CH677623A5 - - Google Patents

Description

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CH677 623 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Biegemaschine für flache Werkstücke.

Eine solche Maschine ist mit einem Manipulator versehen, der eine Platte oder ein flaches Werkstück automatisch manipuliert, das in einer Biegemaschine, beispielsweise in einer Biegepresse, gebogen werden soll.

Ein üblicher Manipulator umfasst im allgemeinen einen industriellen Roboter. Ein konventioneller Manipulator wird normalerweise in einer vorgeschriebenen Position gegenüber einer Biegemaschine eingesetzt. Bei einem Manipulator solcher Art ist der Arm an einer Säule angeordnet, derart, dass er sowohl eine freie vertikale Bewegung, als auch eine Drehbewegung ausführen kann, und auch um eine freie teleskopartige Bewegung und eine Rotation zu gewährleisten. Eine Plattenklemmvorrichtung ist an einem Ende des Armes vorhanden, um ein Werkstückfrei greifen zu können.

In einem konventionellen derart ausgestalteten Manipulator muss der Arm lang sein, damit die Plattenklemmvorrichtung einen grossen Bewegungsbereich aufweisen kann. Daraus ergibt sich eine relativ grosse Gesamtausführung mit einem langen Manipulator, was ein Nachteil ist. Zudem wird die Positionierung der Platte in die Biegungsvorrichtung der Biegemaschine völlig durch den Manipulator durchgeführt. Es ist daher notwendig, einen Manipulator hoher Präzision zu bauen, um die Präzision der Positionierung der Platte zu verbessern. Dies führt zu überaus hohen Produktionskosten.

Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat in Anbetracht dieses Problems einen verbesserten Manipulator zum Halten des Plattenstücks in einer Plattenbiegungsmaschine wie einer Durchbiegungsmaschine in der japanischen Patentschrift Sho-62 313760 angegeben. Der Manipulator greift das Platten- oder Bandmaterial und bewirkt eine Umkehrung und eine Drehung um eine Achse senkrecht zur Platten- oder Bandfläche des eingeklemmten Materials um 180 Grad in bezug auf die Biegemaschine, Im Fall, dass die Platte an mehr als einem Ort gebogen wird, können daher mehrere Punkte vorgesehen sein, die durch die Biegemaschine nacheinander gebogen werden, und zwar nach Massgabe der Biegungsstufe. Zur Durchführung von Biegeprozessen grosser Präzision ist es jedoch notwendig, die Platte in bezug auf die Biegemaschine genau zu positionieren. Falls eine solche genaue Positionierung nur mit Hilfe des Manipulator-Mechanismus erreicht werden soll, stellt sich das Problem, dass der Manipulator mit einer ausserordentlich grossen Präzision hergestellt werden muss, was auch zu ausseordentlich hohen Kosten für den Manipulator führt.

Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, im Hinblick auf die Nachteile der konventionellen Vorrichtungen eine Biegemaschine für flache Werkstücke zu schaffen, die fähig ist, Biegearbeiten hoher Präzision durchzuführen, ohne dass ein Manipulator hoher Positionierungspräzisiön erforderlichist.

Zu diesem Zweck weist die Biegemaschine nach der vorliegenden Erfindung die im kennzeichnenden Teil das Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale auf.

Durch eine solche Ausgestaltung der Erfindung wird das durch den Manipulator zugestellte Werkstück in bezug auf die Presselemente genau positioniert.

Andere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

Im folgenden wird nun die Erfindung beispielsweise anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer er-findungsgemässen Biegemaschine für flache Werkstücke,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Biegemaschine nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Draufsicht eines Teils einer Klemmvorrichtung für ein Arbeitsstück, mit der ein Manipulator für eine solche Biegemaschine versehen ist,

Fig. 4 eine seitliche Schnittdarstellung der Vorrichtung nach Fig. 3,

Fig. 5 bis Fig. 9 schematische Darstellungen der Arbeitsweise dieser Vorrichtung,

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer ersten Steuervorrichtung zur Steuerung des Manipulators, um das Arbeitsstück in Richtung der Y-Achse zu positionieren,

Fig. 11 eine schematische Darstellung des Positio-nierungsverfahrens durch die erste Steuervorrichtung,

Fig. 12 ein Blockschaltbild einer zweiten Steuervorrichtung zur Steuerung des Manipulators, um das Arbeitsstück in Richtung der X-Achse zu positionieren,

Fig. 13 eine schematische Darstellung des Positionierungsverfahrens dieser zweiten Steuervorrichtung,

Fig. 14a, 14b und 14c schematische Darstellungen für die Herstellung einer Dose mit Hilfe der Biegemaschine nach der Erfindung,

Fig. 15 eine schematische Darstellung des Biegeprozesses für die Herstellung der Dose nach Fig. 14b,

Fig. 16 ein Flussdiagramm des Biegeprozesses, Fig. 17a, 17b schematische Darstellungen zur Erläuterung eines Verfahrens, das von einem Sensor für die Positionierung des Arbeitsstücks für den Arbeitsschritt nach Fig. 16 Gebrauch macht,

Fig. 18 ein schematisches Flussdiagramm für die Verfahrensschritte zur Positionierung des Arbeitsstücks in Richtung zur X-Achse nach Fig. 16, und

Fig. 19 ein schematisches Flussdiagramm für die Verfahrensschritte zur Positionierung des Arbeitsstücks in Richtung zur Y-Achse nach Fig. 17.

Gemäss Fig. 1 ist ein Manipulator 3 an der Frontseite einer Plattenbiegemaschine 1 montiert, die beispielsweise eine Biegepresse oder dgl. sein kann. Ein Magazin 5, in dem ein flaches Werkstück 44 untergebracht ist, befindet sich seitlich an der Plattenbiegungsmaschine 1. Zudem ist eine Transportvorrichtung 7 vorhanden, um ein Produkt P nach der

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Durchbiegung für einen nächsten Prozessschritt zu transportieren. Das Magazin 5 und die Transportvorrichtung 7 können eine übliche Form bei solchen Vorrichtungen aufweisen, so dass von einer detaillierten Erläuterung derselben hier abgesehen wird.

Die Plattenbiegungsmaschine 1 - gleich wie eine übliche Pressdurchbiegungsmaschine dieser Art -ist mit einem oberen Rahmen 9 und einem unteren Rahmen 11 versehen. Ein oberes Presselement 13 ist demontierbar an dem oberen Rahmen 9 montiert. Zudem ist ein unteres Presselement 15 am unteren Rahmen 11 montiert. Die Presselemente 13 und 15 können z.B. Pressbacken sein. Wie es in einer Plattenbiegungsmaschine 1 dieser Gestaltungsgattung allgemein bekannt ist, kann einer der Rahmen 9 und 11 erhöht werden, und die Biegungsoperation des Werkstücks 44 wird durch Einfügen des Werkstücks 44 zwischen die obere Pressbacke 13 und die untere Pressbacke 15 und durch nachträgliches Eingreifen der oberen Pressbacke 13 und der unteren Pressbacke 15 durchgeführt.

Im weiteren sind in den Zeichnungen einige Details weggelassen. Das Ausgestaltungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist jedoch derart, dass der untere Rahmen 11 erhöht wird.

Zudem ist in der Plattenbiegungsmaschine 1 ein Kaliber 17 vorhanden, das das Werkstück 44 in Richtung von vorne nach hinten (in Fig. 2 von links nach rechts oder in Richtung der Y-Achse) mit freier Positionierungsbewegung in Richtung von vorne nach hinten positioniert. Mehrere Sensoren 19 sind in verschiedenen Positionen am Kaliber 17 montiert, um einen Kontakt mit dem Werkstück 44 zu detektie-ren. Die Sensoren 19 sind lineare Transducers mit einem relativ langen Messungsanschlag, beispielsweise ähnlich einem direkt wirkenden Potentiometer.

