Die Erfindung betrifft ein Werkzeug und eine Werkzeugmaschine sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, vorzugsweise von Blechen, nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 11 und 12.The invention relates to a tool and a machine tool as well as a method for processing plate-shaped workpieces, preferably of metal sheets, according to the preambles of claims 1, 11 and 12.
Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der EP 2 527 058 B1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine Werkzeugmaschine in Form einer Presse zum Bearbeiten von Werkstücken, wobei ein Oberwerkzeug an einer Hubvorrichtung vorgesehen ist, welche gegenüber eines zu bearbeitenden Werkstücks entlang einer Hubachse in Richtung auf das Werkstück und in der Gegenrichtung verfahrbar ist. In der Hubachse und dem Oberwerkzeug gegenüberliegend ist ein Unterwerkzeug vorgesehen, welches zu einer Unterseite positioniert ist. Eine Hubantriebsvorrichtung für eine Hubbewegung des Oberwerkzeuges wird durch ein Keilgetriebe angesteuert. Die Hubantriebsvorrichtung mit dem daran angeordneten Oberwerkzeug ist längs einer Positionierachse verfahrbar. Das Unterwerkzeug wird dabei synchron zum Oberwerkzeug verfahren.Such a machine tool is from the EP 2 527 058 B1 known. This document discloses a machine tool in the form of a press for machining workpieces, wherein an upper tool is provided on a lifting device which is movable relative to a workpiece to be machined along a lifting axis in the direction of the workpiece and in the opposite direction. In the Hubachse and the upper tool opposite a lower tool is provided, which is positioned to a bottom. A lifting drive device for a lifting movement of the upper tool is driven by a wedge gear. The lifting drive device with the upper tool arranged thereon can be moved along a positioning axis. The lower tool is moved synchronously to the upper tool.
Aus der DE 10 2006 049 044 A1 ist ein Werkzeug zum Umformen von Werkstücken bekannt, welches ein Oberwerkzeug umfasst, an dem eine Rolle vorgesehen ist, die um eine zur Positionsachse des Oberwerkzeuges senkrechte Drehachse drehbar ist. Diese Rolle besitzt als Bearbeitungseinrichtung eine kegelförmige Umformfläche. An dem Unterwerkzeug ist innerhalb der Auflagefläche am Grundkörper des Unterwerkzeuges eine Gegenrolle vorgesehen. Diese Gegenrolle ist um eine Drehachse senkrecht zur Positionsachse des Unterwerkzeuges drehbar. Die Drehachse der Rolle am Oberwerkzeug ist also parallel zu der des Unterwerkzeuges ausgerichtet. Zum Bearbeiten eines Werkstückes werden das Oberwerkzeug und Unterwerkzeug in Hubrichtung aufeinander zubewegt, bis das zu bearbeitende Werkstück zwischen der Rolle des Oberwerkzeuges und der Gegenrolle des Unterwerkzeuges geklemmt ist. Im geklemmten Zustand wirken die Umformfläche der Rolle und die in Hubrichtung gegenüberliegende Gegenfläche der Gegenrolle zusammen. Durch ein Bewegen des Werkstücks in einer Horizontalebene zwischen dem Oberwerkzeug und Unterwerkzeug wird in kontinuierlicher Arbeitsweise eine Umformung, insbesondere ein Absatz, an dem Werkstück erstellt. Das Oberwerkzeug und Unterwerkzeug sind dabei in der Werkzeugmaschine stillstehend angeordnet.From the DE 10 2006 049 044 A1 a tool for forming workpieces is known, which comprises an upper tool on which a roller is provided, which is rotatable about an axis of rotation perpendicular to the position axis of the upper tool. This role has as a processing device a conical forming surface. On the lower tool a counter-roller is provided within the bearing surface on the base body of the lower tool. This counter-roller is rotatable about a rotation axis perpendicular to the position axis of the lower tool. The axis of rotation of the roller on the upper tool is thus aligned parallel to the lower tool. For machining a workpiece, the upper tool and lower tool are moved towards one another in the stroke direction until the workpiece to be machined is clamped between the roller of the upper tool and the counter-roller of the lower tool. In the clamped state, the forming surface of the roller and the opposing in the stroke direction counter surface of the counter-roller act together. By moving the workpiece in a horizontal plane between the upper tool and lower tool, a deformation, in particular a shoulder, is created on the workpiece in a continuous mode of operation. The upper tool and lower tool are arranged stationary in the machine tool.
Aus der DE 10 2005 003 558 A1 ist ein Werkzeug zum Umformen von Werkstücken bekannt, welches ein Oberwerkzeug umfasst, an dem eine Rolle mit einer nutenförmigen Vertiefung vorgesehen ist. Diese Rolle ist um eine zur Positionierachse des Oberwerkzeugs senkrechte Drehachse drehbar. An dem Unterwerkzeug ist innerhalb der Auflagefläche am Grundkörper des Unterwerkzeugs eine Gegenrolle vorgesehen. Diese Gegenrolle ist drehbar um eine Drehachse senkrecht zur Positionierachse des Unterwerkzeugs aufgenommen. Zum Bearbeiten eines Werkstücks werden das Oberwerkzeug und Unterwerkzeug in Hubrichtung aufeinander zubewegt, bis das zu bearbeitende Werkstück zwischen der Rolle des Oberwerkzeugs und der Gegenrolle des Unterwerkzeugs geklemmt ist.From the DE 10 2005 003 558 A1 a tool for forming workpieces is known, which comprises an upper tool on which a roller is provided with a groove-shaped recess. This roller is rotatable about an axis of rotation perpendicular to the positioning axis of the upper tool. On the lower tool a counter-roller is provided within the support surface on the base body of the lower tool. This counter-roller is rotatably received about a rotation axis perpendicular to the positioning axis of the lower tool. For machining a workpiece, the upper tool and lower tool are moved towards one another in the stroke direction until the workpiece to be machined is clamped between the roller of the upper tool and the counter-roller of the lower tool.
Durch ein Bewegen des Werkstücks in einer Horizontalebene zwischen dem Oberwerkzeug und Unterwerkzeug wird die Umformung eingebracht. Ein analoges Werkzeug geht aus EP 0 757 926 B1 bzw. DE 696 16 689 T2 hervor. Des Weiteren ist ein Werkzeug mit einem vorgenannten Aufbau aus der US 8 042 369 B2 bekannt.By moving the workpiece in a horizontal plane between the upper tool and lower tool forming is introduced. An analog tool goes off EP 0 757 926 B1 respectively. DE 696 16 689 T2 out. Furthermore, a tool with an aforementioned structure of the US Pat. No. 8,042,369 B2 known.
Aus der US 5 787 775 A ist ein Schneidwerkzeug in einer Stanzpresse bekannt, bei welcher das Schneidwerkzeug frei drehbar um eine senkrecht zur Werkstückebene des zu bearbeitenden Werkstücks ausgerichtete Hubachse drehbar ist. Das rotierende Schneidmesser an dem Oberwerkzeug wirkt mit einem feststehend an dem Unterwerkzeug angeordneten Gegenschneidwerkzeug zusammen. Das Oberwerkzeug kann synchron mit dem Unterwerkzeug zur Einbringung einer Schneidbewegung gedreht werden, wobei die beiden Hubachsen deckungsgleich zueinander ausgerichtet sind.From the US 5,787,775 A a cutting tool in a punch press is known in which the cutting tool is freely rotatable about a perpendicular to the workpiece plane of the workpiece to be machined stroke axis is rotatable. The rotating cutting blade on the upper tool interacts with a counter-cutting tool fixedly arranged on the lower tool. The upper tool can be rotated synchronously with the lower tool for introducing a cutting movement, wherein the two Hubachsen are aligned congruent to each other.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug sowie eine Werkzeugmaschine als auch ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken vorzuschlagen, durch welche die Flexibilität in der Bearbeitung von Werkstücken erhöht ist.The invention has for its object to provide a tool and a machine tool as well as a method for processing plate-shaped workpieces through which the flexibility in the machining of workpieces is increased.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere von Blechen gelöst, welches ein Oberwerkzeug, bestehend aus einem Einspannzapfen und einem Grundkörper aufweist, die in einer gemeinsamen Positionsachse liegen und ein dem Einspannschaft gegenüberliegend und am Grundkörper angeordnetes Bearbeitungswerkzeug mit zumindest einer Bearbeitungskante, sowie ein Unterwerkzeug aufweist, welches einen Grundkörper mit einer Auflagefläche für das Werkstück umfasst und mit zumindest einer an dem Grundkörper vorgesehenen Gegenkante sowie einer in dem Grundkörper liegenden Positionsachse, welche senkrecht zur Auflagefläche ausgerichtet ist. Das Oberwerkzeug und Unterwerkzeug sind zur Bearbeitung eines dazwischen angeordneten Werkstücks in einer Hubbewegung aufeinander zu bewegbar. Zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug ist eine Bearbeitungsebene gebildet. Die zumindest eine Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs am Oberwerkzeug erstreckt sich zumindest teilweise entlang einer Niederhaltefläche. Der Gegenwerkzeugkörper ist als eine Gegenrolle ausgebildet. Die zumindest eine Gegenkante des Gegenwerkzeuges liegt der zumindest einen Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs gegenüber. An die zumindest eine Gegenkante angrenzend ist eine Bearbeitungseinrichtung des Gegenwerkzeugkörpers vorgesehen, welche zumindest eine in Längsrichtung der Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs ausgerichtete, gekrümmte Gegenfläche aufweist. Durch dieses Werkzeug wird ein Bearbeitungswerkzeug geschaffen, bei welchem durch einen Pendelhub eine Bearbeitung des Werkstücks ermöglicht ist. Das Ober- und/oder Unterwerkzeug wird bei dem Pendelhub entlang der Bearbeitungsebene aufeinanderfolgend, also jeweils abwechselnd zueinander verfahren. Während der Verfahrbewegung wirken die Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs und die Gegenkante des Gegenwerkzeugkörpers auf das Werkstück ein, um dieses geklemmt zu halten. Durch die gekrümmte Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung am Gegenwerkzeugkörper, welche gegenüber der Bearbeitungskante am Bearbeitungswerkzeug hervorsteht, erfolgt eine Bearbeitung des Werkstücks, wie beispielsweise ein Schneiden, Stanzen, Prägen und/oder Umformen. Durch den als Gegenrolle ausgebildeten Gegenwerkzeugkörper kann eine Reibung zwischen dem Unterwerkzeug und dem zu bearbeitenden Werkstück während des Pendelhubes reduziert werden.The object underlying the invention is achieved by a tool having the features of claim 1 for processing plate-shaped workpieces, in particular of sheets, which has an upper tool consisting of a Einspannzapfen and a base body, which lie in a common position axis and a clamping shaft opposite and arranged on the main body machining tool having at least one processing edge, and a lower tool which comprises a base body with a support surface for the workpiece and with at least one provided on the main body opposite edge and a lying in the body position axis, which is aligned perpendicular to the support surface. The upper tool and lower tool are movable towards one another for machining a workpiece arranged therebetween in a lifting movement. Between the upper tool and the lower tool, a machining plane is formed. The at least one Processing edge of the machining tool on the upper tool extends at least partially along a hold-down surface. The counter-tool body is designed as a counter-roller. The at least one opposite edge of the counter tool is opposite to the at least one processing edge of the processing tool. Adjacent to the at least one mating edge is a machining device of the mating tool body, which has at least one curved mating surface aligned in the longitudinal direction of the machining edge of the machining tool. By this tool, a machining tool is created in which by a pendulum stroke machining of the workpiece is possible. The upper and / or lower tool is sequentially moved in the pendulum stroke along the processing plane, so in each case alternately to each other. During the movement, the machining edge of the machining tool and the counter edge of the counter tool body act on the workpiece to keep it clamped. Due to the curved mating surface of the machining device on the mating tool body, which protrudes from the machining edge on the machining tool, there is a machining of the workpiece, such as cutting, punching, embossing and / or forming. By designed as a counter-roller counter tool body friction between the lower tool and the workpiece to be machined can be reduced during the pendulum stroke.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass sich die zumindest eine Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs am Oberwerkzeug entlang des gesamten Grundkörpers des Oberwerkzeuges erstreckt. Dadurch wird eine maximale Länge eines Arbeitshubes oder Pendelhubes zur Einbringung einer Bearbeitungskontur in das Werkstück ermöglicht.It is preferably provided that the at least one machining edge of the machining tool on the upper tool extends along the entire main body of the upper tool. As a result, a maximum length of a working stroke or pendulum stroke for introducing a machining contour into the workpiece is made possible.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Bearbeitungskante senkrecht zur Positionsachse ausgerichtet ist. Dadurch können einfache Kraftverhältnisse gegeben sein und zudem erhöhte Umformkräfte erzielt werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Bearbeitungswerkzeug die Positionsachse kreuzt, dadurch können noch bessere Bedingungen bei dem Bearbeitungsprozess erzielt werden.Advantageously, it is provided that the machining edge is aligned perpendicular to the position axis. As a result, simple force conditions can be given and also increased forming forces can be achieved. It is preferably provided that the machining tool crosses the position axis, thereby even better conditions in the machining process can be achieved.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeugs sieht vor, dass benachbart zur Bearbeitungskante eine Bearbeitungsfläche vorgesehen ist, die vorzugsweise in einer Vertiefung im Grundkörper ausgebildet ist. Dadurch kann beispielsweise eine Bearbeitungskontur in der Tiefe gegenüber der Werkstückebene begrenzt sein.A preferred embodiment of the machining tool provides that a processing surface is provided adjacent to the machining edge, which is preferably formed in a recess in the base body. As a result, for example, a machining contour can be limited in depth relative to the workpiece plane.
