DE19708247A1 - Vorrichtung zum Biegen eines Werkstücks sowie ein zugehöriges Verfahren - Google Patents
Vorrichtung zum Biegen eines Werkstücks sowie ein zugehöriges VerfahrenInfo
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- B21D7/025—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment by a swinging forming member and pulling or pushing the ends of the work
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
Biegen eines Werkstücks sowie auf ein zugehöriges Verfahren.
Ein relevanter Stand der Technik bezüglich des Biegens
eines Werkstücks ist in der japanischen Patentschrift Nr. 6-
269861 offenbart. Ein Hauptbestandteil einer Vorrichtung gemäß
diesem Stand der Technik ist in der Fig. 13 dargestellt. Wie in
der Fig. 13 gezeigt wird ist ein Drehtisch 1 mit einem Präge
oder Ziehstempel 2 verbunden. Der Drehtisch 1 ist drehbar um
eine vertikale Achse an einem Mittelpunkt des Drehtischs 1
gelagert. Der Ziehstempel 2 wird verwendet, um ein Werkstück W
zu biegen, welches mit einer Seite dem Ziehstempel 1
gegenüberliegt. Ein Auffang- bzw. ein Einhakbauteil (Raster) 3
hat ein erstes Auffang- bzw. Greifbauteil 31 und ein zweites
Auffang- bzw. Greifbauteil 32. Das erste Greifbauteil 31 ist an
dem Drehtisch 1 fixiert und greift einen Endabschnitt des
Werkstücks W. Das zweite Greifbauteil 32 greift den anderen
Endabschnitt des Werkstücks W. Der Drehtisch 1 ist mit einem
Drehantrieb 4 verbunden. Der Drehantrieb 4 wird verwendet, um
den Drehtisch 1 zu rotieren und das Werkstück W in Richtung
einer horizontalen Richtung zu biegen. Das zweite Greifbauteil
32 ist an eine Lastzelle bzw. ein Belastungselement 8
angeschlossen, wobei die Lastzelle 8 ferner an einen Biege
bzw. Verdrehantrieb (Twist-Antrieb) 9 angeschlossen ist. Der
Verdrehantrieb 9 wird verwendet, um eine Drehkraft auf das
zweite Greifbauteil 32 anzulegen, und um das Werkstück W um
eine Achse des Werkstücks W zu verdrehen. Der Verdrehantrieb 9
ist an einem Auf-Ab-Tisch 52 eines Auf-Ab-Antriebs 5 fixiert.
Der Auf-Ab-Antrieb 5 wird verwendet, um den Auf-Ab-Tisch 52 in
eine Vertikalrichtung zu bewegen und das Werkstück in Richtung
einer vertikalen Richtung zu biegen. Der Auf-Ab-Antrieb 5 ist
an einen Gleittisch 62 eines Vorwärts-und-Rückwärts-Antriebs 6
angeschlossen. Der Vorwärts-und-Rückwärts-Antrieb 6 wird
verwendet, um den Gleittisch 62 in die vorwärtige und die
rückwärtige Richtung zu bewegen und das Werkstück W zu ziehen
durch Anlegen einer Zieh- bzw. Streckkraft an das Werkstück W.
Das Ziehkissen 2 hat eine seitliche Wandfläche 20 und eine
obere Wandfläche 21. Die seitliche Wandfläche 20 sowie die
obere Wandfläche 21 sind jeweils zu einem gewünschten Bogen
geformt.
Der Drehantrieb 4 sowie der Auf-Ab-Antrieb 5 und der
Vorwärts- und-Rückwärts-Antrieb 6 sowie der Verdrehantrieb 9
sind elektrisch angeschlossen an und werden durch einen NC-
Regler 7 jeweils gesteuert, der einen Speicher 71 hat. Eine
durch die Lastzelle 8 erfaßte Information wird an eine
Berechnungseinrichtung 82 übertragen, wobei ein Ergebnis der
Berechnung basierend auf der Information der Lastzelle 8 an den
NC-Regler 7 ausgegeben wird.
Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ein
Betrieb gestartet wird, dann wird jeder Antrieb 4, 5, 6 jeweils
entsprechend einem Kommandosignal betrieben, welches von dem
NC-Regler 7 ausgegeben wird. Der Drehtisch 1 wird gedreht durch
Anlegen der Antriebskraft von dem Drehantrieb 4, wobei das
Werkstück W entlang der seitlichen Wandfläche 20 des
Ziehkissens 2 gebogen wird. Das zweite Greifbauteil 32 wird in
die aufwärtige Richtung durch Anlegen der Antriebskraft von dem
Auf-Ab-Antrieb 5 bewegt, wobei das Werkstück W entlang der
oberen Wandfläche 21 des Ziehkissens 2 gebogen wird. Ferner
wird das zweite Greifbauteil 32 gedreht durch Anlegen der
Antriebskraft von dem Verdrehantrieb 9, wobei das Werkstück W
verdreht wird.
Für den Fall, daß das Werkstück mit großer Steifigkeit
gebogen wird, ist es notwendig, das Werkstück mit Anlegen einer
Spannungskraft an das Werkstück zu biegen, um zu verhindern,
daß das Werkstück bricht. Aus diesem Grund spannt das zweite
Greifbauteil 32 das Werkstück durch Anlegen einer Zugkraft
durch den Vorwärts-und- Rückwärts-Antrieb 6 an.
Da jeder Antrieb 4, 5, 6, 9 in der vorstehend beschriebenen
Weise betätigt wird, wird das Werkstück W gebogen, um eine
gewünschte Form anzunehmen.
Wenn gemäß diesem Verfahren zur Biegung eines Werkstücks
das zweite Greifbauteil 32 in Richtung der vertikalen (Y-Achs-
Richtung gemäß der Fig. 13) bewegt wird, dann wird der
Abschnitt des Werkstücks W, welcher durch das zweite
Greifbauteil 32 ergriffen worden ist, relativ zu der
horizontalen Richtung (in X-Achs-Richtung gemäß der Fig. 14)
geneigt bzw. gebogen, welche die Richtung ist, in die das
Werkstück durch den Vorwärts-und-Rückwärts-Antrieb 6 in der
vertikalen Ebene gestreckt bzw. gespannt wird. Wenn des
weiteren der Drehtisch 1 gedreht wird, dann wird der Abschnitt
des Werkstücks W, welcher durch das zweite Greifbauteil 32
ergriffen worden ist, relativ zu der horizontalen Richtung in
der horizontalen Ebene gebogen bzw. geneigt. Aus diesem Grunde
ist die Richtung der Zugkraft, die auf das Werkstück einwirkt,
schwierig (unterscheidbar) von einer Richtung der Streckkraft,
die an das Werkstück W durch den Vorwärts-und-Rückwärts-Antrieb
angelegt wird. Da die Richtung der Spannungskraft schwierig ist
von der Richtung der Streckkraft, kann nicht erreicht werden,
daß die gesamte Streckkraft auf das Werkstück als
Spannungskraft (Zugkraft) übertragen wird. Des weiteren ist ein
Neigungswinkel, aufgespannt durch die Richtung der Zugkraft
(Spannungskraft) und der Richtung der Streckkraft während des
Biegevorgangs, variabel. Da ein Betrag einer Rückfederung nach
dem Biegen auf die Zugkraft (Spannungskraft) bezogen ist, wird
ein Dimensionierfehler des Werkstücks, verursacht durch die
Rückfederung nach dem Biegeprozeß, größer.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser
vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten entwickelt.
Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren sowie eine Vorrichtung für das Biegen eines
Werkstücks zu schaffen, bei dem der Fehler bezüglich der
Dimensionierung eines gebogenen Werkstückes kleiner wird.
Um die vorstehend erwähnten Nachteile zu überwinden schafft
die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung für das Biegen eines
Werkstückes, die folgende Bauteile aufweist:
Eine Greifeinrichtung für das Ergreifen des Werkstücks, wobei die Greifeinrichtung ein erstes Greifbauteil, welches einen Teil des Werkstückes ergreift und ein zweites Greifbauteil hat, welches den anderen Teil des Werkstückes ergreift,
ein Ziehkissen oder Ziehstempel mit einer Oberfläche, welche in die gewünschte Form vorgeformt ist,
eine Biegeeinrichtung für das Biegen des Werkstücks durch Bewegen zumindest eines des ersten Greifbauteils bzw. des zweiten Greifbauteils und durch Gegenüberliegen des Werkstückes entlang der Oberfläche des Ziehkissens,
eine Streckeinrichtung für das Strecken des Werkstücks in eine Richtung,
eine Spannkraft-Steuereinrichtung für das Steuern bzw. Regeln der Spannkraft (Zugkraft), die an das Werkstück angelegt wird.
Eine Greifeinrichtung für das Ergreifen des Werkstücks, wobei die Greifeinrichtung ein erstes Greifbauteil, welches einen Teil des Werkstückes ergreift und ein zweites Greifbauteil hat, welches den anderen Teil des Werkstückes ergreift,
ein Ziehkissen oder Ziehstempel mit einer Oberfläche, welche in die gewünschte Form vorgeformt ist,
eine Biegeeinrichtung für das Biegen des Werkstücks durch Bewegen zumindest eines des ersten Greifbauteils bzw. des zweiten Greifbauteils und durch Gegenüberliegen des Werkstückes entlang der Oberfläche des Ziehkissens,
eine Streckeinrichtung für das Strecken des Werkstücks in eine Richtung,
eine Spannkraft-Steuereinrichtung für das Steuern bzw. Regeln der Spannkraft (Zugkraft), die an das Werkstück angelegt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die auf das Werkzeug
einwirkende Zug- oder Spannkraft durch die Spannkraft-
Steuereinrichtung geregelt. Aus diesem Grunde kann die auf das
Werkstück einwirkende Spannkraft gleichförmig gemacht werden
bei dem Biegevorgang des Werkstücks, so daß der Fehler
bezüglich der Dimensionierung des gebogenen Werkstückes klein
gehalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand
bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Biegevorrichtung
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Biegevorrichtung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht eines Bewegungsbauteils
der Biegevorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von
Fig. 3,
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht einer Verbindungsstange,
die relativ zu einer horizontalen Achse (X-Achse) in einer
vertikalen Ebene (X-Y-Ebene) des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung geneigt ist,
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht einer Verbindungsstange,
die relativ zu der horizontalen Achse (X-Achse) in einer
horizontalen Ebene (X-Z-Ebene) des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung geneigt ist,
Fig. 7 eine Draufsicht der Biegevorrichtung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 8 ein Blockdiagramm, welches eine Regelung oder
Steuerung der Biegevorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 9 eine Flußkarte, die einen Betrieb der
Drehmomentsteuerung bzw. -regelung der Biegevorrichtung gemäß
dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
zeigt,
Fig. 10 eine Vorderansicht der Biegevorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 11 eine abschnittsweise Ansicht eines Ziehkissen-
Neigungsantriebs, die einen Zustand des Ziehkissen-
Neigungsantriebes zu einem Startpunkt eines Biegevorganges
darstellt,
Fig. 12 eine Segmentansicht des Ziehkissen-
Neigungsantriebs, welche einen Zustand des Neigungsantriebes in
dem Biegeprozeß zeigt,
Fig. 13 eine Vorderansicht der Biegevorrichtung gemäß dem
Stand der Technik und
Fig. 14 eine detaillierte Ansicht, die eine Richtung einer
Spannkraft bzw. Zugkraft, welche auf das Werkstück einwirkt und
eine Richtung einer Streckkraft zeigt, welche an das Werkstück
mittels eines Streckantriebes angelegt wird.
Die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer
Biegevorrichtung und die Fig. 2 ist eine Vorderansicht der
Biegevorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in den Fig.
1 und Fig. 2 gezeigt wird ist ein Ziehkissen 2 für das Biegen
eines Werkstücks W an bzw. auf einem Drehtisch 1 fixiert. Der
Drehtisch ist drehbar um die vertikale Achse gelagert, wie
durch A in Fig. 1 gezeigt wird. Das Werkstück W wird durch ein
Greifbauteil 3 ergriffen, welches ein erstes Greifbauteil 31
und ein zweites Greifbauteil 32 hat. Das erste Greifbauteil 31
ist an dem Drehtisch 1 fixiert und ergreift ein Endabschnitt
des Werkstücks W. Das zweite Greifbauteil 32 ist entfernt von
dem Ziehkissen 2 angeordnet und ergreift einen anderen
Endabschnitt des Werkstücks W. Der Drehtisch 1 ist an einen
Drehtischantrieb 4 angeschlossen. Der Drehantrieb 4 wird
verwendet, um den Drehtisch 1 zu drehen und hat eine
Untersetzung bzw. einen Geschwindigkeitsverringerer 42 sowie
einen Servomotor 41. Eine Ausgangswelle oder -stange 44 des
Geschwindigkeitsreduzierers 42 ist an den Drehtisch 1 an einer
Mittelposition des Drehtisches 1 angeschlossen, wohingegen eine
Eingangswelle oder -stange 45 des Geschwindigkeitsreduzierers
42 mit dem Servomotor 41 verbunden ist.
Das zweite Greifbauteil 32 ist an eine Lastzelle 8
angeschlossen. Die Lastzelle 8 ist des weiteren an einen
Endabschnitt einer Verbindungsstange oder -welle 93
angeschlossen. Der andere Endabschnitt der Verbindungsstange 93
ist an einen Verdrehantrieb 9 angeschlossen. Der Verdrehantrieb
9 wird verwendet, um das Werkstück W zu verdrehen und hat einen
Servomotor 91 sowie einen Geschwindigkeitsreduzierer oder eine
Untersetzung 92. Die Verbindungsstange 93 ist mit dem
Geschwindigkeitsverminderer 92 verbunden, wobei eine
Eingangsstange oder -welle (nicht gezeigt) des
Geschwindigkeitsverminderers 92 mit dem Servomotor 91 verbunden
ist.
Die Verbindungsstange 93 ist mit einem bewegbaren bzw.
Bewegungsbauteil 104 verbunden. Eine detaillierte Ansicht des
Bewegungsbauteils 104 ist in der Fig. 3 und der Fig. 4 gezeigt.
