EP3970876A1 - Panelbender zum biegen von blechen - Google Patents

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EP3970876A1
EP3970876A1 EP20196432.7A EP20196432A EP3970876A1 EP 3970876 A1 EP3970876 A1 EP 3970876A1 EP 20196432 A EP20196432 A EP 20196432A EP 3970876 A1 EP3970876 A1 EP 3970876A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
bending
bending beam
panel bender
drive guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20196432.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lars WOIDASKY
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.)
Bystronic Laser AG
Original Assignee
Bystronic Laser AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bystronic Laser AG filed Critical Bystronic Laser AG
Priority to EP20196432.7A priority Critical patent/EP3970876A1/de
Priority to PCT/EP2021/074616 priority patent/WO2022058204A1/en
Priority to EP21773377.3A priority patent/EP4164819B1/de
Publication of EP3970876A1 publication Critical patent/EP3970876A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B21D5/04—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0272—Deflection compensating means

Definitions

  • the invention relates to a panel bender for bending sheet metal.
  • the invention relates to a panel bender for bending sheet metal according to claim 1.
  • the movement of the bending beam is implemented using a wide variety of complicated mechanisms.
  • the bending beam must be able to move vertically and horizontally and generate the required force.
  • the vertical, long-stroke movement is usually carried out using cylinders or screw drives.
  • the horizontal direction requires a relatively short stroke with great force for the application and is implemented using various gears such as wedge systems, eccentrics or superimposed slewing rings. Such implementations are difficult to scale.
  • AT 372883B discloses a device for bending a sheet metal panel, the drive of the bending tool, which acts approximately parallel to the clamping plane, being supported on the carrier of the holding stamp serving as a counter-tool.
  • the object of the invention is now to avoid the disadvantages of the prior art and to provide an improved panel bender.
  • the panel bender according to the invention for bending metal sheets by means of at least one bending tool arranged on a bending beam a machine body, at least one guide seat which runs in a first direction on the machine body, the direction being perpendicular to the direction, at least one drive guide unit, which is movably arranged in the at least one guide receptacle, and wherein the bending beam is movably arranged in the drive guide unit in a second direction perpendicular to the first direction and perpendicular to the direction.
  • the panel bender according to the invention or the swivel bending machine has the advantage that vertical and horizontal movements are mechanically separated and superimposition is excluded. Both the vertical and the horizontal guidance of the bending beam are close to the flow of forces due to the structure described and enable the machine to be designed with appropriate rigidity. The entire construction optimizes the resulting stresses caused by reaction forces. Furthermore, a significantly simplified and also more precise manufacture of the machine body is possible - only the front side is machined after clamping.
  • the invention simplifies the overall structure of a panel bender, since additional drives and guides are saved and options for adjustment and dynamic control are nevertheless available. Installation and service times are significantly reduced in comparison, and easy interchangeability is guaranteed by the design.
  • a scaling of the machines is significantly simplified according to the invention. If more bending force is required, such as when the machine is longer or when bending thicker sheet metal, the number of drives can be increased, for example in the form of short-stroke cylinders.
  • a two-fold increase in accuracy can be achieved.
  • increased accuracy is already achieved during the production of the machine body, since no re-clamping or retooling is required, since only one front side of the machine body has to be machined.
  • increased accuracy is achieved during operation of the panel bender.
  • first direction runs vertically and that the second direction runs horizontally. This arrangement allows an advantageous introduction and absorption of forces and moments.
  • the drive guide unit can have an essentially C-shaped base body, with an inner contour of the drive guide unit at least partially corresponding to an outer contour of the bending beam. In this way, the bending beam can be fitted exactly into the drive guide unit, also with a positive or non-positive fit.
  • an infeed element to be provided as a support bearing for the bending beam in the drive guide unit, the infeed element being able to be fastened to one end of a lower leg of the C-shaped base body.
  • the drive guide unit In the upper (also possible below) area, the drive guide unit can be fixed floating. In the lower area of the drive guide unit or the guide unit, another support bearing such as a feed element can be attached, which optimally dissipates moments when bending sheet metal.
  • This guide can advantageously be adjusted by means of a wedge adjustment and can be reached from the front.
  • the bending beam can be suspended over two or more optimally rigid drive guide units. Directly below and exactly in the power flow of this recording, the guide can be in the horizontal direction.
  • the vertical bending beam guide of the now technically separate movements can be attached directly to the machine body with sliding or rolling element guides (or similar).
  • the drive guide unit with the embedded bending beam is guided directly.
  • Another advantage is the simultaneous entrainment of the bending beam and the bending force applied horizontally in the vertical direction. The control engineering effort is significantly reduced if the same parameters for the horizontal movement - can be used regardless of the vertical position.
  • Suitable guides on the second drives of the vertical adjustment enable an angle adjustment of the bending beam.
  • small Short-stroke cylinders also electromechanical or similar
  • These units are connected horizontally to the bending beam and allow force to be applied almost over the entire area, as well as a particularly advantageous use of the unit's rigidity. Deformations that occur can be minimized by the available space inside the machine body with the appropriate use of materials. The entire construction optimizes the resulting stresses caused by reaction forces.
  • the short-stroke cylinders do not affect the vertical movement/guidance in any way and allow the circular movement of the bending beam to be implemented on the control side as a result of the technology.
  • the second drive can thus be located directly above or below the first drive, for example in the extension of a movement axis of the first drive.
  • the bending beam can be positioned horizontally or tilted.
  • a first drive is assigned to each of the several drive guide units. This enables more precise control and more even application of force.
  • an extent of the bending beam in the direction of the second direction is smaller than an extent of the bending beam in the direction of the first direction.
  • the bending line is arranged close to the introduction of force, so that moments can be better absorbed.
  • the distortion when heated is reduced.
  • a controller is provided for controlling the at least one first drive and the at least one second drive and that the controller is set up to align the bending tool arranged on the bending beam in the first and second direction along a bending line. This can be a parallel alignment. A rotary movement of the bending beam can be achieved through individual control of the drives, which allows bending that was previously impossible.
  • a machine body structure of this type enables, among other things, a horizontal parallelism adjustment of the entire bending beam to the bending line.
  • the drives for example in the form of a short-stroke cylinder per unit, are operated in parallel and independently of one another on the outside of the machine. Deviations in the parallelism can thus be compensated for and avoided in a position-controlled manner, for example with measuring systems and corresponding controls. For example, one side can be positioned a little further forward than the other side.
  • the vertical parallelism adjustment here the suspension of the bending beam on two or more externally attached and separately controllable drives such as cylinders enables a parallelism adjustment in the event of deviations.
  • figure 1 shows a perspective view of a panel bender 10 with a machine body 12 which can be fastened to a floor by means of feet 14 .
  • the machine body 12 extends in a first direction z, which is vertical, a second direction y, which is horizontal, and a third direction z, which is horizontal and perpendicular to the other two directions z and y.
  • a bending line, along which sheet metal parts are bent by the panel bender 10, runs in the x direction.
  • Bending is done by means of a bending beam 16, which is movably mounted on the machine body 12 in the z and y direction.
  • the bending beam 16 is mounted here on at least two drive guide units 18 which can be moved in the z direction on the machine body 12 and are each driven by a first drive 20 .
  • the drive guide units 18, of which more than two may be provided, are arranged along the x direction.
  • the bending beam 16 is movably mounted in the drive guide units 18 in the y direction.
  • the two movement axes in the z and y direction are technically separate movements and are therefore decoupled from one another, which simplifies both the design and the control and also increases accuracy.
  • a hold-down device for a workpiece is movably held on a front side of the machine body and can be moved on the machine body in the z direction by two drives.
