WO2012119175A1

WO2012119175A1 - Verfahren zum positionieren eines werkstücks an einer abkantpresse

Info

Publication number: WO2012119175A1
Application number: PCT/AT2012/050030
Authority: WO
Inventors: Richard Edlbauer; Gerhard GUGLER
Original assignee: Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Current assignee: Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2012-09-13
Anticipated expiration: 2013-09-07
Also published as: AT510689B1; AT510689A4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines Werkstücks (2) an einer Abkantpresse (1), umfassend Zuführen des Werkstücks (2) von der Vorderseite (12) zwischen ein Oberwerkzeug (5) und ein Unterwerkzeug (4), Annähern des Werkstücks (2) an eine an der Rückseite (15) der Abkantpresse (1) angeordnete Anschlagvorrichtung (6), Auflegen des Werkstücks (2) am Unterwerkzeug (4), Positionieren und Anschlagen einer Werkstückkante (13) an einer Anschlagfläche (9, 10) eines Anschlagelements (7, 8) der Anschlagvorrichtung (6) und Festsetzen des Werkstücks (2) am Anschlagelement (7, 8) durch eine diesem zugeordnete Haltevorrichtung (21). Dabei wird die Anschlagfläche (9, 10) zum Anschlagen der Werkstückkante (13) in eine Anschlagposition (20) mit kleinem horizontalen Abstand (16) zum Unterwerkzeug (4) positioniert und nach dem Anschlagen die Haltevorrichtung (21) aktiviert. Anschließend wird das Anschlagelement (7) zusammen mit dem festgesetzten Werkstück (2) in eine für den Beginn der Biegeumformung erforderliche Biegeausgangsposition (22) mit vergrößertem horizontalen Abstand (23) zum Unterwerkzeug (4) verstellt.

Description

Verfahren zum Positionieren eines Werkstücks an einer Abkantpresse

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines Werkstücks an einer vertikal arbeitenden Abkantpresse für einen Biegevorgang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Zur Unterstützung der exakten Positionierung eines Werkstückes im Bezug auf die eine Biegeumformung bewirkenden Biegewerkzeuge ist es bekannt, Abkantpressen mit Anschlagvorrichtungen auszustatten, bei denen Anschlagelemente, insbesondere Anschlagfinger An- schlagflächen aufweisen, mit denen eine Kante oder Fläche des zu biegenden Werkstücks vor dem Biegevorgang in Kontakt gebracht wird. Die Anschlagelemente sind dabei vorzugsweise mittels CNC-gesteuerten Bewegungsachsen in ihrer Position an die jeweilige Biegeaufgabe anpassbar. Aus US 2,429,387 ist weiters bekannt, derartigen Anschlagelementen eine Haltevorrichtung für das Werkstück in Form einer Elektromagnetanordnung zuzuordnen. Diese Haltevorrichtung dient dazu, das Werkstück bis zum Beginn der Biegeumformung zuverlässig in Kontakt mit der Anschlagfläche zu halten und dadurch die Biegegenauigkeit sicher zu stellen. Beim Biegen von Werkstücken mit relativ großen Abmessungen und geringer Biegesteifig- keit, also Werkstücken mit geringer Blechdicke kommt es mit zunehmendem Abstand von dem Bereich in dem ein solches Werkstück gehalten wird zu einer Durchbiegung in vertikaler Richtung aufgrund des Eigengewichts, wodurch ein Anschlagen eines derartigen Werkstückes durch herabhängende Kanten an den üblichen Anschlagvorrichtungen problematisch ist, da die exakte Position der anzuschlagenden Werkstückkante bzw. Werkstückfläche durch die vertikale Durchbiegung bei der Zuführung des Werkstücks nicht eingehalten werden kann und es leicht passieren kann, dass die Werkstückkante die Anschlagfläche am Anschlagelement verfehlt und unterhalb oder oberhalb von dieser zu liegen kommt, wodurch der Anschlagvorgang fehlschlagen kann. Bei einer manuellen Zuführung durch eine Bedienperson können diese Probleme aufgrund von Werkstückdurchbiegungen häufig durch das Geschick der Bedienperson ausgeglichen werden, indem diese ausgleichende Bewegungen auf das Werkstück ausübt, ein automatisiertes Zuführen und Anschlagen von wenig biegesteifen Werkstücken ist jedoch nicht möglich. Diese Problematik wird umso größer je weiter die Anschlagfläche von der vertikalen Arbeitsebene der Abkantpresse entfernt ist, da dadurch eine größere freie Biegelänge des Werkstückes gegeben ist, wenn das Werkstück durch eine Bedienperson von Hand oder mittels einer Handhabungsvorrichtung automatisiert zugeführt wird und die Hände oder die Handhabung s Vorrichtung nicht hinter die Arbeitsebene verbracht werden sollen oder können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Positionieren eines Werkstückes für das nachfolgende Biegen zu erleichtern und auch für wenig biegesteife Werkstücke zu verbessern. Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Anschlagvorgang in die Nähe des Unterwerkzeuges verlegt und die eigentliche Biegeausgangsposition erst danach durch Verstellung des Anschlagelements zusammen mit dem daran mittels der Haltevorrichtung festgesetzten Werkstück hergestellt. Durch eine derartige, zum Unterwerkzeug benachbarte Anschlagposition wird eine Undefinierte und unkontrollierbare Durchbiegung der anzu- schlagenden Werkstückkante hinter dem Unterwerkzeug minimiert, da zwischen der Auflage- fläche am Unterwerkzeug und der anzuschlagenden Werkstückkante nur eine kurze freie Biegelänge zur Verfügung steht.

