EP4243999B1 - Werkstückmanipulationsvorrichtung für eine schwenkbiegemaschine - Google Patents
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- EP4243999B1 EP4243999B1 EP21823724.6A EP21823724A EP4243999B1 EP 4243999 B1 EP4243999 B1 EP 4243999B1 EP 21823724 A EP21823724 A EP 21823724A EP 4243999 B1 EP4243999 B1 EP 4243999B1
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- B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
- B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
- B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
- B21D43/10—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by grippers
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Definitions
- the invention relates to a workpiece manipulation device and a processing system equipped with the workpiece manipulation device.
- JP 3 794645 B2 which forms the basis for the preamble of claim 1, which JP H06 528 U , the US 4 242 898 A , the JP H11 342425 A , the US 8 185 974 B1 and the WO 2007/125900 A1
- Various folding machines, as well as workpiece manipulation devices for feeding a workpiece to the folding machine are known.
- the swivel bending machines known from the prior art have the disadvantage that the positioning of the workpiece can only be carried out inadequately.
- the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a device by means of which the workpiece can be positioned with increased accuracy.
- the workpiece manipulation device has the advantage that a high positioning accuracy of the workpiece can be achieved with a simple structure of the workpiece manipulation device.
- the distance between the manipulation arm guide and the rotation axis of the first rotary punch is between 130% and 70%, in particular between 120% and 80%, preferably between 110% and 90%, of a length of the first leg.
- such a size ratio brings with it the surprising advantage that an extremely high positioning accuracy of the workpiece manipulation device can be achieved.
- the distance between the manipulation arm guide and the rotation axis of the first rotary stamp is between 1000mm and 3000mm, in particular between 1100mm and 2500mm, preferably between 1300mm and 2000mm.
- such a size ratio brings with it the surprising advantage that an extremely high positioning accuracy of the workpiece manipulation device can be achieved.
- the manipulation device carrier has a first cheek and a second cheek, which are L-shaped, wherein the first cheek and the second cheek are arranged at a distance from one another and are coupled to one another by means of webs.
- a design of the manipulation device carrier has a high torsional rigidity with the lowest possible weight in order to achieve good positioning accuracy of the workpiece manipulation device.
- a further manipulation device carrier is formed, which is arranged on the base frame so as to be displaceable in a Y-axis relative to the base frame by means of a further manipulation device carrier guide, wherein the further manipulation device carrier has several manipulation elements which are arranged at a distance from one another in an X-axis, wherein the manipulation elements are displaceable in the Z-axis relative to the further manipulation device carrier.
- a first guide rail and a second guide rail to be arranged on the second leg of the manipulation device carrier, wherein the manipulation arm guide comprises a first guide carriage and a second guide carriage, which are guided in the first guide rail, and wherein the manipulation arm guide comprises a third guide carriage and a fourth guide carriage, which are guided in the second guide rail.
- a guide arrangement in particular has the advantage that the workpiece can be positioned with a high level of positioning accuracy.
- this measure can ensure that a sufficient clamping force can be applied to the workpiece by the first rotary punch and the second rotary punch, wherein the deformation of the workpiece manipulation device and thus a possible source of positioning inaccuracy can be kept as low as possible.
- a rotary motor is designed on the manipulation device carrier to rotate the first rotary stamp. This measure can be used to change the orientation of the workpiece. By arranging the rotary motor on the manipulation device carrier or in conjunction with the first rotary stamp, the mass inertia of the workpiece manipulation device can also be kept as low as possible.
- the workpiece manipulation device is designed according to one of the preceding claims.
- the processing system according to the invention has the advantage that a high positioning accuracy of the workpiece can be achieved.
- the manipulation arm has a clearance in the area of the first rotary punch, which corresponds to the swivel bending machine. This has the advantage that the first rotary punch can be moved as close as possible to the swivel bending machine, which enables the processing of very small workpieces.
- the clearance allows the manipulation arm to have sufficient stability in those areas where this is required.
- the folding machine it is possible for the folding machine to have a lower machine table, wherein the base frame is coupled to the lower machine table at a first longitudinal end and wherein the base frame has a support foot for support on the floor in an area spaced from the first longitudinal end.
- the base frame is coupled to the lower machine table at a first longitudinal end and wherein the base frame has a support foot for support on the floor in an area spaced from the first longitudinal end.
- Fig. 1 shows a perspective view of a first embodiment of a processing system 1.
- the processing system 1 can comprise a swivel bending machine 2.
- the processing system 1 can further comprise a workpiece manipulation device 3, which serves to manipulate a workpiece 4 to be processed.
- Fig. 1 only presented in a simplified manner.
- the swivel bending machine 2 can comprise a lower machine table 5 and an upper machine table 6. Swivel bending tools can be clamped in the machine tables 5, 6, in particular in tool holders which are formed in the machine tables.
- the workpiece manipulation device 3 comprises a base frame 7.
- the base frame 7 is coupled to the lower machine table 5 at a first longitudinal end 8.
- a coupling flange 9 is formed, wherein the coupling flange 9 is coupled to the lower machine table 5 by means of fastening means 10, such as screws.
