DE3908496A1 - Biegemaschine, handhabungsvorrichtung fuer eine biegemaschine und verfahren zum veraendern der lage eines werkstueckes in einem biegeverfahren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Biegemaschine, eine Handhabungsvorrichtung für eine Biegemaschine und ein Ver­ fahren zum Verändern der Lage eines Werkstückes in einem Biegeprozeß. Im Rahmen der Handhabungsvorrichtung für die Biegemaschine erfolgt die Handhabung von Werkstücken aus Blech für eine Biegepresse, die zusammenwirkend ein Biegege­ senk und einen Stempel enthält.

Biegepressen, die horizontal langestreckte Biegegesenke und -stempel aufweisen, von denen ein Element in bezug auf das andere vertikal beweglich ist, sind weit verbreitet.

Eine sehr einfache Biegepresse enthält eine untere, bewegli­ che Form bzw. Biegegesenk sowie einen oberen festen Stempel, gegen den das Gesenk gedrückt wird, um Blechteile um einen bestimmten Winkel zu biegen. Die Biegung bzw. das Biegeteil kann ein scharfkantiges oder krummliniges, wellenförmiges, unterbrochenliniges oder mischliniges Profil aufweisen. Am üblichsten bilden jedoch die Form bzw. das Gesenk und der Stempel eine zweiflächige V-Form, um normalerweise recht­ winklige Biegungen bzw. rechtwinklig abgebogene Biegeab­ schnitte zu erhalten. Sie werden verwendet, um eine Abfolge paralleler Biegungen an einem Blechteil auszuführen, das üb­ licherweise rechteckig ist, um so ein endbearbeitetes Werk­ stück zu erhalten, das einen quadratischen C-Querschnitt, einen quadratischen Omega-Querschnitt oder einen Schlüssel­ querschnitt (bzw. einen greek-key-Querschnitt) aufweist.

Die Handhabung des Werkstückes um zwei abfolgende Biegungen auszuführen, erfolgt manuell durch zwei oder mehrere Bedie­ nungspersonen, was zu beträchtlichen Arbeitskosten führt.

Bestimmte Profile, die alle Biegungen im gleichen Biegesinn aufweisen, wie z.B. einen quadratischen C-Querschnitt, kön­ nen in einigen Fällen so hergestellt werden, daß die gleiche Seite des Werkstückes stets der Presse zugewandt ist. Die Bedienungspersonen haben jedoch manchmal Schwierigkeiten, nach dem ersten Biegen des C die gleiche Seite des Werk­ stückes zwischen die Gegenform und den Stempel einzuführen und sind gezwungen, das Werkstück horizontal zu seiner ande­ ren Seite zu drehen, ehe die zweite Biegung hergestellt wer­ den kann. Diese Betriebsweise erfordert einen beträchtlichen Raum vor der Presse.

Wenn das Profil des Werkstückes Biegungen in entgegengesetz­ tem Sinn aufweist, gibt es zwei Lösungen, die gewählt werden können für den Fall, daß es nicht möglich ist, das Gesenk und den Stempel der Presse auszutauschen. Die erste Lösung besteht darin, zwei Pressen nebeneinander zu verwenden, eine für das Biegen in einem Sinne und die andere für das Biegen im entgegengesetzten Sinne; die zweite Lösung besteht darin, eine einzige Presse zu verwenden und das Werkstück jedesmal um 180° zu drehen, wenn der Biegesinn geändert wird. In die­ sem Fall wird das Werkstück manchmal um eine Längsachse pa­ rallel zu den Biegungen gedreht, manchmal wird das Werkstück jedoch auch "Ende über Ende" oder um eine Achse senkrecht zu den Biegungen gedreht.

Die erste Lösung ist kostenaufwendig, da sie anstelle einer Presse zwei Biegepressen erfordert. Die zweite Lösung erfor­ dert verhältnismäßig lange Handhabungszeiten mit den ent­ sprechenden Kosten und erfordert viel Raum, zusätzlich zu der Tatsache, daß das Umdrehen eines großen und schweren Me­ tallbleches ein gefährlicher Vorgang ist.

Unter Berücksichtigung der vorgenannten Probleme besteht ei­ ne vorrangige Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Biegemaschine bzw. Biegepresse und eine Handhabungsvorrich­ tung für die Handhabung von Werkstücken aus Blech anzugeben, insbesondere zur Anwendung im Rahmen einer Biegepresse, bei der es beabsichtigt ist, hintereinander bzw. abfolgende Bie­ gungen durch dasselbe Gesenk und denselben Stempel auszufüh­ ren, wobei die Handhabungsvorrichtung automatisch ohne jeden manuellen Eingriff arbeiten soll und vielsei­ tig einsetzbar und verwendbar durch den Umstand sein soll, daß sie numerisch durch ein einfaches Programm steuerbar ist. Überdies soll die Handhabungsvorrichtung wenig Raum be­ anspruchen und es unter anderem ermöglichen, daß das Werk­ stück auf kleinem Raum gedreht wird, wenn abfolgende Biegun­ gen in entgegengesetztem Biegesinn auszuführen sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Verändern der Lage eines Werkstückes im Rahmen eines Biegevorganges bzw. in einer Biegepresse anzugeben, das ab­ folgende Biegungen an einem Blechteil unter geringem Raumbe­ darf und auf unkomplizierte Weise ermöglicht.

Um das vorerwähnte Ziel zu erreichen, weist die Handhabungs­ vorrichtung für die Biegemaschine nach der vorliegenden Er­ findung auf einen ersten Manipulator mit einer ersten Klemm­ einrichtung zum Klemmen des Werkstückes, das gebogen werden soll, einer ersten Lagereinrichtung zum Lagern der ersten Klemmeinrichtung in drehbarer Weise um eine Achse, die sich parallel zur Längsrichtung des Stempels und des Gesenkes er­ strecken, sowie eine zweite Lagereinrichtung zum Lagern der ersten Lagereinrichtung in beweglicher Weise in Richtung ei­ ner X-Achse parallel zur Längsrichtung des Stempels und des Gesenkes, in Richtung einer Y-Achse rechtwinklig zu der Richtung der X-Achse und in Richtung einer Z-Achse parallel zur vertikalen Richtung, ferner einen zweiten Manipulator mit einer zweiten Klemmeinrichtung zum Klemmen des Werk­ stückes, einer Armeinrichtung zum Lagern der zweiten Klemm­ einrichtung und einer Säuleneinrichtung zum Lagern der Arm­ einrichtung in drehbarer Weise um eine Drehachse parallel zu der Y-Achse, wobei dies Säuleneinrichtung so aufgebaut ist, daß sie zu dem ersten Manipulator hin und von diesem wegbe­ wegbar ist.

Außerdem ist erfindungsgemäß das Verfahren zum Verändern der Lage eines Werkstückes in einem Biegeverfahren dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lage des Werkstückes, nachdem es in die Biegemaschine eingebracht wurde, geändert wird, indem das Werkstück veranlaßt wird, sich in einer vertikalen Ebene an der Vorderseite der Biegemaschine zu drehen, die recht­ winklig zur Längsrichtung des Stempels und des Gesenkes ver­ läuft.

Ferner ist erfindungsgemäß eine Biegemaschine dadurch ge­ kennzeichnet, daß ihr eine Handhabungsvorrichtung an der Vorderseite zugeordnet ist, mit einer ersten und einer zwei­ ten Manipulatoreinrichtung zum abfolgenden Ergreifen und Drehen eines Werkstückes in einer vertikalen Ebene recht­ winklig zur Längsrichtung des Stempels und des Gesenkes.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung und in den Ansprüchen bedeuten die Begriffe Biegung, Abwinklung, Abbiegung u.dgl. nicht nur eine scharfe Abwicklung oder eine scharfe knickar­ tige Biegung, sondern ebenso eine Übergangszone zwischen zwei Bereichen, die gegeneinander abgewinkelt sind bzw. zu­ einander geneigt verlaufen.

