[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt eine Biegemaschine,
welche einen Werkzeughalter mit mehreren Werkzeugaufnahmen umfasst, wobei jede Werkzeugaufnahme
dazu ausgebildet ist, jeweils ein Biegewerkzeug auswechselbar aufzunehmen. Weiterhin
umfasst die Biegemaschine eine Biegeantriebseinrichtung, die mit wenigstens einem
Biegewerkzeug zur Übertragung einer Biegekraft koppelbar ist.
[0002] Eine derartige Biegemaschine ist z. B. aus der Druckschrift
DE 10 2009 035 206 A1 bekannt. Bei dieser Biegemaschine ist der Werkzeughalter unbeweglich an der Biegemaschine
vorgesehen und dort in Form eines Grundkörpers mit mehreren kreisförmigen Öffnungen
als Werkzeugaufnahmen ausgebildet. Ein zentrales Antriebsrad dient in dieser Druckschrift
als Biegeantriebseinrichtung, die über geeignete Zahnräder mit den einzelnen Biegewerkzeugen
koppelbar ist. Die Biegewerkzeuge sind dazu ausgebildet, aus verschiedenen Richtungen
auf ein zentral angeordnetes, zu bearbeitendes Werkstück einzuwirken, welches von
einer Werkstückhalteeinrichtung an einer zentralen Bearbeitungsposition gehalten wird.
[0003] Bei dieser bekannten Biegemaschine ist die Auswechslung der einzelnen Biegewerkzeuge
relativ aufwändig. Ferner muss für jedes einzelne der Biegewerkzeuge ein Zugriff auf
die zentrale Bearbeitungsposition möglich sein, was die Anzahl von Biegewerkzeugen
beschränkt, die an dem Werkzeughalter aufgenommen sein können.
[0004] Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, die bekannte Biegemaschine so weiterzuentwickeln, dass ein flexiblerer
Einsatz ermöglicht und die Anzahl von Biegebearbeitungen erhöht wird, die von der
Biegemaschine in einer bestimmten Bestückung mit Biegewerkzeugen ausgeführt werden
können.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einer gattungsgemäßen
Biegemaschine der Werkzeughalter relativ zur Biegeantriebseinrichtung derart bewegbar
ist, dass jede Werkzeugaufnahme selektiv in eine Auswahlposition gebracht werden kann.
[0006] Erfindungsgemäß können also alle an dem Werkzeughalter aufgenommenen Biegewerkzeuge
in einer Auswahlbewegung gemeinsam bewegt werden, so dass jedes einzelne der Biegewerkzeuge
nacheinander ausgewählt und in eine bestimmte Auswahlposition gebracht werden kann,
die beispielsweise bezüglich der Biegeantriebseinrichtung definiert sein kann.
[0007] Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass das jeweilige Biegewerkzeug, welches sich
aktuell in der Auswahlposition befindet, in dieser Auswahlposition mit der Biegeantriebseinrichtung
zur Übertragung der Biegekraft gekoppelt oder koppelbar ist.
[0008] Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Biegemaschine weiter eine Werkzeugtransporteinrichtung
umfasst, welche dazu ausgebildet ist, ein Biegewerkzeug, das in einer Werkzeugaufnahme
aufgenommen ist, welche sich in der Auswahlposition befindet, aus der Werkzeugaufnahme
in eine Biegeposition zu transportieren, in welcher das Biegewerkzeug mit der Biegeantriebseinrichtung
zur Übertragung der Biegekraft gekoppelt oder koppelbar ist.
[0009] Das ausgewählte Biegewerkzeug wird also durch die Werkzeugtransporteinrichtung, die
beispielsweise in Form eines Ladeschlittens ausgebildet sein kann, aus der Werkzeugaufnahme
herausgenommen, beispielsweise herausgeschoben und in eine Biegeposition transportiert,
in welcher das ausgewählte Biegewerkzeug z.B. an einer Trägerklaue einer Biegeantriebseinrichtung
gehalten werden kann, so dass das ausgewählte Biegewerkzeug beim Biegevorgang sicher
und stabil fixiert ist.
[0010] Weiterhin bietet diese Ausgestaltung den Vorteil, dass durch die Transportbewegung
des Biegewerkzeugs aus der Werkzeugaufnahme in der Auswahlposition heraus in die Biegeposition
zugleich eine Kopplung des Biegewerkzeugs mit der Biegeantriebseinrichtung hergestellt
werden kann.
[0011] Diese Transportbewegung erfolgt vorzugsweise längs einer Werkzeugtransportrichtung,
die senkrecht zur Biegekraftrichtung verlaufen kann.
[0012] Um die Abstände der einzelnen Baugruppen der Biegemaschine zueinander sicher und
mit hoher Genauigkeit festzulegen und damit die Fertigungsgenauigkeit der Biegemaschine
zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass sie weiter einen Grundkörper umfasst, an dem
der Werkzeughalter und die Biegeantriebseinrichtung, unmittelbar oder mittelbar, vorgesehen
sind. Ebenso können weitere Baugruppen, insbesondere die Werkzeugtransporteinrichtung,
an dem Grundkörper vorgesehen sein.
[0013] Die Auswahlbewegung des Werkzeughalters, welche ein ausgewähltes Biegewerkzeug in
die ausgezeichnete Auswahlposition verbringt, kann auf einfache Weise angetrieben
werden, wenn der Werkzeughalter einen Drehteller umfasst, an dem die Werkzeugaufnahmen
vorgesehen sind, und der um eine Drehtellerachse drehbar gelagert ist, vorzugsweise
an dem Grundkörper oder an einem mit dem Grundkörper verbundenen Bauteil um die Drehtellerachse
drehbar gelagert ist. Vorzugsweise verläuft die Drehtellerachse parallel zu der Biegekraftrichtung.
[0014] Auf diese Weise kann eine große Anzahl von Werkzeugaufnahmen um den Umfang des Drehtellers
verteilt an diesem vorgesehen sein, und eine Transportbewegung, mit welcher ein ausgewähltes
Biegewerkzeug von der Auswahlposition in die Biegeposition bewegt wird, kann beispielsweise
radial zur Drehtellerachse erfolgen, die Werkzeugtransportrichtung also radial zur
Drehtellerachse verlaufen, was weiterhin auch eine kompakte Gestaltung der Biegemaschine
ermöglicht. Ein solcher Drehteller kann beispielsweise mit sechzehn Werkzeugaufnahmen
ausgebildet sein.
[0015] Der Durchsatz der Biegemaschine kann erhöht werden, indem diese weiter eine Werkstückhalteeinrichtung
in Form einer Einzugseinrichtung umfasst, die dazu ausgebildet ist, ein zu bearbeitendes
Werkstück in einer Bearbeitungsposition zu halten und längs einer Durchlaufrichtung
zu der Bearbeitungsposition hin oder/und von der Bearbeitungsposition auch wieder
weg zu transportieren. Dabei findet in der Bearbeitungsposition die Biegebearbeitung
des Werkstücks durch das ausgewählte Biegewerkzeug der Biegemaschine statt.
[0016] Hierbei können bezüglich der Durchlaufrichtung vor oder/und hinter der Bearbeitungsposition
weitere Bearbeitungsstationen zur vorbereitenden Bearbeitung bzw. weiteren Bearbeitung
der Werkstücke vorgesehen sein, was die Integration der mit der Biegemaschine durchgeführten
Biegebearbeitung in einen komplexen Arbeitsablauf ermöglicht.
[0017] Diese Ausgestaltung bietet sich insbesondere zur Herstellung mittlerer bis größerer
Werkstückserien an. Zur Fertigung einzelner Werkstücke, beispielsweise um ein neues
Biegewerkzeug zu testen, kann jedoch alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass
die Biegemaschine einen Roboter bzw. Roboterarm umfasst, welcher das zu bearbeitende
Werkstück in die Bearbeitungsposition bringt und dort gewünschtenfalls während einer
Biegebearbeitung fixiert.