Die Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Bewegungsbauteils
104, wobei die Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der
Linie A-A in Fig. 3 ist. Wie in der Fig. 3 und der Fig. 4
gezeigt wird hat das Bewegungsbauteil 104, welches um die
Verbindungsstange 93 angeordnet ist, ein fixiertes Bauteil 113,
einen oberen Flansch 114, einen unteren Flansch 115, eine obere
Welle oder Schaft 107, einen unteren Schaft oder Welle 106,
einen vertikalen Schaft oder Welle 120 und ein Gehäusebauteil
110. Der obere Flansch 114 sowie der untere Flansch 115 sind
mit dem fixierten Bauteil 113 verbunden. Der obere Flansch 114
hat eine Bohrung 108, wobei der untere Flansch 115 ebenfalls
eine Bohrung 109 hat. Wie in der Fig. 4 gezeigt wird
durchdringt der obere Schaft 107 die Bohrung 108, wobei der
untere Schaft 106 die Bohrung 109 durchdringt. Das
Gehäusebauteil 110 ist hohlförmig in einem rechtwinklig
geformten Querschnitt ausgebildet und hat eine obere Wand, eine
untere Wand sowie Seitenwände. Ein Endabschnitt des oberen
Schafts 107 ist mit der oberen Wand des Gehäusebauteils 110
verbunden. Ein Endabschnitt des unteren Schafts 106 ist an der
unteren Wand des Gehäusebauteils 110 angeschlossen. Das
Gehäusebauteil 110 ist drehbar um eine Achse gelagert, welche
durch das Bezugszeichen A in Fig. 4 angedeutet wird. Die
Vertikalwelle oder -schaft 120 durchdringt das Gehäusebauteil
110 in der vertikalen Richtung. Die Verbindungsstange 93 ist
mit der vertikalen Welle 120 fixiert. Die vertikale Welle 120
ist drehbar um eine Achse gelagert, welche in Fig. 5 mit dem
Bezugszeichen B angedeutet ist. Da das Bewegungsbauteil 104
gemäß vorstehender Beschreibung aufgebaut ist, ist die
Verbindungsstange 93 drehbar um die Achse mit dem Bezugszeichen
A zusammen mit dem Gehäusebauteil 110 gelagert und ist drehbar
um die Achse mit dem Bezugszeichen B zusammen mit der
Vertikalwelle 120 gelagert.
Ein erster Winkelerfassungssensor 102 wird verwendet für
das Erfassen eines Neigungswinkels β, aufgespannt durch eine
Richtung der X-Achse und eine Richtung einer Neigungsachse B
der Verbindungsstange 93 in der horizontalen Ebene (X-Z-Ebene),
wie in der Fig. 6 gezeigt wird. Die Richtung der X-Achse ist
die gleiche Richtung, in welcher die Streckkraft an das
Werkstück W angelegt wird, wobei die Richtung der Achse B die
gleiche Richtung ist, in welcher die Spannkraft bzw.
Spannungskraft auf das Werkstück W in der horizontalen Ebene
einwirkt, wie nachstehend noch beschrieben wird. Aus diesem
Grunde ist der Neigungswinkel β der gleiche Winkel, welcher
durch die Richtung der Spannkraft, die auf das Werkstück W
einwirkt und die Richtung der Streckkraft aufgespannt wird,
welche an das Werkstück durch den Vorwärts-und-Rückwärts-
Antrieb 6 in der horizontalen Ebene angelegt wird. Der erste
Winkelerfassungssensor 102 ist mit dem anderen Endabschnitt des
oberen Schafts 107 verbunden und wird durch eine Konsole 112
abgestützt, die an dem oberen Flansch 114 fixiert ist. Ein
zweiter Winkelerfassungssensor 101 wird verwendet für das
Erfassen eines Winkels α, der durch die X-Achse und eine
Neigungsachse A der Verbindungsstange 93 in der vertikalen
Ebene (X-Y-Ebene) aufgespannt wird, wie in der Fig. 5 gezeigt
ist. Die Richtung der X-Achse ist die gleiche Richtung der
Streckkraft, die an das Werkstück W angelegt wird, wobei die
Richtung der Achse A die gleiche Richtung der Spannkraft oder
Spannungskraft ist, die auf das Werkstück W in der
Vertikalebene einwirkt, wie nachstehend noch beschrieben wird.
Aus diesem Grund ist der Neigungswinkel β der gleiche
Winkel, welcher durch die Richtung der Spannkraft, die auf das
Werkstück W einwirkt und der Richtung der Streckkraft
aufgespannt wird, die an das Werkstück durch den Vorwärts- und
Rückwärts-Antrieb 6 in der Vertikalebene angelegt wird. Der
zweite Winkelerfassungssensor 101 ist an einem Endabschnitt des
horizontalen Schafts 120 angeschlossen und wird durch eine
Konsole 111 abgestützt, die an der Seitenwand des
Gehäusebauteils 110 fixiert ist. Ein variabler Widerstand wird
für den Sensor 101 und 102 in diesem Ausführungsbeispiel
verwendet.
In der Fig. 1 und der Fig. 2 hat ein Auf-Ab-Antrieb 5 zur
Verwendung für ein Vorwärtsbiegen des Werkstücks W in die
Vertikalrichtung einen Servomotor 51, einen Auf-Ab-Tisch 52,
eine Schraubenwelle 54, eine Codiereinrichtung 55, eine
Führungsschiene 56, ein oberes Plattenbauteil 57 und ein
unteres Plattenbauteil 58. Wie in der Fig. 2 gezeigt wird ist
das Bewegungsbauteil 104 an dem Auf-Ab-Tisch 52 fixiert. Die
Führungsschiene 56 ist zwischen dem oberen Plattenbauteil 57
und dem unteren Plattenbauteil 58 entlang der Vertikalrichtung
angeordnet. Der Auf-Ab-Tisch 52 ist mit der Schraubenwelle 54
in Eingriff und ist in die Vertikalrichtung entlang der
Führungsschiene 56 bewegbar, wenn die Schraubenwelle 54 gedreht
wird. Ein Endabschnitt der Schraubenwelle 54 ist an eine
Ausgangswelle oder -stange (nicht gezeigt) des Servomotors 51
angeschlossen.
Ein Vorwärts-und-Rückwärts-Antrieb 6 hat einen Servomotor
61, ein Eingriffsbauteil 62, eine Schraubenwelle 63 und eine
Codiereinrichtung 64. Die untere Platte 58 ist mit dem
Eingriffsbauteil 62 in Eingriff. Das Eingriffsbauteil 62 ist
ferner mit der Schraubenwelle 63 in Eingriff. Ein Endabschnitt
der Schraubenwelle 63 ist mit dem Servomotor 61 verbunden. Der
Servomotor 61 ist in einem Maschinenbett fixiert.
Das Ziehkissen 2 hat eine seitliche Wandfläche 20 und eine
obere Wandfläche 21. Die seitliche Wandfläche 20 und die obere
Wandfläche 21 sind jeweils in einer gewünschten Bogenform
ausgebildet.