Die Werkstückkante des am Unterwerkzeug aufliegenden Werkstücks befindet sich somit zumindest annähernd auf der Höhe der Auflagefläche des Unterwerkzeugs und kann auch an Anschlagflächen mit kleiner vertikaler Abmessung ein Anschlagvorgang zuverlässig durchgeführt werden und eine Fehlpositionierung des Werkstückes dadurch vermieden werden. Während beim herkömmlichen Positionieren eines Werkstückes der Positioniervorgang zur Gänze vom Bediener oder der Handhabung s Vorrichtung an der Vorderseite vor der Arbeitsebene der Abkantpresse erfolgt, ist beim erfindungsgemäßen Verfahren der Positioniervorgang unterteilt in ein Zuführen des Werkstücks durch den Bediener oder mittels einer Handhabungsvorrichtung und eine nachfolgende Endpositionierung mittels der Anschlagvorrichtung.

Während beim herkömmlichen Biegeverfahren mit der anzuschlagenden Werkzeugkante die bereits in Biegeausgangsposition befindliche Anschlagfläche getroffen werden muss, reicht es beim erfindungsgemäßen Verfahren, die Werkstückkante zwischen Oberwerkzeug und Unterwerkzeug gewissermaßen einzufädeln, was eine wesentlich geringere Positioniergenauigkeit der anzuschlagenden Werkstückkante erfordert und anschließend das Werkstück auf das Unterwerkzeug abzusenken. Die anzuschlagende Werkzeugkante befindet sich dabei in geringem Abstand hinter der Arbeitsebene am Unterwerkzeug und kann bis zu der ebenfalls in geringem Abstand zur Arbeitsebene positionierten Anschlagfläche keine nennenswerte Durchbiegung erfahren und dadurch problemlos am Anschlagelement angeschlagen werden.

Das Anschlagen von wenig biegesteifen Werkstücken wird dadurch sowohl bei manuellem Zuführen als auch bei automatisiertem Zuführen mittels einer Handhabungsvorrichtung erleichtert. Nach dem Aktivieren der Haltevorrichtung an der Anschlagvorrichtung und dem Loslassen des Werkstücks durch die Bedienperson bzw. durch das Handhabungsgerät, wird das Anschlagelement zusammen mit dem Werkstück in die Biegeausgangsposition verstellt. Eine zwischen dem Unterwerkzeug und dem Anschlagelement auftretende Durchbiegung des zu biegenden Werkstückes die eine zu große Biegeschenkellänge des gebogenen Werkstückes bewirken könnte, kann dabei durch eine Verkürzung des horizontalen Abstandes der Anschlagfläche oder die Durchbiegung begrenzende oder verhindernde, bewegliche Stützelemente ausgeglichen werden.

Dadurch, dass das Werkstück von der Bedienerseite aus gesehen in der Anschlagposition nä- her als in der Biegeausgangsposition positioniert ist, sind auch die von einer Handhabungsvorrichtung benutzten Angriffspunkte am Werkstück weiter in Richtung Bedienerseite positioniert und besteht bei seitlichem Greifen eines Werkstückes eine geringere Gefahr einer Kollision mit seitlich benachbarten Biegewerkzeugen. Ein Satz von unterschiedlichen Biegewerkzeugen, die entlang der Pressbalken angeordnet sind kann dadurch in vielen Fällen mit geringerem seitlichem Abstand angeordnet werden, da die Handhabung s Vorrichtung einen größeren Abstand von der Arbeitsebene aufweist und auch beim seitlichen Greifen eines Werkstücks für die Handhabungsvorrichtung kein Freiraum zwischen benachbarten Biegewerkzeugen vorgesehen werden muss. Bei einer Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 2 erfolgt die Anschlagbewegung durch das Verstellen des Anschlagelements und kann dabei eine Positionskorrektur des Werkstückes erfolgen, in dem dieses von der Bedienperson oder von der Handhabungsvorrichtung leicht verschieblich am Unterwerkzeug gehalten ist. Die Genauigkeitsanforderungen an eine dabei verwendete Handhabung s Vorrichtung sind dadurch relativ niedrig.

