Profiliermaschine und Verfahren zum Vermessen von Rollformwerkzeugen einer Profiliermaschine

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Profiliermaschine mit mehreren, in Linie hintereinander angeordneten Umformstationen zum mehrstufigen Umformen eines zu profilierenden Werkstücks in dessen Längsrichtung, wobei zumindest ein Teil der Umformstationen jeweils aus einem Gerüst mit wenigstens zwei Rollformwerkzeugen besteht, von denen zumindest eines an einer verstellbaren Halterung gelagert ist, und die dazu vorgesehen sind, dass das Werkstück zwischen ihnen hindurchgeführt und hierbei umgeformt wird. Ferner ist zumindest eine Messeinrichtung zum Detektieren der aktuellen Positionen der an den verstellbaren Halterungen gelagerten Rollformwerkzeuge vorgesehen, die mit einer Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist und Messdaten an diese abgibt. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Vermessen von Rollformwerkzeugen, die an verstellbaren Halterungen eines Gerüsts einer solchen Profiliermaschine gelagert sind. Solch eine Profiliermaschine und solch ein Verfahren sind zum Beispiel in der EP-A-1245 302 oder in der JP-A-2004243367 offenbart.

[0002] Der Begriff Rollformwerkzeug wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Oberbegriff für die formgebenden Rollen in einer Umformstation verwendet, die als Unterrolle, Oberrolle, Seitenrolle, Zwischenrolle oder als sonstige Rolle ausgebildet sein und zum Umformen, Walzen oder Führen des Werkstücks dienen können.

[0003] Eine Profiliermaschine der hier vorliegenden Art ist konzeptionell eine Massenproduktionsmaschine, um aus Bandmaterial, das quasi endlos durch die Profiliermaschine transportiert wird, oder aus Platinen ein längs umgeformtes Profil herzustellen. Umgeformtes Bandmaterial wird in der Regel ausgangs der Profiliermaschine mittels einer Trenneinrichtung in Profilstücke getrennt. Eine Profiliermaschine kann somit in sehr kurzer Zeit eine sehr große Menge von gleich geformten Profilen herstellen. Ihre Flexibilität ist allerdings bauartbedingt eingeschränkt; ein Umrüsten der Profiliermaschine auf eine andere Profilform oder auch nur auf ein anderes Material für das zu profilierende Werkstück erfordert jeweils eine längere Einfahr- oder Erprobungsphase mit entsprechendem Ausschuss an Material, bis die hergestellte Profilform den Vorgaben entspricht.

[0004] Eine zentrale Rolle beim Umrüsten oder Ein- bzw. Nachjustieren einer Profiliermaschine spielt die Einstellung der Walzspalte zwischen zwei Rollformwerkzeugen, die gegebenenfalls gegen solche mit anderen Geometrien ausgetauscht wurden, in horizontaler und vertikaler Richtung, jedoch auch in axialer Richtung. Je nach Umformstation sind hierbei zwei, drei oder mehr Rollformwerkzeuge beteiligt. Zur Erzielung eines qualitativ hochwertigen Arbeitsergebnisses ist es unverzichtbar, dass erfahrenes Personal die verstellbaren Halterungen der Rollformwerkzeuge von Hand einjustiert und gegebenenfalls bei einer Verschlechterung der Arbeitsergebnisse nachjustiert. Aufgrund der Vielzahl der in einer normalen Profiliermaschine vorhandenen Umformstationen und der darin gelagerten Rollformwerkzeuge mit Verstelleinrichtungen ist ein solches Justieren von Hand sehr zeitaufwendig und neben dem Produktionsstillstand auch aufgrund des hierbei produzierten Ausschusses kostenintensiv.

[0005] In der EP-A-1 245 302 ist für eine Profiliermaschine der vorliegenden Art vorgeschlagen worden, sämtliche verstellbaren Rollformwerkzeuge bzw. deren Werkzeugaufnahmen, also allgemeiner gesagt deren verstellbaren Halterungen, mit Erfassungsmitteln zur Erfassung von deren Positionsdaten sowie mit motorischen Verstellelementen zu versehen. Sowohl die Erfassungsmittel als auch die motorischen Verstellelemente sind mit einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung verbunden, so dass jede Veränderung von Einstellwerten mitprotokolliert wird und jederzeit auf Datensätze einmal aufgefundener Einstellwerte zurückgegriffen werden kann, wobei diese Einstellwerte dann "auf Knopfdruck" wieder abgerufen werden können. Die EP-A-1 245 302 beschreibt also eine Art selbstlernendes System, das beim Wechsel auf Profilformen oder Werkstückmaterialien, die früher schon einmal bearbeitet wurden, das manuelle Umrüsten überflüssig macht oder zumindest stark abkürzt.

[0006] Allerdings ist diese Profiliermaschine aus dem Stand der Technik nicht für alle Anwendungen optimal, da die Ausrüstung sämtlicher verstellbaren Halterungen für Rollformwerkzeuge mit Erfassungsmitteln und mit motorischen Verstellelementen aufwendig und dementsprechend nicht für alle Anwendungsfälle lohnend ist. Darüber hinaus ist es nur schwer möglich, bestehende Profiliermaschinen entsprechend nachzurüsten, wenn diese nicht von vornherein entsprechend ausgestaltet sind.