  • the hold-down device is not shown here.
  • figure 2 shows a perspective view of the machine body 12 with a front side 22 which lies in the xz plane.
  • three guide receptacles 24 are provided here, which extend in the z direction.
  • the guide receptacles 24 are recesses in the machine body 12 and here have guide means 26 which are attached to the front side 22 of the machine body 12 .
  • the guide means 26 can be designed as slide rails, for example.
  • a drive guide unit 18 is arranged in each of the guide receptacles 24 and is driven by a first drive 20 .
  • the drive guide unit 18 has a substantially C-shaped base body 28 with an upper leg 30 and a base part 32. Only the two outermost drive guide units 18 are driven while the one or more inner, i.e. located between the two outermost drive guide units 18, drive guide units are not driven. Alternatively, it is possible that the inner drive guide units are also driven.
  • a piston or cylinder of the first drive 20 acts on an upper leg 30 of the drive guide unit 18 .
  • the guide means 26 can secure the drive guide unit 18 in the recess of the guide receptacles 24 against removal.
  • Further guide means 34 are provided on the upper leg 30 and interact with the guide means 26 .
  • three second drives 36 are arranged here in the form of short-stroke cylinders.
  • the three second drives 36 are arranged along the z direction and can be arranged in an axis or an extension of the axis of the first drive 20 .
  • the second drives 36 exert an actuating force in the y direction.
  • the second drives 36 act on the bending beam to move it and allow force to be introduced almost over a large area.
  • a scaling of the machines is significantly simplified according to the invention. If more bending force is required, for example with greater machine lengths or when bending thicker sheet metal, the number of second drives 36 or short-stroke cylinders can be increased.
  • Each of the three short-stroke cylinders shown here can be referred to as a second drive 36 .
  • the three short-stroke cylinders shown here can be referred to collectively as the second drive 36 .
  • the first drive or drives 20 move the drive guide units 18 in the vertical direction z.
  • the second drives 36 are thus also moved in the drive guide units 18 .
  • the second drives 36 can be moved independently and decoupled from the first drives 20 .
  • figure 3 shows a perspective partial sectional view of the panel bender 10 with the bending beam 16.
  • the bending beam 16 is accommodated and held in the drive guide units 18.
  • the essentially C-shaped base body 28 of the drive guide unit 18 has an inner contour which at least partially corresponds to an outer contour of the bending beam 16 .
  • the bending beam 16 is in contact with the upper leg 30 of the base body 28 or the drive guide unit 18 .
  • an underside of the bending beam 16 runs parallel to a lower leg 38 of the drive guide unit 18.
  • the upper leg 30 and the lower leg 38 extend from the base part 32. Between the two legs 30, 38 a receiving space for the bending beam 16 is formed.
  • An infeed element 40 is provided as a support for the bending beam 16 in the drive guide unit 18 , the infeed element 40 being attached to one end of the lower leg 38 of the C-shaped base body 28 .
  • the infeed element 40 optimally derives moments when bending sheet metal, in particular when bending in the negative direction.
  • the feed element 40 can easily be reached from the front and fastened, for example, by means of a screw connection.
  • An extent of the bending beam 16 in the direction of the second direction is smaller here than an extent of the bending beam 16 in the direction of the first direction. In this way, moments around the second direction can be reduced.
  • a plurality of drive guide units 18 may be arranged along the third direction, with the bending beam 16 being arranged in the plurality of drive guide units 18 .
  • Station operation can be made possible between two drive guide units 18 in each case, so that, for example, several work steps can be carried out along the bending line or in the third direction.
  • a controller 42 of the panel bender 10 is used to control the at least one first drive 20 and the at least one second drive 36 and is only shown schematically here.
  • the controller 42 is connected to the drives 20, 36 and, if necessary, sensors and other controllers.
  • the controller 42 is set up to align a bending tool 44 arranged on the bending beam 16 in the first and second direction along a bending line.
  • sensors for measuring a deformation of the bending beam during a bending process can provide measured values.
  • manipulated variables for the first and/or the second drive can be derived to compensate for the deformation.
  • the controller 42 can then control the drive or drives in accordance with the manipulated variables. Due to the decoupling of the drives, the manipulated variables for the first drive 20 and the second drive 36 are also independent of one another.
  • the simple and modular construction allows simple manufacture and a simple construction of the panel bender 10.
  • the machine body 12 only has to be clamped once, since it only has to be processed from the front.
  • the assembly of the drive guide units 18, the bending beam 16 and the first drive 20 is only necessary from the front.
  • the components can be easily scaled, so that a modular system is possible. This is made possible by decoupling the two movement axes, i.e. the at least one first drive 20 and the at least one second drive 36.
  • the panel bender presented here makes it possible for the two movement axes in the z and y direction to be technically separate movements and thus decoupled from one another, which simplifies both the construction and the control and also increases the accuracy.
  • a further exemplary embodiment of a panel bender with optimized crowning is described below. Both exemplary embodiments or versions of the invention can be combined with one another.
  • the movement of the bending beam is implemented using a wide variety of complicated mechanisms.
  • the bending beam must be able to move vertically and horizontally and generate the required force. Bending reaction forces that occur, especially in the horizontal direction, cannot be prevented, or only with great difficulty, by the design of the drive or compensated by the control technology. As a result, material deformations on the bending beam have a negative effect on the bending result.
  • the object of the invention is now to avoid the disadvantages of the prior art and to provide an improved panel bender or an improved method for bending a bending beam.
  • the panel bender according to the invention with dynamic crowning for bending sheet metal by means of at least one bending tool arranged on a bending beam, the bending beam extending along one direction, comprises a machine body, at least two guide receptacles which run in a vertical direction on the machine body, at least two drive guide units, which are movably arranged in the at least two guide receptacles by at least one first drive, a bending beam, which is arranged movably in a horizontal direction in the at least two drive guide units, a second drive for the bending beam being arranged in each drive guide unit, wherein the second drive has at least two drive elements arranged in a vertical direction, at least one sensor for measuring a deformation of the bending beam during a bending process, a controller for determining manipulated variables based on measured values of the at least one sensor for the first and/or the second drive to compensate for the deformation.
  • At least the second drives can form a crowning unit to compensate for a deformation of the bending beam.
  • the crowning unit is connected to the bending beam in the vertical direction and thus moves with it. Positive and negative bends are cambered in the same way, allowing simplified control.
  • the design allows the two axes of movement to be decoupled, ie the at least one first drive and the second drive.
  • the second drives are used to compensate for the deformation, i.e. crowning.
  • the second drives take over the infeed of the bending beam in the horizontal direction.
  • the crowning portion can be superimposed on the infeed portion of the second drive.
  • the crowning component is completely independent of the at least one first drive.
  • At least one second drive is connected to the bending beam.
  • Force generation and position control of the horizontal direction of movement of the bending beam can be realized via externally connected crowning units and guided accordingly.
  • a centrally connected crowning unit can act in addition to the described positioning and can generate additional bending force under pressure, but also position-controlled.
  • This unit further improves the entire machine frame construction, since a planar application of force is made possible and comparatively wide metal sheets can be processed with the appropriate force.
  • This unit can be driven hydraulically, electromechanically or similarly.
  • At least four drive guide units are arranged along a bending line of the panel bender, which runs perpendicular to the vertical direction and the horizontal direction.
  • the use of several drive guide units or crowning units, distributed across the width of the machine, enables station operation on the panel bender. The resulting bending forces are then introduced at the respective station.
  • the drive elements are short-stroke cylinders and are subjected to the same pressure. This variant allows simple control or regulation.
  • the drive elements are short-stroke cylinders and are subjected to different pressures.
