Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Werkzeugmaschine und ein Schlitzwerkzeug zum mehrhubig fortschreitenden Schlitzen von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere von Blechen.The invention relates to a method and a machine tool and a slot tool for multi-stroke progressive slitting of plate-shaped workpieces, in particular of sheets.
Zur Erzeugung von qualitativ hochwertigen Schnittflächen dient derzeit ein gattungsgemäßes Verfahren gemäß der EP 1 317 974 B1 . Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, dass mittels eines Schlitzwerkzeuges, welches einen Stanzstempel und eine Matrize umfasst, zwischen denen das zu bearbeitende Werkstück positioniert wird, Schlitze eingebracht werden. Der Stempel und die Matrize weisen jeweils zwei in Schlitzrichtung verlaufende Längsschneiden und an deren Längsenden der Längsschneiden zwischen diesen quer zu der Schlitzrichtung verlaufende Querschneiden auf, wobei die Längsschneiden an dem Stempel in Schlitzrichtung gegenüber der Matrize ansteigen und eine vordere Querschneide des Stempels höher als eine hintere Querschneide liegt. Im Laufe des Verfahrens werden der Stempel und die Matrize relativ zueinander aufeinander zu bewegt und das Schlitzwerkzeug und das Werkstück relativ zueinander in Vorschubrichtung bewegt. Der Stempel und die Matrize führen bei ihrer Relativbewegung Hübe in Form von Schlitzhüben und wenigstens einen Kapphub aus.To produce high quality cut surfaces is currently a generic method according to the EP 1 317 974 B1 , In this method, it is provided that slots are introduced by means of a slot tool, which comprises a punch and a die, between which the workpiece to be machined is positioned. The punch and the die each have two longitudinally extending slitting in the slot direction and at the longitudinal ends of the longitudinal cutting between these transversely to the slot direction extending transverse cutting edges, wherein the longitudinal edges of the punch in the slot direction relative to the die rise and a front cross-cutting edge of the punch higher than a rear Cross cutting edge lies. In the course of the process, the punch and the die are moved toward one another relative to one another and the slot tool and the workpiece are moved relative to one another in the feed direction. The punch and the die perform in their relative movement strokes in the form of Schlitzhüben and at least one Kapphub.
Zur Herstellung eines Schlitzes in dem plattenförmigen Werkstück wird in einer Anschnittphase ein Anschnittschlitzhub durchgeführt, bei welchem ein Anschnitt mit Abstand von dem Werkstückrand hergestellt wird. Dabei wird ein Materialstreifen freigeschnitten, der an einem Ende mit dem plattenförmigen Werkstück verbunden bleibt. Der Stempel und die Matrize werden voneinander weg bewegt. Darauffolgend erfolgt mit einer Koordinatenführung der Werkzeugmaschine eine Bewegung des plattenförmigen Materials in Vorschubrichtung, so dass in einem darauffolgenden Schlitzhub der freigeschnittene Materialstreifen verlängert wird. Anschließend werden der Stempel und die Matrize wieder voneinander weg bewegt. Durch die Koordinatenführung wird ein Rückhub eingeleitet, der entgegengesetzt gerichtet zum Vorschub ist. Der Rückhub ist dann beendet, sofern das vordere freie Ende des Materialstreifens innerhalb einer Schlitzöffnung der Matrize liegt. Es wird also ein Pendelhub durchgeführt. Anschließend erfolgt ein Kapphub, um den freigeschnittenen Materialstreifen vollständig abzutrennen.In order to produce a slit in the plate-shaped workpiece, a gating slit stroke is carried out in a gating phase, in which a gating is produced at a distance from the workpiece edge. In this case, a strip of material is cut free, which remains connected at one end to the plate-shaped workpiece. The punch and the die are moved away from each other. Subsequently, with a coordinate guide of the machine tool, a movement of the plate-shaped material in the feed direction, so that is extended in a subsequent slot stroke of the cut-free strip of material. Subsequently, the punch and the die are again moved away from each other. By the coordinate guide a return stroke is initiated, which is opposite to the feed. The return stroke is then completed, provided that the front free end of the strip of material lies within a slot opening of the die. So it is performed a pendulum stroke. Subsequently, a cape stroke is carried out to completely separate the cut-out strip of material.