[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Profiliermaschine der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der ein Umrüsten und/oder ein Nachjustieren der Umformstationen mit gegenüber dem Stand der Technik verringertem konstruktiven Aufwand vereinfacht wird. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Vermessen von Rollformwerkzeugen einer Profiliermaschine der vorliegenden Art vorzuschlagen, mit dessen Ergebnissen ein Umrüsten und/oder ein Nachjustieren der Umformstationen entsprechend vereinfacht wird.

[0008] Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Profiliermaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Ausgestaltungen der Profiliermaschine finden sich in den Ansprüchen 2 bis 8; bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 10 und 11 niedergelegt.

[0009] Nach der vorliegenden Erfindung sind die Messeinrichtungen zum Detektieren der aktuellen Position wenigstens eines Teils der an den verstellbaren Halterungen gelagerten Rollformwerkzeuge also nicht mehr jeweils nur einer verstellbaren Halterung zugeordnet, sondern erfindungsgemäß wird mindestens eine Messeinrichtung verwendet, die mehreren verstellbaren Halterungen zugeordnet ist. Das Nachrüsten einer bereits aufgebauten Profiliermaschine mit einer solchen Messeinrichtung ist wesentlich einfacher und kostengünstiger, als sämtliche verstellbaren Halterungen mit jeweils einer Messeinrichtung nachzurüsten. Des Weiteren kann sich das Nachrüsten einer bereits aufgebauten Profiliermaschine darauf beschränken, die wichtigsten verstellbaren Halterungen für eine Messeinrichtung vorzusehen und demgemäß nicht alle Umformstationen mit Messeinrichtungen auszurüsten.

[0010] Die Messeinrichtung ist mit einer Datenverarbeitungseinrichtung verbunden, die Messdaten von der Messeinrichtung erhält. Hierbei können mehrere Messeinrichtungen und mehrere dezentrale Verarbeitungseinrichtungen vorhanden sein, oder aber eine gemeinsame Datenverarbeitungseinrichtung für eine oder mehrere Messeinrichtungen. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann Soll-Positionsdaten als Vergleichsdatensatz enthalten, wobei dann die von der Messeinrichtung ermittelten Ist-Positionsdaten mit den Soll-Positionsdaten abgeglichen und Korrekturwerte ermittelt werden. Diese Korrekturwerte können dann beispielsweise auf einer Anzeige ausgegeben werden, so dass ein Bediener der Profiliermaschine eine Hilfestellung zum Justieren der verstellbaren Rollformwerkzeuge erhält. Jedoch auch schon dann, wenn die Datenverarbeitungseinrichtung lediglich die ermittelten Ist-Positionsdaten anzeigt, kann sich hierdurch eine Hilfestellung beim Justieren der Rollformwerkzeuge ergeben; denn der Bediener muss dann die Walzspalte nicht von Hand nachmessen oder anhand des Arbeitsergebnisses auf die vorzunehmenden Justierungen rückschließen. Die Ermittlung von Ist-Positionsdaten und insbesondere der Vergleich mit Soll-Positionsdaten kann sogar während der laufenden Produktion in der Profiliermaschine erfolgen, um beispielsweise eine laufende Qualitätskontrolle zu ermöglichen.

[0011] Die Messeinrichtung kann zum Beispiel die Lage einer Zentrierbohrung an der Stirnseite der Welle desjenigen Rollformwerkzeugs erkennen, das der zu vermessenden verstellbaren Halterung zugeordnet ist. Da solche Zentrierbohrungen ohnehin vorhanden sind, kann mit einer solchen Messung sehr einfach auf die Lage des entsprechenden Rollformwerkzeugs geschlossen werden, zumindest in horizontaler und vertikaler Richtung. Vorzugsweise sind die verstellbaren Halterungen außerdem mit Indexierungselementen, beispielsweise Kerben, Indexscheiben und dergleichen versehen, und zwar am Lagersitz oder der Arbeitswelle des Rollformwerkzeugs, an den Verstelleinrichtungen der verstellbaren Halterung (insbesondere für die axiale Verstellung), an Distanzhülsen und/oder am Rollformwerkzeug selbst. Solche Indexierungselemente können insbesondere optisch leicht erfasst werden, so dass die erfindungsgemäße Messeinrichtung beispielsweise mit einem Halbleiter-Laser realisiert werden kann.

[0012] Insbesondere beim Nachrüsten von Profiliermaschinen mit einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung besteht allerdings oft das Problem, dass die Messeinrichtung Teile des jeweiligen Gerüsts abtastet, die in erheblichem Maße toleranzbehaftet sind. Es können sich daher signifikante Abweichungen zwischen den von der Messeinrichtung gemessenen Werten für die Position der an den verstellbaren Halterungen gelagerten Rollformwerkzeuge und den tatsächlichen Ist-Positionen dieser Rollformwerkzeuge ergeben. Besonders problematisch ist hierbei, dass diese Abweichungen von Gerüst zu Gerüst verschieden sein können und in der Regel - entsprechend einer Gauß-Verteilung - auch sind. Für die Auswertung der Messergebnisse der erfindungsgemäßen Messeinrichtung ist es daher zumindest höchst wünschenswert, für jedes Gerüst, das von einer Messeinrichtung angefahren wird, die gerüstspezifischen Abweichungen zwischen den Ist-Positionen der an den verstellbaren Halterungen gelagerten Rollformwerkzeuge und der von der Messeinrichtung detektierbaren Positionen zu kennen, um entweder gleich bei der Messung die erhaltenen Messwerte in die korrekten Ist-Positionen umzurechnen, oder aber bei der Auswertung der Messwerte in der Datenverarbeitungseinrichtung die gerüstspezifischen Abweichungen zu berücksichtigen.

