Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
FORMING TOOL AND METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/015784
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a tool for deforming at least one section (29) on an imprecisely positioned body (27) by means of a tool (1), by such an amount that the section (28) to be formed lies in a more precisely defined position in relation to said body. Said tool comprises at least one retaining device (15) and at least one forming die (10) that can be displaced in the direction of the retaining device (15). The section (28) to be formed is located between the retaining device (15) and the forming die (10). To improve the quality of the formed body, the forming displacement of the forming die (10) is controlled in accordance with the position of the latter (10) without a fixed counter retaining element, in such a way that the forming die is halted when it reaches a defined end position. The inventive tool is characterised in that a drive for the forming die is coupled to a control unit, which controls the forming displacement of the forming die (10) in accordance with the position of the latter without a fixed counter retaining element, in such a way that the forming die is halted in a defined end position.

Inventors:
ROTTER SEBASTIAN (DE)
SPIES BERNHARD (DE)
THALER HEIKO (DE)
WIDDEL YORK (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/008415
Publication Date:
February 16, 2006
Filing Date:
August 03, 2005
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
ECKOLD VORRICHTUNG (DE)
ROTTER SEBASTIAN (DE)
SPIES BERNHARD (DE)
THALER HEIKO (DE)
WIDDEL YORK (DE)
International Classes:
B21D22/02; B62D65/02; B21D39/03
Foreign References:
US5133206A1992-07-28
DE3642900A11987-06-19
DE19524164C11996-09-12
Attorney, Agent or Firm:
Bogert, Valentin (Intellectual Property Management IPM-C106, Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Umformen mindestens eines Abschnitts (28) an einem weniger genau positionierten Körper (27) um ei¬ nen solchen Betrag, dass der umzuformende Abschnitt (28) demgegenüber in einer genauer definierten Position liegt, mittels einer Werkzeugeinrichtung (1) , die mindestens ei¬ ne Halteeinrichtung (15) und mindestens einen in Richtung der Halteeinrichtung (15) bewegbaren Formstempel (10) aufweist, wobei der umzuformende Abschnitt (28) zwischen der Halteeinrichtung (15) und dem Formstempel (10) ange¬ ordnet ist, mit folgenden Schritten: Die Halteeinrichtung (15) wird an dem umzuformenden Abschnitt (28) positio¬ niert; der umzuformende Abschnitt (28) wird durch eine Bewegung des Formstempels (10) in Richtung der Halteein¬ richtung (15) umgeformt, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformbewegung des Formstempels (10) in Abhän¬ gigkeit von der Position des Formstempels (10) ohne fest¬ stehenden Gegenhalter kontrolliert so gesteuert wird, dass der Formstempel in einer definierten Endposition ge¬ stoppt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (10) in Abhängigkeit von der Positi¬ on des Formstempels (10) angetrieben wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder die Bewegung des Formstempels erfasst werden/wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Korrekturwert ermittelt wird, der in Form einer zusätzlichen Kompensationsbewegung des Formstempels be¬ rücksichtigt wird.
5. Werkzeugeinrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einer Halteeinrichtung (15) und mit mindestens einem in Rich¬ tung der Halteeinrichtung bewegbaren Formstempel (10) , wobei der umzuformende Abschnitt (28) zwischen der Halte¬ einrichtung (15) und dem Formstempel (18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb für den Formstempel (10) mit einer Steu¬ ereinrichtung gekoppelt ist, durch welche die Umformbewe¬ gung des Formstempels (10) in Abhängigkeit von der Posi¬ tion des Formstempels (10) ohne feststehenden Gegenhalter kontrolliert so gesteuert wird, dass der Formstempel in einer definierten Endposition gestoppt wird.
6. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (10) durch einen elektromotorischen Antrieb (8) angetrieben ist.
7. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (10) durch einen hydraulischen An¬ trieb (8) angetrieben ist.
8. Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mit einer Sensoreinrichtung (20;40) gekoppelt ist, welche die Position und/oder die Bewegung des Formstempels (10) und/oder der Halteeinrich¬ tung (15) erfasst.
9. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (20) in die Halteeinrichtung (15) integriert ist.
10. Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (15) mindestens ein bewegbares und in Richtung des umzuformenden Abschnitts (28) vorge¬ spanntes Haltemittel (22) umfasst.
11. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung in das Haltemittel (22) integ¬ riert ist.
12. Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung in eine Messeinrichtung (40) integriert ist, die relativ zu der Halteeinrichtung (15) bewegbar und in Richtung des umzuformenden Abschnitts (28) vorgespannt ist.
13. Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stanzwerkzeug (24) durch die Halteeinrichtung (15) hindurch bewegbar ist.
14. Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (10) an einem Schenkel (17) eines im Wesentlichen Lförmigen Bügels (6) befestigt ist, dessen anderer Schenkel (16) an einem Grundkörper (3) der Werk¬ zeugeinrichtung (1) angebracht ist.
Description:
Verfahren und Werkzeugeinrichtung zum Umformen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen mindestens eines Abschnitts an einem weniger genau positionierten Körper um einen solchen Betrag, dass der umzuformende Abschnitt dem¬ gegenüber in einer genauer definierten Position liegt, mit¬ tels einer Werkzeugeinrichtung, die mindestens eine Halteein¬ richtung und mindestens einen in Richtung der Halteeinrich¬ tung bewegbaren Formstempel aufweist, wobei der umzuformende Abschnitt zwischen der Halteeinrichtung und dem Formstempel angeordnet ist, mit folgenden Schritten: Die Halteeinrichtung wird an dem umzuformenden Abschnitt positioniert; der umzu¬ formende Abschnitt wird durch eine Bewegung des Formstempels in Richtung der Halteeinrichtung umgeformt, gemäß dem Ober¬ begriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft auch eine Werkzeugeinrichtung zum Durchführen des vorab beschriebenen Verfahrens, mit mindes¬ tens einer Halteeinrichtung und mindestens einem in Richtung der Halteeinrichtung bewegbaren Formstempel, wobei der umzu¬ formende Abschnitt zwischen der Halteeinrichtung und dem Formstempel angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des An¬ spruchs 5.