Wenn als Ergebnis der beschriebenen Ausgestaltung das Werkstück 44 durch Kontakt mit dem Kaliber 17 positioniert ist, nachdem dieses wie gewöhnlich positioniert wurde, wird festgestellt, ob die Ausgangssignale der Sensoren 19 die für die verschiedenen Positionen vorgeschriebenen Werte einhalten oder nicht. Auf diese Weise kann man wissen, ob die Ecke des Werkstücks 44 parallel zur Biegungslinie der Pressbacken 13,15 (die im folgenden die Biegungsachse genannt werden soll) ist oder nicht. Somit kann festgestellt werden, ob das Werkstück 44 in der korrekten Position ist oder nicht.

Das Ausgangssignal des Sensors 19 wird dem Eingang einer konventionellen, am unteren Rahmen 9 montierten numerischen Steuervorrichtung 21 zugeführt. Die Steuervorrichtung 21 steuert die Operation von jedem Arbeitsabschnitt der Piattenbie-gungsmaschine 1 und die Operation des Kalibers 17 sowie die Operation des Manipulators 3. Die Ausgangssignale der Sensoren 19 werden den Eingängen der Vorrichtung 21 derart zugeführt, dass die Operation des Manipulators 3 gesteuert wird und die Ausgangswerte der Sensoren 19 die gewünschten Ausgangswerte erreichen. Nach der vorliegenden Erfindung ist der Manipulator 3 an einer Basisplatte 23 montiert, die vollständig an dem frei erhöhbaren unteren Rahmen 11 installiert ist.

Die Basisplatte 23 erstreckt sich seitlich (in Richtung der X-Achse) entlang der Längsrichtung der unteren Pressbacke 15. Ein erster Transferblock 25 ist frei beweglich entlang der X-Achse an der Frontfläche der Basisplatte 23 gehalten.

Ein in den Figuren nicht dargestelltes Zahnantriebsrad oder Ritzel, das eine in Richtung der X-Achse an der Basisplatte montierte Zähnstange 27 kämmt, ist frei drehbar am ersten Transferblock 25 montiert. Ein erster Servomotor 29 ist vorgesehen, um das Ritzel zu drehen. Das Kraftübertragungssystem, durch das der erste Servomotor 29 das Ritzel antreibt, kann üblicher Art sein. Von einer detaillierten Erläuterung desselben wird daher abgesehen. Der erste Servomotor 29 kann beispielsweise ein Schrittmotor oder dgl. sein und ist mit einem Positionsfühler, wie einem Encoder, versehen.

Als Ergebnis der beschriebenen Ausgestaltung kann der erste Transferblock 25 durch die Wirkung des ersten Servomotors 29 in Richtung der X-Achse bewegt werden, und die Position des ersten Transferblocks 25 bei seiner Bewegung in Richtung der X-Achse kann durch den Positionsfühler detek-tiert werden. Wie in den Fig. 1 und 2 klar dargestellt, ist ein fächerförmiges, in Längsrichtung (in Richtung der X-Achse) des oberen Teils des ersten Transferblocks 25 ausgedehntes Stück 31 vorhanden. Eine bogenförmige Zahnleiste 33 befindet sich auf dem oberen Teil des fächerförmigen Stücks 31.

Auf der Zahnleiste 33 ist ein in Richtung der Y-Achse entlang der Zahnleiste 33 frei beweglicher zweiter Transferblock 35 an der Zahnleiste gehaltert. Ein in den Figuren nicht dargestelltes, die Zahnleiste 33 kämmendes Ritzel ist frei drehbar angeordnet, und ein zweiter dieses Ritzel drehbar antreibender Servomotor 37 ist am zweiten Transferblock 35 montiert. Der zweite Servomotor ist mit einem Positionsfühler, wie einem Encoder, versehen, und zwar in derselben Art und Weise wie der erste Servomotor 29.

Als Ergebnis der angegebenen Ausgestaltung kann der zweite Transferblock 35 in Richtung der Y-Achse in einem Bogen entlang der Zahnleiste 33 durch Antrieb des zweiten Servomotors 37 bewegt werden. Die Position des zweiten Transferblocks in Richtung der Y-Achse wird durch den Positionsfühler des zweiten Servomotors 37 detektiert.

Wie in den Fig. 1 und 2 klar dargestellt, ist in vertikaler Richtung der Z-Achse frei beweglich ein Hebearm 39 angeordnet, der an dem zweiten Transferblock 35 senkrecht zur Bewegungsrichtung des zweiten Transferblocks 35 gehaltert ist. Am Hebearm 39 ist in vertikaler Richtung eine Zahnleiste ausgebildet. Das in den Figuren nicht dargestellte, diese Zahnieiste kämmende Ritzel ist frei drehbar am zweiten Transferblock 35 gehaltert, und ein dritter Servomotor 41 ist am zweiten Transferblock 35 montiert, derart, dass dieses Ritzel drehbar angetrieben wird. Der dritte Servomotor 41 ist wie beim zweiten Servomotor 29 mit einem Positionsfühler versehen.

Als Ergebnis der angegebenen Ausgestaltung kann der Hebearm 39 vertikal betätigt werden, indem er durch den dritten Servomotor 41 angetrieben wird, wobei die vertikale Position des Hebearms

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39 aus der Detektion durch den Positionsfühler bekannt ist.

Ein in Richtung der Y-Achse ausgedehnter Arm 43 ist in geeigneter Werse mit dem oberen Teil des Hebearms 39 verbunden. Eine flache Klemmvorrichtung 45 ist derart auf der Spitze des Arms 43 montiert, dass er ein Teil der Eckseite des Werkstücks 44 frei angreifen kann.

Insbesondere ist die Klemmvorrichtung 45, wie in den Hg. 1 und 2 dargestellt, derart ausgestaltet, dass sie frei in vertikaler Richtung um eine Achse B rotieren kann, die parallel zur X-Achse verläuft. Die Klemmvorrichtung 45 ist auch um die Achse A fret drehbar angeordnet, die senkrecht zur Achse Bist.

Ein vierter Servomotor 47 für den Drehantrieb der Klemmvorrichtung 45 um die Achse A und ein fünfter Servomotor 49 für den Drehantrieb der Klemmvorrichtung 45 vertikal um die Achse B sind am Arm 43 montiert. Die Servomotoren 47 und 49 sind Je mit einem Positionsfühler wie beim ersten "Servomotor 29 versehen. Zudem können verschiedene Transmissionssysteme zur Kraftübertragung der Drehbewegung der Vorrichtung 45 um die Achse A durch den vierten Servomotor 47 bzw. zur Kraftübertragung der Drehbewegung der Klemmvorrichtung vertikal durch den fünften Servomotor 49 verwendet werden. Da diese Mechanismen keine Besonderheiten aufweisen, wird hier von einer detaillierten Erläuterung abgesehen.

Wie in den Fig. 3 und 4 detaillierter angegeben ist, ist die Vorrichtung 45 mit einer oberen Klaue 51 und einer unteren Klaue 53 versehen, um das Werkstück 44 zu fassen. Die Klauen 51 und 53 weisen einen T-förmigen, das Werkstück 44 einklemmenden Teil 54 auf. Die Klauen 51, 53 sind frei hin und her bewegbar an einer frei drehbaren Hülse 55 angeordnet, die um die Achse B drehbar ist.

