EP4243999A1 - Werkstückmanipulationsvorrichtung für eine schwenkbiegemaschine - Google Patents

Werkstückmanipulationsvorrichtung für eine schwenkbiegemaschine

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EP4243999A1
EP4243999A1 EP21823724.6A EP21823724A EP4243999A1 EP 4243999 A1 EP4243999 A1 EP 4243999A1 EP 21823724 A EP21823724 A EP 21823724A EP 4243999 A1 EP4243999 A1 EP 4243999A1
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EP
European Patent Office
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manipulation device
manipulation
axis
workpiece
guide
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EP21823724.6A
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Stefano Speziali
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Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
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Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
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    • 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
    • B21D5/042—With a rotational movement of the bending blade
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    • 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
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/10—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by grippers
    • B21D43/105—Manipulators, i.e. mechanical arms carrying a gripper element having several degrees of freedom
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    • B21D43/11—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by grippers for feeding sheet or strip material

Definitions

  • the invention relates to a workpiece manipulation device and a machining system equipped with the workpiece manipulation device.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a device by means of which the workpiece can be positioned with increased accuracy.
  • the invention relates to a workpiece manipulation device for a folding machine, the workpiece manipulation device comprising:
  • a manipulation device carrier which is arranged by means of a manipulation device carrier guide in a Y-axis relative to the base frame displaceable on this;
  • a manipulation arm which is arranged by means of a manipulation arm guide in a Z-axis relative to the manipulation device carrier displaceable on this;
  • a first rotary stamp which is arranged on the manipulation arm, the first rotary stamp being rotatable about an axis of rotation parallel to the Z axis;
  • the manipulation device carrier is L-shaped and has a first leg extending along a Y-axis and a second leg has, which extends along the Z-axis, wherein the manipulation arm guide is formed on the second leg and wherein a distance between the manipulation arm guide and the axis of rotation of the first rotary punch is greater than 1000mm.
  • the workpiece manipulation device has the advantage that with a simple construction of the workpiece manipulation device, high positioning accuracy of the workpiece can be achieved at the same time.
  • the distance between the manipulation arm guide and the axis of rotation of the first rotary stamp is between 130% and 70%, in particular between 120% and 80%, preferably between 110% and 90%, of a length of the first leg.
  • such a size ratio has the surprising advantage that an extremely high positioning accuracy of the workpiece manipulation device can be achieved.
  • the distance between the manipulation arm guide and the axis of rotation of the first rotary punch is between 1000 mm and 3000 mm, in particular between 1100 mm and 2500 mm, preferably between 1300 mm and 2000 mm.
  • such a size ratio has the surprising advantage that an extremely high positioning accuracy of the workpiece manipulation device can be achieved.
  • the manipulation device carrier has a first cheek and a second cheek which are L-shaped, the first cheek and the second cheek being arranged at a distance from one another and being coupled to one another by means of webs.
  • such a design of the manipulation device carrier has a high torsional rigidity with the lowest possible weight, in order to achieve good positioning accuracy of the workpiece manipulation device.
  • a further manipulation device carrier is formed, which is arranged on the base frame by means of a further manipulation device carrier guide so that it can be displaced in a Y-axis relative to the latter, the further manipulation device carrier having several manipulation devices onsinte comprises, which are spaced apart in an X-axis, wherein the manipulation elements in the Z-axis relative to the further manipulation device carrier are displaceable.
  • a first guide rail and a second guide rail to be arranged on the second leg of the manipulation device carrier, with the manipulation arm guide comprising a first guide carriage and a second guide carriage, which are guided in the first guide rail, and with the manipulation arm guide having a third guide carriage and comprises a fourth guide carriage, which is guided in the second guide rail.
  • a rotary motor for turning the first rotary stamp is formed on the manipulation device carrier.
  • the orientation of the workpiece can be changed by this measure.
  • the inertia of the workpiece manipulation device can be kept as low as possible by arranging the rotary motor on the manipulation device carrier or in cooperation with the first rotary ram.
  • a processing system for bending workpieces includes:
  • the workpiece manipulation device is designed according to one of the preceding claims.
  • the processing system according to the invention has the advantage that a high degree of positioning accuracy of the workpiece can be achieved.
  • the manipulation arm has a clearance in the area of the first rotary die, which corresponds to the swivel bending machine. This has the advantage that the first rotary punch can be moved as close as possible to the folding machine, which makes it possible to process very small workpieces. As a result of the exemption, the manipulation arm can have sufficient stability in those areas where this is required.
  • the folding machine it is possible for the folding machine to have a lower machine table, with the base frame being coupled to the lower machine table at a first longitudinal end, and with the base frame having a support leg for supporting it on the floor in a region that is at a distance from the first longitudinal end.
  • a fastening of the workpiece manipulation device to the folding machine results in surprising positioning accuracy.
  • this measure can be used to ensure that the bending process of the swivel bending machine and the associated application of force or deformation of the swivel bending machine do not lead to an increase in the positioning inaccuracy of the workpiece.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a processing system in a perspective view
  • FIG. 2 shows the first exemplary embodiment of the processing system in a side view
  • FIG. 3 shows the first exemplary embodiment of the processing system in a further perspective view.
