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Title:
METHOD AND DEVICE FOR MEASURING LENGTHS OF A WORKPIECE DEFORMED BY BENDING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/056275
Kind Code:
A1
Abstract:
In order to measure lengths L1 or L2 of a bent component (10) in a bending machine (100) such as a bending press, a folding press, a rail bending machine or an automatic bending centre, provided with manipulation systems for handling the workpiece (10) in front of or behind the deformation point, at least one measuring device (9) is disposed either in or on components of the manipulation system, i.e. directly or indirectly on the stop (11) or on the robot, in order to effect measurements directly in the processing area of the bending machine (100).

Inventors:
KOCH GERALD (DE)
WEIGOLD SIMON (DE)
FRANK KARLHEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/013992
Publication Date:
July 10, 2003
Filing Date:
December 10, 2002
Export Citation:
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Assignee:
EHT WERKZEUGMASCHINEN GMBH (DE)
KOCH GERALD (DE)
WEIGOLD SIMON (DE)
FRANK KARLHEINZ (DE)
International Classes:
B21D5/00; G01B11/02; G01B11/16; (IPC1-7): G01B11/16; G01B11/02; G01B21/06; G01B21/32
Foreign References:
US5046852A1991-09-10
US6163374A2000-12-19
Attorney, Agent or Firm:
Maucher, Wolfgang (Freiburg i. Br., DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zur Längenmessung an einem mit einer Biegema schine (100) verformten Werkstück (10), wobei die Biegema schine (100) mit Handhabungssystemen ausgerüstet sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenmessung an dem bearbeiteten Werkstück in dessen Behandlungsraum, wo die Biegung oder Umformung stattfindet, durchgeführt wird und dass als Längenmessung das Maß von der Biegekante bis zu einem freien Rand eines Biegeschenkels, also die Breite des Biegeschenkels, oder der Abstand einer oder mehrerer Lochungen von der Biegekante und/oder von dem freien Rand des Biegeschenkels oder der Abstand von Sicken, Langlö chern, Ausprägungen und/oder Ausbrüchen von der Biegekante oder dem freien Rand des Biegeschenkels und/oder die Ab messung dieser Verformungen selbst oder der Abstand von durch die Umformung gebildeten parallelen Schenkeln, die einen oder mehrere Zförmige oder rechtwinklig verlaufende Zwischenstege haben, im Behandlungsraum des Werkstücks ge messen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messergebnis insbesondere in einem Rechner protokol liert und/oder Abweichungen eines Messergebnisses von ei nem Sollwert zur Korrektur in die Steuerung der Biegema schine (100) eingegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenmessung in einer Position des Werkstücks durchgeführt wird, die sich nach einer Teiloder voll ständigen Umformung oder Biegung an dem Werkstück ergibt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der gewünschten Länge an dem Werkstück (10) nach der vollständigen oder teilweisen Umformung durchgeführt und das Werkstück (10) dabei mit den Mitteln gehalten wird, mit denen es auch während der Umformung gehalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück während der Längenmessung von dem Umform werkzeug gehalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (10) nach der Umformung auf ein Unter werkzeug (5) oder auf einer diesem benachbarten Auflage der Biegemaschine (100) aufgelegt und dann in dieser Lage die Längenmessung durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge an dem Werkstück mit we nigstens einem, vorzugsweise mehreren im oder am Behand lungsraum der Biegemaschine angeordneten Sensoren gemessen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Messen der Länge an dem Werkstück in der Biegemaschine taktile Sensoren oder berührungslose Abstandssensoren, beispielsweise Laserabstandssensoren und/oder Laserlaufzeitsensoren und/oder Laserinterferenz sensoren oder berührungslose Konturvermessungssensoren, insbesondere Laserkonturscanner oder Bildverarbeitungs sensoren verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (9) oder der zum Messen dienende Sensor vor dem Umformvorgang aus dem Be handlungsraum herausbewegt wird.
10. Vorrichtung zum Messen von Längenabmessungen an einem durch Biegen verformten Werkstück (10) mit einer Biegema schine (100) und mit wenigstens einer Messvorrichtung (9) zum direkten oder indirekten Messen einer Länge zur Durch führung des Verfahrens nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Messvorrichtung (9) in dem zum Umformen des Werkstücks (10) dienenden Behandlungsraum der Biegemaschine (100) nahe dem oder den Umformwerkzeugen (4,5) dieser Biegema schine (100) angeordnet ist, die zum Messen des Maßes von der Biegekante bis zu einem freien Rand eines Biegeschen kels, also der Breite des Biegeschenkels, oder des Abstan des einer oder mehrerer Lochungen von der Biegekante und/oder von dem freien Rand des Biegeschenkels oder des Abstandes von Sicken, Langlöchern, Ausprägungen und/oder Ausbrüchen von der Biegekante oder dem freien Rand des Biegeschenkels und/oder der Abmessung dieser Verformungen selbst oder des Abstandes von durch die Umformung gebil deten parallelen Schenkeln, die einen oder mehrere Z förmige oder rechtwinklig verlaufende Zwischenstege haben, im Behandlungsraum des Werkstücks (10) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (9) an einem oder mehreren Hand habungsgeräten zum Handhaben des Werkstücks (10) und/oder an einem Hinteranschlag (11) der Biegemaschine (100) für das Werkstück (10) und/oder an der Halterung (8) des Hin teranschlags (11) und/oder an einer Halterung für das Werkstück (10) und/oder am Maschinengestell angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich net, dass die Messvorrichtung (9) oder die Messvorrichtun gen (9) zum Messen einer oder mehrerer Längen an einem um geformten Werkstück (10) im oder am Behandlungsraum des Werkstücks (10) verstellbar und insbesondere aus dem Be reich des oder der Umformwerkzeuge herausbewegbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Messvorrichtung (9) oder Messvor richtungen (9) Sensoren, zum Beispiel Messtaster, oder berührungslose Messvorrichtungen wie Triangulationssenso ren als Punktoder Lichtschnittsensoren, Bildverarbei tungssensoren oder auf der Basis von Laserstrahlen arbei tende Sensoren oder Scanner vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (9) oder Messvor richtungen (9) an einem als Handhabungsgerät dienenden Ro boter (12) angeordnet ist/sind, wobei der Roboter (12) mit der Biegemaschine (100) verbunden oder dieser mit geringem Abstand nahe dem Behandlungsraum für das Werkstück (10) derart zugeordnet ist, dass die Längenmessung im Behand lungsraum des Werkstücks (10) der Biegemaschine (100) durchführbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (9) senkrecht zur Biegelinie und/oder in einer zur Biegelinie parallelen Ebene wirkend angeordnet ist.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Längen an einem durch Biegen verformten Werkstück Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Längenmessung an einem mit einer Biegemaschine verformten Werkstück, wobei die Biege- maschine mit Handhabungssystemen ausgerüstet sein kann.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Messen von Längenabmessungen an einem durch Biegen verformten Werkstück mit einer Biegemaschine und mit wenigstens einer Messvorrich- tung zum direkten oder indirekten Messen einer Länge zur Durch- führung des vorstehend definierten Verfahrens.