  • This variant allows the bending beam to be tilted and the back of the bending beam and thus the bending beam itself to be cambered extensively.
  • Inner drive guide units arranged between the two outer drive guide units can be used for crowning, as can the two outer drive guide units.
  • figure 4 shows a schematic view of a panel bender 10 with crowning.
  • Panelbenders 10 shown corresponds to those in FIGS Figures 1 and 2 shown panel bender 10.
  • FIGS Figures 1 and 2 shown panel bender 10.
  • a machine body 12 of the panel bender 10 extends in a first direction z, which runs vertically, a second direction y, which runs horizontally, and a third direction z, which runs horizontally and perpendicularly to the other two directions z and y.
  • a bending line, along which sheet metal parts are bent by the panel bender 10, runs in the x direction.
  • Bending is done by means of a bending beam 16, which is movably mounted on the machine body 12 in the z and y direction.
  • the bending beam 16 is mounted here on at least two drive guide units 18 which can be moved in the z direction on the machine body 12 and are each driven by a first drive 20 .
  • the drive guide units 18, of which more than two may be provided, are arranged along the x direction.
  • the bending beam 16 is movably mounted in the drive guide units 18 in the y direction.
  • the two movement axes in the z and y direction are technically separate movements and are therefore decoupled from one another, which simplifies both the design and the control and also increases accuracy.
  • a second drive 36 with three drive elements 46 is arranged in the drive guide unit 18 in each case.
  • the three drive elements 46 are arranged along the z direction and can be arranged in an axis or an extension of the axis of the first drive 20 .
  • the second drive 36 exerts an actuating force in the y direction.
  • the drive elements 46 act on the bending beam to move it and allow force to be introduced almost over a large area.
  • a scaling of the machines is significantly simplified according to the invention. If more bending force is required, for example with greater machine lengths or when bending thicker sheet metal, the number of second drives 36 or short-stroke cylinders can be increased.
  • Each of the three short-stroke cylinders shown here can be referred to as a second drive 36 .
  • the three short-stroke cylinders shown here can be referred to collectively as the second drive 36 .
  • the first drive or drives 20 move the drive guide units 18 in the vertical direction z.
  • the second drives 36 are thus also moved in the drive guide units 18 .
  • the second drives 36 can be moved independently and decoupled from the first drives 20 .
  • the bending beam 16 is accommodated and held in the drive guide units 18 .
  • An extension of the bending beam 16 in the y direction is smaller here than an extension of the bending beam 16 in the z direction. In this way, moments around the x direction can be reduced.
  • a plurality of drive guide units 18 are arranged along the x direction, with the bending beam 16 being arranged in the plurality of drive guide units 18 .
  • Station operation can be made possible between two drive guide units 18 in each case, so that, for example, several work steps can be carried out along the bending line or in the x direction.
  • At least one second drive 36 can form a crowning unit 48 to compensate for a deformation of the bending beam 16.
  • the crowning unit 48 is connected to the bending beam 16 in the vertical y direction and thus moves with it. Positive and negative bends are cambered in the same way, allowing simplified control.
  • a controller 42 of the panel bender 10 is used to control the at least one first drive 20 and the at least one second drive 36 and is only shown schematically here.
  • the controller 42 is connected to the drives 20, 36, at least one sensor 46 and optionally other controllers.
  • the controller 42 is set up to align a bending tool 44 arranged on the bending beam 16 in the first and second direction along a bending line.
  • sensors 46 for measuring a deformation of the bending beam 16 can provide measured values during a bending process.
  • manipulated variables for the first and/or the second drive 20, 36 can be derived to compensate for the deformation.
  • the controller 42 can then control the drive or drives 20, 36 according to the manipulated variables. The cambering takes place here by compensating for the deformation of the bending beam 16 during a bending process.
  • the propulsion or the control for the crowning can be superimposed on a propulsion or a control for the movement of the bending beam 16 .
  • the drive elements 46 of a second drive 36 can be controlled in parallel or differently. If the drive elements 46 are short-stroke cylinders, for example, they can be subjected to the same or different pressures.
  • the method for crowning a bending beam of a panel bender can run in the controller 42 .
  • a deformation of the bending beam 16 is measured during a bending process using at least one sensor 50. Deformations in all directions, preferably the y direction, can be detected.
  • a manipulated variable for the first and the second drive 20, 36 is then determined.
  • separate manipulated variables can be determined for the second drive 36 for each drive element 46 of the second drive 36.
  • a single manipulated variable for a second drive 36 can be determined. It is possible, for example, that a single manipulated variable for a second drive 36 is determined for moving the bending beam 16 and that separate manipulated variables are determined for each drive element 46 of the second drive 36 for crowning.
  • first and the second drive are controlled separately.
  • This separate control can take place at the same time, the separation of the control relates to the functionality. For example, crowning only requires activation of the drive elements 46 or the second drives 36.
  • the crowning or crowning unit presented here is connected to the bending beam in the vertical direction and moves with the bending beam. Positive and negative bends are cambered in the same way, allowing simplified control.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Panelbender (10) zum Biegen von Blechen mittels mindestens eines an einer Biegewange (16) angeordneten Biegewerkzeugs (44), wobei die Biegewange (16) sich entlang einer Richtung (x) erstreckt,mit einem Maschinenkörper (12),mit mindestens einer Führungsaufnahme (24), welche in einer ersten Richtung (z) an dem Maschinenkörper (12) verläuft, wobei die Richtung (z) senkrecht zur Richtung (x) liegt,mit mindestens einer Antriebsführungseinheit (18), welche beweglich in der mindestens einen Führungsaufnahme (24) angeordnet ist, undwobei die Biegewange (16) in einer zweiten, senkrecht zu der ersten Richtung (z) und senkrecht zu der Richtung (x) verlaufenden, Richtung (y) beweglich in der Antriebsführungseinheit (18) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Panelbender zum Biegen von Blechen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Panelbender zum Biegen von Blechen nach Anspruch 1.
  • Bei Panelbendern wird die Bewegung der Biegewange über verschiedenste und komplizierte Mechaniken realisiert. Die Biegewange muss dabei in vertikaler und horizontaler Richtung beweglich sein und die erforderliche Kraft erzeugen. Die vertikale, langhubige Bewegung wird meist über Zylinder oder Gewindetriebe ausgeführt. Die horizontale Richtung benötigt für die Anwendung einen relativ kurzen Hub bei großer Kraft und wird über diverse Getriebe wie zum Beispiel Keilsysteme, Exzenter oder überlagerte Drehverbindungen realisiert. Derartige Umsetzungen sind nur schwer skalierbar.
  • Die Technologie des Panelbendens erfordert eine Überlagerung von vertikaler und horizontaler Bewegung, beziehungsweise eine Überbestimmung der Konstruktion und der Bewegung der Biegewange. Damit sind die Genauigkeitsanforderungen sowie der Konstruktionsaufbau der Maschine unverhältnismäßig hoch, sehr preisintensiv und erfordern einen hohen steuerungstechnischen Aufwand.
  • Auftretende Biege-Reaktionskräfte, speziell in horizontaler Richtung, können durch den konstruktiven Antriebsaufbau nicht, oder nur sehr schwer, unterbunden oder regelungstechnisch ausgeglichen werden. Infolgedessen beeinflussen Materialverformungen an der Biegewange das Biegeergebnis negativ.
  • AT 372883 B offenbart eine Vorrichtung zum Abkanten einer Blechtafel, wobei der etwa parallel zur Einspannebene wirksame Antrieb des Biegewerkzeuges am Träger des als Gegenwerkzeug dienenden Haltestempels abgestützt ist.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen verbessertes Panelbender bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Panelbender zum Biegen von Blechen nach Anspruch 1.
