DE4123035A1 - Verfahren zum richten von dreidimensional gebogenen werkstuecken und hierzu gehoerende richtstation - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Richten von dreidimensional gebogenen Werkstücken und eine hierzu gehörende Richt­ station nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die bisher bekannten Biegeverfahren lassen sich grundsätzlich in zwei verschiedene Kategorien unterteilen:

Bei der ersten Art von Biegeverfahren wird ein möglichst genaues Biegen eines Werkstückes, insbesondere eines langgestreckten Metallprofils, angestrebt. Hierzu wird in der Regel über eine Biegeform gebogen. Diese Biegeverfahren sind aus einer Reihe von Patentanmeldungen bekannt geworden, die auf den gleichen Anmelder zurückgehen.

Bei diesen, mit aufwendiger Technik arbeitenden Biegeverfahren ist eine relativ hohe Biegegenauigkeit von z. B. ± 1,0-2,0 mm Abweichung zu erreichen. Nachteil ist allerdings, daß man einen hohen Geräteaufwand hat und daß deshalb ein derartiges Biegeverfahren teuer ist.

Die zweite Kategorie der Biegeverfahren bezieht sich auf Biegeumformungen, die ohne Biegeform arbeiten, wo das Werkstück also dreidimensional im Raum ohne Biegeschablone gebogen wird. Auch hier sind eine Reihe von Patentanmeldungen bekannt, die auf den gleichen Anmelder zurückgehen. Vorteil dieser zweiten Kategorie von Biegeverfahren ist, daß sie mit relativ wenig Geräteaufwand arbeiten und deshalb kostengünstig sind. Allerdings kann nur eine Biegegenauigkeit von z. B. ± 2-4 mm erreicht werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das dreidimensionale Biegen, insbesondere von Metallprofilen, mit hoher Genauigkeit zu betreiben, wobei ein nur geringer Geräteaufwand verwendet werden soll.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 vor.

Wesentliches Merkmal des Verfahrens ist, daß man am Ausgang der Biegemaschine nun eine automatische Richtstation anordnet, die in der Lage ist, das dreidimensional gebogene Werkstück mit hoher Genauigkeit nachzurichten, so daß man mit einem relativ kostengünstigen Biegeverfahren arbeiten kann, welches für sich genommen noch zu keiner hohen Biegegenauigkeit führt.

Erst die Kombination eines derartigen Biegeverfahrens in Verbindung mit der vorgeschlagenen Richtstation führt dann zu einer hohen Genauigkeit von z. B. ≦ = 1,0 mm.

Damit ist es nun erstmals möglich, unter relativ geringem Kostenaufwand auch eine dreidimensionale Umformung von Metallprofilen in Serienfertigung mit hoher Präzision zu gewährleisten. Derartige Metallprofile werden beispielsweise im modernen Kraftfahrzeugbau vermehrt eingesetzt und ersetzen die herkömmlichen Fahrgastzellen, die aus einzelnen Blechteilen zusammengeschweißt werden. Bei den neuartigen "Space"-Frame-Profilen wird die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges definiert und daher ist eine außerordentlich hohe Genauigkeit zur dreidimensionalen Biegung derartiger Metallprofile erforderlich. Es kann deshalb beispielsweise mit einem auf den gleichen Anmelder zurückgehenden Rolldorn-Streckbiege-Verfahren gearbeitet werden, welches ohne Biegeform angewendet wird und welches geeignet ist, fortlaufend Metallprofile im Durchlaufverfahren zu bearbeiten.

Die bei diesem Verfahren noch fehlende Endgenauigkeit der gebogenen Metallprofile wird dann durch die am Ausgang der Biegestation angeordnete Meß-Richtstation hergestellt.

Zum Betrieb einer derartigen Meß-Richtstation ist es vorgesehen, daß das dreidimensional gebogene Werkstück an mindestens zwei Einspannstellen eingespannt und zwischen den Einspannstellen angeordneten Hydraulikeinheiten gerichtet wird.