[0013] Zur Lösung dieser Problemstellung sieht die vorliegende Erfindung vor, dass die Gerüste jeweils mit einer Codierung versehen sind, die von der Messeinrichtung eingelesen und an die Datenverarbeitungseinrichtung gemeldet wird.

[0014] Die Codierung kann hierbei zur Identifizierung des damit versehenen Gerüsts dienen, so dass die Datenverarbeitungseinrichtung in der Lage ist, die von der Messeinrichtung erhaltenen Messwerte anhand abgespeicherter Korrekturfaktoren in die Ist-Positionen der Rollformwerkzeuge umzurechnen. Hierzu ist beim erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise vorgesehen, die jeweiligen Gerüste zuvor wenigstens einmalig an einem Präzisionsmessplatz bzw. mit einer Präzisionseinrichung genau zu vermessen und hierbei gerüstspezifische Abweichungen zwischen den Ist-Positionen der an den verstellbaren Halterungen gelagerten Rollformwerkzeuge und deren von der Messeinrichtung detektierbaren Positionen zu ermitteln. Das vermessene Gerüst wird sodann mit einer Codierung versehen, wobei ein Datensatz mit gerüstspezifischen Abweichungen und der gerüstspezifischen Codierung zum Hinterlegen in der Datenverarbeitungseinrichtung der Profiliermaschine erstellt wird.

[0015] Alternativ oder auch zusätzlich kann die Codierung selbst Informationen über die gerüstspezifischen Abweichungen zwischen den Ist-Positionen der an den verstellbaren Halterungen gelagerten Rollformwerkzeuge und den von der Messeinrichtung detektierbaren Positionen enthalten. Eine Hinterlegung von entsprechenden Datensätzen in der Datenverarbeitungseinrichtung erübrigt sich hierdurch gegebenenfalls, da dieser Datensatz mit der Codierung eingelesen wird. Im einfachsten Fall besteht die Codierung aus einer exakt vermessenen, am Gerüst angebrachten Standard-Messfläche, an der sich die Messeinrichtung einjustiert, so dass der von der Messeinrichtung eingelesene "Datensatz" aus den Ortskoordinaten der Standard-Messfläche besteht.

[0016] Besondere Vorteile ergeben sich im Rahmen der Erfindung, wenn die Profiliermaschine außer der Messeinrichtung noch zumindest einen Manipulator aufweist, der die Funktion von motorischen Verstellelementen für wenigstens einen Teil der an den verstellbaren Halterungen gelagerten Rollformwerkzeuge übernimmt. Die Messeinrichtung und der Manipulator sind dann mit einer Datenverarbeitung verbunden, die den Manipulator steuert und von der Messeinrichtung Messdaten erhält. Hierdurch wird es möglich, dass zunächst zumindest eine grobe Voreinstellung der verstellbaren Halterungen automatisch vom System vorgenommen wird, da die Steuerung des Manipulators aufgrund der von der Messeinrichtung erhaltenen Messdaten und einem Vergleich mit Vorgabewerten die Walzspalte selbsttätig einstellen kann. Durch Nachvollziehen von nachfolgend manuell vorgenommenen Justierungseinstellungen, das von der Messeinrichtung ermöglicht wird, lernt das System, so dass spätere Voreinstellungen der Umformstationen schon recht genau die endgültigen Werte abbilden und vollautomatisch erhalten werden können. Bei entsprechend genauen vorgegebenen Soll-Positionsdaten kann das System gegebenenfalls auch ohne manuellen Eingriff und ohne den genannten Teach-In-Prozess völlig selbsttätig und somit vollautomatisch eine Einstellung der verstellbaren Halterungen vornehmen, was das Umrüsten einer Profiliermaschine entsprechend vereinfacht.

[0017] Die motorischen Verstellelemente bzw. der Manipulator ist hierbei nicht darauf eingeschränkt, dass Motoren im eigentlichen Sinne verwendet werden müssten. Zum Antrieb der "motorischen" Verstellelemente kann im Rahmen der Erfindung vielmehr auch ein hydraulischer oder pneumatischer Antrieb, beispielsweise ein Fluidzylinder, oder auch ein federvorbelasteter, mit Endanschlägen versehener Antrieb eingesetzt werden.

