AT521529B1

AT521529B1 - Biegevorrichtung und Verfahren zur Ermittlung zumindest eines Materialparameters bzw. Bearbeitungsparameters für eine Werkstückbearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: AT521529B1
Application number: ATA50658/2018A
Authority: AT
Original assignee: Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co Kg
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2020-04-15
Also published as: AT521529A1; CN112512714A; CN112512714B; WO2020019011A2; EP3829792A2; WO2020019011A3

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Ermittlung zumindest eines Materialparameters (19) und/oder zumindest eines Bearbeitungsparameters (20) und/oder zur Auswahl oder Erstellung eines Bearbeitungsprogramms für die Steuerung (8) einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10), vorzugsweise einer Biegemaschine, insbesondere einer Biegepresse oder einer Schwenkbiegemaschine, und/oder einer Schweißvorrichtung, insbesondere Laserschweißvorrichtung, umfassend die Schritte: (a) Entnehmen einer Werkstückprobe (2) eines plattenförmigen Materials, insbesondere eines Blechs, vorzugsweise aus einem Blechstück (3) oder aus einer Charge (4) von Blechstücken (3), (b) Durchführung von zumindest einer Messung an der Werkstückprobe (2), (c) Ermittlung zumindest eines Materialparameters (19) und/oder zumindest eines Bearbeitungsparameters (20) und/oder Auswahl oder Erstellung eines Bearbeitungsprogramms für die Steuerung (8) einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) in Abhängigkeit des Ergebnisses der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe (2), gekennzeichnet durch (d) Biegen der Werkstückprobe (2) mittels einer Biegevorrichtung (1), wobei die zumindest eine Messung an der Werkstückprobe (2) in zumindest einem gebogenen Zustand der Werkstückprobe (2) durchgeführt wird.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung zumindest eines Materialparameters und/oder zumindest eines Bearbeitungsparameters und/oder zur Auswahl oder Erstellung eines Bearbeitungsprogramms für die Steuerung einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung, vorzugsweise einer Biegemaschine, insbesondere einer Biegepresse oder einer Schwenkbiegemaschine, und/oder einer Schneid- und/oder Schweißvorrichtung, insbesondere Laserschneid- und/ oder Laserschweißvorrichtung, umfassend die Schritte: (a) Entnehmen einer Werkstückprobe eines plattenförmigen Materials, insbesondere eines Blechs, vorzugsweise aus einem Blechstück oder aus einer Charge von Blechstücken, (b) Durchführung von zumindest einer Messung an der Werkstückprobe, und (c) Ermittlung zumindest eines Materialparameters und/oder zumindest eines Bearbeitungsparameters und/oder Auswahl oder Erstellung eines Bearbeitungsprogramms für die Steuerung einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung in Abhängigkeit des Ergebnisses der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe.

[0002] Bei der Bearbeitung von Werkstücken fehlen oftmals genaue Informationen über die Eigenschaften des zu bearbeitenden Materials. Zudem führen Chargenschwankungen oftmals zu großen Differenzen zwischen tatsächlichen Bearbeitungsparametern und optimalen Bearbeitungsparametern. Solche Abweichungen in den Technologieparametern führen zu einer verminderten Bearbeitungsqualität. Bei Biegepressen z.B. führt dieser Umstand zu erheblichen Biegeungenauigkeiten, insbesondere nicht tolerierbare Abweichungen eines Soll-Biegewinkels von einem Ist-Biegewinkel.

[0003] Die EP 2 134 483 B1 offenbart ein Verfahren zur Festlegung eines Einstellparameterwertes einer Biegepresse, bei dem einer Steuervorrichtung der Biegepresse-Kenngrößen eines in einem Biegevorgang zu biegenden Werkstückes zugeführt werden. Vor Beendigung des Biegevorganges wird das Werkstück einer Wirbelstrommessung unterzogen. Dabei wird ein Messwert der elektromagnetischen Rückwirkung des Werkstückes auf ein Wechselfeld ermittelt. Eine der Kenngrößen wird durch diesen Messwert gebildet. Durch diese Maßnahme soll ein Biegeverfahren bereitgestellt werden, bei dem eine besonders hohe Biegegenauigkeit erreicht wird, indem Schwankungen in den Eigenschaften des Ausgangsmaterials festgestellt und beim Biegevorgang berücksichtigt werden.

[0004] Es hat sich gezeigt, dass die im Stand der Technik berücksichtigten Materialeigenschaften bzw. die Art, wie diese bestimmt werden, für die Einstellung von Bearbeitungsparametern wie z.B. der Eintauchtiefe eines Stempels, der aufzubringenden Biegekraft oder eines Durchbiegungsausgleichsparameters an der Biegepresse - unzureichend sind bzw. sich nur bedingt für eine optimale Einstellung eignen. Dies führt auch unter Berücksichtigung von materialbezogenen Daten zu qualitätsmindernden Abweichungen zwischen dem beabsichtigten Bearbeitungsergebnis und dem tatsächlich erreichten Bearbeitungsergebnis.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit dem/der die Einstellung von Bearbeitungsparametern bzw. die Auswahl oder Erstellung von Bearbeitungsprogrammen weiter optimiert wird. Das damit verfolgte Ziel besteht darin, die Abweichung zwischen dem gewünschten und dem erreichten Bearbeitungsergebnis zu minimieren. Mit dem Verfahren soll es zudem möglich sein, Schwankungen von Materialeigenschaften in verschiedenen Chargen oder innerhalb einer Charge zu berücksichtigen.

[0006] Diese Aufgabe wird mit einem eingangs erwähntes Verfahren gelöst durch: (d) Biegen der Werkstückprobe mittels einer Biegevorrichtung, wobei die zumindest eine Messung an der Werkstückprobe in zumindest einem gebogenen Zustand der Werkstückprobe durchgeführt wird.

[0007] Durch diese Maßnahme können aufgrund der durch die Messung gewonnenen prozessnahen Materialparameter wesentlich genauere Bearbeitungsparameter ermittelt bzw. optimal abgestimmte Bearbeitungsprogramme ausgewählt werden. Der Vorteil der Erfindung besteht /24

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u.a. darin, dass die Abweichung zwischen dem gewünschten Bearbeitungsergebnis und dem tatsächlich erreichten Bearbeitungsergebnis deutlich reduziert werden kann. Werden die Materialdaten vor dem Zuschnitt ermittelt, kann auch der Zuschnitt, insbesondere mittels einer Laserschneidmaschine, angepasst werden (z.B. in Bezug zur Walzrichtung eines Blechstückes).

[0008] Die Bezeichnung der Schritte (a) - (d) hat keine chronologische Bedeutung. Insbesondere können die Schritte (b) und (d) gleichzeitig oder unmittelbar aufeinanderfolgend durchgeführt werden. Es sollen ja Eigenschaften der Werkstückprobe im gebogenen Zustand ermittelt werden. Die Schritte (b) und (d) können bevorzugt auch mehrere Male wiederholt werden, insbesondere um Messungen bei verschieden stark gebogenen Zuständen vornehmen zu können. Lediglich die Entnahme der Werkstückprobe steht am Beginn des Verfahrens.

[0009] Wenn die Bearbeitungsvorrichtung Biegemaschine, insbesondere eine Biegepresse, ist, wird durch die Erfindung die Genauigkeit der Biegeteile erhöht. Beim Laserschweißen z.B. ist die Einhaltung von definierten Spaltmaßen von großer Bedeutung für die Prozessqualität. Mit genaueren Technologiedaten (MateriaF/Bearbeitungsparameter) kann das definierte Spaltmaß besser eingehalten werden. Auch bei anderen Bearbeitungsvorgängen kann die Kenntnis von Materialeigenschaften, die im Zusammenhang mit einer gebogenen Werkstückprobe erhalten werden, zu einem besseren Bearbeitungsergebnis führen.

[0010] Die an der Werkstückprobe durchgeführten Schritte (b) und (d) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vor der eigentlichen Bearbeitung eines Werkstückes, welche mittels der ermittelten Material- und/oder Bearbeitungsparameter und/oder des ausgewählten Bearbeitungsprogramms erfolgt, durchgeführt. Auch sind die Werkstückprobe, an dem die Messung durchgeführt wird, und das später zu bearbeitende Werkstück unterschiedliche Stücke. Mit anderen Worten: Werkstückprobe und Werkstück sind nicht ein und dasselbe Teil. Bei vorliegender Erfindung handelt es sich sozusagen um ein vorab durchgeführtes Prüfverfahren, welches gesondert vom nachfolgenden Bearbeitungsvorgang und an einer eigens dafür entnommenen Werkstückprobe durchgeführt wird. Vorzugsweise werden die Schritte (b) und (d) an einer Werkstückprobe in einer eigens dafür vorgesehenen Prüfvorrichtung durchgeführt, während die Bearbeitung eines Werkstückes (mit den zuvor ermittelten Material- bzw. Bearbeitungsparametern und/oder dem zuvor ausgewählten Bearbeitungsprogramm) in einer von der Prüfvorrichtung unabhängigen Bearbeitungsvorrichtung (z.B. Biegepresse) erfolgt.

