CN102361726B - 工具部件和工具机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冲压加工和/或成形加工工件、特别是板材的工具部件、特别是工具阴模(11)或工具阳模，具有用于接触工件的端侧(22)，特别是被设置用于再研磨的工具区域(24)从所述端侧延伸。在所述工具部件上安置至少一个用于显示工具部件(11)的再研磨状态的标识(25)。本发明还涉及一种具有至少一个这种工具部件(11)的工具机。

Description

工具部件和工具机

技术领域

本发明涉及一种用于冲压加工和/或成形加工工件特别是板材的工具部件、特别是工具阴模或工具阳模，具有用于与工件接触的端侧，从所述端侧延伸出一个特别是被设置用于再研磨的工具区域，本发明还涉及一种具有至少一个这种工具部件的工具机。

背景技术

在再研磨工具部件时，工具部件的长度沿着垂直于端侧的方向以研磨掉的材料的厚度(再研磨长度)减小，也就是说，所述部件的长度随着研磨过程数量的增加而逐步降低。

例如用于冲压加工的冲压阳模的工具部件的当前再研磨长度或再研磨状态的信息是用于优化冲压行程的必要信息：当前的阳模长度不仅对于计算下部件(阴模)的位置以确保工件的冲穿是必须的，而且对于计算阳模位置也是必须的，在所述阳模位置中，阳模(上部件)被从工件中完全拉出。再研磨长度的信息对于回答下述问题也是重要的：即，利用所选择的工具(上部件和下部件的组合)到底是否可完全执行冲压行程，也就是说所述工具阳模是否足够长以便在考虑工件厚度的情况下利用所选择的工具执行冲压行程。

在工具阴模方面也需要知道再研磨长度以便对再研磨过程进行高度补偿，例如其方式是，在阴模下面放置补偿垫片，所述补偿垫片的总厚度等于再研磨长度，从而使得阴模上棱边与再研磨状态无关地与工作平面对准。

此外有利的是可将新状态中的工具部件或不可被再研磨的工具部件与至少可执行再研磨过程的部件区分开来。在本发明的意义上，工具部件应理解为大量的部件，例如冲压阳模、冲压嵌件、多用途阳模或者阴模或阴模嵌件、成形阳模、成形阴模、冲压针等。

目前，在工具或工具部件上只能借助于测量来求得当前的再研磨状态。这要求附加的工作过程，所述工作过程要求使用适当的测量器件，例如游标卡尺。

由JP 2002 20524 5A公开了一种用于测量冲压阳模的再研磨长度的装置。在该公开文献中，将冲压阳模靠置在参照面上，以便使该阳模的中心与测量元件的中心对准并且将阳模靠置在补偿板上。借助于所述测量元件测量冲压阳模的再研磨长度。

发明内容

本发明的任务在于提供一种工具部件，能够以特别简单的方式确定所述工具部件的再研磨状态。

根据本发明，所述任务通过本文开头所述类型的工具部件解决，在所述工具部件上安置至少一个用于显示再研磨状态的标识。

根据本发明提出，在工具部件上安置标识，所述标识描述工具部件的再研磨状态，从而使得该再研磨状态可以在无需附加的测量过程的情况下由操作人员识别。

在一个实施方式中，所述标识沿着被设置用于再研磨的工具区域在垂直于端侧的方向上延伸。在该情况下，所述标识典型地在每个再研磨过程中被部分地去掉，从而使得所述标识通过所述再研磨而改变，也就是说，所述标识通过再研磨过程更新。所述工具部件的标识在此可以例如这样实施，即，通过所述再研磨过程删除掉最后一个长度说明并且留下当前的长度说明，从而可使得当前的再研磨状态可视化，为此无须测量过程或者在再研磨之后的文字说明。