Insbesondere ist die drehbare Hülse 55, wie aus Fig. 3 klar ersichtlich, in einem ritzenförmigen konkaven Teil 57 angeordnet, der an der Spitze des Arms 43 ausgebildet ist. Zwei als Achsen dienende Stutzen 57 sind je an einer Seite der drehbaren Hülse 55 koaxial mit der Achse B vorgesehen. Insbesondere ist die Hülse 55 frei drehbar auf der Spitze des Arms 43 mittels der zwei Stutzen 57 gehaltert. Zudem ist eine in den Figuren nicht dargestellte Ket-tenkraftübertragung oder dgl. an einem der zwei Stutzen 57 angeordnet. Diese Kraftübertragung wird durch den fünften Servomotor 49 angetrieben.

Wie in Fig. 4 detailliert dargestellt, ist eine senkrecht zur Achse B drehbar angeordnete Röhre 59 durch mehrere Lager 61 innerhalb der drehbaren Hülse 55 frei drehbar gehaltert. Die geometrische Achse der Röhre 59 stimmt mit der Achse A überein, Die untere Klaue 53 ist einheitlich am oberen Ende der drehbaren Röhre montiert. Ein durch den vierten Servomotor 47 angetriebenes Kegelgetriebe 63 ist an der drehbaren Röhre 59 einheitlich montiert.

Ein Antrieb 65 für eine lineare Bewegung, beispielsweise ein Zylinderantrieb oder dgl. ist im Innern der drehbaren Röhre 59 angeordnet. Insbesondere ist ein Zylinder 67 mit freiem vertikalem Antrieb vorgesehen. Die obere Klaue 51 ist einheitlich auf dem oberen Ende des Zylinders 67 montiert. Eine vertikale Zweistufendruckkammer bestehend aus einer Kammer 71A und einer Kammer 71B ist durch eine Trennwand 69 innerhalb des Zylinders 67 ausgebildet. Die Kammern 71A, 71B sind mit mehreren Kolben 75 gekoppelt, die an einer Kolbenstange 73 montiert sind, und über einen in der Kolbenstange 73 ausgebildeten Fluidkanal verbunden. Der untere Teil der Kolbenstange 73 ist einheitlich an einem Stangenhalter 77 montiert, der seinerseits an der drehbaren Hülse 55 montiert ist.

Zur Steuerung der relativen Bewegung der oberen Klaue 51 und der unteren Klaue 53 sind beide Klauen 51 und 53 über einen Verbindungsmechanismus 79 miteinander verbunden. Insbesondere ist aus Fig. 4 klar ersichtlich, dass das Ende eines ersten Gliedes 81, dessen Basis an der oberen Klaue 51 drehbar angelenkt gehaltert ist, und das Ende eines zweiten Gliedes 83, dessen Basis an der unteren Klaue 53 drehbar angelenkt gehaltert ist, durch einen Bolzen 85 ebenfalls drehbar angelenkt gehaltert miteinander verbunden sind.

Als Ergebnis der angegebenen Ausgestaltung kann sich die obere Klaue 51 von oben nach unten durch die Wirkung des Antriebs 65 bewegen und das Werkstück 44 kann zwischen die obere Klaue 51 und die untere Klaue 53 eingeklemmt werden. Da der Antrieb 65 mit der oberen und der unteren Druckkammer 71A bzw. 71B versehen ist, kann eine relativ grosse Klemmkraft auch bei einem kurzen Kolbenhub erreicht werden.

Die zwei Klauen 51 und 53 können sich, durch den vierten Servomotor angetrieben, um die Achse A drehen. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann der klemmende Teil 54 in Längsrichtung des Arms 43 positioniert werden sowie auch derart, dass er sich auf die beiden Seiten projiziert. Wenn sich daher der klemmende Teil 54 in dem Zustand befindet, dass er sich zu den Seiten des Arms 43 projiziert, werden die Lagen der oberen und der unteren Seite des eingeklemmten Werkstücks 44 durch die Drehung der drehbaren Hülse 55 um die Achse B umgetauscht.

Im Biegungszustand des durch die obere und die untere Pressbacke zu biegenden Werkstücks 44 kann der durch den Manipulator 3 eingeklemmte Plattenendabschnitt beispielsweise nach oben mit der Klemmvorrichtung 45, deren Bewegung folgend, bewegt werden, insbesondere wird während des Verfahrens, der Bewegung des Werkstücks 44 entsprechend, der Hebearm 39 erhöht und die Klemmvorrichtung um die Achse B nach unten gedreht.

In Fig. 1 ist eine Hilfsklemmvorrichtung 87 dargestellt, die zeitweise das Werkstück 44 frei greift, an einem seitlichen Teil der Basisplatte 23 oder des unteren Rahmens 11 montiert, und ein seitliches Kaliber 89 ist in geeigneter Weise mittels eines Bügels montiert.

Eine obere Klaue 91 und eine untere Klaue 93 sind an der Vorrichtung 87 vorgesehen, um das Werkstück 44 zu greifen. Die vertikale Bewegung der oberen Klaue 91 wird ähnlich wie beim Antrieb 65 in der Klemmvorrichtung 15 durchgeführt, und zwar mit Hilfe eines in den Figuren nicht angegebenen Antriebs. Von einer detaillierten Beschreibung der

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Arbeitsweise der oberen Klaue 91 wird daher abgesehen.

Das Kaliber 89 ist mit einem seitlichen Sensor 95 versehen und dient zur Detektierung des Lageverhältnisses der einen Seite des vom Manipulator 3 eingeklemmten Werkstücks 44 und der Klemmvorrichtung 45. Der Sensor oder Fühler 95 umfasst einen linearen Transducer wie ein direkt wirkendes Potentiometer, ähnlich wie beim Fühler 9 beim Kaliber 17. Das Ausgangssignal des Fühlers 95 wird der numerischen Steuervorrichtung 21 zugeführt.

Wenn also eine Seitenecke des in der Klemmvorrichtung 45 eingeklemmten Werkstücks 44 den seitlichen Fühler 95 kontaktiert und wenn der Wert des Ausgangssignals des Fühlers 95 den vorbestimmten Wert erreicht, wird die Position des Manipulators 3 in Richtung der X-Achse durch die Steuervorrichtung 21 aus dem detektierten, vom ersten Servomotor 29 bewirkten Wert der Positionsdetektorvorrichtung gelesen.

Durch Vergleich des detektierten Wertes mit dem Positionsausgangswert der Basisposition, wenn das Werkstück 44 nicht eingeklemmt ist, kann das Lageverhältnis in Richtung der X-Achse der Seitenecke des in der Klemmvorrichtung 45 eingeklemmten Werkstücks 44 und des Manipulators 3 bestimmtwerden.

Somit kann mit der Vorrichtung 89 als Basis die Positionierung der X-Achsen-Richtung des Werkstücks 44 in bezug auf das obere und das untere Presselement 13 bzw. 15 genau durchgeführt werden.

Als Ergebnis dieser Ausgestaltung (vgl. Fig. 5), wenn die Vorrichtung 45 die Seite S eines rechtwinkligen Werkstücks 44 einklemmt, können die drei anderen Seiten T, U, V in bezug auf die Biegungsachse C durch Drehung der Klemmvorrichtung 45 um die Achse A positioniert werden. Man kann daher verstehen, dass der Biegungsprozess an den drei Seiten T, U, V nacheinander durchgeführt werden kann. Wie in Fig. 5 dargestellt, kann zudem, wenn die Klemmvorrichtung 45 sich zur Seite des Arms 43 projiziert, das Werkstück 44 rückwärts in vertikaler Richtung durch Drehung um die Achse B bewegt werden. Insbesondere kann die Rückwärtsbiegung des Werkstücks 44 auch sequentiell durchgeführt werden.