  • Der erfindungsgemäße Panelbender zum Biegen von Blechen mittels mindestens eines an einer Biegewange angeordneten Biegewerkzeugs umfasst
    einen Maschinenkörper,
    mindestens eine Führungsaufnahme, welche in einer ersten Richtung an dem Maschinenkörper verläuft, wobei die Richtung senkrecht zur Richtung liegt,
    mindestens eine Antriebsführungseinheit, welche beweglich in der mindestens einen Führungsaufnahme angeordnet ist, und
    wobei die Biegewange in einer zweiten, senkrecht zu der ersten Richtung und senkrecht zu der Richtung verlaufenden, Richtung beweglich in der Antriebsführungseinheit angeordnet ist.
  • Der erfindungsgemäße Panelbender oder die Schwenkbiegemaschine hat den Vorteil, dass vertikale und horizontale Bewegungen mechanisch getrennt werden und die Überlagerung ausgeschlossen wird. Sowohl die vertikale wie auch die horizontale Führung der Biegewange ist durch den beschriebenen Aufbau nah am Kraftfluss und ermöglicht eine steifigkeitsgerechte Konstruktion der Maschine. Die gesamte Konstruktion optimiert die resultierenden Spannungen durch Reaktionskräfte. Weiterhin ist eine deutlich vereinfachte und auch genauere Fertigung des Maschinenkörpers möglich - es wird nach dem Aufspannen nur die Vorderseite bearbeitet.
  • Die Erfindung vereinfacht den gesamten Aufbau eines Panelbenders, da zusätzliche Antriebe und Führungen eingespart werden und trotzdem Möglichkeiten zur Justierung und dynamischen Regelung vorhanden sind. Montage- und Servicezeiten werden im Vergleich deutlich reduziert, eine einfache Austauschbarkeit ist konstruktiv gewährleistet.
  • Eine Skalierung der Maschinen ist erfindungsgemäß deutlich vereinfacht. Falls mehr Biegekraft erforderlich ist, wie zum Beispiel bei größeren Maschinenlängen oder dem Biegen dickerer Bleche, kann die Anzahl der Antriebe, zum Beispiel in Form von Kurzhubzylindern, erhöht werden.
  • Gemäß der Erfindung kann eine zweifache Steigerung der Genauigkeit erreicht werden. Zum einen wird bereits bei der Herstellung des Maschinenkörpers eine erhöhte Genauigkeit erreicht, da kein Umspannen oder Umrüsten erforderlich ist, da lediglich eine Vorderseite des Maschinenkörpers bearbeitet werden muss. Zum anderen wird durch die Entkoppelung der beiden Bewegungen beziehungsweise Bewegungsachsen eine erhöhte Genauigkeit während des Betriebs des Panelbenders erreicht.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die erste Richtung vertikal verläuft und dass die zweite Richtung horizontal verläuft. Diese Anordnung erlaubt eine vorteilhafte Einleitung und Aufnahme von Kräften und Momenten.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Antriebsführungseinheit einen im Wesentlichen C-förmigen Grundkörper aufweist, wobei eine Innenkontur der Antriebsführungseinheit einer Außenkontur der Biegewange zumindest teilweise entspricht. So kann die Biegewange genau in die Antriebsführungseinheit eingepasst werden, auch form- oder kraftschlüssig.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, dass ein Zustellelement als Stützlagerung für die Biegewange in der Antriebsführungseinheit vorgesehen ist, wobei das Zustellelement an einem Ende eines unteren Schenkels des C-förmigen Grundkörpers befestigbar ist. Im oberen (unten ebenso möglich) Bereich kann die Antriebsführungseinheit schwimmend befestigt sein. Im unteren Bereich der Antriebsführungseinheit beziehungsweise der Führungseinheit kann eine weitere Stützlagerung wie ein Zustellelement angebracht sein, die Momente beim Biegen von Blechen optimal ableitet. Diese Führung kann mittels einer Keilverstellung vorteilhaft zugestellt und von vorn erreicht werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein erster Antrieb an dem Maschinenkörper vorgesehen ist, wobei der mindestens eine erste Antrieb an der mindestens einen Antriebsführungseinheit zur Bewegung derselben angreift. Die Biegewange kann über zwei oder mehr optimal steife Antriebsführungseinheiten aufgehangen werden. Direkt unterhalb und genau im Kraftfluss dieser Aufnahme kann die Führung in horizontaler Richtung liegen. Die vertikale Biegewangenführung der nun technisch getrennten Bewegungen kann mit Gleit-, oder Wälzkörperführungen (o.Ä.) direkt am Maschinenkörper befestigt werden. Geführt wird direkt die Antriebsführungseinheit mit der eingebetteten Biegewange. Weiterhin vorteilhaft ist die gleichzeitige Mitnahme der Biegewange und der horizontal aufgewendeten Biegekraft in vertikaler Richtung. Der regelungstechnische Aufwand wird deutlich reduziert, wenn gleiche Parameter für die Horizontalbewegung - unabhängig der Vertikalposition verwendet werden können.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, dass mindestens ein zweiter Antrieb an der Antriebsführungseinheit vorgesehen ist, wobei der mindestens eine zweite Antrieb an der Biegewange zur Bewegung derselben angreift. Geeignete Führungen an den zweiten Antrieben der Vertikalverstellung ermöglichen eine Winkelverstellung der Biegewange. Zur Umsetzung der horizontalen Bewegung können in die Antriebsführungseinheit kleine Kurzhubzylinder (auch elektromechanisch o.Ä.) eingelassen werden. Diese Einheiten werden horizontal mit der Biegewange verbunden und erlauben sowohl eine nahezu flächige Krafteinleitung, als auch eine besonders vorteilhafte Steifigkeitsausnutzung der Einheit. Auftretende Verformungen können durch den vorhandenen Freiraum im Inneren des Maschinenkörpers mit entsprechendem Materialeinsatz minimiert werden. Die gesamte Konstruktion optimiert die resultierenden Spannungen durch Reaktionskräfte. Die Kurzhubzylinder beeinflussen die vertikale Bewegung/Führung in keiner Weise und erlauben die Umsetzung der technologisch bedingten Kreisbewegung der Biegewange auf Steuerungsseite.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine zweite Antrieb entlang der ersten Richtung in einer Achse des mindestens einen ersten Antriebs angeordnet ist. Somit kann sich der zweite Antrieb direkt ober- oder unterhalb des ersten Antriebs befinden, zum Beispiel in Verlängerung einer Bewegungsachse des ersten Antriebs. Durch diese Maßnahme sind die beiden Antriebe kraftmäßig voneinander entkoppelt, so dass beide Bewegungsachsen unabhängig voneinander sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass mehrere zweite Antriebe entlang der ersten Richtung angeordnet sind. Auf diese Weise kann ein Kippen der Biegewange erzielt werden.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, dass mehrere Antriebsführungseinheiten entlang einer dritten Richtung angeordnet sind, wobei die dritte Richtung senkrecht zu der ersten und der zweiten Richtung verläuft, und dass die Biegewange in den mehreren Antriebsführungseinheiten angeordnet ist. So kann die Biegewange horizontal positioniert oder auch gekippt werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass jeder der mehreren Antriebsführungseinheiten ein erster Antrieb zugeordnet ist. Dies ermöglicht eine genauere Ansteuerung und gleichmäßigerer Krafteinleitung.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, dass eine Erstreckung der Biegewange in Richtung der zweiten Richtung kleiner ist als eine Erstreckung der Biegewange in Richtung der ersten Richtung. Auf diese Weise ist die Biegelinie nah an der Krafteinleitung angeordnet, so dass Momente besser abgefangen werden können. Zudem wird der Verzug bei Erwärmung verringert.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine Steuerung zur Ansteuerung des mindestens eines ersten Antriebs und des mindestens eines zweiten Antriebs vorgesehen ist und dass die Steuerung eingerichtet ist, das an der Biegewange angeordnete Biegewerkzeug in der ersten und zweiten Richtung entlang einer Biegelinie auszurichten. Dabei kann es sich um eine parallele Ausrichtung handeln. Durch eine vereinzelte Ansteuerung der Antriebe kann eine Drehbewegung der Biegewange erreicht werden, was bisher undurchführbare Biegungen erlaubt.
