt zuerst das Einlegen des Werkstücks in den Bearbeitungsbereich durch die Bedienperson erfolgt und erst danach die Anschläge durch die Steuervorrichtung positioniert werden, wobei die Biegeum formung von der Steuervorrichtung gestartet wird, wenn von dem Bilderkennungsprogramm festgestellt worden ist, dass die Positionierung der Anschläge abgeschlossen ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Biegepresse als Ausführungsbeispiel einer Fertigungseinrichtung;
Fig. 2 einen Querschnitt der Biegepresse gemäß Fig.l;
Fig. 3 ein Zeitlaufschema eines Fertigungsprogramms zur Herstellung eines Bauteils auf der Biegepresse; Fig. 4 ein Detail der Biegepresse mit dem Werkstück in einem vierten Fertigung s schritt des Fertigungsprogramms;
Fig. 5 ein Zeitlaufschema einer zweiten Betriebsweise der Biegepresse;
Fig. 6 ein Zeitlaufschema einer dritten Betriebsweise der Biegepresse;
Fig. 7 ein Zeitlaufschema einer vierten Betriebsweise der Biegepresse;
Fig. 8 ein Detail der Biegepresse mit dem Werkstück in einem Fertigungs schritt der Be triebsweise gemäß Fig. 7.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Die Fig. 1 zeigt eine Biegepresse 1 als Ausführungsbeispiel einer Fertigungseinrichtung bzw. einer Werkstückbearbeitungsmaschine. Die Biegepresse 1 verfügt in bekannter Weise über einen unteren Pressbalken 2 und einen oberen Pressbalken 3. Die beiden Pressbalken 2, 3 werden von einem Maschinengestell 4 gehalten, wobei der untere Pressbalken 2 fix, d.h. fest stehend an dem Maschinengestell 4 befestigt ist. Der untere, feststehende Pressbalken 2 wird daher auch oft als Tischbalken bezeichnet. Der obere Pressbalken 3 andererseits ist an dem Maschinengestell 4 in vertikaler Richtung (Z-Richtung) verstellbar geführt. Mit Hilfe eines geeigneten motorischen Antriebes, beispielsweise mit Hilfe von Hydraulikzylindern (nicht dargestellt), kann der obere Pressbalken 3 auf den unteren Pressbalken 2 hin abgesenkt wer den. Zur Durchführung einer Biegeumformung an einem Werkstück 5 werden an den beiden Pressbalken 2, 3 jeweils paarweise ein unteres Biegewerkzeug 6 (eine Matrize) und ein oberes Biegewerkzeug 7 (eine Patrize) befestigt. Eine Biegeumformung an dem Werkstück 5 erfolgt sodann durch ein gegeneinander bewegen der beiden Pressbalken 2, 3, wobei das obere Bie gewerkzeug 7 (kurz:„Oberwerkzeug“) gegen das Werkstück 5 und das untere Biegewerkzeug 6 (kurz:„Unterwerkzeug“) angedrückt wird, bis das gewünschte Ausmaß der Verformung des Werkstücks 5 erreicht ist.
Neben den die eigentliche Biegeumformung bewirkenden Biege Werkzeugen 6, 7, die durch die Relativverstellung der Pressbalken 2, 3 auf das Werkstück 5 einwirken, umfasst die Biege presse 1 auch einen oder mehrere Anschläge 8, 9, an denen Kanten oder Seiten des Werk stücks 5 angelegt und somit ausgerichtet werden können. Die Anschläge 8, 9 werden üblicher weise auch als„Hinteranschläge“ bezeichnet, da aus Sicht einer vor der Biegepresse 1 stehen den Bedienperson diese hinter den Pressbalken 2, 3 angeordnet sind. Nach entsprechender Po sitionierung der Anschläge 8, 9 relativ zu den Biegewerkzeugen 6, 7 kann eine Biegung bzw. Kantung an dem Werkstück 5 von einer Bedienperson sehr einfach und trotzdem mit großer Genauigkeit hergestellt werden.