Wie oben erläutert, nachdem die drei Seiten T, U, V des Werkstücks 44 gebogen wurden, um die Seite S, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, mit eingefügter Seite U des Werkstücks 44 zwischen der oberen und der unteren Pressbacke 13 bzw. 15, wie in Fig. 8 und 9 dargestellt, zu biegen, wird die Klemmvorrichtung 45 zur Seite T oder zur Seite V bewegt und das Einklemmen des Werkstücks 44 wird durchgeführt. Somit kann durch Positionierung der Seite S des Werkstücks 44 an der Biegungsachse C die Biegung der Seite S leicht durchgeführt werden.

Im schwierigeren Fall einer Einklemmung bei einem zwischen der oberen und der unteren Pressbacke 13 bzw. 15 eingefügten Werkstück 44, wenn die Abmessungen des Werkstücks 44 relativ klein sind, wird das Werkstück zur Position der Hilfsvorrichtung 87 bewegt, und das Einklemmen des Werkstücks 44 kann leicht durch ein zeitweises Einklemmen des Werkstücks 44 mit der Hilfsklemmvorrichtung 87 erfolgen.

Auf Fig. 1 wieder zurückkommend, wird auf eine Steuereinheit 97 hingewiesen, die ein Computer sein kann, und die die Plattenbiegungsmaschine 1 und den Manipulator 3 und dgl. durch die Steuervorrichtung 21 steuert. Die Einheit 97 umfasst eine Zentralprozessoreinheit (CPU) 99, einen Bildschirm 101 und eine Tastatur 102. Die Steuereinheit 97 ist auch aus-gebildet, um Daten aus Speichern 1Q0a, 100b, beispielsweise «Floppy disks», zu empfangen, um die CPU-Einheit 99 zu steuern. Die Speicher umfassen einen Systeminstruktionsspeicher 100a zur Speicherung von Instruktionen für das Basissystem der Steuereinheit 97 und einen Biegungsparameterspeicher 100b zur Speicherung von Biegungsparametern, die einer vorbestimmten Form eines Produktes entsprechen. Hier ist der Speicher 100b für jede Produktform vorbereitet, wobei die Parameter, die den Abmessungen der Produkte entsprechen, als freie Parameter gespeichert sind. Die Speicher sind daher für so viele Formen von Produkten vorbereitet, wie gewünscht sind.

In der numerischen Steuervorrichtung 21 oder in der Einheit (CPU) 99 sind erste Mittel zur Steuerung des Manipulators 3 anhand eines Signals aus dem Sensor 19 (Fig. 10) des Kalibers 17 (wie die Mittel zur Detektion der Position der Platte) vorgesehen, um das Werkstück W in Richtung der Y-Achse zu positionieren (Fig. 11a, Hb und 11c).

Insbesondere umfasst die erste Steuerung 106 einen Objektpositionsgeber 107, einen Distanzrechner 108, einen Wertgeber 109 für ein Distanzreduktionsverhältnis, einen Rechner 111 für einen Distanzreduktionswert, einen Wertgeber 113 für einen zulässigen Wert, einen Komparator 115 für Distanzen und zulässige Werte und einen Zähler 117.

Der Geber 107 gibt die Position eines Objektes bezüglich der hinteren Endkante des Stücks, wo die Positionierung des Stücks in Richtung der Y-Achse stattfindet, In den Fig. 11 a, 11b und 11c wird die Position des Objektes durch die projizierte Länge ÖFFY des Sensors 19 dargestellt.

Der Distanzrechner 107 berechnet zuerst die Distanzen D1, D2 für die laufende Position, SX, DEX und die Position OFFY des Objektes an der rechten und linken hinteren Endkante des Stücks, wenn die eine oder die andere hintere Endkante die Sensoren 19 berührt (Fig. 6b). Dann rechnet der Geber 107 den Winkel ALFA zwischen der hinteren Endkante W1 und der Biegeachse C und den Hauptabstand YM wie folgt:

ALFA = DEFF / LUN YM = (Dl + D2)/2

worin DEFF (= D1 - D2 =) SX - DEX und LUN die Länge des Werkstücks W in Richtung der Biegungsachse ist. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass der in Radianten ausgedrückte Wert des Winkels ALFA etwa gleich seinem Tangens ist, da ALFA viel kleiner als 1 ist.

Der Wertgeber 109 liefert das Verhältnis KGY, KGA, für welches der durch den Distanzrechner 107 berechnete Abstand YM, ALFA durch eine Be5

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wegung des Manipulators 3 reduziert wird. Dieses Verhältnis KGY, KGA hat einen Wert kleiner als 1, wie 1/2,1/3 oder dgl.

Der Rechner 111 multipliziert das Verhältnis KGY, KGA mit dem Abstand YM, ALFA, um das Ausmass der linearen Bewegung des Manipulators 3 in Richtung IAY der Y-Achse bzw. der Rotationsbewegung desselben um die A-Achse IAA zu berechnen:

IAX = YM x KGY IAA-ALFA x KGA

Der Wertgeber 113 liefert den Wert YS, DIFFS, der als Fehler für die Positionierung des Werk-Stücks W in Funktion des Abstandes YM und DIFF zulässig ist

Der Komparator 115 vergleicht zudem den Abstand YM, DIFF mit dem zulässigen Wert YS, DIFF und erzeugt ein Signal, wenn YM, DIFF kleiner als YS, DIFFS ist.

Der Zähler 117 zählt die Anzahl K Male, bei denen der Wert YM, DIFF kleiner als der erlaubte Wert YS, DIFFS ist, und wenn diese Anzahl einen vorbestimmten Wert N übersteigt, gibt er ein Signal ab, das dem Distanzrechner 108, dem Rechner 111 und dem Manipulator 3 zugeführt wird, um eine Positionierungsaktion zu stoppen.

Eine Stufe 119 zur Steuerung des Antriebs des Manipulators aktiviert und steuert den Manipulator 3 anhand von Instruktionen aus dem Rechner 111 und des Zählers 117.

Das Werkstück W, das im Manipulator 3 eingespannt ist, nähert sich dementsprechend allmählich der Objektposition (Fig. 11e), ausgehend vom Zustand (Fig. 11a) am Anfang der Positionierungsaktion, und zwar durch eine Vielzahl von Näherungsschritten. Und wenn das Werkstück W sich der Objektposition nach N Näherungsschritten angenähert hat, nachdem der Abstand YM, DIFF kleiner als der zulässige Wert YS, DIFFS geworden ist, wird angenommen, dass die Positionierung mit genügender Genauigkeit erreicht wurde, und das Werkstück wird in dieser Position gestoppt (Fig. 11c).

In der numerischen Steuervorrichtung 21 oder in der Einheit (GPU) 99 (Fig. 12) ist eine zweite Vorrichtung 123 zur Steuerung des Manipulators 3 anhand eines Signals vom Seitensensor 95 des Kalibers 89 vorgesehen, um das Werkstück W in Richtung zur X-Achse (Fig. 13a, 13b und 13c) zu positionieren.

Insbesondere umfasst die Vorrichtung 123 einen Seitenfühler-Standardpositionsgeber 125, einen Seitenfühler-Verschiebungsdetektor 127, einen Positionsdetektor 129 für eine Vorrichtung zum Einspannen des Werkstücks, einen Klemmpositions-rechner 131 und einen Werkstückpositionsrechner 133.

Im Zustand, in dem das Werkstück W den Seitensensor 95 (Fig. 13a) nicht berührt, gewährt der Positionsgeber 125 eine Distanz QFREE von der Referenzposition 0 der Presselemente 15, 17 zur Spitze des Seitensensors 95.