  • Ein Maschinenkörperaufbau dieser Art ermöglicht u.a. eine horizontale Parallelitätseinstellung der gesamten Biegewange zur Biegelinie. Dazu werden die Antriebe zum Beispiel in Form eines Kurzhubzylinders je Einheit parallel und an den Außenseiten der Maschine unabhängig voneinander betrieben. Abweichungen in der Parallelität können somit positionsgesteuert zum Beispiel mit Meßsystemen und entsprechenden Ansteuerungen ausgeglichen und vermieden werden. So kann zum Beispiel eine Seite etwas weiter nach vorn positioniert werden als die andere Seite. Das gleiche Prinzip gilt für die vertikale Parallelitätseinstellung, hier ermöglicht die Aufhängung der Biegewange an zwei oder mehr außen angebrachten und separat regelbaren Antrieben wie zum Beispiel Zylindern eine Parallelitätseinstellung bei auftretenden Abweichungen.
  • Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
  • Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine perspektivische Ansicht eines Panelbenders;
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht eines Maschinenkörpers mit Führungsaufnahmen;
    Figur 3
    eine perspektivische Teilschnittdarstellung des Panelbenders mit Biegewange; und
    Figur 4
    eine schematische Ansicht eines Panelbenders mit Bombierungseinheit.
  • Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Panelbenders 10 mit einem Maschinenkörper 12, der mittels Füßen 14 an einem Boden befestigt werden kann.
  • Der Maschinenkörper 12 erstreckt sich in einer ersten Richtung z, welche vertikal verläuft, einer zweiten Richtung y, welche horizontal verläuft, und einer dritten Richtung z, welche horizontal und senkrecht zu den beiden anderen Richtungen z und y verläuft. Eine Biegelinie, entlang welcher Blechteile von dem Panelbender 10 gebogen werden, verläuft in x Richtung.
  • Gebogen wird mittels einer Biegewange 16, welche an dem Maschinenkörper 12 in z und y Richtung beweglich gelagert ist. Dazu ist die Biegewange 16 hier an mindestens zwei Antriebsführungseinheiten 18 gelagert, welche in z Richtung an dem Maschinenkörper 12 verfahrbar sind und von jeweils einem ersten Antrieb 20 angetrieben sind. Die Antriebsführungseinheiten 18, von denen mehr als zwei vorgesehen sein können, sind entlang der x Richtung angeordnet. Die Biegewange 16 ist beweglich in den Antriebsführungseinheiten 18 gelagert und zwar in y Richtung.
  • Die beiden Bewegungsachsen in z und y Richtung sind technisch getrennte Bewegungen und damit voneinander entkoppelt, was sowohl die Konstruktion als auch die Steuerung vereinfacht und zudem die Genauigkeit erhöht.
  • Ein Niederhalter für ein Werkstück ist beweglich an einer Vorderseite des Maschinenkörpers gehalten und durch zwei Antriebe in z Richtung an dem Maschinenkörper verfahrbar. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Niederhalter hier nicht dargestellt.
  • Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Maschinenkörpers 12 mit einer Vorderseite 22, welche in der x-z Ebene liegt. In der Vorderseite 22 sind hier drei Führungsaufnahmen 24 vorgesehen, welche sich in z Richtung erstrecken. Die Führungsaufnahmen 24 sind Ausnehmungen in dem Maschinenkörper 12 und haben hier Führungsmittel 26, welche an der Vorderseite 22 des Maschinenkörpers 12 angebracht sind. Die Führungsmittel 26 können zum Beispiel als Gleitschienen ausgebildet sein.
  • In jeder der Führungsaufnahmen 24 ist jeweils eine Antriebsführungseinheit 18 angeordnet, die jeweils von einem ersten Antrieb 20 angetrieben ist. Die Antriebsführungseinheit 18 hat einen im wesentlichen C-förmigen Grundkörper 28 mit einem oberen Schenkel 30 und einem Basisteil 32. Nur die beiden äußersten Antriebsführungseinheiten 18 sind angetrieben während die eine oder mehreren inneren, das heißt zwischen den beiden äußersten Antriebsführungseinheiten 18 angeordneten, Antriebsführungseinheiten nicht angetrieben sind. Alternativ ist es möglich, dass auch die inneren Antriebsführungseinheiten angetrieben sind.
  • Ein Kolben oder Zylinder des ersten Antriebs 20 greift dazu an einem oberen Schenkel 30 der Antriebsführungseinheit 18 an. Die Führungsmittel 26 können die Antriebsführungseinheit 18 in der Ausnehmung der Führungsaufnahmen 24 gegen Entnahme sichern. An dem oberen Schenkel 30 sind hier weitere Führungsmittel 34, zum Beispiel als Gleitschienen ausgebildet, vorgesehen, welche mit den Führungsmittel 26 zusammenwirken.
  • In dem Basisteil 32 sind hier drei zweite Antriebe 36 in Form von Kurzhubzylindern angeordnet. Die drei zweiten Antriebe 36 sind entlang der z Richtung angeordnet und können in einer Achse beziehungsweise einer Verlängerung der Achse des ersten Antriebs 20 angeordnet sein. Die zweiten Antriebe 36 üben eine Stellkraft in y Richtung aus. Die zweiten Antriebe 36 greifen an der Biegewange zur Bewegung derselben an und erlauben eine nahezu flächige Krafteinleitung.
  • Eine Skalierung der Maschinen ist erfindungsgemäß deutlich vereinfacht. Falls mehr Biegekraft erforderlich ist wie zum Beispiel bei größeren Maschinenlängen oder dem Biegen dickerer Bleche kann die Anzahl der zweiten Antriebe 36 beziehungsweise der Kurzhubzylinder erhöht werden. Jeder der hier dargestellten drei Kurzhubzylinder kann als zweiter Antrieb 36 bezeichnet werden. Alternativ können die hier dargestellten drei Kurzhubzylinder gemeinsam als zweiter Antrieb 36 bezeichnet werden.
  • Der oder die ersten Antriebe 20 bewegen die Antriebsführungseinheiten 18 in der vertikalen Richtung z. Die zweiten Antriebe 36 werden somit in der den Antriebsführungseinheiten 18 mitbewegt. Unabhängig und entkoppelt von den ersten Antrieben 20 können die zweiten Antriebe 36 bewegt werden.
  • Figur 3 zeigt eine perspektivische Teilschnittdarstellung des Panelbenders 10 mit der Biegewange 16. Die Biegewange 16 ist in den Antriebsführungseinheiten 18 aufgenommen und gehalten. Der im wesentlichen C-förmigen Grundkörper 28 der Antriebsführungseinheit 18 hat eine Innenkontur welche einer Außenkontur der Biegewange 16 zumindest teilweise entspricht. Zum Beispiel liegt die Biegewange 16 an dem oberen Schenkel 30 des Grundkörpers 28 beziehungsweise der Antriebsführungseinheit 18 an. Weiter verläuft eine Hinter- oder Rückseite 33 der Biegewange 16 parallel zu dem Basisteil 32, in welchem die zweiten Antriebe 36 in Ausnehmungen aufgenommen sind. Schließlich verläuft eine Unterseite der Biegewange 16 parallel zu einem unteren Schenkel 38 der Antriebsführungseinheit 18.