Jeder Servomotor 41, 51, 61, 91 ist mit einer
Codiereinrichtung 43, 55, 64, 94 jeweils verbunden. Diese
Servomotoren 41, 51, 61, 91 und Codiereinrichtungen 43, 55, 64,
94 sind jeweils elektrisch mit einem NC-Regler 7 verbunden. Der
NC-Regler 7 wird verwendet für das Berechnen einer Bewegung
jedes Servomotors 41, 51, 61, 91 unter Berücksichtigung einer
Information bezüglich der Positionsdaten jedes Servomotors, die
anfänglich in einem Speicher abgespeichert worden sind. Diese
Informationen bezüglich der Positionsdaten jedes Servomotors
werden in den NC-Regler durch Betätigen einer
Betätigungseinheit 85 eingegeben, wie in der Fig. 8 gezeigt
wird.
Ein Betrieb der Biegevorrichtung wird wie nachfolgend
erläutert:
Zuerst wird das Werkstück W auf das Ziehkissen 2 aufgesetzt, wobei das erste Greifbauteil 31 das Werkstück W an einem Endabschnitt des Werkstücks W ergreift und das zweite Greifbauteil 32 den anderen Endabschnitt des Werkstücks W ergreift. Anschließend wird ein Steuersignal von dem NC-Regler an jeden Servomotor übertragen.
Zuerst wird das Werkstück W auf das Ziehkissen 2 aufgesetzt, wobei das erste Greifbauteil 31 das Werkstück W an einem Endabschnitt des Werkstücks W ergreift und das zweite Greifbauteil 32 den anderen Endabschnitt des Werkstücks W ergreift. Anschließend wird ein Steuersignal von dem NC-Regler an jeden Servomotor übertragen.
Wenn die Ausgangsstange des Servomotors 41 entsprechend diesem
Steuersignal des NC-Reglers gedreht wird, dann wird eine
Drehkraft auf den Geschwindigkeitsverminderer 42
(Untersetzungsgetriebe) übertragen. In dem
Geschwindigkeitsverminderer 42 wird die
Rotationsgeschwindigkeit verringert und die Rotationsrichtung
geändert. Die verringerte Rotationskraft wird auf den Drehtisch
1 über die Ausgangsstange des Geschwindigkeitsverminderers 42
übertragen, wodurch der Drehtisch 1 gedreht wird. Da der
Drehtisch 1 dreht, dreht das Ziehkissen 2, welches auf dem
Drehtisch 1 fixiert ist, ebenfalls. Aus diesem Grunde bewegt
sich das erste Greifbauteil 31, welches einen Endabschnitt des
Werkstücks W ergreift, relativ zu dem zweiten Greifbauteil,
welches den anderen Endabschnitt des Werkstücks W ergreift.
Folglich wird das Werkstück W in der horizontalen Ebene entlang
der seitlichen Wandfläche 20 des Ziehkissens 2 gebogen.
Wenn die Ausgangs stange des Servomotors 51 unter Beachtung des
Steuersignals des NC-Reglers 7 gedreht wird, dann wird die
Rotationskraft auf die Schraubenwelle 54 übertragen. Da der
Auf-Ab-Tisch 52 mit der Schraubenwelle 54 in Eingriff ist, wird
die Rotationskraft übertragen, wobei der Auf-Ab-Tisch 52
entlang der vertikalen Richtung bewegt wird. Da sich der Auf-
Ab-Tisch 52 bewegt, bewegt sich auch das Bewegungsbauteil 104,
das auf dem Auf-ab-Tisch 52 fixiert ist, die Verbindungsstange
93, die mit der vertikalen Welle oder Schaft 120 des
Bewegungsbauteils 104 verbunden ist, die Lastzelle 8, die an
der Verbindungsstange 93 angeschlossen ist und das zweite
Greifbauteil 32, das mit der Lastzelle 8 verbunden ist integral
in der vertikalen Richtung. Aus diesem Grunde bewegt sich das
zweite Greifbauteil 32, welches den anderen Endabschnitt des
Werkstücks W ergreift, relativ zu dem ersten Greifbauteil 31,
welches einen Endabschnitt des Werkstücks W ergreift. Folglich
wird das Werkstück W in der vertikalen Ebene entlang der oberen
Fläche 21 des Ziehkissens 2 gebogen.
Wenn die Ausgangsstange oder -welle des Servomotors 91 unter
Berücksichtigung des Steuersignals des NC-Reglers 7 gedreht
wird, dann wird eine Rotationskraft auf den
Geschwindigkeitsverminderer 92 (Untersetzungsgetriebe)
übertragen. In dem Geschwindigkeitsverminderer 92 wird die
Rotationsgeschwindigkeit verringert. Die
geschwindigkeitsverringerte Rotationskraft wird auf die
Verbindungsstange 93 übertragen. Da die Verbindungsstange 93
gedreht wird, wird die Lastzelle 8, welche mit der
Verbindungsstange 93 verbunden ist und das zweite Greifbauteil
32, welches mit der Lastzelle 8 verbunden ist, integral
gedreht, wodurch das durch das zweite Greifbauteil 32
ergriffene Werkstück W gedreht (getwistet) wird.
Wenn die Ausgangsstange oder -welle des Servomotors 61 unter
Berücksichtigung des Steuersignals des NC-Reglers 7 gedreht
wird, dann wird die Rotationskraft an die Schraubenwelle 63
übertragen, die mit dem Servomotor 61 verbunden ist. Da das
Eingriffsbauteil 62 mit der Schraubenwelle 63 in Eingriff ist,
wird die Antriebs kraft in die Rückwärtsrichtung an das
Eingriffsbauteil angelegt. Die Antriebskraft in die rückwärtige
Richtung wird auf den Auf-Ab-Antrieb 5, der mit dem
Eingriffsbauteil 62 verbunden ist, das Bewegungsbauteil 104,
welches mit dem Auf-Ab-Tisch 52 des Auf-Ab-Antriebs 5 fest
verbunden ist, die Verbindungsstange 93, die mit dem
Bewegungsbauteil 104 verbunden ist, die Lastzelle 8, die mit
der Verbindungsstange 93 verbunden ist und das zweite
Greifbauteil 32 übertragen, welches mit der Lastzelle 8
verbunden ist. Folglich wird das durch das zweite Greifbauteil
32 erfaßte Werkstück W in die rückwärtige Richtung gestreckt,
wobei die Streckkraft in die horizontale Richtung (X-Achs-
Richtung gemäß der Fig. 7) an das Werkstück W angelegt wird.
Wie in der Fig. 8 gezeigt ist wird die Spannkraft bzw.