Aus der deutschen Patentschrift DE 36 42 900 C2 ist ein Ver¬ fahren zum Umformen mindestens eines Abschnitts an einem we- niger genau positionierten Körper um einen solchen Betrag be¬ kannt, dass dessen Oberfläche demgegenüber in einer genauer definierten Position liegt. Das bekannte Umformverfahren wird mittels einer ortsbeweglichen Haltevorrichtung durchgeführt, die mindestens einen feststehenden Gegenhalter, dem oder den gegenüber bewegliche und arretierbare Haltemittel und mindes¬ tens einen in Richtung des oder der Gegenhalter bewegbaren Formblock aufweist, wobei der oder die Gegenhalter und die Haltemittel der ersten Oberfläche des Körpers und der oder die Formblöcke diesen gegenüberliegend der zweiten Oberfläche des Körpers zugewandt vorgesehen sind. Das bekannte Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Exaktes Positionieren des oder der Gegenhalter im Bereich des oder der umzuformenden Abschnitte oberhalb der ersten Oberfläche des Körpers; dann Anlegen des oder der Haltemittel an der ersten Oberfläche des Körpers in diesem Bereich; danach Verriegeln des oder der Haltemittel in dieser Position und Aufsetzen und schließlich formendes Bewegen des oder der Formblöcke bis zur Anlage der Oberfläche(n) des oder der umzuformenden Abschnitte am oder an den Gegenhaltern.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 27 101 Al ist ein Verfahren zum mechanischen Fügen von zwei flächigen Füge¬ teilen mittels Clinchen ohne Schneidanteil durch einen akti¬ ven Stempel mit einer geradlinigen, schlagenden oder taumeln¬ den Bewegung, einem Gegenstempel, einer festen oder bewegli¬ chen Matrize sowie einem Niederhalter zum Vorspannen der Fü¬ geteile unter Ausbildung eines Halsbereiches und eines Hin¬ terschnittbereiches bekannt. Das bekannte Verfahren ist da¬ durch gekennzeichnet, dass der Gegenstempel schon vor, wäh¬ rend oder unmittelbar nach Beginn des Clinchvorgangs aktiv in Kontakt mit dem matrizenseitigen Fügeteil kommt und damit zum Stauchen beider Fügeteile herangezogen wird, so dass das stempelseitige Fügeteil durch die verringerte Abstreckung ei- nen dickeren Halsbereich ausbildet und weiteres Material aus beiden Fügeteilen aus dem späteren Bodenbereich durch das Stauchen in den Halsbereich und den Hinterschnittbereich ver¬ drängt wird.

