DE102004038209B4

DE102004038209B4 - Tooling and method of forming

Info

Publication number: DE102004038209B4
Application number: DE200410038209
Authority: DE
Inventors: Sebastian Rotter; Bernhard Dr.-Ing. Spies; Heiko Dipl.-Ing. Thaler; York Widdel
Original assignee: Daimler AG; Eckold GmbH and Co KG; Walter Eckold GmbH and Co KG Vorrichtungs und Geraetebau
Current assignee: Eckold GmbH and Co KG
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2024-08-06
Also published as: WO2006015785A1; DE102004038209A1

Abstract

Werkzeugeinrichtung zum Umformen mindestens eines Abschnitts (28) an einem weniger genau positionierten Körper (27) um einen Betrag, dass der umzuformende Abschnitt (28) gegenüber dem Körper (27) in einer genauer definierten Position liegen wird, mit mindestens einer ortsbeweglichen Halteeinrichtung (15) und mindestens einem in Richtung der Halteeinrichtung (15) bewegbaren Formstempel (10), wobei der umzuformende Abschnitt (28) zwischen der Halteeinrichtung (15) und dem Formstempel (10) angeordnet ist, wobei der Formstempel (10) beim Umformen relativ zu dem umzuformenden Abschnitt (28) und der Halteeinrichtung (15) aus einer Ausgangsposition in eine definierte, mittels eines Anschlags (9) vorgegebene Endposition gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (9) so an der Werkzeugeinrichtung angebracht ist, dass der umzuformende Abschnitt (28) sowohl in der Ausgangsposition als auch in der Endposition von dem Anschlag (9) beabstandet ist unter Ausbildung einer Werkzeugeinrichtung zur freien Blechumformung.tooling for forming at least a portion (28) at a less accurately positioned body (27) by an amount that the section (28) to be reshaped is compared to body (27) will lie in a more precise position, with at least a portable holding device (15) and at least one in the direction of the holding device (15) movable forming punch (10), wherein the portion to be formed (28) between the holding device (15) and the forming punch (10) is arranged, wherein the forming punch (10) during forming relative to the portion to be reshaped (28) and the Holding device (15) from a starting position into a defined, by means of a stop (9) predetermined end position is brought, characterized in that the stop (9) so on the tool device is attached, that the reshaping section (28) both in the Starting position as well as in the end position of the stop (9) is spaced to form a tool device for free Sheet metal forming.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugeinrichtung zum Umformen mindestens eines Abschnitts an einem weniger genau positionierten Körper um einen Betrag, dass der umzuformende Abschnitt gegenüber dem Körper in einer genauer definierten Position liegen wird, mit mindestens einer ortsbeweglichen Halteeinrichtung und mindestens einem in Richtung der Halteeinrichtung bewegbaren Formstempel, wobei der umzuformende Abschnitt zwischen der Halteeinrichtung und dem Formstempel angeordnet ist, wobei der Formstempel beim Umformen relativ zu dem umzuformenden Abschnitt und der Halteeinrichtung aus einer Auusgangsposition in eine definierte, mittels eines Anschlags vorgegebene Endposition gebracht wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a tool device for forming at least a section on a less accurately positioned body an amount that the section to be reshaped compared to body will lie in a more precise position, with at least a portable holding device and at least one in the direction of Holding device movable forming punch, wherein the reshaped Section disposed between the holding device and the forming die is, wherein the forming die during forming relative to the reshaping Section and the holding device from an outgoing position in a defined, given by a stop predetermined end position will, according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung betrifft auch ein Umformverfahren mittels einer vorab beschriebenen Werkzeugeinrichtung zum Umformen mindestens eines Abschnitts an einem weniger genau positionierten Körper um einen Betrag, dass der umzuformende Abschnitt gegenüber dem Körper in einer genauer definierten Position liegen wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.The The invention also relates to a forming method by means of an advance described tool device for forming at least one Section on a less accurately positioned body an amount that the section to be reshaped compared to body will lie in a more precise position, according to the preamble of Claim 12.