Derartige Hydraulikeinheiten arbeiten nach dem 3-Punkt-Biegeverfahren, d. h. auf der einen Seite am aktuellen Biegepunkt des Werkstückes liegen im Abstand voneinander zwei Kolben der Kolben-Zylindereinheiten auf, während gegenüberliegend, im Zwischenraum zwischen den vorher erwähnten Kolben, ein dritter Kolben auf das Werkstück drückt und das Werkstück in Richtung der Druckkraft dieses mittleren Kolbens verformt.

Erfindungsgemäß besteht nun die Meß-Richtstation aus einer Vielzahl derartiger 3-Punkt-Biegeeinheiten, wobei eine derartige 3-Punkt-Situation, wie vorher beschrieben, nicht nur mit Hilfe von direkt gegenüberliegenden und benachbarten Hydraulikeinheiten geschaffen werden kann, sondern auch mit Hilfe von nicht unmittelbar nebeneinanderliegenden Hydraulikeinheiten.

In einem ersten Arbeitsgang wird hierbei zunächst ein die Sollkontur aufweisendes Mutterprofil von einem in der Richtstation angeordneten Konturmeß-System abgetastet.

Dieses Konturmeß-System kann entweder berührungslos oder das Werkstück berührend ausgebildet sein. Aus Vereinfachungsgründen ist es bevorzugt, wenn das Konturmeß-System auf dem Meßtaster-Prinzip beruht und jeweils ein Meßtaster an einer Hydraulikeinheit angeordnet wird. Hierbei wird Platz- und Maschinenaufwand gespart, denn es kann nun einfach die Verschiebung des Kolbens der jeweiligen Hydraulikeinheit mit dem Meßtaster erfaßt werden. Die Kolbenstangen der zugeordneten Hydraulikeinheiten dienen also gleichzeitig als Meßtaster, die auf dem Werkstück aufsetzen und die Sollkontur des Mutterprofils erfassen.

Selbstverständlich sind von dem Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung auch andere Meßverfahren erfaßt, wie z. B. optische Meßverfahren, welche die Sollkontur des dreidimensional gebogenen Werkstückes berührungslos abtasten.

Nachdem die Sollkontur von dem Mutterprofil erfaßt wurde, wird das zu richtende Profil in einem zweiten Arbeitsgang in die Richtstation eingefahren und eingespannt. In einem dritten Arbeitsgang wird dann mit dem gleichen Konturmeß-System die Ist-Kontur des Werkstückes abgetastet und die Differenz zwischen der Soll-Kontur und der Istkontur an beliebigen Stellen des Werkstückes bestimmt. Die Anzahl der Meß- und Richtpunkte hängt von der geforderten Genauigkeit des dreidimensional gebogenen Werkstückes ab. Es wird dann in Abhängigkeit von dem aus Soll- und Istkontur bestimmten Korrekturwert jeweils mit der gleichen Hydraulikeinheit, mit der die Ist- und Sollkontur an aktuellen Punkten des Werkstückes erfaßt wurde, nachgerichtet.

Hierbei bilden beliebig einander zuordnungsfähige Hydraulikeinheiten das vorher beschriebene Dreipunkt-Richtverfahren, wo im Zwischenraum zwischen zwei Kolbenstangen, die von der einen Seite auf das Werkstück aufgesetzt werden, im Zwischenraum zwischen diesen beiden Kolbenstangen eine dritte Kolbenstange gegenüberliegend auf das Werkstück gepreßt wird.

Hierzu wird noch angemerkt, daß praktisch jede Hydraulikeinheit eine Richtebene definiert.

Das Meßrichtsystem besteht aus einem Kastenrahmen; in diesem sind Längsschienen angebracht zur Aufnahme von Ringschienen. Diese Ringschienen sind in ihrem Abstand in der Länge stufenlos verstellbar und können mit unterschiedlichem Achslängsmaß zueinander eingestellt werden (parallel verschoben werden).

