WO1993016822A1 - Schwenkbiegemaschine - Google Patents

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WO1993016822A1
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machine according
swivel
folding machine
cheeks
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Edgar Griebel
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Edgar Griebel
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/04—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work
    • B21D5/042—With a rotational movement of the bending blade

Definitions

  • the invention relates to a folding machine in which bending cheeks with bending rails and clamping tools are arranged on a fixed lower cheek and on a movable upper cheek.
  • Such machines are known from the prior art which operate on two different principles of deformation. On the one hand, these are machines that work according to the so-called die bending process and, on the other hand, machines that use the so-called swivel bending process. Bending machines that work according to the die bending method are used above all where long profiles that are limited in width have to be processed. The deformation takes place in that a vertically movable upper die is pressed into a V-shaped die below. In this way, folds can be generated in angular ranges from 0 ° to 120 °. This process is unsuitable for large-area bent parts, because in this process the
  • a disadvantage occurs that the two bending legs of the workpiece swivel upwards in half of the angle to be bent during the bending process and thereby leave visible auxiliary edges.
  • Swivel bending process For large parts such as doors, gates, panels, etc., the so-called is therefore used Swivel bending process.
  • the sheet metal parts to be processed lie on a bending table or a vacuum tool. When machining, only the narrow side of the workpiece is folded upwards.
  • Such bending machines enable bends from 0 ° to 150 ° without changing tools. By pressing with the same tool, these machines also enable bends of up to 180 °.
  • both types of machine have the disadvantage that profiles and sheet metal parts can only be bent in one direction.
  • the workpieces to be machined must be turned by an operator.
  • the invention is therefore based on the object of providing a machine which enables bends in the range from 0 ° to 180 ° in different directions without the workpieces having to be turned by an operator.
  • the object is achieved by a swivel bending machine in which bending rails are mounted on the cheeks for performing the bending movement by means of spatial joints, preferably by means of articulated couplings, and by mechanically or hydraulically actuated displacement devices can be positioned in the longitudinal direction.
  • the hinge-like spatial joints allow bends up to angles of approximately 150 °.
  • the swivel bending machine according to the invention avoids the storage of the bending cheeks on the two side stands, which is necessary in the state of the art, and thus wide-reaching bending cheek constructions which are swiveled about their own axis via the center point of the bending radius.
  • the machine permits simultaneous bending at several points on the workpiece and a sequence of bending processes both upwards and downwards in the same or alternating sequence.
  • a particularly advantageous embodiment of the swivel bending machine according to the invention arises from the fact that the bending cheeks are mounted in spatial joints arranged several times next to one another.
  • deformations of the bending cheeks occur in swivel bending machines, as are known from the prior art.
  • the machine according to the invention avoids these deflections and thereby allows higher accuracies in the bending processes to be achieved.
  • a further, particularly advantageous embodiment of the swivel bending machine according to the invention results from the fact that the bending rails and / or the clamping tools consist of longitudinally adjustable arrangements which are arranged in a button-like manner, analogously to piano keys.
  • the equipment of the machine with such bending rails and clamping tools enables the processing of sheet metal parts on all four sides, the so-called baking sheet folds.
  • the machine is provided with sheet metal support elements on which there are rollers for the smooth movement of the workpieces.
  • a turntable machine preferably a hydrau ⁇ lisch vacuum actuated turntable to arrange.
  • This vacuum turntable enables the sheet metal part to be raised and simultaneously swiveled by 0 ° to 90 ° or up to 180 ° in order to bring the workpieces into the corresponding working position in accordance with the requirements of the bends to be carried out.
  • a CNC-controlled electrical depth stop The invention completes the invention in connection with a 5-axis CNC control.
  • the fixed lower beam (3) and the hydraulically movable upper beam (2) are attached to a side stand (1).
  • the upper clamping tool (8) is attached to the upper cheek (2) and the lower clamping tool (9) to the lower cheek (3).
  • the clamping tools are longitudinally displaceable perpendicular to the plane of the drawing and thus enable bending of different lengths. The bending can take place both upwards and downwards.
  • a hydraulically operated lowering beam (5) is attached to the lower beam (3), with which pivoting movements of up to approximately 150 ° can be carried out.
  • This bending beam can also be swiveled up to an angle of 150 °.
  • the bending cheeks are supported with the spatial joints shown in FIG. Of particular advantage is that these joints are juxtaposed in the direction of 'axis of rotation several times Toggle.
  • swivel bending machines in which the storage is carried out on the two side stands (1) and which consequently require a widely protruding bending beam construction, Which can be pivoted about the center point of the bending radius results in the essential advantage that the bending cheeks are much more stable and deflections hardly occur, which leads to an increase in accuracy.
  • both the upper bending beam (4) and the lower bending beam (5) have dovetail guides in which the piano key lower bending rails (7) and the piano key upper bending rails (8) can be moved with the help of the hydraulic shifting devices.
  • the bending rails can either be brought into the working position or released for bending up or down.
  • the machine is also equipped with sheet metal support elements (12), which make it possible to put heavy sheet metal parts on and to move them smoothly with the aid of the pot rollers attached to these supports.
  • the machine also has a turntable (11) for vacuum parts.
  • This turntable enables the bent part to be machined to be lifted and swiveled by 90 ° or 180 ° in order to
  • a CNC-controlled electric depth stop (10) in conjunction with a 5-axis CNC control a particularly economical use of the machine according to the invention.
  • FIGS. 2 to 7 show the individual working phases of the production of a rectangular container which is open at the top and in which the edge is flanged outwards on two opposite sides.
  • the initially flat workpiece has the reference symbol (13).