  • the same parts are provided with the same reference numbers or the same component designations, it being possible for the disclosures contained throughout the description to be applied to the same parts with the same reference numbers or the same component designations.
  • the position information selected in the description is related to the directly described and illustrated figure and these position information are to be transferred to the new position in the event of a change in position.
  • the processing system 1 can include a swivel bending machine 2.
  • FIG. 1 The machining system 1 can also include a workpiece manipulation device 3, which is used to manipulate a workpiece 4 to be machined.
  • the folding machine 2 can include a lower machine table 5 and an upper machine table 6 . Swivel bending tools can be clamped in the machine tables 5, 6, in particular in tool holders which are formed in the machine tables.
  • the workpiece manipulation device 3 comprises a base frame 7.
  • the base frame 7 is coupled to the lower machine table 5 at a first longitudinal end 8 .
  • a coupling flange 9 is formed, with the coupling flange 9 being coupled to the lower machine table 5 by means of fastening means 10, such as screws.
  • a support leg 11 can also be made for a support leg 11 to be formed on a region of the base frame 7 that is at a distance from the first longitudinal end 8, by means of which the base frame 7 can be supported on the underground, in particular on the hall floor.
  • the workpiece manipulation device 3 can comprise a manipulation device carrier 12 .
  • the manipulation device carrier 12 can be displaced in a Y-axis 14 relative to the base frame 7 by means of a manipulation device carrier guide 13 this be arranged.
  • the workpiece manipulation device 3 can include a manipulation arm 15 , the manipulation arm 15 can be arranged on the manipulation device carrier 12 by means of a manipulation arm guide 16 such that it can be displaced in a Z axis 17 relative to the latter.
  • a first rotary stamp 19 can be formed, which is arranged on the manipulation arm 15 .
  • the first rotary stamp 19 can be arranged on the manipulation arm 15 so as to be rotatable about an axis of rotation 20 .
  • the axis of rotation 20 can be designed to lie parallel to the Z axis 17 .
  • a second rotary stamp 21 can be formed, which can be arranged on the manipulation device carrier 12 .
  • the second rotary stamp 21 can likewise be arranged such that it can rotate about the axis of rotation 20 .
  • the axis of rotation 20 can be arranged at a distance 24 from the manipulation arm guide 16 .
  • the first rotary punch 19 and the second rotary punch 21 can interact in such a way that a workpiece 4 can be clamped between the first rotary punch 19 and the second rotary punch 21 .
  • the workpiece 4 clamped between these two rotary punches 19, 21 can be rotated or aligned by a rotational movement of the two rotary punches 19, 21.
  • the ram between the rotary 19, 21 clamped workpiece 4 along the Y-axis 14 can be moved by the displacement of the manipulation device carrier 12 along the Y-axis.
  • the manipulation device carrier 12 can be L-shaped.
  • the manipulation device carrier 12 can have a first leg 22 which can extend along the Y-axis 14 and a second leg 23 which can extend along the Z-axis 17 .
  • the first leg 22 and the second leg 23 are arranged at right angles to one another.
  • the manipulation device carrier 12 has a first cheek 25 and a second cheek 26 .
  • the first cheek 25 and the second cheek 26 can be structurally identical and each have the L-shaped form.
  • Manipulation elements 31 can be arranged on the further manipulation device carrier 29 , which can serve to accommodate the workpiece 4 .
  • the manipulation elements 31 are designed to be electromagnetic, with the workpiece 4 being able to be fixed electromagnetically by means of the manipulation elements 31 .
  • the manipulation elements 31 have suction elements, in which case the workpiece 4 can be fixed to the manipulation elements 31 by applying negative pressure.
  • the manipulation elements 31 are arranged below the workpiece 4 and the workpiece 4 lies flat on the manipulation elements 31 .
  • the manipulation device carrier guide 13 has at least one guide rail 32, in which at least one guide carriage 33 is guided.
  • the guide rail 32 is arranged on the base frame 7 .
  • an adjusting drive 34 is formed, which is used to position the manipulation device carrier 12 along the Y-axis 14 .
  • the adjustment drive 34 can have a drive motor 35 .
  • the drive motor 35 can, for example, be coupled to an adjusting spindle, such as a ball screw.
  • the additional manipulation device carrier 29 is coupled to an additional adjustment drive 36 by means of which it can be adjusted along the Y-axis 14 .
  • FIG. 2 shows a side view of the first exemplary embodiment of the machining system 1, the same reference numerals or component designations as in the preceding FIG. 1 being used again for the same parts. In order to avoid unnecessary repetitions, reference is made to the detailed description in the preceding FIG.
  • a clearance 37 to be formed on the manipulation arm 15 .
  • the clearance 37 is configured in such a way that it corresponds to the upper machine table 6 and/or to the tool clamped therein, so that the manipulation arm 15 can be moved as far as possible to the upper machine table 6 in order to keep the distance between the axis of rotation 20 and a To achieve bending edge 38. This measure allows the smallest possible workpieces 4 to be processed on the processing system 1 .
  • a rotary motor 39 is provided, which serves to actively rotate the second rotary die 21 .