[0018] Ein besonders praxisrelevantes Beispiel für eine der vorstehend angesprochenen weiteren
Bearbeitungsstationen stellt eine Schneideeinrichtung zum Ausschneiden des zu bearbeitenden
Werkstücks aus einem Ausgangsmaterial dar, welche bezüglich der Durchlaufrichtung
vor der Bearbeitungsposition an der Biegemaschine angeordnet sein kann.
[0019] Eine solche Schneideeinrichtung kann beispielsweise in Form eines Lasers oder auch,
etwa für die Herstellung einer größeren Anzahl von Werkstücken, als eine Stanzstation
ausgebildet sein.
[0020] Sind verschiedene Bearbeitungsstationen vorgesehen, zwischen welchen mehrere zu bearbeitende
Werkstücke mittels der Einzugseinrichtung transportiert werden, zum Beispiel auf einem
Förderband, so kann problematisch sein, wenn sich für die einzelnen Bearbeitungsstationen
eine unterschiedliche Verweildauer ergibt, da die Einzugseinrichtung während der Bearbeitung
eines Werkstücks an einer Bearbeitungsstation angehalten werden muss, so dass sich
unnötig lange Bearbeitungspausen für die Werkstücke ergeben können.
[0021] Um auch während eines Stillstands der Einzugseinrichtung eine flexible Bearbeitung
der Werkstücke durch die Biegemaschine zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass
der Werkzeughalter und die Biegeantriebseinrichtung an einem gemeinsamen Halterahmen
vorgesehen sind, der senkrecht zur Biegekraftrichtung relativ zum Grundkörper bewegbar
an diesem gelagert ist.
[0022] Insbesondere kann aus den vorgenannten Gründen vorgesehen sein, dass der gemeinsame
Halterahmen in die Durchlaufrichtung relativ zum Grundkörper bewegbar ist. Aber auch
eine Bewegbarkeit entlang der Werkzeugtransportrichtung ist möglich. Die Bewegbarkeit
des Halterahmens und damit auch der Biegeantriebseinrichtung ermöglicht es ebenfalls,
ein zu bearbeitendes Werkstück nacheinander an verschiedenen Stellen zu biegen. Auch
die Werkzeugtransporteinrichtung kann an dem Halterahmen vorgesehen sein.
[0023] Ein weiterer Freiheitsgrad bei der Bearbeitung eines Werkstücks kann dadurch erzielt
werden, dass die Biegeantriebseinrichtung um eine Biegeantriebsdrehachse z.B. parallel
zur Biegekraftrichtung drehbar am Grundkörper gelagert ist, vorzugsweise um 360° drehbar.
[0024] Bei dieser Ausgestaltung ist es insbesondere sinnvoll, wenn das ausgewählte Biegewerkzeug
von der Auswahlposition durch die Werkzeugtransporteinrichtung in eine Haltestruktur,
zum Beispiel eine Trägerklaue der Biegeantriebseinrichtung verbracht wird und dort,
in der Biegeposition, gemeinsam mit der Biegeantriebseinrichtung um die Biegeantrieb-Drehachse
gedreht werden kann.
[0025] Zur Herstellung beispielsweise rohrförmiger Bauteile kann vorgesehen sein, dass die
Biegemaschine weiter eine Mittelstempel-Antriebseinrichtung umfasst, die dazu ausgebildet
ist, einen Mittelstempel eines sich in der Biegeposition befindenden Biegewerkzeugs
zu einer Bewegung senkrecht zur Biegekraftrichtung anzutreiben, vorzugsweise zu einer
Bewegung in die Werkzeugtransportrichtung.
[0026] Die Mittelstempel-Antriebseinrichtung kann an der Werkzeugtransporteinrichtung vorgesehen
sein.
[0027] Um auf einfache Weise eine Kopplung zwischen der Werkzeugtransporteinrichtung und
einem ausgewählten Biegewerkzeug bzw. zwischen der Mittelstempel-Antriebseinrichtung
und dem Mittelstempel eines ausgewählten Biegewerkzeugs herzustellen, kann weiter
vorgesehen sein, dass die Werkzeugtransporteinrichtung oder/und die Mittelstempel-Antriebseinrichtung
durch eine Rotationsbewegung relativ zum Werkzeughalter in Eingriff mit einem ausgewählten
Biegewerkzeug bringbar ist bzw. sind.
[0028] Ist der Werkzeughalter in Form eines Drehtellers ausgebildet, kann hierzu vorgesehen
sein, dass die vorstehend erwähnte Kopplung hergestellt wird, indem die Werkzeugtransporteinrichtung
bzw. die Mittelstempel-Antriebseinrichtung um einen bestimmten Betrag in die Werkzeugtransportrichtung
ausgefahren wird und dann der Drehteller so gedreht wird, dass Eingriffsstrukturen
der Werkzeugtransporteinrichtung oder/und der Mittelstempel-Antriebseinrichtung in
Eingriff mit entsprechenden Eingriffs-Gegenstrukturen des Biegewerkzeugs bzw. dessen
Mittelstempels gebracht werden. Anschließend kann das Biegewerkzeug bzw. dessen Mittelstempel
durch die Werkzeugtransporteinrichtung bzw. die Mittelstempel-Antriebseinrichtung
in die Werkzeugtransportrichtung verstellt werden.
[0029] Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese auch ein Biegewerkzeug
für eine Biegemaschine, insbesondere für eine Biegemaschine, wie sie vorstehend beschrieben
wurde. Das Biegewerkzeug umfasst dabei ein Trägerbauteil mit einer Werkzeughalter-Kopplungsstruktur
zur Aufnahme des Biegewerkzeugs an einem Werkzeughalter der Biegemaschine und wenigstens
ein Biegestempelpaar, wobei die beiden Biegestempel des Biegestempelpaars einander
gegenüberliegend angeordnet und entlang einer ersten Führungsrichtung relativ zum
Trägerbauteil beweglich an diesem geführt sind, wobei jeder Biegestempel wenigstens
eine Antrieb-Kopplungsstruktur zur kraftübertragenden Kopplung des Biegestempels mit
einer Biegeantriebseinrichtung der Biegemaschine aufweist. In dem in die Biegemaschine
eingebauten Zustand kann die erste Führungsrichtung parallel zur Biegekraftrichtung
verlaufen.
[0030] Ein derartiges Biegewerkzeug ist ebenfalls aus der einleitend erwähnten Druckschrift
DE 10 2009 035 206 A1 bekannt. Dort ist ein Biegestempelpaar an einer gemeinsamen Grundplatte als Trägerbauteil
entlang einer ersten Führungsrichtung in linear ausgebildeten Führungsöffnungen bewegbar
geführt.
[0031] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es gemäß diesem Aspekt, das bekannte Biegewerkzeug
so weiterzuentwickeln, dass es leicht auszuwechseln ist und insbesondere für den automatisierten
Betrieb mit der zuvor beschriebenen Biegemaschine angepasst ist.