Abstract

Bei einer Schwenkbiegemaschine, bei der an einer feststehenden Unterwange (3) und an einer beweglichen Oberwange (2) Biegewangen (4, 5) mit Biegeschienen (6, 7) sowie Spannwerkzeugen (8, 9) angeordnet sind, wird vorgeschlagen, die Biegeeinrichtungen (6, 7) mittels räumlicher Gelenke, vorzugsweise mittels Gelenkkoppeln, an den Wagen (2, 3) zur Ausführung der Biegebewegung zu lagern und durch mechanisch oder hydraulisch betätigte Verschiebeeinrichtungen in Längsrichtung zu positionieren.

Description

Schwenkbiegemaschine
Die Erfindung betrifft eine Schwenkbiegemaschine, bei der an einer feststehenden Unterwange und an einer beweglichen Oberwange Biegewangen mit Biege¬ schienen sowie Spannwerkzeugen angeordnet sind.
Nach dem Stand der Technik sind derartige Maschinen bekannt, die nach zwei verschiedenen Verformungs¬ prinzipien arbeiten. Es handelt sich hierbei einer¬ seits um Maschinen, die nach dem sogenannten Ge¬ senkbiegeverfahren arbeiten und andererseits um Ma- schinen, die das sogenannte Schwenkbiegeverfahren anwenden. Biegemaschinen, die nach dem Gesenkbiege¬ verfahren arbeiten, werden vor allem dort angewen¬ det, wo lange Profile, die in der Breite beschränkt sind, bearbeitet werden müssen. Die Verformung er- folgt hierbei dadurch, daß ein vertikal bewegliches Oberwerkzeug in eine darunter befindliche V-förmige Gesenkmatrize eingepreßt wird. Damit lassen sich Kantungen in Winkelbereichen von 0° bis 120° erzeu¬ gen. Bei großflächigen Biegeteilen ist dieses Ver- fahren ungeeignet, weil bei diesem Verfahren der
Nachteil auftritt, daß die beiden Biegeschenkel des Werkstückes in jeweils der Hälfte des zu biegenden Winkels während des Biegevorganges nach oben schwenken und dadurch teilweise sichtbare Hilfskan- tungen hinterlassen.
Für großflächige Teile, wie z.B. für Türen, Tore, Paneele usw. benutzt man deshalb das sogenannte Schwenkbiegeverfahren. Bei Biegemaschinen, die nach diesem Prinzip arbeiten, liegen die zu bearbeiten¬ den Blechteile auf einem Biegetisch bzw. einem Un¬ terdruckwerkzeug. Bei der Bearbeitung wird nur die schmale Seite des Werkstückes nach oben gekantet. Derartige Biegemaschinen ermöglichen Kantungen von 0° bis 150° ohne Werkzeugwechsel. Durch Zudrücken mit dem gleichen Werkzeug ermöglichen diese Maschi¬ nen auch Biegungen bis zu 180°.
Beiden Maschinentypen haftet jedoch der Nachteil an, daß Profile und Blechteile nur in eine Richtung gebogen werden können. Bei Kantungen in unter¬ schiedliche Richtungen müssen die zu bearbeitenden Werkstücke von einer Bedienungsperson gewendet wer¬ den. Dazu ist es erforderlich, daß dieser das ge¬ samte Werkstück mit dem gesamten Gewicht um 180° dreht.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu schaffen, die es ermöglicht, Bie¬ gungen im Bereich von 0° bis 180° in unterschiedli¬ che Richtungen zu ermöglichen, ohne daß die Werk- stücke von einem Bediener gewendet werden müssen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Schwenkbiegemaschine gelöst, bei der Biegeschienen mittels räummlicher Gelenke, vorzugsweise mittels Gelenkkoppeln, an den Wangen zur Ausführung der Biegebewegung gelagert sind und durch mechanisch oder hydraulisch betätigte Verschiebeeinrichtungen in Längsrichtung positioniert werden können.
Die scharnierartig angelegten Raumgelenke ermögli¬ chen Biegungen bis zu Winkeln von ca. 150°. Die er- findungsgemäße Schwenkbiegemaschine vermeidet die beim Stand der Technik notwendige Lagerung der Bie¬ gewangen an den beiden Seitenständern und damit weitausladende Biegewangenkonstruktionen, die über den Mittelpunkt des Biegeradius um die eigene Achse geschwenkt werden. Die Maschine gestattet das gleichzeitige Biegen an mehreren Stellen des Werk¬ stückes sowie eine Folge von Biegevorgängen sowohl nach oben als auch nach unten in gleicher oder wechselseitiger Folge.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der erfin¬ dungsgemäßen Schwenkbiegemaschine entsteht dadurch, daß die Biegewangen in mehrfach nebeneinander ange¬ ordneten räumlichen Gelenken gelagert sind. Demge- genüber treten bei Schwenkbiegemaschinen, wie sie nach dem Stand der Technik bekannt sind, Deforma¬ tionen der Biegewangen auf. Die erfindungsgemäße Maschine vermeidet diese Durchbiegungen und gestat¬ tet dadurch höhere Genauigkeiten bei den Biegevor- gangen zu erreichen.
Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schwenkbiegemaschine ergibt sich dadurch, daß die Biegeschienen und/oder die Spannwerkzeuge aus längsverstellbaren Anordnungen bestehen, die tastenförmig, analog von Klavierta¬ sten, angeordnet sind. Die Ausstattung der Maschine mit derartigen Biegeschienen und Spannwerkzeugen ermöglicht das Bearbeiten von Blechteilen an allen vier Seiten, die sogenannten Kuchenblechkantungen.