[0018] Soweit ein Manipulator vorgesehen ist, kann im einfachsten Fall also eine Vorab-Grobjustierung als Rüsthilfe erzielt werden; im optimierten Fall kann das so weitergebildete erfindungsgemäße System die Justierung von umzurüstenden Umformstationen vollständig automatisch vornehmen. Die Zeit zum Einrichten einer Profiliermaschine nach einem Umrüsten oder zum Nachjustieren einer Profiliermaschine bei sich verschlechternden Arbeitsergebnissen oder bei einem Material-, Produkt- oder Typenwechsel verkürzt sich also in jedem Fall signifikant, trotz relativ geringer Investitionskosten beim Installieren des erfindungsgemäßen Manipulators und der Messeinrichtung. Die Arbeitsweise des erfahrenen Personals kann dabei vorteilhafterweise beibehalten werden, denn eine manuelle Korrektur an den verstellbaren Halterungen ist jederzeit möglich, wobei dies dann vorzugsweise von der Messeinrichtung mitprotokolliert wird.

[0019] Wenn die Messeinrichtung beispielsweise derart ausgebildet ist, dass sie die Kontur der Rollformwerkzeuge direkt oder indirekt erfasst, können darüber hinaus Rüstfehler, wie ein verwechseltes Rollformwerkzeug mit kollidierendem Umformwinkel, rechtzeitig vom System erkannt werden.

[0020] Die Messeinrichtung kann direkt am Manipulator angeordnet sein und von diesem an die zu vermessenden verstellbaren Halterungen herangeführt werden; es können auch mehrere Messeinrichtungen vorhanden sein, die am Manipulator angeordnet sind.

[0021] Soweit zusätzlich zu den Messeinrichtungen mindestens ein Manipulator zum automatisierten Verstellen wenigstens eines Teils der verstellbaren Halterungen an den Gerüsten der Profiliermaschine vorgesehen sind, bietet es weitere erhebliche Vorteile, wenn in der Datenverarbeitungseinrichtung zu den Codierungen der Gerüste jeweils Daten zu gerüstspezifischen Zusammenhängen zwischen den vom Manipulator erzielbaren Verstellungen und den hierdurch bewirkten Verstellungen der Ist-Positionen der an den verstellbaren Halterungen gelagerten Rollformwerkzeuge hinterlegt sind. Denn dann können solche gerüstspezifischen Abweichungen bei einem automatisierten Eingriff mittels des Manipulators von vorn herein berücksichtigt werden und müssen nicht durch eine Rückmeldung der Messeinrichtung ausgeregelt werden, was die Arbeitsgeschwindigkeit des Systems deutlich erhöht.

[0022] Hierzu ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, wenn am Präzisionsmessplatz nicht nur gerüstspezifische Abweichungen zwischen den Ist-Positionen der an den verstellbaren Halterungen gelagerten Rollformwerkzeuge und deren von der Messeinrichtung detektierbaren Positionen ermittelt werden, sondern ebenso gerüstspezifische Zusammenhänge zwischen den von einem Manipulator erzielbaren Verstellungen und den hierdurch bewirkten Verstellungen der Ist-Positionen der Rollformwerkzeuge ermittelt und mit der gerüstspezifischen Codierung verknüpft werden.

[0023] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann schließlich die Messeinrichtung auf einem entlang der Umformstationen beispielsweise auf einer Schiene bewegbaren Messwagen angebracht sein. Ein gegebenenfalls vorhandener Manipulator kann sich ebenfalls auf dem Messwagen befinden, oder aber als entlang der Umformstationen bewegbarer Werkzeugeinstellwagen ausgebildet sein. Diese Wagen können vorzugsweise seitlich neben der Produktionslinie in und gegen die Produktionsrichtung entlang der Umformstationen oder entlang eines Teils der Umformstationen bewegt werden.

[0024] Ein Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Figur 1

einen Abschnitt einer Profiliermaschine nach der vorliegenden Erfindung in schematischer perspektivischer Darstellung;

Figur 2

den Profiliermaschinenabschnitt aus Figur 1 in Draufsicht;

Figur 3

den Profiliermaschinenabschnitt aus Figur 1 in Frontansicht.

[0025] Die Figuren 1 bis 3 zeigen schematisch Ansichten eines Profiliermaschinenabschnitts 1 mit vier Umformstationen 2, die in Linie hintereinander angeordnet sind und jeweils vier Rollformwerkzeuge 3 tragen: Je ein Paar Seitenrollen 4 und ein Paar Formrollen 5, die einen Walzspalt 6 bilden. In anderen Ausführungen von Umformstationen können auch mehr Rollformwerkzeuge beteiligt sein.

[0026] Die Umformstationen 2 bestehen jeweils im Wesentlichen aus einem Gerüst 7, in dem die Formrollen 5 jeweils mittels verstellbarer Halterungen 10 vertikal und axial verstellbar gelagert sind. Die Gerüste 7 umfassen daneben auch Schlitten 8, in denen die Seitenrollen 4 mittels Spindeln 9 horizontal verstellbar befestigt sind. Vorliegend sind also die vertikalen Positionen der beiden Formrollen 5 mittels Spindeln 11 und deren axialen Positionen an den entsprechenden Wellen, sowie die horizontalen und die axialen bzw. die horizontalen und die vertikalen Positionen der Seitenrollen 4 mittels der Spindeln 9 verstellbar.