[0011] Es hat sich gezeigt, dass das Biegen einer Werkstückprobe einschließlich Messungen des Biegezustandes der Werkstückprobe die Möglichkeit schafft, die Bearbeitung des Werkstückes oder einer Charge von Werkstücken (aus dem/der die Werkstückprobe entnommen wurde) wesentlich genauer durchzuführen.

[0012] Unter Materialparameter im Sinne vorliegender Erfindung werden nicht nur einzelne Werte verstanden, die ein Werkstück bzw. Werkstückprobe charakterisieren können (z.B. Dimensionen, insb. Dicke, Gewicht, Dichte, Elastizitätsmodul, Härte, etc.), sondern auch Verläufe bzw. Abhängigkeiten wie z.B. die Fließkurve bzw. Biegefließkurve. Unter Biegefließkurve wird insbesondere die Fließspannung in Abhängigkeit des Umformgrades verstanden, wobei die Umformung durch Biegen erfolgt. Dies gilt gleichermaßen für den Biegevorgang insbesondere in der Biege- bzw. Prüfvorrichtung, als auch für Berechnungen oder Simulationen der Fließkurve unter Biegebedingungen.

[0013] In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Vorrichtung bereitgestellt, in der eine Materialprobe mittels Biegung umgeformt wird. Auf Basis der UmformkraftAmoment und der entstandenen Umformung, insbesondere Krümmung bzw. Biegeradius oder -winkel, an der Materialprobe können die Materialdaten ermittelt und anschließend optimiert werden. Je nach Art der Umformung in der Prüfvorrichtung (Momentenbiegen, Freibiegen) wird ein passendes Prozessmodell für die Optimierung der Materialdaten verwendet werden. Mit den optimierten Materialdaten können mittels Prozesssimulation die Technologiedaten (Materialparameter, Bearbeitungsparameter, insbesondere Biegewinkel, Winkel, Rückfederung, Eintauchtiefe, Biegeradius, etc.) ermittelt werden.

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt [0014] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Biegen der Werkstückprobe mittels der Biegevorrichtung durch freies Biegen erfolgt. Die zumindest eine Messung an der Werkstückprobe wird hier in einem Biegezustand, der ausschließlich durch freies Biegen erreicht wird, somit in frei gebogenem Zustand der Werkstückprobe, durchgeführt. Beim freien Biegen ist die durch den (freien) Biegevorgang bewirkte (gebogene) Form der Werkstückprobe nicht in den am Biegevorgang beteiligten Werkzeugen enthalten. Mit anderen Worten: die Werkstückprobe nimmt nicht die Form eines Werkzeuges an. Die Umformung der Werkstückprobe wird nur über die Bewegung der Werkzeuge gesteuert. Damit können Materialeigenschaften unabhängig vom verwendeten Werkzeug bestimmt werden. Die durch freies Biegen einer Werkstückprobe gewonnenen Material- bzw. Bearbeitungsparameter liefern in einem (nachfolgenden) Bearbeitungsprozess in einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung an einem Werkstück (welches aus demselben Stück oder derselben Charge stammt, wie die Werkstückprobe) besonders genaue Bearbeitungsergebnisse.

[0015] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Biegen der Werkstückprobe mittels der Biegevorrichtung querkraftfrei erfolgt. Die zumindest eine Messung an der Werkstückprobe wird hier in einem Biegezustand, der durch querkraftfreies Biegen erreicht wird, durchgeführt. Beim querkraftfreien Biegen kommt es zu einer reinen Biegebeanspruchung ohne zusätzliche Querkräfte. In der Umformzone liegen nur Biegespannungen vor. Beim querkraftfreien Biegen sind die Enden der Werkstückprobe eingespannt und werden aufeinander zu bewegt. Die zumindest eine Messung an der Werkstückprobe wird somit in diesem von äußeren Querkräften freien Biegezustand der Werkstückprobe durchgeführt. Dadurch kann u.a. eine besonders authentische Biegefließkurve des Werkstückmaterials ermittelt werden.

[0016] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Biegen der Werkstückprobe mittels der Biegevorrichtung durch reines Momentenbiegen erfolgt. Beim reinen Momentenbiegen liegen in der Werkstückprobe ausschließlich Biegemomente vor. Mit einem solchen Verfahren kann eine besonders genaue und optimierte Ermittlung von Material-/ Bearbeitungsparametern erfolgen.

[0017] Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Biegen der Werkstückprobe mittels der Biegevorrichtung durch Gesenkbiegen oder Schwenkbiegen erfolgt.

[0018] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die zumindest eine Messung an der Werkstückprobe mittels zumindest eines Sensors, der in der Biegevorrichtung integriert ist, durchgeführt wird. Die Biegevorrichtung übernimmt hier die Funktion einer komplett ausgestatteten Prüfvorrichtung.

[0019] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die zumindest eine Messung die Messung des Biegeradius der Werkstückprobe umfasst, wobei vorzugsweise der Biegeradius mittels eines optischen Sensors, insbesondere Lasersensors, oder eines taktilen Sensors gemessen wird. Der Biegeradius ist ein aussagekräftiges Merkmal des Biegezustandes. Insbesondere beim freien Biegen wird der Biegeradius nur von der Bewegung der Werkzeuge beeinflusst, nicht aber von ihrer Form. Somit gibt der Biegeradius eine unmittelbare Information über den durch einen Belastungszustand bewirkten Umformgrad.

[0020] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die zumindest eine Messung die Messung des Biegewinkels der Werkstückprobe umfasst, wobei vorzugsweise der Biegewinkel mittels eines Inkrementalgebers gemessen wird. Der Biegewinkel ist ebenso wie der Biegeradius ein charakteristisches Merkmal eines Biegezustandes. Insbesondere bei querkraftfreiem Biegen bzw. reinem Momentenbiegen, kann der Biegewinkel auf einfache Weise im Bereich der eingespannten Enden der Werkstückprobe, z.B. mit einem als Winkelsensor ausgebildeten Inkrementalgeber, gemessen werden.

[0021] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die zumindest eine Messung die Messung der Kraft und/oder des Biegemoments, mit der/dem die Werkstückprobe während des Biegevorgangs beaufschlagt wird, umfasst, wobei vorzugsweise die Kraft

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt und/oder das Biegemoment mittels eines Piezosensors und/oder eines Dehnungssensors (DMS) gemessen wird. Die Information über die Kraft bzw. das Biegemoment, die einen bestimmten Umformgrad bewirkt, geben Aufschluss über Momenten-Dehnungs-Beziehungen im Material.

[0022] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in Schritt c) Messungen bei verschiedenen Biegezuständen der Werkstückprobe durchgeführt werden. Dadurch können Spannungs-Dehnungs-Beziehungen, vorzugsweise eine Biegefließkurve, aufgezeichnet werden, deren Verlauf ein Charakteristikum der Werkstückprobe bzw. des Werkstückes darstellt.

[0023] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass aus den Messungen an der Werkstückprobe eine Biegefließkurve (d.h. die Fließspannung in Abhängigkeit des Umformgrades) ermittelt wird, insbesondere die Fließspannung in Abhängigkeit des Umformgrades. Es hat sich gezeigt, dass mit den Daten einer - vorzugsweise durch freies, insbesondere querkraftfreies Biegen gewonnen - Biegefließkurve bzw. mit den anhand dieser Daten ermittelten Bearbeitungsparameter besonders genaue Bearbeitungsergebnisse am Werkstück erzielt werden können.

[0024] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in Abhängigkeit der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe und/oder in Abhängigkeit der Auswertung der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe zumindest ein Bearbeitungsparameter für die Steuerung der Werkstückbearbeitungsvorrichtung ermittelt werden.

[0025] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Werkstückbearbeitungsvorrichtung eine Biegemaschine, insbesondere eine Biegepresse oder eine Schwenkbiegemaschine, ist und der in Abhängigkeit der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe ermittelte Bearbeitungsparameter die Eintauchtiefe und/oder Rückfederung und/oder Biegeverkürzung und/oder die Art eines oder mehrerer Biegewerkzeuge(s), insbesondere die Größe, Form und/oder Material des/der einzusetzenden Biegewerkzeuge(s) und/oder die Höhe der Presskraft, insbesondere die maximale Presskraft, und/oder den zeitlichen Verlauf der Presskraft und/oder die Umkehrposition (Eintauchtiefe) eines Biegewerkzeuges und/oder die Anschlagposition zumindest eines Hinteranschlages umfasst. Das gemäß Schritt (d) durchgeführte Biegen und die im Biegezustand durchgeführte(n) Messung(en) sind insbesondere für Biegemaschinen besonders vorteilhaft, weil das Biegeverhalten an einer Werkstückprobe vorab getestet wird. Freies, insbesondere querkraftfreies Biegen eignet sich für Schritt (d) besonders, weil der Umformgrad von der Form des verwendeten Werkzeuges unabhängig ist und somit allgemeingültige (d.h. von der Prüfeinrichtung unabhängige) Parameter liefert. Im Wissen dieser Werkstückeigenschaft(en) können nun die Bearbeitungsparameter der Biegemaschine, zu denen auch die Auswahl der Biegewerkzeuge zählt, bestimmt werden.