Aus der deutschen Patentschrift DE 36 42 900 C2 ist ein Verfahren zum Umformen mindestens eines Abschnitts an einem weniger genau positionierten Körper um einen solchen Betrag be kannt, dass dessen Oberfläche demgegenüber in einer genauer definierten Position liegt. Das bekannte Umformverfahren wird mittels einer ortsbeweglichen Haltevorrichtung durchgeführt, die mindestens einen feststehenden Gegenhalter, dem oder den gegenüber bewegliche und arretierbare Haltemittel und mindestens einen in Richtung des oder der Gegenhalter bewegbaren Formblock aufweist, wobei der oder die Gegenhalter und die Haltemittel der ersten Oberfläche des Körpers und der oder die Formblöcke diesen gegenüberliegend der zweiten Oberfläche des Körpers zugewandt vorgesehen sind. Das bekannte Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Exaktes Positionieren des oder der Gegenhalter im Bereich des oder der umzuformenden Abschnitte oberhalb der ersten Oberfläche des Körpers; dann Anlegen des oder der Haltemittel an der ersten Oberfläche des Körpers in diesem Bereich; danach Verriegeln des oder der Haltemittel in dieser Position und Aufsetzen und schließlich formendes Bewegen des oder der Formblöcke bis zur Anlage der Oberfläche(n) des oder der umzuformenden Abschnitte am oder an den Gegenhaltern.From the German patent DE 36 42 900 C2 is a method for forming at least a portion of a less accurately positioned body by such an amount be known be that its surface is in contrast in a more defined position. The known forming method is carried out by means of a portable holding device, which comprises at least one stationary counter-holder, the one or more movable and lockable holding means and at least one movable in the direction of the or the counter-mold block, wherein the or the counter-holder and the holding means of the first surface of the body and the molding block (s) are provided opposite the second surface of the body facing the latter. The known method comprises the following steps: Precise positioning of the counter-holder (s) in the area of the section or sections to be formed above the first surface of the body; then applying the holding means to the first surface of the body in that area; thereafter locking the holding means or means in this position and placing and finally forming movement of the mold or blocks until the surface (s) of the section or sections to be reshaped on or against the counter-holders.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 27 101 A1 ist ein Verfahren zum mechanischen Fügen von zwei flächigen Fügeteilen mittels Clinchen ohne Schneidanteil durch einen aktiven Stempel mit einer geradlinigen, schlagenden oder taumelnden Bewegung, einem Gegenstempel, einer festen oder beweglichen Matrize sowie einem Niederhalter zum Vorspannen der Fügeteile unter Ausbildung eines Halsbereiches und eines Hinterschnittbereiches bekannt. Das bekannte Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstempel schon vor, während oder unmittelbar nach Beginn des Clinchvorgangs aktiv in Kontakt mit dem matrizenseitigen Fügeteil kommt und damit zum Stauchen beider Fügeteile herangezogen wird, so dass das stempelseitige Fügeteil durch die verringerte Abstreckung einen dickeren Halsbereich ausbildet und weiteres Material aus beiden Fügeteilen aus dem späteren Bodenbereich durch das Stauchen in den Halsbereich und den Hinterschnittbereich verdrängt wird.From the German patent application DE 199 27 101 A1 is a method for mechanically joining two flat joining parts by means of clinching without cutting share by an active punch with a straight, beating or tumbling motion, a counter punch, a fixed or movable die and a hold-down for biasing the joining parts to form a neck region and an undercut area known , The known method is characterized in that the counter punch already comes before, during or immediately after the beginning of the clinching actively in contact with the die-side joining part and thus used for upsetting the two joining parts, so that the punch-side joining part forms a thicker neck area by the reduced ironing and further material from both components is displaced from the later floor area by the upsetting in the neck area and the undercut area.

Aus der deutschen Patentschrift DE 197 47 267 C2 ist ein Verfahren zum Durchsetzfügen von flächig aufeinander liegenden Blechteilen, bei dem mittels eines Werkzeugsatzes aus einem Stempel und einer einen Amboss aufweisenden Matrize Blechteile unter der Wirkung einer Umformenergie aus der Blechebene gemeinsam herausverlagert und gequetscht werden bekannt. Das bekannte Verfahren ist dadurch gezeichnet, dass die Umformenergie durch mehrere Impulse einer beschleunigt am Werkzeugsatz auftreffenden Masse zugeführt wird.From the German patent DE 197 47 267 C2 is a method for enforcing joining of sheet metal parts lying flat on each other, in which by means of a tool set from a punch and an anvil having die sheet metal parts under the action of a deformation energy herausverlagert out of the sheet plane and squeezed known. The known method is characterized in that the forming energy is supplied by a plurality of pulses of an accelerated impact on the tool set mass.

Aus der deutschen Patentschrift DE 195 24 164 C1 ist ein Verfahren zur Positionierung fertiggeformter Blechpressteile und eines robotergeführten Werkzeugs und die Herstellung von Schraubverbindungsstellen an fertiggeformten Blechpressteilen einer Fahrzeugkarosserie zum Ausgleich von Bauteiltoleranzen zwischen dem Blechpressteil und einem mit ihm zu verbindenden Karosserieteil und einer Einrichtung zur Durchführung desselben bekannt. Um in einfacher Weise eine präzise Positionierung und einen Bauteiltoleranzausgleich der Schraubverbindungsstellen am Blechpressteil zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass die exakte Ist-Lage des Blechpressteils innerhalb des Arbeitsraums eines Industrieroboters in Relation zu ihm und die exakte Ist-Kontur nach dem Umfangsverlauf ermittelt werden. Diese Ist-Kontur wird mit den abgespeicherten Daten eines Referenzmodells verglichen und in maximale Überdeckung mit dem zu bearbeitenden Blechpressteil gebracht.From the German patent DE 195 24 164 C1 is a method for positioning pre-formed Blechpressteile and a robot-guided tool and the production of screw joints on preformed Blechpressteilen a vehicle body to compensate for component tolerances between the sheet metal stamping and a body part to be connected to it and a device for carrying the same known. In order to ensure a precise positioning and a component tolerance compensation of the screw joints on the sheet metal stamping in a simple manner, it is proposed that the exact actual position of the sheet metal pressing within the working space of an industrial robot in relation to him and the exact actual contour are determined by the circumferential course. This actual contour is compared with the stored data of a reference model and brought into maximum coverage with the pressed sheet metal part to be processed.