[0032] Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei dem bekannten Biegewerkzeug die Werkzeughalter-Kopplungsstruktur
des Trägerbauteils und die Antrieb-Kopplungsstrukturen der Biegestempel des Biegestempelpaars
jeweils in Form von Führungsnuten oder/und Führungsvorsprüngen ausgebildet sind, die
im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
[0033] Hierdurch wird ermöglicht, ein ausgewähltes Biegewerkzeug, welches in einer Werkzeugaufnahme
der vorstehend beschriebenen Biegemaschine vorgesehen ist, durch die Werkzeughalter-Kopplungsstruktur
linear geführt von der Auswahlposition in die Biegeposition zu verschieben und dabei
gleichzeitig eine Kopplung zwischen dem Biegewerkzeug und der Biegeantriebseinrichtung
herzustellen, indem die Antrieb-Kopplungsstrukturen, also die Führungsnuten oder/und
Führungsvorsprünge der Biegestempel des Biegestempelpaars mit entsprechenden Kopplungs-Gegenstrukturen,
etwa Führungsvorsprüngen oder/und -nuten in Eingriff gebracht werden, die beispielsweise
an Biegeschlitten der Biegeantriebseinrichtung oder damit verbundenen Bauteilen vorgesehen
sein können.
[0034] Das Trägerbauteil kann beispielsweise in Form eines C-förmig ausgestalteten Rahmens
ausgebildet sein, mit zwei Endstücken und einem Mittelstück. In den Endstücken können
zwei einander gegenüberliegende Führungsöffnungen eingebracht sein, in welcher die
Biegestempel des Biegestempelpaars so beweglich geführt sind, dass sie aufeinander
zu und voneinander weg bewegt werden können, während das Mittelstück in Verbindung
mit den beiden Endstücken für eine kraftschlüssige Kopplung zwischen den Endstücken
der Biegemaschine sorgt.
[0035] Bei einer Biegebearbeitung sollte das ausgewählte Werkstück sicher fixiert werden.
Vorzugsweise kann hierzu vorgesehen sein, dass das Biegewerkzeug zwei Biegestempelpaare
umfasst, wobei ein Biegestempelpaar dazu dient, das Werkstück zu fixieren, und das
andere Biegestempelpaar die eigentliche Biegebearbeitung vornimmt.
[0036] Eine größere Formenvielfalt der mit dem Biegewerkzeug herstellbaren Bauteile kann
ermöglicht werden, indem das Biegewerkzeug weiter einen Mittelstempel umfasst, welcher
entlang einer zweiten Führungsrichtung beweglich an dem Trägerbauteil geführt ist,
wobei die zweite Führungsrichtung vorzugsweise senkrecht zur ersten Führungsrichtung
verläuft.
[0037] Schließlich wird Schutz ebenfalls beantragt für eine Biegemaschine, wie sie vorstehend
beschrieben wurde, die weiter wenigstens eines der beschriebenen, erfindungsgemäßen
Biegewerkzeuge umfasst.
[0038] Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Erfindung weiterhin
eine Biegemaschine, welche einen Werkzeughalter mit wenigstens einer Werkzeugaufnahme
umfasst, die dazu ausgebildet ist, ein Biegewerkzeug, vorzugsweise auswechselbar,
aufzunehmen und eine mit dem Biegewerkzeug zur Übertragung einer Biegekraft gekoppelte
oder koppelbare Biegeantriebseinrichtung umfasst.
[0039] Aufgabe der Erfindung gemäß diesem weiteren Aspekt ist es, die Anzahl der mit der
bekannten Biegemaschine vornehmbaren Biegebearbeitungen zu erhöhen.
[0040] Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die bekannte Biegeantriebseinrichtung
und das mit der Biegeantriebseinrichtung gekoppelte Biegewerkzeug gemeinsam um eine
Biegeantriebsdrehachse parallel zu einer Biegekraftrichtung z drehbar sind, vorzugsweise
um 360° drehbar. Hierdurch lässt sich eine Vielzahl von Biegebearbeitungen vornehmen,
da das Biegewerkzeug relativ zu einem beispielsweise durch eine Werkstückhalteeinrichtung
in der Bearbeitungsposition fixierten Werkstück drehbar ist.
[0041] Im Weiteren wird die vorliegende Erfindung anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, die in den beiliegenden Figuren illustriert sind. Dabei zeigen:
- Fig. 1
- eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in
Form einer Biegemaschine,
- Fig. 2
- eine Rückansicht des Gegenstands von Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Draufsicht des Gegenstands von Fig. 1,
- Fig. 4
- eine Querschnittansicht des Gegenstands von Fig. 3 in einer Schnittebene, die in Fig.
3 mit IV-IV bezeichnet ist,
- Fig. 5
- eine Ausschnittvergrößerung des Gegenstands von Fig. 4,
- Fig. 6
- eine Seitenansicht eines Teils des Gegenstands von Fig. 1,
- Fig. 7
- eine vergrößerte Vorderansicht eines Ausschnitts des Gegenstands von Fig. 1 mit gedrehtem
Biegewerkzeug,
- Fig. 8
- eine weitere Ausschnittvergrößerung des Gegenstands von Fig. 7,
- Fig. 9
- in den Teilabbildungen 9a und 9b ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Biegewerkzeugs in einer Seitenansicht und in einer Schrägansicht,
- Fig. 10
- ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Biegewerkzeugs in Teilabbildungen
10a und 10b, welche den Teilabbildungen 9a und 9b entsprechen,
- Fig. 11
- ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Biegewerkzeugs in Teilabbildungen
11a und 11 b und
- Fig. 12
- ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Biegewerkzeugs in Teilabbildungen
12a und 12b,
- Fig. 13
- ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Biegemaschine mit integrierter
Schneideeinrichtung in einer Vorderansicht,
- Fig. 14
- den Gegenstand von Fig. 13 in einer Rückansicht,
- Fig. 15
- den Gegenstand von Fig. 13 in einer Draufsicht und
- Fig. 16
- eine Ausschnittvergrößerung der in Fig. 15 dargestellten Schneideeinrichtung,
- Fig. 17-20
- Details von Eingriffsstrukturen und Gegeneingriffsstrukturen einer Werkzeugtransporteinrichtung
bzw. eines Mittelstempelantriebs, wie sie bei den gezeigten Ausführungsbeispielen
realisiert sind.
[0042] Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Form einer
Biegemaschine 10 in einer perspektivischen Vorderansicht.
[0043] Die Biegemaschine 10 umfasst mehrere Baugruppen, im Einzelnen eine Biegestation 12,
eine Schneideeinrichtung 14 und eine Einzugseinrichtung 16 sowie einen Roboterarm
18, wobei diese Baugruppen alle an einem gemeinsamen Grundkörper 20 vorgesehen sind,
der in regelmäßigen Abständen mit Befestigungsöffnungen 20o versehen ist, was einen
modularen Aufbau der Biegemaschine 10 ermöglicht.
[0044] Die Einzugseinrichtung 16 umfasst einen Einzugsantrieb 19, welcher den zu biegenden
Werkstoff als Bandmaterial mit einem Anbindestreifen 17 zu einer Bewegung entlang
einer Durchlaufrichtung x antreibt.
[0045] Das draht- oder bandförmige Ausgangsmaterial wird von einer geeigneten Materialquelle
zu der in Durchlaufrichtung x hinter der Einzugseinrichtung 16 angeordneten Schneideeinrichtung
14 transportiert, in welcher ein Laser 15 aus dem Ausgangsmaterial die einzelnen zu
bearbeitenden Werkstücke 13 in Form von Platinen bis auf einen gemeinsamen Anbindestreifen
ausschneidet. Der durchgehende Anbindestreifen 17 dient dem gemeinsamen Weitertransport
der Platinenwerkstücke 13.
[0046] Die Biegestation 12 umfasst einen als Drehteller 21 ausgebildeten Werkzeughalter
22, über dessen Umfang verteilt mehrere Werkzeugaufnahmen 23 vorgesehen sind, wobei
zumindest in einigen der Werkzeugaufnahmen 23 Biegewerkzeuge 24 aufgenommen sind,
die nachfolgend, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren 9 - 12, noch ausführlicher
beschrieben werden.
