DE10153637C2 - Blechbearbeitungsmaschine mit Werkzeugstation und Werkstück-Auflagetisch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Blechbearbeitungsmaschine mit einer Werkzeug­ station und einem Werkstück-Auflagetisch, der mit in zwei senkrecht zueinander stehenden Koordinaten-Richtungen verstellbaren Anschlägen versehen ist, die eine definierte Aufnahme für ein zu bearbeitendes Werkstück bilden.

Eine derartige Blechbearbeitungsmaschine ist aus der DE 32 08 989 A1 be­ kannt. Dabei legt sich das zu bearbeitende Werkstück mit zwei senkrecht zueinander stehenden Seiten an die Anschläge der beiden Koordinaten-Rich­ tungen an. Da das Werkstück bei der Bearbeitung sowohl von der Anlageseite der Anschläge weg und in Richtung der Anschlagfläche verstellt werden kann, müssen die Anschläge als Spannanschläge ausgebildet sein, die das Werkstück gespannt aufnehmen und zwangsweise in beiden Verstellrichtungen der Koordinaten-Richtung mitnehmen. Bei dieser Aufnahme des Werkstückes ist der Be­ zugspunkt für die Verstellung stets die Ecke der beiden anliegenden und gespannten Seiten des Werkstückes. Handelt es sich um normale Anschläge, dann muss das Werkstück in beiden Koordinaten-Richtungen nachträglich wie­ der an die Anschläge herangeführt werden. Dazu ist dann eine eigene Mitnah­ mevorrichtung für das Werkstück erforderlich, die nicht der Verstellung der Anschläge dient.

Zudem wirken sich Toleranzen der Blechzuschnitte in den Seiten auf die Ge­ nauigkeit der Positionierung des Werkstückes aus, so dass bei einer Stanz­ maschine die in mehrere Werkstücke eingebrachten Stanzbilder selbst mehr oder weniger voneinander abweichen können.

Wie die DE 41 21 981 A1 zeigt, ist es bei Stanzmaschinen auch bekannt, eine Anschlagschiene auf einem Werkstück-Auflagetisch sowohl in ihrer Längsrich­ tung als auch quer zu ihrer Längsrichtung zu verstellen, wobei jeder Koordi­ naten-Richtung eine Verstelleinrichtung zugeordnet ist. Die Anschlagschiene kann Halterungen tragen, die in der zu ihrer Längsabmessung parallelen Ko­ ordinaten-Richtung als Anschläge dienen.

Aus der US 3,593,984 A ist eine Werkstück-Bearbeitungsmaschine bekannt, bei der in zwei senkrecht zueinander stehenden Koordinaten-Richtungen auf Spin­ deln Anschläge gegeneinander verstellbar sind. Dabei kreuzen sich die Spin­ delachsen in einem Mittelpunkt eines Werkstück-Auflagetisches. Die vier ver­ stellbaren Anschläge zentrieren das zu bearbeitende Werkstück auf den Mittel­ punkt des Werkstück-Auflagetisches. Bei dieser bekannten Werkstück-Bearbei­ tungsmaschine ist die Zentrierung nur mit großem Spiel realisierbar, da in jeder Koordinaten-Richtung die beiden Spindel-Teilantriebe gegenläufig arbeiten müs­ sen und so miteinander gekoppelt werden müssen, dass sie mittels einer An­ triebseinheit angetrieben werden können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Blechbearbeitungsmaschine der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, dass toleranzbehaftete Blechzuschnitte stets gleich und eindeutig positioniert werden und nach der Bearbeitung ein einheit­ liches Bearbeitungsbild aufweisen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass in jeder Koordi­ naten-Richtung mindestens ein Paar von Anschlägen vorgesehen ist, die be­ zogen auf einen Auflagemittelpunkt der Werkstückauflage des Werkstück-Auf­ lagetisches jeweils synchron, jedoch gegenläufig in ihren Koordinaten-Rich­ tungen verstellbar sind und das Werkstück mit dem Werkstückmittelpunkt im Auflagemittelpunkt positionieren und dass aus den Ausgangskoordinaten des Auflagemittelpunktes und den Ausgangskoordinaten der Ausgangsstellung der Werkzeugstation Bearbeitungskoordinaten für die Verstellung der Werkzeug­ station und/oder des Werkstück-Auflagetisches ableitbar sind.