Auf diesen Ringen an Schienen sind Schlitten frei um 360° verdrehbar angeordnet. In der Regel sind es zwei Schlitten, die auf einer gemeinsamen Schiene angeordnet sind; es können - wenn erforderlich - beliebig mehr angeordnet werden. Die Längs- und Rundverstellung erfolgt manuell (kann auch motorisch geschehen).

An den Schlitten wiederum befinden sich zum Zentrum hin linear verschiebbare Zylinder mit einer Meßsonde am Kopf sowie mit entsprechender AC-Steuerung für den Zylinder selbst versehen.

Ein im Längszentrum befindliches Spann- und Transportsystem nimmt ein gebogenes (räumlich gebogenes) Biegeteil auf. Eine gedachte neutrale Mittelachse ± 0 dient zur Aufnahme des Biegeteils (mindestens 2 Haltepunkte in ± 0-Achse). Nun wird die räumliche Kontur mit Bezug auf diese Null-Achse vermessen. Es wird davon ausgegangen, daß die gebogene Kontur genau dem Soll-Maß entspricht. Gemessen werden kann mit den Lineareinheiten.

Aufbau einer Lineareinheit:

Ein AC-Hydraulikzylinder nimmt den ⁺Meßwert auf, der die Kontur an der Meßstellen zur ± Nullachse einnimmt. Daraus ergeben sich eine bestimmte Anzahl von im Raum gelegenen Koordinatenpunkte. Dadurch ist eine räumliche Kontur genau bestimmbar.

Ein gebogenes Teil wird nun über die Einfuhr-Station in die Richtstation (AMRIS = automatisches Meß- und Richtsystem) eingefahren. Die Sensoren an den Lineareinheiten messen den Differenzbetrag zwischen dem Ist- und Sollzustand. Der Rechner setzt nun die Linearzylinder in Bewegung und korrigiert durch einen Lineardruck punktuell auf die Kontur des gebogenen Profils die Kurve. Hier wird das Prinzip des 3-Punkt-Biegens in mehrfacher Folge zum Einsatz gebracht.

I.I und I.2 wie 4.I und 4.2 haben einen eigenen Ring, d. h. I und I.I sowie I.2 gehören zu einem System, also auch 4′ und 4.I sowie 4.2.

Jede Lineareinheit hat also eine Achse, die über CNC angesteuert werden kann.

Durch Erfahrung beim Biegen mehrerer Vormuster kann der Bereich größter Toleranzen relativ genau eingegrenzt werden. Dadurch können auch die Meß- und Richteinheiten an der Kontur genau bestimmt werden mit ihrer Position.

Durch ein Handlingsystem wird z. B. ein dreidimensional gebogener Rahmen auf das ausgefahrene Spannsystem aufgesetzt und befestigt (Spannbacken) in genau vorher bestimmter räumlicher Lage. Nach dem Einschub des Rahmens beginnt sofort die Vermessung und das Richten.

Nach dem Richten wird das Biegeteil in die Ausfuhrstation gebracht und durch ein weiteres Handling-System weiterbefördert. Das Spannsystem fährt zurück in die Einfuhrstation und nimmt im Takt des Biegeprozesses das nächste Biegeteil auf. Das Programm kann bereits über die bekannten Meßpunkte einer Lehre erstellt werden =Richtpunkte des AMRIS-Systems stimmen überein mit den Meßpunkten des Lehrensystems (siehe Koordinatenaufbau). Siehe Anmeldung "Biege-Lehren" und Biege-Werkzeuge für ASB und RASB des gleichen Anmelders.

Das AMRIS besteht aus einem oder mehreren Richteinheiten. Eine Richteinheit besteht aus jeweils 3 Linear-Meß-Richtstempeln pro Seite.

Meß-Druck 2
	gehört zusammen
Gegendruck I′+3′ @	oder @	Meß-Druck 2′ @		gehört zusammen
Gegendruck I+3

Durch entsprechende Steuerung kann stufenlos über die Längsachse des Systems variiert werden, z. B.

Meß-Druck 3
	gehört zusammen
Gegendruck 2′+4′ @	oder @	Meß-Druck 3′ @		gehört zusammen usw.
Gegendruck 2+4

Nun kann die gleiche Anordnung um 90° verdreht zusätzlich dazu geschaltet werden.