  • the workpiece 4 can be clamped between the first rotary punch 19 and the second rotary punch 21 . If the workpiece 4 clamped between the first rotary punch 19 and the second rotary punch 21 is rotated, the first rotary punch 19 can also be rotated by frictional engagement with the workpiece 4 or be dragged along by it. Due to the coaxial arrangement of the first rotary punch 19 and the second rotary punch 21 a joint rotation of the first rotary die 19 and the second rotary die 21 can be made possible. The first rotary die 19 therefore does not require its own rotary motor in order to be rotated with respect to the axis of rotation 20 .
  • the axis of rotation 20 can be arranged at a distance 24 from the manipulation arm guide 16 .
  • the middle of a guide rail is considered as a relevant reference point for the manipulation arm guide 16 .
  • the manipulation device carrier 12 and the further manipulation device carrier 29 can be displaced individually and independently of one another along the Y axis 14 .
  • the rotary die 19, 21 or the manipulation element 31 can move the workpiece 4 independently of one another.
  • the workpiece 4 can be transferred between the rotary punches 19, 21 and the manipulation element 31 by this measure.
  • the workpiece 4 can be rotated as desired in the machining system 1 and positioned along the Y-axis 14 in order to carry out a bending process.
  • the first leg 22 of the manipulation device carrier 12 has a length 46 .
  • the length 46 of the first leg 22 of the manipulation device carrier 12 is measured starting from a side of the second leg 23 facing the bending machine 2 .
  • FIG. 3 shows the processing system 1 in a further perspective view, with the same reference numerals or component designations as in the preceding FIGS. 1 and 2 being used again for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS.
  • the manipulation arm guide 16 has a first guide rail 40 and a second guide rail 41 .
  • the first guide rail 40 and the second guide rail 41 are arranged on the second leg 23 of the manipulation device carrier 12 .
  • a first guide carriage 42 and a second guide carriage 43 are formed, which are guided in the first guide rail 40 .
  • the first guide carriage 42 and the second guide carriage 43 are arranged at a distance from one another in the direction of the Z axis 17 on the manipulation arm 15 .
  • a third guide carriage 44 and a fourth guide s carriage 45 are formed, which are in operative connection with the second guide rail 41 and which are also coupled to the manipulation arm 15.
  • All information on value ranges in the present description is to be understood in such a way that it also includes any and all sub-ranges, e.g. the information 1 to 10 is to be understood in such a way that all sub-ranges, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10, are also included , i.e. all subranges start with a lower limit of 1 or greater and end with an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) für eine Schwenkbiegemaschine (2), die Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) umfassend: - ein Grundgestell (7); - einen Manipulationsvorrichtungsträger (12), welcher mittels einer Manipulationsvorrichtungsträgerführung (13) in einer Y-Achse (14) relativ zum Grundgestell (7) verschiebbar an diesem angeordnet ist; - einen Manipulationsarm (15), welcher mittels einer Manipulationsarmführung (16) in einer Z-Achse (17) relativ zum Manipulationsvorrichtungsträger (12) verschiebbar an diesem angeordnet ist; - einen ersten Rotationsstempel (19), welcher am Manipulationsarm (15) angeordnet ist; - einen zweiten Rotationsstempel (21), welcher am Manipulationsvorrichtungsträger (12) angeordnet ist; Der Manipulationsvorrichtungsträger (12) ist L-Förmig ausgebildet und weist einen ersten Schenkel (22) auf, welcher sich entlang einer Y-Achse (14) erstreckt und einen zweiten Schenkel (23), welcher sich entlang der Z-Achse (17) erstreckt, wobei die Manipulationsarmführung (16) am zweiten Schenkel (23) ausgebildet ist und wobei ein Abstand (24) zwischen der Manipulationsarmführung (16) und der Rotationsachse (20) des ersten Rotationsstempels (19) größer als 1000mm ist.

Description

WERKSTÜCKMANIPULATIONSVORRICHTUNG FÜR EINE SCHWENKBIEGEMASCHINE
Die Erfindung betrifft eine Werkstückmanipulationsvorrichtung, sowie eine mit der Werkstückmanipulationsvorrichtung ausgestattete Bearbeitungsanlage.
Aus dem Stand der Technik sind diverse Schwenkbiegemaschinen, sowie Werkstückmanipulationsvorrichtungen zum Zuführen eines Werkstückes zu der Schwenkbiegemaschine bekannt.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Schwenkbiegemaschinen weisen den Nachteil auf, dass die Positionierung des Werkstückes nur unzureichend durchgeführt werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels derer das Werkstück mit erhöhter Genauigkeit positioniert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.