Bei der Herstellung von Biegeteilen sind verschiedene Ferti- gungsverfahren bekannt. Den Fertigungsverfahren Freies Biegen, Prägebiegen, Schwenkbiegen und Bahnbiegen ist gemeinsam, dass ein Biegeschenkel im wesentlichen durch einen Verfahrensschritt umgeformt, also gebogen wird. Bei all diesen Biegeverfahren er- geben sich dabei die Prozessparameter Biegewinkel, Innenradius und Schenkellänge des Biegeschenkels. Dabei ist die Länge eines durch den Umformvorgang erhaltenen Biegeschenkels von Faktoren insbesondere wie Biegewinkel, Innenradius, Blechdicke, Ma- terialkenngrößen-zum Beispiel Festigkeit, Elastizitätsmodul, Härte-abhängig.

Um möglichst präzise Abmessungen der Biegeschenkel, insbeson- dere möglichst genaue Schenkellängen zu erhalten, werden in der Regel Handhabungsgeräte vorgesehen, mit deren Unterstützung das Werkstück vor der Umformung in eine definierte Lage gebracht werden kann. Ferner sind zusätzliche Zu-und Abführungssysteme

gebräuchlich, welche das Ausgangswerkstück zuführen und das Fertigteil abführen können.

Vor allem die Länge der gebogenen Schenkel errechnet sich aus dem Verkürzungsanteil, welcher zu dem Abmaß der Ausgangsplatine des Werkstücks hinzuaddiert werden muss. Ergeben sich aufgrund nicht genau bekannter oder nicht vorhersagbarer Faktoren wie Innenradius, Materialfestigkeit oder Oberflächenhärte andere Verkürzungsanteile, ergibt sich beim Umformen oder Biegen eine vom Sollmaß abweichende Schenkellänge.