Die Linear-Meß-Richteinheiten können je nach Kontur des gebogenen Rahmenteiles auch in Längsrichtung um den geschwenkt werden, um möglichst ein rechtwinkliges Aufsetzen der Meß-Richtstempel auf das geformte Profil zu gewährlesiten.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung - offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfin­ dungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigt

Fig. 1 schematisiert eine perspektivische Vorderansicht der Richt­ station;

Fig. 2 das Richtprinzip der Richtstation nach Fig. 1 in einer Ebene;

Fig. 3 schematisiert einen Maschinenaufbau;

Fig. 4 das Richtprinzip in einer zur Fig. 2 senkrechten Ebene;

Fig. 5 eine Abwandlung des Richtprinzips im Vergleich zu Fig. 2;

Fig. 6 schematisiert in Seitenansicht den oberen Teil der Lagerung einer Längsschiene zur Halterung einer Hydraulikeinheit.

In einem Kastenrahmen 7 wird das zu richtende Werkstück 8 an seinen beiden Enden an den Einspannstellen 9, 10 eingespannt.

Die in vier verschiedenen Richtungen an den Einspannstellen 9, 10 gezeichneten Pfeile symbolisieren, daß das Werkstück 8 von allen Seiten her eingespannt wird.

Die Fig. 3 zeigt im übrigen, daß die Einspannstelle 9 als Festpunkt 11 (unverschieblich) ausgebildet ist, während die Einspannstelle 10 in den Pfeilrichtungen 12 verschiebbar ausgebildet ist. Auf diese Weise wird ein Aufbau mechanischer Spannungen während des Richtens des Werkstückes 8 vermieden und derartige Spannungen werden in Längenänderungen umgesetzt und verschieben die Einspannstelle 10 in den Pfeilrichtungen 12.

Auf dem Werkstück 8 werden nun in infinitesimal kleinen Abständen Richtpunkte 51, 52, 53, 54 .. usw. definiert, wobei die Anzahl und der Abstand der Richtpunkte von der geforderten Richtgenauigkeit und von der Art und Ausgestaltung des Werkstückes abhängen.

Jeder Richtpunkt 51 . . . 54 liegt in der Ebene einer Kreisscheibe 41-45, wobei jede Kreisscheibe auch als Richtebene 31-36 zu definieren ist.

Der Begriff "Kreisscheibe" 41-45 meint, daß der Außenumfang jeder Kreisscheibe 41-45 durch eine Ringschiene 57 (Fig. 6) definiert ist und daß im Bereich dieser Ringschiene Hydraulikeinheiten 1-6; 1′-6′ angeordnet sind.

Bezogen auf die Richtebene 32 und die dazugehörende Kreisscheibe 41 bedeutet dies, daß der Außenumfang der Kreisscheibe 41 durch eine Ringschiene 57 definiert ist und daß im Bereich der Ringschiene über die in Fig. 6 dargestellte Halterung zwei einander gegenüberliegende Hydraulikeinheiten 1, 1′ angeordnet sind.

Das gleiche gilt für die Richtebene 32 und die dazugehörende Kreisscheibe 42, in deren Bereich einander gegenüberliegende Hydraulikeinheiten 2, 2′ angeordnet sind.

In analoger Weise gilt dies auch für die anderen Richtebenen 33-36 und die dazugehörenden Kreisscheiben 43-44.

Aus zeichnerischen Vereinfachungsgründen wurden in Fig. 1 nicht alle Kreisscheiben dargestellt, die zu den entsprechenden Richtebenen 31-36 der Fig. 2 gehören.

Aus Fig. 1 ist noch entnehmbar, daß auch die Einspannstelle 9 im Bereich einer Kreisscheibe 10 angeordnet ist, ebenso wie die Einspannstelle 10 im Bereich einer Kreisscheibe 45 angeordnet ist. Beide Kreisscheiben 40, 45 sind wiederum an ihrem Außenumfang von einer Ringschiene 57 definiert, in deren Bereich eine Vielzahl von Hydraulikeinheiten verschiebbar angeordnet sind, so wie dies durch die vier Pfeile im Bereich der Kreisscheibe 40 und im Bereich der Kreisscheibe 45 symbolisiert ist.

