AT528050A1

AT528050A1 - Vorrichtung zur Manipulation eines Werkstücks zur Biegeumformung

Info

Publication number: AT528050A1
Application number: ATA50174/2024A
Authority: AT
Original assignee: Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co Kg
Priority date: 2024-02-29
Filing date: 2024-02-29
Publication date: 2025-09-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Manipulation eines Werkstücks zur Biegeumformung mit einer Schwenkbiegemaschine mit einem Auflagetisch aus mehreren parallelen Auflagebalken, die eine Auflageebene bilden, und mit einer Manipulationsvorrichtung aus mehreren Manipulatoren, die eine Stützebene bilden, wobei die Manipulatoren in einer zu der Auflageebene senkrechten Richtung und in einer zu den Auflagebalken parallelen Richtung verstellbar sind, und wobei zumindest zwei Manipulatoren an einer sich senkrecht zu der Richtung der Auflagebalken erstreckenden Stirnseite jeweils mit Anschlagbolzen, die jeweils eine Anschlagseite definieren, ausgebildet sind, und wobei die Anschlagseiten komplanar angeordnet sind.

Description

richtung ausgestattete Schwenkbiegemaschine gemäß den Ansprüchen 1 und 11.

Es sind bereits Vorrichtungen zur Manipulation eines Werkstücks zum Bearbeiten mit einer Schwenkbiegemaschinen bekannt, wobei die Werkstücke durch automatisiert betriebene Manipulatoren von einem an der Biegemaschine angeordneten Auflagetisch aufgenommen und zum Biegen in den Bearbeitungsbereich der Biegemaschine eingelegt werden. In einer Variante solcher Vorrichtungen liegt dabei das Werkstück lose auf parallel nebeneinander angeordneten Auflagebalken des Auflagetischs. Die kammartig angeordneten Manipulatoren können von der Unterseite durch die Zwischenräume zwischen den Auflagebalken geführt werden, wobei das auf den Auflagebalken liegende Blech von diesen abgehoben wird. Nun auf den Manipulatoren liegend, kann das Blech anschließend in den Bearbeitungsbereich der Schwenkbiegemaschine zwischen deren Klemmbacken bewegt werden. Zum Festhalten des Werkstücks können die Manipulatoren außerdem an Ihren Oberflächen Halteelemente aufweisen. Diese sind beispielsweise durch pneumatisch wirkende Saugnäpfe, durch Elektromagnete oder durch mechanische

Greifer oder Zangen gebildet.

Mit derartigen Vorrichtungen ist es auch möglich, nacheinander eine ganze Abfolge von mehreren Biegeumformungen auszuführen. Dabei entsteht Schritt für Schritt aus einem ebenflächigen Blech-Rohling der gewünschte dreidimensionale Gegenstand. Zwischen aufeinanderfolgenden Biegebearbeitungen muss das

Werkstück aus dem Bearbeitungsbereich entnommen, auf den Auflagebalken des

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cken bestimmten Biegekante schwierig sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels der das automatisch erfolgende Manipulieren eines Werkstücks beim Ausführen von Biegeumformungen auf einen größeren Bereich von Werkstücks-Abmessungen er-

weitert wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprü-

chen gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Manipulation eines Werkstücks zur Biegeumformung des Werkstücks mit einer Schwenkbiegemaschine umfasst einen Auflagetisch mit mehreren, parallel nebeneinander angeordneten Auflagebalken und eine Manipulationsvorrichtung mit mehreren, zwischen den einander benachbarten Auflagebalken angeordneten und quaderförmig ausgebildeten Manipulatoren. Dabei ist durch komplanar zueinander angeordnete Auflageseiten der Auflagebalken eine Auflageebene zur Auflage des Werkstücks gebildet. Und durch Seitenflächen der Manipulatoren sind Stützflächen gebildet, die zueinander komplanar in einer Stützebene angeordnet sind, wobei die Stützebene parallel zu der Auflageebene der Auflagebalken ausgerichtet ist. Die Manipulatoren sind in einer zu der Auflageebene senkrechten Richtung als auch in einer zu den Auflagebalken parallelen Richtung verstellbar. Zumindest zwei Manipulatoren sind an einer sich senkrecht zu der Richtung der Auflagebalken erstreckenden Stirnseite jeweils mit einem von der Stirnseite abstehenden Anschlagbolzen ausgebildet. Eine erste Anschlagseite des Anschlagbolzens eines ersten Manipulators und eine zweite Anschlagseite des Anschlagbolzens eines zweiten Manipulators erstrecken sich

senkrecht zu der Richtung der Auflagebalken und sind relativ zueinander kom-

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werden kann.

Von Vorteil ist auch eine Ausbildung der Vorrichtung, wonach in dem Manipulator ein Bolzenlager, in dem der Anschlagbolzen gelagert ist, ausgebildet ist, wobei der Anschlagbolzen zwischen einer ausgefahrenen Stellung und einer zurückgezogenen Stellung verschiebbar ist. Damit können die Anschlagbolzen in einem Fall, dass das Werkstück zwischen den unteren und oberen Klemmbacken festgespannt ist, beim Heranbewegen der Manipulatoren an das Werkstück in eine versenkte Stellung zurückgeschoben werden. Das Berühren der Stirnseite der Manipulatoren und somit das Ergreifen des Werkstücks wird somit erleichtert, bzw.

