DE69823773T2

DE69823773T2 - Verfahren und Maschine zum automatischen Biegen von Blechteilen

Info

Publication number: DE69823773T2
Application number: DE69823773T
Authority: DE
Inventors: Paolo Franco Zanella; Salvatore Ingrasciotta
Original assignee: Antil SpA
Current assignee: Antil SpA
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2018-10-13
Also published as: ES2218742T3; EP0914879A1; EP0914879B1; IT1295906B1; DE69823773D1; ITMI972453A1

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Biegen von Metallblechen durch eine Biegepresse mit einer wechselseitigen Biegeform und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren einer Vorrichtung zum automatischen Biegen von Metallblechen entsprechend den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 4 bzw. 5, die vielseitige Anwendungsformen haben, insbesondere zum automatischen Biegen von dünnen Metallblechen, wobei es möglich ist, eine Anzahl von Biegungen auf das gleiche Blech in extrem kurzen Zeitintervallen auszuführen; Totzeiten, die bei herkömmlichen Biegepressen durch das Aufnehmen eines Metallbleches und das Abgeben des Bleches nach dem Biegen auftreten, werden hierdurch vermieden.
STAND DER TECHNIK
Vorrichtungen zum automatischen, durch einen Roboter ausgeführten Biegen von Metallblechmaterial, d. h. Biegepressen, werden in mehreren Ausführungen verwendet und sind in früheren Dokumenten vorgeschlagen worden, z. B. in der US-A-4,594,870, EP-A-0 555 908 und EP-A-0 742 054.
Alle diese automatischen Biegevorrichtungen sehen generell die Verwendung eines einzelnen Roboters oder einer Automatikvorrichtung vor, um das jeweilige Aufnehmen eines Bleches, das Biegen und das Abgeben des gleichen gebogenen Stückes auszuführen, wobei alle Biegearbeiten während eines Arbeitszyklus in einer einzelnen Phase mit Hilfe eines einzelnen Roboters oder Manipulators ausgeführt werden.
Z. B. wird in der EP-A-0 472 054 des Anmelders die Verwendung eines kartesischen Roboters angeregt, der mehrere angetriebene Achsen aufweist, um eine Biegepresse zu steuern; mit Hilfe eines speziellen Rechenalgorithmus kann das Greifelement des Roboters dem Blech während der Biegearbeiten folgen, wobei kontinuierlich die Position von Greifelementen als Funktion der Bewegung eines Formelements der gleichen Biegepresse gesteuert wird, die kontinuierlich durch einen entsprechenden Sensor detektiert wird.
Jedoch können mit den Robotern bzw. Vorrichtungen gemäss dem Stand der Technik nur Bleche mit entsprechend hohem Gewicht und großen Ausmaßen bearbeitet werden, wobei eine Grenze für kleine Bleche, z. B. mit Dimensionen einiger hundert Millimeter oder wenig größer, bis zu Werkstücken, die eine Greifkante von etwa 50 mm haben, erreicht wird.
Daher werden beim Biegen von Blechmaterial kleiner Größe üblicherweise manuelle Arbeiten erforderlich, sodass die Verwendung eines konventionellen Roboters oder einer automatischen Biegevorrichtung im Hinblick auf den gesamten Arbeitszyklus nicht von Vorteil ist. Tatsächlich benötigten die Arbeiten zum Handhaben des Werkstückes, insbesondere zum Aufnehmen des Metallbleches und zum Freigeben dieses gebogenen Werkstückes, eine vergleichsweise längere Zeit als die, die zum Ausführen der Biegearbeiten benötigt wird, mit der Folge langer Totzei ten für die Presse bei dem Aufnehmen eines neuen Metallbleches und dem Abgeben des gebogenen Werkstückes.
Die US-A-5,345,806 stellt den nächsten Stand der Technik entsprechend dem unabhängigen Anspruch 5 dar; in der US-A-5,345,806 werden zwei verschiedene Manipulatoren verwendet, die unterschiedliche Niveaus in ihrer Funktion aufweisen. Alle Biegearbeiten werden durch den Hauptmanipulator ausgeführt; es sind keine separaten und integrierten Biegearbeiten durch die Haupt- und Hilfsmanipulatoren entsprechend der US-A-5,345,806 möglich.