在一个实施方式中，在所述端侧上连接着一个斜面，所述标识在所述斜面上特别是螺旋形地环绕。典型的方式是，所述工具部件在该情况下涉及工具阴模并且所述斜面例如通过工具阴模端侧上的环绕的倒棱构成。在工具阴模上，最大再研磨长度相对较小并且典型地在约1mm的范围内。所述螺旋形的标识可具有一个绕距，所述绕距这样选择，使得在回转一周的情况下恰好走过所述再研磨长度。通过这种方式可以使得所述相对较小的再研磨量在再研磨时(典型地为0.3mm或更低)可视化，因此所述标识由于所述小的绕距在每次再研磨时在相对大的角度范围上被去掉，操作人员可以无需进一步再测量地获知所述角度范围。

在一个进一步方案中，工具部件包括用于读出标识状态的刻度。所述刻度使得更容易地识别所述工具部件的当前再研磨状态，因为所述标识的在再研磨时去掉的部分可借助于所述刻度在视觉上更容易地获知。可以理解的是，所述刻度不应与所述标识一起被去掉，这在上述的情况下例如可通过以下方式实现，即，在所述斜面上设置槽，所述槽具有比所述再研磨长度大的深度或者在被设置用于再研磨的区域之外安置在工具部件上。

所述刻度特别是能够以表盘的形式构成，从而使得可特别简单地获知去掉的角度区域。在此，所述刻度例如具有十二个等间距地沿着圆周分布的标记，从而使得360°的总角度范围被划分为分别30°的角度区间，由此在1mm的再研磨长度的情况下可实现小于0.1mm的读出精度。可以理解的是，所述标记的数量也可以选择得更多或更少，其中，特别是也可以在不设置刻度的情况下读出所述标识的再研磨状态。

在一个实施方式中，所述标识的至少一个特性、特别是颜色或形状根据相对于端侧的距离特别是逐级地改变。在这种情况下，当所述标识的特性通过去除而逐级改变时，所述标识本身可以用作刻度。在此通常可放弃不被去除的附加刻度的设置。

在一个进一步方案中，所述标识包括多个安置在所述端侧上的凹槽，所述凹槽可不同程度地延伸到所述被设置用于再研磨的角度区域中。在再研磨时，首先去除掉所述不同深度的凹槽中的深度最小的那个凹槽。由此可以借助于留下的凹槽的数量推断工具部件的再研磨状态。可以理解的是，更有利的是，每个凹槽的延伸尺寸为再研磨量的整数倍，所述再研磨量典型地等于具有最小深度的凹槽的延伸尺寸，从而使得所述凹槽定义一个线性的刻度并且“删除掉的”凹槽的数量随着再研磨长度线性增加。可以理解的是，替代地，也可以将例如阶梯孔形式的标识设置在所述端侧上，其中，阶梯的数量可用于推断工具部件的再研磨状态。

在一个进一步方案中，所述标识以塞子的形式构成，所述塞子置入到所述工具部件的端侧上的开口中。以典型的方式压入到所述开口(孔)中的塞子在此可以具有不同颜色和/或厚度的区段，借助于所述区段可以由加工人员读出再研磨状态，所述加工人员可读出工具部件的端侧上的所述区段的当前颜色和/或厚度。这种实施方式优选在冲压阳模中采用，所述冲压阳模具有比工具阴模大的最大再研磨长度(例如6-7mm)，因此所述塞子的所述区段足够大，以便允许无误的读出。

在一个实施方式中，所述标识特别是在所述被设置用于再研磨的工具区域之外相对于所述端侧以预给定的间距布置。典型的方式是，这种标识设置在工具阳模上并且形成边界标记，所述边界标记相应于具有最大厚度的待加工工具的沉入深度，其中，在工具阳模未被使用的情况下在确定所述间距时一同考虑所述再研磨长度。如果以这种间距布置所述标识，则确保所述标识不仅在研磨时不被去除掉，而且处于与工件接触的工具刃的区域之外，也就是说，所述标识被保护以免在与工件接触情况下被去除。

在另一实施方式中，所述标识相对于所述端侧以预给定的间距安置，所述间距相应于所述工具部件的最大再研磨长度。特别是与上述边界标记相组合地可建立一个图解，借助于所述图解可以检验所述工具阳模对于不同应用的可用性。可以理解的是，也可以在工具刃上相对于所述端侧以不同的距离布置另外的标记以确定一刻度，借助于所述刻度可以更简单地求得所述工具部件的再研磨状态。