Obwohl die vorliegende Erfindung zur Verwendung mit und im Rahmen einer Biegepresse entwickelt wurde, in der ein Biege­ gesenk und ein Stempel relativ zueinander in einer vertika­ len Arbeitsebene bewegbar sind und wobei das Werkstück zwi­ schen das Gesenk und den Stempel in einer horizontalen Be­ schickungsebene eingeführt wird, kann die Erfindung unabhän­ gig von der Orientierung dieser Ebenen im Raum sowie unab­ hängig von ihrer relativen Lage und Orientierung zueinander angewandt werden.

Wie aus der nachfolgenden Erläuterung noch weiter deutlich wird, beruht die Erfindung auf der Erkenntnis des Umstandes, daß nachdem abfolgende Biegungen durch das gleiche Gesenk und den gleichen Stempel ausgeführt worden sind, das Werk­ stück, das noch zwischen ihnen eingeklemmt und ergriffen ist, stets zwei oder mehr flache Abschnitte aufweist, die unter einem bestimmten, voraussehbaren Winkel abgewinkelt sind. Um das Werkstück zu handhaben, ist es daher grundsätz­ lich möglich, ein oder mehrere Greiforgane zu verwenden, die einen Abschnitt des Werkstückes ergreifen und freigeben kön­ nen, der in einer Ebene liegt, die unter einem voraussagba­ ren Winkel zu der Beschickungsebene geneigt ist. Dieser Win­ kel ist Null, ehe die erste Biegung an einem ursprünglich flachen Werkstück ausgeführt worden ist.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Diese sind in einem die Erfindung beispielshaft verdeutlichenden, jedoch nicht begrenzenden Sinn zu verstehen. In den Zeich­ nungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Biegepresse mit einer Handhabungsvorrichtung nach einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung, mit einer Beschickungsvorrichtung und einem Tisch zum Ablagern des Werkstückes,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Handhabungsvorrichtung mit bestimmten Teilen in unterschiedlichen Lagen,

Fig. 3 eine Draufsicht der Handhabungsvorrichtung von oben,

Fig. 4 ein sehr schematischer, horizontaler Schnitt einer Einzelheit, die eine Variante einer Einrichtung für die Verlagerung eines Querteiles der Handhabungs­ vorrichtung zeigt,

Fig. 5 eine schematische Draufsicht von oben auf den Haupt­ teil der Handhabungsvorrichtung,

Fig. 6 eine schematische Teil-Draufsicht von oben, die einen Teil von Fig. 5 weiter verdeutlicht,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Einzelheit, teilweise ge­ schnitten, entlang der Linie VII-VII nach Fig. 3,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des Manipulator­ kopfes der Handhabungsvorrichtung,

Fig. 9 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils IX in Fig. 8,

Fig. 10 eine Ansicht von oben, in Richtung des Pfeiles X in Fig. 8,

Fig. 11 eine teilweise geschnittene Seitenansicht in der Ebene, die in Fig. 3 mit XI bezeichnet ist,

Fig. 12 eine Teil-Vorderansicht der Lageranordnung eines zweiten Manipulators der Handhabungsvorrichtung,

Fig. 13 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Teiles des zweiten Manipulators,

Fig. 14 ein verhältnismäßig einfaches Profil, in das ein Werkstück aus Blech durch abfolgende rechtwinklige Biegevorgänge in einer Biegepresse nach der vor­ liegenden Erfindung, versehen mit der erfindungs­ gemäßen Handhabungsvorrichtung, gebogen ist,

Fig. 15a ein sehr schematischer Vertikalschnitt der Biege­ presse und der Handhabungsvorrichtung nach der vor­ liegenden Erfindung am Beginn eines Biegezyklus zum Erzeugen des Profils nach Fig. 14,

Fig. 15b eine schematische perspektivische Darstellung des Werkstückes und eines Paares Manipulatorköpfe, mit den jeweiligen Greiforganen, die an der Handha­ bungsvorrichtung vorgesehen sind,

Fig. 16, 17, 18 und 19 Ansichten ähnlich derjenigen in Fig. 15a, die abfolgende Stufen des Biegezyklus ver­ deutlichen,

Fig. 20a eine weitere ähnliche Darstellung, in der ebenfalls der zweite Manipulator schematisch dargestellt ist,

Fig. 20b eine schematische perspektivische Darstellung des Werkstückes, der Manipulatorköpfe mit ihren Greif­ organen und des zweiten Manipulators im gleichen Zustand wie in Fig. 20a,

Fig. 21a eine Darstellung ähnlich derjenigen in Fig. 20b für eine Folgestufe des Biegezyklus,

Fig. 21b eine perspektivische Darstellung ähnlich derjenigen in Fig. 20b, die der Biegestufe von Fig. 21a ent­ spricht,

Fig. 22 und 23a weitere vertikale Schnittdarstellungen ähn­ lich den vorhergehenden, die weitere Zweifolgestufen des Biegezyklus zeigen,

Fig. 23b eine perspektivische Darstellung ähnlich derjenigen in Fig. 20b, die dem Zustand von Fig. 23a entspricht,

Fig. 24a ein Vertikalschnitt ähnlich dem vorgenannten, der eine weitere Stufe des Biegezyklus zeigt,

Fig. 24b eine perspektivische Darstellung ähnlich der vorhergehenden, die der Biegestufe von Fig. 24a entspricht,

Fig. 25 bis 33 weitere vertikale Schnittdarstellungen ähn­ lich den vorerwähnten, die weitere Stufen des Biege­ zyklus verdeutlichen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach­ folgend, zuerst unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 3, erläutert.

Eine Biegepresse, allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeich­ net, besitzt eine Form bzw. ein Biegegesenk 19 (nachfolgend als Gesenk bezeichnet), befestigt an einem unteren Rahmen 15 und einen Stempel 17, befestigt an einem oberen Rahmen 13. Vor der erfindungsgemäßen Presse befindet sich die Handha­ bungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, allgemein in den Fig. 1, 2 und 3 mit dem Bezugszeichen 7 bezeichnet. Die Handhabungsvorrichtung weist einen ersten Manipulator 3 und einen zweiten Manipulator 5 auf.

An einer Seite der Presse 1 (in den Fig. 1 und 3 an der rechten Seite) befindet sich eine Beschickungsvorrichtung 9 mit einem Werktisch 21 mit einer flachen Oberseite 23, auf dem ein Stapel rechteckiger Werkstücke W lagert, die gebogen werden sollen.

Ein schwenkbares Querteil 27, betätigt durch Hubvorrichtun­ gen oder Hubzylinder 25, trägt eine Reihe von Saugtrichtern 29, zum abfolgenden Aufnehmen und Ergreifen von Werkstücken W und zum Transportieren derselben in eine Horizontallage in den Raum zwischen der Beschickungsvorrichtung 9 und dem Abförder- bzw. Ablagetisch 11. Der Abförder- bzw. Ablage­ tisch 11 besteht aus einem einfachen Gestell bzw. einer ein­ fachen Werkbank 31 mit geneigter Tragfläche 33. Die Fläche 33 ist vorgesehen, wie noch gezeigt wird, um die umgeformten Werkstücke von den Manipulator-Greiforganen aufzunehmen.

Die Handhabungsvorrichtung 7 nach der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Tragrahmen oder Lagerrahmen, bestehend aus ei­ nem starken Fuß 35, der eine starke Führung 37 trägt. Die Führung 37 erstreckt sich parallel zu einer Arbeitsebene (Bewegungsebene des Gesenkes) der Presse 1 entlang des ge­ samten unteren Teiles der Presse ebenso wie in dem Raum zwi­ schen der Beschickungsvorrichtung 9 und dem Ablagetisch 11.

Ein langgestreckter Schlitten, allgemein durch das Bezugs­ zeichen 39 bezeichnet, ist mit der Führung 37 gekuppelt und ist parallel zu einer Achse X gleitbar, die in Fig. 1 darge­ stellt ist. Der Schlitten 39 ist entlang der Führung 37 aus einer Lage vor der Presse 1 in eine Lage bewegbar, in der er zwischen der Beschickungsvorrichtung 9 und dem Ablagetisch 11 angeordnet ist. Der Schlitten 39 wird entlang der Führung 37 durch einen Servo-Motor (nicht gezeigt) bewegt, der vor­ zugsweise numerisch gesteuert ist. Der Servo-Motor treibt ein Getriebe bzw. ein Zahnrad (nicht gezeigt) an, das mit einer Zahnstange (nicht gezeigt) zusammenwirkt, welche sich entlang der Führung 37 erstreckt.