Aus der deutschen Patentschrift DE 39 32 532 C2 ist eine Werkzeugeinheit für kraftintensive Umformverfahren mit zwei Werkzeugelementen und zwei gegenüberliegenden, entgegenge setzt linear wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Antrieben bekannt. Die bekannte Werkzeugeinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebe in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht und außerhalb der Kraftwirkungslinie der beiden Werkzeugelemente angeordnet sind, wobei jedes Werkzeugelement an einem Bügel gehalten ist, so dass die einander gegenüberliegend angeordneten Bügel längs des gemeinsamen Gehäuses der Antriebe gleichzeitig linear verschiebbar gehalten sind, wobei jeder Bügel mit dem beweglichen Teil des betreffenden Antriebs lösbar verbunden ist.From the German patent DE 39 32 532 C2 is a tool unit for power-intensive forming processes with two tool elements and two opposite, entgegenge set linearly acting pneumatic or hydraulic actuators known. The known tool unit is characterized in that the two drives are housed in a common housing and arranged outside the force action line of the two tool elements, each factory generating element is held on a bracket, so that the oppositely arranged bracket along the common housing of the drives are simultaneously held linearly displaceable, each bracket is detachably connected to the movable part of the respective drive.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Werkzeugeinrichtung und ein alternatives Umformverfahren zu schaffen.task The invention is an alternative tool device and a alternative forming process to create.