Aus der deutschen Patentschrift DE 197 47 267 C2 ist ein Ver¬ fahren zum Durchsetzfügen von flächig aufeinander liegenden Blechteilen, bei dem mittels eines Werkzeugsatzes aus einem Stempel und einer einen Amboss aufweisenden Matrize Blechtei¬ le unter der Wirkung einer Umformenergie aus der Blechebene gemeinsam herausverlagert und gequetscht werden bekannt. Das bekannte Verfahren ist dadurch gezeichnet, dass die Umform¬ energie durch mehrere Impulse einer beschleunigt am Werkzeug¬ satz auftreffenden Masse zugeführt wird.

Aus der deutschen Patentschrift DE 195 24 164 Cl ist ein Ver¬ fahren zur Positionierung fertiggeformter Blechpressteile und eines robotergeführten Werkzeugs und die Herstellung von Schraubverbindungsstellen an fertiggeformten Blechpressteilen einer Fahrzeugkarosserie zum Ausgleich von Bauteiltoleranzen zwischen dem Blechpressteil und einem mit ihm zu verbindenden Karosserieteil und einer Einrichtung zur Durchführung dessel¬ ben bekannt. Um in einfacher Weise eine präzise Positionie¬ rung und einen Bauteiltoleranzausgleich der Schraubverbin¬ dungsstellen am Blechpressteil zu gewährleisten, wird vorge¬ schlagen, dass die exakte Ist-Lage des Blechpressteils inner¬ halb des Arbeitsraums eines Industrieroboters in Relation zu ihm und die exakte Ist-Kontur nach dem Umfangsverlauf ermit¬ telt werden. Diese Ist-Kontur wird mit den abgespeicherten Daten eines Referenzmodells verglichen und in maximale Über¬ deckung mit dem zu bearbeitenden Blechpressteil gebracht.

Aus der deutschen Patentschrift DE 39 32 532 C2 ist eine Werkzeugeinheit für kraftintensive Umformverfahren mit zwei Werkzeugelementen und zwei gegenüberliegenden, entgegenge¬ setzt linear wirkenden pneumatischen oder hydraulischen An¬ trieben bekannt. Die bekannte Werkzeugeinheit ist dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die beiden Antriebe in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht und außerhalb der Kraftwirkungslinie der beiden Werkzeugelemente angeordnet sind, wobei jedes Werkzeugelement an einem Bügel gehalten ist, so dass die ein¬ ander gegenüberliegend angeordneten Bügel längs des gemeinsa¬ men Gehäuses der Antriebe gleichzeitig linear verschiebbar gehalten sind, wobei jeder Bügel mit dem beweglichen Teil des betreffenden Antriebs lösbar verbunden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Umformverfah¬ ren und eine alternative Werkzeugeinrichtung zum Durchführen des Umformverfahrens zu schaffen.