- a support foot 11 is formed on a region of the base frame 7 that is spaced from the first longitudinal end 8, by means of which the base frame 7 can be supported on the ground, in particular on the hall floor.
- the workpiece manipulation device 3 can comprise a manipulation device carrier 12.
- the manipulation device carrier 12 can be displaceably attached to the base frame 7 by means of a manipulation device carrier guide 13 in a Y-axis 14.
- the workpiece manipulation device 3 can comprise a manipulation arm 15.
- the manipulation arm 15 can be arranged on the manipulation device carrier 12 so as to be displaceable relative to the manipulation device carrier 12 by means of a manipulation arm guide 16 in a Z-axis 17.
- an X-axis 18 is arranged at right angles to the Z-axis 17 and the Y-axis 14.
- a first rotary stamp 19 can be formed, which is arranged on the manipulation arm 15.
- the first rotary stamp 19 can be arranged on the manipulation arm 15 so as to be rotatable about a rotation axis 20.
- the rotation axis 20 can be designed to be parallel to the Z-axis 17.
- a second rotary stamp 21 can be formed, which can be arranged on the manipulation device carrier 12.
- the second rotary stamp 21 can also be arranged to be rotatable about the rotation axis 20.
- the rotation axis 20 can be arranged at a distance 24 from the manipulation arm guide 16.
- the first rotary punch 19 and the second rotary punch 21 can interact in such a way that a workpiece 4 can be clamped between the first rotary punch 19 and the second rotary punch 21.
- the workpiece 4 clamped between these two rotary punches 19, 21 can be rotated or aligned.
- the displaceability of the manipulation device carrier 12 along the Y-axis the workpiece 4 clamped between the rotary punches 19, 21 can be displaced along the Y-axis 14.
- the manipulation device carrier 12 is L-shaped.
- the manipulation device carrier 12 can have a first leg 22 which can extend along the Y-axis 14 and a second leg 23 which can extend along the Z-axis 17.
- the first leg 22 and the second leg 23 are arranged at right angles to one another.
- the manipulation device carrier 12 has a first cheek 25 and a second cheek 26.
- the first cheek 25 and the second cheek 26 can be of identical construction and each have an L-shaped design.
- first cheek 25 and the second cheek 26 are arranged at a distance 27 from each other. Furthermore, webs 28 can be formed between the first cheek 25 and the second cheek 26, by means of which the first cheek 25 and the second cheek 26 are positioned or supported relative to each other.
- a further manipulation device carrier 29 is formed, which is arranged on the base frame 7 so as to be displaceable relative to the base frame 7 in the Y-axis 14 by means of a second manipulation device carrier guide 30.
- Manipulation elements 31 can be arranged on the further manipulation device carrier 29, which can serve to hold the workpiece 4.
- the manipulation elements 31 are designed to be electromagnetic, wherein the workpiece 4 can be fixed electromagnetically by means of the manipulation elements 31.
- the manipulation elements 31 have suction elements, wherein the workpiece 4 can be fixed to the manipulation elements 31 by applying negative pressure.
- the manipulation elements 31 are arranged below the workpiece 4 and the workpiece 4 rests flat on the manipulation elements 31.
- the manipulation device carrier guide 13 has at least one guide rail 32 in which at least one guide carriage 33 is guided.
- the guide rail 32 is arranged on the base frame 7. Furthermore, it is provided that the guide rail 32 extends in the direction of the Y-axis, so that the guide carriage 33 is arranged on the base frame 7 so as to be displaceable along the Y-axis 14. Furthermore, it can be provided that the guide carriage 33 is arranged on the manipulation device carrier 12. As can be seen from Fig.
- two of the guide rails 32 are arranged at a distance from each other with respect to the X-axis 18
- several of the guide carriages 33 can be formed on the manipulation device carrier 12, which are also spaced apart from one another with respect to the Y-axis or with respect to the X-axis.
- an adjustment drive 34 is formed, which serves to position the manipulation device carrier 12 along the Y-axis 14.
- the adjustment drive 34 can have a drive motor 35.
- the drive motor 35 can be coupled, for example, to an adjustment spindle, such as a ball screw.
- the further manipulation device carrier 29 is coupled to a further adjustment drive 36, by means of which it can be adjusted along the Y-axis 14.
- Fig. 2 shows a side view of the first embodiment of the processing system 1, wherein again the same reference numerals or component designations are used for the same parts as in the previous Figure 1 To avoid unnecessary repetition, please refer to the detailed description in the previous Figure 1 pointed out or referred to.
- a clearance 37 is formed on the manipulation arm 15.
- the clearance 37 is configured in such a way that it corresponds to the upper machine table 6 and/or to the tool clamped therein, so that the manipulation arm 15 can be moved as close as possible to the upper machine table 6 in order to achieve the smallest possible distance between the rotation axis 20 and a bending edge 38. This measure enables the smallest possible workpieces 4 to be machined on the processing system 1.
- a rotary motor 39 is formed, which serves to actively rotate the second rotary stamp 21.
- the workpiece 4 can be clamped between the first rotary punch 19 and the second rotary punch 21.