[0027] Ein (nicht dargestelltes) Werkstück passiert hintereinander alle vier Umformstationen 2 und wird in den jeweiligen Walzspalten 6 stufenweise zu einem Profil umgeformt. Die Seitenrollen 4 wirken hierbei unterstützend, um die gewünschte Profilform erhalten zu können. Um die Walzspalte 6 zwischen den Rollformwerkzeugen 5 sowie die Positionen der Seitenrollen 4 im Hinblick auf das gewünschte Profil sowie im Hinblick auf das verwendete Werkstückmaterial justieren zu können, müssen lediglich die Spindeln 9 und 11 sowie Verstelleinrichtungen 16 betätigt werden, was an jeder Umformstation 2 separat möglich ist.

[0028] Seitlich am Profiliermaschinenabschnitt 1 ist eine Schiene 12 befestigt, auf welcher ein Werkzeugeinstellwagen 13 und ein Messwagen 14 verfahrbar gehalten sind. Der Werkzeugeinstellwagen 13 und der Messwagen 14 werden von einer (nicht dargestellten) Datenverarbeitungseinrichtung gesteuert, wobei der Messwagen 14 Messeinrichtungen 15 trägt, die ihre Messdaten an die Datenverarbeitungseinrichtung melden. Die Messeinrichtungen 15 bestehen vorliegend aus zwei optischen Detektoren, insbesondere CCD-Kameras, die jeweils eine an Verstelleinrichtungen 16 auf den verstellbaren Werkzeugachsen der Umformstationen 2 angebrachte Indexscheibe 17 erfassen und über ein Digitalisieren des Bildes die jeweilige Position der Indexscheibe 17 und somit die Axialposition der zugeordneten Formrolle 5 detektieren können. Da die Verstelleinrichtungen 16 jeweils direkt auf den Wellen der Formrollen 5 sitzen, kann der Messwagen 14 anhand der Höhenposition der Verstelleinrichtungen 16 außerdem die vertikale Position der zugeordneten Formrollen 5 erfassen. Entsprechendes gilt für die Schlitten 8 und deren Verstelleinrichtungen 16 mit Indexscheiben 17: Anhand der Position der Indexscheibe 17 wird die horizontale Position der Seitenrollen 4 detektiert, während die Höhe der Verstelleinrichtungen 16 auf die vertikale Position der Seitenrollen 4 schließen lässt.

[0029] Da nun insbesondere die horizontalen Positionen der Verstelleinrichtungen 16 die genauen Ist-Positionen der Formrollen 5 bzw. Seitenrollen 4 nicht exakt abbilden, sondern mit Toleranzen behaftet sind, die Auswirkungen auf das Arbeitsergebnis haben, sind die Gerüste 7 vorderseitig mit jeweils einer gerüstspezifischen, maschinenlesbaren Codierung 19, hier in Form eines Barcodes, versehen, anhand dessen das jeweilige Gerüst 7 von den Messeinrichtungen 15 des Messwagens 14 identifiziert werden kann. Denn entsprechend der vorliegenden Erfindung sind die Gerüste 7 zuvor auf einem (nicht dargestellten) Präzisionsmessplatz vermessen worden: Hierbei festgestellte Abweichungen der von den Messeinrichtungen 15 detektierbaren Positionen von den tatsächlichen Ist-Positionen der verstellbaren Rollformwerkzeuge 4,5 sind mitprotokolliert und als Datensatz in der Datenverarbeitungseinrichtung hinterlegt worden, wobei dieser Datensatz in der Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Codierung verknüpft und diese Codierung 19 am jeweiligen Gerüst 7 maschinenlesbar angebracht worden ist. Wenn nun der Messwagen 14 nicht nur die Positionen der Verstelleinrichtungen 16 und der Indexscheiben 17 eines Gerüsts 7, sondern auch dessen Codierung 19 einliest und an die Datenverarbeitungseinrichtung meldet, korrigiert diese die gemeldeten Positionsdaten anhand der hinterlegten gerüstspezifischen Abweichungen und gibt dementsprechend die exakten Ist-Positionen aus.

[0030] Der Werkzeugeinstellwagen 13 ist vorliegend als Manipulator ausgebildet und dementsprechend mit ansteuerbaren, axial und vertikal verfahrbaren Stellmotoren 18 ausgerüstet. Diese können, wie die Doppelpfeile in den Figuren andeuten, bis an die Verstelleinrichtungen 16 der Umformstationen 2 heranfahren und diese, von der Datenverarbeitungseinrichtung gesteuert, motorisch verstellen. Auch die Spindeln 9 und 11 können von Stellmotoren 18 des Werkzeugeinstellwagens 13 betätigt werden. Hierzu ist eine Antriebswelle 20 vorgesehen, die über entsprechende Getriebe auf die Spindeln 11 wirkt.

[0031] Sowohl der Werkzeugeinstellwagen 13 als auch der Messwagen 14 sind jeweils allen vier Umformstationen 2 zugeordnet, wodurch ein Ausrüsten der Umformstationen 2 mit jeweils eigenen Detektoren und Motoren nebst der erforderlichen Energieversorgung und Signalleitungen vorteilhafterweise entfalten kann. Eine weitere Vereinfachung ist beispielsweise möglich, indem die optischen Detektoren 15 nicht auf einem separaten Messwagen 14, sondern auf dem Werkzeugeinstellwagen 13 angebracht werden. Ein solcher Werkzeug-Mess- und Einstellwagen kann, wie auch die separaten Werkzeugeinstellwagen 13 und Messwagen 14, jeweils für einen Profiliermaschinenabschnitt 1 oder auch für die gesamte Profiliermaschine zuständig sein.