Im Anschluss an diese Anschnittphase erfolgt eine Arbeitsphase. In dieser Arbeitsphase wird zunächst wiederum mittels der Koordinatenführung das plattenförmige Werkstück in Vorschubrichtung um eine Vorschublänge bewegt, die der maximal erzielbaren Schnittlänge entspricht. Anschließend wird ein Schlitzhub durchgeführt, um wiederum einen Materialstreifen freizuschneiden. Darauf folgend werden innerhalb der Arbeitsphase der Stempel und die Matrize wieder voneinander weg bewegt. Die Koordinateneinrichtung führt wiederum einen Rückhub durch. Darauf folgend wird ein Kapphub durch das Aufeinanderzubewegen des Stempels und der Matrize eingeleitet, um den freigeschnittenen Materialstreifen abzutrennen. Diese Arbeitsphase mit dem Schlitzhub und dem darauf folgenden Kapphub, wobei zwischen dem Schlitzhub und dem Kapphub eine Schubbewegung des plattenförmigen Werkstückes durch die Koordinateneinrichtung angesteuert wird, kann sich in Abhängigkeit der Länge des einzubringenden Schlitzes mehrfach wiederholen.Following this start-up phase, a work phase takes place. In this work phase, the plate-shaped workpiece in the feed direction is first again moved by means of the coordinate guide by a feed length corresponding to the maximum achievable cutting length. Subsequently, a slot stroke is performed to again cut a strip of material. Subsequently, the punch and die are moved away from each other within the working phase. The coordinate device in turn performs a return stroke. Subsequently, a cape stroke is initiated by moving the plunger and die together to separate the cut-free strip of material. This working phase with the slot stroke and the following Kapphub, wherein between the slot stroke and the Kapphub a pushing movement of the plate-shaped workpiece is driven by the coordinate device, may be repeated several times depending on the length of the slot to be introduced.
In einer Endphase wird nach dem Freischneiden des Materialstreifens das plattenförmige Material mit der Koordinateneinrichtung in Vorschubrichtung bewegt um darauf folgend mit einem letzten Kapphub einen Materialstreifen aus dem vollen Material, also jenseits der Verbindung mit dem restlichen Werkstück, freizuschneiden.In a final phase, the plate-shaped material is moved with the coordinate device in the feed direction after the cutting free of the material strip to subsequently cut with a last Kapphub a strip of material from the full material, ie beyond the connection with the rest of the workpiece.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Maschine als auch ein Schlitzwerkzeug zum Herstellen von Schlitzen in plattenförmigen Werkstücken vorzuschlagen, durch welche die Qualität der Schnittflächen, insbesondere bei der Herstellung von Sichtkanten und beim Besäumen von Werkstücken, weiter erhöht und die Bearbeitungsdauer zum Einbringen von Schlitzen reduziert wird.The invention has for its object to provide a method and a machine and a slot tool for producing slots in plate-shaped workpieces, through which the quality of the cut surfaces, especially in the production of visible edges and the trimming of workpieces, further increased and the processing time for Insertion of slots is reduced.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum mehrhubig fortschreitenden Schlitzen von plattenförmigen Werkstücken gelöst, bei dem in einer Arbeitsphase des Schlitzwerkzeuges ein Schlitzhub zum Freischneiden des Materialstreifens und ein Kapphub zum Abtrennen des Materialstreifens ausgeführt wird und bei dem während des gesamten Arbeitshubes zum Freischneiden und Kappen des freigeschnittenen Materialstreifens die Position des Werkstücks zum Stanzstempel oder zur Stanzmatrize beibehalten wird. Durch ein solches Verfahren wird ermöglicht, dass ein Rückhub beziehungsweise Pendelhub des Werkstückes nach dem Einbringen bzw. Freischneiden des Materialstreifens zum darauf folgenden Abtrennen des Materialstreifens nicht mehr erforderlich ist. Vielmehr ist nach dem Positionieren des plattenförmigen Werkstücks zwischen dem Stempel und der Matrize unter Beibehaltung dieser Position des plattenförmigen Werkstücks zunächst das Einbringen des Materialstreifens und das Abtrennen des Materialstreifens ermöglicht. Dadurch kann ein Hubzyklus des Stempels zur Matrize eingespart werden. Zudem kann das Verfahren zur