Die Erfindung betrifft eine Werkstückmanipulationsvorrichtung für eine Schwenkbiegemaschine, die Werkstückmanipulationsvorrichtung umfassend:
- ein Grundgestell;
- einen Manipulationsvorrichtungsträger, welcher mittels einer Manipulationsvorrichtungsträgerführung in einer Y-Achse relativ zum Grundgestell verschiebbar an diesem angeordnet ist;
- einen Manipulationsarm, welcher mittels einer Manipulationsarmführung in einer Z- Achse relativ zum Manipulationsvorrichtungsträger verschiebbar an diesem angeordnet ist;
- einen ersten Rotations stempel, welcher am Manipulationsarm angeordnet ist, wobei der erste Rotationsstempel um eine, zur Z- Achse parallele, Rotationsachse rotierbar ist;
- einen zweiten Rotations stempel, welcher am Manipulations vorrichtungsträger angeordnet ist, wobei der zweite Rotationsstempel um die Rotationsachse rotierbar ist, wobei der erste Rotationsstempel und der zweite Rotationsstempel derart zueinander angeordnet sind, dass ein Werkstück zwischen dem ersten Rotationsstempel und dem zweiten Rotationsstempel klemmbar ist, wobei der Manipulationsvorrichtungsträger L-Förmig ausgebildet ist und einen ersten Schenkel aufweist, welcher sich entlang einer Y-Achse erstreckt und einen zweiten Schenkel aufweist, welcher sich entlang der Z- Achse erstreckt, wobei die Manipulationsarmführung am zweiten Schenkel ausgebildet ist und wobei ein Abstand zwischen der Manipulationsarmführung und der Rotationsachse des ersten Rotations Stempels größer als 1000mm ist.
Die erfindungsgemäße Werkstückmanipulationsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass bei einem einfachen Aufbau der Werkstückmanipulationsvorrichtung gleichzeitig eine hohe Positioniergenauigkeit des Werkstückes erreicht werden kann.
Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn der Abstand zwischen der Manipulationsarmführung und der Rotationsachse des ersten Rotations Stempels zwischen 130% und 70%, insbesondere zwischen 120% und 80%, bevorzugt zwischen 110% und 90%, einer Länge des ersten Schenkels beträgt. Insbesondere ein derartiges Größenverhältnis bringt den überraschenden Vorteil mit sich, dass eine überaus hohe Positioniergenauigkeit der Werkstückmanipulationsvorrichtung erreicht werden kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen der Manipulationsarmführung und der Rotationsachse des ersten Rotations Stempels zwischen 1000mm und 3000mm, insbesondere zwischen 1100mm und 2500mm, bevorzugt zwischen 1300mm und 2000mm beträgt. Insbesondere ein derartiges Größenverhältnis bringt den überraschenden Vorteil mit sich, dass eine überaus hohe Positioniergenauigkeit der Werkstückmanipulationsvorrichtung erreicht werden kann.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Manipulationsvorrichtungsträger eine erste Wange und eine zweite Wange aufweist, welche L-Förmig ausgebildet sind, wobei die erste Wange und die zweite Wange in einem Abstand zueinander angeordnet sind und mittels Stegen miteinander gekoppelt sind. Besonders eine derartige Ausbildung des Manipulationsvorrichtungsträgers weist bei möglichst geringem Gewicht eine hohe Verwindung s Steifigkeit auf, um somit eine gute Positioniergenauigkeit der Werkstückmanipulationsvorrichtung zu erreichen.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass ein weiterer Manipulationsvorrichtungsträger ausgebildet ist, welcher mittels einer weiteren Manipulationsvorrichtungsträgerführung in einer Y-Achse relativ zum Grundgestell verschiebbar an diesem angeordnet ist, wobei der weitere Manipulationsvorrichtungsträger mehrere Manipulati- onselemente umfasst, welche in einer X-Achse zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Manipulationselemente in der Z- Achse relativ zum weiteren Manipulationsvorrichtungsträger verschiebbar sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass mittels des weiteren Manipulationsvorrichtungsträgers das zu biegende Werkstück flexibler positioniert werden kann. Insbesondere ist es hierbei denkbar, dass der Manipulationsvorrichtungsträger und der weitere Manipulationsvorrichtungsträger im Zusammenspiel zur Positionierung des zu biegenden Werkstückes dienen.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass am zweiten Schenkel des Manipulationsvorrichtungsträgers eine erste Führungsschiene und eine zweite Führungsschiene angeordnet ist, wobei die Manipulationsarmführung einen ersten Führungsschlitten und einen zweiten Führungsschlitten umfasst, welche in der ersten Führungsschiene geführt sind und wobei die Manipulationsarmführung einen dritten Führungsschlitten und einen vierten Führungsschlitten umfasst, welche in der zweiten Führungsschiene geführt sind. Besonders eine derartige Führungsanordnung bringt den Vorteil mit sich, dass das Werkstück mit einer hohen Positioniergenauigkeit positioniert werden kann. Darüber hinaus kann durch diese Maßnahme erreicht werden, dass durch den ersten Rotations stempel und den zweiten Rotations stempel eine ausreichende Klemmkraft auf das Werkstück aufgebracht werden kann, wobei die Verformung der Werkstückmanipulationsvorrichtung und somit eine mögliche Quelle für Positionierungenauigkeit möglichst geringgehalten werden kann.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn am Manipulationsvorrichtungsträger ein Drehmotor zum Verdrehen des ersten Rotationsstempels ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme kann die Orientierung des Werkstückes verändert werden. Durch die Anordnung des Drehmotors am Manipulationsvorrichtungsträger bzw. in Zusammenwirkung mit dem ersten Rotationsstempel kann darüber hinaus die Massenträgheit der Werkstückmanipulationsvorrichtung möglichst geringgehalten werden.