Ferner ist es möglich, in Verbindung mit der Ver¬ schiebeeinrichtung Biegungen wechselweise in beide Richtungen auszuführen. In besonders vorteilhafter Weise ist die Maschine mit Blechauflageelementen versehen, auf denen sich Rollen zur leichtgängigen Bewegung der Werkstücke befinden.
Ferner ist es möglich, an der Oberwange der Ma-• schine einen Drehteller, vorzugsweise einen hydrau¬ lisch betätigten Vakuumdrehteller, anzuordnen. Die¬ ser Vakuumdrehteller ermöglicht ein Anheben des Blechteils und gleichzeitiges Schwenken um 0° bis 90° oder bis zu 180°, um die Werkstücke jeweils nach den Erfordernissen der auszuführenden Biegun¬ gen in die entsprechende Arbeitsposition zu brin¬ gen. Ein CNC-gesteuerter Elektrotiefenanschlag ver- vollständigt in Verbindung mit einer 5-Achsen-CNC- Steuerung die Erfindung.
Zur Erläuterung der Erfindung sollen im folgenden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher er¬ läutert werden.
Figur 1 einen Längsschnitt durch die erfin- dungsgemäße Maschine
Figur 2 bis Figur 7 Die Arbeitsfolge beim
Biegen eines Blechteils
Wie aus Figur 1 ersichtlich, sind an einem Seiten¬ ständer (1) die feststehende Unterwange (3) sowie die hydraulisch bewegliche Oberwange (2) befestigt. An beiden Wangen befinden sich tastenartige Druck¬ werkzeuge. Diese Druckwerkzeuge sind ähnlich wie einer Klaviertastenanordnung angebracht. An der Oberwange (2) ist das Oberspannwerkzeug (8) und an der Unterwange (3) das Unterspannwerkzeug (9) befe¬ stigt. Die Spannwerkzeuge sind senkrecht zur Zei¬ chenebene längsverschieblich und ermöglichen damit das Biegen unterschiedlicher Längen.Das Biegen kann dabei sowohl aufwärts als auch abwärts erfolgen.
Außerdem ist an der Unterwange (3) eine hydraulisch zu betätigende Unterbiegewange (5) angebracht, mit der Schwenkbewegungen bis zu etwa 150° ausgeführt werden können. An der vertikal beweglichen Ober- wange (2) befindet sich die hydraulisch bewegbare, mit einer gegenüber dieser Oberwange (2) wiederum beweglich angeordneten Oberbiegewange (4) . Auch diese Biegewange kann bis zu einem Winkel von 150° geschwenkt werden.
Die Lagerung der Biegewangen erfolgt dabei mit den aus Figur l ersichtlichen räumlichen Gelenken. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß diese Gelenke in Richtung ihrer' Drehachse mehrfach nebeneinander an- geordnet sind. Gegenüber herkömmlichen Schwenkbie¬ gemaschinen, bei denen die Lagerung an den beiden Seitenständern (1) erfolgt und die demzufolge eine weitausladende Biegewangenkonstruktion erfordern, welche um den Mittelpunkt des Biegeradius schwenk¬ bar sind, ergibt sich dadurch der wesentliche Vor¬ teil, daß die Biegewangen sehr viel stabiler sind und Durchbiegungen kaum auftreten, was zu einer Er- höhung der Genauigkeit führt.
Um ein wechselseitiges Biegen nach oben und unten bei einer Einspannung zu ermöglichen, besitzen sowohl die Oberbiegewange (4) als auch die Unter- biegewange (5) Schwalbenschwanzführungen, in denen die Klaviertasten-Unterbiegeschienen (7) bzw. die Klaviertasten-Oberbiegeschienen (8) mit Hilfe der hydraulischen Verschiebeeinrichtungen bewegt werden können.
Je nach dem, welcher Arbeitsgang gerade ausgeführt werden soll, können die Biegeschienen entweder in Arbeitsstellung gebracht oder für das Auf- oder Ab¬ biegen freigegeben werden.
Die Maschine ist außerdem mit Blechauflageelementen (12) ausgerüstet, die es ermöglichen, schwere Blechteile aufzulegen und mit Hilfe von Topfrollen, die an diesen Auflagen angebracht sind, leichtgän- gig zu bewegen.
Weiterhin besitzt die Maschine noch einen Vakuum¬ biegeteil-Drehteller (11) . Dieser Drehteller ermög¬ licht ein Anheben des zu bearbeitenden Biegeteiles sowie das Schwenken um 90° bzw. um 180°, um das
Werkstück arbeitsgerecht in die jeweils erforderli¬ che Position zu bringen. Ein CNC-gesteuerter Elek- trotiefenanschlag (10) gestattet in Verbindung mit einer 5-Achsen-CNC-Steuerung einen besonders wirt¬ schaftlichen Einsatz der erfindungsgemäßen Ma¬ schine.
Die Figuren 2 bis 7 zeigen die einzelnen Arbeits¬ phasen der Herstellung eines nach oben offenen qua- derförmigen Behälters, bei dem an zwei gegenüber¬ liegenden Seiten der Rand nach außen umgebördelt ist. Im Hinblick auf die Erläuterung der einzelnen Elemente der erfindungsgemäßen Schwenkbiegemaschine wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Be¬ schreibung von Figur 1 bezug genommen. Das zunächst ebene Werkstück trägt das Bezugszeichen (13) .