Alternativ dazu kann gemäß Anspruch 3 die eigentliche Anschlagbewegung auch durch das zu biegende Werkstück erfolgen, wobei ebenfalls eine relative Verschieblichkeit des Werkstücks gegenüber einer dabei benutzten Handhabungsvorrichtung zur Vermeidung zu hoher Kontaktkräfte bei fixierten Anschlagelementen hilfreich sein kann oder eine Beweglichkeit der Anschlagelemente bei von der Handhabungsvorrichtung unverschieblich gehaltenem Werkstück, wobei eine durch den Anschlagvorgang bewirkte Positionsveränderung eines An- schlagelements beim anschließenden Anfahren der Biegeausgangsposition wieder korrigiert wird bzw. beseitigt wird.

Die Durchbiegung des hinter die Arbeitsebene verbrachten Teils des Werkstückes wird minimiert, wenn die Anschlagposition gemäß Anspruch 4 unmittelbar hinter dem Unterwerkzeug vorgesehen ist.

Durch die zum Unterwerkzeug benachbarte Anschlagposition der Anschlagfläche, kann auch eine Anschlagfläche mit in vertikaler Richtung kleiner Abmessung leicht getroffen werden, es ist jedoch zusätzlich möglich, für eine höchste Positioniergenauigkeit der anzuschlagenden Werkstückkante auch gemäß Anspruch 5 auch eine Auflagefläche am Anschlagelement vorzusehen, wodurch die Position der Werkstückkante in horizontaler Richtung durch die Anschlagfläche sowie in vertikaler Richtung durch die Auflagefläche am Anschlagelement exakt definiert ist. Das Anschlagelement mit der Auflagefläche wird anschließend in vertikaler Richtung angehoben und somit die Auflagefläche des Unterwerkzeugs aus der tiefer liegen- den Warteposition in eine mit der Auflagefläche des Unterwerkzeuges übereinstimmende Höhenposition verbracht. Die Auflagefläche am Anschlagelement sowie die Auflagefläche am Unterwerkzeug befinden sich somit auf gleicher Höhe und kann die Haltevorrichtung des Anschlagelements aktiviert werden, wodurch das Werkstück am Anschlagelement fixiert wird und anschließend in horizontaler Richtung in die Biegeausgangsposition verbracht werden kann.

Vorteilhaft ist weiters eine Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 6, wodurch das Werkstück bis zum eigentlichen Biegevorgang in einer definierten Position fixiert ist, auch wenn die Haltevorrichtung vor dem Beginn des Biegevorgangs bereits deaktiviert wird, wodurch die Bewegung des Werkstücks während des Biegevorgangs durch die Haltevorrichtung nicht behindert werden kann. Eine alternative Durchführung des Verfahrens besteht gemäß Anspruch 7 darin, das Werkstück während des Biegevorgangs mittels des Anschlagelements mit aktivierter Haltevorrichtung nachzuführen, wodurch unkontrollierten und unerwünschten Verformungen des Werkstücks während des Biegevorganges entgegengewirkt wird. Die angeschlagene Werkstückkante wird dabei etwa auf einer kreisbogenförmigen Bahn ausgehend von der Biegeausgangs- position geführt, wobei der Mittelpunkt der Bahn etwa der Position der Biegekante am Biegestempel entspricht.

Eine Automatisierung des Verfahrens kann durch eine Ausführung gemäß Anspruch 8 erreicht werden, wobei ein automatisiertes Zuführen von wenig biegesteifen Werkstücken mit- tels einer programmierbaren Handhabungs Vorrichtung durch das Ablegen in der Anschlagposition durch die verringerte Werkstückdurchbiegung wesentlich erleichtert wird.

Da das Werkstück nach dem Anschlagen durch die Haltevorrichtung fixiert ist, kann auch gemäß Anspruch 9 die Handhabungs Vorrichtung bzw. die daran angeordnete Greifvorrichtung deaktiviert werden und aus der Biegezone entfernt werden, wodurch der für die Biegeumformung des Werkstücks erforderliche Bewegungsraum frei wird.

Eine mögliche Weiterbildung des Verfahrens besteht in der Durchführung gemäß Anspruch 10. Insbesondere bei wenig biegesteifen Werkstücken ist die Position der anzuschlagenden Werkstückkante nur mit geringer Zuverlässigkeit vorhersagbar, weshalb eine Erfassung derselben den Anschlagvorgang zusätzlich erleichtern kann. Dadurch können Korrekturen in der Positionierung des Werkstückes und/oder in der Positionierung des Anschlagelements durchgeführt werden, wodurch die Werkstückkante die Anschlagfläche zuverlässiger treffen kann. Die Erfassung der Werkstückkantenposition erfolgt vorzugsweise gemäß Anspruch 11 berührungslos, insbesondere optisch mit einer Kamera. Das Festsetzen des Werkstücks am Anschlagelement erfolgt vorteilhafterweise gemäß Anspruch 12 mittels eines Vakuumsaugelements, eines Zangengreifelements oder eines Elektromagneten. Da das Werkstück von der Anschlagposition in die Biegeausgangsposition im Wesentlichen in horizontaler Richtung verstellt wird, sind keine großen Bewegungskräfte erforderlich und kann die Haltevorrichtung aus den vorgenannten Halteelementen auch in kleiner Abmessung gebildet sein.