Mehrere Blechzuschnitte für das gleiche Produkt haben in der Regel unter­ schiedliche Abmessungen. Damit diese Blechzuschnitt-Toleranzen nicht einseitig in die den Anschlägen gegenüberliegenden Seiten einfließen, werden die Blech­ zuschnitte zentriert und zwar in den beiden Koordinaten-Achsen. Die Toleranzen werden dann auf alle Seiten - Länge und Breite - des Blechzuschnittes gleich­ mäßig verteilt. Der klassische Werkstücknullpunkt hat seine Bedeutung verloren, wenn er nicht genau in die Mitte des Werkstückes (Koordinatenursprung) ge­ schoben wird. Die Justierung von Ausgangsstellung der Werkzeugstation und der Ausgangskoordinaten des Auflagemittelpunktes muss nur einmal vor der ersten Bearbeitung vorgenommen werden. Danach lassen sich die Bearbeitungs­ koordinaten aus den einjustierten Koordinatenwerten leicht ableiten. Die Referenzkoordinaten bleiben unabhängig von der Größe des zu bearbeitenden Werkstückes.

Die aufgelegten Blechzuschnitte werden durch die verstellbaren Anschläge genau auf ihre Symmetrieachsen positioniert, so dass unabhängig von den maßlichen Abweichungen der Blechzuschnitte die Mitte derselben immer mit dem Auflagemittelpunkt des Werkstück-Auflagetisches zusammenfällt. Das Be­ arbeitungsbild ist - von der Mitte des Blechzuschnittes aus gesehen - stets gleich.

Es bleibt noch zu erwähnen, dass die Blechbearbeitungsmaschine als Nibbel-, Laser-, Stanz-, Kant-, Klink-, Schweiß-, Punkt-, Gravier- oder Fräsmaschine ausgebildet sein kann. Dabei ändert sich nur die Art der Werkzeugstation. Dabei kann auch anderes Material bearbeitet werden.

Von Vorteil ist eine Ausgestaltung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass jede Koordinaten-Richtung eine Verstelleinrichtung für die zugeordneten Anschläge aufweist, die nacheinander das Werkstück in der zugeordneten Abmessung positionieren.

Ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass die Anschläge als Rol­ len ausgebildet sind, deren Drehachsen senkrecht zur Werkstückauflage des Werkstück-Auflagetisches stehen, dann kann bei der Positionierung der Blech­ zuschnitt besser geführt werden, ohne zu verkanten. Bei großen Abmessungen kann zur Vermeidung von Verkanten und Verklemmen zusätzlich vorgesehen sein, dass in einer oder beiden Koordinaten-Richtungen weitere Paare von Anschlägen über die zugeordnete Abmessung des Werkstück-Auflagetisches verteilt angeordnet sind und dass alle Paare von Anschläge einer Koordinaten- Richtung in gleicher Weise verstellbar sind.

Als Verstelleinrichtungen können vorzugsweise Ausgestaltungen verwendet werden, die dadurch gekennzeichnet sind, dass im Auflagemittelpunkt des Werkstück-Auflagetisches für jede Koordinaten-Richtung jeweils ein Antriebs­ zahnrad drehbar gelagert ist, dass jedes Antriebszahnrad an diametral ange­ ordneten Stellen mit zwei Zahnstangen im Eingriff steht, die parallel zu der zugeordneten Koordinaten-Richtung verlaufen und in Führungen des Werkstück- Auflagetisches gegenläufig verstellbar geführt sind, dass die beiden Zahn­ stangen an entgegen gesetzten Enden mit quer zur zugeordneten Koordinaten- Richtung Trägern verbunden sind und dass an den Trägern Anschläge drehbar gelagert sind, deren Achsen senkrecht zur Werkstückauflage des Werkstück- Auflagetisches stehen.