- the first rotary punch 19 can also be rotated or dragged along by the workpiece 4 due to frictional engagement with the workpiece. Due to the coaxial arrangement of the first rotary punch 19 and the second rotary punch 21 a joint rotation of the first rotary stamp 19 and the second rotary stamp 21 can be made possible.
- the first rotary stamp 19 therefore does not require its own rotary motor in order to be rotated with respect to the rotation axis 20.
- the rotation axis 20 can be arranged at a distance 24 from the manipulation arm guide 16.
- the center of a guide rail is considered to be the relevant reference point of the manipulation arm guide 16.
- the manipulation device carrier 12 and the further manipulation device carrier 29 can be moved individually and independently of one another along the Y-axis 14.
- the rotary punches 19, 21 and the manipulation element 31 can therefore move the workpiece 4 independently of one another.
- this measure allows the workpiece 4 to be transferred between the rotary punches 19, 21 and the manipulation element 31.
- This measure allows the workpiece 4 to be rotated as desired in the processing system 1 and positioned along the Y-axis 14 to carry out a bending process.
- the first leg 22 of the manipulation device carrier 12 has a length 46.
- the length 46 of the first leg 22 of the manipulation device carrier 12 is measured starting from a side of the second leg 23 facing the bending machine 2.
- FIG. 3 shows the processing system 1 in a further perspective view, whereby again the same reference symbols or component designations are used for the same parts as in the previous Figures 1 and 2 To avoid unnecessary repetition, please refer to the detailed description in the previous Figures 1 and 2 pointed out or referred to.
- the manipulation arm guide 16 has a first guide rail 40 and a second guide rail 41.
- the first guide rail 40 and the second guide rail 41 are arranged on the second leg 23 of the manipulation device carrier 12.
- a first guide carriage 42 and a second guide carriage 43 are formed, which are guided in the first guide rail 40.
- the first guide carriage 42 and the second guide carriage 43 are arranged on the manipulation arm 15 at a distance from one another in the direction of the Z-axis 17.
- a third guide carriage 44 and a fourth guide carriage 45 are formed, which are operatively connected to the second guide rail 41 and which are also coupled to the manipulation arm 15.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Werkstückmanipulationsvorrichtung, sowie eine mit der Werkstückmanipulationsvorrichtung ausgestattete Bearbeitungsanlage.
- Aus dem Stand der Technik sind aus der
JP 3 794645 B2 JP H06 528 U US 4 242 898 A , derJP H11 342425 A US 8 185 974 B1 und derWO 2007/125900 A1 diverse Schwenkbiegemaschinen, sowie Werkstückmanipulationsvorrichtungen zum Zuführen eines Werkstückes zu der Schwenkbiegemaschine bekannt. - Die aus dem Stand der Technik bekannten Schwenkbiegemaschinen weisen den Nachteil auf, dass die Positionierung des Werkstückes nur unzureichend durchgeführt werden kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels derer das Werkstück mit erhöhter Genauigkeit positioniert werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst. Die Erfindung betrifft eine Werkstückmanipulationsvorrichtung für eine Schwenkbiegemaschine, die Werkstückmanipulationsvorrichtung umfassend:
- ein Grundgestell;
- einen Manipulationsvorrichtungsträger, welcher mittels einer Manipulationsvorrichtungsträgerführung in einer Y-Achse relativ zum Grundgestell verschiebbar an diesem angeordnet ist;
- einen Manipulationsarm, welcher mittels einer Manipulationsarmführung in einer Z-Achse relativ zum Manipulationsvorrichtungsträger verschiebbar an diesem angeordnet ist;
- einen ersten Rotationsstempel, welcher am Manipulationsarm angeordnet ist, wobei der erste Rotationsstempel um eine, zur Z-Achse parallele, Rotationsachse rotierbar ist;
- einen zweiten Rotationsstempel, welcher am Manipulationsvorrichtungsträger angeordnet ist, wobei der zweite Rotationsstempel um die Rotationsachse rotierbar ist, wobei der erste Rotationsstempel und der zweite Rotationsstempel derart zueinander angeordnet sind, dass ein Werkstück zwischen dem ersten Rotationsstempel und dem zweiten Rotationsstempel klemmbar ist, wobei der Manipulationsvorrichtungsträger L-Förmig ausgebildet ist und einen ersten Schenkel aufweist, welcher sich entlang einer Y-Achse erstreckt und einen zweiten Schenkel aufweist, welcher sich entlang der Z-Achse erstreckt, wobei die Manipulationsarmführung am zweiten Schenkel ausgebildet ist und wobei ein Abstand zwischen der Manipulationsarmführung und der Rotationsachse des ersten Rotationsstempels größer als 1000mm ist.
- Die erfindungsgemäße Werkstückmanipulationsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass bei einem einfachen Aufbau der Werkstückmanipulationsvorrichtung gleichzeitig eine hohe Positioniergenauigkeit des Werkstückes erreicht werden kann.