在另一实施方式中，所述标识特别是以文字说明的形式安置在所述端侧上。所述端侧的文字说明表征工具部件的新状态，因为所述文字说明在首次再研磨时被去除掉，从而可区分已被再研磨过的工具部件和尚未被再研磨过的工具部件。特别是通过这种方式也可以表征无需再研磨的工具部件，这例如通常在成形工具、冲压针等的情况下就是这样，以便将这些工具部件与那些已被磨损的工具部件区分开来。

在一个实施方式中，所述标识被构造用于读出所述工具部件的至少一个另外的特性。所述标识在此特别是可以包含关于工具部件类型例如长度说明或者关于所述部件与确定的工具组的配属关系的附加信息。可以理解的是，也可以在所述工具部件上设置一个或多个附加的标识，在所述附加的标识中仅仅包含那些与再研磨状态无关的信息。

本发明的另一观点在用于冲压加工和/或成形加工板形工件、优选板材的工具机中实现，所述工具机包括至少一个如上所述的工具部件。在所述工具机上在此可以设置不同的工具(上部件/下部件、例如相应阳模/阴模的组合)，所述工具可选择地被固定在配属的接收部中以加工工件。

附图说明

由说明书和附图得到本发明的其他优点。前述特征和还要详述的特征可以单独使用，也可以按照任意方式组合使用。所示和所述的实施方式不应理解为穷尽性列举，而是具有多个示例性特性用于描述本发明。

附图中：

图1是本发明的工具机的一个实施方式的示意图；

图2是工具阴模的第一实施方式，具有环绕的螺旋线的标识；

图3是工具阴模的第二实施方式，在该工具阴模的端侧上设置具有深度不同的多个标记的标识；

图4是具有下述标识的工具阳模，所述标识构造为冲压阳模的刃的端侧孔中的塞子；

图5是具有调节环的冲压阳模，在该冲压阳模的冲压刃上安置最大再研磨长度的标识以及边界标记；

图6a，b是成形工具的两个端侧，在该端侧上分别安置工具长度标识。

具体实施方式

图1示出用于切割和/或成形板状工件的工具机1，其呈用于加工板材的冲压-/成形机的形式。所述冲压-/成形机1具有C形的机架2，在所述机架的咽部空间中布置一个构造为工件台3的工件支架，所述工件支架用于支承板材4形式的待加工工件。工件台3在其上侧形成用于所述待加工的板材4的水平支撑平面5，所述支撑平面平行于图1中所示的坐标系的x/y平面延伸。通过夹钳7夹紧的板材4可借助于坐标导向装置6在工件台3的支撑平面5中移动。

在所述C形机架2的上臂的前端部上设有工具阳模接收部8，具有冲压阳模的冲压工具9支承在所述工具阳模接收部中。此外，在所述C形机架2的下臂的前端部上设有工具阴模接收部10，工具阴模11支承在所述工具阴模接收部中。所述冲压工具9和所述工具阴模11共同形成用于切割加工和/或成形加工板材4的工具单元12。

所述冲压-/成形机1的驱动单元由阳模驱动器13和阴模驱动器14构成，所述驱动器呈直线驱动器的形式。工具阳模接收部8连同支承或固定在其上的冲压工具9可借助于所述阳模驱动器13沿着行程轴线15相对于工件台3上升和下降。以相同的方式，工具阴模接收部19连同支承或固定在其中的工具阴模11可借助于所述阴模驱动器14沿着所述行程轴线15相对于工件台3上升和下降。此外，所述工具阳模接收部8和所述工具阴模接收部10可借助于未详细示出的旋转驱动器围绕与所述行程轴线15相同的工具旋转轴线16旋转地调节。

在所述坐标导向装置6上设置具有另外的工具单元12的线性储仓17。处于所述线性储仓17中的工具单元12分别由工具匣18保持并且视用于加工板材4的需求而定可以固定在工具阳模接收部8或工具阴模接收部10上。