Zum Betreiben der Biegepresse 1 ist diese mit einer Steuervorrichtung 10 und mit einem Be dienterminal 11 ausgebildet. Auf einem Bildschirm 12 des Bedienterminals 11 können die Betriebszustände der Biegepresse 1 einer Bedienperson angezeigt werden und ist es der Bedi enperson damit möglich, über eine Eingabevorrichtung 13 mit der Biegepresse 1 auszufüh rende Fertigungsschritte vorzubereiten. Diese Vorbereitung eines neuen Fertigungsschritts kann beispielsweise in einer Neupositionierung der Anschläge 8, 9 bestehen. Die Anschläge 8, 9 sind dazu motorgetrieben verstellbar und kann die Bedienperson, beispielsweise durch direkte Eingabe der neuen Koordinaten, die Neupositionierung der Anschläge 8, 9 bewirken.
Üblicherweise werden die für die einzelnen Fertigungs schritte erforderlichen Maschinenein stellungen in einem Fertigungsprogramm 14 in der Steuervorrichtung 10 hinterlegt. Die Bedi enperson kann das Fertigungsprogramm 14 an dem Bedienterminal 11 aufrufen und zur An zeige bringen. Die entsprechenden Fertigungsschritte können ausgewählt und die Einstellung des neuen Betriebszustandes der Biegepresse 1 gestartet werden. Nach Einlegen des Werk stücks 5, das heißt Auflegen des Werkstücks 5 auf das Unterwerkzeug 6 und Anlegen bzw. Auflegen an Anschlagsflächen der Anschläge 8, 9, kann dann die Biegeumformung durch ge geneinander bewegen der Pressbalken 2, 3 gestartet werden. Bei konventionellen Biegepres sen steht dazu der Bedienperson ein separater, beispielsweise durch einen Fußtaster gebildeter Schalter zur Verfügung. Durch Betätigen des Schalters kann das Auf- und Abbewegen des oberen Pressenbalkens 3 gestartet werden.
Bei der Biegepresse 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Steuervorrichtung 10 auch mit einem Bilderkennungsprogramm 15 ausgebildet. Das Bilderkennungsprogramm 15 ist dazu geeignet, von einem Bearbeitungsbereich 16 in der Umgebung der Biege Werkzeuge 6, 7 bzw. des Werkstücks 5 aufgezeichnete Bilder zu analysieren und mit Hilfe automatischer Mustererkennung den momentanen Bearbeitungszustand des Werkstücks 5 bzw. die momen tane Phase des gerade auszuführenden Fertigungs schritts festzustellen. Zur Erfassung des Be arbeitungsbereichs 16 ist zumindest eine erste Kamera 17 an der Biegepresse 1 angeordnet. Beim Betrieb der Biegepresse 1 werden von der Kamera 17 aufgezeichnete Bilder des Bear beitungsbereichs 16 von dem Bilderkennungsprogramm 15 analysiert und die von dem Bil derkennung sprogramm 15 erkannten Betriebszustände in den Phasen der Fertigungsschritte dazu benutzt, den Ablauf des Fertigungsprogramms 14 selbst zu steuern.
So kann, wenn das Werkstück 5 von der Bedienperson in den Bearbeitungsbereich 16 einge legt wird, mit Hilfe des Bilderkennungsprogramms 15 automatisch festgestellt werden, ob das zunächst unverformte Werkstück 5 an den Anschlägen 8, 9 zur Anlage gebracht worden ist und somit seine Ausgangslange erreicht hat. Ist dies von dem Bilderkennungsprogramm 15 festgestellt worden, so kann das Starten der nächsten Phase in dem Fertigungsprogramm 14, nämlich der Biegeumformung durch gegeneinander bewegen der Pressbalken, automatisch eingeleitet werden. Schließlich kann durch Auswertung der Bilder der Kamera 17 durch das Bilderkennungsprogramm 15 von diesem auch festgestellt werden, ob der gewünschte Verfor mungszustand des Werkstücks 5 erreicht ist, woraufhin - ebenfalls wieder automatisch - die nächste Phase in dem Fertigungsschritt des Fertigungsprogramms 14, nämlich das Auseinan derbewegen der Pressbalken, veranlasst wird. Die Bedienperson braucht dazu keine Betäti gung eines Schalters vorzunehmen. Dieses Weiterschalten in die nächste Phase eines Ferti gungsschritts, und ebenso das Weiterschalten von einem ersten Fertigungs schritt in den nächstfolgenden Fertigungs schritt des Fertigungsprogramms 14, erfolgt automatisch durch die Steuervorrichtung 10, wobei die jeweiligen Analyseergebnisse von dem Bilderkennungspro gramm 15 dazu als Grundlage dienen.
Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt der Biegepresse 1 gemäß Fig. 1. Neben der ersten Kamera 17 die vor dem oberen Pressenbalken 3 angeordnet ist (gemäß Dar stellung rechts vom Pressenbalken 3), ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel auch hinter dem oberen Pressenbalken 3 eine zweite Kamera 18 (links vom Pressenbalken 3) angeordnet. Eine optische Achse 19 der Kamera 17 als auch eine optische Achse 20 der Kamera 18 sind schräg von oben auf den Bearbeitungsbereich 16 bzw. das Werkstück 5 im Bearbeitungsbereich 16 gerichtet. Jeder der beiden Anschläge 8, 9 ist an einer Anschlagvorrichtung 21 befestigt und kann mit deren Hilfe in den drei Raumrichtungen X, Y, Z verstellt und somit neu positioniert werden. Die Anschlagsvorrichtung 21 weist dazu in die X-, Y- und Z-Richtung gerichtete Führungsbahnen 22 und damit wechselwirkende Stellmotoren 23 auf.
Durch die Darstellung in Fig. 2 werden gleichzeitig zwei unterschiedliche Zeitpunkte zweier aufeinander folgender Phasen eines ersten Fertigungs schritts Fl der Herstellung eines Bau teils aus dem Werkstück 5 gezeigt. Die Fage des unverformten Werkstücks 5 - dargestellt in durchgezogenen Finien - entspricht dem Ende der Phase„Einlegen des Werkstücks 5 in den Bearbeitungsbereich 16 und Anlegen an den Anschlägen 8, 9“. Die Fage des Werkstücks 5 im gebogenen Zustand - dargestellt in strichlierten Finien - entspricht dem Ende der Biegeum formung bzw. dem Ende der Phase„Oberwerkzeug 7 gegen Werkstück 5 und Unterwerkzeug 6 andrücken“.
Insgesamt können bei dem ersten Fertigungsschritt Fl wie auch bei jedem weiteren Ferti gungsschritt zumindest fünf Maßnahmen bzw. Phasen unterschieden werden. Diese Phasen sind:
Pl: Positionieren der Anschläge 8, 9 zur Ausrichtung des Werkstücks 5 in dem Bearbeitungs bereich 16;
II: Einlegen des Werkstücks 5 in den Bearbeitungsbereich 16 durch Auflegen auf das Unter werkzeug 6 und Anlegen bzw. Auflegen des Werkstücks 5 an den Anschlägen 8, 9;
Bl: Durchführen der Biegeumformung durch Andrücken des Oberwerkzeuges 7 gegen das Werkstück 5 und das Unterwerkzeug 6 durch gegeneinander bewegen der Pressbalken 2, 3; Ol: Auseinander bewegen der Pressbalken 2, 3;
Rl: Entnehmen des Werkstücks 5 aus dem Unterwerkzeug 6. Die Überwachung des Beobachtungsbereichs 16 mit den Kameras 17, 18 und die Auswertung der Bilder durch das Bilderkennungsprogramm 15 ermöglichen es nun, dass der Abschluss der Phase II, das heißt der Phase des Einlegens des Werkstücks 5 von dem Bilderkennungs programm 15, selbsttätig festgestellt und durch die Steuervorrichtung 10 die folgende Phase Bl, das heißt die Durchführung der Biegeumformung, ebenfalls selbsttätig gestartet wird. In der Folge wird auch das Ende der Phase B l durch das Bilderkennungsprogramm 15 festge stellt und durch die Steuervorrichtung 10 die Phase Ol automatisch gestartet. Schließlich wird von dem Bilderkennungsprogramm 15 auch festgestellt, ob das Werkstück 5 aus dem Unter werkzeug 6 entnommen worden ist, woraufhin die Steuervorrichtung 10 den nächstfolgenden, zweiten Fertigungs schritt F2 des Fertigungsprogramms 14 starten kann (Fig. 3). Dieser zweite Fertigungs schritt F2 beginnt ebenfalls wieder mit einem Positionieren der Anschläge 8, 9 in einer Phase P2, woraufhin die weiteren Phasen 12, B2, 02 und R2 in analoger Weise unter Mitwirkung des Bilderkennungsprogramms 15 zur Ausführung gebracht werden.
Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs von zwei oder mehre ren aufeinander folgenden Fertigungsschritten Fl, F2, usw. eines Fertigungsprogramms 14 zur Herstellung eines komplexen Bauteils aus dem Werkstück 5. Ein jeder dieser Fertigungs schritte Fl, F2 umfasst die Phasen:
P: Positionieren der Anschläge 8, 9;
I: Einlegen des Werkstücks 5;
B: Durchführen der Biegeumformung;
O: Auseinander bewegen der Pressbalken und
R: Entnehmen des Werkstücks 5.
Durch die Ausstattung der Biegepresse 1 mit zumindest einer Kamera 17, 18 und der Verwen dung des Bilderkennungsprogramms 15 in der Steuervorrichtung 10 wird erreicht, dass ein weiterer, separater Schalter und die Betätigung des Schalters durch die Bedienperson in dem Verlauf der Fertigungsschritte Fl, F2 bzw. der Phasen P, I, B, O und R einzelner Fertigungs schritte entfallen kann. Die Bedienperson kann sich darauf beschränken, in der Phase II das Werkstück 5 in den Bearbeitungsbereich 16 einzulegen und auf dem Unterwerkzeug 6 und den Anschlägen 8, 9 zur Anlage zu bringen. Ob sich das Werkstück 5 in der richtigen Fage befindet, wird selbsttätig von dem Bilderkennungsprogramm 15 festgestellt und leitet darauf hin die Steuervorrichtung 10 die Phase B l durch Starten der Biegeumformung automatisch ein. Der Start der Biegeumformung am Beginn der Phase B 1 wird somit durch die Bedienper son nur auf indirekte Weise veranlasst, in dem diese das Werkstück 5 in den Bearbeitungsbe reich 16 einlegt und an dem unteren Biegewerkzeug 6 und den Anschlägen 8, 9 vollständig zur Anlage bringt.
Der Zeitpunkt des Starts dieser Phase B 1 hängt somit aber auch gänzlich von den Bewegun gen der Bedienperson, mit denen diese das Werkstück 5 in den Bearbeitungsbereich 16 ein legt, ab. Dieser Zeitpunkt ist gerade das Ende der Phase II zu dem das Bilderkennungspro gramm 15 feststellt, dass das Werkstück 5 zur Gänze an dem unteren Biegewerkzeug 6 als auch den Anschlägen 8, 9 zur Anlage gebracht worden ist. In analoger Weise verhält es sich mit dem Entnehmen des Werkstücks 5 durch die Bedienperson in der Phase Rl. So wie die Dauer der Phase II hängt auch die Dauer und das Ende der Phase Rl von den Bewegungen der Bedienperson ab. Diese Unbestimmtheit der Dauer der Phasen II, Rl als auch der Phasen 12 und R2 des anschließenden Fertigungs Schrittes F2 ist deshalb in der Fig. 3 durch einen ge zackten Verlauf der seitlichen Linien dieser Phasen dargestellt.