[0047] Die Biegewerkzeuge 24 sind jeweils so voreingestellt, dass sie eine bestimmte Biegebearbeitung
erlauben, und sie sind durch einfaches radiales Einschieben in die jeweiligen Werkzeugaufnahmen
23 auswechselbar an dem Werkzeughalter 22 aufgenommen. In den einzelnen Werkzeugaufnahmen
23 können die Biegewerkzeuge 24 jeweils z.B. mittels einer Rastverbindung gegen unbeabsichtigte
Bewegungen fixiert sein.
[0048] Der Werkzeughalter 22 in Form eines Drehtellers 21 ist um eine Drehtellerachse 21
a drehbar gelagert. Durch einen Drehtellerantrieb 26 kann der Werkzeughalter 22 so
gedreht werden, dass jede einzelne Werkzeugaufnahme 23 und mit ihr ein in dieser Werkzeugaufnahme
23 vorgesehenes Biegewerkzeug 24 in eine ausgezeichnete Auswahlposition A (vgl. Fig.
3) nahe an der Biegeantriebseinrichtung 30 gebracht werden kann.
[0049] Wie im Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren noch näher erläutert wird, kann
ein Biegewerkzeug 24 aus der Auswahlposition A dann in eine Biegeposition B (vgl.
Fig.3) zwischen die Halteklauen 31 einer Biegeantriebseinrichtung 30 verschoben und
dort fixiert werden, wobei zugleich eine kraftübertragende Kopplung zwischen der Biegeantriebseinrichtung
30 und dem ausgewählten Biegewerkzeug 24 hergestellt wird.
[0050] Anschließend kann von der Biegeantriebseinrichtung 30 eine Biegekraft in eine Biegekraftrichtung
z auf ein in einer Bearbeitungsposition fixiertes Werkstück 13 übertragen und so eine
Biegebearbeitung des Werkstücks 13 durchgeführt werden.
[0051] Auf diese Weise kann mit den verschiedenen an dem Werkzeughalter 22 aufgenommenen
Biegewerkzeugen 24 nacheinander eine Vielzahl von Biegebearbeitungen an einem Werkstück
13 in automatisierter Weise durchgeführt werden, wobei die Position, an welcher die
Biegung des Werkstücks 13 erfolgt, zum Beispiel durch Verstellen der Einzugseinrichtung
16 und damit des Werkstücks 13 in x-Richtung variierbar ist.
[0052] Weiterhin ist das ausgewählte und zwischen den Halteklauen 31 der Biegeantriebseinrichtung
30 in der Biegeposition B aufgenommene Biegewerkzeug 24 um eine Biegeantriebsdrehachse
30a um bis zu 360° drehbar, was ebenfalls die mit den Biegewerkzeugen 24 erreichbare
Vielfalt an Biegebearbeitungen erhöht.
[0053] Fig. 2 zeigt eine Rückansicht des Gegenstands von Fig. 1. In dieser Ansicht ist deutlicher
zu erkennen, dass sowohl der Werkzeughalter 22 als auch die Biegeantriebseinrichtung
30 an einem gemeinsamen Halterahmen 34 vorgesehen sind. Sowohl der Drehteller 21 als
auch die Biegeantriebseinrichtung 30 sind dabei um die Drehtellerachse 21 a bzw. die
dazu parallele Biegeantriebsdrehachse 30a drehbar an dem Halterahmen 34 gelagert.
In dieser Ansicht ist auch ein Antrieb 25 zu erkennen, welcher zum Antrieb einer in
den nachfolgenden Figuren näher erläuterten Werkzeugtransporteinrichtung dient.
[0054] Aus den Figuren 1 und 2 ist ferner ersichtlich, dass der gemeinsame Halterahmen 34
auf einer Führungsschiene 37 linear in eine Werkzeugtransportrichtung y senkrecht
zur Durchlaufrichtung x und ebenfalls senkrecht zur Biegekraftrichtung z bewegbar
an dem Grundkörper 20 vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich kann in einer Abwandlung
der hier dargestellten Biegestation 12 eine entsprechende Bewegbarkeit des Halterahmens
relativ zum Grundkörper in die Durchlaufrichtung vorgesehen sein.
[0055] Der ebenfalls am Grundkörper 20 vorgesehene Roboterarm 18 ist als Mehrgelenkgreifroboterarm
ausgebildet und kann ergänzend oder alternativ zur Einzugseinrichtung 18 für den Transport
von Werkstücken und deren Fixierung verwendet werden.
[0056] Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig.1. In dieser Ansicht sind
die einzelnen Werkzeugaufnahmen 23, vorliegend sechzehn Stück, sowie die darin aufgenommenen
Biegewerkzeuge 24 besonders gut zu erkennen. Weiterhin ist in dieser Ansicht eine
ebenfalls an dem Halterahmen 34 vorgesehene Werkzeugtransporteinrichtung 40 in Form
eines Werkzeugtransportschlittens zu sehen.
[0057] Fig. 4 ist eine Querschnittansicht des Gegenstands von Fig. 3 in einer Schnittebene,
die in Fig. 3 mit. IV-IV bezeichnet ist. Diese Darstellung ermöglicht einen ungehinderten
Blick auf die Werkzeugtransporteinrichtung 40, die dazu ausgebildet ist, mit einem
Biegewerkzeug 24, welches sich in der Auswahlposition A (vgl. Fig. 3) befindet, in
Eingriff zu treten und dieses aus der entsprechenden Werkzeugaufnahme 23 zwischen
die Halteklauen 31 der Biegeantriebseinrichtung 30 in eine Biegeposition B zu schieben
und das Biegewerkzeug 24 in einer umgekehrten Bewegung auch wieder von der Biegeposition
B in die Werkzeugaufnahme 23 zurück zu befördern.
[0058] In Fig. 4 ist ein Biegewerkzeug 24 dargestellt, welches sich schon zwischen den Halteklauen
31 der Biegeantriebseinrichtung 30 befindet, wobei Kopplungsenden der Biegeschlitten
41 der Biegeantriebseinrichtung 30, welche mit den Biegestempeln 28 der Biegeantriebseinrichtung
30 bei der Transportbewegung, also dem Verschieben des Biegewerkzeugs 24 von der Werkzeugaufnahme
23 in die Biegeposition in Eingriff gebracht werden, in dieser Figur aus Gründen der
Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind (vgl. dazu z.B. Fig. 8)
[0059] In dieser Querschnittansicht ist deutlich, dass der Drehteller 21 auf einem Kugellager
44 um die Drehtellerachse 21a drehbar an dem Halterahmen 34 gelagert ist.
[0060] Ebenfalls ist ein Antrieb 34a zur Bewegung des Halterahmens 34 und damit sowohl des
Drehtellers 21 als auch der Biegeantriebseinrichtung 30 und der Werkzeugtransporteinrichtung
40 in die Werkzeugtransportrichtung y senkrecht zur Biegekraftrichtung z und senkrecht
zur Durchlaufrichtung x gut zu erkennen. Es kann weiterhin auch vorgesehen sein, dass
der Halterahmen 34 auch in die Durchlaufrichtung x bewegbar an dem Grundkörper 20
vorgesehen ist.
[0061] Auf dem Werkzeugtransportschlitten, also der Werkzeugtransporteinrichtung 40, ist
weiter eine Mittelstempel-Antriebseinrichtung 46 vorgesehen, welche dazu ausgebildet
ist, mit einem Mittelstempel 28m des ausgewählten Biegewerkzeugs 24 in Eingriff zu
treten und diesen dann zu einer Bewegung parallel zur Werkzeugtransportrichtung y
anzutreiben. Auf diese Weise kann der Mittelstempel 28m als Biegekern zwischen die
Biegestempel 28 eines Biegestempelpaars 28p bewegt und auch wieder zwischen ihnen
herausgezogen werden.