Wie bereits eingangs beschrieben, ist jede Hydraulikeinheit 1-6 und 1′-6′ mit einem Längenmeßsystem gekoppelt, so daß gemäß Fig. 1 im Bereich der Richtpunkte 51-54 die Sollkontur eines Werkstückes 8 erfaßt werden kann, indem die Hydraulikeinheiten 1-6 und 1′-6′ auf das Werkstück herangefahren werden, so lange, bis sie mit einer definierten Kraft, die nicht zu einer Umformung des Werkstückes 8 führt, auf dem Außenumfang des Werkstückes aufsitzen. Die dann damit verbundene Verschiebung der einzelnen Kolbenstangen der Hydraulikeinheiten wird dann dem jeweiligen Längenmeßsystem mitgeteilt und hieraus wird in einem angeschlossenen Rechner eine Sollkontur des zu vermessenden Werkstückes gebildet.

Nach der Erfassung der Sollkontur wird das Mutterprofil aus der Richtstation 27 entfernt und es wird in gleicher Weise, wie in Fig. 1 gezeigt, ein nachzurichtendes Werkstück 8 eingespannt. Das Richtprinzip wird nun anhand der Fig. 2 her erläutert.

Wie bereits eingangs erwähnt, definiert jede Kreisscheibe 41-44 eine Richtebene 31-36, wobei ein 3-Punkt-Richtverfahren angewendet wird. Das bedeutet, daß das Hydraulikeinheiten 1 und 3 mit der in Gegenrichtung wirkenden Hydraulikeinheit 2′ ein 3-Punkt-Richtsystem bilden, ebenso wie das 3-Punkt-Richtsystem aus den Hydraulikeinheiten 1′ und 3′, die mit der oberen und im Zwischenraum angeordneten Hydraulikeinheit 2 ebenfalls ein 3-Punkt-Richtsystem bilden.

Wichtig ist nun, daß das 3-Punkt-Richtsystem nicht notwendigerweise durch nebeneinanderliegende Hydraulikeinheiten gebildet sein muß, sondern daß eine beliebige Variation unter den verschiedenen Hydraulikeinheiten 1-6 und 1′-6′ gebildet werden kann.

So ist es beispielsweise möglich, ein 3-Punkt-Richtsystem aus den Hydraulikeinheiten 1 und 4 in Verbindung mit der in Gegenrichtung wirkenden Hydraulikeinheit 3′ zu gestalten, wobei zu dieser in Gegenrichtung wirkenden Hydraulikeinheit 3′ auch noch eine zweite Hydraulikeinheit 2′ hinzugenommen werden kann. Ebenso könnten beispielsweise die Hydraulikeinheiten 1 und 6 in Verbindung mit der Hydraulikeinheit 4′ oder mit jeder anderen beliebigen, in Gegenrichtung wirkenden, Hydraulikeinheit, z. B. den Hydraulikeinheiten 3′ und 4′ und 5′ ein derartiges 3-Punkt-Richtsystem bilden.

Hieraus ergibt sich die universelle Einsetzbarkeit der erfindungsgemäßen Meß-Richtstation, die es gewährleistet, daß entsprechend der Ansteuerung der in infinitesimal kleinen Abständen nebeneinander angeordneten Hydraulikeinheiten beliebig austauschbare und wählbare 3-Punkt-Richtsysteme gebildet werden können.

Wichtig hierbei ist, daß die Hydraulikeinheiten 1-6 und 1′-6′ in den Richtebenen 31-36 beliebig angreifen können, wobei man sich also in der Papierebene der Fig. 2 senkrecht zur Papierebene stehende Kreisscheiben vorstellen muß, in deren Bereich die Hydraulikeinheiten 1-6 und 1′-6′ beliebig im Bereich ihrer Ringschienen 57 verfahrbar sind. Somit können die Hydraulikeinheiten im Bereich der Richtpunkte 51-54 um einen Drehwinkel von 360° gedreht werden und somit an jeder beliebigen Stelle am Umfang des zu richtenden Werkstückes 8 angreifen und dort Druck ausüben.