AUFGABEN DER ERFINDUNG
Spezielle Recherchen zeigten, dass es notwendig ist, eine sehr breitbandige Marktanforderung bei dem Biegen von Werkstücken mit kleinen Dimensionen zu erfüllen, was früher nur wenig berücksichtigt wurde, und automatische Biegevorrichtungen anzugeben, die eine starke ökonomische Alternative zu der manuellen Arbeit bei einer Biegepresse und einem konventionellen Roboter darstellen.
Daher ist es eine generelle Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum automatischen Biegen von Metallblechen oder ganz generell Blechmaterial anzugeben, mit der die oben genannten Anforderungen erfüllt werden können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum automatischen Biegen von Blechmaterial mit Hilfe einer Vorrichtung anzugeben, mit der jeder Typ einer Presse leicht gesteuert werden kann, sodass die Handhabungsarbeiten der Werkstücke in überdeckender Weise und ohne Totarbeitszeiten für die Presse vorgenommen werden können, sodass die Arbeiten zum Aufnehmen eines zu biegenden Werkstückes und zum Abgeben des gebogenen Werkstückes in dem gleichen Biegezyklus erfolgen können, bei dem die Presse arbeitet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die obigen Aufgaben können mit Hilfe eines Verfahrens zum automatischen Biegen eines Blechmaterials entsprechend dem Anspruch 1 und 4 bzw. für eine automatische Vorrichtung entsprechend dem Anspruch 5 gelöst werden.
Gemäss der Erfindung weist die Vorrichtung erste und zweite unabhängige Manipulatoren auf, z. B. anthropomorphische Roboter, die längs eines linearen Weges bewegbar sind, wobei jeder Roboter einen gelenkigen Arm mit einem Greifelement aufweist, der eine Anzahl von Drehachsen und Steuereinrichtungen definiert, die esjedem der beiden Manipulatoren ermöglichen, sich unabhängig voneinander längs des Bewegungsweges parallel zu der Vorderseite der Biegepresse zu bewegen und den unterschiedlichen Bewegungen eines Metallbleches während der Biegearbeiten zu folgen, anschließend die Schritte des gesamten Arbeitszyklus auszuführen, der zwischen den beiden Manipulatoren aufgeteilt und nacheinander ausgeführt wird.
Wie oben erwähnt, ist beim Biegen von Paneelen oder Metallblechen mit kleinen Dimensionen die Zeit zum Aufnehmen eines Metallbleches und zum Abgeben des gebogenen Werkstückes im Wesentliche gleich der Zeit des effektiven Arbeitszyklus für die klein-dimensionierten Bleche, wobei die Zeit zum Aufnehmen eines Bleches und zum Freigeben des gebogenen Werkstückes im Wesentlichen gleich dem effektiven Arbeitszyklus der Presse ist, und zwar ebenso angesichts der Tatsache, dass nur einige Biegearbeiten üblicherweise auf Bleche mit kleinen Dimensionen ausgeführt werden.
Dank der Verwendung von zwei unabhängigen und selektiv zu betreibenden Manipulatoren mit integrierten Arbeitszyk-len, die geeignet über eine einzelne Biegepresse gesteuert werden, wird die Zeit zum Aufnehmen und zum Abgeben eines Werkstückes ausgeblendet, sodass die Biegepresse immer in einer Biegebereitschaft gehalten wird; Totzeiten werden dadurch vermieden.
Gemäss einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird der Zyklus zum Biegen eines Bleches als einzelne Arbeit ausgeführt, die zwischen zwei Manipulatoren aufgeteilt oder durch die Manipulatoren sequentiell ausgeführt wird, sodass dann, wenn der erste Manipulator ein Blech aufnimmt und eine Biegearbeit ausführt, z. B. eine erste von zwei Biegearbeiten, der zweite Manipulator das bereits gebogene Werkstück freigibt und eine stand-by-Bedingung einnimmt; danach gibt der erste Manipulator das teilweise gebogene Blech frei, das zwischen die Formen der Presse eingeklemmt ist, wonach der zweite Manipulator das Werkstück übernimmt und die Biegearbeit vollendet.
Sobald die Biegearbeit beendet ist und der zweite Manipulator das gebogene Werkstück entlädt, hat der erste Manipulator bereits ein neues Metallblech aufgenommen, um einen neuen Biegezyklus zu starten. Kurz gesagt nimmt nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Manipulator ein neues zu biegendes Metallblech auf oder entlädt ein bereits gebogenes Werkstück, während der andere Manipulator bereits gleiche Biegearbeiten ausführt.