Vorteilhafterweise ist die Vertiefung im Grundkörper durch zwei zueinander beabstandete Bearbeitungskanten des Bearbeitungswerkzeugs begrenzt. Dadurch wird beispielsweise eine Breite der Kontur, die in das Werkstück eingebracht wird, begrenzt.Advantageously, the depression in the base body is delimited by two mutually spaced machining edges of the machining tool. As a result, for example, a width of the contour, which is introduced into the workpiece, limited.
An dem Unterwerkzeug ist der als Gegenrolle ausgebildete Gegenwerkzeugkörper bevorzugt um eine Drehachse, insbesondere senkrecht zur Positionsachse des Unterwerkzeuges, ausgerichtet. Dadurch können einfache geometrische Verhältnisse geschaffen werden, die das Einbringen einer hohen Umformkraft in das Werkstück ermöglichen.On the lower tool, the counter-tool formed counter-body is preferably aligned about an axis of rotation, in particular perpendicular to the position axis of the lower tool. As a result, simple geometric conditions can be created, which allow the introduction of a high forming force in the workpiece.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Gegenkante an der Gegenrolle umlaufend vorgesehen ist. An die Gegenkante angrenzend kann eine Stützfläche an der Gegenrolle vorgesehen sein, die zur Niederhaltefläche am Grundkörper des Oberwerkzeuges ausgerichtet ist. Dadurch wird ermöglicht, dass während der Relativbewegung des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges zum Bearbeiten des Werkstücks eine klemmende Position des Werkstücks aufrechterhalten werden kann, wobei insbesondere bei einer Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges gegenüber dem Oberwerkzeug eine Reibungsminimierung ermöglicht ist.It is preferably provided that the counter edge is provided circumferentially on the counter-roller. Adjacent to the opposite edge, a support surface may be provided on the counter-roller, which is aligned with the hold-down surface on the base body of the upper tool. This makes it possible for a clamping position of the workpiece to be maintained during the relative movement of the upper tool and / or lower tool for machining the workpiece, whereby a minimization of friction is made possible in particular during a movement of the lower tool relative to the upper tool.
Vorteilhafterweise grenzt an die Gegenkante der Gegenrolle eine Bearbeitungsfläche der Bearbeitungseinrichtung an. Diese Bearbeitungsfläche ist der Stützfläche der Gegenrolle gegenüberliegend. Diese Bearbeitungsfläche kann in der Form in Abhängigkeit des durchzuführenden Stanz-, Schneid-, Präge- und/oder Umformprozesses ausgebildet sein.Advantageously, adjacent to the opposite edge of the counter-roller to a processing surface of the processing device. This processing surface is the support surface of the counter-roller opposite. This processing surface may be formed in the mold as a function of the punching, cutting, embossing and / or forming process to be performed.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die als Gegenwerkzeugkörper ausgebildete Gegenrolle zwei zueinander beabstandete Gegenkanten aufweist, deren Abstand den parallel zueinander beabstandeten Bearbeitungskanten des Bearbeitungswerkzeugs gegenüberliegend und in der Ebene der Auflage des Unterwerkzeuges liegen und zwischen den Gegenkanten der Gegenrolle sich eine Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung erstreckt, welche in Richtung auf das Oberwerkzeug erhaben ist. Dadurch wird ermöglicht, dass beim Aufeinanderzubewegen des Oberwerkzeugs und des Unterwerkzeugs zum Überführen in eine Bearbeitungsposition, bei der das Werkstück zwischen dem Oberwerkzeug und Unterwerkzeug geklemmt gehalten ist, durch die Bearbeitungseinrichtung eine definierte Kontur in das Werkstück eingebracht wird. Die Bearbeitungseinrichtung der Gegenrolle greift dabei bevorzugt in die Vertiefung am Grundkörper.Furthermore, it is preferably provided that the counter-roller formed as a counter-tool body has two mutually spaced opposite edges whose spacing is parallel to the mutually spaced machining edges of the machining tool and in the plane of the support of the lower tool and extends between the opposite edges of the counter-roller, a counter surface of the processing device, which is raised in the direction of the upper tool. This makes it possible that, when the upper tool and the lower tool are moved toward one another into a machining position, in which the workpiece is clamped between the upper tool and lower tool, a defined contour is introduced into the workpiece by the machining device. The processing device of the counter-roller preferably engages in the recess on the base body.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung an der Gegenrolle als eine Umformfläche vorgesehen ist. Dadurch kann beispielsweise eine Sicke eingebracht werden. Die Kontur der Sicke steht in Abhängigkeit der Querschnittsgeometrie der Bearbeitungseinrichtung und/oder dem Verlauf der Vertiefung, die an zumindest eine Bearbeitungskante angrenzt oder zwischen den beiden parallel zueinander beabstandeten Bearbeitungskanten verläuft. Des Weiteren kann die Gegenfläche an der Gegenrolle zumindest eine Schneidkante aufweisen. In diesem Fall kann die Bearbeitungskante am Oberwerkzeug und die Gegenkante an der Gegenrolle das Werkstück in einer definierten Position halten, wobei die Schneidkante in die Vertiefung am Oberwerkzeug eintaucht und einen Schnitt in das Werkstück einbringt. Des Weiteren kann alternativ vorgesehen sein, dass die Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung eine Umformfläche und eine Schneidkante aufweist. Dadurch können beispielsweise Kiemen in das Werkstück eingebracht werden. Eine weitere alternative Ausführungsform der Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung sieht vor, dass diese zwei Schneidkanten aufweist, die zu den Bearbeitungskanten am Oberwerkzeug ausgerichtet sind. Dadurch kann ein Materialstreifen aus dem Werkstück herausgeschnitten werden.It is preferably provided that the counter surface of the processing device is provided on the counter roller as a forming surface. As a result, for example, a bead can be introduced. The contour of the bead depends on the Cross-sectional geometry of the processing device and / or the course of the depression, which adjoins at least one processing edge or extends between the two mutually parallel processing edges. Furthermore, the mating surface on the counter-roller may have at least one cutting edge. In this case, the machining edge on the upper tool and the counter edge on the counter roller can hold the workpiece in a defined position, wherein the cutting edge dips into the recess on the upper tool and introduces a cut in the workpiece. Furthermore, it can alternatively be provided that the mating surface of the processing device has a forming surface and a cutting edge. As a result, for example, gills can be introduced into the workpiece. A further alternative embodiment of the mating surface of the machining device provides that it has two cutting edges, which are aligned with the processing edges on the upper tool. This allows a strip of material to be cut out of the workpiece.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeugs am Oberwerkzeug sieht vor, dass die Bearbeitungsfläche des Bearbeitungswerkzeugs als eine Stützrolle in der Vertiefung ausgebildet ist. Dadurch kann eine zusätzliche Reibungsminimierung während dem Bearbeitungsprozess zum Einbringen einer Kontur in das Werkstück erzielt werden.A further preferred embodiment of the machining tool on the upper tool provides that the machining surface of the machining tool is formed as a support roller in the recess. As a result, additional friction minimization can be achieved during the machining process for introducing a contour into the workpiece.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 11 zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken gelöst, bei welchen ein Werkzeug nach einem der vorbeschriebenen Ausführungsformen eingesetzt wird und die Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges entlang der oberen Positionierachse und die Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges entlang der unteren Positionierachse jeweils unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Dadurch kann ein Pendelhub zum Einbringen einer Bearbeitungskontur in das Werkstück angesteuert und durchgeführt werden. Bei dem Pendelhub erfolgt eine aufeinanderfolgende Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges und des Unterwerkzeuges entlang der Bearbeitungsebene zwischen dem Ober- und Unterwerkzeug, wobei die Länge der jeweiligen Verfahrbewegung dahingehend beschränkt ist, dass das Werkstück zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug geklemmt gehalten ist. Bei der Bearbeitungskontur kann es sich um eine durch einen Stanz-, Schneid-, Präge- und/oder Umformungsprozess eingebrachte Kontur handeln.The object underlying the invention is further achieved by a machine tool having the features of claim 11 for processing plate-shaped workpieces, in which a tool according to one of the above embodiments is used and the traversing movement of the upper tool along the upper positioning and the movement of the lower tool along the lower positioning axis are each independently controllable. As a result, a pendulum stroke for introducing a machining contour into the workpiece can be controlled and performed. In the pendulum stroke, a successive movement of the upper tool and the lower tool along the working plane between the upper and lower tool, wherein the length of the respective movement movement is limited to the effect that the workpiece is clamped between the upper tool and the lower tool. The machining contour can be a contour introduced by a stamping, cutting, embossing and / or forming process.