[0062] Fig. 5 zeigt den Gegenstand von Fig. 4 in einer Ausschnittvergrößerung. In dieser
Ausschnittvergrößerung sind die Eingriffsstrukturen 40e und 46e der Werkzeugtransporteinrichtung
40 bzw. des Mittelstempelantriebs 46 besonders deutlich sichtbar, die zur Kopplung
der Werkzeugtransporteinrichtung 40 mit dem ausgewählten Biegewerkzeug 24 bzw. zur
Kopplung der Mittelstempelantriebseinrichtung 46 mit dem Mittelstempel 28m des ausgewählten
Biegewerkzeugs 24 dienen.
[0063] Zur Herstellung dieser Kopplung wird der Drehteller 21 zunächst um die Drehtellerachse
21a so gedreht, dass sich ein ausgewähltes Biegewerkzeug 24 in einer der Werkzeugaufnahmen
23 bezüglich der Drehrichtung kurz vor der Auswahlposition A (vgl. Fig. 3) befindet.
Dann werden die Werkzeugtransporteinrichtung 40 und ggf. die Mittelstempel-Antriebseinrichtung
46 um einen bestimmten Betrag in die Werkzeugtransportrichtung y ausgefahren und dann
der Drehteller 21 weiter in die Drehrichtung um die Drehtellerachse 21 a gedreht,
so dass die Eingriffsstrukturen 40e bzw. 46e in Eingriff mit entsprechenden Eingriffs-Gegenstrukturen
58 bzw. 60 gebracht werden, die an dem ausgewählten Biegewerkzeug 24 bzw. an dessen
Mittelstempel 28m vorgesehen sind.
[0064] Fig. 6 zeigt Teile der Biegemaschine 10 aus Fig. 1 in einer Seitenansicht. Hierbei
wurde auf die Darstellung der einzelnen Biegewerkzeuge 24 sowie der Werkzeugtransporteinrichtung
40 verzichtet, so dass die Werkzeugaufnahmen 23 des Werkzeughalters 22 in dieser Darstellung
besonders gut zu erkennen sind.
[0065] Fig. 7 zeigt die Biegestation 12 in einer vergrößerten Darstellung von vorne, wobei
in dieser Darstellung das ausgewählte Biegewerkzeug 24 zusammen mit den Biegeschlitten
41 (vgl. Fig. 8) und den Halteklauen 31 der Biegeantriebseinrichtung 30 um etwa einen
45°-Winkel um die Biegeantriebsdrehachse 30a bezüglich der in Figur 1 dargestellten
Stellung verdreht worden ist, was demonstriert, wie die Bearbeitungsmöglichkeiten
durch die Biegemaschine 10 sich durch die drehbare Anbringung der Biegeantriebseinrichtung
30 erhöhen lassen.
[0066] Durch geeignete Ausgestaltung der Eingriffs- und Gegeneingriffsstrukturen 40e, 46e,
58, 60 kann erreicht werden, dass bei dieser Drehbewegung des ausgewählten Biegewerkzeugs
24 um die Biegeantriebsdrehachse 30a zumindest in einem nicht zu großen Winkelbereich
die Kopplung zwischen der Werkzeugtransporteinrichtung 40 und dem ausgewählten Biegewerkzeug
24 bzw. zwischen der Mittelstempel-Antriebseinrichtung 46 und dem Mittelstempel 28m
des ausgewählten Biegewerkzeugs 24 erhalten bleibt. Diesbezüglich wird insbesondere
auf die Figuren 17-20 und die noch folgenden Erläuterungen dazu verwiesen.
[0067] Eine weitere Ausschnittvergrößerung ist in Fig. 8 dargestellt, welche die Herstellung
von rohrförmigen Biegeteilen 13b aus den von der Schneideeinrichtung 14 zugeschnittenen
Werkstücken 13 illustriert. In der Schneideeinrichtung 14 werden im Wesentlichen rechteckige,
plattenförmige Werkstücke 13, auch als Platinen bezeichnet, ausgeschnitten, welche
an einem schmalen Längsende Ausnehmungen 13a und am entgegengesetzten Längsende zu
den Ausnehmungen 13a komplementäre Zungen 13z umfassen.
[0068] Die Einzugseinrichtung 16 transportiert die Werkstücke 13 an dem Anbindungsstreifen
17 nacheinander in eine Bearbeitungsposition, wo sie von den Biegestempeln 28 zweier
Biegestempelpaare 28p um einen Mittelstempel 28m als Biegekern herum gebogen werden,
so dass rohrförmige Biegeteile 13b entstehen, bei welchen die Zungen 13z in die Ausnehmungen
13a eingreifen, was für einen festen Zusammenhalt der rohrförmigen Biegeteile 13b
sorgt. Die rohrförmig gebogenen Biegeteile 13b können dann, immer noch an ihrem Anbindestreifen
17 fixiert, zu weiteren Bearbeitungsstationen abtransportiert werden. Alternativ kann
es jedoch vorgesehen sein, die Biegeteile 13b schon in der Biegestation vom Anbindestreifen
17 zu trennen.
[0069] Fig. 8 ermöglicht auch einen Blick auf die Kopplung zwischen Kopplungsenden 42 der
Biegeschlitten 41 der Biegeantriebseinrichtung 30 und den Biegestempeln 28 des ausgewählten
Biegewerkzeugs 24 sowie auf eine Kopplung zwischen den Halteklauen 31 der Biegeantriebseinrichtung
30 und dem ausgewählten Biegewerkzeug 24, die jeweils in der Art einer linearen Nut-Feder-Führung
ausgebildet ist.
[0070] Verschiedene Ausführungsbeispiele 24a - 24d von erfindungsgemäßen Biegewerkzeugen
24 sind in den folgenden vier Figuren, also Fig. 9 - Fig. 12 dargestellt. Dabei sind
einander entsprechende Bauteile mit Bezugszeichen versehen, die sich jeweils aus der
gleichen Zahl bzw. Zahl-Buchstaben-Kombination und der Endung a, b, c oder d für die
einzelnen Ausführungsbeispiele zusammensetzen.
[0071] Fig. 9 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Biegewerkzeugs
24a in den zwei Teilabbildungen 9a und 9b in einer Seitenansicht bzw. einer perspektivischen
Seitenansicht.
[0072] Das Biegewerkzeug 24a weist einen c-förmig ausgebildeten Rahmen als Trägerbauteil
50a sowie zwei Biegestempelpaare 28pa und einen Mittelstempel 28ma auf. Wie insbesondere
Fig. 9b zeigt, bestehen die beiden Biegestempelpaare 28pa jeweils aus zwei einander
gegenüberliegend angeordneten Biegestempeln 28a, die in Führungsöffnungen 52a des
Trägerbauteils 50a in einer ersten Führungsrichtung F1 beweglich geführt sind. An
den freien Längsenden der Biegestempel 28a sind jeweils Biegeeinsätze 53a vorgesehen,
welche maßgeblich die Biegeform eines mit dem Biegewerkzeug 24a herzustellenden Bauteils
bestimmen. An den anderen Längsenden der Biegestempel 29a sind Antrieb-Kopplungsstrukturen
64a in Form von linearen Führungsnuten vorgesehen, die zur Kopplung der Biegestempel
28a mit den Biegeschlitten 41 der Biegeantriebseinrichtung 30 dienen (vgl. Fig. 8).
[0073] Die beiden Biegestempelpaare 28pa sind in einer Richtung nebeneinander angebracht,
die der Durchlaufrichtung x entspricht, wenn das Biegewerkzeug 24a sich (unverdreht)
zwischen den Halteklauen 31 der Biegeantriebseinrichtung 30 befindet. Kurz wird ein
solches Werkzeug im Folgenden auch als Wechselwerkzeug mit Biegestempeln in Längsrichtung
bezeichnet.