- Weiters ist es zweckmäßig, dass der Abstand zwischen der Manipulationsarmführung und der Rotationsachse des ersten Rotationsstempels zwischen 130% und 70%, insbesondere zwischen 120% und 80%, bevorzugt zwischen 110% und 90%, einer Länge des ersten Schenkels beträgt. Insbesondere ein derartiges Größenverhältnis bringt den überraschenden Vorteil mit sich, dass eine überaus hohe Positioniergenauigkeit der Werkstückmanipulationsvorrichtung erreicht werden kann.
- Ferner kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen der Manipulationsarmführung und der Rotationsachse des ersten Rotationsstempels zwischen 1000mm und 3000mm, insbesondere zwischen 1100mm und 2500mm, bevorzugt zwischen 1300mm und 2000mm beträgt. Insbesondere ein derartiges Größenverhältnis bringt den überraschenden Vorteil mit sich, dass eine überaus hohe Positioniergenauigkeit der Werkstückmanipulationsvorrichtung erreicht werden kann.
- Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Manipulationsvorrichtungsträger eine erste Wange und eine zweite Wange aufweist, welche L-Förmig ausgebildet sind, wobei die erste Wange und die zweite Wange in einem Abstand zueinander angeordnet sind und mittels Stegen miteinander gekoppelt sind. Besonders eine derartige Ausbildung des Manipulationsvorrichtungsträgers weist bei möglichst geringem Gewicht eine hohe Verwindungssteifigkeit auf, um somit eine gute Positioniergenauigkeit der Werkstückmanipulationsvorrichtung zu erreichen.
- Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass ein weiterer Manipulationsvorrichtungsträger ausgebildet ist, welcher mittels einer weiteren Manipulationsvorrichtungsträgerführung in einer Y-Achse relativ zum Grundgestell verschiebbar an diesem angeordnet ist, wobei der weitere Manipulationsvorrichtungsträger mehrere Manipulationselemente umfasst, welche in einer X-Achse zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Manipulationselemente in der Z-Achse relativ zum weiteren Manipulationsvorrichtungsträger verschiebbar sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass mittels des weiteren Manipulationsvorrichtungsträgers das zu biegende Werkstück flexibler positioniert werden kann. Insbesondere ist es hierbei denkbar, dass der Manipulationsvorrichtungsträger und der weitere Manipulationsvorrichtungsträger im Zusammenspiel zur Positionierung des zu biegenden Werkstückes dienen.
- Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass am zweiten Schenkel des Manipulationsvorrichtungsträgers eine erste Führungsschiene und eine zweite Führungsschiene angeordnet ist, wobei die Manipulationsarmführung einen ersten Führungsschlitten und einen zweiten Führungsschlitten umfasst, welche in der ersten Führungsschiene geführt sind und wobei die Manipulationsarmführung einen dritten Führungsschlitten und einen vierten Führungsschlitten umfasst, welche in der zweiten Führungsschiene geführt sind. Besonders eine derartige Führungsanordnung bringt den Vorteil mit sich, dass das Werkstück mit einer hohen Positioniergenauigkeit positioniert werden kann. Darüber hinaus kann durch diese Maßnahme erreicht werden, dass durch den ersten Rotationsstempel und den zweiten Rotationsstempel eine ausreichende Klemmkraft auf das Werkstück aufgebracht werden kann, wobei die Verformung der Werkstückmanipulationsvorrichtung und somit eine mögliche Quelle für Positionierungenauigkeit möglichst geringgehalten werden kann.
- Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn am Manipulationsvorrichtungsträger ein Drehmotor zum Verdrehen des ersten Rotationsstempels ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme kann die Orientierung des Werkstückes verändert werden. Durch die Anordnung des Drehmotors am Manipulationsvorrichtungsträger bzw. in Zusammenwirkung mit dem ersten Rotationsstempel kann darüber hinaus die Massenträgheit der Werkstückmanipulationsvorrichtung möglichst geringgehalten werden.
- Erfindungsgemäß ist eine Bearbeitungsanlage zum Biegen von Werkstücken ausgebildet. Die Bearbeitungsanlage umfasst:
- eine Schwenkbiegemaschine;
- eine Werkstückmanipulationsvorrichtung zum Zuführen von Werkstücken zur Schwenkbiegemaschine.
- Die Werkstückmanipulationsvorrichtung ist nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet.
- Die erfindungsgemäße Bearbeitungsanlage weist den Vorteil auf, dass eine hohe Positioniergenauigkeit des Werkstückes erreicht werden kann.
- Weiters kann vorgesehen sein, dass der Manipulationsarm im Bereich des ersten Rotationsstempels eine Freistellung aufweist, welche mit der Schwenkbiegemaschine korrespondiert. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der erste Rotationsstempel möglichst nahe an die Schwenkbiegemaschine herangefahren werden kann, wodurch die Bearbeitung von sehr kleinen Werkstücken ermöglicht wird. Durch die Freistellung kann der Manipulationsarm in jenen Bereichen, wo dies benötigt wird, eine ausreichende Stabilität aufweisen.
- Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass die Schwenkbiegemaschine einen unteren Maschinentisch aufweist, wobei das Grundgestell an einem ersten Längsende mit dem unteren Maschinentisch gekoppelt ist und wobei das Grundgestell an einem zum ersten Längsende distanzierten Bereich einen Stützfuß zum Abstützen am Boden aufweist. Besonders eine derartige Befestigung der Werkstückmanipulationsvorrichtung an der Schwenkbiegemaschine bringt eine überraschende Positioniergenauigkeit mit sich. Insbesondere kann durch diese Maßnahme erreicht werden, dass der Biegevorgang der Schwenkbiegemaschine und damit verbunden eine Kraftaufbringung bzw. eine Verformung der Schwenkbiegemaschine nicht zu einer Erhöhung der Positionierungenauigkeit des Werkstückes führt.
- Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
- Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungsanlage in einer perspektivischen Ansicht;
- Fig. 2
- das erste Ausführungsbeispiel der Bearbeitungsanlage in einer Seitenansicht;
- Fig. 3
- das erste Ausführungsbeispiel der Bearbeitungsanlage in einer weiteren perspektivischen Ansicht.
- 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 Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
-
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Bearbeitungsanlage 1. Die Bearbeitungsanlage 1 kann eine Schwenkbiegemaschine 2 umfassen. Die Bearbeitungsanlage 1 kann darüber hinaus eine Werkstückmanipulationsvorrichtung 3 umfassen, welche zum Manipulieren eines zu bearbeitenden Werkstückes 4 dient. - Die Schwenkbiegemaschine 2 ist der Übersichtlichkeit halber in
Fig. 1 nur vereinfacht dargestellt. - Wie aus
Fig. 1 ersichtlich, kann die Schwenkbiegemaschine 2 einen unteren Maschinentisch 5 und einen oberen Maschinentisch 6 umfassen. In den Maschinentischen 5, 6, insbesondere in Werkzeugaufnahmen, welche in den Maschinentischen ausgebildet sind, können Schwenkbiegewerkzeuge gespannt werden. - Die Werkstückmanipulationsvorrichtung 3 umfasst ein Grundgestell 7. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Grundgestell 7 an einem ersten Längsende 8 mit dem unteren Maschinentisch 5 gekoppelt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Koppelflansch 9 ausgebildet ist, wobei der Koppelflansch 9 mittels Befestigungsmittel 10, wie etwa Schrauben, mit dem unteren Maschinentisch 5 gekoppelt ist.
- Weiters kann vorgesehen sein, dass an einem zum ersten Längsende 8 distanzierten Bereich des Grundgestells 7 ein Stützfuß 11 ausgebildet ist, mittels welchem das Grundgestell 7 am Untergrund, insbesondere am Hallenboden, abgestützt sein kann.
- Weiters kann die Werkstückmanipulationsvorrichtung 3 einen Manipulationsvorrichtungsträger 12 umfassen. Der Manipulationsvorrichtungsträger 12 kann mittels einer Manipulationsvorrichtungsträgerführung 13 in einer Y-Achse 14 relativ zum Grundgestell 7 verschiebbar an diesem angeordnet sein. Weiters kann die Werkstückmanipulationsvorrichtung 3 einen Manipulationsarm 15 umfassen der Manipulationsarm 15 kann mittels einer Manipulationsarmführung 16 in einer Z-Achse 17 relativ zum Manipulationsvorrichtungsträger 12 verschiebbar an diesem angeordnet sein.
- Weiters kann vorgesehen sein, dass im rechten Winkel zur Z-Achse 17 und zur Y-Achse 14 eine X-Achse 18 angeordnet ist.
- Weiters kann ein erster Rotationsstempel 19 ausgebildet sein, welcher am Manipulationsarm 15 angeordnet ist. Der erste Rotationsstempel 19 kann um eine Rotationsachse 20 drehbar am Manipulationsarm 15 angeordnet sein. Die Rotationsachse 20 kann zur Z-Achse 17 parallel liegend ausgebildet sein.
- Weiters kann ein zweiter Rotationsstempel 21 ausgebildet sein, welcher am Manipulationsvorrichtungsträger 12 angeordnet sein kann. Der zweite Rotationsstempel 21 kann ebenfalls um die Rotationsachse 20 rotierbar angeordnet sein.
- Die Rotationsachse 20 kann in einem Abstand 24 zur Manipulationsarmführung 16 angeordnet sein.
- Im Betrieb der Werkstückmanipulationsvorrichtung 3 können der erste Rotationsstempel 19 und der zweite Rotationsstempel 21 derart zusammenwirken, dass ein Werkstück 4 zwischen dem ersten Rotationsstempel 19 und dem zweiten Rotationsstempel 21 klemmbar ist. Durch eine Rotationsbewegung der beiden Rotationsstempel 19, 21 kann das zwischen diesen beiden Rotationsstempeln 19, 21 geklemmte Werkstück 4 gedreht bzw. ausgerichtet werden. Darüber hinaus kann durch die Verschiebbarkeit des Manipulationsvorrichtungsträgers 12 entlang der Y-Achse das zwischen den Rotationsstempeln 19, 21 geklemmte Werkstück 4 entlang der Y-Achse 14 verschoben werden.