überhaupt erst ermöglicht.

Die Weiterbildung der Vorrichtung, wonach in dem Bolzenlager eine vorgespannte Feder angeordnet ist, wobei der Anschlagbolzen durch die Feder in der ausgefahrenen Stellung gehalten ist, hat den Vorteil, dass auf diese Weise eine Anschlagebene mit definierter Ausrichtung relativ zu der Biegekante der Schwenkbiegemaschine vorgegeben werden kann, an der die Kante des Werkstücks ausgerichtet

wird.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass der erste Manipulator und der zweite Manipulator relativ zu einer Mittelebene des Auflagetischs spiegel-

symmetrisch ausgebildet sind.

In einer bevorzugten Variante der Vorrichtung ist der erste Anschlagbolzen des ersten Manipulators an einer dem zweiten Manipulator näherliegenden Seite der Stirnseite des ersten Manipulators angeordnet und der zweite Anschlagbolzen des zweiten Manipulators ist an einer dem ersten Manipulator näherliegenden Seite der Stirnseite des zweiten Manipulators angeordnet. Durch diese Anordnung der Anschlagbolzen haben diese ihren geringstmöglichen Abstand voneinander und können selbst Werkstücke einer entsprechend geringen Breite noch zuverlässig

mit deren Hilfe ausgerichtet werden.

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verhindert werden.

Von Vorteil ist auch eine Weiterbildung, bei der an der Stirnseite des Manipulators zumindest ein Halteelement ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine Verwendung der Manipulatoren, bei der die Halteelemente einen vertikal stehenden Schenkel des

Werkstücks berühren und fixieren können.

In einer besonders bevorzugten Variante der Vorrichtung ist vorgesehen, dass auch an einer der Stützfläche gegenüberliegenden Unterseite des Manipulators zumindest ein Halteelement ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass auch — im Verhältnis zu den Abmessungen der Klemmbacken — sehr schmale Blechteile von den Manipulatoren aufgenommen werden können, indem das Halteelement von

Oben her das Blechteil berührt und so erfasst.

Vorteilhaft ist auch, wenn die Anschlagseiten der Anschlagbolzen in ihrer ausgefahrenen Stellung weiter über die Stirnseite vorstehen als die Halteelemente. Dadurch wird gewährleistet, dass die Kante des Werkstücks die Anschlagseiten der Anschlagbolzen ungehindert berühren kann und somit zuverlässig eine paral-

lele Lage des Werkstücks erreicht wird.

Die Halteelemente der Manipulatoren sind ausgewählt aus einer Gruppe beste-

hend aus Saugnäpfen, Elektromagneten, mechanischen Greifern und Zangen.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Schwenkbiegemaschine, die mit einer Vorrichtung zur Manipulation eines Werkstücks gemäß einer der vorstehend beschriebenen Varianten, wobei die Auflagebalken des Auflagetischs senkrecht relativ zu einer Biegeachse ausgerichtet sind, und wobei die Biegeachse durch eine untere Klemmbacke und eine obere Klemmbacke der

Schwenkbiegemaschine bestimmt ist.

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schlagebene parallel zu der Biegeachse ausgerichtet ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden

Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Schwenkbiegemaschine mit einer daran angeordneten Vorrichtung

zur Manipulation eines Werkstücks, perspektivisch dargestellt; Fig. 2 ein Detail der Vorrichtung zur Werkstücksmanipulation gemäß Fig. 1;

Fig. 3 die beiden Manipulatoren an der Mittelebene der Vorrichtung zur Werk-

stücksmanipulation gemäß Fig. 2; Fig. 4 einen einzelnen Manipulator mit dem Anschlagbolzen;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Schwenkbiegemaschine und der Manipulations-

vorrichtung beim Ausrichten eines Werkstücks;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Schwenkbiegemaschine und der Manipulations-

vorrichtung beim Aufnehmen des Werkstücks mit den Halteelementen.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lage-

angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

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vorangegangenen Figuren Bezug genommen.