Zugkraft, welche auf das Werkstück W einwirkt, durch einen
Spannungs- bzw. Zugkrafterfassungssensor 80 in der Lastzelle 8
erfaßt. Ein Zugkraftsignal wird von dem
Zugkrafterfassungssensor 80 an eine Berechnungseinrichtung 82
über einen Verstärker 81 ausgegeben, durch welchen das
Zugkraftsignal verstärkt wird. In der Berechnungseinrichtung 82
wird die Zugkraft, welche durch den Zugkrafterfassungssensor 80
erfaßt wurde, mit einer anfänglich eingestellten Zug- oder
Spannkraft verglichen, wobei ein Drehmoment-Steuersignal,
basierend auf einer Differenz zwischen der durch den
Zugspannungserfassungssensor 80 erfaßten Zugkraft und der
vorab eingestellten Zugkraft an einen Motortreiber 83
ausgegeben wird. Jede Codiereinrichtung 43, 55, 64, 94 eines
jeden Servomotors 41, 51, 61, 91 gibt ein Positionssignal an
einen Positionsregler 84 aus. Der Positionsregler 84 gibt
Positionsregelsignale an den Motortreiber 83 aus. Der Motor
treiber 83 gibt Rotationsregel- oder Steuersignale basierend
auf den Positionsregelsignalen des Positionsreglers 84 sowie
Drehmomentregelsignale von der Berechnungseinrichtung 82 an
jeden Servomotor aus. Wenn das Werkstück W gemäß vorstehender
Beschreibung gebogen wird, so kann das Werkstück W in eine
optionale Form gebogen werden.
Fig. 9 ist ein Programm in der Berechnungseinrichtung 82,
welches zeigt, wie die Zugkraft bzw. Spannkraft geregelt wird.
In Schritt 101 gemäß der Fig. 9 wird eine Spann- oder Zugkraft
F durch den Spannungserfassungssensor 80 erfaßt. In Schritt 102
wird der Neigungswinkel β in der horizontalen Ebene gemäß der
Fig. 6 und der Neigungswindel α in der vertikalen Ebene gemäß
Fig. 5 durch den Sensor 101 und den Sensor 102 erfaßt. In
Schritt 103 wird ein Wert der durch den
Spannungskrafterfassungssensor 80 erfaßten Zugkraft F mit einem
Wert der Zugkraft F0 verglichen, die anfänglich festgesetzt und
gespeichert worden ist. Falls der Wert der Spannkraft F0 größer
ist als der Wert der Spannkraft F, dann schreitet das Programm
zu Schritt 104 fort. In Schritt 104 wird eine erste Spannkraft
F1 auf einen Wert F + C gesetzt, der größer ist, als der Wert
der Spannkraft F. Falls in Schritt 103 der Wert der Spannkraft
F0 kleiner ist als der Wert der Spannkraft F, dann schreitet
das Programm zu Schritt 105 fort. In Schritt 105 wird ein Wert
der Spannkraft F mit einem Wert der Spannkraft F0 verglichen.
Falls der Wert der Spannkraft F0 kleiner ist als der Wert der
Spannkraft F, dann schreitet das Programm zu Schritt 106 fort.
In Schritt 106 wird eine erste Spannkraft F1 auf einen Wert F -
C gesetzt, der größer ist, als der Wert der Spannkraft F. Falls
in Schritt 105 der Wert der Spannkraft F0 größer ist als der
Wert der Spannkraft F, dann schreitet das Programm zu Schritt
107 fort. In Schritt 107 wird eine zweite Spannkraft F2 auf
einen Wert gesetzt, der durch Multiplizieren der ersten
Spannkraft mit cos (α) festgesetzt wird (F2 = F1 × cos (α)).
In Schritt 108 wird eine dritte Spannkraft F3 auf einen
Wert festgesetzt, der durch Multiplizieren der zweiten
Spannkraft mit cos β festgesetzt wird (F3 = F2 × cos (β))
In Schritt 109 wird das Drehmomentsteuersignal unter
Beachtung der dritten Spannkraft F3 an den Motortreiber 83
ausgegeben. Ferner wird in Schritt 110 der Vorwärts- und
Rückwärts-Antrieb 6 derart gesteuert, daß ein bestimmtes
Drehmoment ausgegeben wird, wobei die dritte Spannkraft an
das Werkstück W angelegt wird. In Schritt III wird
entschieden, ob ein Positionssteuermodus sich in einem
Prozeß befindet. Falls der Positionssteuermodus sich nicht
in einem Prozeß (Abarbeitungsvorgang) befindet, dann kehrt
das Programm zu Schritt 101 zurück. Falls der
Positionssteuermodus sich in einem Prozeß befindet, dann
schreitet das Programm zum Ende fort.
Gemäß vorstehender Beschreibung wird der Neigungswinkel α
in der Horizontalebene und der Neigungswinkel β in der
Vertikalebene erfaßt, wobei die Spannkraft, die an das
Werkstück W angelegt wird, in einer solchen Weise gesteuert
wird, daß das Ausgangsdrehmoment des Servomotors 61 des
Vorwärts-und-Rückwärts-Antriebs 6 unter Beachtung des
Neigungswinkel α und des Neigungswinkel β gesteuert wird.
Folglich wird der Betrag der Rückfederung nach dem
Biegevorgang vergleichförmigt, wobei ein Fehler bei der
Dimensionierung des gebogenen Werkstücks verkleinert wird.
Die Fig. 10 ist eine Vorderansicht einer Biegevorrichtung
als ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Gemäß Fig. 10 ist ein Ziehkissen-Neigungsantrieb 10 auf
einem Drehtisch 1 vorgesehen. Der Drehtisch 1 ist drehbar
um die Vertikalachse gelagert, welche durch das
Bezugszeichen A in Fig. 10 angedeutet ist. Das Werkstück W
wird erfaßt durch ein Greifbauteil 3 mit einem ersten
Greifbauteil 31 und einem zweiten Greifbauteil 32. Das
erste Greifbauteil 31 ist auf einem Ziehkissen 2 fixiert
und greift ein Endabschnitt des Werkstücks W. Das zweite
Greifbauteil 32 ist entfernt von dem Ziehkissen 2
angeordnet und greift den anderen Endabschnitt des
Werkstücks W. Der Drehtisch 1 ist mit einem
Drehtischantrieb 4 verbunden. Der Drehantrieb 4 wird
verwendet, um den Drehtisch 1 zu drehen und hat einen
Geschwindigkeitsverminderer (Untersetzung) 42 sowie einen
Servomotor 41. Eine Ausgangsstange oder -welle des
Geschwindigkeitsverminderers 42 ist mit dem Drehtisch 1 an
eine Mittelposition des Drehtisches 1 verbunden, wobei eine
Eingangsstange oder -welle 45 des
Geschwindigkeitsverminderers 42 mit dem Servomotor 41
verbunden ist.
Das zweite Greifbauteil 32 ist mit einer Lastzelle
(Spannungsmeßdose) 8 verbunden. Die Lastzelle 8 ist des
weiteren an einen Endabschnitt einer Verbindungsstange 93
angeschlossen. Der andere Endabschnitt der
Verbindungsstange 93 ist mit einem Verdrehantrieb 9
verbunden. Der Verdrehantrieb 9 wird verwendet, um das
Werkstück W zu verdrehen und hat ein Servomotor 91 sowie
einen Geschwindigkeitsverminderer (Untersetzung) 92. Die
Verbindungsstange 93 ist mit dem
Geschwindigkeitsverminderer 92 verbunden, wobei eine
Eingangsstange oder -welle (nicht gezeigt) des
Geschwindigkeitsverminderers 92 mit dem Servomotor 91
verbunden ist.