Der Vorteil gemäss der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, dass es ermöglicht wird, in dem Arbeitszyk-lus der Presse die Handhabungsschritte zum Aufnehmen und Freigeben der Werkstücke zu maskieren, und zwar Dank der alternierenden kombinierten Verwendung der zwei Manipulatoren, die mit dem Arbeitszyklus der Biegepresse abgestimmt sind.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist völlig unabhängig von der Art der Maschine, die für die Biegearbeiten verwendet werden soll, und die entweder von einem manuellen oder automatischen Typ sein kann, sodass eine hohe Flexibilität im Betrieb erreicht werden kann.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, zwei Roboterarme zu verwenden, sodass zwei getrennte Metallbleche gleichzeitig gebogen werden können und symmetrische Werkstücke perfekt hergestellt werden können.
Dieses kann dadurch erreicht werden, dass beim Start des ersten Manipulators dieser ein Metallblech aufnimmt und die erste Hälfte der Biegearbeiten übernimmt. An diesem Punkt gibt der erste Manipulator, ähnlich wie dieses oben erwähnt wurde, das teilweise gebogene Werkstück frei, das zwischen den Formen der Presse eingeklemmt war, um ein neues Metallblech aufzunehmen, während der zweite Manipulator das erste Blech, das schon teilweise gebogen ist, eingeklemmt zwischen den zwei Formen der Presse aufnimmt. Die Biegearbeit des ersten Bleches durch den zweiten Manipulator kann daher gleichzeitig mit dem Beginn der Biegearbeiten für das neue Blech durch den ersten Manipulator vollendet werden. In der Praxis führen die Manipulatoren die gleichen Biegearbeiten durch, und zwar gleichzeitig an zwei unterschiedlichen Blechen in unterschiedlichen Arbeitspositionen der gleichen Presse.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung verständlicher, in der:
1 eine Ansicht einer Vorrichtung zum automatischen Biegen von Metallblechen gemäss der Erfindung ist;
2 eine Aufsicht der Vorrichtung gemäss 1 ist;
3 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäss 1 ist;
4 ein Blockdiagramm ist, das die Steuerschaltung für die Vorrichtung gemäss 1 zeigt;
5 bis 10 schematisch die Arbeitsschritte eines Biegezyklus darstellen, die durch das Verfahren und durch die Vorrichtung zum automatischen Biegen entsprechend der Erfindung ausgeführt werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wie in den 1 bis 3 dargestellt, weist die Vorrichtung eine Biegepresse 10 und eine Robotervorrichtung 11 auf, um Metallbleche aufzunehmen und zu manipulieren, die entsprechend einem programmierten Biegeschema gebogen werden sollen.
Die Biegepresse 10 kann von beliebigem herkömmlichen Typ sein und z. B. eine hydraulische Presse aufweisen, die eine Rahmenstruktur 12 aufweist, die ein unteres Formelement 13 und ein oberes Formelement 14 abstützt, das vertikal in bezug zu dem festen Formelement 13 z. B. mit Hilfe eines Paares von hydraulischen Zylindern 15 bewegbar ist.
In dem dargestellten Fall weist die Presse 10 ein oberes bewegliches Formelement auf; jedoch ist es möglich, dass die Presse ein unteres bewegliches Formelement aufweist, oder dass beide Formelemente relativ zueinander beweglich sind.
Das Bezugszeichen 16 in 3 bezeichnet einen vorderen Sensor für die Positionierung eines Metallbleches zwischen den Formelementen der Presse, der gemeinsam mit Seitensensoren Steuersignale liefert, die die Präsenz und die korrekte Positionierung des Metallbleches zwischen den Formelementen 13 und 14 angeben. Auf diese Weise wird ein Steuersignal zum Starten einer jeden Biegeoperation vorgesehen, wie unten erklärt.
Das Bezugszeichen 17 in 3 bezeichnet schließlich einen Signalgenerator vom linearen und absoluten Typ, der direkt oder indirekt mit dem beweglichen Formelement 14 gekoppelt ist, um Referenzsignale zu liefern, die die erreichten Positionen durch das nämliche bewegbare Formelement 14 während seiner Vorwärtsbewegung in Richtung auf das untere Formelement 13 anggeben, um eine korrekte Ausführung einer jeden Biegeoperation eines Bleches zu erlauben.