Durch die Verwendung des Bilderkennungsprogramms 15 bei der Steuerung des Fertigungs programms 14 können Verzögerungen, wie sie bei dem sonst von einer Bedienperson durch zuführenden Betätigen von Schaltern zum Weiterschalten zwischen den Phasen der Ferti gungsschritte Fl, F2 auftreten würden, gänzlich entfallen. Die vorstehenden Ausführungen zu dem ersten Fertigungsschritt Fl, mit den Phasen Pl, II, B l, Ol und Rl, gelten in analoger Weise auch für den zweiten Fertigungsschritt F2, mit den entsprechenden Phasen P2, 12, B2, 02 und R2, und ggf. auch für noch weitere, daran anschließende Fertigungsschritte F3, F4, usw.
Die Fig. 4 zeigt das Werkstück 5 in dem Bearbeitungsbereich 16 der Biegepresse 1 während des vierten Fertigungsschritts F4. Die Form des Werkstücks 5 und die momentane Position der Biegewerkzeuge 6, 7 entspricht - gemäß der vorstehend verwendeten Bezeichnungsweise - dem Ende der Phase B4, d.h. an dem Werkstück 5 ist gerade die vierte Biegeumformung fertig ausgeführt. Zum Abschluss des vierten Fertigungsschritts F4 sind nun noch die Phasen 04 und R4 auszuführen. Durch die Fig. 4 wird beispielhaft ein Fertigungsprogramm 14 mit zumindest vier Fertigungsschritten Fl, F2, F3 und F4 veranschaulicht. Gemäß der Ausführungsweise des Verfahrens wie in der Fig. 3 dargestellt, ist vorgesehen, dass der zweite Fertigungs schritt F2 bzw. dessen erste Phase P2 des Neu-Positionierens der Anschläge 8, 9 erst gestartet wird, wenn das Werkstück 5 in der Phase Rl vollständig aus dem Bearbeitungsbereich 16 herausbewegt worden ist. D.h. erst wenn das Bilderkennungspro gramm 15 festgestellt hat, dass das Werkstück 5 vollständig aus dem Unterwerkzeug 6 bzw. aus dem Bearbeitungsbereich 16 entfernt worden ist, wird von der Steuervorrichtung 10 das Fertigungsprogramm 14 in die Phase P2 weiter geschaltet.
Die Fig. 5 zeigt einen schematisierten zeitlichen Verlauf eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Betreiben der Biegepresse 1. Dabei ist vorgesehen, dass die Phase P2 des Neu-Positionierens der Anschläge 8, 9 des zweiten Fertigungsschritts F2 schon vor Beendi gung der Phase Rl des Entnehmens des Werkstücks 5 aus dem Bearbeitungsbereich 16 ge startet wird. Dazu ist in dem Fertigungsprogramm 14 ein Wert eines Mindestabstands zwi schen dem Werkstück 5 und den Anschlägen 8, 9 in X-Richtung festgelegt. Die nächstfol gende Phase P2, d.h. die Neu-Positionierung der Anschläge 8, 9, kann damit bereits früher, und zwar schon, wenn von dem Bilderkennungsprogramm 15 festgestellt wird, dass das Werkstück 5 von den Biegewerkzeugen 6, 7 einen größeren Abstand als den Wert des vorge gebenen Mindestabstands erreicht hat, gestartet werden. In dem Zeitablaufschema der Fig. 5 ist dieses durch Überwachung des Abstands getriggerte Starten der Phase P2 graphisch durch eine Überschneidung der Phasen Rl und P2 bzw. durch eine Überschneidung der Phasen R2 und P3 dargestellt.