Gemäß der Fig. 10 hat ein Auf-Ab-Antrieb 5 einen Servomotor
51, einen Auf-Ab-Tisch 52, eine Schraubenwelle 54, eine
Codiereinrichtung 55, eine Führungsschiene 56, ein oberes
Plattenbauteil 57 und ein unteres Plattenbauteil 58. Der
Geschwindigkeitsverminderer 92 ist auf dem Auf-Ab-Tisch 52
fixiert. Die Führungsschiene 56 ist zwischen dem oberen
Plattenbauteil 57 und dem unteren Plattenbauteil 58 entlang
der Vertikalrichtung angeordnet. Der Auf-Ab-Tisch 52 ist
mit der Schraubenwelle 54 in Eingriff, und ist ferner
bewegbar in die Vertikalrichtung entlang der
Führungsschiene 56, wenn die Schraubenwelle 54 gedreht
wird. Ein Endabschnitt der Schrauben-welle 54 ist mit einer
Ausgangsstange oder -welle (nicht gezeigt) des Servomotors
51 verbunden.
Ein Vorwärts-und-Rückwärts-Antrieb 6 hat einen Servomotor
61, ein Eingriffsbauteil 62, eine Schraubenwelle 63 und
eine Codiereinrichtung 64. Die untere Platte 58 ist mit dem
Eingriffsbauteil 62 in Eingriff. Das Eingriffsbauteil 62
ist ferner mit der Schraubenwelle 63 in Eingriff. Ein
Endabschnitt der Schraubenwelle 63 ist mit dem Servomotor
61 verbunden. Der Servomotor 61 ist an einem Maschinenbett
fixiert.
Das Ziehkissen 2 ist an bzw. auf dem Ziehkissen-
Neigungsantrieb 10 fixiert. Der Ziehkissen-Neigungsantrieb
10 hat eine erste Scheibe (Riemenscheibe) 11, einen Riemen
12, einen Servomotor 13, eine zweite Scheibe
(Riemenscheibe) 14 und eine Codiereinrichtung 15. Die erste
Riemenscheibe 11 ist mit der zweiten Riemenscheibe 14 über
den Riemen 12 verbunden. Die zweite Riemenscheibe 14 ist an
den Servomotor 13 angeschlossen. Der Servomotor 13 ist
elektrisch mit dem NC-Regler oder Steuerung 7 verbunden.
Das Ziehkissen 2 hat eine seitliche Wandfläche 20 und eine
untere Wandfläche 22. Die seitliche Wandfläche 20 und die
untere Wandfläche 22 sind jeweils in einer gewünschten
Bogenform ausgebildet.
Jeder Servomotor 13, 41, 51, 61, 91 ist mit einer
Codiereinrichtung 15, 43, 55, 64, 94 jeweils verbunden. Diese
Servomotoren 13, 41, 51, 61, 91 und Codiereinrichtungen 15, 43,
55, 64, 94 sind elektrisch mit einem NC-Regler oder Steuerung 7
verbunden. Die NC-Steuerung 7 wird verwendet für das Regeln
oder Steuern einer Bewegung eines jeden Servomotors 13, 41, 51,
61, 91 unter Beachtung einer Information bezüglich der
Positionsdaten eines jeden Servomotors, welche vorab in einem
Speicher gespeichert worden sind. Die Information bezüglich der
Positionsdaten eines jeden Servomotors wird der NC-Steuerung
durch Betätigen einer Betätigungs- oder Betriebseinheit
eingegeben.
Der Wert der Spannungskraft oder Spannkraft, welche durch die
Lastzelle 8 erfaßt worden ist, wird zu einer
Berechnungseinrichtung 82 geleitet, wobei die
Berechnungseinrichtung 82 ein Steuersignal unter Beachtung des
Werts der Spannkraft an die NC-Steuerung 7 ausgeht.
Ein Betrieb der Biegevorrichtung wird nachfolgend erläutert.
Zuerst wird das Werkstück W auf dem Ziehkissen 2 festgelegt,
wobei das erste Greifbauteil 31 das Werkstück W an einem
Endabschnitt des Werkstücks W ergreift und das zweite
Greifbauteil 32 den anderen Endabschnitt des Werkstücks W
ergreift. Anschließend wird das Steuersignal aus dem NC-Regler
an jeden Servomotor übertragen.
Wenn die Ausgangsstange oder -welle des Servomotors 41 gemäß
dem Steuersignal des NC-Reglers 7 gedreht wird, dann wird die
Rotationskraft auf den Geschwindigkeitsverminderer 42
übertragen. In dem Geschwindigkeitsverminderer 42 wird die
Rotationsgeschwindigkeit verringert und die Rotationsrichtung
entsprechend geändert. Die geschwindigkeitsverminderte
Rotationskraft wird auf den Drehtisch 1 über die Ausgangswelle
des Geschwindigkeitsverminderers 42 übertragen wodurch der
Drehtisch 1 gedreht wird. Da der Drehtisch 1 rotiert, wird das
Ziehkissen 2, welches auf dem Drehtisch 1 fixiert ist,
ebenfalls gedreht. Aus diesem Grunde bewegt sich das erste
Greifbauteil 31, welches den einen Endabschnitt des Werkstücks
W ergreift, relativ zu dem zweiten Greifbauteil, welches den
anderen Endabschnitt des Werkstücks W ergreift. Folglich wird
das Werkstück W in der horizontalen Ebene entlang der
seitlichen Wandfläche 20 des Ziehkissens 2 gebogen.
Wenn die Ausgangswelle des Servomotors 51 unter Beachtung des
Steuersignals der NO-Steuerung 7 gedreht wird, dann wird die
Rotationskraft auf die Schraubenwelle 54 übertragen. Da der
Auf-Ab-Tisch 52 mit der Schraubenwelle 54 in Eingriff ist, wird
die Rotationskraft übertragen, wobei der Auf-Ab-Tisch 52 in
Richtung der Vertikalrichtung bewegt wird. Da der Auf-Ab-Tisch
52 sich bewegt, bewegen sich der Geschwindigkeitsverminderer 92,
welcher auf dem Auf-Ab-Tisch 52 fixiert ist, die
Verbindungsstange 93, die mit dem Geschwindigkeitsverminderer
92 verbunden ist, die Lastzelle 8, die an die Verbindungsstange
93 angeschlossen ist, sowie das zweite Greifbauteil 32, das mit
der Lastzelle 8 verbunden ist, ebenfalls integral in die
vertikale Richtung. Aus diesem Grunde bewegt sich das zweite
Greifbauteil 32, welches den anderen Endabschnitt des
Werkstücks W ergreift, relativ zu dem ersten Greifbauteil 31,
welches den einen Endabschnitt des Werkstücks W ergreift.
Folglich wird das Werkstück W in der Vertikalebene entlang der
unteren Fläche 22 des Ziehkissens 2 gebogen.