Herstellung des Schlitzes auch um die Rückhubbewegung des Werkstücks relativ zum Stempel und der Matrize reduziert sein. Bevorzugt wird zuerst der Schlitzhub und anschließend in derselben Arbeitsphase der Kapphub durchgeführt.This object is achieved by a method for multi-stroke progressive slitting of plate-shaped workpieces, wherein in a working phase of the slotting a Schlitzhub for free cutting of the strip of material and a Kapphub for separating the strip of material is performed and in which during the entire working stroke for free cutting and caps of the cut Material strip, the position of the workpiece to the punch or the punching die is maintained. Such a method makes it possible that a return stroke or pendulum stroke of the workpiece after the introduction or free cutting of the material strip for the subsequent separation of the material strip is no longer required. Rather, after the positioning of the plate-shaped workpiece between the punch and the die while maintaining this position of the plate-shaped workpiece, first the introduction of the material strip and the separation of the strip of material allows. This can save a stroke cycle of the punch to the die. In addition, the method for producing the slot can also be reduced by the return movement of the workpiece relative to the punch and the die. First, the slot stroke and is preferred subsequently carried out in the same phase of the Kapphub.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass in der Arbeitsphase das Schlitzwerkzeug mit einem rückhubfreien Arbeitshub angesteuert wird, bei dem durch einen Schlitzhub der Materialstreifen freigeschnitten wird und mit einem vorzugsweise darauffolgenden Kapphub der Materialstreifen vom Werkstück abgetrennt wird. Diese Arbeitsphase ermöglicht, dass zunächst durch eine Hubbewegung der Materialstreifen freigeschnitten und anschließend mit einer überlagerten Verfahrbewegung entlang der Hubachse und der oberen Positionierachse ein darauffolgender Kapphub des Materialschneidens durchgeführt wird. Der Kapphub erfolgt durch eine Verfahrbewegung entlang der Hubachse. Durch Vermeidung eines Pendelhubes beziehungsweise eines Rückhubes kann eine weitere Prozesszeitoptimierung ermöglicht sein.It is preferably provided that in the working phase, the slit tool is driven with a return stroke-free working stroke, in which the material strip is cut free by a slit stroke and with a preferably subsequent Kapphub the strip of material is separated from the workpiece. This working phase allows the material strip to be cut free first by a lifting movement and then a subsequent capping stroke of the material cutting is carried out with a superimposed movement along the lifting axis and the upper positioning axis. The capstan is made by a movement along the stroke axis. By avoiding a pendulum stroke or a return stroke, further process time optimization can be made possible.
Der Arbeitshub in einer Arbeitsphase ist bevorzugt in mehrere Hubphasen untergliedert, wobei in einer ersten Hubphase für den Schlitzhub eine einachsige Hubbewegung angesteuert wird, in welcher der Stempel und/oder die Matrize aufeinander zubewegt werden. Nach dem Freischneiden des Materialstreifens durch die einachsige Hubbewegung wird bevorzugt eine zweite Hubphase eingeleitet, bei der die einachsige Hubbewegung des Stempels oder der Matrize mit einer zweiten Bewegungsrichtung entlang der Positionierachse überlagert wird, so dass eine geneigte oder schräg verlaufende Hubbewegung angesteuert wird. Dadurch werden eine Positionsachse des Stempels und eine Positionsachse der Matrize zueinander parallel verfahren.The working stroke in a working phase is preferably subdivided into several lifting phases, wherein in a first lifting phase for the slot stroke a uniaxial lifting movement is actuated, in which the punch and / or the die are moved towards each other. After the material strip has been cut free by the uniaxial lifting movement, a second lifting phase is preferably initiated, in which the uniaxial lifting movement of the punch or the die is superposed with a second direction of movement along the positioning axis, so that an inclined or inclined lifting movement is activated. As a result, a position axis of the punch and a position axis of the die are moved parallel to one another.