  • Der obere Schenkel 30 und der untere Schenkel 38 erstrecken sich von dem Basisteil 32. Zwischen den beiden Schenkeln 30, 38 ist ein Aufnahmeraum für die Biegewange 16 gebildet.
  • Ein Zustellelement 40 ist als Stützlagerung für die Biegewange 16 in der Antriebsführungseinheit 18 vorgesehen, wobei das Zustellelement 40 an einem Ende des unteren Schenkels 38 des C-förmigen Grundkörpers 28 befestigt ist. Das Zustellelement 40 leitet Momente beim Biegen von Blechen, insbesondere bei negativem Biegen, optimal ab. Das Zustellelement 40 kann einfach von vorn erreicht und zum Beispiel mittels einer Schraubverbindung befestigt werden.
  • Eine Erstreckung der Biegewange 16 in Richtung der zweiten Richtung ist hier kleiner als eine Erstreckung der Biegewange 16 in Richtung der ersten Richtung. So können Momente um die zweite Richtung verringert werden.
  • Mehrere Antriebsführungseinheiten 18 können entlang der dritten Richtung angeordnet sein, wobei die Biegewange 16 in den mehreren Antriebsführungseinheiten 18 angeordnet ist. Zwischen jeweils zwei Antriebsführungseinheiten 18 kann ein Stationsbetrieb ermöglicht werden, so dass zum Beispiel mehrere Arbeitsschritte entlang der Biegelinie beziehungsweise in der dritten Richtung durchgeführt werden können.
  • Eine Steuerung 42 des Panelbenders 10 dient zur Ansteuerung des mindestens eines ersten Antriebs 20 und des mindestens eines zweiten Antriebs 36 und ist hier lediglich schematisch dargestellt. Die Steuerung 42 ist mit den Antrieben 20, 36 und gegebenenfalls Sensoren und weiteren Steuerungen verbunden.
  • Die Steuerung 42 ist eingerichtet, ein an der Biegewange 16 angeordnetes Biegewerkzeug 44 in der ersten und zweiten Richtung entlang einer Biegelinie auszurichten. Dabei können Sensoren zum Messen einer Verformung der Biegewange während eines Biegevorgangs Messwerte zur Verfügung stellen. Basierend auf den Messwerten können Stellgrößen für den ersten und/oder den zweiten Antrieb zum Ausgleich der Verformung abgeleitet werden. Die Steuerung 42 kann dann den oder die Antriebe den Stellgrößen entsprechend ansteuern. Bedingt durch die Entkoppelung der Antriebe sind auch die Stellgrößen für den ersten Antrieb 20 und den zweiten Antrieb 36 unabhängig voneinander.
  • Die einfache und modulare Konstruktion erlaubt eine einfache Herstellung und einen einfachen Aufbau des Panelbenders 10. So muss der Maschinenkörper 12 nur einmal aufgespannt werden, da er lediglich von der Vorderseite bearbeitet werden muss. Auch die Montage der Antriebsführungseinheiten 18, der Biegewange 16 sowie der erste Antriebe 20 ist ausschließlich von der Vorderseite nötig. Für größere oder kleinere Varianten des Panelbenders 10 beziehungsweise größere oder kleinere Kräfte können die Komponenten einfach skaliert werden, so dass ein modulares Baukastensystem möglich ist. Dies wird ermöglicht durch die Entkopplung der beiden Bewegungsachsen, das heißt des mindestens eines ersten Antriebs 20 und des mindestens eines zweiten Antriebs 36.
  • Der hier vorgestellte Panelbender ermöglicht, dass die beiden Bewegungsachsen in z und y Richtung technisch getrennte Bewegungen sind und damit voneinander entkoppelt sind, was sowohl die Konstruktion als auch die Steuerung vereinfacht und zudem die Genauigkeit erhöht.
  • Im Folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Panelbenders mit optimierter Bombierung beschrieben. Beide Ausführungsbeispiele beziehungsweise Ausführungen der Erfindung können miteinander kombiniert werden.
  • Bei Panelbendern wird die Bewegung der Biegewange über verschiedenste und komplizierte Mechaniken realisiert. Die Biegewange muss dabei in vertikaler und horizontaler Richtung beweglich sein und die erforderliche Kraft erzeugen. Auftretende Biege-Reaktionskräfte, speziell in horizontaler Richtung, können durch den konstruktiven Antriebsaufbau nicht oder nur sehr schwer unterbunden oder regelungstechnisch ausgeglichen werden. Infolgedessen beeinflussen Materialverformungen an der Biegewange das Biegeergebnis negativ.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen verbesserten Panelbender beziehungsweise ein verbessertes Verfahren zum Bombieren einer Biegewange bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Panelbender beziehungsweise ein Verfahren zum Bombieren einer Biegewange.
  • Der erfindungsgemäße Panelbender mit dynamischer Bombierung zum Biegen von Blechen mittels mindestens eines an einer Biegewange angeordneten Biegewerkzeugs, wobei die Biegewange sich entlang einer Richtung erstreckt, umfasst einen Maschinenkörper, mindestens zwei Führungsaufnahmen, welche in einer vertikalen Richtung an dem Maschinenkörper verlaufen,
    mindestens zwei Antriebsführungseinheiten, welche durch mindestens einen ersten Antrieb bewegbar in den mindestens zwei Führungsaufnahmen angeordnet sind, eine Biegewange, welche in einer horizontalen Richtung beweglich in den mindestens zwei Antriebsführungseinheiten angeordnet ist, wobei in jeder Antriebsführungseinheit ein zweiter Antrieb für die Biegewange angeordnet ist,
    wobei der zweite Antrieb mindestens zwei in einer vertikalen Richtung angeordnete Antriebselemente aufweist,
    mindesten einen Sensor zum Messen einer Verformung der Biegewange während eines Biegevorgangs,
    eine Steuerung zum Ermitteln von Stellgrößen basierend auf Messwerten des mindesten einen Sensors für den ersten und/oder den zweiten Antrieb zum Ausgleich der Verformung.
  • Zumindest die zweiten Antriebe, optional zusätzlich die Antriebsführungseinheiten können eine Bombierungseinheit zum Ausgleich einer Verformung der Biegewange bilden. Die Bombierungseinheit ist mit der Biegewange in vertikaler Richtung verbunden und bewegt sich somit mit. Positive und negative Biegungen werden damit auf gleiche Weise bombiert und gestatten eine vereinfachte Regelung.
  • Die Konstruktion erlaubt die Entkopplung der beiden Bewegungsachsen, das heißt des mindestens eines ersten Antriebs und der zweiten Antriebe. Mittels der zweiten Antriebe erfolgt der Ausgleich der Verformung, das heißt die Bombierung. Zusätzlich übernehmen die zweiten Antriebe die Zustellung der Biegewange in horizontaler Richtung. Der Bombierungsanteil kann dem Zustellungsanteil des zweiten Antriebs überlagert werden. Von dem mindestens einen ersten Antrieb ist der Bombierungsanteil völlig unabhängig.