[0032] Mit dem vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Nachrüsten einer Profiliermaschine, die bislang rein manuell verstellt wurde, mit einer Messeinrichtung und gegebenenfalls zusätzlich einer Verstelleinrichtung auf sehr kostengünstige Art und Weise möglich: Die Profiliermaschine muss lediglich mit einer Schiene 12 und einem Messwagen 14 sowie gegebenenfalls einem Werkzeugeinstellwagen 13 ausgerüstet und gegebenenfalls müssen Verstelleinrichtungen 16 sowie Indexscheiben 17 ergänzt werden. Des Weiteren wird erfindungsgemäß jedes Gerüst 7 auf einem Präzisionsmessplatz vermessen und mit einer Codierung 19 versehen. Die Codierung und der beim Vermessen des Gerüsts erstellte Datensatz werden in der Datenverarbeitungseinrichtung hinterlegt. Danach ist es möglich, die Ist-Positionen der verstellbaren Rollformwerkzeuge 3 sehr exakt maschinell zu vermessen sowie gegebenenfalls automatisiert zu verstellen.

Ansprüche

1. Profiliermaschine mit mehreren, in Linie hintereinander angeordneten Umformstationen (2) zum mehrstufigen Umformen eines zu profilierenden Werkstücks in dessen Längsrichtung, wobei zumindest ein Teil der Umformstationen (2) jeweils aus einem Gerüst (7) mit wenigstens zwei Rollformwerkzeugen (3) besteht, von denen zumindest eines an einer verstellbaren Halterung (8, 10) gelagert ist, und die dazu vorgesehen sind, dass das Werkstück zwischen ihnen hindurchgeführt und hierbei umgeformt wird, und wobei zumindest eine mit einer Datenverarbeitungseinrichtung verbundene Messeinrichtung (14, 15) zum Detektieren der Positionen wenigstens eines Teils der an den verstellbaren Halterungen (8, 10) gelagerten Rollformwerkzeuge (3) vorhanden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (14, 15) mehreren Gerüsten (7) zugeordnet ist und dass die Gerüste (7) jeweils mit einer von der Messeinrichtung (14, 15) einlesbaren Codierung (19) versehen sind.

2. Profiliermaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Codierung (19) Informationen über gerüstspezifische Abweichungen zwischen den Ist-Positionen der an den verstellbaren Halterungen (8, 10) gelagerten Rollformwerkzeuge (4, 5) und den von der Messeinrichtung (14, 15) detektierbaren Positionen enthält.

3. Profiliermaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Codierung (19) zur Identifizierung des damit versehenen Gerüsts (7) dient.

4. Profiliermaschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Datenverarbeitungseinrichtung zu den Codierungen (19) der Gerüste (7) jeweils Daten zu gerüstspezifischen Abweichungen zwischen den Ist-Positionen der an den verstellbaren Halterungen (8, 10) gelagerten Rollformwerkzeuge (4, 5) und den von der Messeinrichtung (14, 15) detektierbaren Positionen dieser Rollformwerkzeuge (4, 5) hinterlegt sind.

5. Profiliermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass motorische Verstellelemente (18) zum automatisierten Verstellen wenigstens eines Teils der verstellbaren Halterungen (8, 10) vorgesehen und mit der Datenverarbeitungseinrichtung als Steuerung verbunden sind, wobei die motorischen Verstellelemente (18) durch mindestens einen Manipulator (13, 18) gebildet sind, der mehreren verstellbaren Halterungen (8, 10) zugeordnet ist.

6. Profiliermaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Datenverarbeitungseinrichtung mit den Codierungen (19) der Gerüste (7) jeweils Daten zu gerüstspezifischen Zusammenhängen zwischen den vom Manipulator (13, 18) erzielbaren Verstellungen und den hierdurch bewirkten Verstellungen der Ist-Positionen der an den verstellbaren Halterungen (8, 10) gelagerten Rollformwerkzeuge (4, 5) hinterlegt sind.

7. Profiliermaschine nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (15) am Manipulator (13) angeordnet ist.

8. Profiliermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (15) an einem entlang der Umformstationen (2) bewegbaren Messwagen (14) angebracht ist.

9. Verfahren zum Vermessen von Rollformwerkzeugen (4, 5), die an verstellbaren Halterungen (8; 10) eines Gerüsts (7) einer Profiliermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 gelagert sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine mehreren Gerüsten (7) zugeordnete Messeinrichtung (14, 15) verwendet wird, die die Positionen wenigstens eines Teils der an den verstellbaren Halterungen (8, 10) gelagerten Rollformwerkzeuge (4, 5) detektiert und an eine Datenverarbeitungseinrichtung meldet, wobei die Messeinrichtung (14, 15) außerdem eine an den Gerüsten (7) jeweils angebrachte Codierung (19) einliest und an die Datenverarbeitungseinrichtung meldet.