Bei Werkstücken, bei denen eine sehr große Durchbiegung beim Durchführen und Positionieren möglich ist, kann es von Vorteil sein, das Verfahren gemäß Anspruch 13 durchzuführen, wodurch das Zuführen und Auflegen des Werkstücks am Unterwerkzeug wesentlich erleichtert werden kann.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 eine Ansicht einer Abkantpresse zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 das Positionieren eines Werkstücks unmittelbar vor dem Anschlagen an der Anschlagvorrichtung in Anschlagposition;

Fig. 3 das zwischen Oberwerkzeug und Unterwerkzeug positionierte Werkstück unmittelbar vor dem Biegevorgang in Biegeausgangsposition;

Fig. 4 das Positionieren eines Werkstücks mittels eines Zangengreifelements am Anschlagelement;

Fig. 5 das Positionieren eines Werkstücks mittels eines Vakuumsaugelements am Anschlagelement; Fig. 6 das Positionieren eines Werkstücks mittels eines Elektromagneten am Anschlagelement.

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 bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen. Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer Biegemaschine in Form einer vertikal arbeitenden Abkantpresse 1, an der ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Positionieren eines Werkstückes 2 für das nachfolgende Biegen ausgeführt werden kann. Das Werkstück 2 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer Handhabungsvorrichtung 3, vorzugsweise in Form eines Handhabungsroboters zwischen einem Unterwerkzeug 4 am feststehenden unteren Pressbalken und einem Oberwerkzeug 5 am verstellbaren oberen Pressbalken zugeführt, und mittels einer Anschlagvorrichtung 6 in eine definierte Position für die Durchführung des Biegevorgangs gebracht. Die Anschlagvorrichtung 6 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Anschlagelemente 7 und 8, mit etwa vertikal verlaufenden Anschlagflächen 9 und 10 an denen ein zu biegendes Werkstück 2 mit einer Werkstückkante bzw. einer Werkstückfläche ange- schlagen wird, und zeitlich unmittelbar davor auf dem Unterwerkzeug 4 aufgelegt wird. Das Verfahren ist selbstverständlich auch bei nur einem Anschlagelement oder auch mehr als zwei Anschlagelementen durchführbar. Wenn in Folge das Verfahren für ein Anschlagelement 7 beschrieben wird, kann dieses auch auf zwei oder mehrere gleichzeitig aktive Anschlagelemente 7, 8 usw. mit entsprechenden Anschlagflächen 9, 10 usw. bezogen sein.

Wie in Fig. 1 dargestellt, kann es bei einem wenig biegesteifen Werkstück 2 aufgrund des Eigengewichts zu einer Durchbiegung 11 kommen, die das Anschlagen an den Anschlagflächen 9, 10 erschweren oder unmöglich machen kann. Das Zuführen des Werkstücks 2 kann alternativ auch durch eine Bedienperson erfolgen, wobei ebenfalls das Problem einer Durchbiegung des Werkstückes 2 auftreten kann und das Anschlagen erschwert sein kann. Auch wenn das Werkstück 2 auf einer Auflagefläche 12 an der Oberseite des Unterwerkzeugs 4 aufgelegt wird, kann der hinter der vertikalen Arbeitsebene befindliche Teil des Werkstückes 2 eine Durchbiegung 11 erfahren, die umso größer ist, je weiter die Werkstückhinterkante hinter die Arbeitsebene verbracht werden muss.