Wenn die Ausgangsstange oder -welle des Servomotors 91 unter
Beachtung des Steuersignals aus der NC-Regelung 7 gedreht wird,
dann wird die Rotationskraft auf den
Geschwindigkeitsverminderer 92 übertragen. In dem
Geschwindigkeitsverminderer 92 wird die
Rotationsgeschwindigkeit verringert. Die
geschwindigkeitsverringerte Rotationskraft wird auf die
Verbindungsstange 93 übertragen. Da die Verbindungsstange 93
gedreht wird, wird die Lastzelle 8, welche mit der
Verbindungsstange 93 verbunden ist sowie das zweite
Greifbauteil 32, welches an die Lastzelle 8 angeschlossen ist,
integral gedreht, so daß das Werkstück W, welches durch das
zweite Greifbauteil 32 ergriffen worden ist, verdreht wird.
Wenn die Ausgangswelle des Servomotors 61 unter Beachtung des
Steuersignals von der NC-Steuerung 7 gedreht wird, dann wird
die Rotationskraft auf die Schraubenwelle 63 übertragen, die an
den Servomotor 61 angeschlossen ist. Da das Eingriffsbauteil 62
mit der Schraubenwelle 63 in Eingriff ist, wird die
Antriebskraft in die rückwärtige Richtung an das
Eingriffsbauteil 62 angelegt. Die Antriebskraft in die
rückwärtige Richtung wird auf den Auf-Ab-Antrieb 5, der mit dem
Eingriffsbauteil 62 verbunden ist, den
Geschwindigkeitsverminderer 92, der auf dem Auf-Ab-Tisch 52 des
Auf-Ab-Antriebs 5 fixiert ist, die Verbindungsstange 93, die
mit dem Geschwindigkeitsverminderer 92 verbunden ist, die
Lastzelle 8, welche mit der Verbindungsstange 93 verbunden ist
und das zweite Greifbauteil 32 übertragen, welches an die
Lastzelle 8 angeschlossen ist. Folglich wird das durch das
zweite Greifbauteil 32 erfaßte Werkstück W in die rückwärtige
Richtung gestreckt, wobei die Streckkraft in die horizontale
Richtung an das Werkstück W angelegt wird.
Wenn das Werkstück W gemäß vorstehender Beschreibung abgebogen
wird, dann kann das Werkstück in eine optionale Form gebogen
werden.
Das Ziehkissen 2 wird durch den Ziehkissen-Neigungsantrieb 10
in dem Biegeprozeß geneigt. Zum Startzeitpunkt wird die
Rotation des Servomotors 13 durch die NC-Steuerung 7 gesteuert
bzw. geregelt. Die Rotation des Servomotors 13 wird auf die
zweite Riemenscheibe 14, den Riemen 12 und die erste
Riemenscheibe 11 übertragen. Die Rotationskraft wird von der
ersten Riemenscheibe 11 an das Ziehkissen 2 angelegt, welches
mit der ersten Riemenscheibe 11 verbunden ist, wobei das
Ziehkissen 2 geneigt wird, wie in der Fig. 11 dargestellt ist.
In diesem Zustand gemäß der Fig. 11 ist eine Richtung der
Kraft, die an das Werkstück W durch den Vorwärts- und Rückwärtsantrieb
6 angelegt wird und eine Richtung, in welcher die
Spannkraft auf das Werkstück W einwirkt, die gleiche Richtung.
Während der Biegeprozeß ausgeführt wird, wird das Ziehkissen 2
geneigt, wie in der Fig. 12 gezeigt wird und zwar durch Steuern
des Ziehkissen-Neigungsantriebs 10 unter Beachtung der
Information bezüglich der Positionsdaten jedes Servomotors. In
diesem Zustand gemäß der Fig. 12 ist die Richtung, welche die
Kraft durch den Vorwärts-und-rückwärts-Antrieb 6 auf das
Werkstück W angelegt wird und eine Richtung, in der die
Spannkraft (Zugkraft) an dem Werkstück W einwirkt, die gleiche
Richtung.
Wie in dem vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispiel
erläutert wurde, wird die Spann- oder Zugkraft, die an das
Werkstück W angelegt wird, gesteuert, derart, daß sie die
gleiche Kraft ist, wie durch den Vorwärts-und-Rückwärts-Antrieb
6 an das Werkstück W angelegt wird und zwar in einer solchen
Weise, daß der Ziehkissen-Neigungsantrieb 10 als die Zug- bzw.
Spannkraftsteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
eine Richtung, in welcher die Kraft an das Werkstück durch den
Vorwärts-und Rückwärts-Antrieb 6 angelegt wird, mit einer
Richtung vergleichmäßigt, in welcher die Spannkraft auf das
Werkstück W einwirkt. Folglich wird der Betrag der Rückfederung
nach einem Biegen vergleichmäßigt und ein Fehler bezüglich der
Dimensionierung des gebogenen Werkstücks W verkleinert.
Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks mit einer
Streckeinrichtung für das Strecken des Werkstücks. Bei dem
Verfahren für das Biegen des Werkstücks wird ein Neigungswinkel
erfaßt, der durch eine Richtung, in welcher eine Zug- oder
Spannkraft auf das Werkstück einwirkt und eine Richtung
aufgespannt wird, in der eine Streckkraft an das Werkstück
durch eine Streckeinrichtung angelegt wird. Die Zugkraft,
welche auf das Werkstück einwirkt, wird in einer solchen Weise
geregelt, daß die Streckkraft von der Streckeinrichtung
gesteuert wird unter Beachtung des Neigungswinkels. Folglich
wird der Betrag der Rückfederung nach dem Biegen gleichförmig
und die Genauigkeit bezüglich der Dimensionierung des gebogenen
Werkstücks verbessert.
Claims (18)
1. Vorrichtung zum Biegen eines Werkstückes mit den folgenden
Bauteilen:
eine Greifeinrichtung für das Greifen eines Werkstücks, wobei die Greifeinrichtung ein erstes Greifbauteil, welches ein Teil des Werkstücks greift und ein zweites Greifbauteil hat, welches den anderen Teil des Werkstücks greift,
ein Ziehkissen mit einer Oberfläche, die in einer gewünschten Form ausgebildet ist,
eine Biegeeinrichtung, für das Biegen des Werkstücks durch Bewegen von zumindest einem des ersten Greifbauteils oder des zweiten Greifbauteils relativ zueinander und die das Werkstück entlang der Oberfläche des Ziehkissens gegenüberlegt, eine Streckeinrichtung für das Strecken des Werkstücks in eine Richtung,
eine Zugkraft oder Spannkraft-Regeleinrichtung für das Regeln der Zugkraft, die an das Werkstück angelegt ist.
eine Greifeinrichtung für das Greifen eines Werkstücks, wobei die Greifeinrichtung ein erstes Greifbauteil, welches ein Teil des Werkstücks greift und ein zweites Greifbauteil hat, welches den anderen Teil des Werkstücks greift,
ein Ziehkissen mit einer Oberfläche, die in einer gewünschten Form ausgebildet ist,
eine Biegeeinrichtung, für das Biegen des Werkstücks durch Bewegen von zumindest einem des ersten Greifbauteils oder des zweiten Greifbauteils relativ zueinander und die das Werkstück entlang der Oberfläche des Ziehkissens gegenüberlegt, eine Streckeinrichtung für das Strecken des Werkstücks in eine Richtung,
eine Zugkraft oder Spannkraft-Regeleinrichtung für das Regeln der Zugkraft, die an das Werkstück angelegt ist.
2. Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannungsregelungseinrichtung eine Erfassungseinrichtung
für das Erfassen eines Neigungswinkels hat, der durch eine
Richtung, in welcher die Spann- oder Zugkraft auf das Werkstück
einwirkt und eine Richtung aufgespannt wird, in welcher eine
Streckkraft durch die Streckeinrichtung an das Werkstück
angelegt wird und die die Streckkraft unter Beachtung des
Neigungswinkels regelt.
3. Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Erfassungseinrichtung ein erstes Erfassungsbauteil hat für
das Erfassen eines Neigungswinkels, welcher durch eine
Richtung, in der die Zugkraft auf das Werkstück einwirkt und
eine Richtung in einer horizontalen Ebene aufgespannt wird, in
welcher die Streckkraft durch die Streckeinrichtung auf das
Werkstück einwirkt.
4. Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Erfassungseinrichtung ein zweites Erfassungsbauteil hat für
das Erfassen eines Neigungswinkels, der durch eine Richtung, in
welcher die Zugkraft auf das Werkstück einwirkt und eine
Richtung in einer vertikalen Ebene aufgespannt wird, in welcher
die Streckkraft durch die Streckeinrichtung an das Werkstück
angelegt wird.
5. Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Biegeeinrichtung einen Drehantrieb hat für das Drehen des
Ziehkissens um eine vertikale Achse, um das Werkstück entlang
der Oberfläche des Ziehkissens in der horizontalen Ebene zu
biegen.
6. Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Biegeeinrichtung einen Auf-Ab-Antrieb hat für das Bewegen
des zweiten Greifbauteils mit dem Werkstück in die vertikale
Richtung, um das Werkstück entlang der Oberfläche des
Ziehkissens in der vertikalen Ebene zu biegen.
7. Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 5
oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Streckeinrichtung einen Vorwärts-und-Rückwärts-Antrieb hat
für das Anlegen der Streckkraft an das Werkstück in der
horizontalen Richtung.
8. Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorwärts-und-Rückwärts-Antrieb einen Servomotor hat, dessen
Ausgangsdrehmoment regelbar ist.
9. Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zugkraft-Regeleinrichtung das Ausgangsdrehmoment des
Servomotors regelt unter Beachtung des Neigungswinkels, welcher
durch die Richtung, in der die Zugkraft auf das Werkstück
einwirkt und die Richtung aufgespannt wird, in der die
Streckkraft an das Werkstück durch den Vorwärts- und Rückwärts-
Antrieb angelegt wird.
10. Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch
1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zugkraft-Regeleinrichtung eine Ziehkissen-
Neigungseinrichtung hat für ein Neigen des Ziehkissens während
des Biegevorgangs, um eine Richtung, in welcher eine
Streckkraft an das Werkstück durch die Streckeinrichtung
angelegt wird mit eine Richtung zu vergleichsmäßigen, in
welcher eine Zugkraft auf das Werkstück einwirkt.
11. Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch
10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Neigungseinrichtung das Ziehkissen in einer vertikalen
Ebene neigt.
12. Vorrichtung für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch
11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Biegeeinrichtung einen Drehantrieb hat für das Drehen des
Ziehkissens um eine vertikale Achse, um das Werkstück entlang
der Oberfläche des Ziehkissens in der horizontalen Ebene zu
biegen.
13. Vorrichtung für das Biegen des Werkstücks nach Anspruch 11
oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Streckeinrichtung einen Vorwärts-und-Rückwärts-Antrieb für
das Anlegen der Streckkraft an das Werkstück in der
horizontalen Richtung hat.
14. Verfahren für das Biegen eines Werkstücks mit den folgenden
Verfahrensschritten:
einen ersten Greifschritt für das Greifen eines Teils des Werkstücks durch ein Greifbauteil,
einen zweiten Greifschritt für das Greifen des anderen Teils des Werkstücks durch ein zweites Greifbauteil,
einen Biegeschritt für das Biegen des Werkstücks mittels der Bewegung von zumindest einem des ersten Greifbauteils oder des zweiten Greifbauteils relativ zueinander, wobei das Werkstück entlang einer Oberfläche eines Ziehkissens gegenüberliegt, einen Streckschritt für das Strecken des Werkstücks in eine Richtung mittels einer Streckeinrichtung,
einen Regelungs- oder Steuerungsschritt für das Regeln einer Zug- oder Spannkraft, die auf das Werkstück einwirkt.
einen ersten Greifschritt für das Greifen eines Teils des Werkstücks durch ein Greifbauteil,
einen zweiten Greifschritt für das Greifen des anderen Teils des Werkstücks durch ein zweites Greifbauteil,
einen Biegeschritt für das Biegen des Werkstücks mittels der Bewegung von zumindest einem des ersten Greifbauteils oder des zweiten Greifbauteils relativ zueinander, wobei das Werkstück entlang einer Oberfläche eines Ziehkissens gegenüberliegt, einen Streckschritt für das Strecken des Werkstücks in eine Richtung mittels einer Streckeinrichtung,
einen Regelungs- oder Steuerungsschritt für das Regeln einer Zug- oder Spannkraft, die auf das Werkstück einwirkt.
15. Verfahren für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Verfahren für das Biegen des Werkstückes des weiteren einen
Erfassungsschritt aufweist für das Erfassen eines
Neigungswinkels, der durch eine Richtung, in welcher die
Zugkraft auf das Werkstück einwirkt und eine Richtung
aufgespannt wird, in welcher die Streckkraft an das Werkstück
durch die Streckeinrichtung angelegt wird, wobei der
Regelschritt einen Streckkraft-Regelschritt aufweist für das
Regeln der Streckkraft unter Beachtung des Neigungswinkels.
16. Verfahren für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Erfassungsschritt einen ersten Erfassungsschritt umfaßt, für
das Erfassen eines Neigungswinkels in einer horizontalen Ebene,
der durch eine Richtung, in welcher die Zugkraft auf das
Werkstück einwirkt und eine Richtung aufgespannt wird, in
welcher die Streckkraft auf das Werkstück durch die
Streckeinrichtung einwirkt, und einen zweiten Erfassungsschritt
umfaßt, für das Erfassen eines Neigungswinkels in einer
vertikalen Ebene, der durch die Richtung in welcher die
Zugkraft auf das Werkstück einwirkt und die Richtung
aufgespannt wird, in der die Streckkraft an das Werkstück durch
die Streckeinrichtung angelegt wird.
17. Verfahren für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Regelschritt einen Ziehkissen-Neigungsschritt umfaßt für
das Kippen oder Neigen des Ziehkissens während des
Biegeprozesses, um eine Richtung, in welcher die Streckkraft
auf das Werkstück durch die Streckeinrichtung angelegt wird,
mit einer Richtung zu vergleich mäßigen wird, in der die Zug-
oder Spannkraft an dem Werkstück einwirkt.
18. Verfahren für das Biegen eines Werkstücks nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Ziehkissen in einer vertikalen Ebene geneigt wird.
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