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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Biegevorrichtung mit einem Schneidmechanismus
zum Biegen und Schneiden eines Werkstückes, wie eines Rohres, wie
im ersten Teil des Anspruchs 1 und in der
US-A5 927 124 beschrieben
ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Wie
in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
6-182450 beschrieben ist, umfasst eine herkömmliche
bekannte Biegevorrichtung ein Biegewerkzeug, die in Gestalt einer
Biegung entsprechend gestaltet ist, ein Klemmwerkzeug, das gegenüberliegend
zum Biegewerkzeug angeordnet ist, ein Wischer- oder Mitnehmerwerkzeug,
das nächst
dem Biegewerkzeug gelegen ist, und ein Presswerkzeug, das dem Mitnehmerwerkzeug
gegenüberliegt.
Die herkömmliche
Biegevorrichtung klemmt ein Werkstück mit dem Biegewerkzeug und
dem Klemmwerkzeug, hält
das Werkstück
mit dem Mitnehmerwerkzeug und dem Presswerkzeug und biegt das Werkstück entsprechend
der Drehung des Biegewerkzeuges.
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ABRISS DER ERFINDUNG
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Zum
Beispiel ist eine Abgasleitung eines derjenigen Fahrzeugteile, für welche
diese Art der Biegevorrichtung zum Biegen eingesetzt wird. Ein Rohr einer
Abgasleitung wird durch mehrfaches Biegen hergestellt. Bei dem Biegeprozess
ist es erforderlich, die Rohr mit einem Klemmabschnitt zu versehen,
der etwa 10 cm lang ist, um die Rohre zu klemmen.
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Da
der Klemmabschnitt an einem Ende des Werkstückes geradlinig ist, muss dieser
Abschnitt geschnitten werden, wenn der Klemmabschnitt länger als
eine gewünschte
Länge ist.
Jedoch kann im Falle aufeinander folgender Herstellung von zwei
Teilen gleicher Gestalt aus einem Werkstück die passende Länge für einen
Klemmabschnitt gelegentlich durch Schneiden des Klemmabschnittes
an einem Verbindungsabschnitt in der halben Länge zwischen den beiden Teilen
erzielt werden. In diesem Fall ist es nicht vorteilhaft, ein Werkstück von der
Biegevorrichtung zu einer gesonderten Schneidvorrichtung zu verlagern,
um den Schneidvorgang am Werkstück auszufüren, weil
dies die Anzahl der Arbeitsschritte erhöht.
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Es
ergab sich Bedarf für
eine Biegevorrichtung, bei der ein Werkstück ohne seine Verlagerung von
der Biegevorrichtung anders wohin bewerkstelligt werden kann.
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Ein
Ziel der Erfindung besteht darin, eine Biegevorrichtung mit einem
Schneidmechanismus zu schaffen, mit der ein wirksames Biegen und
Schneiden an einem Werkstück
durchgeführt
werden kann.
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Zum
Erreichen dieses und anderer Ziele sieht die Erfindung eine Biegevorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor.
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Die
Biegevorrichtung mit einem Schneidmechanismus gemäß der Erfindung
kann sowohl ein Schneiden als auch ein Biegen an einem Werkstück durchführen. Daher
ist die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zu einem effektiven
Herstellen von Produkten fähig.
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Die
oben beschriebene Biegevorrichtung mit einem Schneidmechanismus
umfasst vorzugsweise eine Eingabeeinheit zur Eingabe von Biegeinformationen
einschließlich
einer Information über
die Anzahl der aus einem Werkstück
herzustellenden Gegenstände
und eine Schneidpositions-Berechnungseinheit, welche eine Schneidposition
des Werkstückes berechnet.
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Darüberhinaus
kann die Biegevorrichtung mit einem Schneidmechanismus eine Schneidsteuereinheit
umfassen, welche das Schneiden durch das Schneidwerkzeug so steuert,
dass das Schneiden mindestens nach einem ersten Biegen für einen zweiten
herzustellenden Gegenstand geschieht.
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Um
in einer Normalen-Richtung zu schneiden, kann die Schneidsteuereinheit
dazu ausgebildet sein, automatisch die Position des Schneidwerkzeugs
abhängig
von wenigstens einer Biegeposition und einem Biegewinkel zu steuern.