Die Fig. 1 zeigt eine Schwenkbiegemaschine 1 mit einer daran angeordneten Vorrichtung 2 zur Manipulation eines Werkstücks 3 perspektivisch dargestellt. Die Schwenkbiegemaschine 1 weist in an sich bekannter Weise eine oder mehrere untere Klemmbacken 4 und — über diesen angeordnet — eine oder mehrere obere Klemmbacken 5 auf. Dabei sind die oberen Klemmbacken 5 gegenüber den unteren Klemmbacken 4 verstellbar und kann somit ein zur Bearbeitung des Werkstücks 3 verwendetes Blech zwischen die Klemmbacken 4, 5 eingelegt und durch diese festgeklemmt werden. Das Verstellen der oberen Klemmbacken 5 erfolgt dabei durch Anheben und Absenken in vertikaler Richtung, das heißt gemäß dem gewählten Koordinatensystem in Z-Richtung. Zur Ausführung einer Biegeumformung an dem zwischen den Klemmbacken 4, 5 eingeklemmten Werkstück 3 weist die Schwenkbiegemaschine 1 weiters zumindest ein Biegewerkzeug 6 auf, das auf den zwischen den Klemmbacken 4, 5 hervorstehenden, freien Schenkel des Werkstücks 3 in geeigneter Weise drückt. Dementsprechend bildet der Rand der Klemmflächen der Klemmbacken 4, 5 und das dort auf das Werkstück 3 einwirkende Biegewerkzeug 6 eine Biegeachse 7. Gemäß dem gewählten Koordina-

tensystem verläuft die Biegeachse 7 in Y-Richtung.

Vor der Schwenkbiegemaschine 1 ist — in der Darstellung in Fig. 1 in der rechten Bildhälfte — ein Auflagetisch 8 für das zu manipulierende Blech bzw. das Werkstück 3 angeordnet. Der Auflagetisch 8 ist gemeinsam mit einem Grundgestell 9 und einer Manipulationsvorrichtung 10 Teil der Vorrichtung 2 zur Werkstücksmanipulation. Das Einlegen bzw. das Ausrichten der Blechteile bzw. des Werkstücks 3 als auch das Entnehmen des Werkstücks 3 nach erfolgter Biegeumformung wird durch den Auflagetisch 8 wesentlich erleichtert, in dem durch diesen eine Auflageebene 11 zur Verfügung gestellt wird. Der Auflagetisch 8 umfasst dazu mehrere,

parallel nebeneinander angeordnete Auflagebalken 12 deren Oberseiten jeweils

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angeordnet, das heißt sie spannen gemeinsam die Auflageebene 11 auf.

Die Vorrichtung 2 zur Werkstücksmanipulation kann vor der Schwenkbiegemaschine 1 freistehend angeordnet sein. Vorzugsweise ist sie mit dem Grundgestell 9 an der Frontseite der unteren Klemmbacke 4 der Schwenkbiegemaschine 1 be-

festigt.

Die Auflagebalken 12 sind im Übrigen senkrecht relativ zu der Biegeachse 7 ausgerichtet. Das heißt sie erstrecken sich in X-Richtung. Außerdem ist zwischen zueinander benachbarten Auflagebalken 12 jeweils ein Freiraum gleicher Breite vor-

gesehen.

Die Manipulationsvorrichtung 10 der Vorrichtung 2 zur Werkstücksmanipulation weist ihrerseits mehrere Manipulatoren 14 auf. Dabei haben die im Wesentlichen gleichartig ausgebildeten Manipulatoren 14 die äußere Gestalt einer quaderförmigen Platte. Und eine obere Seitenfläche der Manipulatoren 14 bildet jeweils eine Stützfläche 15 zur Auflage des Werkstücks 3. Die Manipulatoren 14 sind dabei derart angeordnet, dass deren Stützflächen 15 gemeinsam eine Stützebene 16 aufspannen, das heißt die Stützflächen 15 sind komplanar zueinander angeordnet. Ebenso wie die Auflageebene 11 der Auflagebalken 12 ist die Stützebene 16 der Manipulatoren 14 horizontal ausgerichtet. Somit sind die durch die Stützflächen 15 aufgespannte Stützebene 16 und die Auflageebene 11 der Auflagebalken 12 pa-

rallel zueinander ausgerichtet.

Die quaderförmigen bzw. plattenförmig ausgebildeten Manipulatoren 14 sind ebenso wie die Auflagebalken 12 mit einer sich in X-Richtung erstreckenden Längserstreckung ausgerichtet bzw. angeordnet. In Z-Richtung betrachtet, befindet sich zwischen zwei einander benachbarten Auflagebalken 12 jeweils ein Manipulator 14. Die Anordnung der Manipulatoren 14 der Manipulationsvorrichtung 10 und die Anordnung der Auflagebalken 12 des Auflagetisches 8 ist derart, dass die Manipulatoren 14 und die Auflagebalken 12 in Y-Richtung abwechselnd aufeinan-

der folgen. Die Anordnung der Auflagebalken 12 und die Anordnung der Manipula-

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meinsam verstellbar sind.

Diese Ausbildung der Manipulationsvorrichtung 10 ermöglicht es, dass ein auf den Auflagebalken 12 liegendes Werkstück 3 von den Manipulatoren 14 aufgenommen werden kann, in dem diese aus einer unterhalb der Auflageebene 11 befindlichen Ausgangsposition von unten her an das Werkstück 3 herangeführt werden, bis das Werkstück 3 auf den Stützflächen 15 der Manipulatoren 14 zu liegen kommt. Durch weiteres Anheben der Manipulatoren 14 (in Z-Richtung) wird das Werkstück 3 von den Auflageseiten 13 der Auflagebalken 12 abgehoben. Anschließend kann das auf den Manipulatoren 14 liegende Werkstück 3 in den Bereich zwischen den

beiden Klemmbacken 4, 5 bewegt werden.