Bisher ist bekannt das verformte Werkstück aus der Biegema- schine zu entnehmen und dann die erforderliche oder gewünschte Länge nachträglich zu messen, um eventuell derartige Fehler festzustellen, während gemäß DE 30 08 701 AI Winkelmeßvorrich- tungen für Abkantpressen so angeordnet werden, dass die Messung im Behandlungsraum des Werkstücks beziehungsweise sogar inner- halb des Biegewerkzeugs erfolgen kann.

Die Entnahme des Werkstücks aus der Biegemaschine für eine Län- genmessung bedeutet einen zusätzlichen Zeitaufwand zwischen der eigentlichen Umformung des Werkstücks und der Feststellung, ob ein Fehler bezüglich einer Abmessung vorliegt und zu korri- gieren ist oder nicht. Dabei hängt außerdem die Genauigkeit der Messung von der Sorgfalt von Bedienungspersonen ab.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und auch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, womit eine oder mehrere Längenmessungen an Werkstücken nach einer Umfor- mung durchgeführt und dabei der Zeitverlust durch eine derar- tige Messung vermindert und die Genauigkeit der Messung von in- dividuellen Fähigkeiten von Bedienungspersonen weitestgehend unabhängig sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs definierte Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Längenmessung an dem bearbei- teten Werkstück in dessen Behandlungsraum, wo die Biegung oder Umformung stattfindet, durchgeführt wird und dass als Längen- messung das Maß von der Biegekante bis zu einem freien Rand eines Biegeschenkels, also die Breite des Biegeschenkels, oder der Abstand einer oder mehrerer Lochungen von der Biegekante und/oder von dem freien Rand des Biegeschenkels oder der Ab- stand von Sicken, Langlöchern, Ausprägungen und/oder Ausbrüchen von der Biegekante oder dem freien Rand des Biegeschenkels und/oder die Abmessung dieser Verformungen selbst oder der Ab- stand von durch die Umformung gebildeten parallelen Schenkeln, die einen oder mehrere Z-förmige oder rechtwinklig verlaufende Zwischenstege haben, im Behandlungsraum des Werkstücks gemessen werden.

Dadurch entfällt die Notwendigkeit und der Zeitaufwand, um das Werkstück zu entnehmen und an einer gesonderten Stelle zu ver- messen. Ferner kann die Messung automatisiert und dadurch von individuellen Fähigkeiten von Bedienungspersonen unabhängig ge- macht werden. Unter der zu messenden Längenabmessung wird also beispielsweise die Querschnittslänge eines Biegeschenkels oder auch ein Teil davon verstanden. Es kann darunter aber auch ein Funktionsmaß verstanden werden, das aus mehreren Biegungen und Biegeschritten entsteht, wobei neben dem Beispiel des lichten Abstands zweier paralleler Schenkel auch andere Funktionsmaße verstanden werden können, die in gleicher Weise im Behandlungs- raum des Werkstücks vermessen werden können.

Das Messergebnis kann insbesondere in einem Rechner protokol- liert und/oder Abweichungen eines Messergebnisses von einem Sollwert können zur Korrektur eines nachfolgenden Biege-

schrittes und/oder Biegeteils in die Steuerung der Biegema- schine eingegeben oder automatisch übermittelt werden.

Somit können nicht genau bekannte oder nicht vorhersagbare Fak- toren wie Innenradius, Materialfestigkeit oder Oberflächenhärte oder sonstige Einflüsse, die eine vom Sollmaß abweichende Ab- messung oder Schenkellänge bewirken, im Produktionsprozess festgestellt und gegebenenfalls auch korrigiert werden, ohne dass es dadurch zu nennenswerten Verzögerungen oder gar zu Be- triebsunterbrechungen kommt. Die Vermessung im Behandlungsraum erlaubt dabei eine entsprechend schnelle Protokollierung und/oder Korrektur der Steuerung der Biegemaschine.

Die Längenmessung kann in einer Position des Werkstücks durch- geführt werden, die sich nach einer teilweisen oder vollständi- gen Umformung oder Biegung an dem Werkstück ergibt. Die Messung kann also durchgeführt werden, wenn das Werkstück noch in der Maschine fixiert wird, so dass für den Messvorgang praktisch keine zusätzliche Zeit benötigt wird.

Beispielsweise ist es möglich, dass das Werkstück während der Längenmessung von dem Umformwerkzeug gehalten wird. Unmittelbar nach Beendigung des Umformvorgangs ist das Werkstück noch vom Umformwerkzeug beaufschlagt und erlaubt in dieser Position eine Messung von Längen, insbesondere der Schenkellänge eines gebo- genen Werkstücks, bevor das Werkstück dann von dem Umformwerk- zeug durch dessen Rückstellung freigegeben wird.