[0074] Der Mittelstempel 28ma ist in einer Mittelstempelführung 54a in einer zweiten Führungsrichtung
F2 bewegbar an dem Trägerbauteil 50a aufgenommen, welche dann, wenn sich das Biegewerkzeug
24a in der Auswahlposition befindet (und unverdreht ist), der Werkzeugtransportrichtung
y entspricht.
[0075] Das Trägerbauteil 50a ist c-förmig ausgebildet, mit einem Mittelstück 56a und zwei
Endstücken 57, wobei in den Endstücken 57 die Biegestempelführungsöffnungen 52a vorgesehen
sind und in dem Mittelstück 56a die Mittelstempelführung 54a. Die c-förmige Ausgestaltung
des Trägerbauteils 50a ermöglicht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden
Teilen der Biegeantriebseinrichtung 30 und ermöglicht somit ein besonders kontrolliertes
Biegen.
[0076] An dem Mittelstück 56a ist weiterhin eine Eingriffs-Gegenstruktur 58a zur Kopplung
mit der Eingriffsstruktur 40e der Werkzeugtransporteinrichtung 40 ausgebildet, an
dem Mittelstempel 29ma eine Eingriffs-Gegenstruktur 60a zur Kopplung mit der Eingriffsstruktur
46e des Mittelstempelantriebs 46.
[0077] Schließlich ist an dem Trägerbauteil 50a eine Werkzeughalter-Kopplungsstruktur 62a
vorgesehen, die zur Aufnahme des Biegewerkzeugs 24a sowohl an einer Werkzeugaufnahme
23 des Werkzeughalters 22 als auch zwischen den Halteklauen 31 der Biegeantriebseinrichtung
30 dient. Die Antrieb-Kopplungsstrukturen 64a der Biegestempel 28a sowie die Werkzeughalterkopplungsstruktur
62a des Trägerbauteils 50a sind dabei jeweils in Form von parallel zueinander verlaufenden
Führungsnuten ausgebildet. Dies ermöglicht, dass das ausgewählte Biegewerkzeug 24a
gleichzeitig von der Werkzeugaufnahme 23 zwischen die Halteklauen 31 der Biegeantriebseinrichtung
30 geschoben und dort z. B. mittels Einrastelementen oder ggf. hydraulischen Klemmzylindern
fixiert wird und dabei zeitgleich eine Kraft übertragende Kopplung zwischen den Biegeschlitten
41 der Biegeantriebseinrichtung 30 und den Biegestempeln 28a des Biegewerkzeugs 24a
hergestellt wird.
[0078] Die Figuren 10, 11 und 12 zeigen weitere Ausführungsbeispiele 24b, 24c und 24d für
erfindungsgemäße Biegewerkzeuge. Biegewerkzeug 24b ist ein Biegewerkzeug mit Biegestempeln
28b in Längsrichtung, jedoch ohne einen Mittelstempel, Biegewerkzeug 24c ist ein Biegewerkzeug
mit Biegestempeln 28c in Querrichtung und mit Mittelstempel 28mc. Das Biegewerkzeug
29d ist ein Wechselwerkzeug mit Biegestempeln 28d in Querrichtung und wiederum ohne
Mittelstempel.
[0079] Die Figuren 13 bis 16 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Biegemaschine 110. Hierbei sind solche Bauteile bzw. Merkmale, die denjenigen des
ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, mit Bezugszeichen versehen, die durch Addition
der Zahl 100 aus denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels hervorgehen.
[0080] Das zweite Ausführungsbeispiel wird nur insofern näher erläutert, als es sich von
dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet, auf dessen vorstehende Beschreibung
ansonsten ausdrücklich verwiesen wird.
[0081] Anstelle eines Lasers ist bei der Biegemaschine 110 zum Ausschneiden von Werkstücken
113 aus einem Ausgangsmaterial eine Schneideeinrichtung 114 in Form einer Presse bzw.
Stanzeinrichtung 170 vorgesehen. Ähnlich wie die Biegestation 112 ist hier auch die
Schneideeinrichtung 170 mit einzelnen Schnittwerkzeugen 172 ausgestattet, die auswechselbar
in Werkzeugaufnahmen 172 eines als Drehteller 174 ausgebildeten Werkzeughalters 176
aufgenommen sind. Dabei kann jedes einzelne Schnittwerkzeug 172 unter den Stempel
einer Presse 178 befördert und dort Kraft übertragend mit diesem gekoppelt werden,
so dass Werkstücke 113 aus dem Ausgangsmaterial ausgestanzt und dann vermittels einer
Einzugseinrichtung 116 der Biegestation 112 zugeführt werden können.
[0082] Fig. 14 zeigt eine Draufsicht des Gegenstands von Fig. 13, während Fig. 15 in einer
Vorderansicht eine Vergrößerung der Schneideeinrichtung 114 zeigt. In dieser Darstellung
ist ebenfalls ersichtlich, dass auch die Schneideeinrichtung 114 senkrecht zur Durchlaufrichtung
x und senkrecht zur Biegekraftrichtung z relativ zur Einzugseinrichtung 116 verschiebbar
an dem Grundkörper 120 vorgesehen ist, was wiederum die Anzahl verschiedener ausstanzbarer
Werkstücke 113 erhöht.
[0083] In den Figuren 17-20 sind die in Fig. 5 in Seitenansicht dargestellten Eingriffsstrukturen
40e und 46e der Werkzeugtransporteinrichtung 40 und des Mittelstempelantriebs 46 in
einer jeweiligen vergrößerten perspektivischen Detaildarstellung gezeigt.
[0084] In Fig. 17 sind die Eingriffsstruktur 40e der Werkzeugtransporteinrichtung und die
Eingriffsstruktur 46e des Mittelstempelantriebs 46 in einer perspektivischen Darstellung
mit Blickrichtung von schräg unten gezeigt, wobei sie außer Eingriff mit den Eingriffs-Gegenstrukturen
des Mittelstempels und des Biegewerkzeugs zu sehen sind.
[0085] Fig. 18 zeigt in einer der Fig. 17 entsprechenden Perspektive die Situation, in der
die Eingriffsstruktur 40e in Eingriff mit der Eingriffs-Gegenstruktur 58 des ausgewählten
Biegewerkzeugs 24 steht und die Eingriffsstruktur 46e des Mittelstempelantriebs 46
in Eingriff mit der Eingriffs-Gegenstruktur 60 des Mittelstempels 28m in Eingriff
steht.
[0086] Fig. 19 zeigt die Situation der Fig. 18 in einer perspektivischen Darstellung mit
Blickrichtung von schräg oben.
[0087] In Fig. 20 ist in einer der Fig. 19 entsprechenden Perspektive die Situation zu erkennen,
dass der Mittelstempel 28m entsprechend an den Mittelstempelantrieb 46 angekoppelt
ist, da die betreffende Eingriffsstruktur 46e und die Eingriffs-Gegenstruktur 60 miteinander
in Eingriff stehen. Es ist jedoch in Fig. 20 kein Biegewerkzeug mit der Werkzeugtransporteinrichtung
40 gekoppelt, wodurch Details der Ausgestaltung der Eingriffsstrukturen 40e besser
erkennbar sind.