Gemäss der Erfindung weist die Robotereinrichtung 11 zum Aufnehmen und Manipulieren von zu in einer Biegepresse zu biegenden Metallblechen einen Basisrahmen 18 zum Abstützen eines ersten Manipulatorsoder Roboterarmes 19 sowie eines zweiten Manipulators 20 auf, der als Zwilling, d. h. insgesamt identisch zu dem vorhergehenden ausgebildet ist.
Die Manipulatoren 19 und 20 können parallel zu der Vorderseite der Biegepresse 10 auf einem Paar von Schienen oder Führungen 21 gleiten oder sich bewegen, welche sich parallel oberhalb der Längsseiten der Stützbasis 18 erstrecken. Die Stützbasis 18 ist mit Schwenk- oder Gleiträdern 22 versehen, die eine Bewegung und eine korrekte Positionierung in bezug zu der Presse 10 erlauben.
Ein Brückenrahmen 23 erstreckt sich von der Basis 18 nach oben und stützt eine elektronische Ausrüstung zum Steuern der beiden Manipulatoren 19 und 20 ab, deren Betrieb an die Presse 10 in der unten beschriebenen Weise weitergeleitet wird.
Jeder Manipulator, z. B. der Manipulator 19, weist jeweils einen Basiskörper 24 auf, der mit Rädern oder Rollen 25 versehen ist, die sich entlang der Führungen 21 bewegen. Die seitliche Bewegung jedes Manipu lators 19 und 20 kann durch geeignete Antriebseinrichtungen erreicht werden, z. B. durch einen hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Antrieb. Im vorliegenden Falle ist ein elektrischer Motor 26 für ein Paar von Zahnrädern 27 vorgesehen, die jeweils in einen Zahnriemen 28 eingreifen, der zwischen zwei Querelementen 29 an den Enden der Stützbasis 18 gespannt ist.
Jeder Manipulator 19 und 20 weist jeweils einen Gelenkarm 30 auf, der mit einem Greifelement 31 versehen ist, das in vier polaren Rotationsachsen bewegt werden kann. Insbesondere weist der Schwenkarm 30 einen ersten Armteil 30A auf, der um eine horizontale Achse 32, gesteuert durch einen ersten Antriebsmotor 33, drehen kann.
Der Gelenkarm 30 weist einen zweiten Armteil 30B auf, der um eine zweite horizontale Achse 34 parallel zu der vorherigen ersten unter Steuerung eines zweiten Antriebsmotors 35 drehen kann.
Das Greifelement 31 ist seinerseits mit zwei Antriebsmotoren 31' und 31'' versehen und kann um zwei zueinander orthogonale Achsen drehen, von denen eine parallel zu den Achsen 32 bis 34 und die andere longitudinal zu dem nämlichen Greifelement 31 verläuft. Die verschiedenen Motoren zum Antrieb der beiden Manipulatoren sind mit entsprechenden Encodern oder Signalgeneratoren ausgerüstet, die Referenzsignale liefern, die zu jeder Zeit Informationen über die exakte Positionierung des Greifelements 31 im Raum geben.
Schließlich bezeichnet das Bezugszeichen 36 in 2 die Position zum Laden oder Aufnehmen der zu biegenden Metallbleche, wohingegen 37 die Ablade- oder Auslaßposition für die gebogenen Stücke bezeichnet.
Der Arbeitsbereich der beiden Manipulatoren 19 und 20 kann längs einer Seite und auf beiden Seiten der Stützbasis 18 liegen, sodass physisch der Gelenkarm 30 jedes Manipulators die Metallbleche längs der Presse aufnehmen und abgeben kann, oder er kann einen Bereich auf der Rückseite der Basis 18 durch einfache Drehung in einer vertikalen Ebene des Gelenkarmes verwenden. Die Manipulatoren 19 und 20 können daher leicht auf der Vorderseite und auf der Rückseite entsprechend dem zur Verfügung stehenden Platz arbeiten.
4 der beiliegenden Zeichnung zeigt schematisch die Elektronikeinrichtung für die Steuerung und Nachführung der beiden Manipulatoren 19 und 20 im Hinblick auf die Biegepresse 10.
Wie schematisch in 4 angegeben, weist die elektronische Steuereinheit einen Mikroprozessor 40 mit einem flüchtigen Speicher auf, z. B. ein RAM, wobei ein Programm zum Steuern und Nachführen der beiden Manipulatoren 19 und 20 im Hinblick auf die Bewegungen der bewegbaren Formelemente gespeichert ist. Die Steuerung erfolgt mit Hilfe der Positionssignale, die dem Mikroprozessor 40 durch den Sensor 17 durch einen Digital/Analog-Wandler 41 zugeführt werden.