Eine abgewandelte Ausführungsform kann aber auch vorsehen, dass das Werkstück nach der Verformung oder Umformung auf ein Unter- werkzeug oder auf eine diesem benachbarte Auflage der Biegema- schine aufgelegt und dann in dieser Lage die Längenmessung durchgeführt wird. Auch dadurch kann vermieden werden, das

Werkstück nach dem Biegevorgang zu einer separaten Stelle zu transportieren, um es dort zu vermessen. Somit bleibt der we- sentliche Vorteil der Erfindung erhalten, keine zusätzliche Messstation für die Längenmessung zu benötigen und darüber hin- aus ist auch bei einem derartigen Vorgehen der Zeitverlust ge- ring, da sich das Werkstück praktisch an der Stelle befindet, an der es gebogen wurde. Der geringe zusätzliche Zeitaufwand wird dabei dadurch kompensiert, dass die Messung als solche re- lativ einfach ist.

Die Messung kann in unterschiedlichen Richtungen, beispiels- weise in der Ebene senkrecht zur Biegelinie, also senkrecht auf einen Biegeschenkel oder in einer zur Biegelinie parallelen Ebene also im Profilquerschnitt eines verformten Werkstücks er- folgen. Dabei können auch mehrere Längen gleichzeitig vermessen werden, wobei mehrere Längen sowohl einen als auch mehrere Schenkel beinhalten können.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass im Behandlungsraum des Werkstücks als Längenabmessung der Abstand von durch die Umformung gebildeten parallelen Schen- keln, die einen oder mehrere Z-förmige oder rechtwinklig ver- laufende Zwischenstege haben, gemessen wird. Unter Längenab- messung kann also auch ein Funktionsmaß verstanden werden, das aus mehreren Biegungen und Biegeschritten entsteht, wobei neben dem erwähnten Beispiel des lichten Abstands zweier paralleler Schenkel auch andere Funktionsmaße verstanden werden, die in gleicher Weise im Behandlungsraum des Werkstücks vermessen werden können.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung kann darin be- stehen, dass die Länge an dem Werkstück mit wenigstens einem, vorzugsweise mehreren im oder am Behandlungsraum der Biegema-

schine angeordneten Sensoren gemessen wird. Durch im oder am Behandlungsraum angeordneten Sensoren zur Messung von Längen lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders zweckmäßig und einfach durchführen.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn zum Messen der Länge an dem Werk- stück in der Biegemaschine taktile Sensoren oder berührungslose Abstandssensoren, beispielsweise Laserabstandssensoren und/oder Laserlaufzeitsensoren und/oder Laserinterferenzsensoren oder berührungslose Konturvermessungssensoren, insbesondere Laser- konturscanner oder Bildverarbeitungssensoren verwendet werden.

Diese Sensoren sind sehr genau und können in oder am Behand- lungsraum einer Biegemaschine angeordnet werden, um die Längen- messung an dem bearbeiteten Werkstück in dessen Behandlungsraum durchführen zu können.

Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Messvorrichtung oder der zum Messen dienende Sensor vor dem Umformvorgang aus dem Behandlungsraum herausbewegt wird. Dies ist vor allem dann zweckmäßig, wenn er im Behandlungsraum derart angeordnet ist, dass es zu Kollisionen mit Werkstücken während ihres Einsetzen und insbesondere ihres Umformens kommen könnte.

Die eingangs bereits definierte Vorrichtung zum Messen von Län- genabmessungen an einem durch Biegen verformten Werkstück mit einer Biegemaschine und mit wenigstens einer Messvorrichtung zur direkten oder indirekten Messung einer Länge kann zur Lö- sung der Aufgabe dadurch gekennzeichnet sein, dass wenigstens eine Messvorrichtung in dem zum Umformen des Werkstücks dienen- den Behandlungsraum der Biegemaschine nahe dem oder den Umform- werkzeugen dieser Biegemaschine angeordnet ist, die zum Messen des Maßes von der Biegekante bis zu einem freien Rand eines Biegeschenkels, also der Breite des Biegeschenkels, oder des

Abstandes einer oder mehrerer Lochungen von der Biegekante und/oder von dem freien Rand des Biegeschenkels oder des Ab- standes von Sicken, Langlöchern, Ausprägungen und/oder Aus- brüchen von der Biegekante oder dem freien Rand des Biegeschen- kels und/oder der Abmessung dieser Verformungen selbst oder des Abstandes von durch die Umformung gebildeten parallelen Schen- keln, die einen oder mehrere Z-förmige oder rechtwinklig ver- laufende Zwischenstege haben, im Behandlungsraum des Werkstücks ausgebildet ist.