Nahe seinen Enden trägt der Schlitten 39 ein Paar starker Längsführungen 37, die sich parallel zur Achse X erstrecken, welche rechtwinklig zu der Achse X verläuft. Jede dieser Führungen 37 ist vertikal gleitbar an dem Schlitten 39, pa­ rallel zu der vertikalen Achse Z, gelagert. Sie werden ent­ lang der Z-Achse durch einen numerisch gesteuerten Servo-Motor 45, angeordnet an dem Schlitten 39, bewegt. Jede Führung 37 wird durch eine starke Vertikalstange 43 gela­ gert, die in dem Träger 39 gleitbar ist. Der Servo-Motor 45 treibt gemeinsam jeweilige Zahnräder (nicht gezeigt) an, die mit jeweiligen Zahnstangen (nicht gezeigt), angeordnet an den Stangen 43, in Kämmeingriff sind.

Die Führungen 47 lagern ein starkes Querteil 55, das sich parallel zu der Biegezone erstreckt, gebildet durch das Ge­ senk 17 und den Stempel 19. Das Querteil 55 ist an den Füh­ rungen 47 durch jeweilige Schlitten 49 (Fig. 2) gelagert, die parallel zur Y-Achse entlang des Pfeiles, der in den Fig. 1, 2 und 3 angegeben ist, bewegbar sind.

Zu Zwecken, die nachfolgend noch erläutert werden, trägt je­ der Schlitten 49 einen vertikalen Stift 35, um den das Quer­ teil 55 horizontal um einen kleinen Winkel schwenken kann.

Jeder Schlitten 49 wird durch einen jeweils zugehörigen nu­ merisch gesteuerten Servo-Motor 51 bewegt, der an der jewei­ ligen Führung 47 angebracht ist. Jeder Servo-Motor 51 treibt jeweils eine Schneckenspindel (nicht gezeigt) an, die sich in der Führung 47 erstreckt und mit einem Innengewinde (nicht gezeigt) zusammenwirkt, daß in dem jeweiligen Schlit­ ten 49 ausgebildet ist.

Das Querteil 55 wird entlang der Y-Achse während der Handha­ bung des Werkstückes W durch zwei Servo-Motoren 51 bewegt, die gemeinsam und gleichmäßig betätigt werden, so daß das Querteil 53 parallel zu sich selbst bewegt wird. Wenn jedoch ein Werkstück W in die Biegezone gebracht wird, kann seine Kante, die gegen das Gesenk 17 anliegt, richtig ausgerichtet werden. Dies dient zur Korrektur von Fehlern, die infolge eines Spieles oder von Fertigungsungenauigkeiten in den be­ wegten Teilen der Handhabungsvorrichtung 1 und des zweiten Manipulators (s. unten) oder infolge von Schlupf des Werk­ stückes W zwischen den Greiforganen auftreten. Der Fehler kann durch einen Rückanschlagsensor (nicht gezeigt) erfaßt werden, der an der Biegemaschine 1 angeordnet ist. Die Aus­ richtung wird durch Stoppen eines der Servo-Motoren 51 und die Betätigung des anderen Servo-Motors in Abhängigkeit von einem Signal von dem Rückanschlagsensor erreicht, so daß der entsprechende Stift 53 um wenige Millimeter vorwärts oder rückwärts bewegt wird. Das Querteil 55 kann durch seine Auf­ nahme an den Bolzen 53 schwenken. In der Praxis ist die Ver­ schwenkung des Querteiles 55 äquivalent zu dem Verschwenken des Werkstückes W um seine vertikale Mittelachse parallel zur Z-Achse.

Einer der Stifte bzw. Bolzen 53 ist an einem Schlitten (nicht gezeigt) befestigt, der quer zur Gleitrichtung des Schlittens 49 gleitbar ist. Dies dient dazu, jede Ungenauig­ keit in der Parallelanordnung der Schlitten 59 aufzunehmen bzw. auszugleichen und um zu ermöglichen, daß der Achsab­ stand der Stifte 53 als Ergebnis der Verschwenkung des Quer­ teiles 55 in seiner Ebene verändert werden kann.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform des Systems zum Bewegen des Querteiles entlang der Y-Achse. Das Quer­ teil, bezeichnet durch das Bezugszeichen 59, wird durch ein Paar gegenläufig rotierend motorisch angetriebene Kubeln 57 gelagert, die symmetrisch zur Mitte des Querteiles angeord­ net sind. Die zwei Kurbeln 57 sind um ihre jeweiligen Verti­ kalachsen A 1 drehbar und werden durch jeweilige, numerisch gesteuerte Servo-Motoren (nicht gezeigt) betätigt. Jede der Kurbeln hat einen Kurbelzapfen 61, der mit einer Kulissen­ kupplung in einer jeweiligen Längsführung 59 a des Querteiles 59 im Eingriff ist. Wenn die beiden Servo-Motoren die Kur­ beln 57 gleichmäßig und gemeinsam betätigen, wird das Quer­ teil 59 veranlaßt, sich parallel zu sich selbst nach vor­ wärts und rückwärts zu bewegen. Um die Kante des Werkstückes mit der Biegelinie oder -zone in Übereinstimmung zu bringen bzw. auf dieser auszurichten, kann einer der Servo-Motoren betätigt werden, während der andere gestoppt ist.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 hat den Vorteil, daß es in Richtung der Y-Achse weniger raumfordernd ist als die Führungen 55. Es ist jedoch ein komplexeres Steuerprogramm bzw. Algorithmus für die numerische Steuerung seiner Bewe­ gung entlang der Y-Achse erforderlich.

Vorzugsweise ist in dem Querteil 59 eine Kette 55 oder ein Zahnriemen angeordnet, die bzw. der zwei Zwischenräder 63 umschlingt und bei 57 a mit den Kurbelzapfen 61 verbunden ist. Diese Anordnung stellt sicher, daß die Mitte des Quer­ teiles 59 stets der Mitte in bezug auf den Abstand zwischen den Kurbelzapfen 61 übereinstimmt. Somit wird dann, wenn sich die Kurbeln 57 symmetrisch drehen, das Querteil entlang der Y-Achse vor- und zurückbewegt, ohne daß es sich entlang der X-Achse bewegt.

Unter Bezugnahme nunmehr auf die Fig. 1, 2, 3, 5, 6 und 7 trägt das Querteil 55 ein Paar horizontaler Längsführungen 67 an seiner Seite, die der Biegepresse 1 zugewandt ist. Zwei Schlitten 69 sind an diesen Führungen 67 gelagert. Die­ se können manuell symmetrisch durch einen einzigen Kettenan­ trieb (nicht gezeigt), der von außen an dem Querteil 55 be­ tätigbar ist, bewegt werden und können an den Führungen 67 in den erforderlichen Positionen festgeklemmt werden. Jeder Schlitten 69 trägt einen jeweiligen motorgetriebenen Schlit­ ten 71, der hin- und herbeweglich entlang der X-Achse beweg­ bar ist, wie dies durch den Pfeil in Fig. 6 dargestellt ist. Jeder Schlitten 71 wird durch eine jeweilige Betätigungsein­ richtung, z.B. einen Pneumatikzylinder (nicht gezeigt), be­ wegt.

Jeder Schlitten 71 trägt einen starken Hohlauslegerarm 73, der zu der Biegepresse 1 hin gerichtet ist. Jeder dieser Ar­ me 73 trägt einen der Manipulatorköpfe 75 als eine erste Klemmeinrichtung an seinem freien Ende, wobei deren Drehach­ se mit A 2 (Fig. 5) angegeben ist und beiden Manipulatorköp­ fen 75 gemeinsam ist.

Wie deutlich ist, dient die Bewegung der beiden Schlitten 71 entlang der X-Achse dazu, um einen Eingriff der Manipulator-Greiforgane mit einem Werkstück sowie das Außer­ eingriffkommen der Manipulator-Greiforgane mit einem Werk­ stück zu veranlassen, wie nachfolgend noch im einzelnen ge­ zeigt wird.