在更换工具并且在加工工件时，冲压-/成形机1的所有驱动器借助于数字控制单元21控制。所述数字控制单元21特别是包括用于存储工具数据的存储器件19并且此外包括控制器件20，以便基于存储的关于工件4或工具12的数据来不仅测量和控制工具阳模接收部8的上升运动、下降运动和旋转运动而且也测量和控制工具阴模接收部10的上升运动、下降运动和旋转运动。在存储器件19中特别是储存关于相应工具匣18的工具阴模11并且特别是工具阳模9的再研磨状态的信息，所述信息由机器操作人员基于在预先装备时求得的再研磨状态提供。

为了能够以简单的方式(特别是在无需重新测量或再测量的情况下)获得关于例如工具阴模11的再研磨状态，该工具阴模例如可以如图2中所示地构成。基本上圆柱形的工具阴模11具有一个端侧22，所述端侧具有用于让未示出的冲压工具嵌入的圆形开口23。沿着所述工具阴模11的端侧22形成一个径向环绕的截锥状斜面24(助滑斜面或倒棱)，在所述斜面上安置标识25，所述标识为具有恒定绕距的螺旋形线的形式。此外，在所述斜面24上安置表盘形式的刻度26，其具有十二个在径向方向上延伸的槽。

所述螺旋形的标识25垂直于所述端侧22地一直延伸至最大再研磨量，所述最大再研磨量在本例中约为1mm。所述螺旋形线25的绕距在此这样选择，使得该螺旋形线在从沿轴向方向延伸的楔形槽27至沿轴向方向延伸的楔形槽27回转360°的情况下在垂直于所述端侧22的方向上恰好走过1mm的长度。

在再研磨工具阴模11时，该工具阴模在所述端侧22处被磨平并且去除掉所述标识25的属于相应再研磨长度的角度区域。在新状态中(再研磨长度为0mm)，可以在整个360°的角度上看到所述线25。在被完全再研磨后的状态中，所述螺旋形的标识25被完全去除。在0mm＜x＜1mm之间的再研磨长度的区域中可看到所述标识25的y°的角度区域。对于再研磨量和所述标识25的不再能看到的角度区域z(以°计)来说(z°＝360°-y°)，存在下述关系x：1mm＝z°：360°。因此在再研磨量与所述标识的不再能看见的角度区域之间存在线性关系，从而操作人员可简单地识别再研磨状态。

通过上述方式将再研磨长度转换为所述标识25的去除掉的角度区域，其能够在视觉上容易地感受到。如果如上所述使用不带分钟刻度(估计5分钟的区间，即30°)的表的读出精度，则阴模的再研磨量可以在所述刻度26上以1mm×30°/360°＝0.08mm或更精确地读出。可以理解的是，例如当将所述刻度26划分为更小的区间时可进一步提高读出精度。根据求得的再研磨量可以采取适当的措施来补偿再研磨长度，特别是在工具阴模11下面垫上一个或多个补偿垫圈，所述补偿垫圈的总厚度等于在所述刻度26上读出的当前再研磨长度。在此特别是可以使所述刻度26与补偿垫圈的最小垫圈厚度适配。例如如果最大再研磨长度为1mm并且补偿垫圈的厚度以0.1mm的区间改变，则具有十个分别为36°的区间的刻度就足够。

可以理解的是，可附加地在所述斜面24上在相应的角度区间中安置例如文字说明形式的标识，在其上可以读出再研磨量。此外可以理解的是，当如在本例中那样通过轴向槽27形成工具阴模11上的参照物时(根据所述参照物可以确定标识25的去除掉的角度区域)，必要时也可以完全放弃所述刻度26。也可以理解的是，所述线25不一定非得连续地构成；所述线特别是可以通过多个同样螺旋形布置的标记代替，其中，分别将一个或多个标识布置在所述斜面24的相应的通过径向槽26限定的部分区域中。