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere von Blechen gelöst, bei welcher ein Werkzeug nach einer der vorbeschriebenen Ausführungsform eingesetzt wird und zur Bearbeitung des Werkstücks das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug mit einer Hubbewegung angesteuert werden, so dass das Werkstück zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug geklemmt gehalten wird und zur Bearbeitung des Werkstücks das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug einzeln oder gemeinsam relativ um die Positionsachse des Ober- und des Unterwerkzeugs gedreht werden oder das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug einzeln oder gemeinsam relativ zueinander entlang der Positionierachse verfahren werden oder das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug einzeln oder gemeinsam relativ zueinander um die Positionsachse gedreht und einzeln oder gemeinsam zueinander entlang der Positionierachse verfahren werden. Diese Bearbeitung des Werkstücks weist den Vorteil auf, dass das Werkstück während der Bearbeitung stillstehend gehalten werden kann. Die Bearbeitung des Werkstücks, wie beispielsweise ein Stanz-, Schneid-, Präge- und/oder Umformprozess, wird durch eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeugs und/oder des Unterwerkzeugs und/oder eine Drehbewegung des Ober- und/oder des Unterwerkzeuges relativ zueinander durchgeführt.The object underlying the invention is achieved by a method having the features of claim 12 for processing plate-shaped workpieces, in particular sheets, in which a tool according to one of the above embodiment is used and for machining the workpiece, the upper tool and the lower tool with a lifting movement so that the workpiece is held clamped between the upper tool and the lower tool and for machining the workpiece, the upper tool and the lower tool are rotated individually or jointly relative to the position axis of the upper and lower tool or the upper tool and the lower tool individually or together be moved relative to each other along the positioning or the upper tool and the lower tool individually or jointly rotated relative to each other about the position axis and individually or jointly to each other along the positioning be moved. This machining of the workpiece has the advantage that the workpiece can be kept stationary during processing. The machining of the workpiece, such as a stamping, cutting, embossing and / or forming process is performed by a movement of the upper tool and / or the lower tool and / or a rotational movement of the upper and / or lower tool relative to each other.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken sieht vor, dass zum Bearbeiten des Werkstücks nach einer Hubbewegung des Oberwerkzeuges und/oder des Unterwerkzeuges, um das Werkstück dazwischenliegend geklemmt zu halten, eine erste Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges gegenüber dem Oberwerkzeug entlang der unteren Positionierachse angesteuert wird, so dass der Gegenwerkzeugkörper gegenüber dem Bearbeitungswerkzeug entlang der unteren Positionierachse verfahren wird und darauffolgend eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeugs entlang der oberen Positionierachse angesteuert wird, während das Unterwerkzeug stillstehend gehalten wird. Dies ermöglicht, dass bei der erstgenannten Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges eine Bearbeitung am Werkstück stattfindet, wobei das Werkstück zum Oberwerkzeug stillstehend positioniert ist beziehungsweise ortsfest ist. Eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Oberwerkzeug findet nicht statt. Dadurch wird aufgrund der Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges die Kontur in das Werkstück eingebracht. Bei einer nachfolgenden Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges wird das Unterwerkzeug wiederum stillstehend gehalten, wobei das Oberwerkzeug verfahren wird, um wieder in eine Ausgangsposition zum Unterwerkzeug positioniert zu werden, um einen darauffolgenden Arbeitshub oder Pendelhub durchzuführen. Bei dieser Ausgangsposition können beispielsweise die Positionsachsen des Ober- und des Unterwerkzeugs fluchten.A preferred embodiment of the method for processing plate-shaped workpieces provides that for machining the workpiece after a lifting movement of the upper tool and / or the lower tool to hold the workpiece clamped therebetween, a first movement of the lower tool relative to the upper tool along the lower positioning axis is, so that the counter tool body is moved relative to the machining tool along the lower positioning and subsequently a movement of the upper tool along the upper positioning axis is driven, while the lower tool is kept stationary. This makes it possible for a processing to take place on the workpiece during the first-mentioned movement of the lower tool, wherein the workpiece is positioned stationary relative to the upper tool or is stationary. A relative movement between the workpiece and the upper tool does not take place. As a result, the contour is introduced into the workpiece due to the movement of the lower tool. In a subsequent traversing movement of the upper tool, the lower tool is again kept stationary, wherein the upper tool is moved to be positioned again in a starting position to the lower tool to perform a subsequent power stroke or pendulum stroke. In this initial position, for example, the position axes of the upper and the lower tool can be aligned.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges und des Unterwerkzeuges relativ zueinander entlang der oberen und unteren Positionierachse mit einem maximalen Arbeitshub angesteuert werden, bei dem das Werkstück durch die Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs am Oberwerkzeug und die Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung am Unterkörper geklemmt gehalten werden. Furthermore, it is preferably provided that the movement of movement of the upper tool and the lower tool are controlled relative to each other along the upper and lower positioning with a maximum stroke, in which the workpiece by the processing edge of the machining tool on the upper tool and the counter surface of the processing device are clamped to the lower body ,
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass während der Bearbeitung des Werkstücks, insbesondere während der Verfahrbewegung des Unterwerkzeugs gegenüber dem stillstehenden Oberwerkzeug, ein Abstand der Niederhaltefläche des Oberwerkzeugs zur Auflagefläche des Unterwerkzeugs konstant gehalten wird. Dadurch können gleichbleibende Bedingungen während dem Bearbeiten des Werkstücks geschaffen sein.A further preferred embodiment of the method provides that during the processing of the workpiece, in particular during the movement of the lower tool relative to the stationary upper tool, a distance of the hold-down surface of the upper tool to the support surface of the lower tool is kept constant. As a result, constant conditions during machining of the workpiece can be created.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and further advantageous embodiments and developments thereof are described in more detail below with reference to the examples shown in the drawings and explained. The features to be taken from the description and the drawings can be applied individually according to the invention individually or in combination in any combination. Show it:
1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, 1 a perspective view of the machine tool according to the invention,
2 eine schematisierte Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer Hubantriebsvorrichtung und eines motorischen Antriebes gemäß 1, 2 a schematic representation of the basic structure of a lifting drive device and a motor drive according to 1 .
3 ein schematisches Diagramm einer überlagerten Hubbewegung in Y- und Z-Richtung des Stößels gemäß 1, 3 a schematic diagram of a superimposed lifting movement in the Y and Z direction of the plunger according to 1 .
4 ein schematisches Diagramm einer weiteren überlagerten Hubbewegung in Y- und Z-Richtung des Stößels gemäß 1, 4 a schematic diagram of another superimposed lifting movement in the Y and Z direction of the plunger according to 1 .
5 eine schematische Ansicht von oben auf die Werkzeugmaschine gemäß 1 mit Werkstückauflageflächen, 5 a schematic top view of the machine tool according to 1 with workpiece support surfaces,
6 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Werkzeuges, 6 a perspective view of a first embodiment of a tool,
7 eine schematische Schnittansicht des Werkzeugs gemäß 6, 7 a schematic sectional view of the tool according to 6 .
8 bis 10 schematische Seitenansichten des Werkzeugs gemäß 6 von aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten zum Bearbeiten des Werkstücks, 8th to 10 schematic side views of the tool according to 6 successive steps for machining the workpiece,
11 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht auf das bearbeitete Werkstück gemäß den 8 bis 10, 11 a schematically simplified side view of the machined workpiece according to the 8th to 10 .
12 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform zu 11, 12 a simplified schematic side view of an alternative embodiment to 11 .
13 eine weitere schematisch vereinfachte Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform zu 11, 13 another schematically simplified side view of an alternative embodiment 11 .
14 eine weitere schematisch vereinfachte Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform zu 11 und 14 another schematically simplified side view of an alternative embodiment 11 and
15 eine weitere schematisch vereinfachte Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform zu 11. 15 another schematically simplified side view of an alternative embodiment 11 ,
In 1 ist eine Werkzeugmaschine 1 dargestellt, welche als Stanzpresse ausgebildet ist. Diese Werkzeugmaschine 1 umfasst eine Tragstruktur mit einem geschlossenen Maschinenrahmen 2. Dieser umfasst zwei horizontale Rahmenschenkel 3, 4 sowie zwei vertikale Rahmenschenkel 5 und 6. Der Maschinenrahmen 2 umschließt einen Rahmeninnenraum 7, der den Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine 1 mit einem Oberwerkzeug 11 und einem Unterwerkzeug 9 bildet.In 1 is a machine tool 1 shown, which is designed as a punch press. This machine tool 1 includes a support structure with a closed machine frame 2 , This includes two horizontal frame legs 3 . 4 as well as two vertical frame legs 5 and 6 , The machine frame 2 encloses a frame interior 7 , which is the working area of the machine tool 1 with an upper tool 11 and a lower tool 9 forms.
Die Werkzeugmaschine 1 dient zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken 10, welche der Einfachheit halber in 1 nicht dargestellt sind und können zu Bearbeitungszwecken im Rahmeninnenraum 7 angeordnet werden. Ein zu bearbeitendes Werkstück 10 wird auf eine im Rahmeninnenraum 7 vorgesehene Werkstückabstützung 8 abgelegt. In einer Aussparung der Werkstückabstützung 8 ist am unteren horizontalen Rahmenschenkel 4 des Maschinenrahmens 2 das Unterwerkzeug 9 beispielsweise in Form einer Stanzmatrize gelagert. Diese Stanzmatrize kann mit einer Matrizenöffnung versehen sein. Bei einer Stanzbearbeitung taucht in die Matrizenöffnung des als Stanzmatrize ausgebildeten Unterwerkzeuges das als Stanzstempel ausgebildete Oberwerkzeug 11 ein.The machine tool 1 is used for processing plate-shaped workpieces 10 which in the sake of simplicity 1 not shown and can for editing purposes in the frame interior 7 to be ordered. A workpiece to be machined 10 gets onto one in the frame interior 7 provided workpiece support 8th stored. In a recess of the workpiece support 8th is on the lower horizontal frame leg 4 of the machine frame 2 the lower tool 9 stored for example in the form of a punching die. This punching die can be provided with a die opening. During a punching process, the upper tool designed as a punching stamp emerges into the die opening of the lower tool designed as a punching die 11 one.
Das Oberwerkzeug 11 und Unterwerkzeug 9 kann anstelle von einem Stanzstempel und einer Stanzmatrize auch als ein Biegestempel sowie eine Biegematrize zum Umformen von Werkstücken 10 eingesetzt werden.The upper tool 11 and lower tool 9 may instead of a punch and a punching die as a punch and a bending die for forming workpieces 10 be used.