Die Fig. 6 zeigt ein Zeitverlaufsschema eines dritten Ausführungsbeispiels des Betriebs der Biegepresse 1. In dem Fertigungsprogramm 14 ist dabei wiederum ein Wert eines Mindestab stands zwischen dem Werkstück 5 und den Anschlägen 8, 9 vorgegeben und erfolgt die Über wachung durch Auswertung der Bilder der Kameras 17, 18 mithilfe des Bilderkennungspro gramms 15. Bei dieser Verfahrensweise wird eine zeitlich fortlaufende Überwachung des Ab stands zwischen dem Werkstück 5 und den Anschlägen 8, 9 durchgeführt, sodass die Bewe gung bzw. die Geschwindigkeit der Bewegung der Anschläge 8, 9 an diejenige des Werk stücks 5 - quasi in Echtzeit - gekoppelt sein kann. Die Bewegung der Anschläge 8, 9 startet auch hier, erst wenn der Abstand den Wert des vorgegebenen Mindestabstands überschreitet. Es ist aber außerdem auch noch vorgesehen, dass die Geschwindigkeit der Bewegung der An schläge 8, 9 nur so groß ist, dass der vorgegebene Mindestabstand nicht wieder unterschritten wird. Die Bewegung der Anschläge 8, 9 erfolgt quasi in einem Sicherheitsabstand zu dem von der Bedienperson bewegten Werkstück 5. Dementsprechend kann die Dauer der Neupositio nierung der Anschläge 8, 9 in der Phase P2, wie auch die Phase Rl von den Bewegungen der Bedienperson abhängig sein (durch einen gezackten Verlauf der seitlichen Linien der Phasen Rl und P2 angedeutet).
Anhand der nachfolgenden Fig. 7 und 8 wird ein viertes Ausführungsbeispiel der Betriebs weise der Biegepresse 1 beschrieben. Bei dieser Verfahrensweise enthält das Fertigungspro gramm 14 einen zweiten Fertigungsschritt F2 mit einer sogenannten„Z-Biegung“ des Werk stücks 5. Zur Ausführung eines anschließenden, dritten Fertigungs schritts F3 kann es erfor derlich sein, dass wie in Fig. 8 dargestellt das Werkstück 5 zuerst auf das untere Biegewerk zeug 6 aufzulegen ist (entspricht Phase 13) und die Anschläge 8, 9 erst anschließend an das untere Biegewerkzeug 6 und das Werkstück 5 heranbewegt werden können (entspricht Phase P3). Der Start der nachfolgenden Biegeumformung in Phase B3 wird in diesem Fall von der Steuervorrichtung 10 dann ausgelöst, wenn von dem Bilderkennungsprogramm 15 festgestellt worden ist, dass die Neupositionierung der Anschläge 8, 9 und somit die Phase P3 abge schlossen ist.
Als weitere Ausführungsvarianten der Betriebsweise der Biegepresse 1 können auch noch Kombinationen der vorstehenden Betriebsweisen mit der Verwendung von durch Sensorele mente überwachten Anschlägen 8, 9 vorgesehen sein. Dabei sind die Anschläge 8, 9 beispiels weise mit Kraftmesselementen oder Kontaktschaltern ausgestattet. Eine fortlaufende Überwa chung der Messsignale solcher Sensorelemente durch die Steuervorrichtung 10 ermöglicht es, beim Zusammenstoß mit fehlerhaft positionierten Maschinenteilen aber vor allem beim Zu sammenstoß oder dem Einklemmen eines Köperteils einer Bedienperson automatisch eine Gegenmaßnahme einleiten.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verste hen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden.