Die Aufgabe ist bei einer Werkzeugeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Anschlag so an der Werkzeugeinrichtung angebracht ist, dass der umzuformende Abschnitt sowohl in der Ausgangsposition als auch in der Endposition von dem Anschlag beabstandet ist unter Ausbildung einer Werkzeugeinrichtung zur freien Blechumformung. Unter „freier Blechumformung" wird hierbei ein Umformvorgang verstanden, bei dem der Formstempel beziehungsweise der von dem Formstempel verformte Abschnitt nicht an eine feststehende (ortsfeste) Matrize in Anschlag kommt, wie es bei herkömmlichen Werkzeugeinrichtungen der Fall ist. Weder der Formstempel selbst noch der umzuformende Abschnitt kommen mit einem ortsfesten Anschlag direkt in Berührung. Die Fläche an dem umzuformenden Abschnitt wird lediglich durch den Formstempel beaufschlagt und durch selbigen in eine lagegenau definierte Position gebracht. Dagegen wird bei den herkömmlichen Werkzeugeinrichtungen die entsprechende Fläche durch die als ortsfester Anschlag dienende Matrize in eine lagegenaue Sollstellung positioniert, indem die Fläche mittels des Formstempels in direkten Anlagekontakt mit der Matrize gebracht wird.The Task is with a tool device of the aforementioned Kind solved by that the stopper is attached to the tool device such that the section to be reshaped in both the home position and spaced in the final position of the stop under training a tool device for free sheet metal forming. Under "free Sheet metal forming "is this understood a forming process in which the forming die or the deformed from the forming punch section not to a fixed (stationary) die comes to a stop, as it does in conventional Tooling is the case. Neither the shape stamp itself nor the section to be reshaped come with a stationary stop directly in touch. The area at the section to be reshaped is only by the forming punch acted upon and by selbige in a position accurately defined position brought. In contrast, in the conventional tooling devices the corresponding area by serving as a stationary stop die in a positionally accurate debit position positioned by the area by means of the punch in direct contact with the die is brought.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel an einem Ende eines Bügels befestigt ist, der verschiebbar an einem Grundkörper der Werkzeugeinrichtung angebracht ist. Der Grundkörper und der Bügel bilden eine Umformzange. Die Halteeinrichtung und ein insbesondere elektromotorischer oder hydraulischer Antrieb für den Formstempel sind vorzugsweise in den Grundkörper integriert.One preferred embodiment the tool device is characterized in that the forming punch attached to one end of a stirrup is, which is displaceable on a base body of the tool device is appropriate. The main body and the temple form a forming tongs. The holding device and a particular Electromotive or hydraulic drive for the forming die are preferred into the main body integrated.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebebewegung des Bügels durch den Anschlag begrenzt wird. Vorzugsweise ist der Formstempel an einem Ende des Bügels angebracht. Vorzugsweise kommt das andere Ende des Bügels an dem Anschlag zur Anlage. Der Anschlag wirkt also nicht wie bei der aus der deutschen Patentschrift DE 36 42 900 C2 bekannten Vorrichtung mit dem Formstempel zusammen, sondern mit dem Bügel. Dadurch ist es möglich, den Anschlag in den Grundkörper der Werkzeugeinrichtung zu integrieren. Das liefert den Vorteil, dass die Halteeinrichtung einfacher aufgebaut sein kann als bei der bekannten Vorrichtung.Another preferred embodiment of the tool device is characterized in that the sliding movement of the bracket is limited by the stop. Preferably, the forming die is attached to one end of the stirrup. Preferably, the other end of the bracket comes to the stop to the plant. The attack does not work as in the German patent DE 36 42 900 C2 known device with the forming die together, but with the bracket. This makes it possible to integrate the stop in the main body of the tool device. This provides the advantage that the holding device can be constructed simpler than in the known device.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag lageverstellbar an einem Grundkörper der Werkzeugeinrichtung angeordnet ist. Dadurch kann der Anschlag -je nach Anwendungvariiert werden, insbesondere zur flexiblen Kompensation von Toleranzen und/oder Verformungen der Werkzeugeinrichtung.One Another preferred embodiment the tool device is characterized in that the stop position adjustable on a base body the tool device is arranged. This can be the stop depending on the application, in particular for flexible compensation tolerances and / or deformations of the tool device.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung einen Haltekörper umfasst, der in Richtung des Formstempels verschiebbar in dem Grundkörper der Werkzeugeinrichtung geführt ist. Der Haltekörper hat vorzugsweise die Gestalt eines Kreiszylindermantels, der konzentrisch zu dem Formstempel angeordnet und zum Beispiel elektromotorisch angetrieben ist.One Another preferred embodiment the tool device is characterized in that the holding device a holding body comprises, which in the direction of the forming die displaceable in the main body of the Tool device out is. The holding body preferably has the shape of a circular cylinder jacket, concentric arranged to the forming punch and, for example, electric motor is driven.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung mindestens ein relativ zu dem Haltekörper bewegbares und in Richtung des umzuformenden Abschnitts vorgespanntes Haltemittel umfasst. Das Haltemittel fungiert beim Umformen als Ziehkissen und gewährleistet eine planare Umformfläche an dem umzuformenden Körper. Das Haltemittel hat vorzugsweise die Gestalt eines Kreiszylindermantels, der zum Beispiel in dem Haltekörper verschiebbar geführt ist.One Another preferred embodiment the tool device is characterized in that the holding device at least one movable relative to the holding body and in the direction The holding member comprises prestressed retaining means. The holding means acts as a die cushion during forming and ensures a planar forming surface on the body to be reshaped. The Holding means preferably has the shape of a circular cylinder jacket, for example, in the holding body slidably guided is.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Haltekörper eine Messeinrichtung angebracht ist, die dazu dient, die Bewegung des Haltekörpers zu erfassen. Der erfasste Wert wird benutzt, um einen Korrekturwert zur Kompensation von Ungenauigkeiten in der Bewegung des Formstempels zu bilden. Beim Umformen kann es passieren, dass sich die Werkzeugeinrichtung aufbiegt. Aus dem Verschiebeweg des Haltekörpers kann anhand einer Kennlinie der Korrekturwert ermittelt werden. Dieser Korrekturwert in Form eines zusätzlichen Umformweges kann entweder durch eine Bewegung der Werkzeugeinrichtung, zum Beispiel mit Hilfe eines Industrieroboters, oder durch Verändern des Anschlags umgesetzt werden. Die Messeinrichtung umfasst vorzugsweise eine Sensoreinrichtung, insbesondere eine Kontaktsensoreinrichtung und/oder eine Wegsensoreinrichtung.One Another preferred embodiment the tool device is characterized in that on the holding body a measuring device is attached, which serves to control the movement of the holding body capture. The detected value is used to obtain a correction value to compensate for inaccuracies in the movement of the forming punch to build. During forming, it can happen that the tool device bends up. From the displacement of the holding body can be determined by a characteristic the correction value can be determined. This correction value in the form an additional one Forming can either by a movement of the tool device, For example, with the help of an industrial robot, or by changing the Stop be implemented. The measuring device preferably comprises a sensor device, in particular a contact sensor device and / or a travel sensor device.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der Seite des Formstempels ein in Richtung des umzuformenden Abschnitts bewegbares und vorgespanntes Haltemittel vorgesehen ist. Das vorgespannte Haltemittel kommt beim Vorpositionieren des Formstempels an dem umzuformenden Abschnitt in Anlage, bevor der Formstempel an dem umzuformenden Abschnitt in Anlage kommt. Das Haltemittel dient dazu, den umzuformenden Körper in dem umzuformenden Abschnitt durch Klemmung gegen die Halteeinrichtung zu fixieren.A further preferred embodiment of the tool device is characterized in that on the side of the punch a movable in the direction of the portion to be reshaped and biased holding means is provided. The preloaded holding means comes at Vorpositi onset of the forming die at the section to be formed in Appendix, before the forming die comes to rest on the section to be formed. The holding means serves to fix the reshaping body in the portion to be formed by clamping against the holding device.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Stanzwerkzeug durch die Halteeinrichtung hindurch bewegbar ist. Mit Hilfe des Stanzwerkzeugs kann mindestens ein Durchgangsloch, das zum Beispiel zur Aufnahme von Befestigungsmitteln dient, in dem umzuformenden Abschnitt erzeugt werden.One Another preferred embodiment the tool device is characterized in that a punching tool is movable through the holding device. With the help of the punching tool can have at least one through hole, for example, for recording of fasteners, produced in the section to be formed become.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel an einem Schenkel eines im Wesentlichen L-förmigen Bügels befestigt ist, dessen anderer Schenkel an dem Grundkörper der Werkzeugeinrichtung angebracht ist. Der Grundkörper und der Bügel bilden eine Umformzange. Die Halteeinrichtung und der Antrieb für den Formstempel sowie ein Antrieb für die Halteeinrichtung sind vorzugsweise in den Grundkörper integriert.One Another preferred embodiment the tool device is characterized in that the forming punch is attached to a leg of a substantially L-shaped bracket, whose other leg on the body of the Tool device is attached. The main body and the strap form a forming tongs. The holding device and the drive for the forming punch as well as a drive for the holding device are preferably integrated in the base body.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Werkzeugeinrichtung eine Sensoreinrichtung angebracht ist, welche die Bewegung der Halteeinrichtung erfasst, wobei der erfasste Wert benutzt wird, um einen Korrekturwert zur Kompensation von Ungenauigkeiten in der Bewegung des Formstempels zu bilden. Beim Umformen kann es passieren, dass sich die Werkzeugeinrichtung aufbiegt. Aus dem Verschiebeweg der Halteeinrichtung kann anhand einer Kennlinie der Korrekturwert ermittelt werden. Dieser Korrekturwert in Form eines zusätzlichen Umformweges kann entweder durch eine Bewegung der Werkzeugein richtung, zum Beispiel mit Hilfe eines Roboters, oder durch ein Verändern des Anschlags umgesetzt werden.One Another preferred embodiment the tool device is characterized in that at the Tool device is mounted a sensor device, which detects the movement of the holding device, wherein the detected value is used to calculate a correction value to compensate for inaccuracies to form in the movement of the forming punch. When reshaping it can happen that the tooling bends up. From the displacement path the holding device can be based on a characteristic of the correction value be determined. This correction value in the form of an additional Umformweges can either by a movement of Werkzeugein direction, for example with the help of a robot, or by changing the Stop be implemented.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Umformverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Das Umformverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Umformen ohne eine feststehende, den Umformweg begrenzende Matrize erfolgt. Das Umformverfahren kann allerdings unter Einsatz einer bewegbaren, beispielsweise federgelagerten Matrize erfolgen, wobei die Matrize wenigstens zeitweise lediglich eine Umformführungsfunktion für den betreffenden Abschnitt aufweist, jedoch keine Endpositionierungsaufgabe für den umzuformenden Abschnitt erfüllt.The Task is further by a forming process with the features of claim 12 solved. The forming process is characterized by the fact that the forming without a fixed, the Umformweg limiting matrix takes place. However, the forming process can be carried out using a movable, For example, carried out spring-loaded die, wherein the die at least temporarily only a Umformführungsfunktion for the relevant Section, but no Endpositionierungsaufgabe for the reshaped Section met.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Hierbei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description, with reference to the drawing various embodiments are described in detail. Here, in the claims and features mentioned in the description each individually for itself or in any combination essential to the invention.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Werkzeugeinrichtung mit einem Formstempel in seiner Ausgangsstellung; 1 a schematic representation of a tool device according to the invention with a forming die in its initial position;