[0026] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass mittels eines Prozesssimulationsprogramms, dem der zumindest eine ermittelte Materialparameter und/oder der zumindest eine ermittelte Bearbeitungsparameter und/oder das ausgewählte Bearbeitungsprogramm zugrunde gelegt wird, ein Bearbeitungsprozess eines Werkstückes in einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung simuliert wird, wobei vorzugsweise in Abhängigkeit des Simulationsergebnisses zumindest ein Bearbeitungsparameter für die Steuerung der Werkstückbearbeitungsvorrichtung angepasst wird. Dabei kann das Simulationsergebnis mit einem SollBiegeergebnis (d.h. dem gewünschten Biegeresultat) verglichen werden und z.B. in Abhängigkeit der Abweichung zwischen Simulation und Soll-Biegeergebnis ein Bearbeitungsparameter angepasst (d.h. geändert) werden. Die Simulation kann anschließend mit dem/den nun angepassten Bearbeitungsparameter(n) einmal oder mehrmals wiederholt werden. Durch dieses Verfahren können der/die Bearbeitungsparameter für den tatsächlichen Biegevorgang an einem Werkstück (in der Werkstückbearbeitungsvorrichtung) sukzessive optimiert werden. Dieser Vorgang findet vorzugsweise nicht an dem zu bearbeitenden Werkstück statt, sondern an der Werkstückprobe. Die Werkstückprobe wird bevorzugt nur einmal gebogen und durch Optimieren der Parameter für die Simulation sollen anschließend sehr gute Maschineneinstellparameter

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt ermittelt werden können.

[0027] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Biegen der Werkstückprobe mittels einer Biegevorrichtung gemäß Schritt (d) durch eine Berechnung, der zumindest ein Materialparameter zugrunde gelegt wird, simuliert wird, und dass in Abhängigkeit der Abweichung des Simulationsergebnisses vom dem Ergebnis, das aus der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe in zumindest einem gebogenen Zustand der Werkstückprobe gewonnen wird, zumindest ein Materialparameter angepasst wird, wobei vorzugsweise die Berechnung zur Simulation des Biegevorgangs zumindest einmal mit einem angepassten Materialparameter wiederholt wird und/oder wobei vorzugsweise der zumindest eine Materialparameter, der der Berechnung zugrunde gelegt und angepasst wird, die Biegefließkurve umfasst. Gemäß dieser Ausführungsform wird das Prüfverfahren selbst, welches in der Biegevorrichtung durchgeführt wird, simuliert. Die Simulation im Vergleich zum tatsächlich durchgeführten (Prüf-) Biegevorgang ermöglicht eine genaue Ermittlung optimierter Materialparameter, wie den Verlauf der optimierten Biegefließkurve. Die Biegefließkurve ist ein Verlauf der Fließspannung in Abhängigkeit des Umformgrades, welcher beispielsweise mittels Approximationsgleichungen angenähert wird.

[0028] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der zumindest eine Materialparameter eine Fließkurve, insbesondere eine Biegefließkurve, umfasst und dass ausgehend von einer initialen Fließkurve mittels Berechnung eine Größe, insbesondere eine Momenten-Krümmungs-Beziehung, ermittelt wird, die mittels der Biegevorrichtung durch Messung ermittelt wird, und dass in Abhängigkeit der Abweichung der aus der Fließkurve berechneten Größe und der aus Messungen gewonnenen Größe die Fließkurve, vorzugsweise in iterativen Schritten, angepasst wird, vorzugsweise bis die Abweichung einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Durch diese Maßnahme kann ein optimierter Materialparameter - (Biege)Fließkurve - bereitgestellt werden, wodurch auch die Bearbeitung des Werkstückes in der Biegemaschine optimiert werden kann.

[0029] Das Ziel wird auch erreicht durch ein Verfahren zum Bearbeiten, vorzugsweise Biegen und/oder Schneiden und/oder Schweißen, eines plattenförmigen, vorzugsweise blechförmigen Werkstückes in einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung, wobei die Steuerung der Werkstückbearbeitungsvorrichtung in Abhängigkeit zumindest eines Materialparameters des Werkstückes und/oder zumindest eines Bearbeitungsparameters und/oder eines Bearbeitungsprogramms erfolgt. Dabei erfolgt die Ermittlung des zumindest einen Materialparameters und/oder des zumindest eines Bearbeitungsparameters und/oder die Auswahl oder Erstellung des Bearbeitungsprogramms für die Steuerung der Werkstückbearbeitungsvorrichtung erfindungsgemäß, insbesondere nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen. Besonders deutlich tritt der Vorteil der Erfindung im Zusammenhang mit Biegemaschinen (z.B. Biegepressen) zu Tage. Da in einer Biegemaschine Biegevorgänge stattfinden, ist die Kenntnis über zuvor an einer Testprobe ermittelten Biegeeigenschaften, insbesondere wenn diese durch freies Biegen - und damit im wesentlichen werkzeugunabhängig - ermittelt werden, besonders wichtig. Die Werkzeugunabhängigkeit wird durch die Prozesssimulation ermöglicht; querkraftfreies Biegen ist dabei nicht zwangsläufig notwendig.

[0030] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Biegevorrichtung, mittels der die Werkstückprobe gebogen wird, eine von der Werkstückbearbeitungsvorrichtung gesonderte Vorrichtung ist, wobei vorzugsweise die Biegevorrichtung unabhängig von der Werkstückbearbeitungsvorrichtung betätigbar ist. Die Biegevorrichtung ist hier eine eigens für die Prüfung von Werkstückproben ausgebildete Prüfvorrichtung. Wie bereits mehrfach erwähnt ist die Biegevorrichtung bevorzugt zur Durchführung eines freien, insbesondere querkraftfreien, Biegevorganges ausgebildet. Damit können die Materialparameter mehr oder weniger werkzeugunabhängig ermittelt werden. Eine solche Unabhängigkeit ermöglicht in vielen Fällen überhaupt erst die Ermittlung optimierter Bearbeitungsparameter für den Bearbeitungsprozess in der Werkstückbearbeitungsvorrichtung.

[0031] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Werkstückbear

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt beitungsvorrichtung eine Biegemaschine, vorzugsweise eine Biegepresse oder eine Schwenkbiegemaschine, ist, wobei vorzugsweise das Biegen des Werkstückes in der Biegemaschine und das Biegen der Werkstückprobe in der Biegevorrichtung unterschiedlicher Art sind, wobei vorzugsweise das Biegen des Werkstückes in der Biegemaschine durch Gesenkbiegen erfolgt und/oder das Biegen der Werkstückprobe in der Biegevorrichtung durch Gesenkbiegen oder durch freies Biegen, insbesondere durch querkraftfreies Biegen erfolgt. Biegen „unterschiedlicher Art“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sich der Biegevorgang in der Biegemaschine und der Biegevorrichtung in der Biegevorrichtung in qualitativer Hinsicht unterscheiden, insbesondere durch die Art der verwendeten Werkzeuge oder durch den Umformvorgang an sich - z.B. Gesenkbiegen, bei dem das Werkstück zumindest teilweise die Form des Biegewerkzeuges annimmt, vs. freies Biegen, bei dem der Biegezustand bzw. die durch den Biegevorgang bewirkte Form der Werkstückprobe (an dem/der auch die Messungen durchgeführt werden) von der Werkzeugform unabhängig ist.

[0032] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Werkstückbearbeitungsvorrichtung und die Biegevorrichtung über eine Datenverbindung miteinander kommunizieren, wobei vorzugsweise die Messergebnisse und/oder die Auswertung der Messergebnisse der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe und/oder zumindest ein aus den Messergebnissen ermittelter Materialparameter und/oder Bearbeitungsparameter und/oder ein ausgewähltes Bearbeitungsprogramm an die Steuerung der Werkstückbearbeitungsvorrichtung übertragen werden. Die ansonsten eigenständigen Vorrichtungen kommunizieren hier miteinander und sorgen damit für eine automatisierte Integration des Prüfverfahrens (an einer Werkstückprobe) und dessen Ergebnisse in den anschließenden Bearbeitungsprozess (an einem Werkstück).