- Wie aus
Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Manipulationsvorrichtungsträger 12 L-förmig ausgebildet ist. Insbesondere kann der Manipulationsvorrichtungsträger 12 einen ersten Schenkel 22 aufweisen, welcher sich entlang der Y-Achse 14 erstrecken kann und einen zweiten Schenkel 23 aufweisen, welcher sich entlang der Z-Achse 17 erstrecken kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Schenkel 22 und der zweite Schenkel 23 im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. - Weiters kann vorgesehen sein, dass der Manipulationsvorrichtungsträger 12 eine erste Wange 25 und eine zweite Wange 26 aufweist. Die erste Wange 25 und die zweite Wange 26 können baugleich ausgebildet sein und jeweils die L-förmige Formgebung aufweisen.
- Weiters kann vorgesehen sein, dass die erste Wange 25 und die zweite Wange 26 in einem Abstand 27 zueinander angeordnet sind. Weiters können zwischen der ersten Wange 25 und der zweiten Wange 26 Stege 28 ausgebildet sein, mittels welchen die erste Wange 25 und die zweite Wange 26 zueinander positioniert bzw. abgestützt sind.
- Weiters kann vorgesehen sein, dass ein weiterer Manipulationsvorrichtungsträger 29 ausgebildet ist, welcher mittels einer zweiteren Manipulationsvorrichtungsträgerführung 30 in der Y-Achse 14 relativ zum Grundgestell 7 verschiebbar an diesem angeordnet ist.
- Am weiteren Manipulationsvorrichtungsträger 29 können Manipulationselemente 31 angeordnet sein, welche zur Aufnahme des Werkstückes 4 dienen können.
- Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Manipulationselemente 31 elektromagnetisch ausgebildet sind, wobei das Werkstück 4 mittels der Manipulationselemente 31 elektromagnetisch fixiert werden kann. In einer alternativen Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass die Manipulationselemente 31 über Saugelemente verfügen, wobei das Werkstück 4 durch Aufbringen von Unterdruck an den Manipulationselementen 31 fixiert werden kann.
- Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Manipulationselemente 31 unterhalb des Werkstückes 4 angeordnet sind und das Werkstück 4 flächig auf den Manipulationselementen 31 aufliegt.
- Wie aus
Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Manipulationsvorrichtungsträgerführung 13 zumindest eine Führungsschiene 32 aufweist, in welcher zumindest ein Führungsschlitten 33 geführt ist. Die Führungsschiene 32 ist am Grundgestell 7 angeordnet. Weiters ist vorgesehen, dass die Führungsschiene 32 sich in Richtung der Y-Achse erstreckt, sodass der Führungsschlitten 33 entlang der Y-Achse 14 verschiebbar am Grundgestell 7 angeordnet ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass der Führungsschlitten 33 am Manipulationsvorrichtungsträger 12 angeordnet ist. Wie ausFig. 1 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass zwei der Führungsschienen 32 bezüglich er X-Achse 18 beabstandet zueinander angeordnet sind. Analog dazu können am Manipulationsvorrichtungsträger 12 mehrere der Führungsschlitten 33 ausgebildet sein, welche ebenfalls bezüglich der Y-Achse bzw. bezüglich der X-Achse zueinander beabstandet sind. - Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass ein Verstellantrieb 34 ausgebildet ist, welcher zum Positionieren des Manipulationsvorrichtungsträgers 12 entlang der Y-Achse 14 dient. Der Verstellantrieb 34 kann einen Antriebsmotor 35 aufweisen. Der Antriebsmotor 35 kann beispielsweise mit einer Verstellspindel, wie etwa einer Kugelumlaufspindel gekoppelt sein. Weiters ist es auch denkbar, dass der weitere Manipulationsvorrichtungsträger 29 mit einem weiteren Verstellantrieb 36 gekoppelt ist, mittels welchem dieser entlang der Y-Achse 14 verstellbar ist.
-
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Bearbeitungsanlage 1, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenenFigur 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenenFigur 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen. - Wie aus
Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass am Manipulationsarm 15 eine Freistellung 37 ausgebildet ist. Die Freistellung 37 ist derart konfiguriert, dass sie mit dem oberen Maschinentisch 6 und/oder mit dem darin gespannten Werkzeug korrespondiert, sodass der Manipulationsarm 15 möglichst weit an den oberen Maschinentisch 6 herangefahren werden kann, um einen möglichst geringen Abstand zwischen der Rotationsachse 20 und einer Biegekante 38 zu erreichen. Durch diese Maßnahme können an der Bearbeitungsanlage 1 möglichst kleine Werkstücke 4 bearbeitet werden. - Wie aus
Fig. 2 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein Drehmotor 39 ausgebildet ist, welcher zum aktiven Verdrehen des zweiten Rotationsstempels 21 dient. - Beim aktiven Verdrehen des zweiten Rotationsstempels 21 kann das Werkstück 4 zwischen dem ersten Rotationsstempel 19 und dem zweiten Rotationsstempel 21 geklemmt sein. Bei einer Verdrehung des zwischen dem ersten Rotationsstempel 19 und dem zweiten Rotationsstempel 21 gespannten Werkstückes 4 kann der erste Rotationsstempel 19 durch Reibschluss mit dem Werkstück 4 ebenfalls verdreht bzw. von diesem mitgeschleppt werden. Durch die koaxiale Anordnung des ersten Rotationsstempels 19 und des zweiten Rotationsstempels 21 kann eine gemeinsame Verdrehung des ersten Rotationsstempels 19 und des zweiten Rotationsstempels 21 ermöglichst werden. Der erste Rotationsstempel 19 benötigt somit keinen eigenen Drehmotor um bezüglich der Rotationsachse 20 verdreht zu werden.