Die Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Umformbewegung des Formstempels in Abhängigkeit von der Position des Formstempels ohne fest¬ stehenden Gegenhalter kontrolliert so gesteuert wird, dass der Formstempel in einer definierten Endposition gestoppt wird. Bei dem aus der deutschen Patentschrift DE 36 42 900 C2 bekannten Umformverfahren wird der Formstempel aus seiner Ausgangsstellung immer soweit bewegt, bis der Formstempel mit dem umzuformenden Abschnitt an dem als lagedefinierter An¬ schlag dienenden Gegenhalter anliegt. Der Gegenhalter bildet eine Matrize. Bei diesem bekannten Verfahren ist nicht vorge¬ sehen, die Bewegung des Formstempels zu beeinflussen. Die er- findungsgemäße weggesteuerte Umformbewegung liefert dagegen den Vorteil, dass die Bewegung des Formstempels gezielt be- einflusst werden kann, um zum Beispiel Fehler beim Positio¬ nieren und/oder Toleranzen in der Dicke des umzuformenden Körpers zu berücksichtigen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist da¬ durch gekennzeichnet, dass der Formstempel in Abhängigkeit von der Position des Formstempels angetrieben wird. Dadurch ist es möglich, den Formstempel exakt zu positionieren. Bei dem Antrieb handelt es sich vorzugsweise um einen elektromo¬ torischen oder hydraulischen Antrieb, der ggf. ein Getriebe umfassen kann.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder die Bewegung des Formstempels erfasst werden/wird. Die Position des Formstempels kann beispielsweise über ein Wegmesssystem erfasst werden. Ein solches Wegmesssystem umfasst vorzugswei¬ se mindestens eine Sensoreinrichtung, durch welche die Posi¬ tion des Formstempels und/oder der Halteeinrichtung relativ zu dem umzuformenden Abschnitt oder relativ zueinander er¬ fasst wird. Vorzugsweise wird die Halteeinrichtung mit Hilfe des Wegmesssystems positioniert. Dadurch ist es möglich, die Halteeinrichtung exakt an dem umzuformenden Körper zu positi¬ onieren. Das kann zum Beispiel durch ein berührungsloses An¬ nähern oder durch ein berührendes Antasten erfolgen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Korrekturwert ermittelt wird, der in Form einer zusätzlichen Kompensationsbewegung des Formstempels berücksichtigt wird.

Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Werkzeugeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Die Werkzeugeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Antrieb für den Formstem¬ pel mit einer Steuereinrichtung gekoppelt ist, durch welche die Umformbewegung des Formstempels in Abhängigkeit von der Position des Formstetnpels ohne feststehenden Gegenhalter kon¬ trolliert so gesteuert wird, dass der Formstempel in einer definierten Endposition gestoppt wird. Das liefert den Vor¬ teil, dass der Formstempel ohne feststehenden Gegenhalter ex¬ akt positionierbar ist. Bei dem Antrieb kann es sich zum Bei¬ spiel um einen elektromotorischen oder um einen servohydrau- lischen Antrieb handeln.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel durch einen elektromotorischen Antrieb angetrieben ist. Durch den elekt¬ romotorischen Antrieb kann der Formstempel an beliebigen Po¬ sitionen hinreichend lagegenau gestoppt werden. Gegebenen¬ falls können auch andere Antriebssysteme mit hinreichender Positioniergenauigkeit in der Werkzeugeinrichtung eingesetzt werden.

Ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel der Werkzeugein¬ richtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel durch einen hydraulischen Antrieb angetrieben ist. Das hat den Vorteil, dass relativ große Kräfte auf den Formstempel aufgebracht werden können.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugein¬ richtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrich¬ tung mit einer Sensoreinrichtung gekoppelt ist, welche die Position und/oder die Bewegung des Formstempels und/oder der Halteeinrichtung erfasst. Dabei kann die Kopplung eine mecha¬ nische Kopplung und/oder eine optische Kopplung und/oder eine andere geeignete Kopplung sein. Durch die Sensoreinrichtung kann zum Beispiel der Abstand zwischen dem Formstempel und dem umzuformenden Körper erfasst werden. Des Weiteren kann durch die Sensoreinrichtung der Abstand zwischen der Halte¬ einrichtung und dem umzuformenden Körper erfasst werden. Dar¬ über hinaus kann durch die Sensoreinrichtung der Abstand zwi¬ schen dem Formstempel und der Halteeinrichtung erfasst wer- den. Je nach Ausführung der Sensoreinrichtung kann zusätzlich oder alternativ erfasst werden, wenn der Formstempel und/oder die Halteeinrichtung in Kontakt mit dem umzuformenden Körper kommen beziehungsweise kommt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugein¬ richtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrich¬ tung in die Halteeinrichtung integriert ist. Vorzugsweise sind die Halteeinrichtung und die Sensoreinrichtung in einen Grundkörper der Werkzeugeinrichtung integriert . Dadurch ver¬ einfacht sich der Aufbau der erfindungsgemäßen Werkzeugein¬ richtung.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugein¬ richtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrich¬ tung mindestens ein bewegbares und in Richtung des umzufor¬ menden Abschnitts vorgespanntes Haltemittel umfasst. Das Hal¬ temittel, das auch als Spannhalter bezeichnet wird, fungiert als Ziehkissen und gewährleistet eine planare Umformfläche an dem umzuformenden Körper.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugein¬ richtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrich¬ tung in das Haltemittel integriert ist. Dadurch wird es mög¬ lich, die Bewegung der Halteeinrichtung zu reduzieren, sobald oder bevor das Haltemittel zum ersten Mal in Kontakt mit dem umzuformenden Körper kommt. Die langsamere Bewegung der Hal¬ teeinrichtung liefert den Vorteil, dass die Halteeinrichtung sanfter an dem umzuformenden Körper in Anlage kommt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugein¬ richtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrich¬ tung in eine Messeinrichtung integriert ist, die relativ zu der Halteeinrichtung bewegbar und in Richtung des umzuformen- den Abschnitts vorgespannt ist. Dadurch wird es möglich, die Bewegung der Halteeinrichtung zu reduzieren, sobald die Mess¬ einrichtung zum ersten Mal in Kontakt mit dem umzuformenden Körper kommt. Die langsamere Bewegung der Halteeinrichtung liefert den Vorteil, dass die Halteeinrichtung sanfter an dem umzuformenden Körper in Anlage kommt. Dadurch wird ein vorei¬ lendes, kraftfreies Zurückziehen der Halteeinrichtung ermög¬ licht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugein¬ richtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Stanzwerkzeug durch die Halteeinrichtung hindurch bewegbar ist. Mit Hilfe des Stanzwerkzeugs kann mindestens ein Durchgangsloch, das zum Beispiel zur Aufnahme von Befestigungsmitteln dient, in dem umzuformenden Abschnitt erzeugt werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugein¬ richtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel an einem Schenkel eines im Wesentlichen L-förmigen Bügels befes¬ tigt ist, dessen anderer Schenkel an einem Grundkδrper der Werkzeugeinrichtung befestigt ist. Der Grundkörper und der Bügel bilden eine Umformzange. Die Halteeinrichtung und der Antrieb für den Formstempel sind vorzugsweise in den Grund¬ körper integriert.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er¬ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispie¬ le im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den An¬ sprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswe¬ sentlich sein. Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemä¬ ßen Werkzeugeinrichtung mit einem Formstempel in seiner Ausgangsstellung; Fig. 2 die Werkzeugeinrichtung aus Figur 1 mit dem Form¬ stempel in der Endstellung; Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Variante der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Werkzeugeinrich¬ tung mit einer bewegbaren Messhülse, wobei sich der Formstempel in seiner Ausgangsstellung befindet, und Fig. 4 die Werkzeugeinrichtung aus Figur 3 mit dem Form¬ stempel in seiner Endstellung.

In Figur 1 ist eine Werkzeugeinrichtung 1 schematisch darge¬ stellt, die einen Grundkörper 3 umfasst. Der Grundkörper 3 der Werkzeugeinrichtving 1 ist an einem Roboter 4 (Industrie¬ roboter) oder an einem Roboterarm befestigt, so dass der Grundkörper 3 über den Roboter 4 in verschiedenen Richtungen im Raum bewegbar ist.