Für einen verstellbaren Werkstück-Auflagetisch ist vorgesehen, dass der Werkstück-Auflagetisch auf einer Quertraverse angeordnet und in einer Ko­ ordinaten-Richtung verstellbar ist und dass die Werkzeugstation in der anderen Koordinaten-Richtung verstellbar ist, wobei zur Vervollständigung der Blech­ bearbeitungsmaschine die horizontale Quertraverse an einem vertikalen Ständer befestigt ist, der sich mittels einer Fußplatte auf der Standfläche abstützt.

Die Verstelleinrichtungen können auch als durch die Koordinaten-Richtungen vorgegebene, durchgehende Gewindespindeln ausgebildet sind, die jeweils motorisch antreibbar sind und jeweils bis zur Mitte ein Links- und Rechtsgewinde tragen, und dass die Anschläge mit Gewindeaufnahmen für die unterschied­ lichen Gewinde der Gewindespindel versehen sind.

Um eine exakte Ableitung der Bearbeitungskoordinaten zu gewährleisten, sieht die Erfindung vor, dass die Positioniermechanik aus Werkstück-Auflagetisch mit Auflagemittelpunkt und den Anschlägen vor der ersten Inbetriebnahme im Be­ zug auf die Ausgangsstellung der Werkzeugstation justierbar ist.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Draufsicht und im horizontalen Schnitt einen Werkstück-Auf­ lagetisch einer Blechbearbeitungsmaschine entlang der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 den Werkstück-Auflagetisch gemäß Fig. 1 in Seitenansicht und

Fig. 3 eine Blechbearbeitungsmaschine mit einem Werkstück-Auflage­ tisch nach Fig. 1 und 2 in Seitenansicht.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Werkstück-Auflagetisch 10 mit der Werkstückauflage 24 dargestellt. Der Werkstück-Auflagetisch 10 ist mit Führungen 11 und 12 versehen, die parallel zu der Koordinaten-Richtung X verlaufen. In der Koor­ dinaten-Richtung Y sind ebenfalls zwei parallel dazu verlaufende Führungen eingebracht. Die Führungen liegen in zwei Ebenen übereinander, die parallel zu der Werkstückauflage 24 verlaufen. Beide Koordinaten-Achsen schneiden sich im Auflagemittelpunkt Mo, in dem drehbar gelagert zwei Antriebszahnräder 13 vorgesehen sind, die den beiden Ebenen mit den Führungen 11 und 12 zugeord­ net sind. Die beiden Führungen 11 und 12 pro Koordinaten-Richtung X und Y sind in gleichem Abstand zur zugeordneten Koordinaten-Achse angeordnet und nehmen Zahnstangen 15 bzw. 18 als Stelleinrichtungen auf. Diese Zahnstangen 15 bzw. 18 stehen an diametral zueinander stehenden Stellen mit dem der Ko­ ordinaten-Richtung X bzw. Y zugeordneten Antriebszahnrad 13 im Eingriff. Die freien Enden der Zahnstangen 15 und 18 sind mittels Träger 16 in dem Bereich ihrer zugeordneten Koordinaten-Achse geführt und dort mit den zugeordneten Anschlägen 17x bzw. 17y versehen, die als drehbar gelagerte Rollen ausgebildet sein können, wobei die Drehachse senkrecht zur Werkstückauflage 24 steht.