Die Fig. 2 zeigt ein Detail der Vorrichtung 2 zur Werkstücksmanipulation gemäß Fig. 1 mit dem auf den unteren Klemmbacken 4 der Schwenkbiegemaschine 1 liegenden Werkstück 3. Bei dem Werkstück 3 handelt es sich um ein —- im Vergleich zu den Abmessungen der Klemmbacken 4, 5 — schmales Blechstück bzw. um einen schmalen Blechstreifen in noch unverformtem Zustand (Fig. 5). Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind in der Fig. 2 die Auflagebalken 12 des Auflagetisches 8 der Vorrichtung 2 zur Werkstücksmanipulation nicht dargestellt. Außerdem sind von den Manipulatoren 14 der Manipulationsvorrichtung 10 nur zwei einander benachbarte Manipulatoren 14 dargestellt. Die Darstellung in Fig. 2 ist dabei so zu verstehen, dass die beiden Manipulatoren 14 symmetrisch zu einer Mittelebene 17 der Manipulationsvorrichtung 10 angeordnet bzw. ausgerichtet sind. Gemäß dem gewählten Koordinatensystem ist die Mittelebene 17 parallel bezüglich der X-Z-Ebene ausgerichtet. Die gezeigte Anordnung bzw. die Stellung der beiden Manipulatoren 14 entspricht dabei einer Phase des Bearbeitungsvorgangs des Werkstücks 3, in der dieses mit Hilfe der Manipulatoren 14 in seiner Lage rela-

tiv zu der Biegeachse 7 (Fig. 1) ausgerichtet wird.

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der beiden Manipulatoren 14 zur Anlage kommt.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine jede der Stirnseiten 18, zumindest der beiden Manipulatoren 14, jeweils mit einem vorstehenden Anschlagbolzen 20 ausgebildet ist. Den Klemmbacken 4, 5 zugewandte Enden dieser Anschlagbolzen 20 bilden jeweils eine Anschlagseite 21 zur Anlage an der Kante 19 des Werkstücks 3. Die Anschlagseiten 21 der Anschlagbolzen 20 sind bezüglich der Richtung der Auflagebalken 12 (X-Richtung) des Auflagetisches 8 senkrecht ausgerichtet. Die Anlageseiten 21 erstrecken sich zueinander auch komplanar und spannen so eine gemeinsame Anschlagebene 22 für die Kante 19 des Werkstücks 3

auf.

Durch das Heranbewegen der Manipulatoren 14 an das Werkstück 3 und das schließlich bewirkte Verschieben des auf der unteren Klemmbacke lose, das heißt noch nicht festgeklemmte, Werkstück 3 wird erreicht, dass die eine Kante 19 des Werkstücks 3 in eine zu der Biegeachse 7 parallele Lage gebracht wird. Das Ausmaß des so erfolgenden Verschiebens des Werkstücks 3 in der (negativen) XRichtung hat selbstverständlich unter Berücksichtigung der an dem Werkstück 3

herzustellenden Schenkellänge des gebogenen Schenkels zu erfolgen.

Die Fig. 3 zeigt, als Detail der Vorrichtung 2 zur Werkstückmanipulation gemäß Fig. 2, die beiden zur Mittelebene 17 der Vorrichtung 2 nächstgelegenen Manipu-

latoren 14.

Wie an dieser Darstellung zu erkennen ist, weist die Stützfläche 15 jedes der Manipulatoren 14 mehrere Halteelemente 23 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Manipulatoren 14 sind die Halteelemente 23 jeweils durch einen Saugnapf gebildet. Durch Herstellen einer Leitungsverbindung mit einer Vakuumpumpe

können die so ausgebildeten Halteelemente 23 zum Ansaugen und somit Greifen

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einer Oberfläche eines Werkstücks 3 aktiviert werden. Damit können auch Werkstücke 3 deren Abmessungen deutlich größer sind als das Ausmaß der Stützflächen 15 durch die Manipulatoren 14 der Manipulationsvorrichtung 10 von den Auflagebalken 12 des Auflagetisches 8 aufgenommen und zur Ausführung von Biegeumformungen manipuliert werden. Die durch Saugnäpfe gebildeten Halteelemente 23 sorgen für ein effektives Festhalten des Werkstücks 3 auf den Stützflächen 15. Darüber hinaus weisen auch die Stirnseiten 18 der Manipulatoren 14 Halteelemente 24 auf. Diese sind in gleicher Weise wie die Halteelemente 23 der Stützfläche 15 durch Saugnäpfe gebildet. Mit Hilfe der Halteelemente 24 an den Stirnseiten 18 der Manipulatoren 14 ist es beispielsweise möglich, Werkstücke 3

an bereits gebogenen Abschnitten zu ergreifen (Fig. 6).