Fig. 2 zeigt in einem Teilschnitt gemäß Linie II - II in Fig. 1 das Positionieren eines Werkstückes 2 an einer Abkantpresse 1 unmittelbar vor dem Auflegen auf das Unterwerkzeug 4 und dem Anschlagen an das Anschlagelement 7. Das Positionieren kann dabei von einer Bedienperson durchgeführt werden oder aber auch, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, mittels einer Handhabung s Vorrichtung 3. Das Werkstück 2 wird dabei von der Vorderseite 12 der Abkantpresse 1 zwischen dem Oberwerkzeug 5 und dem Unterwerkzeug 4 eingeführt, wodurch eine anzuschlagende Werkstückkante 13 durch eine zwischen Unterwerkzeug 4 und Oberwerkzeug 5 aufgespannte vertikale Arbeitsebene 14 hindurch in Richtung zur Rückseite 15 der Abkantpresse 1 bewegt wird. Im Bereich der Rückseite 15 ist die Anschlagvorrichtung 6 angeordnet, die ein CNC-achsgesteuert verstellbares Anschlagelement 7 aufweist, das die etwa vertikal stehende Anschlagfläche 9 aufweist. Zur Positionierung des Werkstücks 2 wird erfindungsgemäß die Anschlagfläche 9 nahe, vorzugsweise möglichst nahe, an das Unterwerkzeug 4 bzw. die Arbeitsebene 14 angenähert, wodurch ein Abstand 16 der Werkstückkante 13 von der Arbeitsebene 14 beim Anschlagen an die Anschlagfläche 9 klein gegenüber den Flächenabmessungen des Werkstücks 2 gehalten wird. Wird im Zuge des Positioniervorganges nun das Werkstück 2 mit seiner Werkstückunterseite 17 an einer Auflagefläche 18 des Unterwerkzeuges 4 aufgelegt, kann durch den geringen Abstand 16 die Werkstückkante 13 relativ zur Auflagefläche 18 nur eine sehr geringe oder vernachlässigbare Durchbiegung erfahren und ist dadurch die Position der Werkstückkante 13 innerhalb eines kleines Toleranzfensters, weshalb aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens auch ein wenig biegesteifes Werkstück 2 trotzdem an einer kleinen Anschlagfläche 9 angeschlagen werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass diese von der Werkstückkante 13 verfehlt wird. In Fig. 2 ist das Werkstück 2 in einer Position dargestellt, in der die Werkstückkante 13 die Anschlagfläche 9 noch nicht kontaktiert und die Werkstückunterseite 17 die Auflagefläche 18 am Unterwerkzeug 4 ebenfalls noch nicht berührt. Ausgehend von dieser Vorpositionierung kann nun das Werkstück 2 so positioniert werden, dass entweder zuerst die Werkstückunterseite 17 auf die Auflagefläche 18 aufgelegt wird und anschließend das Werkstück 2 in horizontaler Richtung gegen die Anschlagfläche 9 kontaktiert wird oder dass zuerst die Werkstückunterseite 17 auf der Auflage- fläche 18 aufgelegt wird und anschließend die Anschlagfläche 9 gegen die Werkstückkante 13 des aufliegenden Werkstücks 2 bewegt wird.

Unabhängig davon kann weiters eine Auflagefläche 19 am Anschlagelement 7 bereits vor dem Auflegen des Werkstückes 2 auf dem Unterwerkzeug 4 in eine mit der Auflagefläche 18 des Unterwerkzeugs 4 übereinstimmende Höhenposition verbracht werden oder auch erst nach dem Auflegen des Werkstücks 2 auf dem Unterwerkzeug 4 auf das gleiche Niveau wie die Auflagefläche 18 angehoben werden. Beim Kontaktieren der Werkstückkante 13 mit der Anschlagfläche 9 befindet sich das Anschlagelement 7 bzw. die Anschlagfläche 9 in einer Anschlagposition 20 in horizontaler Richtung betrachtet und das Anschlagelement 7 vor dem Auflegen des Werkstücks 2 auf dem Unterwerkzeug 4 in einer Warteposition, in der die Auflagefläche 19 am Anschlagelement 7 auf gleicher Höhe oder geringfügig unterhalb der Aufla- gefläche 18 des Unterwerkzeugs 4 in vertikaler Richtung betrachtet, positioniert ist.

Nachdem das Werkstück 2 mit seiner Werkstückkante 13 an der Anschlagfläche 9 in Kontakt ist, wird am Anschlagelement 7 eine Haltevorrichtung 21 aktiviert, mittels der das Werkstück 2 gegenüber dem Anschlagelement 7 fixiert bzw. festgesetzt wird und dadurch die exakte Positionierung des Werkstückes 2 sichergestellt ist. Dabei kann die Haltevorrichtung 21 selbst die Auflagefläche 19 des Anschlagelements 7 bilden oder aber auch distanziert von der Auflagefläche 19 oder der Anschlagfläche 9 des Anschlagelements 7 sein.