  • Zur Vermeidung bzw. zum Ausgleich von Verformungen der Biegewange durch horizontal auftretende Kräfte, werden mindestens ein in dieser Richtung optional schwimmend gelagerter zweiter Antrieb an die Biegewange angebunden. Krafterzeugung und Positionssteuerung der horizontalen Bewegungsrichtung der Biegewange können über außen angebundene Bombierungseinheiten realisiert und entsprechend geführt werden. Eine mittig angebundene Bombierungseinheit kann zusätzlich zur beschriebenen Positionierung wirken und kann druck, aber auch -positionsgeregelt, zusätzliche Biegekraft erzeugen. Dadurch wird die generell auftretende Verformung der Biegewange aufgrund der verringerten Stützweite minimiert und reaktionsbedingte Abweichungen in horizontaler Richtung werden vermindert. Die Einleitung einer entsprechend der Verformung, höheren Kraft in der Mitte der Biegewange, gleicht die Abweichungen sogar aus und lässt ein optimales Biegeergebnis zu.
  • Der Einsatz einer solchen Vorrichtung verbessert weiterhin die gesamte Maschinenrahmenkonstruktion, da eine flächige Krafteinleitung ermöglicht wird und vergleichsweise breite Bleche kraftgerecht verarbeitet werden können. Der Antrieb dieser Einheit kann hydraulisch, elektromechanisch oder ähnlich erfolgen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Antrieb drei bis fünf in einer vertikalen Richtung angeordnete Antriebselemente aufweist. Dies ermöglicht eine fast flächige Krafteinleitung und kann zudem die räumliche Auflösung der Bombierung erhöhen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der mindesten eine Sensor Weg, Position, Kraft und/oder Druck misst. Durch die Trennung beziehungsweise Entkopplung der beiden Bewegungsachsen, das heißt des mindestens eines ersten Antriebs und der zweiten Antriebe ist die Messung und Auswertung der Verformung einfach zu realisieren.
  • Es kann vorgesehen sein, dass entlang einer Biegelinie des Panelbenders, welche senkrecht zu der vertikalen Richtung und der horizontalen Richtung verläuft, mindestens vier Antriebsführungseinheiten angeordnet sind. Der Einsatz mehrerer Antriebsführungseinheiten beziehungsweise Bombierungseinheiten, verteilt über die Breite der Maschine, ermöglicht einen Stationsbetrieb am Panelbender. Die entstehenden Biegekräfte werden dann an der jeweiligen Station eingeleitet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Antriebselemente Kurzhubzylinder sind und mit gleichem Druck beaufschlagt werden. Diese Variante erlaubt eine einfache Steuerung oder Regelung.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Antriebselemente Kurzhubzylinder sind und mit unterschiedlichem Druck beaufschlagt werden. Diese Variante erlaubt ein Schrägstellen der Biegewange und eine umfassende Bombierung der Rückseite der Biegewange und damit der Biegewange selbst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bombieren einer Biegewange eines Panelbenders nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfasst die Schritte:
    • Messen einer Verformung der Biegewange während eines Biegevorgangs mittels mindestens eines Sensors;
    • Ermitteln einer Stellgröße für den ersten und den zweiten Antrieb; und
    • getrenntes Ansteuern des ersten und des zweiten Antriebs.
  • Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben.
  • Es kann vorgesehen sein, dass durch Verfahren zumindest von zwei außenliegenden Antriebsführungseinheiten die Biegewange in horizontaler Richtung bewegt wird. Zwischen den beiden außenliegenden Antriebsführungseinheiten angeordnete innere Antriebsführungseinheiten können zur Bombierung eingesetzt werden, ebenso wie die beiden außenliegenden Antriebsführungseinheiten.
  • Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Panelbenders 10 mit Bombierung. Der Aufbau des in Figur 4 dargestellten Panelbenders 10 entspricht den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Panelbendern 10. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden in der folgenden Beschreibung der Figur 4 nicht alle Details der Figuren 1 und 2 beschrieben; es wird auf diese beiden Figuren verwiesen.
  • Ein Maschinenkörper 12 des Panelbenders 10 erstreckt sich in einer ersten Richtung z, welche vertikal verläuft, einer zweiten Richtung y, welche horizontal verläuft, und einer dritten Richtung z, welche horizontal und senkrecht zu den beiden anderen Richtungen z und y verläuft. Eine Biegelinie, entlang welcher Blechteile von dem Panelbender 10 gebogen werden, verläuft in x Richtung.
  • Gebogen wird mittels einer Biegewange 16, welche an dem Maschinenkörper 12 in z und y Richtung beweglich gelagert ist. Dazu ist die Biegewange 16 hier an mindestens zwei Antriebsführungseinheiten 18 gelagert, welche in z Richtung an dem Maschinenkörper 12 verfahrbar sind und von jeweils einem ersten Antrieb 20 angetrieben sind. Die Antriebsführungseinheiten 18, von denen mehr als zwei vorgesehen sein können, sind entlang der x Richtung angeordnet. Die Biegewange 16 ist beweglich in den Antriebsführungseinheiten 18 gelagert und zwar in y Richtung.
  • Die beiden Bewegungsachsen in z und y Richtung sind technisch getrennte Bewegungen und damit voneinander entkoppelt, was sowohl die Konstruktion als auch die Steuerung vereinfacht und zudem die Genauigkeit erhöht.
  • In der Antriebsführungseinheit 18 ist jeweils ein zweiter Antrieb 36 mit drei Antriebselementen 46 zum Beispiel in Form von Kurzhubzylindern angeordnet. Die drei Antriebselemente 46 sind entlang der z Richtung angeordnet und können in einer Achse beziehungsweise einer Verlängerung der Achse des ersten Antriebs 20 angeordnet sein. Der zweite Antrieb 36 übt eine Stellkraft in y Richtung aus. Die Antriebselemente 46 greifen an der Biegewange zur Bewegung derselben an und erlauben eine nahezu flächige Krafteinleitung.
  • Eine Skalierung der Maschinen ist erfindungsgemäß deutlich vereinfacht. Falls mehr Biegekraft erforderlich ist wie zum Beispiel bei größeren Maschinenlängen oder dem Biegen dickerer Bleche kann die Anzahl der zweiten Antriebe 36 beziehungsweise der Kurzhubzylinder erhöht werden. Jeder der hier dargestellten drei Kurzhubzylinder kann als zweiter Antrieb 36 bezeichnet werden. Alternativ können die hier dargestellten drei Kurzhubzylinder gemeinsam als zweiter Antrieb 36 bezeichnet werden.
  • Der oder die ersten Antriebe 20 bewegen die Antriebsführungseinheiten 18 in der vertikalen Richtung z. Die zweiten Antriebe 36 werden somit in der den Antriebsführungseinheiten 18 mitbewegt. Unabhängig und entkoppelt von den ersten Antrieben 20 können die zweiten Antriebe 36 bewegt werden.
  • Die Biegewange 16 ist in den Antriebsführungseinheiten 18 aufgenommen und gehalten. Eine Erstreckung der Biegewange 16 in Richtung der y Richtung ist hier kleiner als eine Erstreckung der Biegewange 16 in Richtung der z Richtung. So können Momente um die x Richtung verringert werden.
  • Mehrere Antriebsführungseinheiten 18 sind entlang der x Richtung angeordnet, wobei die Biegewange 16 in den mehreren Antriebsführungseinheiten 18 angeordnet ist. Zwischen jeweils zwei Antriebsführungseinheiten 18 kann ein Stationsbetrieb ermöglicht werden, so dass zum Beispiel mehrere Arbeitsschritte entlang der Biegelinie beziehungsweise in der x Richtung durchgeführt werden können.
  • Zumindest ein zweiter Antrieb 36, optional zusätzlich die dazugehörige Antriebsführungseinheit 18 können eine Bombierungseinheit 48 zum Ausgleich einer Verformung der Biegewange 16 bilden. Die Bombierungseinheit 48 ist mit der Biegewange 16 in vertikaler y Richtung verbunden und bewegt sich somit mit. Positive und negative Biegungen werden damit auf gleiche Weise bombiert und gestatten eine vereinfachte Regelung.
