Verfahren zum selbsttätigen Torsionsrichten von länglichen Werkstücken und Richtmaschine zum Durchführen des Verfahrens

Abstract

 Das Verfahren dient zum selbsttätigen Torsionsrichten von länglichen Werkstücken (1) in einer Torsionsrichtmaschine (23). Die Torsionsrichtmaschine (23) besitzt zwei gegenüberliegende im Abstand zueinander angeordnete Haltevorrichtungen (2, 3) zum Einleiten eines Drehmomentes in das Werkstück (1) und eine Messvorrichtung (4) zum Vermessen des Werkstückes (1). Die Messvorrichtung (4) und das Werkstück (1) sind relativ zueinander verfahrbar. Das Werkstück (1) wird in der Torsionsrichtmaschine (23) zumindest einmal im Wesentlichen kontinuierlich gemessen und wenigstens einmal in der Torsionsrichtmaschine (23) einem darauffolgenden Richtschritt durch Einleiten eines Drehmomentes unterworfen. Das Werkstück (1) kann nach dem Vermessen auf einer Auflage (11, 12) verbleiben und muss nicht neu eingerichtet werden. Das Verfahren nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) beim kontinuierlichen Messen in Abständen von 20 mm oder weniger, vorzugsweise 10 mm oder weniger, gemessen wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbsttätigen Torsionsrichten von länglichen Werkstücken in einer Torsionsrichtmaschine, mit zwei gegenüberliegenden Haltevorrichtungen zum Einleiten eines Drehmomentes auf das Werkstück und mit einer Messvorrichtung zum Vermessen des Werkstücks, wobei die Messvorrichtung und das Werkstück relativ zueinander verfahren werden.

[0002] Bekannte Torsionsrichtmaschinen bestehen im Wesentlichen aus einem Fixkopf, welcher das Werkstück verdrehsicher hält und einem Torsionskopf, welcher einen am Werkstück festgestellten Fehler eliminieren soll. Der geeignete Verdrehwinkel für die Korrektur des vorhandenen Fehlers wird anhand bereits gerichteter Werkstücke erlernt und optimiert, so dass eine optimale Richtzeit erreicht werden kann.

[0003] Beim Torsionsrichten ist es zudem bekannt, mit einer Messvorrichtung bei dem zu bearbeitenden Werkstück in Abständen von beispielsweise 500 mm die Neigung des Werkstückes zu vermessen und dann durch Torsion den festgestellten Fehler zu eliminieren. Nach jedem Vermessen wird das Werkstück neu eingespannt. Die Richtgenauigkeit ist hier wesentlich abhängig von der Erfahrung des Bedieners. Die Richtzeit ist vergleichsweise hoch, da, wie erwähnt, das Werkstück nach jedem Vermessen neu eingespannt werden muss. Das Werkstück bleibt oft gespannt, bis die Torsion durch 0 bis n Hübe in Toleranz gerichtet wird. Erst dann wird das Profil gelöst und an einer anderen Stelle neu eingespannt.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, das eine höhere Torsionsgenauigkeit und eine geringere Richtzeit ermöglicht. Die Aufgabe ist gemäss Anspruch 1 gelöst.