Nach dem das Werkstück 2 mittels der Haltevorrichtung 21 am Anschlagelement 7 festgesetzt ist, wird das Anschlagelement 7 aus der Anschlagposition 20 in eine strichliert angedeutete Biegeausgangsposition 22 verstellt, und das Werkstück 2 dadurch in die für den Biegevorgang erforderliche Position gebracht, mit der die Länge eines durch den Biegevorgang entstehenden Biegeschenkels festgelegt wird. In diesem Schritt der Werkstückpositionierung wird die Anschlagfläche 9 des Anschlagelements 7 aus einem kleinen bzw. minimalen Abstand 16 zur Arbeitsebene 14 in einen vergrößerten Abstand 23, der die Biegeausgangsposition 22 definiert, in horizontaler Richtung verstellt. Während dieser Verstellbewegung kann das Werkstück 2 zumindest über einen Teil des Verstellweges noch von einer Greifvorrichtung 24 der programmgesteuerten Handhabungsvorrichtung 3 geführt sein, da das Werkstück 2 jedoch mittels der Haltevorrichtung 21 ohnehin am Anschlagelement 7 festgesetzt ist, kann die Verstellung des Werkstücks 2 aus der Anschlagposition 20 in die Biegeausgangsposition 22 auch ohne Mitwirkung der Handhabungsvorrichtung 3 erfolgen und deshalb die Greifvorrichtung 24 nach dem Festsetzen des Werkstückes 2 mittels der Haltevorrichtung 21 deaktiviert wer- den. Die Greifvorrichtung 24 kann dadurch für den Biegevorgang aus der Biegezone oder aus dem Arbeitsbereich der Abkantpresse 1 entfernt werden, wodurch der Biegevorgang ungestört ohne Gefahr von Kollisionen durchgeführt werden kann. Alternativ dazu kann die Greifvorrichtung 24 an einer anderen Position am Werkstück 2 aktiviert werden, wodurch das Werkstück 2 gestützt oder während des Biegevorgangs auch nachgeführt werden kann.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Positionierverfahrens besteht zum einem darin, dass auch bei wenig biegesteifen Werkstücken 2 die Werkstückkante 13 zuverlässig an der Anschlagfläche 9 angeschlagen werden kann und weiters darin, dass bei großen Abständen 23 der Biegeausgangsposition 22 keine Gefahr einer Kollision der Handhabung s Vorrichtung 3 mit dem Oberwerkzeug 5 besteht, da das Werkstück 2 bereits in der Anschlagposition 20 an die Anschlagvorrichtung 6 übergeben werden kann und sich in dieser Werkstückposition die Greifvorrichtung 24 der Handhabungsvorrichtung 3 noch ein einem ausreichenden Abstand zur Arbeitsebene 14 befindet. Durch die Zuordnung einer Haltevorrichtung 21 zum Anschlagelement 7, kann eine gesonderte Handhabungsvorrichtung an der Rückseite 15 der Biegemaschi- ne bzw. Abkantpresse 1 entfallen und mit baulich geringem Mehraufwand die Funktionalität einer derartigen Abkantpresse 1 auch im Hinblick auf die Automatisierung des Biegens wenig biegesteifer Werkstücke 2 verbessert werden.

Da die Handhabung s Vorrichtung 3 mit der Greifvorrichtung 24 das Werkstück 2 nicht bis zur Biegeausgangsposition 22 positionieren muss, sondern mit der anzuschlagenden Werkstückkante 13 nur bis knapp hinter das Unterwerkzeug 4 zuführt, kann das Werkstück 2 mit der Greifvorrichtung 24 zur Minimierung der Durchbiegung 11 auch möglichst mittig erfasst werden, und dadurch auch das Auflegen auf das Unterwerkzeug 4 erleichtert werden. Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zu einem Zeitpunkt, bei dem das Werkstück 2 mittels der Anschlagvorrichtung 6 bereits in die Biegeausgangsposition 22 positioniert ist, das heißt die an der Anschlagfläche 9 angeschlagene Werkstückkante 13 befindet sich in dem vergrößerten Abstand 23 zur Arbeitsebene 14, der die Position der Biegekante am gebogenen Werkstück 2 bestimmt. Durch den Biegevorgang werden die Schenkel des zu biegenden Werkstücks 2 von der horizontalen Ausgangsstellung verschwenkt, wobei in der dargestellten Ausführung ein Verschwenken nach oben erfolgt, da das Unterwerkzeug 4 als Matrize ausgebildet ist und das Oberwerkzeug 5 als Biegestempel. Im Fall eines Unterwerkzeuges 4 in Form eines Biegestempels und eines Oberwerkzeuges 5 in Form einer Biegematrize würde das Verschwenken der Biegeschenkel nach unten erfolgen.