Das Oberwerkzeug 11 ist in einer Werkzeugaufnahme an einem unteren Ende eines Stößels 12 fixiert. Der Stößel 12 ist Teil einer Hubantriebsvorrichtung 13, mittels derer das Oberwerkzeug 11 in eine Hubrichtung entlang einer Hubachse 14 bewegt werden kann. Die Hubachse 14 verläuft in Richtung der Z-Achse des Koordinatensystems einer in 1 angedeuteten numerischen Steuerung 15 der Werkzeugmaschine 1. Senkrecht zur Hubachse 14 kann die Hubantriebsvorrichtung 13 längs einer Positionierachse 16 in Richtung des Doppelpfeils bewegt werden. Die Positionierachse 16 verläuft in Richtung der Y-Richtung des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15. Die das Oberwerkzeug 11 aufnehmende Hubantriebsvorrichtung 13 wird mittels eines motorischen Antriebs 17 längs der Positionierachse 16 verfahren.The upper tool 11 is in a tool holder at a lower end of a plunger 12 fixed. The pestle 12 is part of a linear actuator 13 , by means of which the upper tool 11 in a stroke direction along a stroke axis 14 can be moved. The lifting axis 14 runs in the direction the Z-axis of the coordinate system of an in 1 indicated numerical control 15 the machine tool 1 , Perpendicular to the stroke axis 14 can the lifting drive device 13 along a positioning axis 16 be moved in the direction of the double arrow. The positioning axis 16 runs in the direction of the Y direction of the coordinate system of the numerical control 15 , The the top tool 11 receiving lift drive device 13 is by means of a motor drive 17 along the positioning axis 16 method.
Die Bewegung des Stößels 12 entlang der Hubachse 14 und die Positionierung der Hubantriebsvorrichtung 13 entlang der Positionierachse 16 erfolgen mittels eines motorischen Antriebes 17 in Form einer Antriebsanordnung 17, insbesondere Spindelantriebsanordnung, mit einer in Richtung der Positionierachse 16 verlaufenden und mit dem Maschinenrahmen 2 fest verbundenen Antriebsspindel 18. Geführt wird die Hubantriebsvorrichtung 13 bei Bewegungen längs der Positionierachse 16 an drei Führungsschienen 19 des oberen Rahmenschenkels 3, von denen in 1 zwei Führungsschienen 19 zu erkennen sind. Die eine übrige Führungsschiene 19 verläuft parallel zur sichtbaren Führungsschiene 19 und ist von dieser in Richtung X-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15 beabstandet. Auf den Führungsschienen 19 laufen Führungsschuhe 20 der Hubantriebsvorrichtung 13. Der gegenseitige Eingriff der Führungsschiene 19 und der Führungsschuhe 20 ist dergestalt, dass diese Verbindung zwischen den Führungsschienen 19 und den Führungsschuhen 20 auch eine in vertikaler Richtung wirkende Last aufnehmen kann. Dementsprechend ist die Hubvorrichtung 13 über die Führungsschuhe 20 und die Führungsschienen 19 am Maschinenrahmen 2 aufgehängt. Ein weiterer Bestandteil der Hubantriebsvorrichtung 13 ist ein Keilgetriebe 21, durch welches eine Lage des Oberwerkzeuges 11 relativ zum Unterwerkzeug 9 einstellbar ist.The movement of the pestle 12 along the stroke axis 14 and the positioning of the lifting drive device 13 along the positioning axis 16 done by means of a motor drive 17 in the form of a drive arrangement 17 , in particular spindle drive arrangement, with one in the direction of the positioning axis 16 running and with the machine frame 2 firmly connected drive spindle 18 , The lifting drive device is guided 13 during movements along the positioning axis 16 on three guide rails 19 of the upper frame leg 3 of which in 1 two guide rails 19 can be seen. The one remaining guide rail 19 runs parallel to the visible guide rail 19 and is from this in the X-axis direction of the numerical control coordinate system 15 spaced. On the guide rails 19 run guide shoes 20 the lifting drive device 13 , The mutual engagement of the guide rail 19 and the guide shoes 20 is such that this connection between the guide rails 19 and the guide shoes 20 can also absorb a load acting in the vertical direction. Accordingly, the lifting device 13 about the guide shoes 20 and the guide rails 19 on the machine frame 2 suspended. Another component of the lifting drive device 13 is a wedge gear 21 , through which a position of the upper tool 11 relative to the lower tool 9 is adjustable.
Das Unterwerkzeug 9 ist entlang einer unteren Positionierachse 25 verfahrbar aufgenommen. Diese untere Positionierachse 25 verläuft in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15. Vorzugsweise ist die untere Positionierachse 25 parallel zur oberen Positionierachse 16 ausgerichtet. Das Unterwerkzeug 9 kann unmittelbar an der unteren Positionierachse 16 mit einer motorischen Antriebsanordnung 26 entlang der Positionierachse 25 verfahren werden. Alternativ oder ergänzend kann das Unterwerkzeug 9 auch an einer Hubantriebsvorrichtung 27 vorgesehen sein, welche entlang der unteren Positionierachse 25 mittels der motorischen Antriebsanordnung 26 verfahrbar ist. Diese Antriebsanordnung 26 ist bevorzugt als Spindelantriebsanordnung ausgebildet. Die untere Hubantriebsvorrichtung 27 kann im Aufbau der oberen Hubantriebsvorrichtung 13 entsprechen. Ebenfalls kann die motorische Antriebsanordnung 26 der motorischen Antriebsanordnung 17 entsprechen.The lower tool 9 is along a lower positioning axis 25 movably recorded. This lower positioning axis 25 runs in the Y-axis direction of the numerical control coordinate system 15 , Preferably, the lower positioning axis 25 parallel to the upper positioning axis 16 aligned. The lower tool 9 can be directly at the lower positioning axis 16 with a motor drive arrangement 26 along the positioning axis 25 be moved. Alternatively or additionally, the lower tool 9 also on a lifting drive device 27 be provided, which along the lower positioning 25 by means of the motor drive arrangement 26 is movable. This drive arrangement 26 is preferably designed as a spindle drive arrangement. The lower lift drive device 27 can in the construction of the upper lifting drive device 13 correspond. Also, the motor drive assembly 26 the motor drive arrangement 17 correspond.
Die untere Hubantriebsvorrichtung 27 ist ebenfalls an einem unteren horizontalen Rahmenschenkel 4 zugeordneten Führungsschienen 19 verschiebbar gelagert. Auf den Führungsschienen 19 laufen Führungsschuhe 20 der Hubantriebsvorrichtung 27, so dass die Verbindung zwischen den Führungsschienen 19 und Führungsschuhen 20 am Unterwerkzeug 9 auch eine in vertikaler Richtung wirkende Last aufnehmen kann. Dementsprechend ist auch die Hubantriebsvorrichtung 27 über die Führungsschuhe 20 und die Führungsschienen 19 am Maschinenrahmen 2 und beabstandet zu den Führungsschienen 19 und Führungsschuhen 20 der oberen Hubantriebsvorrichtung 13 aufgehängt. Auch die Hubantriebsvorrichtung 27 kann ein Keilgetriebe 21 umfassen, durch welches die Lage beziehungsweise Höhe des Unterwerkzeuges 9 entlang der Z-Achse einstellbar ist.The lower lift drive device 27 is also on a lower horizontal frame leg 4 associated guide rails 19 slidably mounted. On the guide rails 19 run guide shoes 20 the lifting drive device 27 so that the connection between the guide rails 19 and guide shoes 20 at the lower tool 9 can also absorb a load acting in the vertical direction. Accordingly, the lifting drive device is also 27 about the guide shoes 20 and the guide rails 19 on the machine frame 2 and spaced from the guide rails 19 and guide shoes 20 the upper lifting drive device 13 suspended. Also the lifting drive device 27 can be a wedge gear 21 comprise, by which the position or height of the lower tool 9 is adjustable along the Z-axis.
Durch die numerische Steuerung 15 können sowohl die motorischen Antriebe 17 für eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 entlang der oberen Positionierachse 16, als auch der oder die motorischen Antriebe 26 für eine Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges 9 entlang der unteren Positionierachse 25 unabhängig voneinander angesteuert werden. Somit ist das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 synchron in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems verfahrbar. Ebenso kann eine unabhängige Verfahrbewegung des Ober- und Unterwerkzeuges 11, 9 auch in verschiedene Richtungen angesteuert werden. Diese unabhängige Verfahrbewegung des Ober- und Unterwerkzeuges 11, 9 kann zeitgleich angesteuert werden. Durch die Entkopplung der Verfahrbewegung zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Unterwerkzeug 9 kann eine erhöhte Flexibilität in der Bearbeitung von Werkstücken 10 erzielt werden. Auch kann das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 zur Bearbeitung der Werkstücke 10 in vielfältiger Weise ausgebildet sein.Through the numerical control 15 can both the motor drives 17 for a movement of the upper tool 11 along the upper positioning axis 16 , as well as the one or more motor drives 26 for a movement of the lower tool 9 along the lower positioning axis 25 be controlled independently of each other. Thus, the upper and lower tool 11 . 9 synchronously movable in the direction of the Y-axis of the coordinate system. Likewise, an independent movement of the upper and lower tool 11 . 9 can also be controlled in different directions. This independent movement of the upper and lower tool 11 . 9 can be controlled at the same time. By decoupling the movement between the upper tool 11 and the lower tool 9 can provide increased flexibility in the machining of workpieces 10 be achieved. Also, the upper and lower tool can 11 . 9 for processing the workpieces 10 be formed in many ways.
Ein Bestandteil der Hubantriebsvorrichtung 13 ist das Keilgetriebe 21, welches in 2 dargestellt ist. Das Keilgetriebe 21 umfasst zwei antriebsseitige Keilgetriebeelemente 122, 123, sowie zwei abtriebsseitige Keilgetriebeelemente 124, 125. Letztere sind konstruktiv zu einer Baueinheit in Form eines abtriebsseitigen Doppelkeils 126 zusammengefasst. An dem abtriebsseitigen Doppelkeil 126 ist der Stößel 12 um die Hubachse 14 drehbar gelagert. Eine motorische Drehantriebsvorrichtung 128 ist in dem abtriebsseitigen Doppelkeil 126 untergebracht und verfährt den Stößel 12 bei Bedarf entlang der Hubachse 14. Dabei ist sowohl eine Links- als auch eine Rechtsdrehung des Stößels 12 gemäß dem Doppelpfeil in 2 möglich. Eine Stößellagerung 129 ist schematisch dargestellt. Zum einen erlaubt die Stößellagerung 129 reibungsarme Drehbewegungen des Stößels 12 um die Hubachse 14, zum anderen lagert die Stößellagerung 129 den Stößel 12 in axialer Richtung und trägt dementsprechend Lasten, die auf den Stößel 12 in Richtung der Hubachse 14 wirken, in den abtriebsseitigen Doppelkeil 126 ab.A component of the lifting drive device 13 is the wedge gear 21 which is in 2 is shown. The wedge gear 21 comprises two drive-side wedge gear elements 122 . 123 , as well as two output side wedge gear elements 124 . 125 , The latter are constructive to a structural unit in the form of a driven-side double wedge 126 summarized. At the output side double wedge 126 is the pestle 12 around the lifting axis 14 rotatably mounted. A motorized rotary drive device 128 is in the output side double wedge 126 housed and moves the pestle 12 if necessary along the stroke axis 14 , It is both a left and a right turn of the plunger 12 according to the double arrow in 2 possible. A ram storage 129 is shown schematically. On the one hand allows the ram storage 129 low-friction rotational movements of the plunger 12 around the lifting axis 14 , on the other hand stores the ram storage 129 the pestle 12 in the axial direction and, accordingly, carries loads on the plunger 12 in the direction of the lifting axis 14 act, in the output side double wedge 126 from.