Somit kann der gebogene Werkstückschenkel direkt an Ort und Stelle vermessen werden, ohne dass das Werkstück oder Biegeteil zunächst aus der Biegemaschine zu einer Messstation übergeführt werden muss.

Eine besonders vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung von eigener schutzwürdiger Bedeutung kann dabei darin bestehen, dass die Messvorrichtung an einem oder mehreren Hand- habungsgeräten zum Handhaben des Werkstücks an oder in der Bie- gemaschine und/oder an einem Hinteranschlag der Biegemaschine für das Werkstück und/oder der Halterung des Hinteranschlags und/oder an einer Halterung für das Werkstück und/oder am Ma- schinengestell angeordnet ist. Die Erfindung kann also dadurch ausgeführt und ausgestaltet sein, dass zum Handhaben der Werkstücke in der Biegemaschine sowieso vorhandene Handhabungs- oder Anschlagaggregate, welche sich im Umformbereich, also im örtlichen Bereich der Biegeschenkel befinden, mit entsprechen- den Messmitteln oder Messvorrichtungen oder Sensoren ausge- stattet und ihre Beweglichkeit ausgenutzt wird. Somit kann ein gebogener Werkstückschenkel direkt an Ort und Stelle vermessen werden, wobei die vorhandenen Aggregate der Handhabungsgeräte und Anschläge wie Antrieb, Führungen, Träger und Messsysteme für diese Vermessung an dem gebogenen Werkstück mitverwendet

werden können. Dies ist nicht nur preiswert, sondern auch für den Benutzer und Bediener einer solchermaßen ausgestalteten Biegemaschine einfach zu handhaben, da er im wesentlichen vor- handene Maschinenfunktionen verwenden und ausnutzen kann. Die Messvorrichtung oder die Messvorrichtungen zum Messen einer oder mehrerer Längen an einem umgeformten Werkstück können also im oder am Behandlungsraum des Werkstücks verstellbar und ins- besondere aus dem Bereich des oder der Umformwerkzeuge heraus- bewegbar sein. Somit ist auch eine Anpassung an unterschied- liche Abmessungen des Werkstücks auf einfache Weise möglich, wobei für solche Verstellbewegungen die an der Maschine sowieso vorhandenen Aggregate ausgenutzt werden können.

Als Messvorrichtung oder Messvorrichtungen können Sensoren, zum Beispiel Messtaster, also mechanische Messvorrichtungen, oder berührungslose Messvorrichtungen wie Triangulationssensoren als Punkt-oder Lichtschnittsensoren, Bildverarbeitungssensoren oder auf der Basis von Laserstrahlen arbeitende Sensoren oder Scanner vorgesehen sein. Solche Messvorrichtungen lassen sich gut auch an zur Biegemaschine gehörenden Aggregaten und somit im Behandlungsraum der Werkstücke unterbringen.

Die Messvorrichtung oder Messvorrichtungen können auch an einem als Handhabungsgerät dienenden Roboter angeordnet sein, wobei der Roboter mit der Biegemaschine verbunden oder dieser mit ge- ringem Abstand nahe dem Behandlungsraum für das Werkstück der- art zugeordnet sein kann, dass die Längenabmessung im Behand- lungsraum des Werkstücks der Biegemaschine durchführbar ist.

Gerade solche Handhabungsroboter, seien es unmittelbar an der Maschine angeordnete und geführte Handhabungsgeräte, seien es neben der Maschine angeordnete Roboter, sind sehr häufig an solchen Biegemaschinen vorhanden und können somit durch das

Tragen entsprechender Messvorrichtungen eine zusätzliche Funk- tion erhalten.

Somit können die Antriebe eines Anschlagsystems und/oder der Handhabungssysteme für deren Achsen zur direkten oder indirek- ten Positionierung der Messvorrichtungen oder Sensoren verwen- det werden. Ferner können in diesen Achsen eventuell schon vor- handene Messsysteme zusätzlich zur Auswertung und Ermittlung der Schenkellänge an einem gebogenen Werkstück verwendet werden.

Die Anordnung einer Messvorrichtung im oder am Behandlungsraum des Werkstücks kann aber auch dadurch realisiert werden, dass die Messvorrichtung auf einem Querträger des Anschlags der Maschine angeordnet oder befestigt wird.