2 die Werkzeugeinrichtung aus 1 mit dem Formstempel in der Endstellung; 2 the tool device 1 with the forming punch in the end position;

3 eine schematische Darstellung einer Variante der in den 1 und 2 dargestellten Werkzeugeinrichtung mit einer zusätzlichen Messeinrichtung, wobei sich der Formstempel in seiner Ausgangsstellung befindet, und 3 a schematic representation of a variant of the in the 1 and 2 shown tool device with an additional measuring device, wherein the forming die is in its initial position, and

4 die Werkzeugeinrichtung aus 3 mit dem Formstempel in seiner Endstellung. 4 the tool device 3 with the forming punch in its final position.

In 1 ist eine Werkzeugeinrichtung 1 schematisch dargestellt, die einen Grundkörper 3 umfasst. Der Grundkörper 3 der Werkzeugeinrichtung 1 ist an einem Roboter 4 (Industrieroboter) oder an einem Roboterarm befestigt, so dass der Grundkörper 3 über den Roboter 4 in verschiedenen Richtungen im Raum bewegbar ist.In 1 is a tool device 1 schematically shown, which is a basic body 3 includes. The main body 3 the tool device 1 is on a robot 4 (Industrial robot) or attached to a robot arm, so that the main body 3 about the robot 4 is movable in different directions in the room.

An dem Grundkörper 3 ist ein im Wesentlichen L-förmiger Bügel 6 so angebracht, dass er in Richtung eines Doppelpfeils 7 hin und her bewegbar ist. Der Bügel 6 ist durch einen elektromotorischen Antrieb 8 angetrieben, der in den Grundkörper 3 der Werkzeugeinrichtung 1 integriert ist. Der Bügel 6 weist einen Schenkel 16 auf, der senkrecht zu einem weiteren Schenkel 17 des Bügels 6 angeordnet ist. Das freie Ende des Schenkels 16 des Bügels 6 ist an dem Grundkörper 3 der Werkzeugeinrichtung 1 in Richtung des Doppelpfeils 7 hin und her bewegbar geführt. Außerdem ist das freie Ende des Schenkels 16 über eine Koppelstange 11 mit dem Antrieb 8 gekoppelt. In der in 1 dargestellten Stellung des Bügels 6 ist das freie Ende des Schenkels 16 in einem Abstand w zu einem ortsfest an dem Grundkörper 3 vorgesehenen Anschlag 9 angeordnet.At the base body 3 is a substantially L-shaped bracket 6 so attached that it is pointing in the direction of a double arrow 7 is movable back and forth. The coat hanger 6 is by an electric motor drive 8th driven, in the body 3 the tool device 1 is integrated. The coat hanger 6 has a thigh 16 up, perpendicular to another leg 17 of the temple 6 is arranged. The free end of the thigh 16 of the temple 6 is on the body 3 the tool device 1 in the direction of the double arrow 7 guided back and forth. Besides, the free end of the thigh is 16 via a coupling rod 11 with the drive 8th coupled. In the in 1 illustrated position of the bracket 6 is the free end of the thigh 16 at a distance w to a fixed to the body 3 provided stop 9 arranged.