- Wie aus
Fig. 2 weiters ersichtlich, kann die Rotationsachse 20 in einem Abstand 24 von der Manipulationsarmführung 16 beabstandet angeordnet sein. Als relevanter Bezugspunkt der Manipulationsarmführung 16 wird hierbei das Mittel einer Führungsschiene betrachtet. - Wie aus
Fig. 2 weiters ersichtlich, können der Manipulationsvorrichtungsträger 12 und der weitere Manipulationsvorrichtungsträger 29 einzeln und unabhängig voneinander entlang der Y-Achse 14 verschoben werden. Somit können die Rotationsstempel 19, 21 bzw. das Manipulationselement 31 unabhängig voneinander das Werkstück 4 bewegen. Weiters kann durch diese Maßnahme das Werkstück 4 zwischen den Rotationsstempeln 19, 21 und dem Manipulationselement 31 übergeben werden. Durch diese Maßnahme kann das Werkstück 4 in der Bearbeitungsanlage 1 beliebig gedreht und zum Durchführen eines Biegevorganges entlang der Y-Achse 14 positioniert werden. - Der erste Schenkel 22 des Manipulationsvorrichtungsträgers 12 weist eine Länge 46 auf. Die Länge 46 des ersten Schenkels 22 des Manipulationsvorrichtungsträgers 12 wird von einer der Schwenkbiegemaschine 2 zuwandten Seite des zweiten Schenkels 23 ausgehend gemessen.
-
Fig. 3 zeigt die Bearbeitungsanlage 1 in einer weiteren perspektivischen Darstellung, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenenFiguren 1 und2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenenFiguren 1 und2 hingewiesen bzw. Bezug genommen. - Wie aus
Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Manipulationsarmführung 16 eine erste Führungsschiene 40 und eine zweite Führungsschiene 41 aufweist. Die erste Führungsschiene 40 und die zweite Führungsschiene 41 sind am zweiten Schenkel 23 des Manipulationsvorrichtungsträgers 12 angeordnet. Weiters sind ein erster Führungsschlitten 42 und ein zweiter Führungsschlitten 43 ausgebildet, welche in der ersten Führungsschiene 40 geführt sind. Der erste Führungsschlitten 42 und der zweite Führungsschlitten 43 sind in Richtung der Z-Achse 17 zueinander beabstandet am Manipulationsarm 15 angeordnet. Weiters kann vorgesehen sein, dass ein dritter Führungsschlitten 44 und ein vierter Führungsschlitten 45 ausgebildet sind, welche mit der zweiten Führungsschiene 41 in Wirkverbindung stehen und welche ebenfalls mit dem Manipulationsarm 15 gekoppelt sind. - Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist.
- Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen.
- Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende 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.
-
1 Bearbeitungsanlage 27 Abstand erste Wange - zweite Wange 2 Schwenkbiegemaschine 28 Steg 3 Werkstückmanipulationsvorrich-tung 29 weiterer Manipulationsvorrichtungsträger 4 Werkstück 30 weitere Manipulationsvorrich- 5 unterer Maschinentisch tungsträgerführung 6 oberer Maschinentisch 31 Manipulationselement 7 Grundgestell 32 Führungsschiene 8 erstes Längsende 33 Führungsschlitten 9 Koppelflansch 34 Verstellantrieb 10 Befestigungsmittel 35 Antriebsmotor 11 Stützfuß 36 weiterer Verstellantrieb 12 Manipulationsvorrichtungsträger 37 Freistellung 13 Manipulationsvorrichtungsträger-führung 38 Biegekante 14 Y-Achse 39 Drehmotor 40 erste Führungsschiene 15 Manipulationsarm 41 zweite Führungsschiene 16 Manipulationsarmführung 42 erster Führungsschlitten 17 Z-Achse 43 zweiter Führungsschlitten 18 X-Achse 44 dritter Führungsschlitten 19 erster Rotationsstempel 45 vierter Führungsschlitten 20 Rotationsachse 46 Länge erster Schenkel 21 zweiter Rotationsstempel 22 erster Schenkel 23 zweiter Schenkel 24 Abstand Manipulationsarmführung und Rotationsachse 25 erste Wange 26 zweite Wange
Claims (10)
- Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) für eine Schwenkbiegemaschine (2), die Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) umfassend:- ein Grundgestell (7);- einen Manipulationsvorrichtungsträger (12), welcher mittels einer Manipulationsvorrichtungsträgerführung (13) in einer Y-Achse (14) relativ zum Grundgestell (7) verschiebbar an diesem angeordnet ist;- einen Manipulationsarm (15), welcher mittels einer Manipulationsarmführung (16) in einer Z-Achse (17) relativ zum Manipulationsvorrichtungsträger (12) verschiebbar an diesem angeordnet ist;- einen ersten Rotationsstempel (19), welcher am Manipulationsarm (15) angeordnet ist, wobei der erste Rotationsstempel (19) um eine, zur Z-Achse (17) parallele, Rotationsachse (20) rotierbar ist;- einen zweiten Rotationsstempel (21), welcher am