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Ferner
ist für
die Biegevorrichtung mit einem Schneidmechanismus bevorzugt, dass
sie umfasst: eine Einspannvorrichtung, welche ein Werkstück hält, und
eine Zuführvorrichtung,
welche das von der Einspannvorrichtung gehaltene Werkstück in einer Längsrichtung
zuführt
und in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Werkstückes bewegbar ist.
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Ferner
ist es möglich,
die Biegevorrichtung mit Schneidmechanismus mit mehreren aufeinander angeordneten
Biegewerkzeugen zu versehen und die oben beschriebene Zuführvorrichtung
so auszubilden, dass ein Werkstück
in einer Position entsprechend einer Position eines der verbundenen
Biegewerkzeuge platziert wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung ist nun beispielhaft anhand der beiliegenden Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Draufsicht auf den Gesamtaufbau der Biegevorrichtung mit einem
Schneidmechanismus einer Ausführung
der Erfindung;
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2 ist
eine Teilschnittansicht in größerem Maßstab eines
Teils der Biegevorrichtung mit Schneidmechanismus nach 1 in
einem Zustand vor dem Biegen;
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3 ist
eine Frontansicht eines Endabschnitts der Biegevorrichtung mit Schneidmechanismus
gemäß 2;
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4 ist
ein Blockschaltbild der elektrischen Schaltung der Biegevorrichtung
mit Schneidmechanismus der gezeigten Ausführung;
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5 ist
ein Flussdiagramm, welches die Arbeitsschritte der Biegevorrichtung
mit Schneidmechanismus dieser Ausführung zeigt;
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6 ist
eine Teilschnittansicht in größerem Maßstab zum
Verdeutlichen eines Teiles der Biegevorrichtung mit Schneidmechanismus
gemäß 1 in
einem Zustand nach dem Biegen;
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7A bis 7D sind
erläuternde
Ansichten, welche die erste Hälfte
eines nach verschiedenen Biegungen durch die Biegevorrichtung mit
einem Schneidmechanismus nach der Erfindung durchgeführten Schneidprozesses
illustrieren;
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8A bis 8D sind
erläuternde
Ansichten, welche die zweite Hälfte
des nach mehreren Biegungen mittels der Biegevorrichtung mit Schneidmechanismus
nach dieser Ausführung
durchgeführten Schneidprozesses
illustrieren;
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9 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Abwandlung des Biege- und Schneid-Prozesses zeigt;
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10 ist ein Flussdiagramm, welches eine Abwandlung
des Schneidprozesses darstellt; und
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11 ist
eine Teilschnittdarstellung in größerem Maßstab einer Biegevorrichtung
mit Schneidmechanismus gemäß einer
anderen Ausführung
der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
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Gemäß 1 umfasst
eine Biegevorrichtung mit einem Schneidmechanismus 100 gemäß der Erfindung
einen Vorrichtungshauptkörper 14 mit einem
Schienenpaar 50, 52, das parallel zur Längsrichtung
eines Werkstückes 1 verläuft. Ein
Schlitten 54 ist dem Schienenpaar 50, 52 beweglich
zugeordnet. Der Schlitten 54 hat ein Paar Schienen 56, 58, die
zueinander parallel in einer zum Werkstück 1 senkrechten Richtung
verlaufen.
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Dem
Schienenpaar 56, 58 ist ein Fördertisch 62 mit einer
Einspannvorrichtung 60 beweglich zugeordnet. Der Fördertisch 62 ist
so ausgebildet, dass die Einspannvorrichtung 60 mittels
Antriebsmotoren 116a bis 116c in einer später noch
beschriebenen Weise in Längsrichtung
des Werkstücks 1 (X-Richtung),
in horizontaler Richtung (Y-Richtung) senkrecht zur Längsrichtung
des Werkstückes 1 und
in vertikaler Richtung (Z-Richtung gemäß 3) senkrecht
sowohl zur Längsrichtung
(X-Richtung) als auch zur horizontalen Richtung (Y-Richtung) des Werkstückes bewegt
werden kann. Die Einspannvorrichtung 60 ist so ausgebildet,
dass sie ein hinteres Ende des Werkstückes 1 halten und
das gehaltene Werkstück 1 um
die Werkstückmitte
in der Längsrichtung
verdrehen kann.