Bezugszeichenaufstellung Biegepresse
Pressbalken
Pressbalken
Maschinengestell
Werkstück
Biegewerkzeug
Biegewerkzeug
Anschlag
Anschlag
Steuervorrichtung
Bedienterminal
Bildschirm
Eingabevorrichtung
Fertigungsprogramm
Bilderkennungsprogramm
B earbeitung sbereich
Kamera
Kamera
optische Achse
optische Achse
Anschlagvorrichtung
Führungsbahn
Stellmotor

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils durch Umformung eines Werkstücks (5) aus Blech mit einer Fertigungseinrichtung (1) mit zwei parallel zueinander ausgerichteten Pressbalken (2, 3), mit an den Pressbalken (2, 3) befestigten Biegewerkzeugen (6, 7) und mit einer Steuervorrichtung (10) mit einem Fertigungsprogramm (14) zum halbautomatischen Be treiben der Fertigungseinrichtung (1), wobei zumindest zwei Fertigungsschritte (Fl, F2) mit jeweils einer Biegeumformung durchgeführt werden, und wobei ein Fertigungsschritt (Fl, F2) die Maßnahmen umfasst:
- Positionieren von Anschlägen (8, 9) zur Ausrichtung des Werkstücks (5) in einem Bearbei tung sbereich (16);
- Einlegen des Werkstücks (5) in den Bearbeitungsbereich (16) durch Auflegen auf ein Unter werkzeug (6) und Anlegen bzw. Auflegen des Werkstücks (5) an den Anschlägen (8, 9) durch eine Bedienperson;
- Durchführen der Biegeumformung durch Andrücken eines Oberwerkzeugs (7) gegen das Werkstück (5) und das Unterwerkzeug (6) durch Gegeneinanderbewegen der Pressbalken (2,
3);
- Auseinanderbewegen der Pressbalken (2, 3);
- Entnehmen des Werkstücks (5) aus dem Unterwerkzeug (6) durch die Bedienperson;
wobei nach einem ersten Fertigungs schritt (Fl) die Ausführung eines nachfolgenden, zweiten Fertigungs schritts (F2) des Fertigungsprogramms (14) gestartet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch zumindest eine Kamera (17, 18) der Bearbeitungsbereich (16) erfasst wird und durch ein Bilderkennungsprogramm (15) die Lage und Ausrichtung des Werkstücks (5) bestimmt wird und, basierend auf der von dem Bilderkennungsprogramm (15) bestimmten Lage und Ausrichtung des Werkstücks (5), durch das Fertigungsprogramm (14) der nachfolgende, zweite Fertigungs schritt (F2) gestartet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren der Anschläge (8, 9) durch die Steuervorrichtung (10) auf der Grundlage von Anweisungen des Fertigungsprogramms (14) automatisch durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführen der Biegeumformung durch die Steuervorrichtung (10) automatisch gestartet wird, wenn von dem Bilderkennungsprogramm (15) festgestellt worden ist, dass das Werkstück (5) in den Bearbei tungsbereich (16) eingelegt und an den Anschlägen (8, 9) zur Anlage gebracht worden ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführen der Biegeumformung durch die Steuervorrichtung (10) automatisch gestoppt wird, wenn von dem Bilderkennungsprogramm (15) festgestellt worden ist, dass der gewünschte Verformungszu stand des Werkstücks (5) erreicht ist, und dass danach durch die Steuervorrichtung (10) das Auseinanderbewegen der Pressbalken (2, 3) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den ersten Fer tigungsschritt (Fl) folgende, zweite Fertigungs schritt (F2) erst gestartet wird, wenn von dem Bilderkennungsprogramm (15) festgestellt worden ist, dass das Werkstück (5) vollständig aus dem Bearbeitungsbereich (16) entnommen worden ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren der Anschläge (8, 9) in dem auf den ersten Fertigungs schritt (Fl) folgenden, zweiten Fertigungs schritt (F2) schon gestartet wird, wenn von dem Bilderkennungsprogramm (15) festgestellt worden ist, dass das Werkstück (5) von den Biegewerkzeugen (6, 7) einen größeren Abstand als einen Wert eines vorgegebenen Mindestabstands erreicht hat, wobei der Wert des Min destabstands in dem Fertigungsprogramm (14) festgelegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während des Positio nierens der Anschläge (8, 9) diese durch die Steuervorrichtung (10) nur so schnell bewegt werden, dass der vorgegebene Mindestabstand nicht unterschritten wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Ferti gungsschritt (F3) zuerst das Einlegen des Werkstücks (5) in den Bearbeitungsbereich (16) durch die Bedienperson erfolgt und erst danach die Anschläge (8, 9) durch die Steuervorrich tung (10) positioniert werden, wobei die Biegeumformung von der Steuervorrichtung (10) ge startet wird, wenn von dem Bilderkennungsprogramm (15) festgestellt worden ist, dass die Positionierung der Anschläge (8, 9) abgeschlossen ist.
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