Der abtriebsseitige Doppelkeil 126 wird durch eine Keilfläche 130, sowie durch eine Keilfläche 131 des abtriebsseitigen Getriebeelementes 125 begrenzt. Den Keilflächen 130, 131 der abtriebsseitigen Keilgetriebeelemente 124, 125 liegen Keilflächen 132, 133 der antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 122, 123 gegenüber. Durch Längsführungen 134, 135 sind das antriebsseitige Keilgetriebeelement 122 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 124, sowie das antriebsseitige Keilgetriebeelement 123 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 125 in Richtung der Y-Achse, das heißt in Richtung der Positionierachse 16 der Hubantriebsvorrichtung 13, relativ zueinander bewegbar geführt.The output side double wedge 126 is through a wedge surface 130 , as well as by a wedge surface 131 the output side gear element 125 limited. The wedge surfaces 130 . 131 the output side wedge gear elements 124 . 125 lie wedge surfaces 132 . 133 the drive-side wedge gear elements 122 . 123 across from. Through longitudinal guides 134 . 135 are the drive-side wedge gear element 122 and the output side wedge gear element 124 , as well as the drive-side wedge gear element 123 and the output side wedge gear element 125 in the direction of the Y-axis, ie in the direction of the positioning axis 16 the lifting drive device 13 , guided relative to each other movable.
Das antriebsseitige Keilgetriebeelement 122 verfügt über eine motorische Antriebseinheit 138, das antriebsseitige Keilgetriebeelement 123 über eine motorische Antriebseinheit 139. Beide Antriebseinheiten 138, 139 gemeinsam bilden die Spindelantriebsanordnung 17.The drive-side wedge gear element 122 has a motor drive unit 138 , the drive-side wedge gear element 123 via a motor drive unit 139 , Both drive units 138 . 139 together form the spindle drive assembly 17 ,
Den motorischen Antriebseinheiten 138, 139 gemeinsam ist die in 1 gezeigte Antriebsspindel 18 sowie die an dem Maschinenrahmen 2 gelagerte und folglich tragstrukturseitige Hubantriebsvorrichtung 13, 27.The motor drive units 138 . 139 common is the in 1 shown drive spindle 18 as well as on the machine frame 2 mounted and thus support structure-side lifting drive device 13 . 27 ,
Zu den motorischen Antriebseinheiten 138, 139 werden die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 122, 123 derart betrieben, dass diese sich entlang der Positionierachse 16 beispielsweise aufeinander zu bewegen, wodurch sich eine Relativbewegung zwischen den antriebsseitigen Keilgetriebeelementen 122, 123 einerseits und den abtriebsseitigen Keilgetriebeelementen 124, 125 anderseits ergibt. Infolge dieser Relativbewegung wird der abtriebsseitige Doppelkeil 126 und der daran gelagerte Stößel 12 entlang der Hubachse 14 nach unten bewegt. Der an dem Stößel 12 beispielsweise als Oberwerkzeug 11 montierte Stanzstempel führt einen Arbeitshub aus und bearbeitet dabei ein auf der Werkstückauflage 28, 29 bzw. der Werkstückabstützung 8 gelagertes Werkstück 10. Durch eine entgegengesetzte Bewegung der Antriebskeilelemente 122, 123 wird der Stößel 12 wiederum entlang der Hubachse 14 angehoben bzw. nach oben bewegt.To the motor drive units 138 . 139 become the drive-side wedge gear elements 122 . 123 operated such that these along the positioning axis 16 for example, to move towards each other, resulting in a relative movement between the drive-side wedge gear elements 122 . 123 on the one hand and the output side wedge gear elements 124 . 125 on the other hand results. As a result of this relative movement of the output side double wedge 126 and the ram mounted thereon 12 along the stroke axis 14 moved down. The on the plunger 12 for example, as an upper tool 11 mounted punch performs a working stroke and thereby machined on the workpiece support 28 . 29 or the workpiece support 8th stored workpiece 10 , By an opposite movement of the drive wedge elements 122 . 123 becomes the pestle 12 again along the stroke axis 14 raised or moved up.
Die vorbeschriebene Hubantriebsvorrichtung 13 gemäß 2 ist bevorzugt baugleich als untere Hubantriebsvorrichtung 27 ausgebildet und nimmt das Unterwerkzeug 9 auf.The above-described lifting drive device 13 according to 2 is preferably identical as a lower lifting drive device 27 trained and takes the lower tool 9 on.
In 3 ist ein schematisches Diagramm einer möglichen Hubbewegung des Stößels 12 dargestellt. Das Diagramm zeigt einen Hubverlauf entlang der Y-Achse und der Z-Achse. Durch eine überlagerte Ansteuerung einer Verfahrbewegung des Stößels 12 entlang der Hubachse 14 und entlang der Positionierachse 16 kann beispielsweise eine schräg verlaufende Hubbewegung des Hubstößels 12 nach unten auf das Werkstück 10 zu angesteuert werden, wie dies durch die erste Gerade A dargestellt ist. Darauffolgend nach Durchführung des Hubes kann der Stößel 12 beispielsweise senkrecht abgehoben werden, wie dies durch die Gerade B dargestellt ist. Anschließend erfolgt beispielsweise eine ausschließliche Verfahrbewegung entlang der Y-Achse gemäß der Geraden C, um den Stößel 12 für eine neue Arbeitsposition zum Werkstück 10 zu positionieren. Darauffolgend kann sich beispielsweise die zuvor beschriebene Arbeitsabfolge wiederholen. Sofern für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt das Werkstück 10 auf der Werkstückauflagefläche 28, 29 verfahren wird, kann auch eine Verfahrbewegung entlang der Geraden C entfallen.In 3 is a schematic diagram of a possible stroke of the plunger 12 shown. The diagram shows a stroke course along the Y-axis and the Z-axis. By a superimposed control of a movement of the plunger 12 along the stroke axis 14 and along the positioning axis 16 For example, an inclined lifting movement of the lift rod 12 down on the workpiece 10 to be driven, as shown by the first straight line A. Subsequently, after performing the stroke of the plunger 12 For example, be lifted vertically, as shown by the straight line B. Subsequently, for example, an exclusive movement along the Y-axis according to the straight line C, to the plunger 12 for a new working position to the workpiece 10 to position. Subsequently, for example, the work sequence described above can be repeated. If for a subsequent processing step, the workpiece 10 on the workpiece support surface 28 . 29 is moved, can also account for a movement along the straight line C.
Die im Diagramm in 3 dargestellte mögliche Hubbewegung des Stößels 12 am Oberwerkzeug 11 ist bevorzugt mit einem stillstehend gehaltenen Unterwerkzeug 9 kombiniert. Dabei ist das Unterwerkzeug 9 derart innerhalb des Maschinenrahmens 2 positioniert, dass am Ende eines Arbeitshubes des Oberwerkzeuges 11 das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 eine definierte Position einnehmen.The in the diagram in 3 illustrated possible stroke movement of the plunger 12 on the upper tool 11 is preferred with a stationary held lower tool 9 combined. This is the lower tool 9 such within the machine frame 2 positioned that at the end of a working stroke of the upper tool 11 the upper and lower tool 11 . 9 take a defined position.
Dieser beispielhafte überlagerte Hubverlauf kann sowohl für das Oberwerkzeug 11 als auch das Unterwerkzeug 9 angesteuert werden. In Abhängigkeit der zu erfolgenden Bearbeitung des Werkstückes 10 kann eine überlagerte Hubbewegung des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges 11, 9 angesteuert werden.This exemplary superimposed stroke course can be used both for the upper tool 11 as well as the lower tool 9 be controlled. Depending on the processing of the workpiece 10 can be a superimposed lifting movement of the upper tool and / or lower tool 11 . 9 be controlled.
In 4 ist ein schematisches Diagramm dargestellt, welches eine Hubbewegung des Stößels 12 gemäß der beispielhaft dargestellten Linie D entlang einer Y-Achse und einer Z-Achse darstellt. Abweichend zu 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass eine Hubbewegung des Stößels 12 einen Kurvenverlauf oder Bogenverlauf durchlaufen kann, indem eine Überlagerung der Verfahrbewegungen in Y-Richtung und Z-Richtung entsprechend durch die Steuerung 15 angesteuert wird. Durch eine solche flexible Überlagerung der Verfahrbewegungen in X- und Z-Richtung lassen sich spezifische Bearbeitungsaufgaben lösen. Die Ansteuerung eines solchen Kurvenverlaufes kann für das Oberwerkzeug 11 und/oder Unterwerkzeug 9 vorgesehen sein.In 4 a schematic diagram is shown, which is a lifting movement of the plunger 12 according to the exemplary illustrated line D along a Y-axis and a Z-axis represents. Deviating from 3 is provided in this embodiment that a lifting movement of the plunger 12 can traverse a curve or arc, by a superposition of the traversing movements in the Y-direction and Z-direction according to the control 15 is controlled. Such a flexible superimposition of the movement movements in the X and Z directions allows specific machining tasks to be solved. The control of such a curve can for the upper tool 11 and / or lower tool 9 be provided.
In 5 ist eine schematische Ansicht auf die Werkzeugmaschine 1 gemäß 1 dargestellt. An dem Maschinenrahmen 2 der Werkzeugmaschine 1 erstreckt sich seitlich jeweils eine Werkstückauflage 28, 29. Die Werkstückauflage 28 kann beispielsweise einer nicht näher dargestellten Beladestation zugeordnet sein, durch welche unbearbeitete Werkstücke 10 auf die Werkstückauflagefläche 28 aufgelegt werden. An die Werkstückauflagefläche 28, 29 angrenzend ist eine Vorschubeinrichtung 22 vorgesehen, welche mehrere Greifer 23 umfasst, um das auf die Werkstückauflage 28 aufgelegte Werkstück 10 zu greifen. Mittels der Vorschubeinrichtung 22 wird das Werkstück 10 in X-Richtung durch den Maschinenrahmen 2 hindurchgeführt. Vorzugsweise kann die Vorschubeinrichtung 22 auch in Y-Richtung verfahrbar angesteuert werden. Dadurch kann eine freie Verfahrbewegung des Werkstücks 10 in der X-Y Ebene vorgesehen sein. In Abhängigkeit der Arbeitsaufgabe kann das Werkstück 10 durch die Vorschubeinrichtung 22 sowohl in X-Richtung als auch entgegen der X-Richtung bewegbar sein. Diese Verfahrbewegung des Werkstücks 10 kann auf eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 und Unterwerkzeuges 9 in und entgegen der Y-Richtung für die jeweilige Bearbeitungsaufgabe angepasst sein.In 5 is a schematic view of the machine tool 1 according to 1 shown. On the machine frame 2 the machine tool 1 extends laterally each a workpiece support 28 . 29 , The workpiece support 28 For example, it may be associated with a loading station, not shown, through which unprocessed workpieces 10 on the workpiece support surface 28 be hung up. To the workpiece support surface 28 . 29 adjacent is a feed device 22 provided, which several grippers 23 includes that on the workpiece support 28 applied workpiece 10 to grab. By means of the feed device 22 becomes the workpiece 10 in the X direction through the machine frame 2 passed. Preferably, the feed device 22 can also be moved in the Y direction. This allows a free movement of the workpiece 10 be provided in the XY plane. Depending on the work task, the workpiece 10 by the feed device 22 be movable both in the X direction and in the opposite direction to the X direction. This movement of the workpiece 10 may be due to a movement of the upper tool 11 and lower tool 9 be adapted in and opposite to the Y direction for the respective processing task.