Manipulationsvorrichtungsträger (12) angeordnet ist, wobei der zweite Rotationsstempel (21) um die Rotationsachse (20) rotierbar ist, wobei der erste Rotationsstempel (19) und der zweite Rotationsstempel (21) derart zueinander angeordnet sind, dass ein Werkstück (4) zwischen dem ersten Rotationsstempel (19) und dem zweiten Rotationsstempel (21) klemmbar ist,dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulationsvorrichtungsträger (12) L-Förmig ausgebildet ist und einen ersten Schenkel (22) aufweist, welcher sich entlang einer Y-Achse (14) erstreckt und einen zweiten Schenkel (23) aufweist, welcher sich entlang der Z-Achse (17) erstreckt, wobei die Manipulationsarmführung (16) am zweiten Schenkel (23) ausgebildet ist und wobei ein Abstand (24) zwischen der Manipulationsarmführung (16) und der Rotationsachse (20) des ersten Rotationsstempels (19) größer als 1000mm ist, wobei der Abstand (24) zwischen der Manipulationsarmführung (16) und der Rotationsachse (20) des ersten Rotationsstempels (19) zwischen 130% und 70%, insbesondere zwischen 120% und 80%, bevorzugt zwischen 110% und 90%, einer Länge (46) des ersten Schenkels (22) des Manipulationsvorrichtungsträgers (12) beträgt.
- Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (24) zwischen der Manipulationsarmführung (16) und der Rotationsachse (20) des ersten Rotationsstempels (19) zwischen 120% und 80%, bevorzugt zwischen 110% und 90%, der Länge (46) des ersten Schenkels (22) des Manipulationsvorrichtungsträgers (12) beträgt.
- Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (24) zwischen der Manipulationsarmführung (16) und der Rotationsachse (20) des ersten Rotationsstempels (19) zwischen 1000mm und 3000mm, insbesondere zwischen 1100mm und 2500mm, bevorzugt zwischen 1300mm und 2000mm beträgt.
- Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulationsvorrichtungsträger (12) eine erste Wange (25) und eine zweite Wange (26) aufweist, welche L-Förmig ausgebildet sind, wobei die erste Wange (25) und die zweite Wange (26) in einem Abstand (27) zueinander angeordnet sind und mittels Stegen (28) miteinander gekoppelt sind.
- Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Manipulationsvorrichtungsträger (29) ausgebildet ist, welcher mittels einer weiteren Manipulationsvorrichtungsträgerführung (30) in einer Y-Achse (14) relativ zum Grundgestell (7) verschiebbar an diesem angeordnet ist, wobei der weitere Manipulationsvorrichtungsträger (29) mehrere Manipulationselemente (31) umfasst, welche in einer X-Achse (18) zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Manipulationselemente (31) in der Z-Achse (17) relativ zum weiteren Manipulationsvorrichtungsträger (29) verschiebbar sind.
- Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Schenkel (23) des Manipulationsvorrichtungsträgers (12) eine erste Führungsschiene (40) und eine zweite Führungsschiene (41) angeordnet ist, wobei die Manipulationsarmführung (16) einen ersten Führungsschlitten (42) und einen zweiten Führungsschlitten (43) umfasst, welche in der ersten Führungsschiene (40) geführt sind und wobei die Manipulationsarmführung (16) einen dritten Führungsschlitten (44) und einen vierten Führungsschlitten (45) umfasst, welche in der zweiten Führungsschiene (41) geführt sind.
- Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Manipulationsvorrichtungsträger (12) ein Drehmotor (39) zum Verdrehen des ersten Rotationsstempels (19) ausgebildet ist.
- Bearbeitungsanlage (1) zum Biegen von Werkstücken (4), die Bearbeitungsanlage (1) umfassend:- eine Schwenkbiegemaschine (2);- eine Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) zum Zuführen von Werkstücken (4) zur Schwenkbiegemaschine (2),dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkstückmanipulationsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist. - Bearbeitungsanlage (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulationsarm (15) im Bereich des ersten Rotationsstempels (19) eine Freistellung (37) aufweist, welche mit der Schwenkbiegemaschine (2) korrespondiert.
- Bearbeitungsanlage (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbiegemaschine (2) einen unteren Maschinentisch (5) aufweist, wobei das Grundgestell (7) an einem ersten Längsende (8) mit dem unteren Maschinentisch (5) gekoppelt ist und wobei das Grundgestell (7) an einem zum ersten Längsende (8) distanzierten Bereich einen Stützfuß (11) zum Abstützen am Boden aufweist.
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