Erfindungsgemäß ist eine Bearbeitungsanlage zum Biegen von Werkstücken ausgebildet. Die Bearbeitung sanlage umfasst:
- eine Schwenkbiegemaschine;
- eine Werkstückmanipulationsvorrichtung zum Zuführen von Werkstücken zur Schwenkbiegemaschine. Die Werkstückmanipulationsvorrichtung ist nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Bearbeitungsanlage weist den Vorteil auf, dass eine hohe Positioniergenauigkeit des Werkstückes erreicht werden kann.
Weiters kann vorgesehen sein, dass der Manipulationsarm im Bereich des ersten Rotationsstempels eine Freistellung aufweist, welche mit der Schwenkbiegemaschine korrespondiert. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der erste Rotations stempel möglichst nahe an die Schwenkbiegemaschine herangefahren werden kann, wodurch die Bearbeitung von sehr kleinen Werkstücken ermöglicht wird. Durch die Freistellung kann der Manipulationsarm in jenen Bereichen, wo dies benötigt wird, eine ausreichende Stabilität aufweisen.
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass die Schwenkbiegemaschine einen unteren Maschinentisch aufweist, wobei das Grundgestell an einem ersten Längsende mit dem unteren Maschinentisch gekoppelt ist und wobei das Grundgestell an einem zum ersten Längsende distanzierten Bereich einen Stützfuß zum Abstützen am Boden aufweist. Besonders eine derartige Befestigung der Werkstückmanipulationsvorrichtung an der Schwenkbiegemaschine bringt eine überraschende Positioniergenauigkeit mit sich. Insbesondere kann durch diese Maßnahme erreicht werden, dass der Biegevorgang der Schwenkbiegemaschine und damit verbunden eine Kraftaufbringung bzw. eine Verformung der Schwenkbiegemaschine nicht zu einer Erhöhung der Positionierungenauigkeit des Werkstückes führt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungsanlage in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2 das erste Ausführungsbeispiel der Bearbeitungsanlage in einer Seitenansicht;
Fig. 3 das erste Ausführungsbeispiel der Bearbeitungsanlage in einer weiteren perspektivischen Ansicht. Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Bearbeitungsanlage 1. Die Bearbeitungsanlage 1 kann eine Schwenkbiegemaschine 2 umfassen. Die Bearbeitung sanlage 1 kann darüber hinaus eine Werkstückmanipulationsvorrichtung 3 umfassen, welche zum Manipulieren eines zu bearbeitenden Werkstückes 4 dient.
Die Schwenkbiegemaschine 2 ist der Übersichtlichkeit halber in Fig. 1 nur vereinfacht dargestellt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann die Schwenkbiegemaschine 2 einen unteren Maschinentisch 5 und einen oberen Maschinentisch 6 umfassen. In den Maschinentischen 5, 6, insbesondere in Werkzeugaufnahmen, welche in den Maschinentischen ausgebildet sind, können Schwenkbiegewerkzeuge gespannt werden.
Die Werkstückmanipulationsvorrichtung 3 umfasst ein Grundgestell 7. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Grundgestell 7 an einem ersten Längsende 8 mit dem unteren Maschinentisch 5 gekoppelt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Koppelflansch 9 ausgebildet ist, wobei der Koppelflansch 9 mittels Befestigungsmittel 10, wie etwa Schrauben, mit dem unteren Maschinentisch 5 gekoppelt ist.
Weiters kann vorgesehen sein, dass an einem zum ersten Längsende 8 distanzierten Bereich des Grundgestells 7 ein Stützfuß 11 ausgebildet ist, mittels welchem das Grundgestell 7 am Untergrund, insbesondere am Hallenboden, abgestützt sein kann.
Weiters kann die Werkstückmanipulationsvorrichtung 3 einen Manipulationsvorrichtungsträger 12 umfassen. Der Manipulationsvorrichtungsträger 12 kann mittels einer Manipulationsvorrichtungsträgerführung 13 in einer Y-Achse 14 relativ zum Grundgestell 7 verschiebbar an diesem angeordnet sein. Weiters kann die Werkstückmanipulationsvorrichtung 3 einen Manipulationsarm 15 umfassen der Manipulationsarm 15 kann mittels einer Manipulationsarmführung 16 in einer Z- Achse 17 relativ zum Manipulationsvorrichtungsträger 12 verschiebbar an diesem angeordnet sein.
Weiters kann vorgesehen sein, dass im rechten Winkel zur Z- Achse 17 und zur Y-Achse 14 eine X-Achse 18 angeordnet ist.
Weiters kann ein erster Rotations stempel 19 ausgebildet sein, welcher am Manipulationsarm 15 angeordnet ist. Der erste Rotations stempel 19 kann um eine Rotationsachse 20 drehbar am Manipulationsarm 15 angeordnet sein. Die Rotationsachse 20 kann zur Z- Achse 17 parallel liegend ausgebildet sein.
Weiters kann ein zweiter Rotationsstempel 21 ausgebildet sein, welcher am Manipulationsvorrichtungsträger 12 angeordnet sein kann. Der zweite Rotationsstempel 21 kann ebenfalls um die Rotationsachse 20 rotierbar angeordnet sein.