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Es
sei erwähnt,
dass die Antriebsmotoren 116a bis 116c durch hydraulische
Zylinder ersetzt sein können.
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Wie
in 1 gezeigt, hält
die Einspannvorrichtung 60 das hintere Ende des Werkstückes 1 und bewegt
sich in den X-, Y- und Z-Richtungen. Entsprechend der Bewegungsrichtung
der Einspannvorrichtung 60 kann das Werkstück in jede
dieser Richtungen zugeführt
werden.
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Wie
in 1 gezeigt, ist am hinteren Ende der Biegevorrichtung
mit Schneidmechanismus 100 ein Biegewerkzeug 4 angeordnet.
Ferner ist dem Biegewerkzeug 4 gegenüber darauf ein Klemmwerkzeug 6 vorgesehen.
Das Biegewerkzeug 4 weist eine Biegenut 2 auf,
die der Kontur des Werkstückes 1 entspricht,
um eine gewünschte
Biegegestalt zu formen. Mit einer doppelt strichpunktierten Linie
in 2 ist ein Wischer- oder Mitnehmerwerkzeug 8 benachbart
dem Biegewerkzeug 4 angedeutet, und gegenüber dem
Mitnehmerwerkzeug 8 ist ein Presswerkzeug 10 vorgesehen.
Das Presswerkzeug 10 ist zu einer Bewegung mittels eines
hydraulischen Zylinders oder eines in der Zeichnung nicht dargestellten Motors
in Richtung auf das Werkstück
sowie zum Halten des Werkstücks 1 zusammen
mit dem Mitnehmerwerkzeug 8 eingerichtet. Es sei bemerkt,
dass das Mitnehmerwerkzeug 8 und das Presswerkzeug 10 nach
Bedarf vorgesehen sein können.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt ist, ist das Biegewerkzeug 4 an
einem Biegearm 12 befestigt. Der Biegearm 12 ist
von dem Hauptkörper 14 der Vorrichtung
um eine Antriebswelle 16 um eine Achse C drehbar unterstützt. Der
Biegearm 12 wird zu einer Drehung auf der Antriebswelle 16 (um
die Achse C) mittels eines Biegeantriebsmechanismus 18 am Hauptkörper 14 angetrieben.
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Der
Biegeantriebsmechanismus 18 dreht den Biegearm 12 um
die Antriebswelle 16 durch Drehen dieser Antriebswelle 16 mittels
eines hydraulischen Zylinders oder eines in der Zeichnung nicht dargestellten
Lenkermechanismus. Ein hydraulischer Motor oder ein Elektromotor
kann anstelle des oben beschriebenen hydraulischen Zylinders zur
Drehung der Antriebswelle 16 eingesetzt werden.
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Auf
dem Biegearm 12 ist eine Klemmplattform 20 schwenkbar
mittels eines treibenden Lenkers 22 und eines getriebenen
Lenkers 24 unterstützt.
Von dem treibenden Lenker 22 und dem getriebenen Lenker 24 ist
ein Parallellenkergestänge gebildet.
Eine schwenkbar am Biegearm 12 unterstützte Kolbenstange des hydraulischen
Zylinders 26 ist mit dem treibenden Lenker 22 verbunden.
Wenngleich nicht in der Zeichnung dargestellt, ist dieselbe Konstruktion
mit dem treibenden Lenker 22, dem getriebenen Lenker 24 und
einem hydraulischen Zylinder 26 ebenso auf der entgegen
gesetzten Seite der seitlichen Oberfläche der Klemmplattform 20 gemäß 3 vorgesehen.
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Das
Klemmwerkzeug 6 ist an der Klemmplattform 20 angebracht.
Wenn die Klemmplattform 20 durch Betätigen des hydraulischen Zylinders 26 in Richtung
des Pfeiles A bewegt wird, bewegt sich das Klemmwerkzeug 6 in
Richtung auf das Biegewerkzeug 4. Wenn im Gegensatz dazu
die Klemmplattform 20 von dem hydraulischen Zylinder 26 in
Richtung des Pfeiles B bewegt wird, bewegt sich das Klemmwerkzeug 6 in
Richtung weg von dem Biegewerkzeug. Das Klemmwerkzeug 6 hat
eine Nut 6a, die entsprechend der Kontur des Werkstückes 1 geformt
ist. Gegenüber
dem Klemmwerkzeug 6 ist ein Feststellwerkzeug 28 fest
mit dem Biegewerkzeug 4 verbunden. Das Feststellwerkzeug 28 hat
eine Nut 28a, die entsprechend der Kontur des Werkstückes 1 geformt
ist. Die Nut 6a des Klemmwerkzeuges 6 und die
Nut 28a des Feststellwerkzeuges 28 sind beide geradlinig
längs der
axialen Richtung des Werkstückes 1 ausgebildet.