[0033] Das Ziel der Erfindung wird auch erreicht mit einer Biegevorrichtung zum Biegen einer Werkstückprobe umfassend zumindest eine Aufnahme für die Werkstückprobe und zumindest einen Sensor zur Durchführung von zumindest einer Messung an der Werkstückprobe in zumindest einem gebogenen Zustand der Werkstückprobe, wobei vorzugsweise die Biegevorrichtung eine Gesenkbiegevorrichtung oder eine Biegevorrichtung zum freien Biegen, vorzugsweise querkraftfreien Biegen, vorzugsweise reinen Momentenbiegen, einer Werkstückprobe ist. Dadurch wird eine Biegevorrichtung als Prüfvorrichtung zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellt.

[0034] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Aufnahme einen ersten Lagerblock und einen zweiten Lagerblock aufweist, wobei ein Lagerblock entlang einer Verschieberichtung relativ zum anderen Lagerblock verschiebbar ist und wobei die Lagerblöcke jeweils um eine Drehachse gegeneinander verdrehbar sind, wobei vorzugsweise die Drehachsen im Wesentlichen normal zur Verschieberichtung stehen. Auf diese Weise wird ein querkraftfreier Biegevorgang ermöglicht, wobei die gegenüberliegenden Enden der Werkstückprobe jeweils an einem der Lagerblöcke fixiert werden.

[0035] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagerblöcke jeweils eine Klemmeinrichtung, insbesondere eine Schraub- oder hydraulische Klemmeinrichtung oder eine Keilverbindung, aufweisen, mit der jeweils eine Seite der Werkstückprobe klemmbar ist.

[0036] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagerblöcke jeweils mit einem Hebel verbunden sind und durch diesen verdrehbar sind. Durch - bevorzugt synchrone - Betätigung der Hebel, z.B. durch deren Auseinanderspreizen, kann die eingespannte Werkstückprobe besonders einfach und reproduzierbar in einen gebogenen Zustand bzw. sukzessive in Zustände mit steigendem Umformgrad gebracht werden.

[0037] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Biegevorrichtung zumindest einen Sensor, vorzugsweise einen optischen Sensor, insbesondere einen Lasersensor, und/oder einen taktilen Sensor, aufweist, der vorzugsweise zur Messung des Biegeradius der Werkstückprobe eingerichtet ist.

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt [0038] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Biegevorrichtung zumindest einen Kraft- und/oder Druck- und/oder Momentensensor, insbesondere einen Piezosensor und/oder einen Dehnungssensor (DMS), aufweist, der vorzugsweise zur Messung der auf zumindest einen der Lagerblöcke wirkenden Kräfte eingerichtet ist.

[0039] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Biegevorrichtung zumindest einen Positions- und/oder Weg- und/oder Winkelsensor, vorzugsweise in Form eines Inkrementalgebers, zur Bestimmung der Position und/oder der Relativposition und/oder des Verdrehwinkels der Lagerblöcke aufweist.

[0040] Das Ziel wird auch erreicht durch eine Anordnung einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstückes, vorzugsweise einer Biegemaschine, insbesondere einer Biegepresse oder einer Schwenkbiegemaschine, und/oder einer Schneid- und/oder Schweißvorrichtung, insbesondere Laserschneid- und/oder Laserschweißvorrichtung, und einer erfindungsgemäßen Biegevorrichtung, wobei die Werkstückbearbeitungsvorrichtung und die Biegevorrichtung gesonderte, insbesondere unabhängig voneinander betätigbare Vorrichtungen sind, die vorzugsweise im selben Raum oder unmittelbar nebeneinander angeordnet sind und/ oder über eine Datenverbindung miteinander kommunikationsverbunden sind.

[0041] Schließlich betrifft die Erfindung auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Biegevorrichtung oder einer erfindungsgemäßen Anordnung in einem erfindungsgemäßen Verfahren.

[0042] Im Folgenden werden mögliche Anwendungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben, die z.T. auch einige der zuvor beschriebenen Aspekte enthalten.

[0043] So können aus einer zu bearbeitenden Blechtafel eine oder mehrere Proben entnommen werden (z.B. im Winkel von 0°, 90°, 45° zur Walzrichtung), wobei diese Proben in der als Prüfvorrichtung dienenden Biegevorrichtung umgeformt und aus der Umformung bzw. dem Ausmaß der Umformung Materialdaten ermittelt werden. Mit diesen Materialdaten werden die Technologieparameter entsprechend der Orientierung am Blech ermittelt. Die Biegevorrichtung (zur Ermittlung der Material- bzw. Bearbeitungsparameter) kann eine Einheit zur Umformung des Bleches, eine Messeinheit zur Kraftmessung oder Biegemomentmessung, eine Einheit zur Wegmessung oder Winkelmessung und/oder eine Einheit zur Erfassung der Blechprobenkrümmung umfassen.

[0044] In einer ersten Variante ist die Biegevorrichtung für reines Momentenbiegen ausgebildet. Die Messung bzw. Materialdatenermittlung erfolgt hier in einem Biegezustand der Werkstückprobe, der durch reines Momentenbiegen erreicht wird.

[0045] In einer zweiten Variante ist die Biegevorrichtung für eine sogenannte 3-Punkt-Biegung (vergleichbar mit Gesenkbiegen) ausgebildet. Der Biegezustand wird hier dadurch erreicht, dass die Werkstückprobe an zwei äußeren Punkten aufliegt und an einem weiteren Punkt zwischen den äußeren Punkten mit einer Querkraft beaufschlagt wird.

[0046] Der Ablauf zur Ermittlung der Materialdaten bzw. -parameter kann bei erster Variante wie folgt ablaufen: Die Blechprobe wird in die Biegevorrichtung eingelegt (manuell oder automatisch) und dort bevorzugt geklemmt. Nun wird der Messvorgang gestartet, es wird ein Moment in die Probe eingeleitet (z.B.: über einen Hebel oder direkt mit einem Motor). Dieses Moment wird messtechnisch erfasst. Gleichzeitig werden die Krümmung und/oder der Biegewinkel erfasst. Die Messdaten werden im Anschluss verarbeitet, es erfolgt eine erste Berechnung einer (Biege)Fließkurve (z.B. gemäß der Biegetheorie nach Nadai).

[0047] Anschließend kann eine Optimierung der Fließkurve erfolgen, wobei die zuvor ermittelte Fließkurve als Startwert dient. In der Optimierung erfolgt nun eine Variation der Fließkurve bis die Abweichung der berechneten Momenten-Krümmungskurve und der gemessenen Momenten-Krümmungskurve ein definiertes Fehlermaß unterschreitet. Mit dieser Fließkurve können anschließend z.B. mittels halbanalytischem Berechnungsmodell passende Bearbeitungsparameter (Biegetechnologieparameter) berechnet werden und/oder die Bearbeitungsprogramme entsprechend ausgewählt, korrigiert oder neu erstellt werden.

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt [0048] Gemäß zweiter Variante kann die Blechprobe (manuell oder automatisiert) in die Biegevorrichtung eingelegt werden. Die Gesenkweite, also der Abstand der äußeren Auflagepunkte, kann entsprechend der Blechdicke angepasst werden. Anschließend erfolgt der Messvorgang. Es wird durch Krafteinleitung - vorzugsweise mittig - zwischen den Auflagepunkten z.B. mit einem (Radius)Stempel das Blech gebogen. Dabei erfolgt eine Kraftmessung und/oder eine Wegmessung (z.B. an einem verschieblichen Lagerblock oder am (Radius)Stempel). Gleichzeitig kann auch der Krümmungsverlauf an der Blechaußenkante bzw. (zusätzlich) der Biegewinkel ermittelt werden. Mittels einer z.B. halbanalytischen Berechnung kann der Testprozess wiederum simuliert werden. Dieser Berechnungsansatz wird nun für die Optimierung der Fließkurve herangezogen. Als Startwert für die Fließkurve kann z.B. eine künstliche Fließkurve über die Parameter: Normstreckgrenze, Normzugfestigkeit, Normbruchdehnung und Elastizitätsmodul; generiert werden.

[0049] Es kann damit eine bilineare Fließkurve erstellt werden, welche wiederum mit der nachfolgend angewendeten Fließkurvenapproximation gefittet wird. Diese gefittete Fließkurve dient wiederum als Startwert für die Fließkurvenoptimierung, welche eine weitere Verbesserung bei der Bestimmung der Materialparameter bewirkt. Bei der Optimierung wird die (zuvor generierte) Fließkurve variiert und mit ihr mittels z.B. halbanalytischer Simulation der Prüfprozess nachgerechnet. Die Fließkurve wird solange variiert, bis die Abweichung des Biegekraft-Krümmungsverlaufs zwischen Test und Berechnung einen definiertes Fehlermaß unterschreitet. Bei dieser Variante kann auch noch berücksichtigt werden, dass die Krümmung nicht konstant ist. Mit der optimierten Fließkurve können wiederum mittels halbanalytischer Berechnung die Bearbeitungsparameter (Biegetechnologiedaten) ermittelt werden und/oder die Programme entsprechend ausgewählt, korrigiert oder erstellt werden. Auf Wunsch des Kunden können hier auch Walzrichtungseinflüsse berücksichtigt werden.