Der Verschiebungsdetektor 127 detektiert die Verschiebung SIDG (Fig. 13b) des Seitensensors 95 im Fall, dass das Werkstück W ihn berührt.

Der Positionsdetektor 129 berechnet die Distanz XA von der zentralen Position des Presselementes 15 zur A-Achse der Klemmvorrichtung 45 anhand eines Signals von einem Positionsdetektor, mit dem der erste Servomotor 29 versehen ist (Fig. 6b).

Der Positionsrechner 131 berechnet dann die Distanz DELSID = QFREE + SIDG - XA zwischen der Seitenkante W2 des Werkstücks und der A-Achse der Klemmvorrichtung für das Werkstück (Fig. 13b) anhand der Distanz QFREE, SIDG, XA. Ausgehend vom Wert DELSID und vom Wert L/2, der dem Abstand zwischen der Seitenkante W2 des Werkstücks und der Referenzlinie 0' entspricht (Fig. 6b), wird ebenfalls die Distanz

X = DESID - L/2

zwischen der Linie O'in der A-Achse berechnet.

Der Positionsrechner 133 berechnet die Distanz X + XA von der Linie 0' des Werkstücks W zur zentralen Position des Presselementes 15 (Fig. 13c) anhand des Ausgangssignals des Positionsrechners 133.

Der Manipulator3 wird somit um einen geeigneten Betrag in Richtung der X-Achse durch die Steuerstufe 119 bewegt, und die Linie 0' des Werkstücks stimmt mit der Referenzlinie 0 der Presselemente 13, 15 überein, so dass das Werkstück in Richtung der X-Achse positioniert ist.

Im folgenden wird der Biegungsprozess, der mittels der Biegungsmaschine nach dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann, anhand der Fig. 14a, b und c bis Fig. 19 näher erläutert.

Anhand der Fig. 14a, b und c soll nun ein Beispiel eines Produktes angegeben werden, das durch den Platten- oder Folienbiegungsprozess nach der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann, beispielhalber die Flanschkasten oder Flanschdosen 133,135 und 137.

Insbesondere sind in der Dose 133 nach Fig. 14a mehrere Flansche 133b, 133c, 133d durch Umbiegen nach oben um 90 Grad in bezug auf den Boden 133a und einen Flansch 133e durch Umbiegen nach unten um 90 Grad ausgebildet. In der Dose 135 nach Fig. 14b sind mehrere Flansche 135b, 135g, 135d, 135e durch Umbiegen nach oben und nach innen jeweils um 90 Grad in zwei Stufen in bezug auf den Boden 135a ausgebildet. In der Dose 137 nach Fig. 14c sind mehrere Flansche 137b, 137c, 137d, 137e durch Umbiegen nach oben und nach innen jeweils um 90 Grad in zwei Stufen in bezug auf den Boden 137a ausgebildet, wobei nachträglich diese Flansche nochmals nach aussen um 90 Grad umgebogen wurden.

Im folgenden soll das Biegungsverfahren für die Dose 135 anhand der Fig. 15a bis 15c skizziert werden.

Zuerst wird das Werkstück W von einem Magazin 5 herausgenommen und dessen kurze Seite zwischen das obere Presselement 13 und das untere Presselement 15 (Fig. 15a) eingefügt, und ein Flansch 139 wird hergestellt (Fig. 15b).

Dann wird die kurze Seite des Werkstücks W nochmals zwischen das obere Presselement 13 und das untere Presseiement 15 (Fig. 15c) eingefügt,

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und ein zweiter Flansch 141 wird hergestellt (Fig. 15d).

Dann werden die Klauen 51,53 um 180 Grad um die A-Achse (Fig. 15e) gedreht, und die kurze Seite gegenüber der bereits umgebogenen kurzen Seite wird zweimal nacheinander umgebogen (Fig. 15f, g, h, i).

Nachher werden die Klauen 51,53 um 90 Grad um die A-Achse (Fig. 15e) gedreht, und daraufhin wird das Werkstück W mit Hilfe des Seitensensors 95 positioniert und eine Überprüfung der Höhe, wie erforderlich, durchgeführt (Fig. 15m).

Dann wird die freie lange Seite zwischen das obere Presselement 13 und das untere Presselement 15 eingefügt und zweimal hintereinander umgebogen (Fig. 150, p, q).

Die Klauen 51,53 werden dann um 90 Grad um die A-Achse (Fig. 15r) gedreht und dieselbe lange Seite, die durch die Klauen 51,53 eingeklemmt ist, wird auch zusätzlich durch die Klauen 91, 93 der Hilfsklemmvorrichtung 87 (Fig. 15r) eingeklemmt.

Nachher werden die Klauen 51, 53 für eine kurze Zeit vom Werkstück W entfernt und um 180 Grad um die A-Achse rotiert, und dann wird veranlasst, dass die Klauen 51,53 die lange, bereits umgebogene Seite (Fig. 15t) einklemmen.

Daraufhin werden die Klauen 91, 93 der Hilfsklemmvorrichtung 87 vom Werkstück W entfernt, und die Klauen 51, 53 werden um 90 Grad um die A-Achse gedreht, worauf das Werkstück W mit Hilfe des Seitensensors 95 positioniert und eine Überprüfung der Höhe, wie erforderlich, durchgeführt wird (Fig. 15u).

In der Folge wird die freie lange Seite zwischen die obere Pressbacke 13 und die untere Pressbacke 15 gebracht und zweimal aufeinanderfolgend gebogen (Fig. 15v, w, x, y).

Als nächstes werden die Klauen 51, 53 um 90 Grad um die A-Achse gedreht und das Produkt wird auf die Transportvorrichtung 7 aufgeladen (Fig. 15z).

Als nächstes wird der Biegevorgang mit Betonung der Positionierung des Werkstücks in Einzelheiten und mit Bezug auf die Fig. 16 bis 19 erklärt. Im Schritt 143 wird, wie weiter oben beschrieben, das Werkstück W durch den Manipulator 3 aus dem Magazin entnommen.

Im Schritt 145 wird die Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück um die A- und B-Achsen gedreht und das Werkstück W in einer spezifizierten Standardposition angeordnet.

Zusätzlich wird, wie weiter unten in Einzelheiten beschrieben, mit dem Wechseln der Klemmstellung des Werkstücks und ähnlichem, das Werkstück W in Richtung der X-Achse positioniert wie verlangt.

Im Schritt 147 wird das Werkstück W zwischen die Pressbacken 13, 15 gebracht. Gleichzeitig wird, um zu verhindern, dass das Werkstück W an die Pressbacken prallt, eine bestimmte Höhe von der unteren Pressbacke 15 eingehalten, und das Werkstück wird zwischen die Pressbacken 13, 15 gebracht.

Im Schritt 149 wird - wie weiter unten in Einzelheiten erklärt - die Biegeseite des Werkstücks W so angeordnet, dass es der Biegeachse C der Pressbacken 13,15 entspricht.

Im weiteren wird zu dieser Zeit gemäss Fig. 17a im Fall, dass die kurze Seite des Werkstücks W gebogen wird, beispielsweise unter den am hinteren Kaliber 17 angeordneten Sensoren 19 ein Paar Sensoren 19, dargestellt durch die Kodierung (1), (2) oder (3), ausgewählt, und das Werkstück W wird unter Berücksichtigung der Pressbacken 13, 15 entsprechend dem Signal der ausgewählten Sensoren 19 positioniert. Im Fall, dass die lange Seite des Werkstücks W zu biegen ist, wie in Fig. 17b dargestellt, wird hingegen ein Paar Sensoren 19 positioniert.

Im Schritt 151 werden Daten, die die Stellung des Werkstücks W angeben, aufgrund des Signals des Sensors 19 geändert, wie nötig.