Um die Verschwenkbewegung des Werkstückes 2 nicht zu behindern, muss entweder die Haltevorrichtung 21 am Beginn des eigentlichen Biegevorganges deaktiviert werden oder das Anschlagelement 7 mit aktivierter Haltevorrichtung 21 der Biegebewegung des Werkstückes 2 nachgeführt werden. Dieser zweite Fall ist in Fig. 3 in strichlierten Linien angedeutet, wobei das gebogene Werkstück 2' im Bereich der Werkstückkante 13 mit aktivierter Haltevorrichtung 21 während des Biegevorgangs nachgeführt wird. Fig. 3 zeigt das Oberwerkzeug 5, hier in Form eines Biegestempels, in einer Position, in der die Oberseite des Werkstückes 2 gerade berührt wird, also unmittelbar vor Beginn des Biegevorganges. In dieser Stellung, in der das Werkstück 2 bereits geringfügig gegen das Unterwerkzeug 4 gedrückt wird und es dadurch fixiert ist, kann die Haltevorrichtung 21 deaktiviert werden und das Werkstück 2 ist dadurch für die Durchführung des Biegevorganges freigegeben, falls keine Nachführung mittels des Anschlagelements 7 erfolgt. Da bei einem Oberwerkzeug 5 in Form einer Biegematrize und einem Unterwerkzeug 4 in Form eines Biegestempels die Biegeschenkel des Werkstücks 2 nach unten verschwenkt werden kann selbstverständlich auch in diesem Fall eine Nachführung der Werkstückbewegung durch die Anschlagvorrichtung 6 und/oder die Handhabungsvorrichtung 3 nach unten vorgesehen sein. In Fig. 4 ist das Verfahren zu einem Zeitpunkt dargestellt, in dem das Anschlagelement 7 das Werkstück 2 aus der Anschlagposition 20 in horizontaler Richtung in die Biegeausgangsposition 22 verstellt, wobei die Haltevorrichtung 21 im Beispiel gemäß Fig. 4 einen Zangengreifer 25 umfasst bzw. durch einen solchen gebildet ist. Fig. 5 zeigt das Anschlagen eines Werkstückes 2 mittels einer Handhabung s Vorrichtung 3 zu einem Zeitpunkt, an dem das unter Eigengewicht gebogene Werkstück 2 bereits am Unterwerkzeug 4 aufliegt und mit der Anschlagfläche 9 am Anschlagelement 7 in Kontakt kommt. Ausgehend von der dargestellten Stellung des Anschlagelements 7 wird dieses noch soweit vertikal angehoben, bis eine Auflagefläche 19 am Anschlagelement 7 auf gleicher Höhe mit einer Auflagefläche 18 am Unterwerkzeug 4 ist und wird in dieser Stellung die Haltevorrichtung 21 hier in Form eines Vakuumsaugelements 26, aktiviert. Anschließend wird das Werkstück 2 in horizontaler Richtung in die Biegeausgangsposition 22 verstellt, wobei die Hand- habungsvorrichtung 3 mit der Greifvorrichtung 24 diese Bewegung mit ausführt oder aber auch vom Werkstück 2 gelöst und aus dem Arbeitsbereich entfernt werden kann.

In Fig. 6 ist ein Teilschnitt durch ein Anschlagelement 7 dargestellt, bei dem die Haltevorrichtung 21 einen Elektromagneten 27 umfasst. Dieser ist dazu geeignet, feromagnetische Werk- stücke 2 am Anschlagelement 7 festzusetzen und bei der Bewegung von der Anschlagposition 20 zur Biegeausgangsposition 22 in Kontakt mit der Anschlagfläche 9 zu halten. Der Elektromagnet 27 kann insbesondere einen jochartigen Eisenkern 28 aufweisen, dessen Enden 2 Magnetpole darstellen und gleichzeitig Auflageflächen 19 für die Werkstückunterseite 17 bilden. Durch diese Ausführung des Elektromagneten 27 können hohe Haltekräfte zur Fixie- rung von Werkstücken 2 erzielt werden.

In Fig. 1 ist weiters eine Kamera 29 dargestellt, die mit einer Steuerungs Vorrichtung 30 für die Abkantpresse 1 bzw. für die Handhabungs Vorrichtung 3 verbunden ist. Die Kamera 29 dient bei einer Ausführungsvariante des Verfahrens dazu, beim Zuführen des Werkstückes 2 dessen Werkstückkante 13 in ihrer Position zu erfassen und basierend darauf eine Positionskorrektur der Handhabungs Vorrichtung 3 oder der Anschlagelemente 7, 8 durchzuführen, um einerseits das Zuführen des Werkstückes 2 zwischen Unterwerkzeug 4 und Oberwerkzeug 5 abzusichern und/oder bei bereits am Unterwerkzeug 4 aufgelegtem Werkstück 2 die Anschlagflächen 9, 10 der Anschlagelemente 7, 8 so zu positionieren, dass ein Kontakt mit der Werk- stückkante 13 hergestellt werden kann. Insbesondere bei Werkstücken 2 die wenig biegesteif sind und daher große Durchbiegungen 11 aufweisen können, kann dadurch auch das Zuführen mittels einer Handhabungsvorrichtung 3 erleichtert und Kollisionen des Werkstückes 2 die zu Beschädigungen führen könnten, vermieden werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können auch wenig biegesteife Werkstücke 2 unter Verwendung einer programmierbaren Handhabungsvorrichtung, also automatisiert, zugeführt und mittels der Anschlagvorrichtung 6 mit hoher Genauigkeit gebogen werden. Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Verfahrens, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten desselben 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. Es ist also auch für sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, ein Schutz durch darauf gerichtete Ansprüche möglich.

Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, 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 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich 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 Verfahrens dieses bzw. die dazu erforderlichen Bauteile oder Vorrichtungen teilweise unmaß- stäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2; 3; 4; 5; 6 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. Bezugszeichenaufstellung

1 Abkantpresse

2 Werkstück

3 Handhabungsvorrichtung

4 Unterwerkzeug

5 Oberwerkzeug

6 Anschlagvorrichtung

7 Anschlagelement

8 Anschlagelement

9 Anschlagfläche

10 Anschlagfläche

11 Durchbiegung

12 Vorderseite

13 Werkstückkante

14 Arbeitsebene

15 Rückseite

16 Abstand

17 Werkstückunterseite

18 Auflagefläche

19 Auflagefläche

20 Anschlagposition

21 Haltevorrichtung

22 Biegeausgangsposition

23 Abstand

24 Greifvorrichtung

25 Zangengreifer

26 Vakuumsaugelement

27 Elektromagnet

28 Eisenkern

29 Kamera

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zum Positionieren eines Werkstücks (2) an einer vertikal arbeitenden

Abkantpresse (1) für einen nachfolgenden Biegevorgang, umfassend Zuführen des Werk- Stücks (2) von der Vorderseite (12) der Abkantpresse (1) zwischen ein Oberwerkzeug (5) und ein Unterwerkzeug (4), Annähern des Werkstücks (2) an eine an der Rückseite (15) der Abkantpresse (1) angeordnete Anschlagvorrichtung (6), Auflegen des Werkstücks (2) am Unterwerkzeug (4), Positionieren und Anschlagen einer Werkstückkante (13) an zumindest einer etwa vertikal verlaufenden Anschlagfläche (9, 10) eines Anschlagelements (7, 8) der An- Schlagvorrichtung (6) und zeitweiliges Festsetzen des Werkstücks (2) am Anschlagelement (7, 8) durch Aktivieren einer diesem zugeordneten Haltevorrichtung (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (9, 10) zum Anschlagen der Werkstückkante (13) in eine Anschlagposition (20) mit kleinem horizontalen Abstand (16) zum Unterwerkzeug (4) oder zur vertikalen Arbeitsebene (14) positioniert wird und nach dem Anschlagen die Haltevorrichtung (21) aktiviert wird und danach die Anschlagfläche (9, 10) des Anschlagelements (7) zusammen mit dem festgesetzten Werkstück (2) in eine für den Beginn der Biegeumformung erforderliche Biegeausgangsposition (22) mit vergrößertem horizontalen Abstand (23) zum Unterwerkzeug (4) oder zur vertikalen Arbeitsebene (14) verstellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche

(9, 10) nach dem Auflegen des Werkstücks (2) am Unterwerkzeug (4) in die Anschlagposition (20) positioniert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (9, 10) vor dem Auflegen des Werkstücks (2) am Unterwerkzeug (4) in die Anschlagposition

(20) positioniert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (9, 10) in der Anschlagposition (20) in minimalem Abstand (16) unmittelbar hinter dem Unterwerkzeug (4) positioniert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auflagefläche (19) des Anschlagelements (7, 8) vor dem Anschlagen des Werkstücks (2) in vertikaler Richtung betrachtet in eine gegenüber einer Auflagefläche (18) des Unterwerkzeugs (4) tieferliegende Warteposition positioniert wird und vor dem Festsetzen des Werkstücks (2) in eine mit der Auflagefläche (18) des Unterwerkzeugs (4) übereinstimmende Höhenposition verbracht wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels des Anschlagelements (7, 8) in die Biegeausgangsposition (22) verbrachte Werkstück (2) vor dem nachfolgenden Biegevorgang mittels des Oberwerkzeugs (5) am Unterwerkzeug (4) geklemmt wird und anschließend die Haltevorrichtung (21) deaktiviert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (7, 8) mit aktivierter Haltevorrichtung (21) das Werkstück (2) während des nachfolgenden Biegevorganges nachführt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das

Werkstück (2) mittels einer programmierbaren und eine Greifvorrichtung (24) aufweisenden Handhabung s Vorrichtung (3) bis zur Anschlagposition (20) bewegt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung (24) nach dem Festsetzen des Werkstücks (2) am Anschlagelement (7, 8) in der Anschlagposition (20) deaktiviert wird und die Handhabungsvorrichtung (3) aus der Biegezone verbracht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückkante (13) beim Annähern an das Anschlagelement (7, 8) in ihrer Position erfasst wird und basierend auf der erfassten Position vor dem Anschlagen bedarfsweise das Anschlagelement (7, 8) und/oder eine das Werkstück (2) tragende Handhabungsvorrichtung (3) in seiner bzw. ihrer Position korrigiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionserfassung der Werkstückkante (13) berührungslos, insbesondere optisch mittels einer Kamera erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Festsetzen des Werkstücks (2) am Anschlagelement (7, 8) mittels der Haltevorrichtung (21) durch ein Vakuumsaugelement (26?) oder einen Zangengreifer (25) oder einen Elektromagneten (27?) erfolgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Handhabungsvorrichtung (3) zusammenwirkende Steuerungsvorrichtung eine Durchbiegung (11) des von der Handhabungsvorrichtung (3) gehaltenen Werkstücks (2) näherungsweise errechnet und das Zuführen des Werkstücks (2) mittels der Handhabungsvorrich- tung (3) unter Berücksichtigung der errechneten Durchbiegung (11) erfolgt.