[0050] Die speziell für das Material ermittelten Daten können bei entsprechender Vernetzung der Produktion (Stichwort: Industrie 4.0) an den Produktionsauftrag angeheftet werden. So wird es möglich sein, dass man z.B. für Teile mit sehr hohen Genauigkeitsanforderungen (z.B. Teile mit Laserschweißungen) eigens generierte Technologiedaten ermittelt.

[0051] Die (Prüf-)Biegevorrichtung kann durch einen Dienstleister zur Ermittlung von Technologiedaten für Kunden, welcher die Materialproben schickt, verwendet werden. Alternativ kann dem Kunden, der auch die anschließende Bearbeitung am Werkstück durchführt, eine (Prüf)Biegevorrichtung zur Verfügung gestellt werden, mit dem er die Technologiedaten selbst ermitteln kann. Dieses Gerät kann mit der Produktionsplanung vernetzt werden und Technologiedaten für das Material eines Auftrages bereitstellen.

[0052] Zuschnitt (z.B. mittels Laserschneidmaschine) und Biegeprogramm (für eine Biegemaschine) können entsprechend den dafür berechneten Technologiedaten korrigiert werden. Die Biegevorrichtung kann eigenständig funktionieren (z.B. kann man Technologiedaten (Materialbzw. Bearbeitungsparameter) bereits beim Wareneingang für jede Blechcharge ermitteln, oder man kann die Biegevorrichtung und die mit ihr erzielten Ergebnisse schon in den Laserschneidprozess integrieren (z.B. schneidet die Laserschneidmaschine zuerst Proben und auf Basis der ermittelten Technologiewerte der Proben wird das Zuschnittprogramm und das Biegeprogramm angepasst, korrigiert bzw. optimiert).

[0053] Alternativ kann die (Prüf-)Biegevorrichtung auch bei der Biegemaschine angeordnet sein, um vor Ort die Material- und/oder Bearbeitungsparameter zu ermitteln (zwar kann der Zuschnitt hier nicht mehr korrigiert werden; aber das Biegeprogramm kann automatisch dahingehend korrigiert werden, dass tolerierte Schenkellängen passen und der Zuschnittfehler auf die anderen Schenkel (mit geringeren Genauigkeitsanforderungen) verteilt wird).

[0054] Alternativ kann die Messtechnik in ein Biegewerkzeug integriert werden und die Messung direkt in der Biegemaschine durchgeführt werden. Die Freibiege-Methode, aber auch das 3-Punkt-Biegen bzw. das Gesenkbiegen, ist dabei einfach umzusetzen, indem z.B. ein verstellbares Gesenk mit entsprechender Sensorik zur Kraft-, Krümmungs-, und/oder Eintauchtiefenmessung zur Verfügung gestellt wird. Als Oberwerkzeug könnte ein Klingenwerkzeug mit inte

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt grierter Kraftmessung verwendet werden. Die Eintauchtiefe kann wiederum mit einer eigenen Längenmessung zwischen Ober- und Unterwerkzeug detektiert werden.

[0055] Mit Hilfe eines Laserlinienscanners kann die Blechkrümmung, mittels Piezokraft-Sensoren (z.B. Messdosen) die Kraft bzw. das Biegemoment, mit einem Winkelsensor der Biegewinkel und der Vorrichtungsgeometrie das Biegemoment ermittelt werden. Grundsätzlich können jedoch diese Messungen auch mit anderen geeigneten Sensoren durchgeführt werden.

[0056] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0057] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

[0058] Fig. 1 [0059] Fig. 2 [0060] Fig. 3 [0061] Fig. 4 [0062] Fig. 5 [0063] Fig. 6 [0064] Fig. 7 [0065] Fig. 8 ein erfindungsgemäßes Verfahren in schematischer Darstellung;

eine Biegevorrichtung zum querkraftfreien Biegen einer Werkstückprobe;

die Abhängigkeit zwischen beaufschlagtem Moment und dem Kehrwert des Biegeradius für einen Biegevorgang gemäß Fig. 2;

eine Biegevorrichtung zum freien Biegen einer Werkstückprobe;

eine Ausführungsform einer Biegevorrichtung;

eine Biegevorrichtung in seitlicher Ansicht;

eine Anordnung aus Biegevorrichtung und Werkstückbearbeitungsvorrichtung; eine mittels erfindungsgemäßem Verfahren gewonnene Biegefließkurve (durchgezogene Linie) im Vergleich zu einer Zugfließkurve (strichlierte Linie);

ein Verfahren zur Ermittlung einer Biegefließkurve;

eine Biegevorrichtung zum Schwenkbiegen einer Werkstückprobe.

[0066] Fig. 9 [0067] Fig. 10 [0068] 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.

[0069] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

[0070] Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Verfahren zur Ermittlung zumindest eines Materialparameters 19 und/oder zumindest eines Bearbeitungsparameters 20 und/oder zur Auswahl oder Erstellung eines Bearbeitungsprogramms für die Steuerung 8 einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10. Die Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 ist bevorzugt eine Biegemaschine, vorzugsweise eine Biegepresse mit zwei durch einen Pressantrieb gegeneinander bewegbaren Werkzeugen, die bevorzugt als Ober- und Unterwerkzeug ausgebildet sind. In einer alternativen Ausführungsform könnte die Biegemaschine auch als Schwenkbiegemaschine ausgebildet sein. Die Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 könnte aber auch eine Schneid- und/oder Schweißvorrichtung, insbesondere Laserschneid- und/oder Laserschweißvorrichtung, sein.

[0071] Ein solches Verfahren umfasst die - in Fig. 1 von rechts nach links abgebildeten - Schritte:

[0072] (a) Entnehmen einer Werkstückprobe 2 eines plattenförmigen Materials, insbesondere eines Blechs, vorzugsweise aus einem Blechstück 3 oder aus einer Charge 4 von Blechstücken 3,

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt [0073] (d) Biegen der Werkstückprobe 2 mittels einer Biegevorrichtung 1, [0074] (b) Durchführung von zumindest einer Messung an der Werkstückprobe 2 in zumindest einem gebogenen Zustand der Werkstückprobe 2, [0075] (c) Ermittlung zumindest eines Materialparameters 19 und/oder zumindest eines Bearbeitungsparameters 20 und/oder Auswahl oder Erstellung eines Bearbeitungsprogramms für die Steuerung 8 einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 in Abhängigkeit des Ergebnisses der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe 2.

[0076] Das Biegen der Werkstückprobe 2 mittels der Biegevorrichtung 1 gemäß Schritt (d) erfolgt vorzugsweise durch freies Biegen, besonders bevorzugt querkraftfrei. Fig. 2 zeigt eine Biegevorrichtung 1, in der eine Werkstückprobe 2 in einer Aufnahme (schematisch dargestellt durch die seitlichen Lager) eingespannt ist. Eines der Lager ist relativ zu dem anderen Lager bewegbar. Beide Lager sind um eine Schwenkachse schwenkbar. Durch eine Relativbewegung und/oder durch Schwenken kann die als Blechstück vorliegende Werkstückprobe 2 wie in Fig. 2 dargestellt ohne Einwirkung von Querkräften durch reines Momentenbiegen gebogen werden. Neben der Aufnahme für die Werkstückprobe 2 umfasst die Biegevorrichtung 1 zumindest einen Sensor, hier einen optischen Sensor 5, zur Durchführung von zumindest einer Messung an der Werkstückprobe 2 in zumindest einem gebogenen Zustand der Werkstückprobe 2. Der Sensor selbst ist bevorzugt in der Biegevorrichtung 1 integriert.

[0077] Der Sensor, insbesondere wenn es sich z.B. um einen Kraft- oder Drucksensor handelt, kann auch in einem Biegewerkzeug (in der Ausführungsform der Fig. 2 wären dies ein oder beide Lager) der Biegevorrichtung 1 integriert sein. Wenn eine solche Vorab-Messung direkt in einer Biegemaschine als Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 durchgeführt wird, könnte ein Sensor auch in einem Biegewerkzeug der Biegemaschine integriert sein.

[0078] Wie in Fig. 2 und Fig. 3 angedeutet kann die zumindest eine Messung die Messung der Krümmung und/oder des Biegeradius R der Werkstückprobe 2 umfassen. Die Krümmung und/oder der Biegeradius R werden bevorzugt mittels eines optischen Sensors 5, insbesondere Lasersensors, gemessen, wobei auch andere Messmethoden, wie z.B. die Verwendung eines taktilen Sensors möglich sind.

[0079] In weiterer Folge kann aus den Messwerten eine Beziehung zwischen dem eingebrachten Biegemoment M und dem Biegeradius R bzw. dessen Kehrwert 1/R ermittelt werden (siehe Fig. 3).

[0080] Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Messung des Biegewinkels der Werkstückprobe 2 durchgeführt werden. Der Biegewinkel wird bevorzugt mittels eines Inkrementalgebers 6 (in der Ausführungsform der Fig. 5 dargestellt) gemessen.