Die Nut 28a des Feststellwerkzeuges 28 ist mit
der Biegenut 2 des Biegewerkzeuges 4 verbunden.
Es sei bemerkt, dass die Nuten 6a und 28a entsprechend
einer gewünschten
Biegegestalt gekrümmte
Form haben können.
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Das
Klemmwerkzeug 6 und das Feststellwerkzeug 28 haben
ausreichende Länge,
um eine Haltekraft zum Umfassen des Werkstückes um die Biegenut 2 des
Biegewerkzeuges 4 auszuüben,
ohne dass das Werkstück 1 aus
dem Klemmwerkzeug 6 und dem Feststellwerkzeug 28 entfernt
werden kann, wenn es von dem Klemmwerkzeug 6 und dem Feststellwerkzeug 28 geklemmt
ist, und der Biegearm 12 wird um die Antriebswelle 16 zum
Biegen des Werkstücks 1 gedreht.
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Das
Klemmwerkzeug 6 hat eine Nut 30, die sich in Richtung
senkrecht zur Axialrichtung des Werkstückes 1 erstreckt.
Ebenso hat das Feststellwerkzeug 28 eine Nut 32 gleicher
Form wie die Nut 30 in Verlängerung dieser Nut 30.
In der Nut 30 des Klemmwerkzeuges 6 ist ein scheibenartiges
Messer 34 gleitbar eingesetzt. Wie in 3 gezeigt
ist, hat das Messer 34 zugespitzte Gestalt, wobei die Mitte des
auflaufenden Enden vorragt und in einer Weise angeordnet ist, dass
das auflaufende Ende die Mitte des Werkstückes 1 trifft. Das
Messer 34 ist mit größerer Länge als
der Durchmesser des Werkstückes ausgebildet,
so dass das Werkstück 1 geschnitten werden
kann, wenn das Messer 34 in normaler gradliniger Ausrichtung
gegen das Werkstück
sich befindet.
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Das
Messer 34 ist an dem auflaufenden Endes eines gleitbaren
Bauteiles 36 befestigt. Das Bauteil 36 ist von
einem Führungsteil 38 geführt, das
an der Klemmplattform 20 angebracht ist und in Richtung
normal zur Axialrichtung des Werkstückes 1 gleitbar ist.
Das gleitbare Bauteil 36 ist von einem hydraulischen Zylinder 40 verschiebbar,
der an dem Führungsteil 38 angebracht
ist. Mit anderen Worten kann das Werkstück 1 durch Vorschieben
des gleitbaren Bauteils 36 mittels des hydraulischen Zylinders 40 in
Richtung auf das Werkstück 1 geschnitten
werden.
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Das
gleitbare Bauteil 36, das Führungsteil 38 und
der Zylinder 40 bilden einen Schneidantriebsmechanismus 42.
Die Messerscheibe 34 und der Schneidantriebsmechanismus 42 bilden
einen Schneidmechanismus 44.
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Anhand
der 4 sei nun die elektrische Konfiguration der Biegevorrichtung
mit einem Schneidmechanismus 100 beschrieben.
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Eine
elektronische Steuereinheit 150 der Biegevorrichtung mit
Schneidmechanismus 100 umfasst eine CPU 102, welche
die Betätigung
der verschiedenen Vorrichtungen steuert; einen ROM 104, der
zu durchlaufende Programme zum Durchführen des Biegens und Schneidens
speichert; und einen RAM 106, der verschiedene Rechenprozesse
durchführt
und Daten speichert. Diese Einheiten 102, 104 und 106 sind
sämtlich
an einen Input/Output-Port 108 angeschlossen.
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Die
CPU 102 erhält
Eingangssignale von den Positionssensoren 110a bis 110g über den
Input/Output-Port 108.