[0005] Beim erfindungsgemässen Verfahren wird das Werkstück in der Torsionsrichtmaschine zumindest einmal im Wesentlichen kontinuierlich zwischen seinen beiden Enden gemessen und ohne das Werkstück neu einzuspannen im Wesentlichen kontinuierlich darauffolgend in der Torsionsrichtmaschine einem Richtschritt unterworfen. Beim erfindungsgemässen Verfahren wird das Werkstück, insbesondere ein profilartiges Werkstück kontinuierlich vermessen. Aufgrund der Vermessung kann ein Bereich mit maximaler Torsion ermittelt werden. Durch Verfahren der Haltevorrichtungen kann dann speziell dieser Bereich gerichtet werden. Gerichtet wird dann somit lediglich dieser Teilbereich des Werkstücks. Die Messschritte und die entsprechenden Richtschritte können nachfolgend im Wesentlichen beliebig durchgeführt werden. Vorzugsweise wird jeweils anhand der kontinuierlichen Messung eine Kurve aufgezeichnet, welche die Neigung bzw. Torsion an der entsprechenden Stelle des Werkstückes zeigt. Eine oder beide Haltevorrichtungen werden dann zum Bereich gefahren, der die maximale Torsion aufweist. Grundsätzlich ist vor oder nach dem Torsionsrichten auch ein Biegrichten denkbar. Das Torsionsrichten und gegebenenfalls das Biegerichten können weitgehend selbsttätig durchgeführt werden. Als Messvorrichtung eignet sich eine optische Messvorrichtung, beispielsweise eine solche mit einem Laser. Dieser erzeugt auf der zu messenden Fläche vorzugsweise einen optischen Streifen, der im Wesentlichen und vorzugsweise rechtwinklig zur Längsrichtung des Werkstückes verläuft.

[0006] Im Wesentlichen kontinuierlich bedeutet gemäss einer Weiterbildung der Erfindung, dass das Werkstück in Schritten von weniger als 20 mm, vorzugsweise 10 mm oder kürzer gemessen wird. Die einzelnen Messungen werden aufgezeichnet und, wie erwähnt, vorzugsweise auf einer Anzeige als Kurve aufgezeichnet. Anhand dieser Kurve wird der Bereich mit maximaler Torsion ermittelt.

[0007] Anstelle einer optischen bzw. laseroptischen Messvorrichtung ist grundsätzlich auch eine taktile Messvorrichtung denkbar.

[0008] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die optische Messvorrichtung beim Messvorgang eine Linie auf das Werkstück projiziert. Damit wird vorzugsweise die Neigung des Werkstückes bzw. der gemessenen Fläche des Werkstückes gemessen und aufgezeichnet. Anstelle einer einzigen Messvorrichtung sind selbstverständlich auch zwei oder mehrere Messvorrichtungen denkbar. Aufgezeichnet wird vorzugsweise während des Messvorganges eine Neigungskurve. Beim Messvorgang wird vorzugsweise das Werkstück verfahren. Grundsätzlich wäre es auch möglich, die Messvorrichtung zu verfahren. Vorzugsweise wird das Werkstück entlang seiner gesamten Länge vermessen.

[0009] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass nach wenigstens einer Messung die Stelle bzw. der Bereich des Werkstückes ermittelt wird, die entsprechend der Messung den grösseren Richtbedarf aufweist und dass zunächst an diesem Bereich durch die Ausübung eines Drehmoments gerichtet wird. Das Richten erfolgt durch Ausüben eines entsprechenden Torsionsvorgangs mit einem bestimmten Winkel.

[0010] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Messvorgang und das Torsionsrichten mehrmals nacheinander durchgeführt werden. Beim Vermessen liegt das Werkstück vorzugsweise auf zwei im Abstand zueinander angeordneten Auflagen, die auf einem Tisch verfahrbar sind.

[0011] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Haltevorrichtungen zum Durchführen eines Torsionsvorganges drehbar ist. Diese Haltevorrichtung ist dann entsprechend der Torsionskopf. Die andere Haltevorrichtung ist der Fixkopf.

[0012] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die drehbare Haltevorrichtung offen ist und somit für ein Richten von aussen an jeder Stelle des Werkstückes an dieses anlegbar ist. Die Haltevorrichtung ist beispielsweise C-förmig mit einer radial nach aussen offenen Ausnehmung. Die Haltevorrichtung bzw. der Torsionskopf kann dann an die gewünschte Stelle gefahren und von aussen auf das Werkstück aufgesetzt werden. Das Aufsetzen erfolgt somit quer zur Längsrichtung des Werkstückes. Damit kann sehr schnell und präzise jede Stelle des Werkstückes angefahren werden. Nach dem Aufsetzen der Haltevorrichtung auf das Werkstück wird dieses geklemmt und einer geeigneten Torsion unterworfen.