Wie in der Darstellung der Fig. 3 gezeigt, können die beiden Manipulatoren 14 bezüglich der Mittelebene 17 spiegelsymmetrisch ausgebildet sein. Dabei ist ein Wert eines Abstands 31 des Anschlagbolzens 20 von der Mittelebene 17 stets kleiner als die Werte der entsprechenden Abstände der Halteelemente 24 an der Stirnseite 18. Das heißt die Halteelemente 24 und der Anschlagbolzen 20 sind an der Stirnseite 18 derart positioniert, dass der Anschlagbolzen 20 einen geringstmöglichen Abstand 31 zu der Mittelebene 17 hat. Basierend auf den Abständen 31 der beiden, der Mittelebene 17 nächstgelegenen Manipulatoren 14 bestimmt sich ein kleinstmöglicher Wert einer Breite (in Y-Richtung) des Werkstücks 3, das unter Verwendung der Anschlagbolzen 20 der Manipulatoren 14 automatisiert ausgerichtet werden kann. Dementsprechend kann die Manipulationsvorrichtung 10 zwei Ausführungen von Manipulatoren 14, die zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet sind, umfassen. Diese können insofern auch als ein „rechter“ Manipulator 14

und als ein „linker“ Manipulator 14 bezeichnet werden.

Die Fig. 4 zeigt einen einzelnen Manipulator 14 mit dem aus der Stirnseite 18 herausragenden Anschlagbolzen 20. Erfindungsgemäß ist der Anschlagbolzen 20 in dem Manipulator 14 derart montiert, dass er federelastisch rückstellbar zwischen einer ausgefahrenen Stellung und einer versenkten Stellung hin und her bewegt

werden kann.

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Wie in der Fig. 4 durch strichlierte Linien angedeutet, ist der Anschlagbolzen 20 in einem Bolzenlager 25 des Manipulators 14 montiert. Das Bolzenlager 25 weist auRerdem eine Feder 26 auf, unter deren Krafteinwirkung der Anschlagbolzen 20 nach außen, d.h. in seine ausgefahrene Stellung gedrückt wird. Die Feder 26 ist dazu in einem vorgespannten Zustand in den Manipulator 14 eingebaut. Andererseits weist das Bolzenlager 25 einen Anschlag 27 auf, durch den der Verstellweg des Anschlagbolzens 20 nach außen hin begrenzt ist. Das heißt durch den Anschlag 27 des Bolzenlagers 25 wird die Lage der Anschlagseite 21 in der ausgefahrenen Stellung des Anschlagbolzens 20 eindeutig festgelegt. Die ausgefahrene Stellung der Anschlagbolzen 20 der zumindest zwei Manipulatoren 14 definiert schließlich die Anschlagebene 22, an der die Kante 19 des Werkstücks 3 ausgerichtet werden kann (Fig. 2, 3). In der ausgefahrenen Stellung der Anschlagbolzen 20 stehen diese bzw. deren Anschlagseiten 21 jedenfalls weiter über die Stirnseite 18 vor als die Saugnäpfe der Halteelemente 24 (Fig. 5). Dadurch ist gewährleistet, dass die Kante 19 des Werkstücks 3 die Anschlagseiten 21 der Anschlagbolzen

20 ungehindert berühren kann.

Gemäß dem Koordinatensystem ist eine Richtung 28 des Verstellwegs des Anschlagbolzen 20, beim Verschieben zwischen der ausgefahrenen Stellung und der zurückgeschobenen Stellung, parallel zur X-Richtung ausgerichtet. Die Richtung 28 des Verstellwegs des Anschlagbolzen 20 ist im Übrigen parallel zu der Längserstreckung der Auflagebalken 12 gerichtet (Fig. 1). Das heißt die Richtung 28 des Verstellwegs des Anschlagbolzens 20 in dem Manipulator 14 ist auch parallel zu der horizontalen Bewegungsrichtung der Manipulatoren 14 bzw. der Manipulationsvorrichtung 10 bei einer Bewegung in Richtung auf die Klemmbacken 4, 5

der Schwenkbiegemaschine 1 bzw. weg von diesen Klemmbacken 4, 5.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Manipulatoren 14 kann auch vorgesehen sein, dass in dem Bolzenlager 25 ein Sensor 32 zur Detektion der Relativbewegung des Anschlagbolzens 20 in dem Bolzenlager 25 angeordnet ist. Darüber hinaus kann auch ein Kraftsensor (nicht dargestellt) zum Messen der sich

einstellenden Federkraft der Feder 26 im Bolzenlager 25 angeordnet sein.

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Die Ausbildung der Stirnseiten 18 der Manipulatoren 14 mit Saugnäpfen bzw. Halteelementen 24 und gleichzeitig mit einem federelastisch rückstellbaren Anschlagbolzen 20 ermöglicht die Verwendung der Manipulatoren 14 für unterschiedliche Funktionen bei der Manipulation des Werkstücks 3 beim Ausführen einer Biegebearbeitung. Diese unterschiedlichen Funktionen werden nachfolgend anhand der

Fig. 5 und 6 erläutert.