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Der
Positionssensor 110a wird dazu benutzt, die Drehwinkelposition
der Antriebswelle 16 des Biegeantriebsmechanismus 18 zu
erfassen, d. h. die Drehwinkel des Biegewerkzeugs 4 und
des Biegearmes 12. Der Positionssensor 110a ist
mit einem Codierer ausgerüstet.
Der Positionssensor 110b erfasst das auflaufende Ende und
das hintere Ende des Klemmwerkzeuges 6, welches sich in
Richtung auf das Biegewerkzeug 4 zu und davon weg bewegt, wenn
Biegen des Werkstückes 1 stattfindet.
Der Positionssensor 110c erfasst das auflaufende Ende und das
hintere Ende des Klemmwerkzeuges 6, welches sich auf das
Werkstück 1 zu
und davon weg bewegt, wenn Biegen des Werkstückes stattfindet. Die Positionssensoren 110b und 110c sind
jeweils mit Grenzschaltern ausgerüstet. Der Positionssensor 110d erfasst
die Position des Messers 34 des Schneidmechanismus 44 und
ist ebenfalls mit einem Codierer ausgerüstet.
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Der
Positionssensor 110e erfasst die Position des Schlittens 54 (der
Einspannvorrichtung 60) in X-Richtung durch Erfassen der
Drehung des Motors 116a. Der Positionssensor 110f erfasst
die Position der Einspannvorrichtung 60 in Y-Richtung durch
Erfassen der Drehung des Motors 116b. Der Positionssensor 110g erfasst
die Position der Einspannvorrichtung 60 in Z-Richtung durch
Erfassen der Drehung des Motors 116c. Die Positionssensoren 110e bis 110g sind
jeweils mit einem Codierer ausgerüstet.
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Die
CPU 102 gibt Steuersignale über den Input/Output-Port 108 und
Treiberkreise 112a bis 112g basierend auf Daten,
die von den Sensoren 110a bis 110g erhalten werden,
sowie basierend auf in den Speichern ROM 104 und RAM 106 gespeicherten Daten
aus und steuert jedes Treibersystem der Biegevorrichtung mit Schneidmechanismus 100.
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Ein
in 4 dargestelltes Servoventil 114a steuert
den hydraulischen Druck, der an den hydraulischen Zylinder des Biegeantriebsmechanismus 18 abgegeben
wird. Ein Servoventil 114b steuert den hydraulischen Druck,
der an den hydraulischen Zylinder 26 abgegeben wird, welcher
das Klemmwerkzeug 6 betätigt.
Das Servoventil 114c steuert den hydraulischen Druck, der
an den hydraulischen Zylinder abgegeben wird, der das Presswerkzeug 10 betätigt. Das
Servoventil 114d steuert den hydraulischen Druck, der an
den hydraulischen Zylinder 40 des Schneidmechanismus 44 abgegeben
wird. An den Input/Output-Port 108 sind ferner eine Tastatur 120 zum
Eingeben von Biegeinformationen sowie ein Display 130 angeschlossen,
welches eingegebene Informationen darstellt.
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Im
folgenden ist der Betrieb de Biegevorrichtung mit Schneidmechanismus 100 mit
Bezug auf 5 beschrieben.
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Bei
S1 veranlasst die CPU 102 eine Initialisierung, um die
Biegevorrichtung mit Schneidmechanismus 100 in Betrieb
zu setzen.
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Bei
S2 wird Biegeinformation über
die Tastatur 120 eingegeben. Die Biegeinformation umfasst die
Gestalt des Werkstückes,
das Material des Werkstückes,
die Biegeposition, die Biegerichtung, den Biegewinkel und die Anzahl
der aus dem Werkstück herzustellenden
Teile.
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Bei
S3 werden für
das aktuelle Biegen erforderlichen Daten basierend auf der eingegebenen Biegeinformation
berechnet. Beispielsweise können die
folgenden Daten berechnet werden: Klemmdruck für das Klemmen eines Werkstückes 1,
Abstand und Zeitvorgaben für das
Bewegen des Werkstückes 1 in X-,
Y- und Z-Richtung, Drehwinkel (Biegewinkel) und Zeitvorgabe für das Biegewerkzeug 4,
Zeitvorgabe für
das Lösen
der Klemmung des Werkstückes 1 und Drehwinkel
und Zeitvorgabe zum Verdrehen des Werkstückes 1.