An dem freien Ende des weiteren Schenkels 17 des Bügels 6 ist ein im Wesentlichen kreiszylinderförmiger Formstempel 10 starr, d. h. nicht relativbewegbar, befestigt, wobei sich der Formstempel 10 parallel zu dem Schenkel 16 des Bügels 6 erstreckt. An dem Formstempel 10 ist ein federvorgespannter Spannhalter 12 in axialer Richtung des Formstempels 10 hin und her bewegbar geführt. Der Spannhalter 12 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Kreiszylindermantels, dessen Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Form stempels 10 ist, so dass der Formstempel 10 und der Spannhalter 12 relativ zueinander in axialer Richtung verschiebbar sind.At the free end of the other leg 17 of the temple 6 is a substantially circular cylindrical molding die 10 rigid, ie not relativbewegbar, fastened, with the forming punch 10 parallel to the leg 16 of the temple 6 extends. At the form stamp 10 is a spring-loaded clamping holder 12 in the axial direction of the punch 10 guided back and forth. The clamping holder 12 has essentially the shape of a circular cylinder jacket whose inner diameter was slightly larger ßer than the outer diameter of the form stamp 10 is, so the shape stamp 10 and the clamping holder 12 relative to each other in the axial direction are displaced.

Gegenüber dem Formstempel 10 ist eine Halteeinrichtung 15 an dem Grundkörper 3 der Werkzeugeinrichtung 1 befestigt. Die Halteeinrichtung 15 weist einen Haltekörper 18 auf, der in Richtung eines Doppelpfeils 19 hin und her bewegbar an dem Grundkörper 3 angebracht ist. Der Haltekörper 18 ist durch einen (nicht dargestellten) Antrieb, zum Beispiel einem elektromotorischen Antrieb, angetrieben. Der Haltekörper 18 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Kreiszylindermantels, der konzentrisch zu dem Formstempel 10 angeordnet ist.Opposite the molding stamp 10 is a holding device 15 on the body 3 the tool device 1 attached. The holding device 15 has a holding body 18 on, which is in the direction of a double arrow 19 moved back and forth on the body 3 is appropriate. The holding body 18 is driven by a (not shown) drive, for example an electric motor drive. The holding body 18 has essentially the shape of a circular cylinder jacket, concentric with the forming die 10 is arranged.

In dem Haltekörper 18 ist ein federvorgespannter Spannhalter 22 hin und her bewegbar aufgenommen, der im Wesentlichen die Gestalt eines Kreiszylindermantels aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Haltekörpers 18 ist. In dem Spannhalter 22 ist ein Ende eines Stanzwerkzeugs 24 aufgenommen, dessen anderes Ende in einer Stanzvorrichtung 25 aufgenommen ist, die in dem Grundkörper 3 integriert ist.In the holding body 18 is a spring-loaded clamping holder 22 moved back and forth, which has substantially the shape of a circular cylinder jacket whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the holding body 18 is. In the clamping holder 22 is an end of a punching tool 24 recorded, the other end in a punching device 25 is included in the body 3 is integrated.

Zwischen dem Formstempel 10 und der Halteeinrichtung 15 ist ein Körper 27 mit einem umzuformenden Abschnitt 28 angeordnet. Der umzuformende Abschnitt 28 weist eine Oberfläche 29, die dem Formstempel 10 zugewandt ist, und eine Oberfläche 30 auf, die der Halteeinrichtung 15 zugewandt ist.Between the molding stamp 10 and the holding device 15 is a body 27 with a section to be reshaped 28 arranged. The section to be reshaped 28 has a surface 29 that the shape stamp 10 facing, and a surface 30 on, the holding device 15 is facing.

Im Betrieb wird die Werkzeugeinrichtung 1, die auch als Umformzange bezeichnet wird, mit Hilfe des Roboters 4 in die in 1 dargestellte Ausgangsposition gebracht. Der Bügel 6 mit dem Formstempel 10 ist in Richtung des Doppelpfeils 7 relativ zu dem Grundkörper 3 der Werkzeugeinrichtung 1 über den elektromotorischen Antrieb 8 exakt positionierbar. Die erfindungsgemäße Werkzeugeinrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren dienen dazu, den umzuformenden Abschnitt 28 an dem weniger genau positionierten Körper 27 um einen solchen Betrag umzuformen, dass dessen Oberfläche 29 -und somit indirekt auch dessen Oberfläche 30 -demgegenüber in einer genau definierten Position zu liegen kommen.In operation, the tool device 1 , which is also referred to as Umformzange, using the robot 4 in the in 1 brought home position shown. The coat hanger 6 with the shape stamp 10 is in the direction of the double arrow 7 relative to the main body 3 the tool device 1 via the electric motor drive 8th exactly positionable. The tool device according to the invention and the method according to the invention serve to form the section to be reshaped 28 at the less accurately positioned body 27 to reshape such an amount that its surface 29 and thus indirectly also its surface 30 In contrast, come in a well-defined position to lie.