An dem Grundkörper 3 ist ein im Wesentlichen L-förmiger Bügel 6 so angebracht, dass er in Richtung eines Doppelpfeils 7 hin und her bewegbar ist. Der Bügel 6 ist durch einen elektromo¬ torischen Antrieb 8 angetrieben, der in den Grundkörper 3 der Werkzeugeinrichtung 1 integriert ist. Der Bügel 6 weist einen Schenkel 16 auf, der senkrecht zu einem weiteren Schenkel 17 des Bügels 6 angeordnet ist. Das freie Ende des Schenkels 16 des Bügels 6 ist an dem Grundkörper 3 der Werkzeugeinrichtung 4 in Richtung des Doppelpfeils 7 hin und her bewegbar ge¬ führt.

An dem freien Ende des weiteren Schenkels 17 des Bügels 6 ist ein im Wesentlichen kreiszylinderförmiger Formstempel 10 starr, d.h. nicht relativbewegbar befestigt, wobei sich der Formstempel 10 parallel zu dem Schenkel 16 des Bügels 6 er¬ streckt . An dem Formstempel 10 ist ein federvorgespannter Spannhalter 12 in axialer Richtung des Formstempels 10 hin und her bewegbar geführt. Der Spannhalter 12 hat im Wesentli¬ chen die Gestalt eines Kreiszylindermantels, dessen Innen¬ durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Form¬ stempels 10 ist, so dass der Formstempel 10 und der Spannhal¬ ter 12 relativ zueinander in axialer Richtung verschiebbar sind.

Gegenüber dem Formstempel 10 ist eine Halteeinrichtung 15 an dem Grundkörper 3 der Werkzeugeinrichtung 1 befestigt. Die Halteeinrichtung 15 weist einen Haltekörper 18 auf, der starr mit dem Grundkörper 3 verbunden ist. Der Haltekörper 18 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Kreiszylindermantels, der konzentrisch zu dem Formstempel 10 angeordnet ist. In das dem Formstempel 10 zugewandte Ende des Haltekδrpers 18 ist eine Messsensoreinrichtung 20 beziehungsweise ein Messsystem in¬ tegriert, das Kontaktsensoren und/oder Abstandssensoren uin- fasst.

In dem Haltekörper 18 ist ein federvorgespannter Spannhalter 22 hin und her bewegbar aufgenommen, der im Wesentlichen die Gestalt eines Kreiszylindermantels aufweist, dessen Außen¬ durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Halte¬ körpers 18. In dem Spannhalter 22 ist ein Ende eines Stanz¬ werkzeugs 24 aufgenommen, dessen anderes Ende in einer Stanz¬ vorrichtung 25 aufgenommen ist, die in den Grundkörper 3 in¬ tegriert ist.

Zwischen dem Formstempel 10 und der Halteeinrichtung 15 ist ein Körper 27 mit einem umzuformenden Abschnitt 28 angeord¬ net. Der umzuformende Abschnitt 28 weist eine Oberfläche 29, die dem Formstempel 10 zugewandt ist, und eine Oberfläche 30 auf, die der Halteeinrichtung 15 zugewandt ist.

Im Betrieb wird die Werkzeugeinrichtung 1, die auch als Um¬ formzange bezeichnet wird, mit Hilfe des Roboters 4 in die in Figur 1 dargestellte Ausgangsposition gebracht. Der Bügel 6 mit dem Formstempel 10 ist in Richtung des Doppelpfeils 7 re¬ lativ zu dem Grundkδrper 3 der Werkzeugeinrichtung 1 über den elektromotorischen Antrieb 8, der mit dem integrierten Weg¬ messsystem 20 gekoppelt ist, exakt positionierbar. Die erfin¬ dungsgemäße Werkzeugeinrichtung und das erfindungsgemäße Ver¬ fahren dienen dazu, den umzuformenden Abschnitt 28 an dem we¬ niger genau positionierten Körper 27 um einen solchen Betrag umzuformen, dass dessen Oberflächen 29 -und somit auch indi¬ rekt dessen Oberfläche 30- demgegenüber in einer genau defi¬ nierten Position zu liegen kommen.

Der Haltekörper 18 wird durch Verfahren der Werkzeugeinrich¬ tung 1 mit Hilfe des Messsystems 20, das Weg- oder Kontakt¬ sensoren umfasst, im Bereich der umzuformenden Oberfläche 30 des aus Blech gebildeten Körpers 27 in Position gebracht. Dies kann zum einen durch berührungsloses Annähern oder be¬ rührendes Antasten an die Oberfläche 30 erfolgen. Anschlie¬ ßend wird eine weggesteuerte Schiebebewegung des Bügels 6 und somit des Formstempels 1 auf den umzuformenden Abschnitt 28 zu bis zu einer mit Hilfe des Messsystems 20 ermittelten End¬ position ausgelöst. Dabei erfolgt gleichzeitig eine Relativ¬ bewegung des Umformstempels 10 zum federvorgespannten Spann¬ halter 12 in axialer Richtung.

Die mit Hilfe des WegmessSystems 20 ermittelte Endposition des Formstempels 10 ist in Figur 2 dargestellt. In Figur 2 sieht man auch, dass sich der Haltekörper 18 in Anlage an der Oberfläche 30 des umzuformenden Abschnitts 28 befindet. Das freie Ende des Formstempels 10 befindet sich nicht in An¬ schlag an einem Teil der Halteeinrichtung 15. Das freie Ende des Formstempels 10 befindet sich lediglich in Anlage an dem umzuformenden Abschnitt 28. Die in Figur 2 dargestellte End¬ position des Formstempels 10 wird weggesteuert über den e- lektromotorischen Antrieb 8 eingenommen.

Um eine unerwünschte Aufbiegung des Bügels 6 und die damit zusammenhängende Ungenauigkeit der Umformtiefe beziehungswei¬ se Prägetiefe zu kompensieren, kann ein Korrekturwert anhand einer Kennlinie ermittelt und als zusätzliche Prägetiefe zu¬ gestellt werden. In der in Figur 2 dargestellten Umformstel¬ lung der Werkzeugeinrichtung 1 befindet sich der umzuformende Körperabschnitt 28 des Körpers 27 mit seiner Oberfläche 29 in der definierten Endposition, wobei diese definierte Endposi¬ tion unabhängig von dem federgelagerten Spannhalter 22 erhal¬ ten wird. Der Spannhalter 22 dient lediglich als Ziehkissen, das sich zusammen mit dem umzuformenden Abschnitt 28 gegen die Federvorspannkraft bewegt,

Als letzter Verfahrensschritt wird der positionsgenau umge¬ formte Abschnitt 28 mit Hilfe des Stanzwerkzeugs 24 gelocht.

In den Figuren 3 und 4 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Um Wiederho¬ lungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der Figuren 1 und 2 verwiesen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen einge¬ gangen.

Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbei¬ spiel ist eine im Wesentlichen kreiszylindermantelförmige Messhülse 40 am äußeren Umfang des Haltekörpers 18 in axialer Richtung gegen die Vorspannkraft einer Feder verschiebbar ge¬ führt. Die federgelagerte Messhülse 40 umfasst ein integrier¬ tes Wegmesssystem mit Kontakt- und/oder Abstandssensoren. Die Messhülse 40 liefert den Vorteil, dass die Verfahrgeschwin¬ digkeit des Roboters 4 reduziert werden kann, sobald die Messhülse 40 in Kontakt mit der Oberfläche 30 des umzuformen¬ den Abschnitts 28 kommt. Dadurch kann der Roboter 4 entlang des Restverfahrweges des Haltekörpers 18 bis zu der Oberflä¬ che 30 des umzuformenden Abschnitts 28 langsamer bewegt wer¬ den, um ein sanftes Inanlagekommen des starren Haltekörpers 18 an der Oberfläche 30 des umzuformenden Abschnitts 28 zu ermöglichen.