Im Schritt 153 wird zur Durchführung des Biegevorganges 153 die untere Pressbacke 15 bewegt. Zusätzlich wird zu dieser Zeit der Manipulator 3 bewegt, um der Bewegung der Kante des Werkstücks W zu folgen.

Im Schritt 155, nach Durchführung des Biegevorganges, wird die Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück in eine spezifizierte Basisstellung zurückgeführt.

Im Schritt 157 werden Berechnungen gemacht, um die Höhe und Breite des Werkstücks W zu revidieren. Wenn beispielsweise, gemäss Fig. 15b, der erste Flansch 139 geformt worden ist, so ist nur die Länge des Werkstücks W vermindert um die Flanschhöhe, während nur die Dicke des Werkstücks W vergrössert ist, so dass Berechnungen gemacht werden, um diese Balance zu revidieren.

Im Schritt 159 wird eine Kontrolle vorgenommen, um zu bestimmen, ob die letzte Biegestufe durchgeführt worden ist oder nicht. Falls zusätzliches Biegen verbleibt, so kehrt das Programm zu Schritt 145 zurück.

Die Schleife von Schritt 145 bis Schritt 159 wird fortgesetzt, bis alle Biegeschritte durchgeführt sind, und wenn der letzte Biegeschritt vollendet ist, so geht das Programm weiter von Schritt 159 zu Schritt 161.

Im Schritt 161 wird das fertige Produkt an die Transportvorrichtung 7 abgegeben bzw. darauf geladen, und der Biegevorgang ist abgeschlossen.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13 und 18 der Vorgang zum Positionieren des Werkstücks W in X-Achsen-Richtung im Schritt 145 in Einzelheiten beschrieben.

Im Schritt 163 wird die Bestimmung vorgenommen, ob es notwendig ist oder nicht, das Werkstück in X-Achsen-Richtung zu positionieren. Es gibt beispielsweise den Fall, dass die eingeklemmte Seite gewechselt worden ist, wie vorher beschrieben, oder den Fall, dass der Arbeitsprozess übergeht vom Biegen der kurzen Seite zum Biegen der langen Seite.

Ist das Ergebnis dieser Bestimmung positiv, so geht das Programm weiter zu Schritt 165. Hier ist zum Beispiel die Werkstück-Seitenkante W2 S1 = 5 mm entfernt vom Endabschnitt des seitlichen Sensors 95, wie es in Fig. 13a dargestellt ist.

Im Schritt 165 wird der Manipulator 3 in X-Ach-sen-Richtung verschoben und das Werkstück W

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wird auf der Seite des seitlichen Sensors 95 transferiert gemäss der Reget Si = (1/2)AT2. Dabei ist A die Beschleunigung des sich in X-Achsen-Richtung bewegenden Manipulators 3 (zum Beispiel 700 m/sec/sec), und T ist die Verschiebungszeit.

Im Schritt 167 wird eine Kontrolle durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Verschiebung SIDG (siehe Fig. 13a und 13b) des seitlichen Sensors 95 null ist oder nicht Ist das Ergebnis positiv, so berührt die Seitenkante W2 des Werkstücks W den seitlichen Sensor 95 noch nicht, so dass das Programm zum Schritt 169 übergeht.

Im Schritt 169 wird eine Kontrolle durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Stellung XA des Manipulators 3 auf der X-Achse dem maximal möglichen Wert XMAX äquivalent ist oder nicht. Im Falle einer positiven Bestimmung bedeutet dies, dass die Werkstück-Seitenkante W2 unter oder über dem Kanten-Sensor passiert, oder dass der Sensor 95 ausgefallen Ist. Daher geht das Programm zu Schritt 117, der Biegevorgang wird unterbrochen und eine geeignete Warnung wird gegeben.

Im Falle einer negativen Bestimmung dagegen kehrt das Programm zu Schritt 167 zurück, und während der Manipulator 3 in Richtung des seitlichen Sensors 95 bewegt wird, wird eine Kontrolle gemacht, um zu bestimmen, ob die Verschiebung SIDG des seitlichen Sensors null ist oder nicht.

Durch die Repefition dieser Vorgänge wird die Werkstück-Seitenkante dazu gebracht, den seitlichen Fühler 95 zu berühren, das Ergebnis des Schrittes 167 wird negativ und das Programm geht weiter zu Schritt 173.

Im Schritt 173 wird die Verschiebung SIDG des seitlichen Sensors festgestellt, und das Programm geht weiter zu Schritt 175.

Im Schritt 175 wird eine Kontrolle gemacht, um zu bestimmen, ob die Verschiebung SIDG des Sensors einen spezifizierten Wert SIDO überschreitet oder nicht, welcher nahe beim Zentrum des Wirkungsbereichs festgesetzt ist. Falls negativ, so kehrt das Programm zum Schritt 173 zurück und während der Manipulator 3 sich in Richtung des seitlichen Sensors 95 bewegt, wird die Verschiebung SIDG des seitlichen Sensors ermittelt.

Falls beim Schritt 175 eine positive Bestimmung gemacht worden ist, so geht das Programm weiter zu Schritt 177.

Beim Schritt 177 wird die Bewegung des Manipulators 3 beendigt

Beim Schritt 179 werden die Bewegung XA des Manipulators 3 auf der X-Achse und die Verschiebung SIDG des seitlichen Sensors 95 (wie in Fig. 13b dargestellt) ermittelt.

Beim Schritt 181 wird die Distanz DELSID zwischen der A-Achse des Manipulators und der Werkstück-Seitenkante W2 berechnet, basierend auf der Bewegung XA und auf der Verschiebung SIDG, ebenso die Distanz QFREE zwischen dem Zentrumspunkt O der Pressbacken und der Spitze des freien seitlichen Sensors, wie in Fig. 13b dargestellt:

DELSID = QFREE + SIDG- XA.

Beim Schritt 181 wird, basierend auf der Distanz DELSID und der Distanz LUN/2 (wobei L die Breite des Werkstücks W in X-Achsen-Richtung ist) von der Mittellinie O' des Werkstücks .zur Werkstück-Seitenkante W2, die Distanz zwischen der Mittellinie O' des Werkstücks und der A-Achse des Manipulators berechnet:

X = DELSID-LUN/2

wie es in Fig. 13b dargestellt ist

Im Schritt 183 wird, basierend auf den Distanzen XA und X, der Manipulator 3 um eine Distanz (XA+X) verschoben, um mit der Mittellinie O' des Werkstücks oder der Mittellinie O der Pressbacken zu koinzidieren.

Im Schritt 183 wird mittels eines zuvor erhaltenen Parameters das Werkstück gedreht und umgekehrt oder ähnliches durch den Antrieb des Manipulators in den Richtungen der A-, B-, Y- und Z-Achsen, und es wird den Pressbacken an einer bestimmten Biegestellung präsentiert.

Ausserdem geht beim Schritt 163, falls eine Positionierung des Werkstücks W in X-Achsen-Richtung unnötig ist, das Programm unmittelbar zum Schritt 183 weiter und der Manipulator wird angetrieben.

Infolge des oben erwähnten Positionierungsvorgangs in X-Achsen-Richtung ist es möglich, ein Produkt zu erzeugen, das mit hoher Genauigkeit mittels eines preisgünstigen Manipulators gebogen worden ist

Zusätzlich wird der Manipulator 3 gestoppt, wenn die Werkstück-Seitenkante W2 den seitlichen Sensor 95 berührt, und zwar nahe beim Zentrum des Wirkungsbereichs des letzteren, damit das Werkstück W nicht irrtümlicherweise das Trägerelement des seitlichen Sensors 95 berührt.