Der in 1 in seiner Ausgangsstellung dargestellte Formstempel 10 kann an dem umzuformenden Abschnitt 28 vorpositioniert werden.The in 1 in its original position illustrated forming stamp 10 can at the section to be reshaped 28 be prepositioned.

Gegebenenfalls nach dem Vorpositionieren wird der Haltekörper 18 auf den umzuformenden Abschnitt 28 zu bewegt. Die Umformbewegung des Formstempels 10 erfolgt vorzugsweise erst dann, wenn sich sowohl der Formstempel 10 als auch der Haltekörper 18 und/oder die beiden federvorgespannten Spannhalter 12, 22 in Anlage an dem umzuformenden Abschnitt 28 befinden.Optionally, after the pre-positioning of the holding body 18 on the section to be reshaped 28 too moved. The forming movement of the forming punch 10 preferably takes place only when both the forming punch 10 as well as the holding body 18 and / or the two spring-biased clamping holder 12 . 22 in abutment with the section to be reshaped 28 are located.

Beim Umformen wird der Formstempel 10 über den Bügel 6 weiter in axialer Richtung auf die Stanzvorrichtung 25 zu bewegt, bis das freie Ende des Schenkels 16 des Bügels 6 an dem Anschlag 9 zur Anlage kommt. Dabei erfolgt gleichzeitig eine Relativbewegung des Formstempels 10 zum federgelagerten Spannhalter 12 in der axialen Richtung. Die Endposition des Formstempels 10 ist in 2 dargestellt. Die Endposition des Formstempels 10 ist unabhängig von dem federvorgespannten Spannhalter 22 und von dem in Richtung des Doppelpfeils 19 bewegbaren Haltekörper 18.When forming the mold stamp 10 over the temple 6 continue in the axial direction of the punching device 25 too moved until the free end of the thigh 16 of the temple 6 at the stop 9 comes to the plant. At the same time there is a relative movement of the forming punch 10 to the spring-loaded clamping holder 12 in the axial direction. The final position of the forming punch 10 is in 2 shown. The final position of the forming punch 10 is independent of the spring-loaded clamping holder 22 and from that in the direction of the double arrow 19 movable holding body 18 ,

Als letzter Verfahrensschritt wird der positionsgenau umgeformte Abschnitt 28 mit Hilfe des Stanzwerkzeugs 24 gelocht.The last step in the process is the exact position of the formed section 28 with the help of the punching tool 24 perforated.

In den 3 und 4 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in den 1 und 2 schematisch dargestellt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der 1 und 2 verwiesen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen eingegangen.In the 3 and 4 is a similar embodiment as in the 1 and 2 shown schematically. Identical parts are provided with the same reference numerals. To avoid repetition, the preceding description of the 1 and 2 directed. In the following, only the differences between the two embodiments will be discussed.

Bei dem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem freien Ende des Schenkels 16 des Bügels 6 ein Anschlagstempel 33 angebracht, dessen freies Ende sich in 3 in einem Abstand w zu einem Anschlag 9 befindet, der ortsfest an dem Grundkörper 3 der Werkzeugeinrichtung 1 angebracht ist und bei Bedarf lageverstellt werden kann. Außerdem ist an dem Haltekörper 18 eine Messeinrichtung 40 angebracht, die dazu dient, den Verschiebeweg des Haltekörpers 18 zu erfassen. Der erfasste Verschiebeweg des Haltekörpers 18 wird verwendet, um anhand einer Kennlinie einen Korrekturwert zu ermitteln. Bei dem Korrekturwert handelt es sich um eine zusätzlich Umformtiefe oder Prägetiefe, durch die eine unerwünschte Aufbiegung des Bügels 6 und die damit zusammenhängende Ungenauigkeit der Umformtiefe beziehungsweise Prägetiefe kompensiert werden können. Der Korrekturwert kann entweder durch Verfahren des Roboters 4 oder durch Verändern des Festanschlags 9 eingegeben werden.In the in the 3 and 4 illustrated embodiment is at the free end of the leg 16 of the temple 6 a stop stamp 33 attached, whose free end is in 3 at a distance w to a stop 9 which is stationary on the base body 3 the tool device 1 is attached and can be adjusted in position if necessary. In addition, on the holding body 18 a measuring device 40 attached, which serves to the displacement of the holding body 18 capture. The detected displacement of the holding body 18 is used to determine a correction value based on a characteristic curve. The correction value is an additional forming depth or embossing depth, through which an undesired bending of the stirrup 6 and the associated inaccuracy of the forming depth or embossing depth can be compensated. The correction value can be either by moving the robot 4 or by changing the fixed stop 9 be entered.