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Bei
S4 wird eine Schneidposition am Werkstück 1 basierend auf
der eingegebenen Biegeinformation berechnet. Die Schneidposition
kann beispielsweise abhängig
von der Anzahl der aus dem Werkstück 1 herzustellenden
Teile berechnet werden.
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Bei
S5 wird Biegen und Schneiden durchgeführt.
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Zuerst
wird ein Werkstück 1 in
der Nut 28a des Feststellwerkzeuges 28 platziert.
Der hydraulische Zylinder 26 wird zum Schwenken des treibenden
Lenkers 22 angetrieben. Folglich wird die Klemmplattform 20 horizontal
bewegt, und das Klemmwerkzeug 6 wird in Richtung zum Feststellwerkzeug 28 bewegt.
Der Umfang des Werkstückes 1 wird
von der Nut 28a des Feststellwerkzeuges 28 und
der Nut 6a des Klemmwerkzeuges 6 eingeklemmt.
Wie in 2 gezeigt ist, wird das Werkstück 1 von dem Mitnahmewerkzeug 8 und
dem Presswerkzeug 10 gehalten.
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Anschließend wird
der Biegeantriebsmechanismus 18 zum Drehen des Biegearmes 12 um
die Biegewelle 16 angetrieben, wodurch das Klemmwerkzeug 6 um
das Biegewerkzeug 4 gedreht wird. Der Schlitten 54 wird
bewegt, um das Werkstück 1 in X-Richtung
zuzuführen.
Während
das auflaufende Ende des Werkstückes 1 von
dem Klemmwerkzeug 6 und dem Feststellwerkzeug 28 eingeklemmt
ist, wird im Ergebnis ein Biegen am Werkstück 1 durchgeführt, wobei
das Werkstück 1 ausgezogen
und um die Biegenut 2 des Biegewerkzeugs 4 gewickelt
wird.
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Wie
in 6 gezeigt ist, kann das Werkstück 1 um einen vorbestimmten
Winkel durch Drehen des Biegearms 12 um den vorbestimmten
Winkel gebogen werden.
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Nachfolgend
auf das Biegen wird der Zylinder 40 angetrieben, um das
gleitbare Bauteil 36 und damit das Messer 34 in
der Nut 30 zum Werkstück hin
zu bewegen. Folglich wird dann, wenn das Messer 34 sich
in die Nut 32 des Feststellwerkzeuges 28 aus der
Nut 30 des Klemmwerkzeuges 6 bewegt, das Werkstück 1 vom
Messer 34 geschnitten.
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Nach
dem Durchführen
des Schneidens wird der Zylinder 40 dazu angetrieben, das
Messer 34 zurückzubewegen,
und der hydraulische Zylinder 26 wird betrieben, um das
Klemmwerkzeug 6 von dem Feststellwerkzeug 28 weg
zu bewegen. Daher wird die Klemmung des Werkstücks 1 gelöst. Der
Biegearm 12 wird um die Antriebswelle 16 von dem
Biegetriebmechanismus 18 bewegt, um in seine Ausgangsposition
zurückversetzt
zu werden.
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Nach
dem Zuführen
des Werkstücks 1 über eine
vorbestimmte Distanz in axialer Richtung mittels des Schlittens 54 wird
der hydraulische Zylinder 26 erneut angetrieben, um das
Werkstück 1 mittels
des Klemmwerkzeuges 6 und des Feststellwerkzeuges 28 zu
klemmen. Das Werkstück 1 kann
um seine Axialrichtung verdreht und dann geklemmt werden. Anschließend wird
der Biegarm 12 um einen vorbestimmten Winkel mittels des
Biegetreibmechanismus 18 gedreht, um ein Biegen des Werkstückes 1 durchzuführen.
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Nach
dem Biegen des Werkstückes 1 in
eine gewünschte
Gestalt wird der Zylinder 40 betrieben, um das gleitbare
Bauteil 36 gleitend zu verlagern und das Werkstück 1 mittels
des Messers 34 zu schneiden. Da das Schneiden des Werkstückes 1 mittels des
Messers 34 durchgeführt
wird, kann das Werkstück
gleichzeitig mit dem Vollenden des Biegens geschnitten werden. Daher
kann das Biegen sehr leicht vonstatten gehen, ohne dass ein gebogenes
Werkstück 1 aus
der Biegevorrichtung entfernt zu werden braucht.