Der Werkstückauflage 28 gegenüberliegend ist die weitere Werkstückauflage 29 am Maschinenrahmen 2 vorgesehen. Diese kann beispielsweise einer Entladestation zugeordnet sein. Alternativ kann die Be- und Entladung des unbearbeiteten Werkstücks 10 und bearbeiteten Werkstücks 10 mit Werkstücken 81 auch derselben Werkstückauflage 28, 29 zugeordnet sein.The workpiece support 28 Opposite is the further workpiece support 29 on the machine frame 2 intended. This may for example be associated with an unloading station. Alternatively, the loading and unloading of the unprocessed workpiece 10 and machined workpiece 10 with workpieces 81 also the same workpiece support 28 . 29 be assigned.
Die Werkzeugmaschine 1 kann des Weiteren eine Laserbearbeitungsvorrichtung 201, insbesondere eine Laserschneidmaschine, aufweisen, welche nur schematisch in einer Draufsicht in 5 dargestellt ist. Diese Laserbearbeitungsvorrichtung 201 kann beispielsweise als eine CO2-Laserschneidmaschine ausgebildet sein. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 201 umfasst eine Laserquelle 202, welche einen Laserstrahl 203 erzeugt, der mittels einer schematisch dargestellten Strahlführung 204 zu einem Laserbearbeitungskopf, insbesondere Laserschneidkopf 206, geführt und in diesem fokussiert wird. Danach wird der Laserstrahl 204 durch eine Schneiddüse senkrecht zur Oberfläche des Werkstückes 10 ausgerichtet, um das Werkstück 10 zu bearbeiten. Der Laserstrahl 203 wirkt am Bearbeitungsort, insbesondere Schneidort vorzugsweise gemeinsam mit einem Prozessgasstrahl auf das Werkstück 10 ein. Die Schneidstelle, an welcher der Laserstrahl 203 auf das Werkstück 10 auftrifft, ist benachbart zur Bearbeitungsstelle des Oberwerkzeuges 11 und Unterwerkzeuges 9.The machine tool 1 may further include a laser processing apparatus 201 , in particular a laser cutting machine, which only schematically in a plan view in 5 is shown. This laser processing device 201 For example, it may be formed as a CO 2 laser cutting machine. The laser processing device 201 includes a laser source 202 , which is a laser beam 203 generated by means of a schematically illustrated beam guide 204 to a laser processing head, in particular laser cutting head 206 , guided and focused in this. After that, the laser beam 204 through a cutting nozzle perpendicular to the surface of the workpiece 10 aligned to the workpiece 10 to edit. The laser beam 203 acts on the processing site, in particular cutting location preferably together with a process gas jet on the workpiece 10 one. The cutting point on which the laser beam 203 on the workpiece 10 is incident, is adjacent to the processing point of the upper tool 11 and lower tool 9 ,
Der Laserschneidkopf 206 ist durch einen Linearantrieb 207 mit einem Linearachsensystem zumindest in Y-Richtung, vorzugsweise in Y- und Z-Richtung, verfahrbar. Dieses Linearachsensystem, welches den Laserschneidkopf 206 aufnimmt, kann dem Maschinenrahmen 2 zugeordnet, daran befestigt oder darin integriert sein. Unterhalb eines Arbeitsraumes des Laserschneidkopfes 206 kann eine Strahldurchtrittsöffnung in der Werkstückauflage 28 vorgesehen sein. Vorzugsweise kann unterhalb der Strahldurchtrittsöffnung eine Strahlauffangvorrichtung für den Laserstrahl 21 vorgesehen sein. Die Strahldurchtrittsöffnung und gegebenenfalls die Strahlauffangvorrichtung können auch als eine Baueinheit ausgebildet sein.The laser cutting head 206 is by a linear drive 207 with a linear axis system at least in the Y direction, preferably in the Y and Z directions, movable. This linear axis system, which is the laser cutting head 206 can accommodate the machine frame 2 assigned, attached thereto or integrated therein. Below a working space of the laser cutting head 206 can be a beam passage opening in the workpiece support 28 be provided. Preferably, below the beam passage opening, a beam collecting device for the laser beam 21 be provided. The beam passage opening and optionally the beam collecting device can also be designed as a structural unit.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 201 kann alternativ auch einen Festkörperlaser als Laserquelle 202 aufweisen, dessen Strahlung mit Hilfe eines Lichtleitkabels zum Laserschneidkopf 206 geführt wird.The laser processing device 201 Alternatively, a solid-state laser may be used as the laser source 202 whose radiation with the aid of a light guide cable to the laser cutting head 206 to be led.
Die Werkstückauflage 28, 29 kann sich bis unmittelbar an die Werkstückabstützung 8 erstrecken, welche das Unterwerkzeug 9 zumindest teilweise umgibt. Innerhalb eines sich dazwischen ergebenden Freiraumes ist das Unterwerkzeug 9 entlang der unteren Positionierachse 25 in und entgegen der Y-Richtung verfahrbar.The workpiece support 28 . 29 can get right up to the workpiece support 8th extend, which is the lower tool 9 at least partially surrounds. Within an intervening free space is the lower tool 9 along the lower positioning axis 25 Movable in and against the Y-direction.
Auf der Werkstückauflage 28 liegt beispielsweise ein bearbeitetes Werkstück 10 auf, bei welchem ein Werkstückteil 81 von einem Schneidspalt 83 beispielsweise durch eine Stanzbearbeitung oder durch eine Laserstrahlbearbeitung bis auf eine Restverbindung 82 freigeschnitten ist. Durch diese Restverbindung wird das Werkstück 81 in dem Werkstück 10 bzw. dem verbleibenden Restgitter gehalten. Zum Abtrennen des Werkstückteils 81 vom Werkstück 10 wird das Werkstück 10 mittels der Vorschubeinrichtung 22 zum Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 für einen Abstanz- und Ausschleusschritt positioniert. Dabei wird die Restverbindung 82 durch einen Stanzhub des Oberwerkzeuges 11 zum Unterwerkzeug 9 getrennt. Das Werkstückteil 81 kann beispielsweise durch teilweises Absenken der Werkstückabstützung 8 nach unten ausgeschleust werden. Alternativ kann bei größeren Werkstückteilen 81 das freigeschnittene Werkstückteil 81 wieder zurück auf die Werkstückauflage 28 oder auf die Werkstückauflage 29 übergeführt werden, um das Werkstückteil 81 und das Restgitter zu entladen. Auch können kleine Werkstückteile 81 gegebenenfalls durch eine Öffnung im Unterwerkzeug 9 ausgeschleust werden.On the workpiece support 28 For example, there is a machined workpiece 10 on, in which a workpiece part 81 from a cutting gap 83 for example, by a punching or by a laser beam machining to a residual connection 82 is cut free. By this residual connection, the workpiece 81 in the workpiece 10 or the remaining skeleton. For separating the workpiece part 81 from the workpiece 10 becomes the workpiece 10 by means of the feed device 22 to the upper and lower tool 11 . 9 positioned for a stamping and discharging step. Thereby the remaining connection becomes 82 by a punching stroke of the upper tool 11 to the lower tool 9 separated. The workpiece part 81 For example, by partially lowering the workpiece support 8th be discharged down. Alternatively, with larger workpiece parts 81 the cut workpiece part 81 back to the workpiece support 28 or on the workpiece support 29 be transferred to the workpiece part 81 and unload the skeleton. Also can be small workpiece parts 81 optionally through an opening in the lower tool 9 be discharged.
In 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Werkzeuges 31 dargestellt, welches für eine Stanz-, Schneid-, Präge- und/oder Umformbearbeitung im Werkstück 10 mit einem Pendelhub vorgesehen ist. Ein solches Werkzeug 31 wird auch als Pendelhub-Werkzeug bezeichnet. Zur nachfolgenden Beschreibung dieses Werkzeuges 31 wird auch auf die Schnittdarstellung des Werkzeuges 31 in 7 Bezug genommen.In 6 is a perspective view of a tool 31 shown, which for a punching, cutting, embossing and / or forming in the workpiece 10 is provided with a pendulum stroke. Such a tool 31 is also referred to as a pendulum stroke tool. For the following description of this tool 31 is also on the sectional view of the tool 31 in 7 Referenced.
Das Oberwerkzeug 11 umfasst einen Grundkörper 33 sowie einen daran angeordneten Einspannzapfen 34. Diese weisen eine gemeinsame Positionsachse 35 auf. Der Grundkörper 33 und der Einspannzapfen 34 können einteilig ausgebildet sein. Ebenso kann der Grundkörper 33 an dem Einspannzapfen 34 geklemmt gehalten werden. An dem Grundkörper 33 ist ein Indexierkeil 36 vorgesehen, durch welchen das Oberwerkzeug 11 in einer oberen Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine 1 ausgerichtet wird. Der Grundkörper 33 weist dem Einspannzapfen 34 gegenüberliegend ein Bearbeitungswerkzeug 37 auf, welches an dem Grundkörper 33 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform des Oberwerkzeugs 11 ist vorgesehen, dass an einer Unterseite des Grundkörpers 33 eine Niederhaltefläche 501 vorgesehen ist. Diese Niederhaltefläche 501 ist vorzugsweise rechtwinklig zur Positionsachse 35 ausgerichtet. An die Niederhaltefläche 501 angrenzend ist eine Bearbeitungskante 38 des Bearbeitungswerkzeuges 37 vorgesehen. Bevorzugt sind zwei im Abstand zueinander angeordnete Bearbeitungskanten 38, 39 vorgesehen. Zwischen den Bearbeitungskanten 38, 39 ist im Grundkörper 33 eine Bearbeitungsfläche 502 vorgesehen, welche gegenüber den Bearbeitungskanten 38, 39 vertieft angeordnet ist. Dadurch ist eine Vertiefung 503 ausgehend von der Niederhaltefläche 501 in dem Grundkörper 33 vorgesehen. Die zumindest eine Bearbeitungskante 38, 39 erstreckt sich vorteilhafterweise senkrecht zur Positionsachse 35 und vorzugsweise entlang des gesamten Grundkörpers 33. Dadurch ist eine beispielsweise nutenförmige Vertiefung gegeben, die sich entlang der gesamten Niederhaltefläche 501 erstreckt. The upper tool 11 includes a main body 33 and a clamping pin arranged thereon 34 , These have a common position axis 35 on. The main body 33 and the clamping pin 34 can be formed in one piece. Likewise, the main body 33 at the clamping pin 34 be kept clamped. At the base body 33 is an indexing wedge 36 provided by which the upper tool 11 in an upper tool holder of the machine tool 1 is aligned. The main body 33 indicates the clamping pin 34 opposite a machining tool 37 on, which on the main body 33 is provided. In this embodiment of the upper tool 11 is provided that on an underside of the main body 33 a hold-down area 501 is provided. This hold-down area 501 is preferably perpendicular to the position axis 35 aligned. At the holddown area 501 Adjacent is a processing edge 38 of the machining tool 37 intended. Preference is given to two mutually spaced machining edges 38 . 39 intended. Between the processing edges 38 . 39 is in the body 33 a working surface 502 provided, which opposite the processing edges 38 . 39 is recessed. This is a depression 503 starting from the hold-down area 501 in the main body 33 intended. The at least one processing edge 38 . 39 extends advantageously perpendicular to the position axis 35 and preferably along the entire body 33 , As a result, an example groove-shaped depression is given, extending along the entire hold-down 501 extends.