Programm- und Recheneinrichtungen sind ebenso vorgesehen, die einen geeigneten Algorithmus oder mathematische Formeln zum Berechnen der Koordinaten der translatorischen und rotatorischen Bewegungen des Greifelements 31 eines jeden Manipulators in Übereinstimmung mit der Bewegung des Metallbleches während des Biegens in der Presse berechnen. Der Algorithmus ist in einem permanenten Speicher 42, z. B. einem EPROM gespeichert, der mit dem Mikroprozessor 40 über den Bus 43 verbunden ist. Das Bezugszeichen 44 bezeichnet einen weiteren programmierbaren und löschbaren Speicher, z. B. ein EEPROM, in dem verschiedene Berechnungsdaten programmiert und/oder gespeichert sind, so z. B. die maximale Weite des Biegehohlraums des Form-elements 13 und der Nullpunkt auf der Z-Achse des beweglichen Formelements 14, auf deren Basis der Mikroprozessor die Bewegungskoordinaten des Greifelements 31 für die zu biegenden Metallbleche berechnet. All dieses ist bekannt und detailliert in der oben erwähnten Anmeldung EP-A-0 742 054.
Schließlich bezeichnen 45 und 46 in 4 die interne CPU, die selektiv die Bewegungen jedes der beiden Manipulatoren 19 und 20 steuert.
Anhand der 5 bis 10 werden jetzt der Arbeitsmodus der gesamten Vorrichtung und die fundamentalen Schritte des Prozesses zum automatischen Biegen von Metallblechen gemäss der Erfindung beschrieben.
Wie vorher erwähnt, weist die Vorrichtung eine Biegepresse 10 und eine Robotereinrichtung 11 zum Aufnehmen und Manipulieren von zu biegenden Metallblechen auf, die zu der Presse geführt werden.
Die Robotereinrichtung wird, wie vorher erwähnt, durch zwei unabhängige Manipulatoren oder Roboter 19 und 20 gebildet, zwischen denen der gesamte Biegezyklus eines Bleches so aufgeteilt ist, dass der erste Manipulator 19 ein Metallblech 50 von einem Stapel in der Ladeposition 36 an einem Ende der Stütz- und Führungsstruktur 18 aufnimmt, wohingegen der andere Manipulator 20 stillsteht und gegen die Presse in einer Warte- oder stand-by-Stellung ausgerichtet ist (5).
Sobald der erste Manipulator 19 ein Metallblech aufgenommen hat, wird sein Gelenkarm 30 nach vorne gegen die Presse 10 gedreht und steht in einer Arbeitsposition gemäss 6, in der er einen ersten Teil des Arbeitszyklus zum Biegen des vorher aufgenommenen und korrekt zwischen den Formelementen der Presse 10 des Metallbleches 5 mit Steuerung des Mikroprozessors 40 als Funktion der Kontrollsignale ausführt, die durch den Positionssensor oder die Sensoren 16 und 17 geliefert wurden. Während dieses Schrittes bleibt der zweite Manipulator in der vorher erwähnten Wartestellung stehen.
Nach Beendigung der ersten Biegeschritte für das Blech 50 mit Hilfe des ersten Manipulators 19 gibt dieser das teilweise gebogene Blech 50 frei, welches zwischen den geschlossenen Formelementen 13 und 14 der Presse geklemmt verbleibt. Jetzt bewegt sich der zweite Manipulator 20 in Richtung auf das gebogene und zwischen den Biegeformelementen eingeklemmte Metallblech, und in dem kurzen Moment, in dem das teilweise gebogene Blech durch den zweiten Manipulator geklemmt wird, bewegt sich der erste Manipulator 19 wiederum nach links (7) in die Aufnahmeposition, um ein neues Metallblech 51 aufzunehmen, während der zweite Manipulator 20, der schon in Bereitschaft stand, zur Presse 10 geführt wird und seinen Schwenkarm gegen das bereits teilweise gebogene Metallblech 15 bewegt, es mit seinem Greifelement in der korrekten Position aufnimmt, wonach dieser Manipulator 20 in die vorherige Arbeitsposition zurückkehrt (8), in der er den Biegezyklus des Metallbleches 50 als Funktion des programmierten Arbeitsprogramms vollendet.
In der Zwischenzeit hat der erste Manipulator 19 bereits von dem Stapel das neue zu biegende Metallblech 21 aufgenommen und nimmt eine Warte- oder stand-by-Stellung ein.
Nach Beendigung des Biegezyklus des ersten Bleches 50 bewegt sich der Manipulator 20 vollständig nach rechts in 9, wo er rückseitig seinen Biegearm 30 dreht, um das gebogene Metallblech oder Teil 50 freizugeben und in der Abladezone 37 zu deponieren. In der Zwischenzeit wird der erste Manipulator 19 wiederum zu der Presse 10 geführt, um das neue Metallblech 51 zwischen den Formelementen 13 und 14 der Presse zu positionieren und wiederum einen ersten Teil des Arbeitszyklus für das neue Blech auszuführen, während das vorher zu Ende bearbeitete Teil durch den zweiten Manipulator in der Abladezone 37 abgelegt wird.
Der Arbeitszyklus der gesamten Vorrichtung kann sodannzyklisch wiederholt und in der oben beschriebenen Weise fortgesetzt werden. Der große Vorteil der Vorrichtung und des Verfahrens gemäss der Erfindung ist daher mit der alternativen Anwendung der zwei Manipulatoren 19 und 20 verbunden, indem sequentiell zwei verschiedene Biegezyklen auf das gleiche Metallblech ausgeführt werden und indem das Aufnehmen und Freigeben eines Metallblechs oder gebogenen Teiles durch einen der zwei Manipulatoren ausgeführt wird, während der andere arbeitet; dies erlaubt eine Überdeckung der sogenannten Handlungsschritte auf das Blech, d. h., das Aufnehmen eines zu biegenden Bleches und das Freigeben und Ablegen eines gebogenen Stückes, wodurch die Arbeitszeiten insbesondere für kleine Metallbleche drastisch reduziert werden.
Was das Programmieren, wie oben erwähnt, betrifft, ist das Verfahren das gleiche wie das für die Vorrichtung in der oben erwähnten europäischen Patentanmeldung EP-A-0 742 054 beschriebene, auf die Bezug genommen wird, mit dem einzigen Unterschied, dass jetzt das Biegeprogramm aufgeteilt ist in zwei separate Teile, die jeweils einem der beiden Manipulatoren 19 bzw. 20 zugeteilt werden.
Die hier beschriebene Vorrichtung kann für das Biegen sowohl von asymmetrischen als auch symmetrischen Teilen verwendet werden.
In dem letzteren Falle können die beiden Manipulatoren simultan eingesetzt werden, um gemeinsam die beiden separaten Teile des Biegezyklus auf separate Bleche auszuführen.
In dieser Hinsicht nimmt beim Start eines jeden Zyklus der erste Manipulator 19 ein Metallblech von dem Stapel in der Zone 36 auf und führt die erste Hälfte der Biegungen am Blech aus. Anschließend gibt, wie bei dem vorherigen Biegezyklus, der Manipulator das teilweise gebogene und in der Presse eingeklemmte Blech frei, um ein neues Blech aufzunehmen. In der Zwischenzeit bewegt sich der zweite Manipulator in Position, nimmt das erste teilweise gebogene Blech, das noch zwischen den Formelementen der Presse eingeklemmt ist, auf, und vollendet die Biegearbeit. Wenn Symmetrie des zu bearbeitenden Teils gegeben ist, kann diese letztere Operation gleichzeitig mit dem Biegen des neuen diese letztere Operation gleichzeitig mit dem Biegen des neuen Metallblechs erfolgen, das von dem ersten Manipulator aufgenommen wurde.
In der Praxis führen die beiden Manipulatoren 19 und 20 simultan die gleichen Biegearbeiten auf zwei Bleche in zwei unterschiedlichen Arbeitspositionen der gleichen Presse aus.
Aus dem Gesagten und in den anliegenden Zeichnungen Dargestellten ist es daher klar, dass die Vorrichtung für das automatische Biegen von Metallblechen es ermöglicht, einen gesamten Biegezyklus sequentiell an einem gleichen Blech auszuführen, wobei die Totzeiten der Presse, die normalerweise für die Arbeiten, ein Blech aufzunehmen und ein gebogenes Blech freizugeben und abzulegen, total eliminiert sind, was jetzt ausgeführt wird, während einer der beiden Manipulatoren arbeitet und einen Teil des Biegezyklus auf ein Blech ausführt.