Als nächstes wird mit Bezug auf die Fig. 11 und 19 das Verfahren des Schrittes 149 zur Positionierung des Werkstücks W in der X-Achsen-Richtung in Einzelheiten erklärt.

Im Schritt 185 wird eine Vielzahl von Einstellungen durchgeführt, um zu verhindern, dass das Werkstück W auf das hintere Kaliber 17 aufprallt während des vorher erwähnten Positionierungsvorgangs. Als erstes wird das hintere Kaliber 17 in Y-Achsen-Richtung verschoben um einen Betrag entsprechend der Breite des zu biegenden Flansches und ein Abstand PS (Fig. 11a) zwischen den Pressbacken wird auf einen geeigneten Wert eingestellt

Als zweites wird die vorspringende Standard-Länge OFFY (Fig. 11c) des Sensors entsprechend der Breite des zu biegenden Flansches eingestellt auf beispielsweise 10 mm. Wie unten beschrieben wird das Werkstück W in Y-Achsen-Richtung positioniert, so dass die vorspringenden Längen SX, DEX des rechten und linken Sensors 19 gleich gross ist wie die oben erwähnte vorspringende Standard-Länge OFFY. Demzufolge wird die vorspringende Standard-Länge OFFY im folgenden auch die vorspringende Objektlänge genannt Der Wert der vorspringenden Standardlänge OFFY ist gespeichert, z.B. in der Gedächtnis-Vorrichtung der numerischen Steuervorrichtung 21.

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Das Werkstück W nähert sich dann dem Sensor 19 in Y-Achsen-Richtung entsprechend der Regel

Si = 1/2 AT2,

wo Si die Distanz von der Hinterkante des Werkstücks W zur Spitze des Sensors 19, A die Beschleunigung des Manipulators in der Y-Achsen-Richtung (zum Beispiet 1700 m/sec2} und T die abgelaufene Zeit ist.

Beim Schritt 187 wird eine Kontrolle gemacht, um zu sehen, ob die vorstehende Länge SX des linken Sensors 19 ihrem maximalen Wert SXO gleich ist oder nicht (Fig. 11a, Fig. 11b). Durch diese Kontrolle wird beurteilt, ob die rückwärtige Seite des Werkstücks W den linken Sensor 19 berührt oder nicht. Falls ja, so berührt die rückwärtige Seite des Werkstücks W den linken Sensor nicht und das Programm läuft weiter zu Schritt 189.

Beim Schritt 189 wird eine Kontrolle gemacht, um zu sehen, ob die vorspringende Länge DEX des rechten Sensors 19 gleich ihrem maximalen Wert DXO ist oder nicht (Fig. 11a, Fig. 11 b). Falls ja, so berührt die rückwärtige Seite des Werkstücks W den rechten Sensor 19 nicht und das Programm läuft weiter zu Schritt 191.

Beim Schritt 191 wird eine Kontrolle gemacht, um zu sehen, ob der Manipulator 3 in X-Achsen-Rich-tung vollständig zum rückwärtigen Ende verschoben und seine Y-Koordinate ihrem maximalen Wert YMAX gleich ist. Falls ja, so bedeutet dies, dass eine Abnormität vorhanden ist. Zum Beispiel haben sich das Werkstück W und der Sensor 19 verpasst oder der Sensor 19 selbst weist einen Defekt auf. Das Programm geht daher zum Schritt 193 weiter und es wird ein geeigneter Alarm gegeben, der Biegevorgang sei unterbrochen worden.

Falls jedoch beim Schritt 191 ein negativer Entscheid hervorgeht, so kehrt das Programm zum Schritt 187 zurück und der vorherige Vorgang wird wiederholt.

Falls dies geschieht, so berührt in absehbarem Verlauf das rückwärtige Ende entweder der rechten oder der linken Seite des Werkstücks W den Sensor 19, und falls bei einem der Schritte 187 oder 189 eine negative Entscheidung hervorging, so geht das Programm zu Schritt 195 weiter.

Beim Schritt 195 werden die Werte SX, DEX der vorspringenden Längen des rechten und des linken Sensors 19 in einer geeigneten Gedächtnisvorrichtung gespeichert.

Beim Schritt 197 werden die Parameter DIFF, Dt, D2, ALFA und YM, welche für darauffolgende Positionierungsvorgänge benötigt werden, berechnet.

Wie in Fig. 11b dargestellt, ist der Parameter DIFF die Differenz zwischen den vorspringenden Längen SX und SEX des rechten und des linken Sensors 19, gegeben durch die Gleichung:

DIFF = DEX-SX.

Es sei festgehalten, dass die Differenz DIFF beim Einbringen des Werkstücks W zwischen die Pressbacken 13, 15 nicht notwendigerweise nuli ist, da die Positionierungspräzision des Manipulators 3

nicht derart hoch ist. Wie unten gezeigt, wird diese Differenz mittels Positionierungsvorgängen im wesentlichen zu null gemacht, und das rückwärtige Ende des Werkstücks wird parallel zur Biegeachse C angeordnet.

Wie die Fig. 11 a, 11 b zeigen, ist der Parameter D1 die Differenz (im folgenden als Abstand bezeichnet) zwischen der vorspringenden Standardlänge OFFY und der vorspringenden laufenden Länge SX des linken Sensors 19, gegeben durch die Gleichung:

D1 = SX - OFFY.

In gleicher Weise ist der Parameter D2 die Differenz zwischen der vorspringenden Standardlänge OFFY und der vorspringenden laufenden Länge DEX des rechten Sensors 19, gegeben durch die Gleichung:

D2 = DEX-OFFY.

Nunmehr ist der Parameter ALFA (oc) der Tangens des Winkels, der gebildet wird, wenn das rückwärtige Ende des Werkstücks W falsch ausgerichtet ist gegenüber der Biegeachse C der Pressbacken 13,15, gegeben durch die Gleichung:

ALFA = DIFF/LUN,

worin LUN die Länge des Werkstücks W in paralleler Richtung zur Biegeachse C ist. Hier ist anzumerken, dass der Winkel der falschen Ausrichtung (d.h. der Wert von ALFA) üblicherweise klein ist. Entsprechend stellt ALFA auch den Winkel der falschen Ausrichtung selbst dar.

Der Parameter YM ist das arithmetische Mittel der Abstände bzw. Zwischenräume D1, D2, gegeben durch:

YM = (D1 + D2)/2.

Beim Schritt 199 wird eine Kontrolle vorgenommen, um zu sehen, ob der Parameter YM grösser ist als der zulässige Wert YS oder nicht. Falls ja, so ist die Positionierung des Werkstücks ungenügend, so dass das Programm weitergeht zu Schritt 201 und der Zählerwert K wird auf O gesetzt.

Resultiert beim Schritt 199 eine negative Entscheidung, so geht das Programm weiter zu Schritt 203 und es wird eine Kontrolle gemacht, um zu sehen, ob der Parameter DIFF entsprechend dem Parameter ALFA grösser ist als der zulässige Wert DIFFS oder nicht. Falls der Entscheid affirmativ ist, so ist die Positionierung des Werkstücks ungenügend und das Programm geht weiter zu Schritt 201, wo der Zählerwert K auf null gesetzt wird, in gleicher Weise wie beim Schritt 199.

Beim Schritt 204 wird der Betrag der Bewegung IAY der Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück in Y-Achsen-Richtung zur Bewegung des letzteren in die Stellung, in welcher seine Positionierung erfolgt, berechnet durch die Gleichung:

IAY = YM x KGY.

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Hier wird der Koeffizient KGY auf einen Wert gesetzt, der kleiner als 1 ist, wie 1/2,1/3 oder ähnlich. Ist beispielsweise KGY = 1/2, so wird die Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück in Y-Achsen-Rich-tung verschoben, um den Zwischenraum YM auf die Hälfte zu reduzieren.