Das Unterwerkzeug 9 umfasst einen Grundkörper 41, in dem ein nicht näher dargestelltes Indexierelement vorgesehen ist, welches zur Ausrichtung des Unterwerkzeuges 9 in einer unteren Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine 1 dient. Das Unterwerkzeug 9 umfasst eine Positionierachse 48. Diese Positionierachse 48 kann in der Hubachse 30 liegen, um welche das Unterwerkzeug 9 drehbar ansteuerbar ist.The lower tool 9 includes a main body 41 in which an indexing element, not shown in detail, is provided, which is used to align the lower tool 9 in a lower tool holder of the machine tool 1 serves. The lower tool 9 includes a positioning axis 48 , This positioning axis 48 can in the Hubachse 30 lie around which the lower tool 9 is rotatable controllable.
An dem Grundkörper 41 des Unterwerkzeugs 9 ist eine Auflagefläche 47 vorgesehen, welche senkrecht zur Positionsachse 48 ausgerichtet ist. Bevorzugt ist die Auflagefläche 47 parallel zur Niederhaltefläche 501 ausgerichtet. In der Auflagefläche 47 ist ein Gegenwerkzeugkörper 93 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist in der Auflagefläche 47 eine Öffnung 46 vorgesehen, in der der Gegenwerkzeugkörper 93 positioniert ist. Vorzugsweise ist dieser Gegenwerkzeugkörper 93 derart in der Auflagefläche 47 positioniert, dass die Positionsachse 48 den Gegenwerkzeugkörper 93 kreuzt. Diese Auflagefläche 47 kann des Weiteren Gleitelemente 513 aufweisen, die in der Ebene der Auflagefläche 47 liegen und eine Reibung zwischen den Werkstücken 10 und der Auflagefläche 47 des Unterwerkzeugs 9 bei einer Relativbewegung minimieren.At the base body 41 of the lower tool 9 is a support surface 47 provided, which is perpendicular to the position axis 48 is aligned. The support surface is preferred 47 parallel to the holddown area 501 aligned. In the support surface 47 is a counter tool body 93 intended. In the embodiment is in the support surface 47 an opening 46 provided in which the counter tool body 93 is positioned. Preferably, this counter tool body 93 such in the support surface 47 positioned that position axis 48 the counter tool body 93 crosses. This bearing surface 47 Furthermore, sliding elements can be used 513 have, in the plane of the support surface 47 lie and a friction between the workpieces 10 and the bearing surface 47 of the lower tool 9 Minimize with a relative movement.
Der Gegenwerkzeugkörper 93 ist als eine Gegenrolle 505 ausgebildet, welche zumindest eine Gegenkante 506 aufweist. Bevorzugt sind zwei im Abstand zueinander angeordnete Gegenkanten 506 und 507 vorgesehen. Der Abstand der Bearbeitungskanten 38, 39 entspricht vorteilhafterweise dem Abstand der Gegenkanten 506, 507 und der doppelten Materialdicke des zu bearbeitenden Werkstücks 10 bei einer Umformung. Beim Trennen des Werkstückteils 81 aus dem Werkstück 10 entspricht der Abstand der Bearbeitungskanten 38, 39 dem Abstand der Gegenkanten 506, 507 und dem Schnittspiel. An die zumindest eine Gegenkante 506 angrenzend oder zwischen den beiden Gegenkanten 506 und 507 ist eine Bearbeitungseinrichtung 508 vorgesehen, welche gegenüber der Auflagefläche 47 erhaben ist und in Richtung auf das Oberwerkzeug 11 hervorsteht. Die zumindest eine Gegenkante 506, 507 liegt bevorzugt in der Ebene der Auflagefläche 47. An die Gegenkante 506, 507 schließt sich jeweils gegenüberliegend zur Bearbeitungseinrichtung 508 eine Stützfläche 509, 510 an, welche vorzugsweise zur Niederhaltefläche 501 ausgerichtet ist. Die Oberseite oder Oberkante der Gleitelemente 513 liegt in der Ebene der Stützfläche 509, 510. Die Gegenrolle 505 ist durch eine Drehachse 511 rotierend in dem Grundkörper 41 des Unterwerkzeugs 9 gelagert. Die Drehachse 511 ist vorteilhafterweise senkrecht zur Positionsachse 48 oder parallel zur Auflagefläche 47 ausgerichtet.The counter tool body 93 is as a counter-roll 505 formed, which at least one opposite edge 506 having. Preference is given to two mutually spaced opposite edges 506 and 507 intended. The distance of the processing edges 38 . 39 advantageously corresponds to the distance of the opposing edges 506 . 507 and twice the material thickness of the workpiece to be machined 10 in a transformation. When separating the workpiece part 81 from the workpiece 10 corresponds to the distance of the processing edges 38 . 39 the distance of the opposing edges 506 . 507 and the editing game. At least one counter edge 506 adjacent or between the two opposing edges 506 and 507 is a processing facility 508 provided, which opposite the support surface 47 is raised and towards the upper tool 11 protrudes. The at least one counter edge 506 . 507 is preferably in the plane of the support surface 47 , To the opposite edge 506 . 507 closes in each case opposite to the processing device 508 a support surface 509 . 510 which preferably to the hold-down surface 501 is aligned. The top or top of the sliding elements 513 lies in the plane of the support surface 509 . 510 , The counter-roll 505 is by a rotation axis 511 rotating in the body 41 of the lower tool 9 stored. The rotation axis 511 is advantageously perpendicular to the position axis 48 or parallel to the support surface 47 aligned.
Die Bearbeitungseinrichtung 508 weist eine im Querschnitt gesehen bogensegmentförmige Gegenfläche 521 auf. Durch eine solche Bearbeitungseinrichtung 508 im Zusammenwirken mit dem Bearbeitungswerkzeug 37 kann eine Sicke 515 in das Werkstück 10 eingebracht werden, welche einen der Gegenfläche 521 entsprechenden Verlauf aufweist. Aufgrund der Ausgestaltung des Werkzeugs 31 mit einer Gegenrolle 505, welche zum Umformen des Werkstückes 10 dient, wird dieses Werkzeug 31 auch als Rollwerkzeug, insbesondere als Rollsickenwerkzeug oder Rollumformwerkzeug, bezeichnet.The processing device 508 has a seen in cross section arc segment-shaped mating surface 521 on. By such a processing device 508 in cooperation with the editing tool 37 can be a bead 515 into the workpiece 10 are introduced, which one of the counter surface 521 corresponding course has. Due to the design of the tool 31 with a counter role 505 , which is used to reshape the workpiece 10 serves, becomes this tool 31 Also referred to as a rolling tool, in particular as Rollsickenwerkzeug or Rollumformwerkzeug.
Die Herstellung einer Sicke 515 in dem Werkstück 10 wird nachfolgend anhand der 8 bis 10 näher beschrieben. In den 8 bis 10 ist von dem Werkzeug 31 lediglich schematisch vereinfacht der Grundkörper 33 mit dem Bearbeitungswerkzeug 37 des Oberwerkzeuges 11 und der Grundkörper 41 mit dem Gegenwerkzeugkörper 93 des Unterwerkzeuges 9 dargestellt.The production of a bead 515 in the workpiece 10 is described below on the basis of 8th to 10 described in more detail. In the 8th to 10 is from the tool 31 merely simplifies the basic body schematically 33 with the editing tool 37 of the upper tool 11 and the main body 41 with the counter tool body 93 of the lower tool 9 shown.
Zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Unterwerkzeug 9 wird ein plattenförmiges Werkstück 10 positioniert. Anschließend wird das Oberwerkzeug und/oder Unterwerkzeug 11, 9 aufeinander zubewegt, insbesondere entlang der Hubachse 14, 30, bis diese in eine Bearbeitungsposition 516 gemäß 8 übergeführt sind. In dieser Bearbeitungsposition 516 wird das Werkstück 10 geklemmt zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Unterwerkzeug 9 gehalten. In dieser Position liegt die Niederhaltefläche 501 an einer Oberseite des Werkstücks 10 an und hält das Werkstück 10 zur Auflagefläche 47 am Unterwerkzeug 9 nieder. In dieser Bearbeitungsposition 516 greift die Gegenfläche 521 der Bearbeitungseinrichtung 508 an der Unterseite des Werkstücks 10 an und verformt dieses in die Vertiefung 503 am Grundkörper 33 des Oberwerkzeuges 11. Dabei liegen die Bearbeitungskanten 38, 39 den Gegenkanten 506, 507 gegenüber, und zwar im Abstand der Dicke des Werkstücks 10. Durch die erhöhte Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung 508 und dem einander gegenüberliegenden Positionieren der Bearbeitungskante 38 zur Gegenkante 506 und der Bearbeitungskante 39 zur Gegenkante 507 wird der Beginn einer Sicke 515 eingebracht.Between the upper tool 11 and the lower tool 9 becomes a plate-shaped workpiece 10 positioned. Subsequently, the upper tool and / or lower tool 11 . 9 on each other moved, in particular along the lifting axis 14 . 30 until these are in a machining position 516 according to 8th are transferred. In this processing position 516 becomes the workpiece 10 clamped between the upper tool 11 and the lower tool 9 held. In this position lies the hold-down area 501 on an upper side of the workpiece 10 and holds the workpiece 10 to the contact surface 47 at the lower tool 9 low. In this processing position 516 grabs the opposite surface 521 the processing device 508 at the bottom of the workpiece 10 and deforms this into the depression 503 at the base body 33 of the upper tool 11 , Here are the processing edges 38 . 39 the opposing edges 506 . 507 opposite, and in the distance of the thickness of the workpiece 10 , Due to the increased design of the processing device 508 and the opposing positioning of the processing edge 38 to the opposite edge 506 and the processing edge 39 to the opposite edge 507 becomes the beginning of a bead 515 brought in.
Darauffolgend wird das Oberwerkzeug 11 und das Werkstück 10 stillstehend gehalten und das Unterwerkzeug 9 durch eine Verfahrbewegung entlang der unteren Positionierachse 25 angesteuert. Dies ist in 9 dargestellt. Durch die Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges 9 zum stillstehenden Oberwerkzeug 11 wird in das ebenfalls ruhend zum Oberwerkzeug 11 gehaltene Werkstück 10 die Sicke 515 eingebracht. Durch die am Unterwerkzeug 9 vorgesehene Gegenrolle 505 mit den daran vorgesehenen Stützflächen 509, 510 und der Gegenfläche 521 der Bearbeitungseinrichtung 508 sowie den vorzugsweise vorgesehenen Gleitelementen 513 wird ein geringer Reibungskoeffizient zwischen Werkstück 10 und Unterwerkzeug 9 begünstigt. Dieser erste Arbeitshub oder Pendelhub, bei dem die Positionsachsen 35 und 48 parallel zueinander versetzt werden, ist dann beendet, bevor die Gegenrolle 505 ein Ende der Bearbeitungskanten 38, 39 des Bearbeitungswerkzeugs 37 erreicht hat.Subsequently, the upper tool 11 and the workpiece 10 kept stationary and the lower tool 9 by a movement along the lower positioning axis 25 driven. This is in 9 shown. By the movement of the lower tool 9 to the stationary upper tool 11 gets into the also dormant to the upper tool 11 held workpiece 10 the bead 515 brought in. By the lower tool 9 provided counter-roll 505 with the supporting surfaces provided thereon 509 . 510 and the counter surface 521 the processing device 508 and the preferably provided sliding elements 513 becomes a low coefficient of friction between the workpiece 10 and lower tool 9 favored. This first working or pendulum stroke, where the position axes 35 and 48 are offset parallel to each other, then ended before the counter-roll 505 an end of the processing edges 38 . 39 of the machining tool 37 has reached.