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Es
ist auch möglich,
ein Schneiden durchzuführen,
nachdem ein Biegen durch Verdrehen des Biegearmes 12 stattgefunden
hat. Der Biegearm 12 wird in seine Ausgangsposition gemäß 2 zurückversetzt.
Das Werkstück 1 wird
durch das Klemmwerkzeug 6 und das Feststellwerkzeug 28 eingeklemmt.
Der Zylinder 40 wird angetrieben, und das Werkstück 1 wird
durch das Messer 34 geschnitten. Nach dem Schneiden kann
erneut ein Biegen durchgeführt
werden, nachdem die Klemmung des Werkstücks 1 mittels des
Klemmwerkzeuges 6 und des Feststellwerkzeuges 28 temporär gelöst worden
war, und das Werkstück
wird in axialer Richtung zugeführt.
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Gemäß der Erfindung,
bei der die Nuten 30 und 32 an dem Klemmwerkzeug 6 und
dem Feststellwerkzeug 28 vorgesehen sind, und das Messer 34 in die
Nuten 30 und 32 einfährt, kann ein Schneiden leicht
und effektiv zum Herstellen eines Produktes durchgeführt werden,
das einen geraden Abschnitt hat, der kürzer als die Breiten des Klemmwerkzeuges 6 und
des Feststellwerkzeuges 28 ist. Dadurch, dass das Messer 34 zugespitzte
Form hat, wo bei die Mitte des auflaufenden Endes vorragt, kann die
Form des Werkstückes 1 ohne
Verquetschen beibehalten werden.
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Die
vorliegende Ausführung
gibt ein Beispiel für
ein Biegen, bei dem das Werkstück 1 gezogen und
mit der Biegevorrichtung 100 gebogen wird, die ein Feststellwerkzeug 28 hat,
das fest mit dem Biegewerkzeug 4 integriert ist, wobei
das Biegewerkzeug 4 zusammen mit dem Biegearm 12 gedreht
wird. Die Art des Biegens ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Es
ist auch möglich,
ein Biegen am Werkstück 1 dadurch
durchzuführen,
dass das Werkstück
geschoben und mit einer Biegevorrichtung gebogen wird, wobei ein
Biegewerkzeug 4, welches virtuell in Kreisform ausgebildet
ist, an einem Vorrichtungshauptkörper 14 fixiert
ist, ein Feststellwerkzeug 28 an einem Biegearm 12 vorgesehen
ist und ein Klemmwerkzeug 6 und das Feststellwerkzeug 28 um ein
Biegewerkzeug 4 entsprechend der Drehung des Biegearmes 12 gedreht
wird.
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Die 7A bis 7D und 8A bis 8D zeigen
ein Beispiel, bei dem das Werkstück 1 mehrere
Male gebogen und geschnitten wird.
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Wie
in 7A gezeigt ist, ist das Werkstück 1 von dem Klemmwerkzeug 6 und
dem Feststellwerkzeug 28 eingeklemmt. In 7B wird
der Biegearm 12 gedreht, und die Einspannvorrichtung wird
in Längsrichtung
des Werkstückes 1 bewegt,
um das Werkstück 1 um
90° zu biegen.
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Gemäß 7C wird
nachfolgend der Biegearm in eine Ausgangsposition zurückgesetzt,
und das Werkstück 1 wird
von der Einspannvorrichtung 60 in Längsrichtung zugeführt, um
das Werkstück 1 um
180° zu
verdrehen. In 7D wird das Werkstücke 1 erneut
von dem Klemmwerkzeug 6 und dem Feststellwerkzeug 28 geklemmt,
und der Biegearm 12 wird gedreht, um das Werkstück 1 um
90° zu biegen.
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Nachfolgend
auf das Biegen gemäß 7D wird
in 8A der Biegearm 12 in seine Ausgangsposition
zurückversetzt,
und das Werkstück 1 wird von
der Einspannvorrichtung 60 in Längsrichtung zugeführt. Wie
in 8B gezeigt ist, wird das Werkstück 1 von
dem Klemmwerkzeug 6 und dem Feststellwerkzeug 28 geklemmt,
und der Biegarm 12 wird gedreht, um das Werkstück um 90° zu biegen.