Es ist jedoch klar, dass das Gesagte und in den anliegenden Figuren Gezeigte lediglich ein Beispiel für die generellen Merkmale der Vorrichtung und des Verfahrens gemäss der Erfindung ist; daher sind Änderungen oder Varianten möglich, ohne dass damit die vorliegende Erfindung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen definiert ist, verlassen wird.

Claims

Verfahren zum Durchführen von automatischen Biegearbeiten an einem Metallblech, um ein gebogenes Stück mit Hilfe einer Presse (10) und durch einen ersten (19) und zweiten (20) Manipulator, die mit der Presse (10) gekoppelt sind, auszubilden, mit den Schritten: a) Aufnehmen eines ersten Bleches (50) in einer Ladezone (36) durch den ersten (19) der Manipulatoren (19, 20); b) Ausbilden eines ersten Satzes von Biegungen an dem ersten Metallblech (50) während eines ersten Arbeitsschrittes des Biegezyklus, wobei das Metallblech unter kontrollierten Bedingungen durch den ersten Manipulator (19) gehalten und bewegt wird und der zweite Manipulator (20) in Bereitschaft (stand-by) gehalten wird; c) Einklemmen des teilweise gebogenen Bleches zwischen Formelementen (13, 14) der Presse (10) am Ende des Schrittes b) und Freigeben des Metallbleches (50) durch den ersten Manipulator (19); d) Aufnehmen des teilweise gebogenen Bleches (50) durch den zweiten Manipulator (20), während das gleiche Blech (50) fest zwischen den Formelementen (13, 14) der Biegepresse (10) gehalten wird, gekennzeichnet durch die Schritte: e) Abschließen des Biegezyklus für dieses erste Blech, indem ein zweiter Satz von Biegungen mit Hilfe des zweiten Manipulators (20) durchgeführt wird, um ein gebogenes Stück zu erhalten; und f) Freigeben des gebogenen Stückes (50) durch den zweiten Manipulator (20) am Ende des Schrittes e) und Ablegen dieses Stückes (50) in einer Abladezone (37).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Aufnehmens eines weiteren Metallbleches (51) mit Hilfe des ersten Manipulators (19), während der zweite Manipulator (20) das erste zwischen den Formelementen (13, 14) der Presse eingeklemmte erste Blech aufnimmt; und Ausführen eines Satzes von Biegungen an den weiteren Metallblech entsprechend den Schritten b) bis f) des ersten Metallbleches (50).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Aufnehmens eines weiteren Metallbleches (51) mit Hilfe des ersten Manipulators (19), während der zweite Manipulator (20) den zweiten Satz von Biegeschritten nach Schritt e) ausführt, und Ausführen eines Satzes von Biegungen an dem weiteren Metallblech (51) entsprechend den Schritten b) bis f) für das erste Metallblech (50).
Verfahren zum Durchführen automatischer Biegearbeiten an einem Metallblech, um ein gebogenes Stück auf einer Presse (10) auszubilden, wobei dieses Blech durch einen ersten (19) und durch einen zweiten (20) Manipulator bewegt wird, die mit der Presse (10) gekoppelt sind, insbesondere zum Biegen symmetrischer Stücke, mit den Schritten: i) Aufnehmen eines ersten Metallbleches (50) durch den ersten (19) der Manipulatoren (19, 20); ii) Ausführen eines ersten Satzes von Biegearbeiten an dem ersten Metallblech (50), wobei dieses Metallblech (50) zwischen Formelementen (13, 14) der Presse (10) durch den ersten Manipulator (19) gehalten und bewegt wird; iii) Einklemmen des teilweise gebogenen ersten Bleches (50) zwischen den Formelementen (13, 14) der Presse (10) am Ende des Schrittes ii), Freigeben des teilweise gebogenen ersten Bleches (50) durch den ersten Manipulator (19); iv) Aufnehmen des ersten teilweise gebogenen Bleches durch den zweiten Manipulator (20), während das gleiche erste Blech eng zwischen den Formelementen (13, 14) gehalten wird; v) Aufnehmen eines weiteren Metallbleches (51) durch den ersten Manipulator (19), gekennzeichnet durch die Schritte: vi) Gemeinsames Biegen des ersten Metallbleches (50) und des weiteren Metallbleches (51), die durch den ersten (19) bzw. zweiten (20) Manipulator gehalten werden, Ausführen des ersten Satzes der Biegearbeiten an dem weiteren Metallblech (51) und Beenden des Biegezyklus durch Ausführen eines zweiten Satzes von Biegearbeiten an dem ersten Metallblech (50) entsprechend den ersten, an dem ersten Metallblech (50) ausgeführten Biegearbeiten.