[0013] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine der Haltevorrichtungen einen Richtstempel und eine Richtunterlage aufweist, zwischen denen das Werkstück zum Richten fixierbar ist. Diese Haltevorrichtung bildet dann somit den sogenannten Fixkopf. Dieser Fixkopf ermöglicht eine sichere und präzise Fixierung des Werkstückes an der geeigneten Position. Diese Haltevorrichtung bzw. der Fixkopf ist vorzugsweise fest mit dem Tisch verbunden. Grundsätzlich ist aber auch eine Ausführung denkbar, bei welcher diese Haltevorrichtung bzw. der Fixkopf ebenfalls verfahrbar ist.

[0014] Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird nach wenigstens einem Messvorgang der Bereich mit dem maximalen Torsionsbedarf ermittelt. Diese Ermittlung erfolgt vorzugsweise über eine geeignete Steuerung und der genannte Bereich wird visuell aufgezeichnet. Zum Torsionsrichten wird dann vorzugsweise das Werkstück verfahren. Zudem wird der Torsionskopf an der geeigneten Stelle angelegt.

[0015] Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Richtmaschine zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens.

[0016] Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.

[0017] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine räumliche Ansicht einer erfindungsgemässen Richtmaschine,

Fig. 2

eine Seitenansicht der Richtmaschine gemäss Fig. 1,

Fig. 3

eine Draufsicht auf die Richtmaschine gemäss Fig. 1,

Fig. 4

eine weitere Ansicht der Richtmaschine gemäss Fig. 1 und

Fig. 5

schematisch eine Neigungskurve.

[0018] Eine in stark verkleinerter Darstellung gezeigte Richtmaschine 23 besitzt einen länglichen Tisch 8, auf dem zwei Auflagen 11 und 12 verfahrbar gelagert sind. Die Pfeile 13 bis 16 zeigen die möglichen Fahrrichtungen dieser Auflagen 11 und 12. Auf diesen Auflagen 11 und 12 ist ein Werkstück 1 gelagert. Dieses Werkstück 1 kann nach oben von den Auflagen 11 und 12 abgenommen oben. Das Werkstück 1 ist insbesondere ein Profil mit einer Oberseite 1a. Beim Verfahren kann das Werkstück 1 von den Auflagen 11 und 12 geklemmt oder sonst wie fixiert werden.

[0019] Am Tisch 8 ist eine erste Haltevorrichtung 2 angeordnet, die einen sogenannten Fixkopf bildet. Sie besitzt zwei Zylinder 17, beispielsweise elektrische Zylinder, mit denen zwei Backen 18 in den Richtungen der Doppelpfeile 19 verfahrbar sind. Mit diesen beiden Backen 18 kann das Werkstück 1 an der gewünschten Stelle fixiert werden. Die eine der Backen 18 kann einen Richtstempel und die andere eine Richtunterlage bilden. Denkbar sind hier aber auch andere Fixköpfe. Das Fixieren bzw. das Freigeben des Werkstückes 1 erfolgt über eine hier nicht gezeigte Steuerung.