Wie der Blechzuschnitt 20 in Fig. 1 zeigt, positionieren die Paare von An­ schlägen 17x zunächst die Abmessung des Zuschnittes in Y-Richtung (Breite), so dass die Mitte der Längsseiten auf den Auflagemittelpunkt Mo zu liegen kommt. Danach zentrieren die Anschläge 17y den Blechzuschnitt 20 in Längs­ richtung (x-Achse), so dass die Mitte der Schmalseiten ebenfalls auf den Auflagemittelpunkt Mo positioniert wird. Die Mitte des Blechzuschnittes 20 fällt unabhängig von den Toleranzen des Blechzuschnittes 20 stets mit dem Auflage­ mittelpunkt Mo des Werkstück-Auflagetisches 10 zusammen, der ja vorher ein­ justiert und auf die Ausgangsstellung No der Werkzeugstation 21 (Fig. 3) abgestimmt wurde. Daher bereitet die Ableitung von Bearbeitungskoordinaten beliebiger Bearbeitungsbilder keine Probleme.

Wie der Fig. 1 noch zu entnehmen ist, können in der einen oder beiden Koordi­ naten-Richtungen X und Y weitere Paare von Anschlägen 17x vorgesehen sein, die beabstandet zueinander sind und in gleicher Weise angetrieben werden. Damit lassen sich größere Abmessungen des Blechzuschnittes 20 ohne Ver­ klemmen und Verkanten besser führen, insbesondere dann, wenn diese An­ schläge 17x als drehbar gelagerte Rollen ausgebildet sind.

Der Werkstück-Auflagetisch 10 kann auf horizontal ausgerichteten Quertra­ versen 14 verstellbar sein, wie der Pfeil andeutet und zwar in beiden Richtungen der X-Achse.

Die Werkzeugstation 21 kann in Richtung zur Werkstückauflage 24 des Werk­ stück-Auflagetisches 10 verstellt werden und wieder abgehoben werden, wie der Pfeil in Fig. 3 zeigt. Die Ausgangsstellung No der Werkzeugstation 21 ist mit den Koordinaten bekannt und dient ebenfalls als Bezugsgröße für die Ableitung von Bearbeitungskoordinaten zur Verstellung der Werkzeugstation 21 in Y-Richtung, die in Fig. 3 senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft.

Durch die Verstelleinrichtungen wird sichergestellt, dass die Anschläge 17x bzw. 17y stets synchron, jedoch gegenläufig zueinander verstellt werden. Dabei nähern sie sich dem Auflagemittelpunkt Mo oder entfernen sich von diesem, je nach Verstellrichtung der Zahnstangen 15 bzw. 18. Der Blechzuschnitt 20 wird in den beiden Koordinaten-Richtungen X und Y stets auf die Mitte der zugeord­ neten Abmessung ausgerichtet. Jeder auf die Werkstückauflage 24 aufgelegte Blechzuschnitt 20 wird daher stets auf die Mitte dieses Blechzuschnittes 20 positioniert und da diese Koordinatenwerte bei der Ableitung der Bearbeitungs­ koordinaten verwendet werden, ist stets ein einheitliches, auf diese Mitte bezogenes Bearbeitungsbild am Werkstück zu erreichen.

Die horizontalen Quertraversen 14 sind mit einem vertikalen Ständer 22 ver­ bunden, wie Fig. 3 zeigt. Der Ständer 22 stützt sich mittels einer Fußplatte 23 auf der Standfläche der Blechbearbeitungsmaschine ab.

Claims (10)

1. Blechbearbeitungsmaschine mit einer Werkzeugstation und einem Werk­ stück-Auflagetisch, der mit in zwei senkrecht zueinander stehenden Koordinaten-Richtungen verstellbaren Anschlägen versehen ist, die eine definierte Aufnahme für ein zu bearbeitendes Werkstück bilden, dadurch gekennzeichnet,
dass in jeder Koordinaten-Richtung (X, Y) mindestens ein Paar von An­ schlägen (17x, 17y) vorgesehen ist, die bezogen auf einen Auflagemittel­ punkt (Mo) der Werkstückauflage (24) des Werkstück-Auflagetisches (10) jeweils synchron, jedoch gegenläufig in ihren Koordinaten-Rich­ tungen (X, Y) verstellbar sind und das Werkstück mit dem Werkstück­ mittelpunkt im Auflagemittelpunkt (Mo) positionieren und
dass aus den Ausgangskoordinaten des Auflagemittelpunktes (Mo) und den Ausgangskoordinaten der Ausgangsstellung (No) der Werkzeugsta­ tion (21) Bearbeitungskoordinaten für die Verstellung der Werkzeug­ station (21) und/oder des Werkstück-Auflagetisches (10) ableitbar sind.

2. Blechbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Koordinaten-Richtung (X, Y) eine Verstelleinrichtung für die zugeordneten Anschläge (17x, 17y) aufweist, die nacheinander das Werkstück in der zugeordneten Abmessung positionieren.

3. Blechbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (17x, 17y) als Rollen ausgebildet sind, deren Dreh­ achsen senkrecht zur Werkstückauflage (24) des Werkstück-Auflage­ tisches (10) stehen.

4. Blechbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass im Auflagemittelpunkt (Mo) des Werkstück-Auflagetisches (10) für jede Koordinaten-Richtung jeweils ein Antriebszahnrad (13) drehbar ge­ lagert ist,
dass jedes Antriebszahnrad (13) an diametral angeordneten Stellen mit zwei Zahnstangen (15 bzw. 18) im Eingriff steht, die parallel zu der zugeordneten Koordinaten-Richtung (X bzw. Y) verlaufen und in Führun­ gen (11, 12) des Werkstück-Auflagetisches (10) gegenläufig verstellbar geführt sind,
dass die beiden Zahnstangen (15 bzw. 18) an entgegen gesetzten Enden mit quer zur zugeordneten Koordinaten-Richtung (X bzw. Y) Trägern (16) verbunden sind und
dass an den Trägern (16) Anschläge (17x bzw. 17y) drehbar gelagert sind, deren Achsen senkrecht zur Werkstückauflage (24) des Werkstück- Auflagetisches (10) stehen.

5. Blechbearbeitungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangen-Paare (15, 18) in zwei Ebenen übereinander in dem Werkstück-Auflagetisch (10) angeordnet und parallel zur Werkstückauf­ lage (24) verstellbar sind.

6. Blechbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass in einer oder beiden Koordinaten-Richtungen (X bzw. Y oder X und Y) weitere Paare von Anschlägen (17x, 17y) über die zugeordnete Ab­ messung des Werkstück-Auflagetisches (10) verteilt angeordnet sind und
dass alle Paare von Anschläge (17x, 17y) einer Koordinaten-Richtung (X, Y) in gleicher Weise verstellbar sind.

7. Blechbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass der Werkstück-Auflagetisch (10) auf einer Quertraverse (14) ange­ ordnet und in einer Koordinaten-Richtung (X) verstellbar ist und
dass die Werkzeugstation (21) in der anderen Koordinaten-Richtung (Y) verstellbar ist.

8. Blechbearbeitungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontale Quertraverse (14) an einem vertikalen Ständer (22) befestigt ist, der sich mittels einer Fußplatte (23) auf der Standfläche abstützt.

9. Blechbearbeitungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verstelleinrichtungen als durch die Koordinaten-Richtungen (X, Y) vorgegebene, durchgehende Gewindespindeln ausgebildet sind, die je­ weils motorisch antreibbar sind und jeweils bis zur Mitte ein Links- und Rechtsgewinde tragen, und
dass die Anschläge (17x, 17y) mit Gewindeaufnahmen für die unter­ schiedlichen Gewinde der Gewindespindel versehen sind.

10. Blechbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniermechanik aus Werkstück-Auflagetisch (10) mit Auf­ lagemittelpunkt (Mo) und den Anschlägen (17x, 17y) vor der ersten In­ betriebnahme im Bezug auf die Ausgangsstellung (No) der Werkzeugsta­ tion (21) justierbar ist.