In einem nachfolgenden Arbeitsschritt, der in 10 dargestellt ist, wird das Oberwerkzeug 11 entlang der oberen Positionierachse 16 verfahren. Das Unterwerkzeug 9 und das Werkstück 10 bleiben während dieser Verfahrbewegung ruhend. Bei der Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 kann dieses geringfügig gegenüber dem Werkstück 10 abgehoben werden. Die Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 kann dann beendet sein, wenn die Positionsachsen 35, 38 wieder miteinander fluchten. Auch kann die Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 dann beendet sein, wenn ein hinterer Endabschnitt der Bearbeitungskante 38, 39 noch das Werkstück 10 klemmend zur Bearbeitungseinrichtung 508 hält.In a subsequent step, the in 10 is shown, the upper tool 11 along the upper positioning axis 16 method. The lower tool 9 and the workpiece 10 remain stationary during this movement. During the movement of the upper tool 11 This may be slightly opposite to the workpiece 10 be lifted off. The movement of the upper tool 11 can then be terminated when the position axes 35 . 38 get back in line with each other. Also, the movement of the upper tool 11 then terminated when a rear end portion of the processing edge 38 . 39 still the workpiece 10 clamped to the processing device 508 holds.
Während dem Einbringen der Sicke 515 in das Werkstück 10 bleibt bevorzugt der Abstand zwischen dem Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 im Bereich der Niederhaltefläche 501 zur Auflagefläche 47 konstant.During the insertion of the bead 515 into the workpiece 10 the distance between the upper and lower tool remains preferred 11 . 9 in the area of the holddown area 501 to the contact surface 47 constant.
Gemäß einer alternativen und nicht näher dargestellten Ausführungsform des Werkzeuges 31 kann anstelle der Gegenrolle 505 die Bearbeitungseinrichtung 508 feststehend am Grundkörper 41 des Unterwerkzeugs 9 vorgesehen sein. Die Kontur und Form der Bearbeitungseinrichtung 508 kann der entsprechen, welche in 6 und 7 dargestellt ist. Eine feststehende Bearbeitungseinrichtung 508 kann insbesondere dann vorgesehen sein, sofern sehr dünne Werkstücke oder ein sehr weiches Material von einem Werkstück zu bearbeiten sind.According to an alternative and not shown embodiment of the tool 31 can instead of the counter role 505 the processing device 508 fixed to the body 41 of the lower tool 9 be provided. The contour and shape of the processing device 508 can match the ones in 6 and 7 is shown. A fixed processing device 508 may be provided in particular if very thin workpieces or a very soft material to be processed by a workpiece.
Die in 6 und 7 dargestellte Ausführungsform des Werkzeugs 31 ist schematisch vereinfacht in einer Seitenansicht in 11 dargestellt, wobei das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 voneinander abgehoben sind.In the 6 and 7 illustrated embodiment of the tool 31 is schematically simplified in a side view in 11 shown, with the upper and lower tool 11 . 9 are lifted off each other.
Dazwischenliegend ist eine Schnittansicht des bearbeiteten Werkstücks 10 dargestellt. Dadurch wird verdeutlicht, dass die Sicke 515 mit dem Bearbeitungswerkzeug 37 am Oberwerkzeug 11 und einer Bearbeitungseinrichtung 508 am Unterwerkzeug 9 hergestellt wird.Intermediate is a sectional view of the machined workpiece 10 shown. This will make it clear that the bead 515 with the editing tool 37 on the upper tool 11 and a processing device 508 at the lower tool 9 will be produced.
In 12 ist eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform des Werkzeugs 31 zu 11 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gegenrolle 505 eine Bearbeitungseinrichtung 508 mit einer Gegenfläche 521 aufweist, welche eine Schneidkante 520 und eine sich daran anschließende schräg verlaufende Gegenfläche 521 aufweist. Diese Gegenfläche 521 ist als geneigte Kegelfläche ausgebildet.In 12 is a schematic side view of an alternative embodiment of the tool 31 to 11 shown. In this embodiment, it is provided that the counter-roller 505 a processing device 508 with a counter surface 521 having a cutting edge 520 and an adjoining inclined counter surface 521 having. This counter surface 521 is designed as an inclined conical surface.
Das Oberwerkzeug 11 umfasst die Bearbeitungskante 38, die der Gegenkante 506 gegenüberliegt. Die Schneidkante 520 kann in der Bearbeitungsposition 516 des Oberwerkzeugs 11 und Unterwerkzeugs 9 dabei entlang einer Abstanzfläche 522 geführt werden, welche sich rechtwinklig an die Niederhaltefläche 501 anschließt und in die Vertiefung 503 hineinragt. Eine Bearbeitungsfläche 502 und die Vertiefung 503 ist beispielsweise breiter als die Gegenfläche 521 der Bearbeitungseinrichtung 508 ausgebildet, so dass eine weitere Bearbeitungskante 39 beispielsweise zur Anlage auf die Auflagefläche 47 kommen kann. Durch ein solches Werkzeug 31 ist ermöglicht, dass ein Schnitt 523 in das Werkstück 10 eingebracht werden kann, wobei gleichzeitig eine Umformung oder Prägung erfolgt, um beispielsweise eine Kieme 524 am Werkstück 10 auszubilden.The upper tool 11 includes the processing edge 38 that of the counter edge 506 opposite. The cutting edge 520 can in the machining position 516 of the upper tool 11 and lower tool 9 doing along a Abstanzfläche 522 be guided, which is perpendicular to the holddown 501 connects and into the depression 503 protrudes. A working surface 502 and the depression 503 For example, it is wider than the opposite surface 521 the processing device 508 formed, leaving another processing edge 39 For example, to rest on the support surface 47 can come. Through such a tool 31 is that allows a cut 523 into the workpiece 10 can be introduced, at the same time a transformation or embossing is done, for example, a gill 524 on the workpiece 10 train.
In 13 ist eine alternative Ausführungsform des Werkzeugs 31 zu 12 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bearbeitungseinrichtung 508 ebenfalls eine Schneidkante 520 aufweist, an welcher sich jedoch eine glockenförmige Gegenfläche 521 anschließt. Zudem sind die Bearbeitungskanten 38, 39 des Bearbeitungswerkzeugs 37 am Oberwerkzeug 11 den Gegenkanten 506 und 507 an der Gegenrolle 505 des Gegenwerkzeugkörpers 93 am Unterwerkzeug 9 zugeordnet. Dadurch kann wiederum ein Schnitt 523 sowie eine gekrümmt ausgebildete Kieme 524 gebildet sein.In 13 is an alternative embodiment of the tool 31 to 12 shown. In this embodiment, it is provided that the processing device 508 also a cutting edge 520 but at which there is a bell-shaped counter surface 521 followed. In addition, the processing edges 38 . 39 of the machining tool 37 on the upper tool 11 the opposing edges 506 and 507 at the counter-roll 505 of the counter tool body 93 at the lower tool 9 assigned. This in turn can make a cut 523 and a curved trained gill 524 be formed.
In 14 ist eine weitere alternative Ausführungsform des Werkzeugs 31 zu 11 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform entspricht das Oberwerkzeug 11 dem Oberwerkzeug 11 gemäß 11. Das Unterwerkzeug 9 nimmt eine Gegenrolle 505 mit einer Bearbeitungseinrichtung 508 auf, bei welcher zwei zueinander beabstandete Schneidkanten 520 vorgesehen sind. Dazwischenliegend ist die Gegenfläche 521 ausgebildet. Die Bearbeitungseinrichtung 508 ist als zylindrische Rolle ausgebildet, deren Umfang größer als die der Gegenkanten 506 und 507 beziehungsweise der daran angrenzenden Stützflächen 509, 510 ist. Durch das Überführen des Oberwerkzeugs 11 und Unterwerkzeugs 9 in die Bearbeitungsposition 516 wird jeweils ein Schnitt 523 zwischen der Bearbeitungskante 38 und der Gegenkante 506 sowie zwischen der Bearbeitungskante 39 und der Gegenkante 507 eingebracht. Bei einem solchen Schneidwerkzeug kann ein Materialstreifen aus dem Werkstück 10 herausgeschnitten werden.In 14 is another alternative embodiment of the tool 31 to 11 shown. In this embodiment, the upper tool corresponds 11 the upper tool 11 according to 11 , The lower tool 9 takes a counter role 505 with a processing device 508 on, at which two spaced cutting edges 520 are provided. In between is the opposite surface 521 educated. The processing device 508 is formed as a cylindrical roller whose circumference is greater than that of the opposite edges 506 and 507 or the adjacent support surfaces 509 . 510 is. By transferring the upper tool 11 and lower tool 9 in the processing position 516 will each be a cut 523 between the processing edge 38 and the counter edge 506 as well as between the processing edge 39 and the counter edge 507 brought in. In such a cutting tool, a strip of material from the workpiece 10 be cut out.
In 15 ist eine weitere alternative Ausführungsform des Werkzeugs 31 vorgesehen. Das Oberwerkzeug 11 umfasst als Bearbeitungsfläche 502 eine Stützrolle 526. Eine Drehachse dieser Stützrolle 526 ist vorzugsweise rechtwinklig zur Positionsachse 35 ausgerichtet. Diese kann auch geneigt zur Positionsachse 35 ausgerichtet sein in Abhängigkeit der in das Werkstück 10 einzubringenden Kontur.In 15 is another alternative embodiment of the tool 31 intended. The upper tool 11 includes as a working surface 502 a support role 526 , An axis of rotation of this support roller 526 is preferably perpendicular to the position axis 35 aligned. This can also be inclined to the position axis 35 be aligned depending on the workpiece 10 to be introduced contour.
Eine solche Stützrolle 526 kann auch bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingesetzt werden.Such a support role 526 can also be used in the embodiments described above.
Das Unterwerkzeug 9 weist als Gegenrolle 505 eine stufenförmige oder S-förmige Gegenfläche 521 auf. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine freie Kante des Werkstücks 10 umgeformt wird, beziehungsweise eine Prägung umfasst. In diesem Fall kann das Werkzeug 31 als Rollumformwerkzeug oder Rollprägewerkzeug bezeichnet werden.The lower tool 9 points as a counter-roll 505 a stepped or S-shaped counter surface 521 on. In this embodiment, it is provided that a free edge of the workpiece 10 is transformed, or embossing includes. In this case, the tool can 31 be referred to as Rollumformwerkzeug or Rollprägewerkzeug.