Insgesamt ergibt sich bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen ein Verfahren und auch eine Vorrichtung, womit am Ende des Biegeprozesses sofort eine Dokumentation im Sinne der Qualitätssicherung erstellt werden kann, welche die genauen interessierenden Fertigungsmaße des Biegeteils dokumentiert. Ein zusätzlicher Vermessungsauf- wand für diesen Zweck entfällt. Ferner ist es möglich, die Bie- geschenkel direkt nach ihrer Entstehung vermessen zu können, so dass mit fortschreitender Anzahl von Biegungen an dem selben Biegeteil auch solche Biegeschenkel vermessen werden können, die nach einer endgültigen Fertigstellung eines solchen Werk- stücks nicht mehr oder nur noch sehr schwer vermessen werden könnten.

Des weiteren kann aufgrund der mit diesen Messungen ermittelten Werten eine Datenbank aufgebaut werden, welche die Verkürzungs- anteile bezogen auf die eingesetzte Kombination von Werkzeug

und Blechdicke und/oder-material sowie Biegewinkel speichert.

Damit kann für eine solche oder ähnliche Kombination eine bessere Zuschnittermittlung für die Ausgangsplatine des Werk- stücks erreicht werden.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisier- ter Darstellung : Fig. 1 eine Seitenansicht einer als Gesenkbiegepresse ausge- bildeten Biegemaschine, in welcher ein Werkstück, an welchem ein Biegeschenkel durch Biegen angebracht wurde, im Behandlungsraum angeordnet ist, so dass die Länge dieses Schenkels, also der Abstand von der Bie- gekante bis zum Rand dieses Biegeschenkels, von einer Messvorrichtung gemessen werden kann, die an dem Hin- teranschlag in geeigneter Weise angeordnet und somit mit dessen Antrieben verstellbar ist, Fig. 2 in vergrößertem Maßstab den Messvorgang gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen abgewandelten Messvorgang, bei welchem die Länge des gebogenen Schenkels unmittelbar nach der Biegung durchgeführt wird, wenn das Oberwerkzeug das Werkstück noch beaufschlagt, Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Anordnung, bei welcher die Messvorrichtung an einem als Roboter ausgebilde- ten Handhabungsgerät derart angeordnet ist, dass die entsprechende Längenmessung im Behandlungsraum des Werkstücks durchgeführt werden kann,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines gebogenen Werkstücks mit ei- nem Biegeschenkel, der gegenüber dem ursprünglichen Werkstück in unterschiedlichen Winkeln dargestellt ist, Fig. 6 ein Werkstück, an welchem ein mehrere Richtungswech- sel aufweisender Biegeschenkel angeformt ist, Fig. 7 in vergrößertem Maßstab ein Werkstück, welches durch zwei entgegengesetzte Biegungen eine etwa Z-förmige Querschnittsform hat, Fig. 8 in schaubildlicher und schematisierter Darstellung die Anordnung eines Messsensors für eine Messung senkrecht zur Biegelinie und zu einem gebogenen Schenkel, Fig. 9 eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung, bei welcher jedoch eine Messung in einer zur Biegelinie parallelen Ebene im Profilquerschnitt erfolgt, sowie Fig. 10 in schematisierter Darstellung die Anordnung mehrerer Messvorrichtungen, um mehrere Längen auch an ver- schiedenen Schenkeln zu vermessen.

Eine im ganzen mit 100 bezeichnete Biegemaschine, in den darge- stellten Ausführungsbeispielen eine Gesenkbiegepresse, weist in üblicher Weise ein Gestell 1, einen Stössel 2, einen Tisch 3, ein Oberwerkzeug 4, ein Unterwerkzeug 5 und ein im ganzen mit 6 bezeichnetes Anschlagsystem auf.

Ein zu biegendes Werkstück 10 wird dabei mit dem Oberwerkzeug 4 in eine im Unterwerkzeug 5 befindliche Kerbe 5a gedrückt, das

heißt der Stössel 2 und das Oberwerkzeug 4 führen dabei eine Bewegung in Richtung des Pfeils Y durch. Dadurch entsteht die gewünschte Biegung.

Der Biegewinkel kann mit einer Winkelmesseinrichtung 7 ermit- telt und/oder die Eintauchtiefe des Oberwerkzeugs 4 damit ge- regelt werden.

Dabei ist ferner vorgesehen, dass an dem verformten Werkstück 10 in dessen Behandlungsraum, wo die Biegung oder Umformung stattfindet, eine Messung einer Längenabmessung des Biegeschen- kels durchgeführt wird. Dazu ist in allen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass wenigstens eine Messvorrichtung 9 in dem zum Umformen des Werkstücks 10 dienenden Behandlungsraum der Biege- maschine 100 nahe dem oder den Umformwerkzeugen 4 und 5 ange- ordnet ist.