[0088] Der Mittelstempelantrieb 46 umfasst eine Linearantriebseinheit 47 für den Vorschub
und den Rückzug des Mittelstempels 28m. Ein in Seitenansicht hakenförmiger Block an
dem vorderen Ende der Linearantriebseinheit 47 bildet die Eingriffsstruktur 46e für
einen vom Mittelstempel 28m an dessen hinteren Ende nach oben abstehenden Zapfen 60,
der die Eingriffs-Gegenstruktur 60 bildet. Wie aus den Figuren 18-20 gut erkennbar
ist, hintergreift der hakenförmige Block (Eingriffsstruktur 46e) den Zapfen 60 (Eingriffs-Gegenstruktur),
so dass eine formschlüssige Ankopplung des Mittelstempels 28m an den Mittelstempelantrieb
46 in Bezug auf die Vorschubrichtung und auch in Bezug auf die Rückzugsrichtung des
Mittelstempels 28m vorliegt.
[0089] Die Linearantriebseinheit 47 kann ein pneumatischer Zylinder, ein hydraulischer Zylinder
oder z.B. NC-Linearantriebsaggregat mit elektromotorischem Antrieb sein. Der Mittelstempelantrieb
46 befindet sich auf einer Trägerplatte 69, die auf der Werkzeugtransporteinrichtung
40 angeordnet ist. Letztere umfasst die Linearantriebseinheit 41 für den Vorschub
und den Rückzug des ausgewählten Biegewerkzeuges. Am vorderen Ende der Linearantriebseinheit
41 befindet sich ein Kopplungsblock 71 mit einer oberen Quernut 73. Die einander gegenüberliegenden
inneren Seitenwände 75, 77 der Quernut 73 haben jeweils einen bogenförmigen Verlauf
mit entgegengesetzten Krümmungen, wie dies in Fig. 20 am besten zu erkennen ist. In
entsprechender Weise sind auch Seitenwände 79, 81 einer nach unten offenen Quernut
83 in der Trägerplatte 69 gekrümmt, wie dies am besten in Fig. 17 erkennbar ist.
[0090] Die in den Figuren 17-20 einander gegenüberliegenden Nuten 73 und 83 sind Teil der
Eingriffsstruktur 40e der Werkzeugtransporteinrichtung 40. Die Eingriffs-Gegenstruktur
58 des betreffenden Biegewerkzeugs 24 weist Vorsprünge 85, 87 auf, die gemäß Fig.
18 und Fig. 19 formschlüssig in den Nuten 73 ,83 aufgenommen sind, wenn das ausgewählte
Biegewerkzeug 24 mit der Werkzeugtransporteinrichtung 40 gekoppelt ist. Aufgrund des
bogenförmigen Verlaufs der Nutseitenwände 79, 81 und 75, 77 der Eingriffsstruktur
40e der Werkzeugtransporteinrichtung 40 ist es möglich, dass eine solche Kopplung
durch Drehbewegung des Drehtellers 21 um die Drehtellerachse 21 a erfolgt, so dass
das ausgewählte und noch auf dem Drehteller 21 befindliche Biegewerkzeug 24 mit seiner
Eingriffs-Gegenstruktur 58 seitlich tangential in die Eingriffsstruktur 40e der entsprechend
positionierten Werkzeugtransporteinrichtung 40 einrückt. Ferner erlaubt diese spezielle
Ausgestaltung der Eingriffsstruktur 40e mit einander gegenüberliegenden bogenförmigen
Flächen 75, 77 bzw. 79, 81 die schon angesprochene Drehbewegung des ausgewählten Biegewerkzeugs
24 um die Biegeantriebsachse 30a, ohne die Kopplung zwischen der Werkzeugtransporteinrichtung
40 und dem ausgewählten Biegewerkzeug 24 aufgeben zu müssen. Es kann jedoch auch vorgesehen
sein, dass das ausgewählte Biegewerkzeug noch weiter gedreht werden kann, wobei dessen
Fixierung in der Biegestation z. B. durch hydraulisches Klemmen oder durch Rastmittel
aufrechterhalten werden kann.
[0091] In entsprechender Weise sind auch die Eingriffsstruktur 46e und die Eingriffs-Gegenstruktur
60 des Mittelstempelantriebs bezüglich dieser Drehfreiheitsgrade ausgestaltet.
[0092] Abschließend wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Biegemaschinen am Beispiel der
Biegemaschinen 10 und 110 kurz erläutert. Zunächst wird ein Band- oder Drahtmaterial
in der richtigen Dicke und Länge über die Einzugseinrichtung zu einer Schneideeinrichtung
beispielsweise in Form eines Lasers 14 oder einer Stanzeinrichtung 114 transportiert.
In dieser Schneideeinrichtung 114 schneidet dann etwa der Laser 15 bzw. die Stanze
das gewünschte Werkstück 13, 113 (die Platine) für das zu fertigende Bauteil mit einem
geeigneten Anbindestreifen aus, an welchen die Werkstücke 13, 113 oder Platinen mit
dem Einzug über Bandführungen in das zu der sich in Durchlaufrichtung x anschließenden
Biegestation 12, 112 transportiert werden. Der Werkzeughalter 22, 122 in Form eines
Schalttellers mit verschiedenen, hier sechzehn Werkzeugaufnahmen 23, 123 ist mit verschiedenen
Biegewerkzeugen 24, 124 bestückt, wobei jedes Biegewerkzeug 24, 124 für eine bestimmte
Biegebearbeitung voreingestellt ist und zur Fertigung von verschiedenen Bauteilen
eingesetzt werden kann. Jedes einzelne Biegewerkzeug kann ausgewählt und durch Rotation
des Drehtellers 21, 121 in eine Auswahlposition A gebracht werden, von wo aus es durch
die Werkzeugtransporteinrichtung 40, 140 in eine Biegeposition B transportiert wird,
in welcher das ausgewählte Biegewerkzeug 24, 124 zur Übertragung einer Biegekraft
mit der Biegeantriebseinrichtung 30, 130 gekoppelt ist. Durch Verschieben eines Biegewerkzeugs
24, 124 entweder durch Verschiebung des gesamten Halterahmens 34, 134 oder durch (leichte)
Verschiebung des Biegewerkzeugs 24 mit der Werkzeugtransporteinrichtungn 40, 140 zwischen
den Klauen 131 der Biegeantriebseinrichtung 30 in die Werkzeugtransportrichtung (y)
können mit einem der Biegewerkzeuge 24, 124 Biegungen an verschiedenen Stellen des
Werkstücks 13, 113 durchgeführt werden. In ähnlicher Weise kann auch der Halterahmen
34, 134 oder der Einzug 16, 116 in Durchlaufrichtung x verschoben werden, um je nach
Bedarf den genauen Ort der Biegebearbeitung an einem gegebenen Werkstück 13 festzulegen.
Ein weiterer Freiheitsgrad ergibt sich durch die Möglichkeit, das ausgewählte Biegewerkzeug
24, 124 relativ zum Werkstück 13, 113 um die Biegeantriebsdrehachse 30a, 130a zu verdrehen.
[0093] Die Biegeschlitten 41, 141 können wechselseitig nach oben oder nach unten biegen.
Mit einem Mittelstempel 28m, 128m können verschiedene Biegekerne eingesteuert werden.
[0094] Die Auswahl eines bestimmten Biegewerkzeugs 24, 124, die Verschiebung des Einzugs
in x-Richtung sowie die Verschiebung des Biegewerkzeugs 24, 124 bzw. des Halterahmens
34, 134 in y-Richtung und die Verdrehung der Biegeantriebseinrichtung 30, 130 um die
Biegeantriebsdrehachse 30a, 130a können automatisch durch ein Computerprogramm angesteuert
werden. Mit einer passenden Software, deren Register die verschiedenen Biegewerkzeuge
mit ihren Voreinstellungen verwaltet, kann die Fertigung von neuen Produkten mit CAD
sehr schnell realisiert werden.