Die Rotationsachse 20 kann in einem Abstand 24 zur Manipulationsarmführung 16 angeordnet sein.
Im Betrieb der Werkstückmanipulationsvorrichtung 3 können der erste Rotationsstempel 19 und der zweite Rotations stempel 21 derart Zusammenwirken, dass ein Werkstück 4 zwischen dem ersten Rotationsstempel 19 und dem zweiten Rotations stempel 21 klemmbar ist. Durch eine Rotationsbewegung der beiden Rotationsstempel 19, 21 kann das zwischen diesen beiden Rotationsstempeln 19, 21 geklemmte Werkstück 4 gedreht bzw. ausgerichtet werden. Darüber hinaus kann durch die Verschiebbarkeit des Manipulationsvorrichtungsträgers 12 entlang der Y-Achse das zwischen den Rotations stempeln 19, 21 geklemmte Werkstück 4 entlang der Y- Achse 14 verschoben werden.
Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Manipulationsvorrichtungsträger 12 L-förmig ausgebildet ist. Insbesondere kann der Manipulationsvorrichtungsträger 12 einen ersten Schenkel 22 aufweisen, welcher sich entlang der Y-Achse 14 erstrecken kann und einen zweiten Schenkel 23 aufweisen, welcher sich entlang der Z-Achse 17 erstrecken kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Schenkel 22 und der zweite Schenkel 23 im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Weiters kann vorgesehen sein, dass der Manipulationsvorrichtungsträger 12 eine erste Wange 25 und eine zweite Wange 26 aufweist. Die erste Wange 25 und die zweite Wange 26 können baugleich ausgebildet sein und jeweils die L-förmige Formgebung aufweisen.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die erste Wange 25 und die zweite Wange 26 in einem Abstand 27 zueinander angeordnet sind. Weiters können zwischen der ersten Wange 25 und der zweiten Wange 26 Stege 28 ausgebildet sein, mittels welchen die erste Wange 25 und die zweite Wange 26 zueinander positioniert bzw. abgestützt sind.
Weiters kann vorgesehen sein, dass ein weiterer Manipulationsvorrichtungsträger 29 ausgebildet ist, welcher mittels einer zweiteren Manipulationsvorrichtungsträgerführung 30 in der Y- Achse 14 relativ zum Grundgestell 7 verschiebbar an diesem angeordnet ist.
Am weiteren Manipulationsvorrichtungsträger 29 können Manipulationselemente 31 angeordnet sein, welche zur Aufnahme des Werkstückes 4 dienen können.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Manipulationselemente 31 elektromagnetisch ausgebildet sind, wobei das Werkstück 4 mittels der Manipulationselemente 31 elektromagnetisch fixiert werden kann. In einer alternativen Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass die Manipulationselemente 31 über Saugelemente verfügen, wobei das Werkstück 4 durch Aufbringen von Unterdrück an den Manipulationselementen 31 fixiert werden kann.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Manipulationselemente 31 unterhalb des Werkstückes 4 angeordnet sind und das Werkstück 4 flächig auf den Manipulationselementen 31 aufliegt.
Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Manipulationsvorrichtungsträgerführung 13 zumindest eine Führungsschiene 32 aufweist, in welcher zumindest ein Führungsschlitten 33 geführt ist. Die Führungsschiene 32 ist am Grundgestell 7 angeordnet. Weiters ist vorgesehen, dass die Führungsschiene 32 sich in Richtung der Y-Achse erstreckt, sodass der Führungsschlitten 33 entlang der Y-Achse 14 verschiebbar am Grundgestell 7 angeordnet ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass der Führungsschlitten 33 am Manipulationsvorrichtungsträger 12 angeordnet ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass zwei der Führungsschienen 32 bezüglich er X-Achse 18 beabstandet zueinander angeordnet sind. Analog dazu können am Manipulationsvorrichtungsträger 12 mehrere der Führungsschlitten 33 ausgebildet sein, welche ebenfalls bezüglich der Y-Achse bzw. bezüglich der X- Achse zueinander beabstandet sind.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass ein Verstellantrieb 34 ausgebildet ist, welcher zum Positionieren des Manipulationsvorrichtungsträgers 12 entlang der Y-Achse 14 dient. Der Verstellantrieb 34 kann einen Antriebsmotor 35 aufweisen. Der Antriebsmotor 35 kann beispielsweise mit einer Verstellspindel, wie etwa einer Kugelumlaufspindel gekoppelt sein. Weiters ist es auch denkbar, dass der weitere Manipulationsvorrichtungsträger 29 mit einem weiteren Verstellantrieb 36 gekoppelt ist, mittels welchem dieser entlang der Y-Achse 14 verstellbar ist.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Bearbeitungsanlage 1, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Figur 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenen Figur 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass am Manipulationsarm 15 eine Freistellung 37 ausgebildet ist. Die Freistellung 37 ist derart konfiguriert, dass sie mit dem oberen Maschinentisch 6 und/oder mit dem darin gespannten Werkzeug korrespondiert, sodass der Manipulationsarm 15 möglichst weit an den oberen Maschinentisch 6 herangefahren werden kann, um einen möglichst geringen Abstand zwischen der Rotationsachse 20 und einer Biegekante 38 zu erreichen. Durch diese Maßnahme können an der Bearbeitung sanlage 1 möglichst kleine Werkstücke 4 bearbeitet werden.