Fig. 1,2 und 3 stellt dabei eine Ausführungsform dar, bei wel- cher die Messvorrichtung 9 an einem Anschlag 11 des An- schlagsystems 6 der Biegemaschine 100 für das Werkstück 10 direkt oder indirekt, also gegebenenfalls auch an der Halterung des Hinteranschlags angeordnet ist. Da der Anschlag 11 als Träger für die Messvorrichtung 9 und diese bildende Sensoren verwendet wird, können die Antriebe für die Bewegung in Richtung der Achse 16 quer zur Biegelinie, die Antriebe für die Bewegung in Richtung der Achse 15, also für eine Höhen- verstellung und die Bewegungen in Richtung der Achse senkrecht zur Zeichenebene des Anschlagsystems 6 direkt oder indirekt als Antriebe zur Positionierung der Messvorrichtung 9 und ihrer Sensoren verwendet werden. In den Achsen 15,16, und/oder andere eventuell vorhandene Messsysteme können außerdem eben- falls zur Auswertung bei der Messung von Längen an dem Werkstück 10 verwendet werden. Denkbar ist auch eine auf den

Querträger 8 des Anschlagsystems, an welchem der eigentliche Anschlag 11 verstellbar ist, angebaute Messvorrichtung 9.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Messvor- richtung 9 an einem als Roboter 12 ausgebildeten Handhabungsge- rät zum Handhaben des Werkstücks 10 insbesondere beim Zu-oder Abführen solcher Werkstücke 10 angeordnet ist.

Die Messvorrichtung 9 oder gegebenenfalls mehrere derartige Messvorrichtungen 9 zum Messen einer oder mehrerer Längen an einem umgeformten Werkstück 10 ist also im oder am Behandlungs- raum des Werkstücks 10 verstellbar, wozu Aggregate und Kompo- nenten der Biegemaschine 100 mitverwendet werden können. Dabei können die Messvorrichtungen 9 auch aus dem Bereich des oder der Umformwerkzeuge beziehungsweise des Werkstücks herausbeweg- bar sein, sodass der Biegevorgang selbst unbeeinträchtigt von solchen Messvorrichtungen 9 stattfinden kann.

Als Messvorrichtung 9 oder Messvorrichtungen können Sensoren, zum Beispiel mechanische Messtaster, oder berührungslose Mess- vorrichtungen wie Triangulationssensoren als Punkt-oder Licht- schnittsensoren, Bildverarbeitungssensoren oder auf der Basis von Laserstrahlen arbeitende Sensoren oder Scanner vorgesehen sein.

Das Messergebnis kann in einem Rechner protokolliert und/oder Abweichungen eines Messsystems von einem Sollwert können zur Korrektur in die Steuerung in der Biegemaschine 100 eingegeben werden, um die Qualität der Biegung im Produktionsprozess kor- rigieren zu können. Da die Messung im Behandlungsraum der Biegemaschine 1, also nahe den Werkzeugen 4 und 5 stattfindet, wird dazu praktisch keine zusätzliche Zeit benötigt.

Fig. 3 zeigt dabei die Möglichkeit, dass die Längenmessung in einer Position des Werkstücks 10 durchgeführt wird, die sich nach einer Teil-oder vollständigen Umformung oder Biegung an dem Werkstück 10 ergibt. Fig. 3 zeigt, dass das Oberwerkzeug 4 das Werkstück 10 in die Kerbe 5a des Unterwerkzeug 5 gedrückt und dadurch einen Biegeschenkel erzeugt hat. Dessen Länge L1 kann in dieser Position mit Hilfe der Messvorrichtung 9 ermit- telt werden, die den freien Rand des entstandenen Biegeschen- kels beaufschlagt und gleichzeitig die tiefste Stelle der Bie- gung innerhalb der Kerbe 5a aufgrund der Maschinendaten "kennt". Der Vorteil einer derartigen Verfahrensweise liegt darin, dass die Messung praktisch unmittelbar im Anschluss an den Biegevorgang, also nahezu ohne jeglichen Zeitverlust durch- geführt werden kann und das Werkstück 10 durch die Werkzeuge 4 und 5 eingespannt ist.

Die Messung der gewünschten Länge an dem Werkstück 10 wird in diesem Falle also nach der vollständigen, gegebenenfalls auch nach einer teilweisen Umformung durchgeführt, wobei das Werk- stück 10 mit Mitteln gehalten wird, mit denen es auch während der Umformung gehalten wird, im Falle einer Gesenkbiegepresse mit den Werkzeugen 4 und 5. Das Werkstück 10 wird in diesem Fall also während der Längenvermessung von den Umformwerkzeugen gehalten.