在图3中示出确定工具阴模11的当前再研磨长度的另一可能性。该图3中示出的的工具阴模11具有一个标识，所述标识具有十个安置在端侧上的凹槽28a-j(沉降部)，所述凹槽深度不同地延伸到阴模11的端侧22上的被设置用于再研磨的工具区域中。在所选择的实例中所述凹槽28a-j是十个扁平沉降部，其深度在0.1mm至1mm之间变化。借助于仍然留存的凹槽28a-j的数量可以求得工具阴模11的当前再研磨状态。例如当还只能看见七个凹槽28a-j，则再研磨量为0.3mm。可以理解的是，所述凹槽28a-j也能够以留空或袋槽的形式构成。例如也可以在所述端侧22中加工用于显示再研磨长度的阶梯孔，其中，仍然留存的阶梯的数量是再研磨长度的量度。在上述所有的情况中，工具阴模11的再研磨长度可以无附加测量器件地识别并且通过适当的措施来补偿，从而可以与工具阴模的再研磨状态无关地对于工具阴模11实现所要求的高度尺寸(例如30mm)。

可以理解的是，也可以采取类似做法来确定工具阳模9的再研磨长度。图4示出冲压阳模形式的这种工具阳模9。该冲压阳模具有冲压刃30，在所述冲压刃上形成冲压阳模9的被设置用于再研磨的区域。在冲压刃30的端侧22上开设孔31。在所述孔31中压入一个塞子32作为标识，所述标识在图4中在冲压刃29的部分剖面图中可以看出。塞子32在此可以由多个不同颜色和/或不同厚度的区段(盘)32a-e构成。所述颜色的顺序在此相应于再研磨长度的编码。通过再研磨过程也部分地去除掉塞子32，由此，一旦相应区段25a-e的厚度已被去除掉，则所述塞子就改变其可在所述端侧22上读出的颜色。由此可以根据冲压刃30的端侧22上的所述塞子32的可读出的颜色读出当前的再研磨长度。可以理解的是，也可以在工具阴模11上安置塞子32形式的相应标识。

在图5中示出用于显示冲压阳模9的再研磨状态的另一可能性，在所述冲压阳模的阳模杆33上可套上一个调节环30。在冲压阳模9的尚未被再研磨的冲压刃30上距所述端侧22以间距A安置边界标记35形式的标识，其中，所述间距A相应于在考虑最大再研磨长度L的情况下在冲压阳模9的最大沉入深度时最厚的待加工工件4的上棱边。

从端侧22到边界标记35的间距A在冲压阳模9未被使用时例如通过下述方式得到：再研磨长度L(例如6.5mm)+最大板材厚度(例如8.0mm)+“沉入深度”(例如1.0mm)；因此所述间距A的典型值为约15.5mm。当在边界标记35与端面22之间使用这种间距A时确保的是，所述边界标记35在冲压加工时不沉入到待加工的工件4中，从而使得该边界标记被保护免受由于与工件4接触导致的磨损。

如果图5中所示的冲压阳模9被再研磨，则所述冲压阳模9可以直到边界标记的剩留的9mm间距地在不受任何限制的情况下在所有的板厚中使用。如果现在还进一步再研磨，则仍可利用冲压阳模9加工的板厚降低。如果放弃冲压行程的优化，则可以定义下面的估计表：

对于那些想一眼就能看出冲压阳模9是否可用于期望的任务的使用者来说，这种粗略的估计表是足够的，也就是说，对于在工具储藏处选出工具来说所述标记足够精确(当前的实际长度以后储存在工具管理装置中)。

如果应预备用于处理3mm板厚的冲压阳模，则预备者可以仅仅选出那些标记相对于端面22至少5mm的冲压阳模9。对于板厚为8mm的任务来说，预备者选出具有约10mm最小间距A的冲压阳模9。一个附加的标记36在此可以提供另外的信息：例如约6.5mm的最大再研磨长度L被用光。多个这种类型的标记得到一个刻度37，以便容易地确定端侧22与边界标记35之间的间距A，但是不仅在标记36方面而且在刻度37方面都会通过冲压刃30在工件4上的摩擦而出现磨损。

如果应在新工具部件与再研磨过的工具部件之间进行区分，则可以在所述端侧22上安置一个典型地呈文字说明形式的标识，所述标识表征新状态。由此图4和5中所示的冲压阳模9的端侧22可设有一个标记，例如其方式是，冲压阳模的端面22全面地用一种颜色(例如黑色)或者通过点来表征。通过面状的再研磨去除掉端侧上的标记，从而可识别再研磨状态。可以理解的是，相应的做法也可以在工具阴模或其他工具部件上进行。