[0095] Die Voreinstellungen der Biegewerkzeuge 24, 124 finden außerhalb der Maschine an
einem Einstellplatz statt. So kann die Anlage produzieren, während ein neues Teil
eingestellt wird. Abgestimmt wird nur der Biegeeinsatz für verschiedene Biegeradien
und Banddicken.
1. Biegemaschine (10; 110), umfassend
einen Werkzeughalter (22;122) mit mehreren Werkzeugaufnahmen (23; 123), wobei jede
Werkzeugaufnahme (23; 123) dazu ausgebildet ist, jeweils ein Biegewerkzeug (24; 124)
auswechselbar aufzunehmen und
eine mit wenigstens einem Biegewerkzeug (24; 124) zur Übertragung einer Biegekraft
koppelbare Biegeantriebseinrichtung (30; 130),
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter (22;122) relativ zur Biegeantriebseinrichtung (30; 130) derart
bewegbar ist, dass jede Werkzeugaufnahme (23; 123) selektiv in eine Auswahlposition
(A) gebracht werden kann.
2. Biegemaschine (10; 110) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter eine Werkzeugtransporteinrichtung (40; 140) umfasst, welche dazu ausgebildet
ist, ein Biegewerkzeug (24; 124), das in einer Werkzeugaufnahme (23; 123) aufgenommen
ist, welche sich in der Auswahlposition (A) befindet, aus der Werkzeugaufnahme (23;
123) in eine Biegeposition (B) zu transportieren, in welcher das Biegewerkzeug (24;
124) mit der Biegeantriebseinrichtung (30; 130) zur Übertragung der Biegekraft gekoppelt
oder koppelbar ist.
3. Biegemaschine (10; 110) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter einen Grundkörper (20; 120) umfasst, an dem der Werkzeughalter (22;122)
und die Biegeantriebseinrichtung (30; 130) vorgesehen sind.
4. Biegemaschine (10; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter (22; 122) einen Drehteller (21; 121) umfasst, an dem die Werkzeugaufnahmen
(23; 123) vorgesehen sind, und der um eine Drehtellerachse (21 a; 121 a) drehbar gelagert
ist, vorzugsweise an dem Grundkörper (20; 120) oder an einem mit dem Grundkörper (20;
120) verbundenen Bauteil um die Drehtellerachse (21 a; 121 a) drehbar gelagert ist,
wobei die Drehtellerachse (21 a; 121 a) vorzugsweise parallel zu einer Biegekraftrichtung
(z) verläuft.
5. Biegemaschine (10; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter eine Werkstückhalteeinrichtung in Form einer Einzugseinrichtung (16; 116)
umfasst, die dazu ausgebildet ist, ein zu bearbeitendes Werkstück (13; 113) in einer
Bearbeitungsposition zu halten und längs einer Durchlaufrichtung (x) zu der Bearbeitungsposition
hin oder/und von der Bearbeitungsposition weg zu transportieren.
6. Biegemaschine (10; 110) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter eine bezüglich der Durchlaufrichtung (x) vor der Bearbeitungsposition
angeordnete Schneideeinrichtung (14; 114) zum Ausschneiden des zu bearbeitenden Werkstücks
(13; 113) aus einem Ausgangsmaterial umfasst.
7. Biegemaschine (10; 110) nach Anspruch 5, vorzugsweise mit einem weiteren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter (22; 122) und die Biegeantriebseinrichtung (30; 130) an einem
gemeinsamen Halterahmen (34; 134) vorgesehen sind, der senkrecht zur Biegekraftrichtung
(z) relativ zum Grundkörper (20; 120) bewegbar an diesem gelagert ist.
8. Biegemaschine (10; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeantriebseinrichtung (30; 130) um eine Biegeantriebsdrehachse (30a; 130a)
parallel zur Biegekraftrichtung (z) drehbar am Grundkörper (20; 120) gelagert ist,
vorzugsweise um 360° drehbar.
9. Biegemaschine (10; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter eine Mittelstempel-Antriebseinrichtung (46; 146) umfasst, die dazu ausgebildet
ist, einen Mittelstempel (28m) eines sich in der Biegeposition (B) befindenden Biegewerkzeugs
(24; 124) zu einer Bewegung senkrecht zur Biegekraftrichtung (z) anzutreiben.
10. Biegemaschine (10; 110) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelstempel-Antriebseinrichtung (46; 146) an der Werkzeugtransporteinrichtung
(45; 145) vorgesehen ist.
11. Biegemaschine (10; 110) nach Anspruch 2 oder 9, vorzugsweise in Kombination mit einem
weiteren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugtransporteinrichtung (45; 145) oder/und die Mittelstempel-Antriebseinrichtung
(46; 146) durch eine Rotationsbewegung relativ zum Werkzeughalter (22; 122) in Eingriff
mit einem Biegewerkzeug (24; 124) bringbar ist bzw. sind.
12. Biegewerkzeug (24; 124; 24a-24d) für eine Biegemaschine (10; 110), insbesondere für
eine Biegemaschine (10; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Biegewerkzeug
(24; 124; 24a-24d) umfassend:
ein Trägerbauteil (50a-50d) mit einer Werkzeughalter-Kopplungsstruktur (58a-58d) zur
Aufnahme des Biegewerkzeugs (24; 124; 24a-24d) an einem Werkzeughalter (22;122) der
Biegemaschine (10; 110),
wenigstens ein Biegestempelpaar (28pa-28pd), wobei die beiden Biegestempel (28a-28d)
des Biegestempelpaars (28pa-28pd) einander gegenüberliegend angeordnet und entlang
einer ersten Führungsrichtung (F1) relativ zum Trägerbauteil (50a-50d) beweglich an
diesem geführt sind,
wobei jeder Biegestempel (28a-28d) wenigstens eine Antrieb-Kopplungsstruktur (64a-64d)
zur kraftübertragenden Kopplung des Biegestempels (28a-28d) mit einer Biegeantriebseinrichtung
(30; 130) der Biegemaschine (10; 110) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkzeughalter-Kopplungsstruktur (58a-58d) und die Antrieb-Kopplungsstrukturen
(64a-64d) der Biegestempel (28a-28d) des Biegestempelpaars (28pa-28pd) in Form von
Führungsnuten oder/und Führungsvorsprüngen ausgebildet sind, die im Wesentlichen parallel
zueinander verlaufen.
13. Biegewerkzeug (24; 124; 24a-24d) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Biegestempelpaare (28pa-28pd) umfasst.
14. Biegewerkzeug (24; 124; 24a-24d) nach Anspruch 12 oder 132,
dadurch gekennzeichnet, dass es weiter einen Mittelstempel (28ma-28md) umfasst, welcher entlang einer zweiten
Führungsrichtung (F2) beweglich an dem Trägerbauteil (50a-50d) geführt ist, die vorzugsweise
senkrecht zur ersten Führungsrichtung (F1) verläuft.
15. Biegemaschine (10; 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiter umfassend ein Biegewerkzeug
(24; 124; 24a-24d) nach einem der Ansprüche 10 bis 12.
16. Biegemaschine (10; 110), umfassend:
einen Werkzeughalter (22; 122) wenigstens einer Werkzeugaufnahme (23; 123), die dazu
ausgebildet ist, ein Biegewerkzeug (24; 124), vorzugsweise auswechselbar, aufzunehmen
und
eine mit dem Biegewerkzeug (24; 124) zur Übertragung einer Biegekraft koppelbare oder
gekoppelte Biegeantriebseinrichtung (30; 130),
dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeantriebseinrichtung (30; 130) und das mit der Biegeantriebseinrichtung (30;
130) gekoppelte Biegewerkzeug (24; 124) gemeinsam um eine Biegeantriebsdrehachse (30a;
130a) parallel zu einer Biegekraftrichtung (z) drehbar sind, vorzugsweise um 360°
drehbar.