Die Fig. 3 zeigt als Prinzipskizze eine maschinentechnische Verwirklichung einer erfindungsgemäßen Anlage zur Ausführung des Verfahrens.

In einer von einer CNC-Steuerung 16 angesteuerten Biegemaschine 13 ist am Ausgang ein Trennmesser 14 angeordnet, welches in den Pfeilrichtungen 15 bewegbar ist und das von der Biegemaschine 13 gebogene Werkstück abschneidet. Das Werkstück wird hierbei an seinem einen Ende von einem Einspannwagen 20′ erfaßt, der mit seinem Schlitten auf einem Transportband 18 angeordnet ist, welches in Pfeilrichtung 19 und in Gegenrichtung hierzu verfahrbar ist. Der Einspannwagen 20′ wird in Pfeilrichtung 19 in seine Stellung 20 verfahren, so daß das Werkstück 8 in den Bereich der Richtstation 27 eingefahren wird.

Der vorher beschriebenen Einfuhrstation 17 gegenüberliegend der Richtstation 27 ist eine Ausfuhrstation 21 zugeordnet, die ebenfalls einen Einspannwagen 22 aufweist, der in Pfeilrichtung 24 mit einem Transportband 23 verfahrbar ist.

Im übrigen werden die Transportbänder 18 und 23 durch entsprechende Motoren 25 angetrieben.

Während der eine Einspannwagen 20 im Festpunkt 11 arretiert wird, ist der andere Einspannwagen 22 in den Pfeilrichtungen 22 verschiebbar in der Ausfuhrstation 21 gehalten, um entsprechende mechanische Spannungen, die während des Richtens auf das Werkstück 8 ausgeübt werden, auszugleichen. Die Richtstation 27, sowie die Einfuhr- und Ausfuhrstationen 17, 21 werden durch eine CNC-Steuerung 26 gesteuert.

Die Hydraulikeinheiten 1-6 und 1′-6′ der Richtstation 27 werden von einer Hydraulikeinheit 29 mit Drucköl versorgt, welche Hydraulikeinheit 29 von einem Motor 28 angetrieben wird. Wie anhand der Fig. 1 erläutert, wird das Werkstück so eingespannt, daß die Einspannstellen 9, 10 möglichst in der neutralen Mittelachse 30 (vergl. Fig. 1) liegen.

Nachdem vorher bereits schon die Sollkontur eines Mutterprofils erfaßt wurde, wird jetzt in der Situation nach Fig. 3 die Istkontur des zu richtenden Werkstückes 8 erfaßt und die Hydraulikeinheiten 1-6, und 1′-6′ werden von der CNC-Steuerung 26 entsprechend angesteuert, um das anhand der Fig. 2 erläuterte 3-Punkt-Richtprinzip zu verwirklichen.

Hierbei ist wichtig, daß jede Hydraulikeinheit gemäß Fig. 4 im Bereich ihrer Kreisscheibe 41 in dieser Ebene um einen Schwenkbereich 37 von z. B. 90° verschiebbar ist, so daß die Hydraulikeinheit 1 in die Stellungen 1′′ oder 1′′′ verschwenkbar ist. Das gleiche gilt im übrigen für die Hydraulikeinheit 1′, die ebenfalls in die anderen Schwenkbereiche verschiebbar ist.

Die Fig. 5 zeigt im übrigen, daß die Hydraulikeinheiten 1-6 und 1′-6′ um einen Winkelbereich 38 geneigt werden können, um zu gewährleisten, daß sie stets in ihrem zugeordneten Richtpunkt senkrecht auf der Oberfläche des Werkstückes 8 aufsetzen. D. h., die Neigung der Hydraulikeinheiten 1-6 und 1′-6′ ist einstellbar und feststellbar ausgebildet.