Die Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der Schwenkbiegemaschine 1 und der Manipulationsvorrichtung 10 mit einer Blickrichtung parallel zu der Biegeachse 7 (Y-Richtung) gemäß Fig. 2. Die Darstellung entspricht einer Phase der Bearbeitung des Werkstücks 3, in der das Werkstück 3 mit Hilfe der Manipulatoren 14 für eine anschließende Biegeumformung ausgerichtet wird. Das Werkstück 3 — in Gestalt eines unbearbeiteten Stücks Blech — liegt auf der unteren Klemmbacke 4. Durch Heranbewegen der Manipulatoren 14 gegen das Werkstück 3 werden die Anschlagseiten 21 der Anschlagbolzen 20 an der Kante 19 des Werkstücks 3 zur Anlage gebracht. Voraussetzungsgemäß ist die durch die vorgespannte Feder 26 erzeugte Kraft größer als die Reibung zwischen dem Werkstück 3 und der unteren Klemmbacke 4. Der Anschlagbolzen 20 verbleibt somit jedenfalls in seiner durch

den Anschlag 27 definierten ausgefahrenen Stellung.

In einem Fall, dass die Kante 19 des Werkstücks 3 nach dem Ablegen auf der untern Klemmbacke 4 eine schräge Lage einnimmt, kommt es bei Fortdauer der Bewegung der Manipulatoren 14 durch die rückhaltende Wirkung der Reibung zwischen dem Werkstück 3 und der untern Klemmbacke 4 zu einer Ausrichtung der Kante 19 an der Anschlagebene 22. Daran anschließend wird die obere Klemmbacke 5 auf das Werkstück 3 herabbewegt, sodass das Werkstück 3 zwischen den

beiden, gegeneinander gedrückten Klemmbacken 4, 5 fest geklemmt wird.

Wie in Fig. 5 dargestellt, kann der Manipulator 14 auch an einer der Stützfläche 15 gegenüberliegenden Unterseite 29 ein oder mehrere Halteelemente 30 aufweisen. Werkstücke 3 können so auch mit den an der Unterseite 29 vorgesehenen Haltelementen 30 ergriffen (nicht dargestellt) und in den Bearbeitungsbereich der

Schwenkbiegemaschine 1 verbracht bzw. aus diesem wieder entfernt werden.

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Die Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht der Schwenkbiegemaschine 1 mit der Manipulationsvorrichtung 10 in einer Blickrichtung parallel zu der Biegeachse 7 gemäß der Fig. 1. Dabei ist eine alternative Funktion der Manipulatoren 14 der Manipulati-

onsvorrichtung 10 gezeigt.

Das Werkstück 3 befindet sich — im Anschluss an eine im Bereich der Biegeachse 7 zuvor erfolgte Biegeumformung — in einem zwischen der unteren Klemmbacke 4 und der oberen Klemmbacke 5 eingespannten Zustand. Dieses in der Fig. 6 beispielhaft gezeigte Werkstück 3 kann nun mit den Halteelementen 24 an der Stirnseite 18 der Manipulatoren 14 zum anschließenden Entnehmen aus dem Bearbeitungsbereich der Schwenkbiegemaschine 1 ergriffen werden. Dazu wird die Manipulationsvorrichtung 10 bzw. werden die Manipulatoren 14 derart an das Werkstück 3 herangeführt, dass die Saugnäpfe der Halteelemente 24 einen aufrechtstehenden bzw. einen vertikalen Schenkel des Werkstücks 3 berühren und durch Ansaugen festhalten können. Beim Heranbewegen der Halteelemente 24 an das Werkstück 3 — in negativer X-Richtung — stoßen aber zunächst die Anschlagbolzen 20 gegen die Oberfläche des aufrechtstehenden Schenkels des Werkstücks 3, durch das sie zurück- bzw. angehalten werden. Sobald also die Anschlagseiten 21 zur Anlage gekommen sind, werden — bei fortschreitender Bewegung der Manipulatoren 14 — die Anschlagbolzen 20 entgegen der Federkraft der Feder 26 zu-

rückgehalten und mehr und mehr in das Innere des Bolzenlagers 25 geschoben.

Schließlich kommen die elastischen Saugnäpfe der Halteelemente 24 an der Oberfläche des Werkstücks 3 zur Anlage. Danach wird durch Aktivieren des Unterdrucks der Vakuumpumpe ein inniger Kontakt zwischen den Saugnäpfen und dem Werkstück 3 erzeugt, sodass das Werkstück 3 von den Manipulatoren 14 festgehalten wird. Nach Lösen der Einspannung des Werkstücks 3 durch Anheben der oberen Klemmbacke 5 (in Z-Richtung), kann das Werkstück 3 mit Hilfe der Manipulationsvorrichtung 10 von der unteren Klemmbacke 4 abgehoben und aus dem Bearbeitungsbereich der Schwenkbiegemaschine 1 wegbewegt werden. Anschließend wird das Werkstück 3 zum Ablegen auf den Auflagebalken 12 des Auflagetischs 8 (Fig. 1), durch Deaktivieren der Saugnäpfe der Halteelemente 24, von

den Manipulatoren 14 gelöst und freigegeben.