Claims

Werkzeugeinrichtung zum Umformen mindestens eines Abschnitts (28) an einem weniger genau positionierten Körper (27) um einen Betrag, dass der umzuformende Abschnitt (28) gegenüber dem Körper (27) in einer genauer definierten Position liegen wird, mit mindestens einer ortsbeweglichen Halteeinrichtung (15) und mindestens einem in Richtung der Halteeinrichtung (15) bewegbaren Formstempel (10), wobei der umzuformende Abschnitt (28) zwischen der Halteeinrichtung (15) und dem Formstempel (10) angeordnet ist, wobei der Formstempel (10) beim Umformen relativ zu dem umzuformenden Abschnitt (28) und der Halteeinrichtung (15) aus einer Ausgangsposition in eine definierte, mittels eines Anschlags (9) vorgegebene Endposition gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (9) so an der Werkzeugeinrichtung angebracht ist, dass der umzuformende Abschnitt (28) sowohl in der Ausgangsposition als auch in der Endposition von dem Anschlag (9) beabstandet ist unter Ausbildung einer Werkzeugeinrichtung zur freien Blechumformung.Tool device for reshaping at least one section ( 28 ) on a less accurately positioned body ( 27 ) by an amount that the section to be reshaped ( 28 ) opposite the body ( 27 ) in a more precisely defined position, with at least one portable holding device ( 15 ) and at least one towards the Holding device ( 15 ) movable forming punch ( 10 ), the section to be reshaped ( 28 ) between the holding device ( 15 ) and the forming punch ( 10 ), wherein the forming punch ( 10 ) during forming relative to the section to be reshaped ( 28 ) and the holding device ( 15 ) from a starting position into a defined one, by means of a stop ( 9 ) predetermined end position is brought, characterized in that the stop ( 9 ) is attached to the tool device such that the section to be reshaped ( 28 ) both in the starting position and in the end position of the stop ( 9 ) is spaced to form a tool device for free sheet metal forming.

Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (10) an einem Ende eines Bügels (6) befestigt ist, der verschiebbar an einem Grundkörper (3) der Werkzeugeinrichtung angebracht ist.Tool device according to claim 1, characterized in that the forming punch ( 10 ) at one end of a bracket ( 6 ), which is displaceable on a base body ( 3 ) of the tool device is mounted.

Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebebewegung des Bügels (6) durch den Anschlag (9) begrenzt wird.Tool device according to claim 2, characterized in that the sliding movement of the bracket ( 6 ) by the stop ( 9 ) is limited.

Werkzeugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (9) lageverstellbar an einem Grundkörper (3) der Werkzeugeinrichtung angeordnet ist.Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that the stop ( 9 ) adjustable in position on a base body ( 3 ) of the tool device is arranged.

Werkzeugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (15) einen Haltekörper (18) umfasst, der in Richtung des Formstempels (10) verschiebbar in dem Grundkörper (3) der Werkzeugeinrichtung (1) geführt ist.Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device ( 15 ) a holding body ( 18 ) in the direction of the punch ( 10 ) displaceable in the basic body ( 3 ) of the tool device ( 1 ) is guided.

Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (15) mindestens ein relativ zu dem Haltekörper (18) bewegbares und in Richtung des umzuformenden Abschnitts (28) vorgespanntes Haltemittel (22) umfasst.Tool device according to claim 5, characterized in that the holding device ( 15 ) at least one relative to the holding body ( 18 ) movable and in the direction of the section to be reshaped ( 28 ) prestressed holding means ( 22 ).

Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Haltekörper (18) eine Messeinrichtung (40) angebracht ist, die dazu dient, die Bewegung des Haltekörpers (18) zu erfassen.Tool device according to claim 5 or 6, characterized in that on the holding body ( 18 ) a measuring device ( 40 ), which serves the movement of the holding body ( 18 ) capture.

Werkzeugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Seite des Formstempels (10) ein in Richtung des umzuformenden Abschnitts (28) bewegbares und vorgespanntes Haltemittel (12) vorgesehen ist.Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that on the side of the forming punch ( 10 ) in the direction of the section to be reshaped ( 28 ) movable and prestressed holding means ( 12 ) is provided.

Werkzeugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stanzwerkzeug (24) durch die Halteeinrichtung (15) hindurch bewegbar ist.Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that a punching tool ( 24 ) by the holding device ( 15 ) is movable therethrough.

Werkzeugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (10) an einem Schenkel (17) eines im Wesentlichen L-förmigen Bügels (6) befestigt ist, dessen anderer Schenkel (16) an dem Grundkörper (3) der Werkzeugeinrichtung (1) angebracht ist.Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that the forming punch ( 10 ) on a leg ( 17 ) of a substantially L-shaped bracket ( 6 ), whose other leg ( 16 ) on the base body ( 3 ) of the tool device ( 1 ) is attached.

Werkzeugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Werkzeugeinrichtung eine Sensoreinrichtung (40) angebracht ist, welche die Bewegung der Halteeinrichtung (15) erfasst, wobei der erfasste Wert benutzt wird, um einen Korrekturwert zur Kompensation von Ungenauigkeiten in der Bewegung des Formstempels (10) zu bilden.Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that on the tool device a sensor device ( 40 ) is mounted, which the movement of the holding device ( 15 ), wherein the detected value is used to obtain a correction value for compensating for inaccuracies in the movement of the forming punch ( 10 ) to build.

Umformverfahren mittels einer Werkzeugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Umformen mindestens eines Abschnitts (28) an einem weniger genau positi onierten Körper (27) um einen Betrag, dass der umzuformende Abschnitt (28) gegenüber dem Körper (27) in einer genauer definierten Position liegen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen ohne eine feststehende, den Umformweg begrenzende Matrize erfolgt.Forming method by means of a tool device according to one of the preceding claims for reshaping at least one section ( 28 ) on a less accurately positioned body ( 27 ) by an amount that the section to be reshaped ( 28 ) opposite the body ( 27 ) in a more precisely defined position, characterized in that the forming without a fixed, the Umformweg limiting template takes place.