Beim Schritt 205 wird, im Zyklus der Werkstück-Positionierung zwecks Biegung eines bestimmten Flansches, eine Kontrolle gemacht, um zu sehen, ob dies die erste Positionierungs-Aktion ist oder nicht. Falls man eine positive Entscheidung erhält, so geht das Programm weiter zu Schritt 207, und der Betrag der Verschiebung IY der Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück wird auf IY = IAY festgelegt, und das Programm geht weiter zu Schritt 209.

Ergibt sich bei Schritt 205 eine negative Entscheidung, so bedeutet dies, dass dieser Schritt die zweite oder eine darauffolgende Aktion des Positiö-nierungszyklus ist, so dass das Programm weitergeht zu Schritt 209.

Dann wird der Betrag der Verschiebung IY der Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück berechnet, indem man den vorherigen Betrag der Verschiebung IY und den gegenwärtigen Betrag der Verschiebung wie folgt addiert:

IY = IY + IAY.

Dann geht das Programm weiter zu Schritt 211.

Beim Schritt 211 wird in gleicher Weise wie zuvor die neue Stellung der Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück so bestimmt, dass sie Y = YO + IY ist. Hier ist YO die ursprüngliche Stellung der Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück zur Zeit, wenn das Werkstück W erstmals zwischen die Pressbacken 13,15 eingebracht wird.

In den Schritten 213 bis 221 werden Positionie-rungs-Berechnungen ähnlich den in den Schritten 204 bis 211 durchgeführten gemacht, um die falsch ausgerichtete Positionierung des Werkstücks um die A-Achse zu korrigieren.

insbesondere wird im Schritt 213 der Parameter ALFA mit einem Koeffizienten KGA multipliziert, der kleiner ist als 1, und der Betrag von IAA zum Drehen der Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück und die Welte A wird wie folgt berechnet:

IAA = ALFA x KGA.

Im Schritt 215 erfolgt die Bestimmung, ob dies die erste Positionierungs-Aktion um die A-Achse betreffend eine spezielle Flansch-Biegung ist oder nicht. Falls positiv, so geht das Programm weiter zu Schritt 217, wo der Betrag der Drehung IA der Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück so bestimmt wird, dass er IA = IAA ist. Ein negativer Entscheid im Schritt 215 leitet das Programm zu Schritt 219, wo der vorherige Betrag der Drehung IA addiert und der gegenwärtige Betrag IA der Drehung so bestimmt wird, dass er IA = IA + IAA ist.

Beim Schritt 223 wird die Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück in die Stellung Y in Y-Achsen-Richtung, bestimmt durch die Schritte 204 bis 211, und in die Drehstellung A, bestimmt durch die Schritte 2/3 bis 221 gebracht (Fig. 11b).

In der Folge werden die oben erwähnten Schritte wiederholt, so dass die Parameter YM, DIFF kleiner werden als die entsprechenden zulässigen Werte YS, DIFFS.

Wenn die Parameter YM, DIFF kleiner werden als die entsprechenden zulässigen Werte YS, DIFFS, so geht das Programm von Schritt 203 zu Schritt 225.

Im Schritt 225 wird der Zählerwert K inkremen-tlert und das Programm geht weiter zu Schritt 227.

Im Schritt 227 wird eine Kontrolle gemacht, um zu sehen, ob der Zählerwert K gleiGh einem vorher eingestellten bestimmten Wert N ist oder nicht. Falls dieser Wert nicht erreicht worden ist, so kehrt das Programm zurück zur Schleife, die aus den Schritten 204 bis 223 besteht, und die oben erwähnten Positionierungs-Aktionen werden nochmals durchgeführt.

Während diese Aktionen repetiert werden, erreicht der Wert K im Zähler den bestimmten Wert N, und das Programm geht von Schritt 227 zu Schritt 229, der Wert K des Zählers geht zurück auf null und der Zyklus der Klemmvorrichtung 45 für das Werkstück in Y-Achsen-Richtung endet (Fig. 11c).

Bei der obigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht keine Gefahr, dass das Werkstück W während der Positionierungs-Aktion auf das hintere Kaliber aufprallt, da es schliesslich in eine um OFFY von diesem getrennte Stellung gebracht wird.

Überdies ist es möglich, diesen Positionierungszyklus zu beenden in der Grössenordnung von beispielsweise 40/1000 Sekunden. Es ist femer möglich, die Positionierung mit einer Genauigkeit von etwa 1/100 mm durchzuführen.

Es ist jedoch nötig, vor dem automatischen Positionieren den Ausgleich des Sensors 19 adäquat zu kompensieren, in gleicher Weise wie bei einer anderen Einrichtung.

Aus den obigen Erklärungen geht hervor, dass bei der vorliegenden Erfindung ein hochpräziser Biegevorgang durch einen Manipulator durchgeführt werden kann, der selbst nicht einen hohen Grad von Positionierungs-Präzision hat, da er angetrieben und gesteuert wird durch das Signal der Positionierungs-Aktion des Werkstücks.

Das Ergebnis ist die Möglichkeit, einen verhältnismässig preisgünstigen Manipulator zu konstruieren.

Claims (7)

Patentansprüche

1. Biegemaschine für flache Werkstücke mit zwei Presselementen (13,15), die zum Umbiegen eines flachen Werkstücks (44) zusammenarbeiten können, gekennzeichnet durch einen Manipulator (3) für eine Maschine zum Umbiegen eines Werkstücks, die ein Werkstück greifen und bewegen kann, das in einer vorbestimmten Lage bezüglich der Presselemente (13,15) zu positionieren ist, durch an der Biegemaschine (1) in einem spezifischen Positionsverhältnis in bezug auf die Presselemente (13, 15) montierte Detektor-Mittel zur Detektierung der vom Manipulator (3) bewirkten Position des Werkstücks, und durch Mittel zur Steuerung des Mani-

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pulators (3) aufgrund eines dem Detektor-Mittel gelieferten Signals.

2. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektor-Mittel eine am rückwärtigen Ende der Presselemente (13,15) angeordnete Vorrichtung sind, die zur Feststellung der Lage des Werkstücks (44) in einer Richtung mit rechten Winkeln gegenüber der Längsrichtung der Presselemente (13,15) dient.

3. Biegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Plattenpositionierung vorhanden sind, die sich nahe dem Seitenabschnitt der Presselemente befinden und zur Feststellung der Lage des Werkstücks in der Längsrichtung der Presselemente dienen.

4. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren-Mittel so ausgebildet sind, dass sie die Lage des Werkstücks innerhalb eines bestimmten Bereichs messen und wobei die Mittel zur Steuerung des Manipulators so ausgebildet sind, dass sie die Endpositionierung in einer Mittelstellung in einem bestimmten Bereich der Detektor-Mittel ausführen.

5. Verfahren zum Betrieb einer Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Berechnung des Zwischenraums zwischen einer laufenden Werkstücklage und einer angestrebten Werkstücklage das Werkstück durch wiederholte Bewegung in der-letzteren Lage positioniert wird, was den Zwischenraum in einem bestimmten Verhältnis verkleinert.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man einen bestimmten zulässigen Wert einstellt und voraussetzt, dass die Positionierung beendigt ist, wenn der Zwischenraum kleiner ist als der zulässige Wert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungskoordinaten Linearkoordinaten für einen Punkt des Werkstücks in rechten Winkeln zur Längsrichtung der Presselemente und Winkelkoordinaten einer bestimmten Werkstückskante bezüglich der Längsrichtung der Presselemente aufweisen.

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