In den Fig. 1,2 und 4 ist dargestellt, dass das Werkstück 10 nach dem Umformen oder Biegen auf das Unterwerkzeug 5 oder ge- gebenenfalls auch auf eine diese benachbarte Auflage der Biege- maschine 100 aufgelegt und dann in dieser Lage die Längenmes- sung durchgeführt werden kann. Auch dies lässt sich sehr prä- zise realisieren und bedeutet praktisch keinen Zeitverlust.

Als Längenmessung kann das Maß L1 von der Biegekante bis zu ei- nem freien Rand eines Biegeschenkels, also praktisch die Länge des Biegeschenkels, oder aber auch der Abstand einer oder meh- rerer Lochungen von der Biegekante und/oder von dem freien Rand des Biegeschenkels oder der Abstand von Sicken, Langlöchern, Ausprägungen und/oder Ausbrüchen von der Biegekante oder dem freien Rand des Schenkels und/oder die Abmessung dieser Verfor- mungen selbst angesehen und im Behandlungsraum des Werkstücks 10 in der vorbeschriebenen Weise gemessen werden. Dabei zeigen die Figuren 5 bis 7 unterschiedliche Verformungen und Schenkel, die mit dem vorbeschriebenen Verfahren und der vorbeschriebenen Anordnung im Behandlungsraum nach teilweisen Verformungen und/oder nach einer abgeschlossenen Umformung ausgemessen wer- den können. Fig. 7 zeigt beispielsweise ein verformtes Werkstück 10, bei welchem als Längenabmessung L2 der Abstand von zwei parallelen Schenkeln angesehen wird, die mit einem Zwischensteg zusammen einen Z-förmigen Querschnitt bilden. Außerdem können aber auch die Längen L1 der umgebogenen Schenkel gegebenenfalls nacheinander in der Biegemaschine 100 gemessen werden.

Fig. 5 und 6 zeigt weitere gebogene Werkstücke mit unterschied- lich verformten Schenkeln, deren jeweils angegebenen Längen L1 im Behandlungsraum der Biegemaschine 100 vermessen werden kön- nen.

Den verschiedenen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass Handhabungsgeräte, also die Anschläge 11 und/oder ein oder meh- rere Roboter 12, die zu der Biegemaschine 100 sowieso gehören und nahe dem örtlichen Bereich der Biegeschenkel eines Werk- stücks 1 angeordnet sind, die Messvorrichtung 9 direkt oder in- direkt tragen können, so dass die Antriebe dieser Aggregate auch für die Verstellung der Messvorrichtungen 9 ausgenutzt werden können.

In Fig. 8 ist noch einmal vom Prinzip her dargestellt, dass die Messung mit Hilfe einer Messvorrichtung 9 senkrecht zur Biege- linie und senkrecht auf den Schenkel des Werkstücks 10 erfolgen kann, wie es im wesentlichen auch der Darstellung in Fig. 1 und 2 entspricht.

Fig. 9 zeigt demgegenüber eine etwa um 90 Grad relativ zum Werkstück 10 verschwenkte Anordnung der Messvorrichtung 9, die in diesem Falle in einer zur Biegelinie etwa parallelen Ebene wirksam ist und eine Messung im Profilquerschnitt durchführt.

Dabei kann die Messvorrichtung 9 in diesen Fällen auch am Maschinengestell angeordnet sein.

Fig. 10 zeigt schließlich, dass auch beide in den Figuren 8 und 9 angedeuteten Anordnungen von Messvorrichtungen 9 kombiniert eingesetzt werden können, wobei auch dargestellt ist, dass mehrere Längen gleichzeitig vermessen werden können, wobei "mehrere Längen"sowohl einen Schenkel als auch gemäß Fig. 10 mehrere Schenkel beinhalten oder bedeuten kann.

Zum Messen von Schenkellängen L1 oder L2 eines Biegeteils 10 in einer Biegemaschine 100, welche eine Gesenkbiegepresse, eine Schwenkbiegemaschine, eine Bahnbiegemaschine oder ein automati- sches Biegezentrum sein kann und Handhabungssysteme für das Handling des Werkstücks 10 vor oder hinter der Umformstelle be- sitzt, ist wenigstens eine Messvorrichtung 9 in oder an Kompo- nenten des Handhabungssystems, also direkt oder indirekt am An- schlag 11 und/oder an einem Roboter 12, angeordnet, um die Mes- sung unmittelbar im Behandlungsraum der Biegemaschine 100 durchführen zu können.