[0081] Während in Fig. 2 das Prinzip des querkraftfreien bzw. reinen Momentenbiegens schematisch illustriert wird, ist in den Fig. 5 und 6 eine mögliche Ausführung einer Biegevorrichtung 1 dargestellt. Die Aufnahme für die Werkstückprobe umfasst hier einen ersten Lagerblock 13 und einen zweiten Lagerblock 14. Ein Lagerblock 13 ist entlang einer Verschieberichtung 15 relativ zum anderen Lagerblock 14 verschiebbar. Die Lagerblöcke 13, 14 sind zudem jeweils um eine Drehachse 16 gegeneinander verdrehbar. Die Drehachsen 16 stehen hier im Wesentlichen normal zur Verschieberichtung 15. Die Lagerblöcke 13, 14 weisen jeweils eine Klemmeinrichtung (z.B. eine Keilverbindung) auf, mit der jeweils eine Seite der Werkstückprobe 2 klemmbar ist. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die Lagerblöcke 13, 14 jeweils mit einem Hebel 17, 18 verbunden und durch diesen verdrehbar. In Fig. 6 ist zu sehen, dass die Hebel 17, 18 an ihrem oberen Ende mit Rollen versehen sein können. Dies ermöglicht eine Beaufschlagung der Biegevorrichtung 1 und damit das Induzieren eines Biegemomentes in die Werkstückprobe mit einer vertikalen Kraft F. Kraft- und/oder Drucksensor(en) 7 können unterhalb einer Montageplatte angeordnet sein. Alternativ können die Sensoren auch im Bereich oder direkt bei der Krafteinleitung angeordnet sein.

[0082] Die Biegevorrichtung 1 aus Fig. 5 weist (hier: oberhalb der Aufnahme bzw. der einge

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt setzten Werkstückprobe) zumindest einen optischen Sensor 5, insbesondere einen Lasersensor, auf, der vorzugsweise zur Messung des Biegeradius der Werkstückprobe 2 eingerichtet ist. Weiters weist die Biegevorrichtung 1 zumindest einen Kraft- und/oder Drucksensor 7, insbesondere einen Piezosensor oder einen Dehnungssensor (z.B. DMS), auf, der vorzugsweise zur Messung der auf zumindest einen der Lagerblöcke 13, 14 wirkenden Kräfte eingerichtet ist. Schließlich kann die Biegevorrichtung 1 auch zumindest einen Positions- und/oder Wegund/oder Winkelsensor 6 (z.B. in Form eines Inkrementalgebers) zur Bestimmung der Position und/oder der Relativposition und/oder des Verdrehwinkels der Lagerblöcke 13, 14 aufweisen.

[0083] Fig. 4 zeigt eine Biegevorrichtung 1 für freies Biegen, wobei hier die Werkstückprobe 2 seitlich aufliegt und in der Mitte durch ein Werkzeug mit einer Kraft F beaufschlagt wird. Dabei kann die Beziehung zwischen der Kraft F und dem zurückgelegten Weg s des mittleren Werkzeuges ermittelt werden. Ebenso kann bei variablen seitlichen Werkzeugen (Auflager) eine Beziehung zwischen dem Biegeradius R bzw. 1/R und dem Abstand L zwischen den seitlichen Werkzeugen ermittelt werden. Ebenso kann der Verlauf des Biegeradius R bzw. der Biegekrümmung 1/R über den Abstand L ermittelt werden.

[0084] Weiters kann die zumindest eine Messung die Messung der Kraft F und/oder des Biegemoments M, mit der/dem die Werkstückprobe 2 während des Biegevorgangs beaufschlagt wird, umfassen. Die Kraft F und/oder das Biegemoment M werden bevorzugt mittels eines Piezosensors 7 (siehe z.B. Ausführungsform einer Biegevorrichtung gemäß der Fig. 5) gemessen.

[0085] Fig. 10 zeigt eine Variante einer Biegevorrichtung 1, bei der die Werkstückprobe 2 durch Schwenkbiegen verformt wird. Die Werkstückprobe 2 ist an einer Seite zwischen zwei Werkzeugen eingespannt und wird an anderer Stelle mittels eines Werkzeuges (hier: nach unten) gebogen (siehe Pfeil F). An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Biegevorrichtung in alternativer Ausführungsform auch eine Gesenkbiegevorrichtung sein könnte.

[0086] Um solche kraft- oder momentenabhängigen Beziehungen ermitteln zu können, werden in Schritt c) Messungen bei verschiedenen Biegezuständen der Werkstückprobe 2 durchgeführt. Besonders bevorzugt ist, wenn aus den Messungen an der Werkstückprobe 2 eine Biegefließkurve ermittelt wird, welche insbesondere die Fließspannung in Abhängigkeit des Umformgrades darstellt. Eine solche durch (querkraft)freies Biegen und anschließender Optimierung ermittelte Biegefließkurve ist in Fig. 8 dargestellt (durchgängige Linie) und einer Fließkurve aus Zugversuchen (strichlierte Linie) gegenübergestellt. Aus diesem Unterschied wird auch der große Vorteil der Erfindung deutlich: Die durch Biegen gewonnenen Daten sind wesentlich näher am späteren Bearbeitungsprozess und erlauben die Einstellung optimierter Parameter.

[0087] In Abhängigkeit der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe 2 und/oder in Abhängigkeit der Auswertung der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe 2 kann nun zumindest ein Bearbeitungsparameter für die Steuerung der Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 ermittelt werden.

[0088] Wie bereits erwähnt kann die Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 eine Biegemaschine, insbesondere eine Biegepresse, sein. In diesem Fall ist bevorzugt, wenn der - in Abhängigkeit der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe 2 - ermittelte Bearbeitungsparameter 20 die Art eines oder mehrerer Biegewerkzeuge(s) 21, 22 (siehe Fig. 7), insbesondere die Größe, Form und Material des/der einzusetzenden Biegewerkzeuge(s) 21, 22, die Höhe der (durch den Pressantrieb der Biegepresse bewirkten) Presskraft, insbesondere die maximale Presskraft, und/oder den zeitlichen Verlauf der Presskraft und/oder die Umkehrposition eines Biegewerkzeuges 21, 22 umfasst. Üblicherweise wird das Werkzeug vom Kunden definiert, während andere Fertigungsparameter (wie Biegeverkürzung, Eintauchtiefe, etc.) beeinflusst werden.

[0089] Es ist bevorzugt, dass mittels eines Prozesssimulationsprogramms, dem der zumindest eine ermittelte Materialparameter 19 und/oder der zumindest eine ermittelte Bearbeitungsparameter 20 und/oder das ausgewählte Bearbeitungsprogramm zugrunde gelegt wird, ein Bearbei

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt tungsprozess eines Werkstückes in einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 simuliert wird. Dabei kann in Abhängigkeit des Simulationsergebnisses zumindest ein Bearbeitungsparameter 20 für die Steuerung 8 der Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 angepasst werden, wodurch in iterativen Schritten ein optimaler Bearbeitungsparameter 20 gefunden werden kann. Dabei ist es bevorzugt, wenn die iterativen Schritte bereits in der Prüfvorrichtung, also in der Biegevorrichtung, stattfinden und - wenn möglich - nicht erst in der Biegemaschine.

[0090] Ebenso kann das Biegen der Werkstückprobe 2 mittels einer Biegevorrichtung 1 gemäß Schritt (d) durch eine Berechnung, der zumindest ein Materialparameter 19 zugrunde gelegt wird, simuliert werden. In Abhängigkeit der Abweichung des Simulationsergebnisses von dem Ergebnis, das aus der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe 2 in zumindest einem gebogenen Zustand der Werkstückprobe 2 gewonnen wird, kann zumindest ein Materialparameter 19 angepasst (d.h. optimiert) werden. Die Berechnung zur Simulation des Biegevorgangs kann zumindest einmal mit einem angepassten Materialparameter 19 wiederholt werden. Es ist bevorzugt, wenn der zumindest eine Materialparameter 19, der der Berechnung zugrunde gelegt und angepasst wird, die Biegefließkurve umfasst.

[0091] Fig. 7 zeigt schematisch ein Verfahren zum Bearbeiten (hier: Biegen) eines plattenförmigen, vorzugsweise blechförmigen Werkstückes 11 in einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 (hier: Biegepresse). Die Steuerung 8 der Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 erfolgt in Abhängigkeit zumindest eines Materialparameters 19 des Werkstückes 11 und/oder zumindest eines Bearbeitungsparameters 20 und/oder eines Bearbeitungsprogramms. Die Ermittlung des zumindest einen Materialparameters 19 und/oder des zumindest eines Bearbeitungsparameters 20 und/oder die Auswahl oder Erstellung des Bearbeitungsprogramms für die Steuerung der Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 kann z.B. wie oben beschrieben erfolgen.