10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gerüste (7) mit verstellbaren Halterungen (8, 10) mit einer Präzisionsmesseinrichtung, insbesondere auf einem Präzisionsmessplatz, vermessen und gerüstspezifische Abweichungen zwischen den Ist-Positionen der an den verstellbaren Halterungen (8, 10) gelagerten Rollformwerkzeuge (4, 5) und deren von der Messeinrichtung (14, 15) detektierbaren Positionen ermittelt werden, und dass jedes vermessene Gerüst (7) mit einer Codierung (19) versehen wird, wobei die Codierung (19) Informationen über die gerüstspezifischen Abweichungen enthält und/oder ein Datensatz mit gerüstspezifischen Abweichungen und der gerüstspezifischen Codierung (19) zum Hinterlegen in der Datenverarbeitungseinrichtung der Profiliermaschine erstellt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit der Präzisionsmesseinrichtung außerdem gerüstspezifische Zusammenhänge zwischen den von einem Manipulator (13) erzielbaren Verstellungen und den hierdurch bewirkten Verstellungen der Ist-Positionen der an den verstellbaren Halterungen (8, 10) gelagerten Rollformwerkzeuge (4, 5) ermittelt werden, wobei die Codierung (19), mit der jedes vermessene Gerüst (7) versehen ist, Informationen über diese gerüstspezifischen Zusammenhänge enthält und/oder ein Datensatz mit gerüstspezifischen Zusammenhänge und der gerüstspezifischen Codierung (19) zum Hinterlegen in der Datenverarbeitungseinrichtung der Profiliermaschine erstellt wird.

Claims

1. Profiling machine having a plurality of forming stations (2) arranged in line one after the other for the multi-step shaping of a workpiece to be profiled in its longitudinal direction, at least a part of the forming stations (2) each consisting of a stand (7) having at least two roll-forming tools (3) of which at least one is mounted on an adjustable support (8, 10) and which are provided so that the workpiece is guided between them and thereby shaped, and there being at least one measuring device (14, 15), which is connected to a data processing device, for detecting the positions of at least a part of the roll-forming tools (3) mounted on the adjustable supports (8, 10), characterised in that
the measuring device (14, 15) is associated with a plurality of stands (7), and the stands (7) are each provided with a coding (19) readable by the measuring device (14, 15).

2. Profiling machine according to claim 1,
characterised in that
the coding (19) contains information relating to stand-specific differences between the actual positions of the roll-forming tools (4, 5) mounted on the adjustable supports (8, 10) and the positions detectable by the measuring device (14, 15).

3. Profiling machine according to either one of claims 1 and 2,
characterised in that
the coding (19) serves for identifying the stand (7) provided therewith.

4. Profiling machine according to claim 3,
characterised in that
in the data processing device there are stored in relation to the codings (19) of the stands (7) in each case data relating to stand-specific differences between the actual positions of the roll-forming tools (4, 5) mounted on the adjustable supports (8, 10) and the positions of those roll-forming tools (4, 5) detectable by the measuring device (14, 15).

5. Profiling machine according to at least one of claims 1 to 4,
characterised in that
motor-driven adjusting elements (18) for the automated adjustment of at least a part of the adjustable supports (8, 10) are provided and are connected to the data processing device as control means, the motor-driven adjusting elements (18) being formed by at least one manipulator (13, 18) which is associated with a plurality of adjustable supports (8, 10).

6. Profiling machine according to claim 5,
characterised in that
in the data processing device there are stored with the codings (19) of the stands (7) in each case data relating to stand-specific correlations between the adjustments achievable by the manipulator (13, 18) and the adjustments of the actual positions of the roll-forming tools (4, 5) mounted on the adjustable supports (8, 10) effected as a result.

7. Profiling machine according to either one of claims 5 and 6;
characterised in that
the measuring device (15) is arranged on the manipulator (13).

8. Profiling machine according to at least one of claims 1 to 7,
characterised in that
the measuring device (15) is attached to a measuring carriage (14) movable along the forming stations (2).

9. Method for measuring roll-forming tools (4, 5) which are mounted on adjustable supports (8; 10) of a stand (7) of a profiling machine according to at least one of claims 1 to 8,
characterised in that
a measuring device (14, 15) associated with a plurality of stands (7) is used, which measuring device detects the positions of at least a part of the roll-forming tools (4, 5) mounted on the adjustable supports (8, 10) and reports them to a data processing device, the measuring device (14, 15) also reading a coding (19) attached to each of the stands (7) and reporting it to the data processing device.

10. Method according to claim 9,
characterised in that
the stands (7) having adjustable supports (8, 10) are measured with a precision measuring device, especially on a precision measuring station, and stand-specific differences between the actual positions of the roll-forming tools (4, 5) mounted on the adjustable supports (8, 10) and their positions detectable by the measuring device (14, 15) are ascertained, and each measured stand (7) is provided with a coding (19), wherein the coding (19) contains information relating to the stand-specific differences and/or a data set containing stand-specific differences and the stand-specific coding (19) for storage in the data processing device of the profiling machine is created.

11. Method according to claim 10,
characterised in that
using the precision measuring device there are also ascertained stand-specific correlations between the adjustments achievable by a manipulator (13) and the adjustments of the actual positions of the roll-forming tools (4, 5) mounted on the adjustable supports (8, 10) effected as a result, wherein the coding (19) with which each measured stand (7) is provided contains information relating to those stand-specific correlations and/or a data set containing stand-specific correlations and the stand-specific coding (19) for storage in the data processing device of the profiling machine is created.