Wie aus Fig. 2 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein Drehmotor 39 ausgebildet ist, welcher zum aktiven Verdrehen des zweiten Rotationsstempels 21 dient.
Beim aktiven Verdrehen des zweiten Rotations Stempels 21 kann das Werkstück 4 zwischen dem ersten Rotationsstempel 19 und dem zweiten Rotationsstempel 21 geklemmt sein. Bei einer Verdrehung des zwischen dem ersten Rotations stempel 19 und dem zweiten Rotationsstempel 21 gespannten Werkstückes 4 kann der erste Rotationsstempel 19 durch Reibschluss mit dem Werkstück 4 ebenfalls verdreht bzw. von diesem mitgeschleppt werden. Durch die koaxiale Anordnung des ersten Rotationsstempels 19 und des zweiten Rotations Stempels 21 kann eine gemeinsame Verdrehung des ersten Rotationsstempels 19 und des zweiten Rotationsstempels 21 ermöglichst werden. Der erste Rotationsstempel 19 benötigt somit keinen eigenen Drehmotor um bezüglich der Rotationsachse 20 verdreht zu werden.
Wie aus Fig. 2 weiters ersichtlich, kann die Rotationsachse 20 in einem Abstand 24 von der Manipulationsarmführung 16 beabstandet angeordnet sein. Als relevanter Bezugspunkt der Manipulationsarmführung 16 wird hierbei das Mittel einer Führungsschiene betrachtet.
Wie aus Fig. 2 weiters ersichtlich, können der Manipulationsvorrichtungsträger 12 und der weitere Manipulationsvorrichtungsträger 29 einzeln und unabhängig voneinander entlang der Y-Achse 14 verschoben werden. Somit können die Rotationsstempel 19, 21 bzw. das Manipulationselement 31 unabhängig voneinander das Werkstück 4 bewegen. Weiters kann durch diese Maßnahme das Werkstück 4 zwischen den Rotationsstempeln 19, 21 und dem Manipulationselement 31 übergeben werden. Durch diese Maßnahme kann das Werkstück 4 in der Bearbeitung sanlage 1 beliebig gedreht und zum Durchführen eines Biegevorganges entlang der Y-Achse 14 positioniert werden.
Der erste Schenkel 22 des Manipulationsvorrichtungsträgers 12 weist eine Länge 46 auf. Die Länge 46 des ersten Schenkels 22 des Manipulationsvorrichtungsträgers 12 wird von einer der Schwenkbiegemaschine 2 zuwandten Seite des zweiten Schenkels 23 ausgehend gemessen.
Fig. 3 zeigt die Bearbeitung sanlage 1 in einer weiteren perspektivischen Darstellung, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Manipulationsarmführung 16 eine erste Führungsschiene 40 und eine zweite Führungsschiene 41 aufweist. Die erste Führungsschiene 40 und die zweite Führungsschiene 41 sind am zweiten Schenkel 23 des Manipulationsvorrichtungsträgers 12 angeordnet. Weiters sind ein erster Führungsschlitten 42 und ein zweiter Führungsschlitten 43 ausgebildet, welche in der ersten Führungsschiene 40 geführt sind. Der erste Führungsschlitten 42 und der zweite Führungsschlitten 43 sind in Richtung der Z-Achse 17 zueinander beabstandet am Manipulationsarm 15 angeordnet. Weiters kann vor- gesehen sein, dass ein dritter Führungsschlitten 44 und ein vierter Führung s schlitten 45 ausgebildet sind, welche mit der zweiten Führungsschiene 41 in Wirkverbindung stehen und welche ebenfalls mit dem Manipulationsarm 15 gekoppelt sind.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Eehre 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 Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Eösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Eösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, 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 dargestellt wurden. B e z u g s z e i c h e n a u f s t e l l u n g
27 Abstand erste Wange - zweite B earbeitung s anlage
Wange
Schwenkbiegemaschine
28 Steg
W erkstückmanipulation s vorrich-
29 weiterer Manipulationsvorrichtung tungstrager
Werkstück
30 weitere Manipulationsvorrich- unterer Maschinentisch tungsträgerführung oberer Maschinentisch
31 Manipulationselement Grundgestell
32 Führungsschiene erstes Längsende
33 Führungsschlitten Koppelflansch
34 Verstellantrieb
Befestigungsmittel
35 Antriebsmotor
Stützfuß
36 weiterer Verstellantrieb
Manipulationsvorrichtungsträger
37 Freistellung
Manipulationsvorrichtungsträger-
38 Biegekante führung
39 Drehmotor
Y-Achse
40 erste Führungsschiene Manipulationsarm
41 zweite Führungsschiene
Manipulationsarmführung
42 erster Führungsschlitten Z-Achse
43 zweiter Führungsschlitten X-Achse
44 dritter Führungsschlitten erster Rotationsstempel
45 vierter Führungsschlitten Rotationsachse
46 Länge erster Schenkel zweiter Rotationsstempel erster Schenkel zweiter Schenkel
Abstand Manipulationsarmführung und Rotationsachse erste Wange zweite Wange

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) für eine Schwenkbiegemaschine (2), die Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) umfassend:
- ein Grundgestell (7);