[0092] Fig. 9 zeigt eine mögliche Ausführungsform zur Ermittlung der Biegefließkurve als Materialparameter. Dabei wird von einer initialen Biegefließkurve 23 ausgegangen, die beispielsweise aus einer Datenbank für ein bestimmtes Werkstück entnommen werden kann. Aus dieser Biegefließkurve wird mittels eines Berechnungsmodells 24 eine Größe ermittelt, die auch mit der Biegevorrichtung 1 mittels Messungen ermittelt werden kann. Diese Größe kann beispielsweise der Momenten-Krümmungs-Verlauf M/p sein. Die mittels des Berechnungsmodells 24 ermittelte Größe (M/p)_cai_c wird mit der aus Messungen in der Biegevorrichtung 1 gewonnen Größe (M/p)_test verglichen (siehe Kästchen 25). Für den Fall, dass die Abweichung err kleiner als ein vorgegebener Grenzwert q_grenz ist, ist die optimale Biegefließkurve erreicht. Falls nicht, wird eine neue Biegefließkurve generiert (siehe Kästchen 27). Aus dieser wird wieder die Größe (M/p)_caic ermittelt und der Vergleich 25 wird wiederholt. Diese Schleife wird so lange durchlaufen, bis die Abweichung err kleiner als ein vorgegebener Grenzwert q_grenz ist, womit man eine optimale Biegefließkurve erhalten hat. Mit einer solcherart ermittelten Biegefließkurve, welche einen Materialparameter gemäß vorliegender Erfindung darstellt, kann nun der eigentliche Biegevorgang an einem Werkstück in der Biegemaschine optimiert werden.

[0093] Verallgemeinert zeichnet sich eine solche Ausführungsform dadurch aus, dass der zumindest eine Materialparameter 19 eine Fließkurve, insbesondere eine Biegefließkurve, umfasst und dass ausgehend von einer initialen Fließkurve mittels Berechnung eine Größe, insbesondere eine Momenten-Krümmungs-Beziehung, ermittelt wird, die mittels der Biegevorrichtung 1 durch Messung ermittelt wird, und dass in Abhängigkeit der Abweichung err der aus der Fließkurve berechneten Größe und der aus Messungen gewonnenen Größe die Fließkurve, vorzugsweise in iterativen Schritten, angepasst wird, vorzugsweise bis die Abweichung err einen vorgegebenen Grenzwert q_grenz unterschreitet.

[0094] Es ist bevorzugt, wenn die Biegevorrichtung 1, mittels der die Werkstückprobe 2 gebogen wird, eine von der Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 gesonderte Vorrichtung ist (Fig. 7). Die Biegevorrichtung 1 kann unabhängig von der Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 betätigbar sein.

[0095] Fig. 7 zeigt eine solche Anordnung einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 zur Bearbeitung eines Werkstückes 11, hier einer Biegepresse, und einer (zusätzlichen) erfin

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt dungsgemäßen Biegevorrichtung 1. Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 und Biegevorrichtung 1 können im selben Raum oder unmittelbar nebeneinander angeordnet sein und/oder über eine Datenverbindung 9 miteinander kommunikationsverbunden sein.

[0096] Die Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 kann ein oberes Biegewerkzeug 21 und ein unteres Biegewerkzeug 22 umfassen, wobei ein Biegewerkzeug auf das andere zu bewegbar ist. Das zu bearbeitende Werkstück 11 wird zwischen den Biegewerkzeugen 21,22 angeordnet.

[0097] Die Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 kann wie bereits mehrfach erwähnt eine Biegemaschine sein. In diesem Fall ist bevorzugt, wenn das Biegen des Werkstückes 11 in der Biegemaschine und das Biegen der Werkstückprobe 2 in der Biegevorrichtung 1 unterschiedlicher Art sind. Das Biegen des Werkstückes 11 in der Biegemaschine kann z.B. durch Gesenkbiegen erfolgen. Das Biegen der Werkstückprobe 2 in der Biegevorrichtung 1 kann durch (querkraft)freies Biegen, insbesondere durch reines Momentenbiegen erfolgen. Alternativ kann die Biegung der Werkstückprobe auch mittels 3-Punkt-Biegen erfolgen.

[0098] Wie aus Fig. 7 zu sehen kommunizieren die Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 und die Biegevorrichtung 1 über eine Datenverbindung 9 miteinander. Dabei können die Messergebnisse und/oder die Auswertung der Messergebnisse der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe 2 und/oder zumindest ein aus den Messergebnissen ermittelter Materialparameter 19 und/oder Bearbeitungsparameter 20 und/oder ein ausgewähltes Bearbeitungsprogramm an die Steuerung 8 der Werkstückbearbeitungsvorrichtung 10 übertragen werden.

[0099] Wie bereits erwähnt können richtungsabhängige Messungen an Werkstückproben 2 durchgeführt werden, um allfällige anisotrope Eigenschaften des Werkstückes erfassen zu können. Die aus solchen Messungen gewonnenen Informationen können auch auf andere Bearbeitungsvorrichtungen übertragen werden. Beispielsweise kann beim Zuschneiden der einzelnen Werkstücke auf die Orientierung des Zuschnittes Rücksicht genommen werden. Wie bereits erwähnt konnten auch bei Schneid- und Schweißvorrichtungen Verbesserungen der Bearbeitung mit den aus einem Biegeprozess, insbesondere freien Biegeprozess, gewonnenen Daten erzielt werden. Die dortigen Bearbeitungsparameter betreffen z.B. die (Schweiß)Temperatur, geometrische Formung eines Schneidstrahles oder dessen Frequenz (der Impulse), Intensität, Wellenlänge, etc.. Deren optimale Einstellung kann ebenfalls mit den erfindungsgemäß gewonnen Daten erreicht werden.

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BEZUGSZEICHENLISTE

Biegevorrichtung

Werkstückprobe

Blech

Charge

Optischer Sensor

Positions- und/oder Weg- und/oder Winkelsensor

Kraft- und/oder Drucksensor

Steuerung

Datenverbindung

Werkstückbearbeitungsvorrichtung

Werkstück

Aufnahme

Erster Lagerblock

Zweiter Lagerblock

Verschieberichtung

Drehachse

Erster Hebel

Zweiter Hebel

Materialparameter

Bearbeitungsparameter oberes Biegewerkzeug unteres Biegewerkzeug

- 28 Schritte zur Ermittlung einer Fließkurve

F Kraft

L Abstand zwischen den Lagerblöcken

M Moment

R Biegeradius s Weg

Claims

1. Verfahren zur Ermittlung zumindest eines Materialparameters (19) und/oder zumindest eines Bearbeitungsparameters (20) und/oder zur Auswahl oder Erstellung eines Bearbeitungsprogramms für die Steuerung (8) einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10), vorzugsweise einer Biegemaschine, insbesondere einer Biegepresse oder einer Schwenkbiegemaschine, und/oder einer Schneid- und/oder Schweißvorrichtung, insbesondere Laserschneid- und/oder Laserschweißvorrichtung, umfassend die Schritte:

(a) Entnehmen einer Werkstückprobe (2) eines plattenförmigen Materials, insbesondere eines Blechs, vorzugsweise aus einem Blechstück (3) oder aus einer Charge (4) von Blechstücken (3), (b) Durchführung von zumindest einer Messung an der Werkstückprobe (2), (c) Ermittlung zumindest eines Materialparameters (19) und/oder zumindest eines Bearbeitungsparameters (20) und/oder Auswahl oder Erstellung eines Bearbeitungsprogramms für die Steuerung (8) einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) in Abhängigkeit des Ergebnisses der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe (2), gekennzeichnet durch (d) Biegen der Werkstückprobe (2) mittels einer Biegevorrichtung (1), wobei die zumindest eine Messung an der Werkstückprobe (2) in zumindest einem gebogenen Zustand der Werkstückprobe (2) durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegen der Werkstückprobe (2) mittels der Biegevorrichtung (1) durch freies Biegen und/oder querkraftfrei erfolgt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegen der Werkstückprobe (2) mittels der Biegevorrichtung (1) durch reines Momentenbiegen erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegen der Werkstückprobe (2) mittels der Biegevorrichtung (1) durch Gesenkbiegen oder Schwenkbiegen erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Messung an der Werkstückprobe (2) mittels zumindest eines Sensors (5, 6, 7), der in der Biegevorrichtung (1) integriert ist, durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Messung an der Werkstückprobe (2) mittels zumindest eines Sensors (5, 6, 7), der in einem Biegewerkzeug (21, 22) der Biegevorrichtung (1) oder der Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) integriert ist, durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Messung die Messung der Krümmung und/oder des Biegeradius (R) der Werkstückprobe (2) umfasst, wobei vorzugsweise die Krümmung und/oder der Biegeradius (R) mittels eines optischen Sensors (5), insbesondere Lasersensors, oder eines taktilen Sensors gemessen wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Messung die Messung des Biegewinkels der Werkstückprobe (2) umfasst, wobei vorzugsweise der Biegewinkel mittels eines Inkrementalgebers (6) gemessen wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Messung die Messung der Kraft (F) und/oder des Biegemoments (M), mit der/dem die Werkstückprobe (2) während des Biegevorgangs beaufschlagt wird, umfasst, wobei vorzugsweise die Kraft (F) und/oder das Biegemoment (M) mittels eines Piezosensors (7) oder eines Dehnungssensors gemessen wird.