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Im Übrigen sei angemerkt, dass die Ausbildung der Halteelemente 23, 24, 30 durch Saugnäpfe nicht als einschränkend zu verstehen ist. In alternativen Ausführungsformen der Manipulatoren 14 der Manipulationsvorrichtung 10 können die Halteelemente 23, 24, 30 beispielsweise auch durch Elektromagnete gebildet sein. Das Vorsehen der beschriebenen Anschlagbolzen 20 ist aber auch bei Manipulatoren 14, die mechanische Greifer oder mechanische Zangenelemente aufweisen,

möglich.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen

Fachmannes liegt.

Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zu-

grundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert

und/oder verkleinert dargestellt wurden.

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Bezugszeichenliste

Schwenkbiegemaschine Vorrichtung (zur Manipulation) Werkstück

Klemmbacke Klemmbacke Biegewerkzeug Biegeachse Auflagetisch Grundgestell Manipulationsvorrichtung Auflageebene Auflagebalken Auflageseite Manipulator

Stützfläche

Stützebene

Mittelebene

Stirnseite

Kante

Anschlagbolzen Anschlagseite Anschlagebene Halteelement Halteelement Bolzenlager

Feder

Anschlag

Richtung

Unterseite

Halteelement

31 32

Abstand

Sensor

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Patentansprüche

1. Vorrichtung (2) zur Manipulation eines Werkstücks (3) zur Biegeumformung des Werkstücks (3) mit einer Schwenkbiegemaschine (1), umfassend:

- einen Auflagetisch (8) mit mehreren, parallel nebeneinander angeordneten Auflagebalken (12) und

- eine Manipulationsvorrichtung (10) mit mehreren, zwischen einander benachbarten Auflagebalken (12) angeordneten und quaderförmig ausgebildeten Manipulatoren (14), - wobei durch komplanar zueinander angeordnete Auflageseiten (13) der Auflagebalken (12) eine Auflageebene (11) zur Auflage des Werkstücks (3) gebildet ist, - und wobei durch Seitenflächen der Manipulatoren (14) Stützflächen (15) gebildet sind, die zueinander komplanar in einer Stützebene (16) angeordnet sind, - und wobei die Stützebene (16) parallel zu der Auflageebene (11) der Auflagebalken (12) ausgerichtet sind, - und wobei die Manipulatoren (14) in einer zu der Auflageebene (11) senkrechten Richtung und in einer zu den Auflagebalken (12) parallelen Richtung verstellbar sind, - dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Manipulatoren (14) an einer sich senkrecht zu der Richtung der Auflagebalken (12) erstreckenden Stirnseite (18) jeweils mit einem von der Stirnseite (18) abstehenden Anschlagbolzen (20) ausgebildet sind, wobei eine erste Anschlagseite (21) des Anschlagbolzens (20) eines ersten Manipulators (14) und eine zweite Anschlagseite (21) des Anschlagbolzens (20) eines zweiten Manipulators (14) sich senkrecht zu der Richtung der Auflage-

balken (12) erstrecken und relativ zueinander komplanar angeordnet sind.

2. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Manipulator (14) ein Bolzenlager (25), in dem der Anschlagbolzen (20) gelagert ist, ausgebildet ist, wobei der Anschlagbolzen (20) zwischen einer ausgefah-

renen Stellung und einer zurückgezogenen Stellung verschiebbar ist.

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3. Vorrichtung (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bolzenlager (25) eine vorgespannte Feder (26) angeordnet ist, wobei der An-

schlagbolzen (20) durch die Feder (26) in der ausgefahrenen Stellung gehalten ist.

4. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Manipulator (14) und der zweite Manipulator (14) relativ zu einer Mittelebene (17) des Auflagetischs (8) spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.

5. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlagbolzen (20) des ersten Manipulators (14) an einer dem zweiten Manipulator (14) näherliegenden Seite der Stirnseite (18) des ersten Manipulators (14) angeordnet ist, und dass der zweite Anschlagbolzen (20) des zweiten Manipulators (14) an einer dem ersten Manipulator (14) näherlie-

genden Seite der Stirnseite (18) des zweiten Manipulators (14) angeordnet ist.

6. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils in oder an der Stützfläche (15) der Manipulatoren

(14) ein Halteelement (23) angeordnet ist.

7. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnseite (18) des Manipulators (14) zumindest ein

Halteelement (24) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Stützfläche (15) gegenüberliegenden Unter-

seite (29) des Manipulators (14) zumindest ein Halteelement (30) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagseiten (21) der Anschlagbolzen (20) in ihrer ausgefahrenen Stellung wei-

ter über die Stirnseite (18) vorstehen als die Halteelemente (24).

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10. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (23, 24, 30) ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus Saugnäpfen, Elektromagneten, mechanischen Greifern und Zan-

gen.