- einen Manipulationsvorrichtungsträger (12), welcher mittels einer Manipulationsvorrichtungsträgerführung (13) in einer Y-Achse (14) relativ zum Grundgestell (7) verschiebbar an diesem angeordnet ist;
- einen Manipulationsarm (15), welcher mittels einer Manipulationsarmführung (16) in einer Z-Achse (17) relativ zum Manipulationsvorrichtungsträger (12) verschiebbar an diesem angeordnet ist;
- einen ersten Rotations stempel (19), welcher am Manipulationsarm (15) angeordnet ist, wobei der erste Rotations stempel (19) um eine, zur Z-Achse (17) parallele, Rotationsachse (20) rotierbar ist;
- einen zweiten Rotations stempel (21), welcher am Manipulationsvorrichtungsträger (12) angeordnet ist, wobei der zweite Rotations stempel (21) um die Rotationsachse (20) rotierbar ist, wobei der erste Rotations stempel (19) und der zweite Rotationsstempel (21) derart zueinander angeordnet sind, dass ein Werkstück (4) zwischen dem ersten Rotations stempel (19) und dem zweiten Rotations stempel (21) klemmbar ist, wobei der Manipulationsvorrichtungsträger (12) L-Förmig ausgebildet ist und einen ersten Schenkel (22) aufweist, welcher sich entlang einer Y-Achse (14) erstreckt und einen zweiten Schenkel (23) aufweist, welcher sich entlang der Z- Achse (17) erstreckt, wobei die Manipulationsarmführung (16) am zweiten Schenkel (23) ausgebildet ist und wobei ein Abstand (24) zwischen der Manipulationsarmführung (16) und der Rotationsachse (20) des ersten Rotationsstempels (19) größer als 1000mm ist.
2. Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (24) zwischen der Manipulationsarmführung (16) und der Rotationsachse (20) des ersten Rotationsstempels (19) zwischen 130% und 70%, insbesondere zwischen 120% und 80%, bevorzugt zwischen 110% und 90%, einer Länge (46) des ersten Schenkels (22) des Manipulationsvorrichtungsträgers (12) beträgt.
3. Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (24) zwischen der Manipulationsarmführung (16) und der Rotationsachse (20) des ersten Rotations Stempels (19) zwischen 1000mm und 3000mm, insbesondere zwischen 1100mm und 2500mm, bevorzugt zwischen 1300mm und 2000mm beträgt.
4. Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulationsvorrichtungsträger (12) eine erste Wange (25) und eine zweite Wange (26) aufweist, welche L-Förmig ausgebildet sind, wobei die erste Wange (25) und die zweite Wange (26) in einem Abstand (27) zueinander angeordnet sind und mittels Stegen (28) miteinander gekoppelt sind.
5. Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Manipulationsvorrichtungsträger (29) ausgebildet ist, welcher mittels einer weiteren Manipulationsvorrichtungsträgerführung (30) in einer Y-Achse (14) relativ zum Grundgestell (7) verschiebbar an diesem angeordnet ist, wobei der weitere Manipulationsvorrichtungsträger (29) mehrere Manipulationselemente (31) umfasst, welche in einer X-Achse (18) zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Manipulationselemente (31) in der Z- Achse (17) relativ zum weiteren Manipulationsvorrichtungsträger (29) verschiebbar sind.
6. Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Schenkel (23) des Manipulationsvorrichtungsträgers (12) eine erste Führungsschiene (40) und eine zweite Führungsschiene (41) angeordnet ist, wobei die Manipulationsarmführung (16) einen ersten Führungsschlitten (42) und einen zweiten Führungsschlitten (43) umfasst, welche in der ersten Führungsschiene (40) geführt sind und wobei die Manipulationsarmführung (16) einen dritten Führungsschlitten (44) und einen vierten Führungsschlitten (45) umfasst, welche in der zweiten Führungsschiene (41) geführt sind.
7. Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Manipulationsvorrichtungsträger (12) ein Drehmotor (39) zum Verdrehen des ersten Rotations Stempels (19) ausgebildet ist. - 14 -
8. Bearbeitung sanlage (1) zum Biegen von Werkstücken (4), die Bearbeitungsanlage (1) umfassend:
- eine Schwenkbiegemaschine (2);
- eine Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) zum Zuführen von Werkstücken (4) zur Schwenkbiegemaschine (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
9. Bearbeitung sanlage (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulationsarm (15) im Bereich des ersten Rotations Stempels (19) eine Freistellung (37) aufweist, welche mit der Schwenkbiegemaschine (2) korrespondiert.
10. Bearbeitung sanlage (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbiegemaschine (2) einen unteren Maschinentisch (5) aufweist, wobei das Grundgestell (7) an einem ersten Längsende (8) mit dem unteren Maschinentisch (5) gekoppelt ist und wobei das Grundgestell (7) an einem zum ersten Längsende (8) distanzierten Bereich einen Stützfuß (11) zum Abstützen am Boden aufweist.
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