[0020] Im Abstand zur ersten Haltevorrichtung ist eine zweite Haltevorrichtung 3 am Tisch 8 angeordnet. Diese zweite Haltevorrichtung 3 bildet den Torsionskopf und ist vorzugsweise entlang des Tisches 8 verfahrbar. Die zweite Haltevorrichtung 3 ist mit einer Messvorrichtung 4 versehen, die vorzugweise eine optische Messvorrichtung und noch bevorzugter eine laseroptische Messvorrichtung ist. Mit dieser kann nach unten gegen das Werkstück 1 ein optischer Strahl 5 gerichtet werden, der auf der Oberseite 1a eine Linie 5a aufzeichnet. Die Messung kann auch seitlich gegen das Werkstück erfolgen, somit nicht zwingend von oben nach unten. Diese erstreckt sich vorzugsweise quer zur Längsrichtung des Werkstückes 1. Mit dieser Messvorrichtung 4 kann das Werkstück 1 von einem ersten Ende 6 bis zu einem zweiten Ende 10 bezüglich der Neigung der Oberseite 1a und/oder einer der beiden Seitenflächen vermessen werden. Grundsätzlich könnte auch die hier nicht sichtbare Unterseite vermessen werden. Vorzugsweise wird hierbei das Werkstück 1 in seiner Längsrichtung bewegt. Das Resultat dieser Messung wird gemäss Fig. 5 auf einer Anzeige oder dergleichen als Kurve dargestellt. Anhand dieser Messung bzw. der Kurve wird ein Bereich B mit maximaler Torsion bzw. mit maximalem Torsionsbedarf ermittelt. Die Länge dieses Bereiches kann beispielsweise 100 oder 200 mm oder auch länger, beispielsweise 500 bis 2000 mm, oder kürzer sein. Es sind hier aber auch längere und kürzere Bereiche denkbar. Die Messung wird in sehr kleinen Schritten, beispielsweise in Schritten von weniger als 20 mm, vorzugsweise 10 mm und weniger mm durchgeführt. Der genannte Bereich ist damit entsprechend grösser als beispielsweise 10 mm oder 20 mm. Für ein Werkstück 1 mit einer Länge von beispielsweise 3000 mm oder mehr mm sind dies somit vergleichsweise kleine Schritte. Ist der Bereich ermittelt, so werden das Werkstück 1 und vorzugsweise die zweite Haltevorrichtung 3 so verfahren, dass ein geeignetes Drehmoment in diesem Bereich des Werkstückes 1 eingeleitet werden kann. Nachfolgend wird das Werkstück 1 nochmals vermessen. Nötigenfalls kann dann eine weitere Korrektur erfolgen. Nach Abschluss des Richtvorganges kann dann noch ein Feinrichten durchgeführt werden. Die abschliessende Messung erfolgt dann vorzugsweise ebenfalls mit der Messvorrichtung 4.

[0021] Die Fig. 4 zeigt, wie das Werkstück 1 mit zwei gegenüberliegenden Torsionsmittel 21, also insbesondere den Spannbacken einer Torsionszange, der zweiten Haltevorrichtung 3 bzw. des Torsionskopfes in einer nach unten offenen Öffnung 22 gefasst wird. Die Torsionsmittel 21 können somit an jeder Stelle auf das Werkstück 1 aufgesetzt und von diesem wieder abgenommen werden. Mit den beiden Torsionsmittel 21 kann das Werkstück 1 fixiert und in einem gewünschten Winkel zur Einleitung eines Drehmomentes um seine Längsachse gedreht werden. In der Fig. 1 sind mit dem Doppelpfeil 20 die Drehrichtungen angezeigt, mit denen das Werkstück 1 um seine Längsachse gedreht werden kann. Die Messvorrichtung 4 ist, wie ersichtlich, fest mit der zweiten Haltevorrichtung 3 verbunden. Grundsätzlich könnte die Messvorrichtung 4 jedoch auch getrennt von der zweiten Haltevorrichtung 3 am Tisch 8 oder sonst an einer geeigneten standfesten Vorrichtung gelagert sein. Ist das Werkstück 1 gerichtet, so wird mit der Messvorrichtung 4 die abschliessende Messung durchgeführt. Anschliessend wird das Werkstück 1 von der Richtmasche abgenommen, die dann für einen weiteren Richtvorgang bereit ist. Wie ersichtlich, muss das zu richtende Werkstück 1 für den Richtvorgang vom Anfang bis zum Ende nicht neu eingespannt werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0022] 