Revendications

1. Machine de profilage avec plusieurs postes de formage (2) disposés en ligne les uns derrière les autres pour le formage en plusieurs étapes d'une pièce à profiler dans sa direction longitudinale, au moins une partie des postes de formage (2) se composant d'un bâti (7) avec au moins deux outils de formage à galets (3), dont au moins un est monté sur un support déplaçable (8, 10), et qui sont prévus pour que la pièce soit guidée entre eux et mise en forme à cette occasion, et au moins un dispositif de mesure (14, 15) relié à un dispositif de traitement de données pour détecter les positions d'au moins une partie des outils de formage à galets (3) montés sur les supports déplaçables (8, 10) étant présent,
caractérisée en ce
que le dispositif de mesure (14, 15) est associée à plusieurs bâtis (7) et que les bâtis (7) sont pourvus chacun d'un codage (19) pouvant être lu par le dispositif de mesure (14, 15).

2. Machine de profilage selon la revendication 1,
caractérisée en ce
que le codage (19) contient des informations sur des écarts spécifiques au bâti entre les positions réelles des outils de formage à galets (4, 5) montés sur les supports déplaçables (8, 10) et les positions détectables par le dispositif de mesure (14, 15).

3. Machine de profilage selon une des revendications 1 ou 2,
caractérisée en ce
que le codage (19) sert à identifier le bâti (7) qui en est pourvu.

4. Machine de profilage selon la revendication 3,
caractérisée en ce
que des données sur des écarts spécifiques au bâti entre les positions réelles des outils de formage à galets (4, 5) montés sur les supports déplaçables (8, 10) et les positions de ces outils de formage à galets (4, 5) détectables par le dispositif de mesure (14, 15) sont stockées dans le dispositif de traitement de données pour chacun des codages (19) des bâtis (7).

5. Machine de profilage selon au moins une des revendications 1 à 4,
caractérisée en ce
que des éléments de déplacement motorisés (18) pour le déplacement automatique d'au moins une partie des supports déplaçables (8, 10) sont prévus et reliés au dispositif de traitement de données faisant fonction de commande, les éléments de déplacement motorisés (18) étant formés par au moins un manipulateur (13, 18) qui est associé à plusieurs supports déplaçables (8, 10).

6. Machine de profilage selon la revendication 5,
caractérisée en ce
que des données sur des relations spécifiques au bâti entre les déplacements réalisables par le manipulateur (13, 18) et les déplacements générés en conséquence des positions réelles des outils de formage à galets (4, 5) montés sur les supports déplaçables (8, 10) sont stockées dans le dispositif de traitement de données avec chacun des codages (19) des bâtis (7).

7. Machine de profilage selon une des revendications 5 ou 6,
caractérisée en ce
que le dispositif de mesure (15) est disposé sur le manipulateur (13).

8. Machine de profilage selon au moins une des revendications 1 à 7,
caractérisée en ce
que le dispositif de mesure (15) est disposé sur un chariot de mesure (14) mobile le long des postes de formage (2).

9. Procédé de mesure d'outils de formage à galets (4, 5) qui sont montés sur des supports déplaçable (8, 10) d'un bâti (7) d'une machine de profilage selon au moins une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce
que l'on utilise un dispositif de mesure (14, 15) associé à plusieurs bâtis (7), qui détecte les positions d'au moins une partie des outils de formage à galets (4, 5) montés sur les supports déplaçables (8, 10) et les communique à un dispositif de traitement de données, le dispositif de mesure (14, 15) lisant en outre un codage (9) appliqué sur chacun des bâtis (7) et le communiquant au dispositif de traitement de données.

10. Procédé selon la revendication 9
caractérisé en ce
que les bâtis (7) avec supports déplaçables (8, 10) sont mesurés avec un dispositif de mesure de précision, en particulier sur un poste de mesure de précision, et des écarts spécifiques au bâti entre les positions réelles des outils de formage à galets (4, 5) montés sur les supports déplaçables (8, 10) et leurs positions détectables par le dispositif de mesure (14, 15) sont déterminées, et que chaque bâti (7) mesuré est pourvu d'un codage (19), le codage (19) contenant des informations sur les écarts spécifiques au bâti et/ou un jeu de données avec des écarts spécifiques au bâti et le codage (19) spécifique au bâti étant créé pour être stocké dans le dispositif de traitement de données de la machine de profilage.

11. Procédé selon la revendication 10
caractérisé en ce
que des relations spécifiques au bâti entre les déplacements réalisables par le manipulateur (13) et les déplacements générés en conséquence des positions réelles des outils de formage à galets (4, 5) montés sur les supports déplaçables (8, 10) sont déterminées en outre avec le dispositif de mesure de précision, le codage (19) dont chaque bâti (7) mesuré est pourvu contenant des informations sur ces relations spécifiques au bâti et/ou un jeu de données avec des relations spécifiques au bâti et le codage (19) spécifique au bâti étant créé pour être stocké dans le dispositif de traitement de données de la machine de profilage.

Zeichnung