Vorrichtung zum automatischen Biegen von Metallblechen (50), um ein gebogenes Stück zu formen, mit: – einer Biegepresse (10), die obere und untere im Bezug zueinander beweglich abgestützte Formelemente (13, 14) aufweist, um ein dazwischen positioniertes Metallblech (50) zu biegen; und – Aktuatoreinrichtungen (15) zum Hin- und Herbewegen zumindest eines (14) der Formelemente (13, 14); – einer Robotereinrichtung (11) zum Aufnehmen und Positionieren des Metallbleches zwischen den Formelementen (13, 14) der Presse (10) zum Biegen, wobei die Robotereinrichtung (11) aufweist: – einer Stützstruktur mit einem Basisbereich (18), der mit Führungen (21) ausgerüstet ist, die sich in Längsrichtung und parallel zu einer Vorderseite der Biegepresse (10) erstrecken; – einem ersten und einen zweiten Manipulator (19, 20), die längs der Führungen (21) bewegbar sind, wobei jeder Manipulator (19, 20) einen gelenkigem Arm (30) mit einem Griffelement (31) zum Halten des Metallbleches (50) aufweist; – programmierbaren Steuereinrichtungen (40–46), wobei diese programmierbaren Steuereinrichtungen (40–46) selektiv die Manipulatoren (19, 20) ansteuern, damit diese ein Metallblech (50) aufnehmen und sequenziell Biegearbeiten an diesem Metallblech (50) ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass die programmierbaren Steuereinrichtungen (40–46) eine programmierbare Steuereinheit (CPU) für jeden Manipulator (19, 20) aufweist, wobei – die Steuereinheit (CPU) für den ersten Manipulator (19) programmiert ist, um es diesem Manipulator zu erlauben, einen ersten Satz von Biegearbeiten an dem Metallblech (50) auszuführen und das teilweise gebogene und in die Biegepresse (10) eingeklemmte Metallblech (50) freizugeben; und – die Steuereinheit (CPU) für den zweiten Manipulator (20) programmiert ist, damit der gleiche Manipulator sequenziell das teilweise gebogene und in der Biegepresse eingeklemmte Metallblech greifen kann und einen zweiten Satz von Biegearbeiten an diesem teilweise gebogenen Metallstück auszuführen, während der erste Manipulator (19) einen ersten Satz von Biegearbeiten an einem neuen Metallblech ausführt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass die Steuereinheit (CPU) für den ersten Manipulator (19) programmiert ist, um durch den ersten Manipulator (19) einen ersten Satz von Biegearbeiten an einem Metallblech (50) auszuführen, und dass die Steuereinheit (CPU) für den zweiten Manipulator (20) programmiert ist, um durch diesen zweiten Manipulator (20) einen zweiten Satz von Biegearbeiten auszuführen, der sich unterscheidet von dem Satz der Biegearbeiten, die von dem ersten Manipulator (19) der Robotereinrichtung (11) ausgeführt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (CPU) für den ersten Manipulator (19) programmiert ist, um durch diesen ersten Manipulator (19) einen ersten Satz von Biegearbeiten an einem Metallblech (50) auszuführen, und dass die Steuereinheit (CPU) für den zweiten Manipulator (20) programmiert ist, um durch diesen zweiten Manipulator (20) einen zweiten Satz von Biegearbeiten auszuführen, der mit dem Satz der Biegearbeiten korrespondiert, die durch den ersten Manipulator (19) der Robotereinrichtung (11) ausgeführt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtungen (CPU) für die Manipulatoren (19, 20) programmiert sind, um den ersten und zweiten Satz der Biegearbeiten an unterschiedlichen Metallblechen und bei unterschiedlicher Position der Formelemente (13, 14) der Biegepresse (10) gemeinsam durchzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Manipulator einen gelenkigen Arm (30) und Antriebseinrichtungen (40–46) aufweist, um diesen Arm (30) von einer rückwärtigen Position in eine vordere Position der Stützstruktur (23) zu drehen, die einer Vorderseite der Presse (10) gegenüber liegt.