Gemäß 8C,
bei der das Klemmwerkzeug 6 von dem Feststellwerkzeug 28 entfernt
ist, wird die Einspannvorrichtung 60 parallel zu den Schienen 56 und 58 so bewegt,
dass der Schneidabschnitt am Werkstück 1 in eine Position
gegenüber
dem Messer 34 bewegt wird.
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Wie
in 8D gezeigt ist, wird nach dem Bewegen des Klemmwerkzeugs 6 in
Richtung zum Feststellwerkzeug 28 und dem Klemmen des Werkstückes mittels
des Klemmwerkzeuges 6 und des Feststellwerkzeuges 28 das
Messer 34 zum Werkstück 1 hin
bewegt, um ein Schneiden durchzuführen. Folglich kann das Werkstück 1 in
eine gewünschte
Gestalt geschnitten werden, und das Werkstück 1 kann so geschnitten
werden, dass es einen geraden Abschnitt hat, der kürzer als
die Länge
des Klemmwerkzeuges nach dem Biegen ist.
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Falls
zwei oder mehr Teile aus einem Werkstück 1 herzustellen
sind, wenn ein Schneiden des Werkstücks 1 inmitten der
Herstellung durchgeführt wird,
kommt manchmal vor, dass keine ausreichende Länge am Ende des Werkstücks 1 zum
Klemmen des Werkstücks 1 mit
dem Biegewerkzeug 4 und dem Klemmwerkzeug 6 für nachfolgendes
Biegen verfügbar
ist. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, kann der Prozessablauf
gemäß 9 bei
S5 gemäß 5 durchgeführt werden.
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Bei
S51 wird ein Biegen durchgeführt.
Bei S52 wird abgefragt, ob oder ob nicht ein Biegen bis zu einem
ersten Biegen eines zweiten Teiles durchgeführt wurde. Wenn ein Biegen
für ein
erstes Teil, aber nicht ein erstes Biegen für ein zweites Teil (S52: NEIN)
abgeschlossen wurde, kehrt der Prozess zu S51 zurück, und
das erste Biegen des zweiten Teiles wird durchgeführt. Wenn
das erste Biegen des zweiten Teiles abgeschlossen ist (S52: JA),
schreitet der Prozess weiter zu S53, um ein Schneiden des Werkstückes 1 auszuführen. Da
das erste Biegen des zweiten Teiles abgeschlossen ist, ist nicht
erforderlich, das auflaufende Ende des zweiten Teiles mit dem Biegewerkzeug 4 und
dem Klemmwerkzeug 6 zu klemmen. Somit kann das Auftreten
der oben beschriebenen Schwierigkeit vermieden werden.
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Wenn
das Schneiden des Werkzeugs 1 mit dem Messer 34 durchgeführt ist,
ist es vorteilhaft, das Werkstück 1 in
Normalen-Richtung bezüglich
der Längsachse
des Werkstückes 1 zu
schneiden. Zu diesem Zweck kann ein Verfahren gemäß 10 angewendet werden.
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Vor
dem Schneideschritt S80 werden die folgenden Schritte durchgeführt: Bei
S60 wird abgefragt, ob oder ob nicht die Schneidrichtung des Messers 34 in
Normalen-Richtung bezüglich
des Werkstückes 1 verläuft. Für diese
Abfrage kann ein Sensor eingesetzt werden, um die Richtung des Messers 34 in
einer Schneidposition zu erfassen. Wenn die Schneidrichtung nicht
in der Normalen-Richtung liegt (S60: NEIN), schreitet der Prozess
zu S70 fort, um die Position und Orientierung des Messers 34 einzustellen.
Nachfolgend schreitet der Prozess zu S80 weiter, und es wird ein
Schneiden wie oben beschrieben durchgeführt.
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Es
ist zu bemerken, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen
Ausführungen
beschränkt
ist. Abwandlungen und Modifikationen sind innerhalb des Schutzbereiches
der Erfindung möglich.
Beispielsweise können
gemäß 11 mehrere übereinander
angeordnete Biegewerkzeuge 4 eingesetzt werden. In diesem
Fall kann Biegen und Schneiden durchgeführt werden, nachdem ein Werkstück mittels
eines Zuführmechanismus
in einer Position entsprechend der Position eines gewünschten Biegewerkzeuges
der mehreren übereinander
angeordneten Biegewerkzeugen platziert worden ist.