除了仅仅表征新状态之外，所述端侧的标识也可以包含关于工具部件特性、例如关于工具部件的总长度/厚度、或者关于形状或机器总成(所述机器部件应在所述机器总成上采用)的信息。所述标识在此可以例如以文字和/或符号的形式构成，工具部件的确定的特性在所述文本和/或符号中编码。

在图6a、b中示出两个成形工具39a、39b的端侧22上的标识38a、38b的实例。所述标识38a、38b分别具有关于工具长度(以mm计)的字信息，其中，符号(L)指示所述信息的类型。因为所述成形工具39a、39b不被再研磨，因此只要关于工具长度的信息没有由于与工件的摩擦导致的磨损而被去除掉，则所述信息就保持存在。在所述成形工具39a、39b或者在其他不被再研磨的工具部件例如冲压针的情况下也可以在不同于端侧22的部位上附加地表征确定的特性(长度/形状等)。可以理解的是，即使在下述工具阳模(其构造为用于转塔式工具的嵌入件)的情况下也设置端侧的标识，因为这种转塔式工具也被再研磨，其中，典型地(最大的)再研磨长度约为0.5mm。

所述文字说明38a、38b可以例如通过激光刻字(自动地利用打标记激光器)施加在待表征的部件上，必要时与另外的文字说明一起在一个工作步骤中施加。可以理解的是，替代地也可以进行手动表征。在这种情况下可放弃附加的文字说明元素(铭牌、标签、挂牌)的附加的切削加工或施加。此外可以理解的是，也能够以特别简单的方式用文字说明形式的标识改装已经在市场上存在的工具部件。

在上述工具部件上读出的信息(特别是关于再研磨长度)可以由机器操作人员在图1中工具机1的操作面板(未示出)上输入并且储存在存储器件19(数据库)中，从而使得所述信息当在工具机1中进行加工过程时可供使用。

Claims (9)

1.用于冲压加工工件(4)的工具阴模(11)，其具有用于接触所述工件(4)的端侧(22)，被设置用于再研磨的工具区域(30)从所述端侧延伸，其特征在于，在所述工具阴模(11)上安置至少一个用于显示再研磨状态的标识(25，28a-j，32a-e，35，36，38a，38b)，所述标识(25，28a-j，32a-e)沿着所述被设置用于再研磨的工具区域(30)在垂直于所述端侧(22)的方向上延伸，

其中，在所述端侧(22)上连接着一斜面，所述标识(25)在所述斜面上螺旋形地环绕；或

其中，所述标识(28a-j，32a-e)的至少一个特性相对于所述端侧(22)的距离逐级地改变，且所述标识包括多个安置在所述端侧(22)上的凹槽(28a-e)，所述凹槽不同程度地延伸到所述被设置用于再研磨的工具区域中。

2.根据权利要求1所述的工具阴模，其还包括用于读出所述标识(25)的状态的刻度(26)。

3.根据权利要求2所述的工具阴模，其中，所述刻度(26)以表盘的形式构成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工具阴模，所述标识(28a-j，32a-e)的颜色或形状根据相对于所述端侧(22)的距离逐级地改变。

5.根据权利要求4所述的工具阴模，其中，所述标识以塞子(32)的形式构成，所述塞子置入到所述端侧(22)上的开口(31)中。

6.根据权利要求1-3和5中任一项所述的工具阴模，其中，所述标识(35，36)相对于所述端侧(22)以预给定的间距(A)布置。

7.根据权利要求1-3和5中任一项所述的工具阴模，其中，所述标识(35，36)相对于所述端侧以预给定的间距安置，所述间距相应于所述工具阴模的最大再研磨长度(L)。

8.根据权利要求1-3和5中任一项所述的工具阴模，其中，所述标识(38a，38b)安置在所述端侧(22)上。

9.用于冲压加工板形工件的工具机(1)，其包括至少一个根据以上权利要求中任一项所述的工具阴模(11)。