Claims

P A T E T A N S P R Ü C H E
1. Schwenkbiegemaschine, bei der an einer festste¬ henden Unterwange (3) und an einer beweglichen Oberwange (2) Biegewangen (4, 5) mit Biegeschienen (6,7) sowie Spannwerkzeugen (8,9) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeeinrichtungen (6, 7) mittels räumlicher Gelenke, vorzugsweise mittels Gelenkkoppeln, an den Wangen (2, 3) zur Ausführung der Biegebewegung gelagert sind und durch mechanisch oder hydraulisch betätigte Ver¬ schiebeeinrichtungen in Längsrichtung positioniert werden.
2. Schwenkbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegewangen (4, 5) in mehr- fach nebeneinander angeordneten räumlichen Gelenken gelagert sind.
3. Schwenkbiegemaschine nach Anspruch 1 oder 2, da- durch gekennzeichnet, daß die Biegeschienen (6, 7) aus tastenförmigen Anordnungen bestehen, die stu¬ fenlos längsverstellbar angeordnet sind.
4. Schwenkbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannwerk¬ zeuge (8, 9) aus längsverstellbaren tastenförmigen Anordnungen bestehen.
5. Schwenkbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebe¬ einrichtung vorzugsweise mit Hilfe von Schwalben¬ schwanzführungen beweglich angeordnet ist.
6. Schwenkbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberwange ein Drehteller, vorzugsweise ein hydraulisch betä¬ tigter Vakuumdrehteller (11) , angeordnet ist.
7. Schwenkbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Gestell
Blechauflageelemente (12) mit Rollen zur leichtgän¬ gigen Bewegung der Werkstücke angeordnet sind.
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