Die Tatsache, daß die Positionen der Schlitten 69 einge­ stellt werden können, erlaubt es, daß der Abstand zwischen den Manipulatorköpfen 75 in Abhängigkeit von der Länge des Werkstückes W eingestellt wird.

Das Gleiten des Schlittens 69 und des Querteiles 55 im Gan­ zen in Richtung der X-Achse erlaubt es jedoch den Manipula­ torköpfen 75 vor der Beschickungsvorrichtung 9 aufzunehmen und es zur Vorderseite der Biegepresse 1 zu tragen sowie ein umgeformtes Werkstück von der Presse 1 zu dem Ablagetisch 11 zu transportieren.

Die beiden Köpfe 75 werden durch einen numerisch gesteuerten Servo-Motor, schematisch mit 99 in Fig. 7 bezeichnet, um die Achse A 2 gedreht, um sowohl ihre Lage zu ändern als auch die Manipulator-Greiforgane zu ändern, was nachfolgend noch er­ läutert wird. Eine Keilwelle 101 erstreckt sich entlang des gesamten Querteiles 55 und wird durch den Servo-Motor 99 durch eine Zahnriemenübertragung angetrieben, bezeichnet mit 103 in Fig. 7, sowie ein Kettenrad 102, gezeigt in den Fig. 5 und 7, angetrieben.

Ein Antreiben des Kettenrads 105 ist gleitbar mit der Keil­ welle 101 innerhalb jedes Armes 73 verkeilt. Dieses An­ triebsrad 105 ist durch eine Transmission, bestehend aus zwei abfolgenden Ketten (oder Zahnriemen) 107, 109 und ein Zwischenrad 111 mit einem angetriebenen Kettenrad 113 ver­ bunden, das um die Achse A 2 drehbar ist und an dem ein je­ weiliger Manipulatorkopf 75 zur Drehung desselben befestigt ist.

Unter Bezugnahme nunmehr auf die Fig. 8, 9 und 10 wird der bevorzugte Aufbau der zwei Manipulatorköpfe 75 erläutert.

In Fig. 10 ist das angetriebene Rad, verkeilt mit dem Stab oder der Welle 77, an der der Kopf 75 befestigt ist, durch das Bezugszeichen 113 bezeichnet.

Der Kopf 75 enthält einen quadratischen Flansch 79, befe­ stigt an dem Stab 77 und trägt zwei gegenüberliegende Hohl­ träger 81 und 83. Die freien Enden der Träger 81 und 83 sind so geformt, daß sie jeweils äußere feste Klauen 81 a und 83 a eines Manipulator-Greiforganes 95 bzw. eines Manipulator-Greiforganes 97 bilden.

Eine Stange 87 erstreckt sich zentral zwischen den beiden Trägern 81 und 83 und einem doppelt wirkenden Kolben 85. Der Körper 89 ist vorwärts und rückwärts entlang der Stange 87 bewegbar, wie dies durch einen Pfeil in Fig. 9 dargestellt ist.

Die beweglichen Klauen 91 und 93 sind an dem Körper 89 befe­ stigt, einer von ihnen bildet einen Teil des Manipulator-Greiforgans 95 und das andere bildet einen Teil des Manipulator-Greiforgans 97.

Wie ersichtlich ist, ist die Anordnung so ausgelegt, daß das Greiforgan (nachfolgend als Greifer bezeichnet) 95 geschlos­ sen ist, wenn der Greifer 97 offen ist und umgekehrt.

Insbesondere aus Fig. 8 ist ebenfalls deutlich, daß die bei­ den einander diametral gegenüberliegend angeordneten Manipulator-Greifer 95 und 97 in bezug auf die Drehachse A 2 des Kopfes 75 konzentrisch angeordnet sind. Die festen Klauen 81 a und 83 a sind am Umfang des Kopfes angeordnet, während die beweglichen Klauen 91 und 93 innerhalb des Um­ fanges des Kopfes 75 gleitbar sind. Dies ist die kompakteste Anordnung des Manipulators 75 und gestattet es, den Manipulator-Greifern 95 und 97 so nahe wie möglich an der Biegezone zu sein.

Sowohl die festen Klauen 81 a und 83 a als auch die bewegli­ chen Klauen 91 und 93 können leicht und schnell durch Klauen von anderen Abmessungen, insbesondere von anderer Breite, ersetzt werden. Während die Klauen 83 a und 93, die darge­ stellt sind, solche von minimaler Breite sein können, kann die maximale Breite der Klauen gleich der Breite des Manipu­ latorkopfes 75 sein.

Unter Bezugnahme nunmehr auf die Fig. 1, 3 und insbesondere 11 wird ein Hilfsträger 115 erläutert, mit dem der erste Ma­ nipulator 3 für die Handhabung von Werkstücken aus Blech W, die in Richtung der X-Achse sehr lang sind, versehen ist.

Wenn ein Werkstück dieser Art an seinen Enden durch die Greifer 95 oder 97 des Manipulators vor dem Biegen ergriffen bzw. gelagert wird oder wenn nur wenige Biegungen an diesem Werkstück ausgeführt worden sind, ist dieses gegen Durchbie­ gung empfindlich und es ist daher erforderlich, es zumindest in einem Zwischenbereich zusätzlich abzustützen.

Zu diesem Zweck ist an den Führungen 67 des Querteiles 55 (s. Fig. 11) zumindest eine Hilfs-Tragvorrichtung 115 gela­ gert. Diese Vorrichtung 115 umfaßt einen Schlitten 117, der entlang der Führungen 67 manuell bewegbar ist und der in ei­ ner erforderlichen Lage an diesen Führungen festgeklemmt werden kann.

Für den Fall einer einzigen Hilfsvorrichtung 115 ist diese Zwischenstellung die zentrale Mittelstellung nach Fig. 1 und 3.

Ein hohler Hilfsauslegertragarm 119 ist um eine horizontale Achse, parallel zur Richtung der Achse X, an dem Schlitten 117 (Fig. 11) schwenkbar gelagert. Wenn die Vorrichtung 115 arbeitet, hält eine Hubvorrichtung bzw. ein Hubzylinder 125, der an dem Schlitten 117 befestigt ist, den Arm 119 in einer angehobenen Lage. An seinem freien Ende trägt der Arm 119 einen Hilfslagerkopf 121, bestehend aus zwei Sammelrohren, sichtbar in Fig. 1 und 3.

Der Kopf 121 ist um eine Achse drehbar, die mit der Drehach­ se A 2 der Manipulatorköpfe 75 zusammenfällt.

Die Drehung des Hilfskopfes 121 wird von der gleichen Keil­ welle 101 durch eine Transmission (Fig. 11) angetrieben, die ein Antriebsrad 127 ähnlich dem Rad 82 (Fig. 7), ein Zwi­ schenrad 129, Zahnriemen 131 und ein angetriebenes Rad 132, befestigt an dem Kopf 121, umfaßt. Das Übersetzungsverhält­ nis ist so, daß der Hilfskopf 121 sich gemeinsam und gleich­ mäßig mit den Manipulatorköpfen 75 dreht.

Der Kopf 121 trägt zwei Reihen von Saugtrichtern 123, die diagonal gegenüberliegend wie die Manipulator-Greifer 95 und 97 angeordnet sind und haben Lagerflächen 123 a, die den Greifebenen der Manipulator-Greifer entsprechen. Die Saug­ trichter 123 sind in nicht gezeigter Weise mit einer Unter­ druckquelle verbunden.

Wie deutlich ist, können die Saugtrichter 123 ein Werkstück in einem Zwischenbereich desselben abstützen, unabhängig von der Lage der Oberfläche des Werkstückes, an der sie angrei­ fen.

Im Falle eines sehr langen Werkstückes wird die Hilfstrag­ vorrichtung 115 z.B. verwendet, um die ersten Biegungen an einem rechteckigen, flachen Werkstück vorzunehmen.

Wenn der Hilfssupport nicht länger erforderlich ist, wird die Hubvorrichtung 125 betätigt, um den Arm 119 abzusenken in seine nicht aktive Lage, die durch eine strichpunktierte Linie in Fig. 11 dargestellt ist.

Der zweite Manipulator 5 der Handhabungsvorrichtung 7 wird nunmehr erläutert.

Wie in den Fig. 1, 2 und 12 gezeigt ist, ist ein starker Säulenträger 133 auf dem Boden an der der Biegepresse 1 ab­ gewandten Seite des Rahmens 35 befestigt und umfaßt zwei ne­ beneinander angeordnete, kastenförmige Ständer 139. Zwischen den Ständern 139 ist ein starkes, schwenkbares, im Quer­ schnitt kastenförmiges Säulenteil 135 angeordnet, gelagert durch die Ständer 139 mit Hilfe eines Bolzens 141.

Eine vertikale Hubvorrichtung bzw. Hubzylinder 143 (Fig. 2) ist in einem der Ständer 139 angeordnet. Ein Flaschenzug 145 ist in Verbindung mit der Stange 143 a des Hubzylinders 143 für eine Kette 149 angeordnet, befestigt über die Riemen­ scheibe 147 an dem Arm 135.

Außerdem ist, wie in Fig. 12 dargestellt ist, ein Armteil 137, das die Hilfsgreifeinrichtung 159 als zweite Klemmein­ richtung trägt, an dem freien oberen Ende des Säulenteiles 135 zur Drehung um 180° entlang eines Doppelpfeiles und um eine Achse parallel zur Y-Achse vorgesehen. Eine doppelt wirkende, pneumatische Betätigungseinrichtung 151 ist in Längsrichtung in dem Arm 153 eingesetzt und dreht das Arm­ teil 137 über eine Kettenübertragung 153, 155 und 157.

Der Aufbau des Säulenteiles 135, des Armteiles 137 und der Greifer 159 kann durch die Hubvorrichtung bzw. den Hubzylin­ der 143 zwischen der geneigten Position, die in Vollinien in Fig. 2 dargestellt ist und der vertikal angehobenen Posi­ tion, die in unterbrochener Liniendarstellung in Fig. 2 dar­ gestellt ist, schwenkbar ausgeführt sein, um das Armteil 137 und das Werkstück W um die Achse parallel zur X-Achse zu schwenken.

In Fig. 2 sind das Querteil 55 und einer der Arme 73 zum La­ gern der Manipulatorköpfe 75 in Vollinien in der untersten und am meisten vorgeschobenen Lage gezeigt und sind in un­ terbrochener Linie in der höchsten und am meisten zurückge­ zogenen Lage gezeigt. Der Handhabungsraum, in dem die ge­ meinsame Drehachse A 2 der Manipulatorköpfe 75 (und des Hilfstragkopfes oder -köpfe 115) bewegt werden kann, ist durch MS angegeben. Wie ersichtlich ist, befindet er sich dann, wenn die Achse A 2 in der untersten und am weitesten vorgeschobenen Lage ist, in der Greifzone der Greifer 159.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 12 und 13 weist das Armteil 137 ein Paar Längsführungen 161 auf, entlang derer mehrere Schlitten 163 angeordnet sind, die von Hand beweglich sind und die in den Führungen in der geeignetsten Lage jeweils festgeklemmt werden können.

Wie in Fig. 13 gezeigt ist, ist jeder Schlitten 163 an dem Zylinder eines doppelt wirkenden Pneumatikbetätigungs­ elementes 165 befestigt. Die Kolbenstange der Betätigungs­ einrichtung 165, bezeichnet mit dem Bezugszeichen 169, steht von dem Armteil 137 nach vorne vor.

Der Zylinder 165 trägt eine Klammer 171, die die Stange 179 umgibt und die einen Querbolzen 175 abstützt. Der Bolzen 175 bildet einen zentralen Drehpunkt für die beiden symmetri­ schen Klauen 173 des Hilfsgreifers 159.

Jede Klaue 173 ist mit einem Paar seitlicher Rollen 181 ver­ sehen. Die Stange 169 ist mit einer Endplatte 177 versehen, mit der die Rollen 181 zusammenwirken.

Schraubenvorspannfedern 179 sind zwischen der Platte 177 und jeder Klaue 173 eingesetzt und sind in Verbindung mit jewei­ ligen Hohlräumen oder Sitzbereichen in der Platte und der Klaue festgelegt.

Die Anordnung ist so getroffen, daß dann, wenn das pneumati­ sche Betätigungselement 165 sich verkürzt und die Platte 177 zurückgezogen wird, die Federn 179 den Greifer 159 offenhal­ ten, so daß die Klauen 173 voneinander beabstandet und ge­ trennt sind, wobei dieser Zustand als Vollinie in Fig. 13 dargestellt ist.

Wenn der Betätigungszylinder 165 unter Druck gesetzt wird, wird die Stange 159 vorgeschoben und die Platte 177 drückt gegen die Rollen 181, so daß die Klauen 173 gezwungen wer­ den, zu schließen. Diese Situation ist in unterbrochenem Um­ riß in Fig. 13 dargestellt.

Die Arbeitsweise der Handhabungsvorrichtung 7 wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 33 erläutert.

In Fig. 14 sind aufeinanderfolgende Biegungen, die nachein­ ander an einem Werkstück aus Blech vorgenommen werden, um das Profil zu erzeugen, das in Fig. 14 dargestellt ist, durch B 1, B 2, B 3 und B 4 bezeichnet.

Fig. 15a, 15b bis Fig. 31 zeigen einen Biegeprozeß, durch den die Biegung B 1, B 2, B 3 und B 4 ausgeführt werden. In dem gezeigten Fall ist der Stempel 17 fest, während das Gesenk 19 hin- und hergehend in einer vertikalen Arbeitsebene be­ weglich ist, die durch eine Strichpunktlinie in Fig. 15a dargestellt ist. Das Gesenk 19 hat ein konkaves V-förmiges Profil und der Stempel 17 hat ein komplementäres konvexes V-förmiges Gegenprofil. In dem gezeigten Fall beträgt der Keilwinkel 90° und ist zur Arbeitsebene symmetrisch.

Um das Werkstück mit dem Profil nach Fig. 14 herzustellen, beginnt man mit einem flachen, rechteckigen Werkstück W aus Blech, das eine große oder Hauptachse A 3 und eine kleine oder Nebenachse A 4 aufweist (Fig. 15b) .

Wie oben erläutert, weist die Handhabungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ein Paar Manipulatorköpfe 75 auf, die die jeweiligen Manipulatorgreifer 95 tragen. Diese Grei­ fer haben, wie in Fig. 15b gezeigt, Greiföffnungen, die ein­ ander zugewandt sind und die gemeinsam zueinander hin und voneinander wegbewegbar sind, wie dies durch die Pfeile an­ gegeben ist. Ihre Bewegungsrichtung ist parallel zur Biege­ zone, bestimmt durch das Gesenk 19 und den Stempel 17.

Jeder Manipulatorkopf 75 ist so angeordnet, daß er um eine Achse A 2 sich drehen kann, die beiden Köpfen 75 gemeinsam ist und parallel zu deren Bewegungsachse verläuft.

Die zwei Köpfe 75 tragen auch jeweils weitere Greifer 97 (Fig. 15a), die an Stellen diametral den Greifern 95 gegen­ überliegend angeordnet sind und die unterschiedliche bzw. andere Abmessungen aufweisen, deren Zweck noch nachfolgend deutlich wird.

In den Fig. 15a und 15b wird ein flacher Teil des Werk­ stückes W durch die zwei Greifer 95 in Kantenbereichen er­ griffen, die den kürzeren Seiten oder Kanten S 1 und S 2 des Werkstückes W selbst entsprechen. Es wird angenommen, daß das Werkstück W in der Lage nach Fig. 15a durch die Greifer 95 plaziert ist oder daß es in dieser Lage durch ein anderes System angeordnet ist.

In Fig. 15a und in anderen, ähnlichen Figuren ist die länge­ re Kante oder Seite des Werkstückes W, bezeichnet durch E 1 oder E 2 in Fig. 15b, durch einen Punkt bezeichnet, um ein Bezugszeichen anzugeben, um die Handhabungen des Werkstückes während des Bearbeitungszyklus besser erläutern zu können.

Wie oben erläutert, sind die zwei Manipulatorköpfe 75 ge­ meinsam hin- und hergehend beweglich, sowohl horizontal als auch vertikal.

In Fig. 15a ist das Werkstück W horizontal auf im wesentli­ chen dem gleichen Niveau wie die Oberkanten des Gesenkes 19 angeordnet, welches abgesenkt ist. In der Praxis, insbeson­ dere bei langen und schweren Werkstücken, ist das Niveau der Greifer 95 oder 97 geringfügig höher als der Positionierzu­ stand bzw. die Positionierstufe, um die Durchbiegung des Bleches zu kompensieren.

Die erste Stufe des Zyklus besteht aus dem Vorschieben der Köpfe 75 entlang eines Pfeiles in Fig. 15a, um das Werkstück auf das Gesenk 19 aufzulegen, wie in Fig. 16 gezeigt.

Als nächste Stufe werden das Gesenk und die Köpfe 75 veran­ laßt, gleichmäßig und gemeinsam angehoben zu werden (Fig. 16), bis das Werkstück W in eine Lage gebracht ist, in der das Gesenk 19 und der Stempel 17 das Werkstück halten, ohne es zu biegen. Diese Ebene ist in herkömmlicher Weise bekannt als Beschickungsebene oder Belastungsebene und wird in Fig. 17 durch LP bezeichnet.

In der nachfolgenden Stufe werden die zwei Köpfe 75 und die beiden Manipulatur-Greifer 95 voneinander wegbewegt, um das Werkstück W freizugeben und sie werden selbst in den Stel­ lungen angeordnet, die in unterbrochenem Umriß in Fig. 15b dargestellt sind.

Die nächste Stufe ist die Biegestufe, in der das Gesenk 19 weiter angehoben wird (Fig. 18) und die Biegung B 1 in dem Werkstück W ausgebildet wird.

Am Ende dieses Biegevorganges sind, wie aus Fig. 18 ersicht­ lich ist, zwei Abschnitte L 0, L 1, die zueinander um einen Winkel α (im vorliegenden Fall 90°) gegeneinander geneigt sind, in dem Werkstück W zueinander abgewinkelt bzw. bogen­ förmig ausgebildet.

Während das Werkstück W noch zwischen dem Gesenk 19 und dem Stempel 17 ergriffen ist, werden in der nächsten Stufe die Manipulatorköpfe 75 angehoben und gedreht, um die Lage nach Fig. 19 einzunehmen. In dieser Lage nehmen die Manipulator­ greifer 95 eine Kontaktebene ein, die mit der Ebene des Ab­ schnittes L 1 übereinstimmt bzw. zusammenfällt und sie können das Werkstück W, wie gezeigt, wieder ergreifen.

Nachdem das Werkstück W wieder ergriffen worden ist, senkt sich das Gesenk 19 wieder in die Lage von Fig. 15a ab, wie dies in Fig. 20a gezeigt ist. Die Köpfe 75 werden veranlaßt, sich weiter nach oben und von der Presse wegzubewegen, in die Lage, die in Fig. 20a dargestellt ist. In dieser Lage sind die Hilfsgreifer 159 vorgesehen, die schematisch in Fig. 20b dargestellt sind.

In der Greiflage nach Fig. 20 haben diese Hilfsgreifer 159 ihre eigene, geneigte Greifebene. Um zu ermöglichen, daß die Hilfsgreifer 159 das Werkstück W ergreifen können, werden die Manipulaturköpfe 75 veranlaßt, sich zu drehen, wenn sie sich nach oben und weg von der Presse bewegen, so daß der Abschnitt L 1 in die Greifebene der Hilfsgreifer 159 gebracht wird. Wie in den Fig. 20a und 20b gezeigt ist, ergreifen die Hilfsgreifer 159 die Kante des Werkstückes W an seiner Längskante.

Die Hilfsgreifer 159 sind an einem gemeinsamen Armteil 137 gelagert, um sie entlang eines bogenförmigen Weges zu bewe­ gen, wie dies durch den Pfeil in den Fig. 20a und 20b ge­ zeigt ist.

In der nächsten Stufe geben die Manipulatorgreifer 95 die Seitenkanten des Werkstückes W frei, wie dies in Fig. 20 ge­ zeigt ist, und die Hilfsgreifer 159 bewegen sich in die Lage von Fig. 21a zurück, in der der Abschnitt L 1 des Werkstückes W horizontal verläuft.

In der nachfolgenden Stufe wird das Armteil 137, das die Greifer 159 lagert, veranlaßt, sich um eine Achse parallel zur Y-Achse zu drehen. In dem Zustand nach Fig. 21a und Fig. 22 ist die Drehachse horizontal. Ihr Abstand vom Boden ist derart, daß das Werkstück W frei um seine kleinere Achse A 4 gedreht werden kann. Überdies wird das Werkstück W ganz ent­ fernt vom Kopf 75 und den mit diesem verbundenen Teilen ge­ halten, so daß es sich mit diesen nicht störend überlagern kann, wenn es gedreht wird. Trotzdem ist wegen seiner Dre­ hung um die kleinere Achse A 4 der Abstand der Greifer 159 und ihrer Lagereinrichtung von der Biegepresse 1 verhältnis­ mäßig klein, wodurch in vorteilhafter Weise der Raumbedarf gering ist.

Wenn das Werkstück W einmal um seine Achse A 2 gedreht worden ist, ist seine Oberseite unten bzw. ist es umgedreht, wie in Fig. 22 gezeigt, und bereit für die Ausbildung der zweiten Biegung B 2.

In der nächsten Stufe (Fig. 23a und 23b) kehren die Hilfs­ greifer 159 in ihre Lage nach Fig. 20a zurück, die Manipula­ torgreifer 95 ergreifen das Werkstück W wieder entlang sei­ nes Abschnittes L 1 und die Hilfsgreifer 159 bewegen sich dann weg von dem Werkstück.

In einem weiteren, nachfolgenden Schritt werden die zwei Köpfe 75 wieder abgesenkt, werden wieder mit ihrer Greifebe­ ne horizontal orientiert (Fig. 24a) und vorgeschoben, um den Abschnitt L 1 zu veranlassen, auf den Kanten des abgesenkten Gesenkes 19 aufzuliegen.

Das Gesenk 19 wird anschließend in die Lage angehoben, die derjenigen in Fig. 17 (einer Stufe, die nicht gezeigt ist) entspricht und die Manipulatorgreifer 95 geben dann das Werkstück W frei, das zwischen dem Gesenk 19 und dem Stempel 17 gehalten wird.

In der nächsten Stufe wird das Gesenk 19 angehoben, um die zweite Biegung B 2 auszubilden, die im entgegengesetzten Bie­ gesinn zu der Biegung B 1 orientiert ist. Ein Abschnitt L 2 wird so gebildet und geschaffen, wie er in Fig. 25 angegeben ist.

In der nachfolgenden Stufe werden die Manipulatorköpfe 75 angehoben und wieder gedreht, um die Lage einzunehmen, in der die Greifebene der Manipulatorgreifer 95 mit der Ebene des Abschnittes L 2 zusammenfällt. In diesem Zustand ergrei­ fen die Manipulatorgreifer 95 den Abschnitt L 2 in gleicher Weise, wie dies unter Bezugnahme auf die Fig. 19 erläutert wurde und ergreifen das Werkstück im bequemsten Bereich der kürzeren Seiten des Werkstückes W.

In der nächsten Stufe (Fig. 26) senkt sich das Gesenk 19 wieder ab. Die Köpfe 75 senken sich ebenfalls ab und werden wiederum in die Lage orientiert, in der ihre Greifebene ho­ rizontal ist und der Abschnitt L 2 auf den Kanten des Gesen­ kes 19 in der Zone aufruht, in der die dritte Biegung B 3 ausgebildet werden soll. Da die beiden Biegungen B 2 und B 3 in gleichem Biegesinn verlaufen, wird, wie deutlich ist, das Werkstück W diesmal nicht umgedreht und die Hilfsgreifer 159 kommen nicht zur Anwendung.

In der nachfolgenden Stufe (Fig. 27) wird das Gesenk 19 wie­ der angehoben und formt die dritte Biegung B 3. Wie in Fig. 27 ersichtlich ist, liegt nach dem Formen der dritten Bie­ gung ein Teil des Werkstückes W an dem Stempel 17 an. Dies verhindert es oder macht es schwierig, daß sich bei einer Abwärtsbewegung das Werkstück W von dem Stempel 17 löst.

Wie vorher erläutert, werden die beiden Manipulatorköpfe 75 gemeinsam und gleichmäßig in einer Richtung parallel zur X-Achse bewegt. Durch diese Fähigkeit werden die beiden Köp­ fe 75 mit dem Werkstück W zu einer Seite (rechtwinklig zu der Bildebene von Fig. 27) bewegt, bis das Werkstück W von einer Seite desselben von dem Stempel 17 gelöst bzw. ent­ fernt wird.

Anschließend werden die beiden Köpfe 75 wieder vor der Pres­ se neu positioniert, angehoben und zurückbewegt, um das Werkstück W an die Hilfsgreifer 159 zu übergeben (Fig. 28).

Die Hilfsgreifer 159 werden anschließend angehoben (Fig. 29), um das Werkstück W umzudrehen (Fig. 30) und es zu den Manipulatorköpfen 75 (Fig. 31) zurückzuführen.

Im Gegensatz zu dem was in Fig. 25 gezeigt ist, übergeben die Hilfsgreifer 159 diesmal das Werkstück W an die anderen Manipulatorgreifer 97, die nicht so breit sind, wie die Greifer 95. Ihre geringere oder engere Breite ermöglicht es den Greifern 97, das Werkstück W in einer Zone sehr nahe an den Biegungen B 1, B 2, B 3, die bereits geformt wurden, zu er­ greifen, d.h. sehr weit entfernt von der vierten Biegung B 4, die als nächstes geformt werden soll, ebenso wie der Abstand von dem Gesenk und dem Stempel beträchtlich ist. Überdies kann die Breite 97 geringer sein, da das Werkstück W durch die Biegungen, die bereits umgeformt worden sind, ausreiche­ nd versteift worden ist.

Als nächste Stufe drängen sich die zwei Manipulatorköpfe 75 (Fig. 31), um die Manipulatorgreifer 97 nach oben in die aktive Lage zu bringen.

Die Greifer 97 (Fig. 32) plazieren anschließend den Ab­ schnitt des Werkstückes W, der zunächst gebogen werden soll, auf den Kanten des Gesenkes 19, das angehoben wird wie vor­ her, bis der Abschnitt des Werkstückes W festgehalten wird, ohne daß er bereits gebogen wird.

In der letzten Biegestufe wird, nachdem die Greifer 97 das Werkstück W freigegeben haben, das Gesenk 19 weiter angeho­ ben und die vierte Biegung B 4 ausgebildet (Fig. 33). Die Köpfe 75 kehren anschließend in die Stellungen gemäß Fig. 33 zurück und die Greifer 97 ergreifen das vollständig umge­ formte Werkstück W. Wie aus Fig. 33 deutlich ist, liegt das Werkstück in diesem Fall ebenfalls an dem Stempel 17 an und wird durch eine Bewegung der Köpfe 75 parallel zu ihrer X-Achse entfernt. Nach der Vervollständigung des Abziehens, wie vorher erwähnt, geben die Greifer 97 das Werkstück frei, das dann auf den Wegtransport- bzw. Ablagetisch fällt.

Nunmehr werden einige allgemeine Erläuterungen und Hinweise gegeben.

Die Aufwärts- und Abwärtsbewegungen sowie die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Manipulatorköpfe 75 können in vor­ teilhafter Weise in einfache Translationen entlang zweier Achsen, einer horizontalen Achse Y und einer vertikalen Ach­ se Z (Fig. 1) unterteilt werden. Die Bewegungen der Manipu­ latorköpfe 75 sowohl für das Ergreifen und Freigeben des Werkstückes W als auch für das Entfernen des Werkstückes un­ ter Bedingungen, wie sie z.B. denjenigen in den Fig. 27 und 33 entsprechen, sind einfache Translationen entlang einer horizontalen Achse X. Die Orientierungsbewegungen der Köpfe 75 für das Positionieren der Manipulatorgreifer 95 oder 97 in den verschiedenen Lagen zum Ergreifen und Freigeben des Werkstückes W, für die Drehung des Werkstückes um 180° um seine Hauptachse A 3 sowie die Bewegungen für das Drehen der Manipulatorköpfe 75, um die Greifer 95, 97 zu vertauschen, sind einfache Drehungen um die Achse A 4. All dies bietet sich an und ermöglicht eine numerische Steuerung der Handha­ bungsvorrichtung durch ein sehr einfaches Programm.

In dem vorbeschriebenen Arbeitszyklus wird zur Vereinfachung angenommen, daß die Greifer 95, 97 stets denjenigen Ab­ schnitt des Werkstückes ergreifen, der der Biegung, die ge­ formt werden soll, am nächsten liegt. Für bestimmte Biegun­ gen kann das Programm des Arbeitszyklus jedoch auch so aus­ gelegt sein, daß das Ergreifen eines Abschnittes vorgesehen ist, der weiter entfernt liegt.

Um Werkstücke mit kleinen Abmessungen zu handhaben, könnte ein einzelner Greifer ebenso verwendet werden, um das Werk­ stück an einer Kante zu greifen, z.B. an einer Längskante, wie z. B. einer Längskante, die in Fig. 15B mit E 1 oder E 2 bezeichnet ist. Diese Lösung würde sich für die Handhabung von Werkstücken anbieten, in denen alle auszuführenden Bie­ gungen im gleichen Biegesinn verlaufen. Dies könnte auch der Fall sein bei der Verwendung von verschiedenen bzw. mehreren Manipulatorgreifern.

Die Verwendung von Greifern, wie z.B. der Greifer 95 und 97, die das Werkstück an seinen Endkanten oder kürzeren Seiten ergreifen, erscheint jedoch einfacher, da die Längskante E 1 und E 2 (Fig. 15b) so stets frei bleibt zum Ergreifen durch die Hilfsgreifer 159 für das Umdrehen oder die Bewegung der Manipulatorgreifer entlang der kürzeren Seiten. Überdies er­ möglicht die seitliche Anordnung der Manipulatorgreifer 95 und 97 diesen Greifern, das Werkstück W jederzeit in dem be­ quemsten Bereich der Endkanten oder kürzeren Seiten zu er­ greifen, so daß einerseits eine feste Lagerung bzw. Abstüt­ zung des Werkstückes und andererseits die Anordnung der wirksamen Manipulatorgreifer so nahe wie möglich an der Ar­ beitsebene, ohne jedoch mit dem Gesenk 19 oder dem Stempel 17 in Kollision zu kommen, sichergestellt ist.

Ein Werkstück W, wie z.B. in Fig. 15b gezeigt, könnte auch durch eine Drehung um 180° in seiner Ebene, d.h. um eine Achse vertikal zu der Ebene in Fig. 15b und eine Drehung um seine Hauptachse A 3 umgedreht werden. Dies ist die Art der Handhabung, die üblicherweise manuell ausgeführt wird. Selbst wenn dies jedoch mit einer automatischen Vorrichtung möglich wäre, erscheint eine Handhabung dieser Art nicht be­ quem, da die Drehung des Werkstückes in seiner Ebene einen beträchtlichen Raumbedarf vor der Biegemaschine erfordert. Das Drehen durch eine Drehung um die kleinere Achse A 4 er­ scheint daher unter diesem Gesichtspunkt weitaus bequemer.

In dem Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 1, 2 und 3 dar­ gestellt ist, kann die starke Führung 37 am unteren Rahmen 15 anstelle der Befestigung an dem starken Fuß 35 befestigt sein. Bei dieser Anordnung werden die Manipulatorköpfe 75 stets in vertikaler Richtung in Abhängigkeit von der verti­ kalen Bewegung des Gesenkes 19 bewegt, da sowohl das Gesenk 19 als auch die Manipulatorköpfe 75 an dem unteren Rahmen 15 befestigt sind. Außerdem kann die Steuerung der vertikalen Bewegung des Manipulatorkopfes vereinfacht werden.

Auch kann anstelle der vorerwähnten Anordnung mit einer ver­ tikalen Stange 43, einer Längsführung 47 und Schlitten 49 zum Bewegen des Querteiles 55 in Richtung der Y- und der Z-Achse die nachfolgende Anordnung angewandt bzw. aufgegrif­ fen werden, enthaltend ein Y-Achsen-Führungsteil, das sich in Richtung der Y-Achse erstreckt, das an dem langgestreck­ ten Schlitten 39 des vorerwähnten Ausführungsbeispieles be­ festigt ist, um ein Gleitteil oder Schlittenteil zu lagern, das in Richtung der Y-Achse bewegbar ist und an dem Gleit­ oder Schlittenteil kann ein anhebbares Teil beweglich in Richtung der Z-Achse gelagert sein, um das Querteil 55 des vorerwähnten Ausführungsbeispieles zu lagern.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevor­ zugte Ausführungsbeispiele erläutert wurde, ist deutlich, daß verschiedenartigste Abweichungen und Modifikationen im Rahmen der beigefügten Ansprüche möglich sind, ohne daß von dem Wesen der Erfindung in seinen breitesten Aspekten abge­ wichen wird.

Claims (15)

1. Handhabungsvorrichtung für eine Biegemaschine, die ein Paar Umformwerkzeuge, bestehend aus einem langgestreckten Gesenk und einem Stempel zum Biegen eines Werkstückes ent­ hält, gekennzeichnet durch:
einen ersten Manipulator (3) mit
einer ersten Klemmeinrichtung (75) zum Klemmen des Werk­ stückes (W), das gebogen werden soll,
eine erste Lagereinrichtung zur Lagerung der ersten Klemmeinrichtung (75) in drehbarer Weise um eine Drehachse parallel zur Längsrichtung des Stempels (17) und des Gesenkes (19) und
einer zweiten Lagereinrichtung zur Lagerung der ersten La­ gereinrichtung in beweglicher Weise in Richtung einer X-Achse parallel zur Längsrichtung des Stempels (17) und des Gesenkes (19) zur Lagerung in Richtung einer Y-Achse recht­ winklig zu der X-Achse und zur Lagerung in Richtung einer Z-Achse parallel zur der vertikalen Richtung, und
einen zweiten Manipulator (5) mit
einer zweiten Klemmeinrichtung (159) zum Klemmen des Werk­ stückes, einer Armeinrichtung (73) zur Lagerung der zweiten Klemmeinrichtung (159), und
einer Säuleneinrichtung (133) zur Lagerung der Armeinrich­ tung (137) in drehbarer Weise um eine Drehachse parallel zur Y-Achse, wobei die Säuleneinrichtung (133) so aufgebaut ist, daß sie von dem ersten Manipulator (3) weg und zu diesem hin bewegbar ist.

2. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Lagereinrichtung außerdem aufweist eine X-Achsen-Führungseinrichtung (37, 39), die sich in Richtung der X-Achse bei Verwendung durch die Biegemaschine erstreckt,
eine erste Bewegungseinrichtung (39), gelagert an der Füh­ rungseinrichtung (37) in Richtung der X-Achse, derart, daß die erste Bewegungseinrichtung (39) in Richtung der X-Achse frei bewegbar ist,
eine zweite Bewegungseinrichtung (47), gelagert an der er­ sten Bewegungseinrichtung (39) in freibeweglicher Weise in vertikaler Richtung der Z-Achse und versehen mit einer Y-Achsen-Führungseinrichtung zur Lagerung der ersten Lager­ einrichtung (55) in freibeweglicher Weise in Richtung der Y-Achse.

3. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Länge des Führungsteiles (37) in Richtung der X-Achse größer ist als die Breite in X-Achsenrichtung der Biegemaschine und die erste Bewegungseinrichtung (39) so gestattet ist, daß sie sich von einer Position vor der Blechbiegemaschine zu einer Position seitlich der Blechbie­ gemaschine entlang des X-Achsen-Führungsteiles (37) bewegen kann.

4. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Lagereinrichtung mit einem Querteil (55) versehen ist, das sich in Richtung der X-Achse er­ streckt und die erste Blech-Klemmeinrichtung ein Paar Mani­ pulatorköpfe (75) aufweist, die an den beiden Enden des Querteiles (55) vorgesehen sind.

5. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Paar Halteteile (73), die in Richtung der Biegemaschine vorspringen, an den beiden Endabschnitten des Querteiles (55) jeweils vorgesehen sind und die Manipulator­ köpfe (75) so an den Halteteilen (73) vorgesehen sind, daß sie einander zugewandt angeordnet sind.

6. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das linke und rechte Halteteil (73) an dem Querteil (55) in freibeweglicher Weise entlang desselben an­ geordnet sind.

7. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Manipulatorkopf (75) aufweist:
ein Paar fester Klauen (71 a, 73 a), angeordnet in einander gegenüberliegender Anordnung in einem definierten Raum,
einen beweglichen Körper (87), der zwischen den festen Klauen (81 a, 83 a) so angeordnet ist, daß er frei zwischen den festen Klauen (81 a, 83 a) bewegbar ist, und
ein Paar beweglicher Klauen (91, 93), die an den vorderen und hinteren Seitenabschnitten in bezug auf die Bewegung des beweglichen Körpers (87) angeordnet sind und die in der Lage sind, einen Klemmzustand zu jeder der festen Klauen (81 a, 83 a) herzustellen, wenn der bewegliche Körper (87) sich nach der Seite einer der festen Klauen (81 a, 83 a) bewegt.

8. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klemmflächen der zwei Klauenpaare (81 a, 83 a; 91, 93), gebildet aus einer festen Klaue (81 a, 83 a) und einer beweglichen Klaue (91, 93) in ihrer Breite unter­ schiedlich sind.

9. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Manipulatorkopf (75) an dem Halteteil (73) in freier drehbarer Weise um eine Achse parallel zur Längs­ richtung des Querteiles (55) angeordnet ist.

10. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Paar Manipulatorköpfe (75) so ausgebildet sind, daß sie gleichzeitig durch eine Keilwelle (101), vor­ gesehen entlang des Querteiles (55), gedreht sind.

11. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Hilfslagerteil für das Werkstück (W) nahe der Mitte des Querteiles (55) zur Lagerung des Werkstückes (W) vorgesehen ist.

12. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Grundeinrichtung an der der Biegemaschine abgewandten Seite des ersten Manipulators (3) vorgesehen ist und ein Bodenendabschnitt der Säuleneinrichtung (135) an der Grundeinrichtung (139) in frei schwenkbarer Weise in Rich­ tung der Y-Achse gelagert ist.

13. Verfahren zum Verändern der Lage eines Werkstückes in einem Werkstück-Biegevorgang zum Ausführen einer Mehrzahl von Biegevorgängen in Längsrichtung eines langen Werkstückes mit einer Biegemaschine, die ein langes Gesenk sowie einen Stempel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das Werkstück (W) anwesend ist, die Lage des Werkstückes (W) verändert wird, indem das Werkstück (W) veranlaßt wird, sich in einer vertikalen Ebene zu drehen, die senkrecht zur Längsrichtung des Stempels (17) und des Gesenkes (19) er­ streckt, wobei diese Drehung an der Vorderseite der Biege­ maschine erfolgt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: Verändern der linken und rechten Längs­ seite des Werkstückes (W) vor der Biegemaschine dadurch, daß das Werkstück (W) veranlaßt wird, sich in einer vertikalen Ebene zu drehen, die rechtwinklig zu der Längsrichtung des Stempels (17) und des Gesenkes (19) verläuft und Umdrehen des Werkstückes (W) um eine spezielle Achse parallel zur Längsrichtung der Formwerkzeug (17, 19).

15. Biegemaschine zum abfolgenden Biegen plattenförmiger Werkstücke mit einem langgestreckten Stempel und einem lang­ gestreckten Gesenk, gekennzeichnet durch eine Handhabungs­ vorrichtung (7) vor der Biegemaschine (1) mit einer ersten und einer zweiten Manipulatoreinrichtung (3, 5) zum abfol­ genden Ergreifen und Drehen des Werkstückes (W) in einer vertikalen Ebene rechtwinklig zur Längsrichtung des Stempels (17) und des Gesenkes (19).