Die Fig. 6 zeigt eine maschinentechnische Verwirklichung, wobei beispielsweise an einem oberen Längsträger 47 des Kastenrahmens 7 (vergl. Fig. 1) ein erster Schlitten 49 angeordnet ist, der eine Ringschiene 57 trägt. Die Ringschiene 57 definiert gemäß der vorliegenden Beschreibung jeweils den Außenumfang einer Kreisscheibe 40-45.

In den Bereich dieser Ringschiene, die ein in sich geschlossenes Ringteil darstellt, greift ein zweiter Schlitten 55 mit Tragrollen 56 ein, wobei dieser Schlitten 55 die Hydraulikeinheit 1 trägt. Die Kolbenstange 58 setzt mit ihrem Stempel 59 auf der Oberfläche des zu richtenden Werkstückes auf. Der Stempel 59 kann hierbei der Oberfläche des Werkstückes angepaßt sein, um eine formschlüssige Anlage zu gewährleisten.

Die Kolbenstange 58 ist in den Pfeilrichtungen 60 verschiebbar in der Hydraulikeinheit angeordnet, wobei auf der Kolbenstange 58 die beschriebene Längenmeßvorrichtung 61 angeordnet ist.

Es versteht sich von selbst, daß die Längenmeßvorrichtung 61 auch auf der anderen Zylinderseite der Hydraulikeinheit angeordnet ist, d. h. also auf der Rückseite des Zylinders.

Die Hydraulikeinheit 1 ist hierbei mit einer Feststellschraube 50 in dem Schlitten 55 gehalten, um eine erste Einstellbewegung von Hand auf das Werkstück zu gewährleisten. Dies kann verwendet werden, um eine bestimmte Nulleinstellung der jeweiligen Hydraulikeinrichtung zu gewährleisten.

Dadurch, daß der Schlitten 49 auf dem Längsträger 47 in den Pfeilrichtungen 48 verschiebbar angeordnet ist, kann somit der gegenseitige Abstand zwischen den Kreisscheiben 40-45 stufenlos eingestellt werden und der Abstand der Richtpunkte 51-54 kann somit stufenlos eingestellt werden. Mit der beschriebenen Meß-Richtstation ist es nun erstmals möglich, eine hohe Präzision von dreidimensional gebogenen Werkstücken zu erreichen, weil eine kostengünstige Biegemaschine 13, die nicht mit hoher Präzision biegt, mit einer Richtstation 27 nach der vorliegenden Erfindung kombiniert wird und dadurch insgesamt im Seriendurchlauf Werkstücke 8 mit hoher Biegegenauigkeit hergestellt werden können.

Zeichnungs-Legende

 1 Hydraulikeinheit 1′
 2 Hydraulikeinheit 2′
 3 Hydraulikeinheit 3′
 4 Hydraulikeinheit 4′
 5 Hydraulikeinheit 5′
 6 Hydraulikeinheit 6′
 7 Kastenrahmen
 8 Werkstück
 9 Einspannstelle
10 Einspannstelle
11 Festpunkt
12 Pfeilrichtungen
13 Biegemaschine
14 Trennmesser
15 Pfeilrichtungen
16 CNC-Steuerung
17 Einfuhr-Station
18 Transportband
19 Pfeilrichtung
20 Einspannwagen 20′
21 Ausfuhrstation
22 Einspannwagen
23 Transportband
24 Pfeilrichtung
25 Motor
26 CNC-Steuerung
27 Richtstation
28 Motor
29 Hydraulikeinheit
30 neutrale Mittelachse
31 Richtebene
32 Richtebene
33 Richtebene
34 Richtebene
35 Richtebene
36 Richtebene
37 Schwenkbereich
38 Winkelbereich
40 Kreisscheibe
41 Kreisscheibe
42 Kreisscheibe
43 Kreisscheibe
44 Kreisscheibe
45 Kreisscheibe
47 Längsträger
48 Pfeilrichtungen
49 Schlitten
50 Feststellschraube
51 Richtpunkt
52 Richtpunkt
53 Richtpunkt
54 Richtpunkt
55 Schlitten
56 Tragrolle
57 Ringschiene
58 Kolbenstange
59 Stempel
60 Pfeilrichtungen
61 Längenmeßvorrichtung