11. Schwenkbiegemaschine (1) mit einer Vorrichtung (2) zur Manipulation eines Werkstücks (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagebalken (12) des Auflagetischs (8) senkrecht relativ zu einer Biegeachse (7) ausgerichtet sind, wobei die Biegeachse (7) durch eine untere Klemmbacke (4) und eine obere Klemmbacke (5) der Schwenkbiegemaschine (1)

bestimmt ist.

12. Schwenkbiegemaschine (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Anschlagseite (21) des Anschlagbolzens (20) des ersten Manipulators (14) und die zweite Anschlagseite (21) des Anschlagbolzens (20) des zweiten Manipulators (14) bestimmte, gemeinsame Anschlagebene (22) paral-

lel zu der Biegeachse (7) ausgerichtet ist.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (2) zur Manipulation eines Werkstücks (3) zur Biegeumformung des Werkstücks (3) mit einer Schwenkbiegemaschine (1), umfassend:

- einen Auflagetisch (8) mit mehreren, parallel nebeneinander angeordneten Auflagebalken (12) und

- eine Manipulationsvorrichtung (10) mit mehreren, zwischen einander benachbarten Auflagebalken (12) angeordneten und quaderförmig ausgebildeten Manipulatoren (14), - wobei durch komplanar zueinander angeordnete Auflageseilen (13) der Auflagebalken (12) eine Auflageebene (11) zur Auflage des Werkstücks (3) gebildet ist, - und wobel durch Seitenfächen der Manipulatoren (14) Stützflächen (15) gebildet sind, die zueinander komplanar in einer Stützebene (16) angeordnet sind, - und wobei die Stützebene (16) parallel zu der Auflageebene (11) der Auflagebalken (12) ausgerichtet sind, - und wobei die Manipulatoren (14) in einer zu der Auflageebene (11} senkrechten Richtung und in einer zu den Auflagebalken (12) parallelen Richtung verstellbar sind, - dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Manipulatoren (14) an einer sich senkrecht zu der Richtung der Auflagebalken (12) erstreckenden Stimselte (18) jeweils mit einem von der Stimseite (18) abstehenden Anschlagbolzen (20) ausgebildet sind, wobei eine erste ÄAnschlagseite (21) des Anschlagbolzens (20) eines ersten Manipulators (14) und eine zweite Anschlagseite (21) des ÄAnschlagbolzens (20) eines zweiten Manipulators (14) sich senkrecht zu der Richtung der Auflagebalkken (12) erstrecken und relativ zueinander komplanar angeordnet sind, - und wobei in dem Manipulator (14) ein Bolzenlager (25), In dem der Anschlagbolzen (20) gelagert ist, ausgebildet ist, wobei der ÄAnschlagbolzen (20) zwischen ei

ner ausgefahrenen Stellung und einer zurückgezogenen Stellung verschiebbar ist.

2, Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass In dem Bolzenlager (25} eine vorgespannte Feder (26) angeordnet ist, wobei der Anschlagbolzen (20) durch die Feder (26) in der ausgefahrenen Stellung gehalten Ist.

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24/26 ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE

3. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Manipulator (14) und der zweite Manipulator (14) relativ zu einer Mittelebene (17) des Auflagetischs (S} spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.

4. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlagbolzen (20) des ersten Manipulators (14) an einer dem zweiten Manipulator (14) näherliegenden Seite der Stirnseite (18) des ersten Manipulators (14) angeordnet ist, und dass der zweite Anschlagbolzen (20) des zweiten Manipulators (14) an einer dem ersten Manipulator (14) näherliegenden Seite der Stimseite (18) des zweiten Manipulators (14) angeordnet ist.

5. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils in oder an der Stützfläche (15) der Manipulatoren (14) ein Halteelement (23) angeordnet ist,

6. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sürnseite (18) des Manipulators (14) zumindest ein Halteelement (24) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Stützfläche (15) gegenüberliegenden Unterseite (29) des Manipulators (14) zumindest ein Halteelement (30) ausgebildet ist,

8. Vorrichtung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagsekten (21) der Anschlagbolzen (20) in ihrer ausgefahrenen Stellung wei-

ter über die Stimseite (18) vorstehen als die Halteelemente (24).

9. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (23, 24, 30) ausgewählt sind aus einer Gruppe

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25/26 ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE

bestehend aus Saugnäpfen, Elektromagneten, mechanischen Greifer und Zan-

gen.

10. Schwenkbiegemaschine (1) mit einer Vorrichtung (2) zur Manipulation eines Werkstücks (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagebalken (12) des Auflagetischs (5) senkrecht relativ zu einer Biegeachse (7) ausgerichtet sind, wobei die Biegeachse (7) durch eine untere Klemmbacke (4) und eine obere Klemmbacke (5) der Schwenkbiegemaschine (1)

bestimmt ist.

17. Schwenkbiegemaschine (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Anschlagseite (21) des Anschlagbolzens (20) des ersten Manipulators (14) und die zweite ÄAnschlagseite (21) des Anschlagbolzens (20) des zweiten Manipulators (14) bestimmte, gemeinsame Änschlagebene (22) para lei zu der Biegeachse (7) ausgerichtet ist.

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26/26 ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE