CH629404A5

CH629404A5 - Verfahren zum positionieren von plattenfoermigen werkstuecken bezueglich einer bearbeitungsstelle und einrichtung zur ausuebung des verfahrens.

Info

Publication number: CH629404A5
Application number: CH706978A
Authority: CH
Inventors: Eduard Haenni; Christian Ragettli
Original assignee: Haemmerle Ag
Priority date: 1977-07-20
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1982-04-30
Also published as: FR2400406B1; SE7808012L; IT7825881A0; DE2732689C3; US4235139A; FR2400406A1; NL7807573A; DE2732689A1; NL175390B; CA1086213A; NL175390C; GB2001272A; GB2001272B; IT1097884B; ATA493578A; JPS5423277A; DE2732689B2; BE869127A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Positionieren von plattenförmigen Werkstücken bezüglich einer Bearbeitungsstelle, sowie auf eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens, zum Positionieren einer Blechtafel, die mittels einer Winkelschere und einer NC-gesteuerten Vorschubeinrichtung von vorbestimmten Begrenzungslinien in Einzelstücke zu zerlegen ist.

In bekannter Weise werden Blechtafeln bezüglich einer Bearbeitungsstelle von Hand oder mittels Vorschuborganen ausgerichtet, wobei die Blechtafeln gegen einstellbare Anschläge gestossen werden.

Es ist ferner eine Einrichtung zum Zerlegen einer Blechtafel entlang von vorbestimmten Begrenzungslinien in Einzelstücke mittels einer Schere mit zwei rechtwinklig zueinander stehenden Messern bekannt geworden, bei welcher die Blechtafel auf einem in zwei Richtungen verfahrbaren Schlitten Aufnahme findet und an ihrer der Winkelschere abgekehrten Seite durch Greiforgane erfasst und gegenüber den beiden Messern so positioniert wird, dass nur das abzuschneidende Stück sich im durch die Messer eingeschlossenen Raum befindet, während der übrige Teil der Blechtafel ausserhalb dieses Raumes hegt. Diese Konstruktion hat einen grossen Raumbedarf und erlaubt nicht das getrennte Stapeln der verschiedenen, geschnittenen Blechformate. Ausserdem ist das vierseitige Besäumen einer Blechtafel nicht möglich.

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung vorzuschlagen, mittels welchen das Positionieren und Bearbeiten von Blechtafeln mit einfachen Mitteln und auf kleinem Raum möglich ist. Dazu sollten noch weitere Vorteile kommen, welche sich aus der näheren Beschreibung der Erfindung ergeben.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Positionieren von plattenförmigen Werkstücken bezüglich einer Bearbeitungsstelle besteht darin, dass das Positionieren durch Drehen und Verschieben erfolgt, wobei beim Verschieben auf das Werkstück eine wahlweise in zwei zueinander senkrechten Richtungen wirkende Vorschubkraft ausgeübt wird, wäh2

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renddem das Werkstück gleichzeitig unter Einfluss einer konstanten, bezüglich der Richtung einstellbaren Gegenkraft steht, welche die Vorschubkräfte mindestens teilweise kompensiert.

In dieser Weise wird erreicht, dass das Positionieren der zu bearbeitenden plattenförmigen Werkstücke ohne Anschläge erfolgen kann, da das Werkstück durch das Zusammenwirken von Vorschub- und Gegenkraft genauestens positioniert werden kann. Durch die NC-Positions-Steuerung des die Vorschubkraft ausübenden Organs kann die Lage des Werkstückes - ohne Anschlag - genauestens bestimmt werden.

Die Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens eignet sich zum Positionieren einer Blechtafel, die mittels einer Winkelschere und einer NC-gesteuerten Vorschubeinrichtung entlang von vorbestimmten Begrenzungslinien in Einzelstücke zu zerlegen ist. Sie weist eine durch die beiden Messer der Winkelschere teilweise begrenzte Arbeitsfläche zur Aufnahme der Blechtafel auf, welche Fläche mit einer Dreheinrichtung und mit einer beweglichen Vorschubeinrichtung ausgerüstet ist, die wahlweise in zwei Koordinatenrichtun-gen wirkende, NC-gesteuerte Vorschuborgane aufweist. Der durch die Messer umfasste Teil der Arbeitsfläche besitzt eine zusätzliche ortsfeste Vorschubeinrichtung zur Erzeugung einer Gegenkraft, deren Wirkrichtung einstellbar ist, wobei die durch die beweglichen Organe ausgeübte Vorschubkraft während der Vorschubphase grösser ist als die Kraft der ortsfesten Vorschubeinrichtung. Nach Erreichen der Sollage sind Vorschubkräfte und Gegenkraft im Gleichgewicht.

Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung schematisch dargestellt, welche auch zur Erläuterung des Verfahrens dient. In dieser Weise wird das vierseitige Besäumen einer Blechtafel und das getrennte Stapeln der abgeschnittenen, verschieden grossen Blechteile ermöglicht.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Übersichtsskizze,

Fig. 2 die schematische Darstellung der Einrichtung in Draufsicht,

Fig. 3 eine Einzelheit der verschiebbaren Vorschubeinrichtung,

Fig. 4 eine Einzelheit der ortsfesten Vorschubeinrichtung und

Fig. 5 eine Einzelheit des Kettenantriebes.

Das Verfahren betrifft das Positionieren von plattenförmigen Werkstücken bezüglich einer Bearbeitungsstelle. Als plattenförmiges Werkstück ist in der Fig. 1 eine Blechtafel 1 vorgesehen, welche mit Hilfe einer Winkelschere 2 entlang von vorbestimmten Begrenzungslinien 3-10 in Einzelstücke A-K zu zerlegen ist. Die Winkelschere 2 ist mit zwei unabhängig voneinander bewegbaren Messern, und zwar mit einem Längsmesser 12 und mit einem Quermesser 13, ausgerüstet, wobei der Aufbau und die Wirkungsweise der Winkelschere aus der DE-AS Nr. 1 777 184 als bekannt vorausgesetzt werden kann. Auf die Blechtafel 1 wird eine Vorschubkraft ausgeübt, welche wahlweise in zwei zueinander senkrechten Richtungen wirken kann. Die eine Richtung x verläuft parallel zum Längsmesser 12 und die zweite Richtung y parallel zum Quermesser 13. Gleichzeitig steht die Blechtafel 1 unter Einfluss einer bezüglich der Wirkungsrichtung einstellbaren Gegenkraft, welche die Vorschubkraft mindestens teilweise kompensiert, wie dies später ausführlich beschrieben wird. Nachdem die Blechtafel 1 bezüglich der Vorschubrichtungen x und y positioniert wurde, erfolgt zunächst der Vorschub in der X-Richtung bis die Begrenzungslinie 3 exakt unter dem Quermesser 13 steht, worauf dieses betätigt wird, was zum Abtrennen des Blechstückes A führt. Anschliessend erfolgt die Trennung nach den Begrenzungslinien

4, 5 und 6 wiederum in der Vorschubrichtung X; Der zwischen den Trennungslinien 5 und 6 befindliche Teil, welcher noch weiter zerschnitten werden muss, wird entgegengesetzt zur Pfeilrichtung X zurückgezogen und in der Y-Richtung zum Längsmesser 12 bewegt, worauf die Trennung entlang den Begrenzungslinien 7 erfolgt. Ähnlich werden die Teile D, E, F durch Trennung entlang der Linien 9 und 10 mittels der Längsmesser 12 und die Teile J und K durch Trennung entlang der Linie 8 durch das Messer 13 hergestellt. Die Bewegung der Blechtafel in den Richtungen X und Y wird durch eine NC-Steuerung der Vorschubeinrichtung bewerkstelligt. Dabei kann leicht erreicht werden, dass die gleich grossen Blechabschnitte auf den gleichen Stapel gestapelt werden.

Das im Prinzip skizzierte Vorgehen wird mit Hilfe der aus der Fig. 2 ersichtlichen Einrichtung durchgeführt. Diese weist die gleiche Winkelschere 1 mit Längsmesser 12 und Quermesser 13 auf. Durch die beiden Messer 12 und 13 wird eine Arbeitsfläche 14 begrenzt, welche zur Aufnahme der zu bearbeitenden Blechtafel dient. Die Arbeitsfläche weist einen Arbeitstisch 15 auf, welcher sich entlang des Längsmessers 12 erstreckt. Angeschlossen ist ein weiterer Tisch 16, welcher die Arbeitsfläche in Richtung des Quermessers 13 verlängert. Auf den Tischen 15 und 16 ist eine in Richtung des Längsmessers 12 und in Richtung des Quermessers 13 wirkende, bewegliche Vorschubeinrichtung vorgesehen. Zu diesem Zwecke sind im Tisch 15 parallel zueinander und zum Längsmesser 12 verlaufende Nuten 17 angeordnet, in welchen in der Vertikalebene schwenkbare Finger 18, in den Nuten versenkt, verschiebbar gelagert sind. Jeder Finger 18 ist an einem Laufwerk 19 befestigt, welches, ebenfalls versenkt, in der Nute 17 geführt und an eine endlos über Kettenräder 20 geführte Kette 21 angeschlossen ist.

Die Finger 18 sind in der vertikalen Ebene aus den Nuten herausklappbar, wie dies aus der Fig. 3 näher ersichtlich ist. Die Kettenräder 20 sind auf einer Trommel 22 bzw. auf einer Querachse 23 angeordnet, die an den beiden Enden des Tisches 15 parallel zum Quermesser sich erstrecken.

Auf dem Tisch 16 ist ein Querbalken 24 parallel zum Längsmesser 12 angeordnet und beiderseits mit je einem Laufwerk 25 versehen, welche in Führungen 26 beweglich sind. Zum Verschieben der Laufwerke 25 samt Balken 24 sind beidenends Kettenantriebe 27 vorhanden, die synchronisiert sind. Auf dem Balken 24 sind parallel zueinander und zum Quermesser 13 angeordnete Finger 28 vorhanden, die an ihren Enden Schiebeköpfe mit Greiforganen tragen. Die Finger 18 sind also parallel zum Längsmesser 12 und die Finger 28 parallel zum Quermesser 13 beweglich, wobei der Antrieb durch eine NC-Steuerung erfolgt, welche nicht den Gegenstand der Erfindung bildet, an und für sich bekannt ist und nicht näher beschrieben wird. Die Finger 18 und 28 nebst ihren Führungs- und Steuerungsorganen bilden die bewegliche Vorschubeinrichtung. Die Schiebeköpfe der Finger 28 sind um die Vorschubachse drehbar gelagert und so ausgebildet, dass sie in der einen Drehstellung sich in die Ebene der zu verschiebenden Blechtafel erstrecken und in einer anderen Drehstellung, nach einer Verdrehung um 90°, unterhalb dieser Ebene liegen. Die Finger 18 können nach unten in die Nuten geklappt werden zum Freigeben der Arbeitsfläche und zum Ausweichen, wenn sie sich mit den Fingern 28 kreuzen.

Zusätzlich zur beschriebenen, beweglichen Vorschubeinrichtung ist noch eine weitere ortsfeste Vorschubeinrichtung vorhanden, welche aus einer Anzahl Rollen besteht, die auf dem Tisch 15 gleichmässig verteilt angeordnet sind. Die nähere Ausbildung einer Rolle ist aus der Fig. 4 ersichtlich. Sie ist auf einer Antriebswelle 30 angeordnet, die in einer Hülse 31 frei drehbar eingesetzt ist. Die Hülse ist mittels einer ku-

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gelkalottenförmigen Ausbuchtung 31' in einer Halteplatte 34 allseitig verschwenkbar gelagert, so dass die Neigung der Antriebswelle 30 zur Vertikalen beliebig eingestellt werden kann. Das untere, der Rolle 29 abgekehrte Ende der Welle 30 trägt ein Antriebsrad 32 für Riemenantrieb und oberhalb diesem ist eine pneumatisch oder hydraulisch bewegbare Steuerplatte 33 angeschlossen, mittels welcher die Neigung der Welle 30 in beliebiger Richtung eingestellt werden kann. Ferner ist zwischen der Antriebswelle 30 und dem Antriebsrad 32 eine Rutschkupplung vorgesehen, welche als einfache Reibscheibe ausgebildet sein kann.

Die Blechtafel 35 liegt auf ein Abstützgitter 37 des Tisches 15 auf, so dass die Rollen 29 diese Tafel berühren. Je nach der Neigung der Achsen 30 wird die Blechtafel 35 in einer bestimmten, vorgewählten Richtung bewegt, da sie nur mit einem Teil der oberen Kante 36 der Rollen 29 in Berührung kommt.

Zurückkommend auf Fig. 2 sei noch erwähnt, dass anschliessend an das Längsmesser 12 und/oder an das Quermesser an der äusseren Seite desselben ein auf- und niederklappbarer Stütztisch 38 mit einer ein- und ausschaltbaren Rückrolleinrichtung mit Rollen vorhanden ist, welche erlauben, abgeschnittene Stücke zum wahlweisen Abstapeln auf einen Blechstapel zu deponieren, oder diese, falls dies notwendig ist, nochmals zurück auf den Arbeitstisch 15 zu führen.

In der Mitte des Tisches 15 ist eine hebbare Drehvorrich-tung vorhanden, welche einen in die Ruhelage versenkbaren Drehtisch 39 besitzt. Oberhalb der Drehvorrichtung ist ein drehbarer Gegenhalter 40 vorgesehen, der beim Anheben des Tisches die zum Drehen des Bleches nötige Gegenkraft erzeugt.

Beim automatischen Schneiden einer Blechtafel in Platinen erfolgt das Verschieben der Blechtafel durch die NC-ge-steuerten Finger 18 oder 28, und zwar entgegen der Wirkung der entsprechend eingestellten Rollen 29. Die durch die Finger 18 bzw. 28 ausgeübte Vorschubkraft ist in der Vorschubphase grösser als die entgegengesetzte, durch die angetriebenen Rollen 29 ausgeübte Vorschubkraft. Bei dem Vorschub der Blechtafel in einer Richtung, z.B. gegen das Längsmesser 12 durch die Finger 28, bildet die Fingerreihe 18 die seitliche Führung für die Blechtafel. Sollte der durch das Längsmesser 12 abgeschnittene Blechstreifen anschliessend weiter verarbeitet werden, so wird er durch die Rollen des Stütztisches 38 zurückbefördert und durch die Greiforgane der Finger 28 so weit zurückgezogen, bis die Rollen 29 zur Wirkung kommen.

Ferner ist es möglich, mit Hilfe der Fingerreihen 18 und 28 die Stapelung der abgeschnittenen Blechstücke zu beein-

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Aussen, so dass verschieden grosse Platinen auf verschiedenen Stapeln ausgeworfen werden.

Zum Besäumen einer auf dem Tisch 15 liegenden Blechtafel wird diese durch die Rollen 29 gegen die Finger 18, die s mit ihren Enden eine Reihe in der Y-Achse und gegen die Finger 28, die mit ihren Enden eine Reihe in der X-Achse bilden, gestossen. Anschliessend werden beide Fingerreihen in Bewegung gesetzt, so dass die Blechtafel unter den Messern 12 und 13 zum Besäumen positioniert wird. Durch die io Betätigung der Messer 12 und 13 wird die Blechtafel an zwei aneinanderstossenden Kanten besäumt. Anschliessend werden die Fingerreihen 18 und 28 so weit zurückgezogen, dass die Tafelmitte über dem Drehtischzentrum liegt. Der Drehtisch wird gegen den Gegenhalter gehoben und die Blechtafel ls um 180° gedreht, so dass die beiden anderen Kanten in ähnlicher Weise wie beschrieben besäumt werden können.

Zum genauen Positionieren der Blechtafel mittels der Vorschubeinrichtungen sind diese durch Kettenantriebe beweglich. Diese weisen Winkelschrittgeber 41 auf, welche mit 20 Ausgleichvorrichtungen versehen sind, so dass die durch das Kettenspiel entstehenden Ungenauigkeiten, die sich summieren, ausgeglichen werden. Die Winkelschrittgeber 41 sind in bekannter Weise mit Rotoren 42 versehen, die pro Umdrehung eine Anzahl Impulse erzeugen, welche von der elek-25 tronischen NC-Einheit gezählt werden, wodurch die jeweilige Ist-Stellung der Vorschubfinger 18 und 28 gemessen wird. Der Rotor des Winkelschrittgebers 41 wird durch das Antriebskettenrad 44 der Finger 28 angetrieben, währenddem der Rotor des anderen Winkelschrittgebers 41 durch die 30 Kettenradwelle 22 der Vorschubfinger 18 angetrieben wird. Zur Korrektur des Einflusses des Kettenspieles sind die Gehäuse 43 der Winkelschrittgeber um die betreffenden Rotorachsen drehbar angeordnet, wobei die Gehäusedrehung zur Korrektur des Kettenspieles proportional dem Vorfahrweg 35 der Finger sein muss. Um dies zu erreichen, sind die Gehäuse 43 mit Stellhebeln 45 ausgerüstet, welche mit Hilfe von Spindeln 46 verschwenkt werden können. Die Spindeln stehen mit dem Kettenrad 44 bzw. mit der Kettenwelle in Wirkungsverbindung, indem sie über Schneckenräder 47 und 40 Schnecken 48 mittels Hilfsketten 49 vom Kettenrad bzw. von der Kettenwelle aus angetrieben werden. Die Angriffspunkte der Spindeln 46 an den Stellhebeln 45 können verschoben werden, wodurch die Drehung der Winkelschrittgebergehäuse pro Umdrehung des Kettenrades oder der Ket-45 tenradwelle verstellt werden können, entsprechend dem vorhandenen Kettenspiel.

In dieser Weise wird ermöglicht, den Vorschub der Finger durch einen einfachen und billigen Kettenantrieb zu bewerkstelligen, wobei die erforderliche sehr hohe Genauigkeit so präzis eingehalten wird.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

629 404 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Positionieren von plattenförmigen Werkstücken bezüglich einer Bearbeitungsstelle, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren durch Drehen und Verschieben erfolgt, wobei beim Verschieben auf das Werkstück eine wahlweise in zwei zueinander senkrechten Richtungen wirkende Vorschubkraft ausgeübt wird, währenddem das Werkstück gleichzeitig unter Einfluss einer konstanten bezüglich der Richtung einstellbaren Gegenkraft steht, welche die Vorschubkraft mindestens teilweise kompensiert.

2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens, zum Positionieren einer Blechtafel, die mittels einer Winkelschere und einer NC-gesteuerten Vorschubeinrichtung entlang von vorbestimmten Begrenzungslinien in Einzelstücke zu zerlegen ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe eine durch die beiden Messer (12,13) der Winkelschere (2) teilweise begrenzte Arbeitsfläche (15) zur Aufnahme der Blechtafel aufweist, welche Fläche mit einer Dreheinrichtung und mit einer beweglichen Vorschubeinrichtung ausgerüstet ist, die wahlweise in zwei Koordinatenrichtungen wirkende, NC-ge-steuerte Vorschuborgane (18,28) aufweist, und dass der durch die Messer (12,13) umfasste Teil der Arbeitsfläche eine zusätzliche ortsfeste Vorschubeinrichtung (29) zur Erzeugung einer Gegenkraft besitzt, deren Wirkrichtung einstellbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Messer (12,13) der Winkelschere (2) ein Arbeitstisch (15) angeordnet ist, welcher in Nuten (17) versenkt geführte, auf- und abklappbare Finger (18) und an einem Balken (24) befestigte, senkrecht zu den Fingern (18) laufende Finger (28) besitzt, welche durch einen Kettenantrieb (20, 21,22) und ein Laufwerk (25) durch eine zweiachsige NC-Steuerung betätigbar sind.

4. Einrichtung nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Kettenantriebe für x- und y-Ver-schiebung mit je einem Winkelschrittgeber ausgerüstet sind, wobei die mit den jeweiligen Hauptkettenrädern der Kettentriebe verbundenen Rotoren zur Bestimmung der Istlage der Finger dienen, und dass zur Korrektur der Kettenspiele die Gehäuse der Winkelschrittgeber um die Rotorachse verstellbar gelagert sind.

5. Einrichtung nach Ansprüchen 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung des Gehäuses jedes der beiden Winkelschrittgeber ein Stellhebel am Gehäuse angebracht ist, welcher mit Hilfe einer Spindel verschwenkbar ist, die vom Kettenrad angetrieben wird, wobei zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses für die Gehäusedrehung der Angriffspunkt der Spindel am Hebel verschiebbar ist.

6. Einrichtung nach Ansprüchen 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass die am Balken (24) befestigten Vorschubfinger für die Y-Richtung mit um die Vorschubachse drehbaren Schiebeköpfen ausgerüstet sind, welche in der einen Drehstellung sich in die Ebene der zu verschiebenden Blechtafel erstrecken und in einer anderen Drehstellung unterhalb dieser Ebene liegen.

7. Einrichtung nach Ansprüchen 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Tisch (15) gleichmässig verteilte, angetriebene Rollen (29) vorhanden sind, welche die ortsfeste Vorschubeinrichtung bilden.

8. Einrichtung nach Ansprüchen 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rolle (29) auf einer schwenkbaren Achse (30) gelagert und so angeordnet ist, dass sie nur entlang eines Teils ihrer Umfangskante (36) gegen das Werkstück zur Auflage kommt.

9. Einrichtung nach Ansprüchen 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Rolle (29) und ihrer Antriebswelle (30) eine Rutschkupplung eingebaut ist.

10. Einrichtung nach Ansprüchen 2-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (30) in einer Hülse (31) Aufnahme findet, welche eine kugelkalottenförmige Ausbuchtung (31') besitzt, mittels welcher die Hülse (31) in einer Halteplatte (34) schwenkbar gelagert ist.

11. Einrichtung nach Ansprüchen 2-10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Rolle (29) abgekehrten Ende der Hülse (31) eine verschiebbare Steuerplatte (33) angeschlossen ist, durch deren Verschiebung die Neigung der Antriebswelle (30) samt Rolle (29) in beliebige Richtung erfolgt.

12. Einrichtung nach Ansprüchen 2-11, dadurch gekennzeichnet, dass auf der äusseren Seite des Längsmessers (12) und/oder des Quermessers je ein auf- und abklappbarer Stütztisch mit ein- und ausschaltbarer Rückrolleinrichtung zum wahlweisen Abstapeln auf einen Blechstapel oder Rückführen des abgeschnittenen Bleches auf den Tisch (15) zur Weiterverarbeitung angeordnet ist.

13. Einrichtung nach Ansprüchen 2-12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mitte des Tisches (15) eine Drehvorrichtung zum Drehen des Bleches vorhanden ist.

14. Einrichtung nach Ansprüchen 2-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehvorrichtung aus einem in die Ruhelage versenkbaren Drehtisch besteht, mit welchem ein drehbarer Gegenhalter zusammenwirkt.