Claims (10)

1. Verfahren zum Richten von dreidimensional gebogenen Werkstücken, insbesondere Metallprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß das dreidimensional gebogene Werkstück (8) am Ausgang einer Biegemaschine (13) in einer automatischen Meß-Richtstation (27) an mindestens zwei Einspannstellen (9, 10) angeordneten Hydraulikeinheiten (1-6, 1′-6′) gerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Arbeitsgang zunächst ein die Sollkontur aufweisendes Mutterprofil von einem Längenmeßsystem abgetastet wird, wobei jeder Hydraulikeinheit (1-6, 1′-6′) eine Längenmeßvorrichtung (61) zugeordnet ist, daß in einem zweiten Arbeitsgang ein zu richtendes Werkstück (8) in die Richtstation (27) eingefahren und eingespannt wird, daß in einem dritten Arbeitsgang die Istkontur des Werkstückes (8) abgetastet wird und die Differenz zwischen Sollkontur und Istkontur bestimmt wird und daß in Abhängigkeit von dem aus Soll- und Istkontur bestimmten Korrekturwert die jeweils Richtebenen (32, 36) bildenden Hydraulikeinheiten (1-6, 1′-6′) angesteuert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (8) an einen gegenseitigen voneinander aufweisenden Richtpunkten (51-54) in allen drei Raumebenen gerichtet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Richtpunkt (51-54) eine Richtebene (32-36) zugeordnet ist, daß die Richtebene senkrecht zur neutralen Mittelachse (30) des Werkstückes (8) angeordnet ist und daß in der Richtebene (32-36) mindestens eine Hydraulikeinheit (1-6, 1′-6′) angeordnet ist, die auf das Werkstück (8) Druckkraft ausübt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikeinheiten (1-6, 1′-6′) verschiedener Richtebenen (32-36) derart zusammenwirken, daß zwischen jeweils von einer Seite einen Druck auf das Werkstück (8) ausübenden Hydraulikeinheiten (1, 3) eine auf der gegenüberliegenden Seite einen Druck auf das Werkstück (8) ausübende Hydraulikeinheit (2′) angeordnet ist.

6. Richtstation zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (8) in der Nähe seiner beiden Enden eingespannt (Einspannstellen 9, 10) ist, daß im Bereich zwischen den Einspannstellen (9, 10) mehrere, einen gegenseitigen Abstand voneinander angeordnete Richtebenen (32, 36) angeordnet sind und daß in jeder Richtebene (32, 36) mindestens eine Hydraulikeinheit (1-6, 1′-6′) auf das Werkstück (8) Druck ausübt.

7. Richtstation nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Richtebene (32-36) zwei, einander im wesentlichen gegenüberliegende Hydraulikeinheiten (1, 1′; 2, 2′; 3, 3′; 4, 4′; 5, 5′; 6, 6′) angeordnet sind.

8. Richtstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffsrichtung jeder Hydraulikzylinder (1, 1′ . . . 6, 6′) in der Richtebene auf das Werkstück (8) einstellbar ist (Fig. 5).

9. Richtstation nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Kastenrahmen (7) eine Anzahl von mehreren, einen gegenseitigen Abstand aufweisenden Ringschienen (57) angeordnet sind, daß auf jeder Ringschiene (57) mindestens ein Schlitten (55) verschiebbar und feststellbar angeordnet ist, daß an jedem Schlitten (55) eine Hydraulikeinheit (1-6; 1′-6′) befestigt ist, deren Kolbenstange (58) auf das Werkstück (8) einwirkt und daß die Verschiebung der Kolbenstange (58) von einer Längenmeßvorrichtung (61) erfaßt wird.

10. Richtstation nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschienen (57) in Richtung der Mittelachse (30) der Richtstation (27) verschiebbar und feststellbar angeordnet sind.