  • Eine Steuerung 42 des Panelbenders 10 dient zur Ansteuerung des mindestens eines ersten Antriebs 20 und des mindestens eines zweiten Antriebs 36 und ist hier lediglich schematisch dargestellt. Die Steuerung 42 ist mit den Antrieben 20, 36, mindestens einem Sensor 46 und gegebenenfalls weiteren Steuerungen verbunden.
  • Die Steuerung 42 ist eingerichtet, ein an der Biegewange 16 angeordnetes Biegewerkzeug 44 in der ersten und zweiten Richtung entlang einer Biegelinie auszurichten. Dabei können Sensoren 46 zum Messen einer Verformung der Biegewange 16 während eines Biegevorgangs Messwerte zur Verfügung stellen. Basierend auf den Messwerten können Stellgrößen für den ersten und/oder den zweiten Antrieb 20, 36 zum Ausgleich der Verformung abgeleitet werden. Die Steuerung 42 kann dann den oder die Antriebe 20, 36 den Stellgrößen entsprechend ansteuern. Die Bombierung erfolgt hierbei durch den Ausgleich der Verformung der Biegewange 16 während eines Biegevorgangs.
  • Der Vortrieb oder die Ansteuerung für die Bombierung kann dabei einem Vortrieb oder einer Ansteuerung für die Bewegung der Biegewange 16 überlagert werden.
  • In Abhängigkeit von den Messwerten beziehungsweise den Stellgrößen können die Antriebselemente 46 eines zweiten Antriebs 36 parallel oder unterschiedlich angesteuert werden. Sind die Antriebselemente 46 zum Beispiel Kurzhubzylinder können sie mit gleichem oder unterschiedlichem Druck beaufschlagt werden.
  • In der Steuerung 42 kann das Verfahren zum Bombieren einer Biegewange eines Panelbenders ablaufen.
  • Zunächst erfolgt das Messen einer Verformung der Biegewange 16 während eines Biegevorgangs mittels mindestens eines Sensors 50. Es können Verformungen in allen Richtungen, bevorzugt der y Richtung erfasst werden.
  • Dann erfolgt ein Ermitteln einer Stellgröße für den ersten und den zweiten Antrieb 20, 36. Hierbei können für den zweiten Antrieb 36 für jedes Antriebselement 46 des zweiten Antriebs 36 getrennte Stellgrößen ermittelt werden. Alternativ kann eine einzige Stellgröße für einen zweiten Antrieb 36 ermittelt werden. Es ist zum Beispiel möglich, dass für ein Verfahren der Biegewange 16 eine einzige Stellgröße für einen zweiten Antrieb 36 ermittelt wird und dass für eine Bombierung für jedes Antriebselement 46 des zweiten Antriebs 36 getrennte Stellgrößen ermittelt werden.
  • Abschließend erfolgt ein getrenntes Ansteuern des ersten und des zweiten Antriebs. Dieses getrennte Ansteuern kann zeitgleich erfolgen, die Trennung des Ansteuerns bezieht sich auf die Funktionalität. So benötigt eine Bombierung lediglich die Ansteuerung der Antriebselemente 46 beziehungsweise der zweiten Antriebe 36.
  • Die hier vorgestellte Bombierung beziehungsweise Bombierungseinheit ist mit der Biegewange in vertikaler Richtung verbunden und bewegt sich mit der Biegewange mit. Positive und negative Biegungen werden damit auf gleiche Weise bombiert und gestatten eine vereinfachte Regelung.

Claims (12)

  1. Panelbender (10) zum Biegen von Blechen mittels mindestens eines an einer Biegewange (16) angeordneten Biegewerkzeugs (44), wobei die Biegewange (16) sich entlang einer Richtung (x) erstreckt,
    mit einem Maschinenkörper (12),
    mit mindestens einer Führungsaufnahme (24), welche in einer ersten Richtung (z) an dem Maschinenkörper (12) verläuft, wobei die Richtung (z) senkrecht zur Richtung (x) liegt,
    mit mindestens einer Antriebsführungseinheit (18), welche beweglich in der mindestens einen Führungsaufnahme (24) angeordnet ist, und
    wobei die Biegewange (16) in einer zweiten, senkrecht zu der ersten Richtung (z) und senkrecht zu der Richtung (x) verlaufenden, Richtung (y) beweglich in der Antriebsführungseinheit (18) angeordnet ist.
  2. Panelbender (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung (z) vertikal verläuft und dass die zweite Richtung (y) horizontal verläuft.
  3. Panelbender (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsführungseinheit (18) einen im Wesentlichen C-förmigen Grundkörper (28) aufweist, wobei eine Innenkontur der Antriebsführungseinheit (18) einer Außenkontur der Biegewange (16) zumindest teilweise entspricht.
  4. Panelbender (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zustellelement (40) als Stützlagerung für die Biegewange (16) in der Antriebsführungseinheit (18) vorgesehen ist, wobei das Zustellelement (40) an einem Ende eines unteren Schenkels (38) des C-förmigen Grundkörpers (28) befestigbar ist.
  5. Panelbender (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster Antrieb (20, 36) an dem Maschinenkörper (12) vorgesehen ist, wobei der mindestens eine erste Antrieb (20) an der mindestens einen Antriebsführungseinheit (18) zur Bewegung derselben angreift.
  6. Panelbender (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweiter Antrieb (36) an der Antriebsführungseinheit (18) vorgesehen ist, wobei der mindestens eine zweite Antrieb (36) an der Biegewange (16) zur Bewegung derselben angreift.
  7. Panelbender (10) nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Antrieb (36) entlang der ersten Richtung in einer Achse des mindestens einen ersten Antriebs (20) angeordnet ist.
  8. Panelbender (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zweite Antriebe (36) entlang der ersten Richtung (z) angeordnet sind.
  9. Panelbender (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Antriebsführungseinheiten (18) entlang einer dritten Richtung (x) angeordnet sind, wobei die dritte Richtung (x) senkrecht zu der ersten (z) und der zweiten (y) Richtung verläuft, und dass die Biegewange (16) in den mehreren Antriebsführungseinheiten (18) angeordnet ist.
  10. Panelbender (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der mehreren Antriebsführungseinheiten (18) ein erster Antrieb (20) zugeordnet ist.
  11. Panelbender (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erstreckung der Biegewange (16) in Richtung der zweiten Richtung (y) kleiner ist als eine Erstreckung der Biegewange (16) in Richtung der ersten Richtung (z).
  12. Panelbender (10) nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (42) zur Ansteuerung des mindestens eines ersten Antriebs (20) und des mindestens eines zweiten Antriebs (36) vorgesehen ist und dass die Steuerung (42) eingerichtet ist, das mindestens eine an der Biegewange (16) angeordnete Biegewerkzeug (44) in der ersten (z) und zweiten (y) Richtung entlang einer Biegelinie auszurichten.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT372883B (de) 1981-10-09 1983-11-25 Voest Alpine Ag Vorrichtung zum abkanten einer blechtafel
EP1009557A1 (de) * 1997-04-15 2000-06-21 Antonio Codatto Biegepresse für metallblech
EP2691190A1 (de) * 2011-03-30 2014-02-05 Finn-Power Italia S.r.l. Mechanismus zur bewegung des klingenhalters einer plattenbiegevorrichtung zum biegen von blechen
WO2017141124A1 (en) * 2016-02-18 2017-08-24 Olma S.R.L. A bending group of a panelling machine tool

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