1

Werkstück

1 a

Werkstückoberseite

2

erste Haltevorrichtung (Fixkopf)

3

zweite Haltevorrichtung (Torsionskopf)

4

Messvorrichtung

5

optischer Strahl

5a

Linie

6

erstes Ende

7

zweites Ende

8

Tisch

9

Tischoberseite

10

zweites Ende

11

Auflage (verfahrbar)

12

Auflage (verfahrbar)

13

Pfeil

14

Pfeil

15

Pfeil

16

Pfeil

17

Zylinder

18

Klemmbacke

19

Doppelpfeil

20

Doppelpfeil

21

Torsionsmittel

22

Öffnung

23

Richtmaschine

K

Kurve

B

Bereich mit maximaler Torsion

Ansprüche

1. Verfahren zum selbsttätigen Torsionsrichten von länglichen Werkstücken (1) in einer Torsionsrichtmaschine (23), mit zwei gegenüberliegenden im Abstand zueinander angeordneten Haltevorrichtungen (2, 3) zum Einleiten eines Drehmomentes in das Werkstück (1) und mit einer Messvorrichtung (4) zum Vermessen des Werkstückes (1), wobei die Messvorrichtung (4) und das Werkstück (1) relativ zueinander verfahren werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) in der Torsionsrichtmaschine (23) zumindest einmal im Wesentlichen kontinuierlich gemessen wird und wenigstens einmal in der Torsionsrichtmaschine (23) einem darauffolgenden Richtschritt durch Einleiten eines Drehmomentes diesem unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) beim kontinuierlichen Messen in Abständen von 20 mm oder weniger, vorzugsweise 10 mm oder weniger, gemessen wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (4) eine taktile Messvorrichtung oder eine optische und insbesondere eine laseroptische Messvorrichtung ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Messvorrichtung (4) beim Messen eine Linie auf eine Oberseite (1a) oder einer anderen Seite des Werkstückes (1) projiziert.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkstück (1) im Wesentlichen kontinuierlich eine Neigung gemessen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufzeichnungsgerät vorgesehen ist und dass nach oder während des Messvorganges auf diesem eine Neigungskurve aufgezeichnet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vermessen das Werkstück (1) verfahren wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Messung ein Bereich des Werkstückes (1) ermittelt wird, der den höchsten Richtbedarf aufweist und dass anschliessend dieser Bereich mit einem Drehmoment gerichtet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messvorgang und das Einleiten eines Drehmomentes mehrmals nacheinander durchgeführt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Haltevorrichtungen (3) einen Torsionskopf bildet.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Haltevorrichtung (3) bzw. der Torsionskopf entlang eines Tisches (8) verfahrbar ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Haltevorrichtung (3) bzw. der Torsionskopf eine nach aussen offene Öffnung (22) aufweist, so dass diese Haltevorrichtung an beliebiger Stelle des Werkstückes (1) von aussen an diese anlegbar ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Messvorgang und der Richtvorgang getrennt durchgeführt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haltevorrichtung (2) einen Richtstempel (18) und eine Richtunterlage (18) aufweist, zwischen denen das Werkstück (1) zum Richten fixierbar ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Messvorrichtung (4) ein Richtergebnis gemessen und aufgezeichnet wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl wenigstens eine Torsionskorrektur als auch eine Biegekorrektur in der gleichen Richtmaschine (23) durchgeführt werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem Messvorgang ein oder mehrere Bereiche mit Richtbedarf ermittelt und berechnet werden.

18. Richtmaschine zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17.

19. Richtmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen Tisch (8), eine erste Haltevorrichtung (2) bzw. einen Fixkopf, eine zweite Haltevorrichtung (3) bzw. ein Torsionskopf sowie zwei im Abstand zueinander angeordnete Auflagen (11, 12) für ein längliches Werkstück (1) aufweist, das für einen Messvorgang im Wesentlichen kontinuierlich zwischen seinen beiden Enden messbar ist.

Zeichnung