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10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) Messungen bei verschiedenen Biegezuständen der Werkstückprobe (2) durchgeführt werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messungen an der Werkstückprobe (2) eine Biegefließkurve ermittelt wird, welche insbesondere die Fließspannung in Abhängigkeit des Umformgrades darstellt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe (2) und/oder in Abhängigkeit der Auswertung der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe (2) zumindest ein Bearbeitungsparameter für die Steuerung (8) der Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) ermittelt werden.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) eine Biegemaschine, insbesondere eine Biegepresse oder eine Schwenkbiegemaschine, ist und der in Abhängigkeit der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe (2) ermittelte Bearbeitungsparameter (20) die Eintauchtiefe und/oder Rückfederung und/oder Biegeverkürzung und/oder die Art eines oder mehrerer Biegewerkzeuge(s) (21, 22), insbesondere die Größe, Form und Material des/der einzusetzenden Biegewerkzeuge(s) (21, 22) und/oder die Höhe der Presskraft, insbesondere die maximale Presskraft, und/oder den zeitlichen Verlauf der Presskraft und/oder die Umkehrposition eines Biegewerkzeuges (21, 22) und/oder die Anschlagposition zumindest eines Hinteranschlages umfasst.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Prozesssimulationsprogramms, dem der zumindest eine ermittelte Materialparameter (19) und/oder der zumindest eine ermittelte Bearbeitungsparameter (20) und/oder das ausgewählte Bearbeitungsprogramm zugrunde gelegt wird, ein Bearbeitungsprozess eines Werkstückes in einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) simuliert wird, wobei vorzugsweise in Abhängigkeit des Simulationsergebnisses zumindest ein Bearbeitungsparameter (20) für die Steuerung (8) der Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) angepasst wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegen der Werkstückprobe (2) mittels einer Biegevorrichtung (1) gemäß Schritt (d) durch eine Berechnung, der zumindest ein Materialparameter (19) zugrunde gelegt wird, simuliert wird, und dass in Abhängigkeit der Abweichung des Simulationsergebnisses vom dem Ergebnis, das aus der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe (2) in zumindest einem gebogenen Zustand der Werkstückprobe (2) gewonnen wird, zumindest ein Materialparameter (19) angepasst wird, wobei vorzugsweise die Berechnung zur Simulation des Biegevorgangs zumindest einmal mit einem angepassten Materialparameter (19) wiederholt wird und/oder wobei vorzugsweise der zumindest eine Materialparameter (19), der der Berechnung zugrunde gelegt und angepasst wird, die Biegefließkurve umfasst.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Materialparameter (19) eine Fließkurve, insbesondere eine Biegefließkurve, umfasst und dass ausgehend von einer initialen Fließkurve mittels Berechnung eine Größe, insbesondere eine Momenten-Krümmungs-Beziehung, ermittelt wird, die mittels der Biegevorrichtung (1) durch Messung ermittelt wird, und dass in Abhängigkeit der Abweichung (err) der aus der Fließkurve berechneten Größe und der aus Messungen gewonnenen Größe die Fließkurve, vorzugsweise in iterativen Schritten, angepasst wird, vorzugsweise bis die Abweichung (err) einen vorgegebenen Grenzwert (n_grenz) unterschreitet.

17. Verfahren zum Bearbeiten, vorzugsweise Biegen und/oder Schneiden und/oder Schweißen, eines plattenförmigen, vorzugsweise blechförmigen Werkstückes (11) in einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10), wobei die Steuerung (8) der Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) in Abhängigkeit zumindest eines Materialparameters des Werkstückes

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt (11) und/oder zumindest eines Bearbeitungsparameters und/oder eines Bearbeitungsprogramms erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des zumindest einen Materialparameters und/oder des zumindest eines Bearbeitungsparameters und/oder die Auswahl oder Erstellung des Bearbeitungsprogramms für die Steuerung (8) der Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche erfolgt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegevorrichtung (1), mittels der die Werkstückprobe (2) gebogen wird, eine von der Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) gesonderte Vorrichtung ist, wobei vorzugsweise die Biegevorrichtung (1) unabhängig von der Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) betätigbar ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) eine Biegemaschine, insbesondere eine Biegepresse oder eine Schwenkbiegemaschine, ist, wobei vorzugsweise das Biegen des Werkstückes (11) in der Biegemaschine und das Biegen der Werkstückprobe (2) in der Biegevorrichtung (1) unterschiedlicher Art sind, wobei vorzugsweise das Biegen des Werkstückes (11) in der Biegemaschine durch Gesenkbiegen erfolgt und/oder das Biegen der Werkstückprobe (2) in der Biegevorrichtung (1) durch freies Biegen, insbesondere durch querkraftfreies Biegen erfolgt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) und die Biegevorrichtung (1) über eine Datenverbindung (9) miteinander kommunizieren, wobei vorzugsweise die Messergebnisse und/oder die Auswertung der Messergebnisse der zumindest einen Messung an der Werkstückprobe (2) und/oder zumindest ein aus den Messergebnissen ermittelter Materialparameter (19) und/oder Bearbeitungsparameter (20) und/oder ein ausgewähltes Bearbeitungsprogramm an die Steuerung (8) der Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) übertragen werden.

21. Biegevorrichtung (1) zum Biegen einer Werkstückprobe (2) umfassend zumindest eine Aufnahme (12) für die Werkstückprobe (2) und zumindest einen Sensor (5, 6, 7) zur Durchführung von zumindest einer Messung an der Werkstückprobe (2) in zumindest einem gebogenen Zustand der Werkstückprobe (2), wobei vorzugsweise die Biegevorrichtung (1) eine Biegevorrichtung zum querkraftfreien Biegen, vorzugsweise reinen Momentenbiegen, einer Werkstückprobe (2) ist.

22. Biegevorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme einen ersten Lagerblock (13) und einen zweiten Lagerblock (14) aufweist, wobei ein Lagerblock (13) entlang einer Verschieberichtung (15) relativ zum anderen Lagerblock (14) verschiebbar ist und wobei die Lagerblöcke (13, 14) um zumindest eine Drehachse (16) gegeneinander verdrehbar sind, wobei vorzugsweise die zumindest eine Drehachse (16) im Wesentlichen normal zur Verschieberichtung (15) steht.

23. Biegevorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerblöcke (13, 14) jeweils eine Klemmeinrichtung, insbesondere eine Schraub- oder hydraulische Klemmeinrichtung oder eine Keilverbindung, aufweisen, mit der jeweils eine Seite der Werkstückprobe (2) klemmbar ist.

24. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerblöcke (13, 14) jeweils mit einem Hebel (17, 18) verbunden sind und durch diesen verdrehbar sind.

25. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegevorrichtung (1) zumindest einen Sensor, vorzugsweise einen optischen Sensor (5), insbesondere einen Lasersensor, und/oder einen taktilen Sensor aufweist, wobei vorzugsweise der zumindest eine Sensor zur Messung des Biegeradius der Werkstückprobe (2) eingerichtet ist.

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AT 521 529 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt

26. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegevorrichtung (1) zumindest einen Kraft- und/oder Drucksensor (7), insbesondere einen Piezosensor oder einen Dehnungssensor, aufweist, der vorzugsweise zur Messung der auf zumindest einen der Lagerblöcke (13, 14) und/oder auf zumindest einen der Hebel (17, 18) wirkenden Kräfte eingerichtet ist.

27. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegevorrichtung (1) zumindest einen Positions- und/oder Weg- und/oder Winkelsensor (6), vorzugsweise in Form eines Inkrementalgebers, zur Bestimmung der Position und/oder der Relativposition und/oder des Verdrehwinkels der Lagerblöcke (13, 14) aufweist.

28. Anordnung einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) zur Bearbeitung eines Werkstückes (11), vorzugsweise einer Biegemaschine, insbesondere einer Biegepresse oder einer Schwenkbiegemaschine, und/oder einer Schneid- und/oder Schweißvorrichtung, insbesondere Laserschneid- und/oder Laserschweißvorrichtung, und einer Biegevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 27, wobei die Werkstückbearbeitungsvorrichtung (10) und die Biegevorrichtung (1) gesonderte, insbesondere unabhängig voneinander betätigbare Vorrichtungen sind, die im selben Raum oder unmittelbar nebeneinander angeordnet sind und/oder über eine Datenverbindung (9) miteinander kommunikationsverbunden sind.

29. Verwendung einer Biegevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 27 und/oder einer Anordnung nach Anspruch 28 in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20.