Eine erste Hubphase des Arbeitshubes ist bevorzugt dann beendet, sobald eine vordere Querschneide des Stanzstempels auf eine Höhe einer vorderen Querschneide der Matrize übergeführt ist. Dadurch kann ein gezieltes Freischneiden des Materialstreifens erzielt werden, so dass dieser mit einem gegenüberliegenden Ende noch am Werkstück verbleibt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die erste Hubphase des Arbeitshubes dann beendet wird, sobald eine vordere Querschneide des Stempels im Abstand zur Materialstärke des Werkstücks zur Matrize positioniert ist.A first stroke phase of the working stroke is preferably then terminated as soon as a front transverse cutting edge of the punching punch has been transferred to a height of a front transverse cutting edge of the die. As a result, a targeted free cutting of the material strip can be achieved, so that it still remains with an opposite end on the workpiece. Alternatively it can be provided that the first stroke phase of the working stroke is then terminated as soon as a front transverse cutting edge of the punch is positioned at a distance from the material thickness of the workpiece to the die.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass in der Arbeitsphase die zweite Hubphase des Arbeitshubes beendet wird, sobald die vordere Querschneide des Stempels einer innenliegenden und gegenüber der vorderen Querschneide der Matrize tiefer liegenden Kappkante in der Matrize gegenüberliegend positioniert wird.Furthermore, it is preferably provided that in the working phase, the second stroke phase of the working stroke is terminated as soon as the front transverse cutting edge of the punch is positioned opposite an inner and opposite the front transverse cutting edge of the die deeper Kappkante in the die opposite.
Eine sich an die zweite Hubphase des Arbeitshubes anschließende dritte Hubphase wird bevorzugt wieder durch eine einachsige Hubbewegung des Stempels und/oder der Matrize angesteuert, so dass in einfacher Weise der freigeschnittene Materialstreifen vom Werkstück an der Kappkante abgetrennt werden kann.A third lifting phase adjoining the second lifting phase of the working stroke is preferably controlled again by a uniaxial lifting movement of the punch and / or the die, so that in a simple manner the cut-free strip of material can be separated from the workpiece at the cutting edge.
Eine dem Arbeitshub vorausgehende Anschnittphase umfasst bevorzugt einen ersten Arbeitshub, bei welchem ein Materialstreifen freigeschnitten wird, wobei die Hubbewegung des Stempels zur Matrize beschränkt ist, so dass nur ein Teil der Längsschneide des Stempels in die Öffnung der Matrize eintritt. Dadurch kann quasi ein Anscheren erfolgen und der Materialstreifen zumindest teilweise in die Öffnung der Matrize durch eine Biegung übergeführt sein.A preliminary phase preceding the working stroke preferably comprises a first working stroke in which a strip of material is cut free, wherein the lifting movement of the punch is limited to the die, so that only a part of the longitudinal edge of the punch enters the opening of the die. As a result, as it were, a scarfing can take place and the material strip can be at least partially transferred into the opening of the die by a bend.
Bevorzugt schließen sich an den ersten Arbeitshub der Anschlitzphase die Hubphasen des Arbeitshubes in der Arbeitsphase an. Zum Einbringen eines ersten Schlitzes ist nur ein kurzer erster Arbeitszyklus erforderlich, wobei die sich daran anschließenden Arbeitszyklen für die Arbeitsphase sich in Abhängigkeit der Länge des Schlitzes mehrfach wiederholen können.The stroke phases of the working stroke in the working phase preferably adjoin the first working stroke of the connecting phase. For introducing a first slot only a short first cycle is required, the subsequent working cycles for the working phase can be repeated several times depending on the length of the slot.
Nach der Durchführung der Arbeitsphase wird bevorzugt eine Endphase angesteuert, bei der das Schlitzwerkzeug unter Beibehaltung der Position des Werkstücks um 180° um die Positionsachse gedreht wird und darauffolgend ein Endhub durchgeführt wird, bei welchem ein Teil des Materialstreifens aus dem vollen Material des Werkstücks freigeschnitten wird. Dadurch kann ein sauberer letzter Trennschnitt erfolgen, so dass eine mögliche Ansenkung des Materialstreifens gegenüber der Werkstückebene unterbleibt.After the working phase has been carried out, an end phase is preferably selected in which the slot tool is rotated 180 ° about the position axis while maintaining the position of the workpiece and subsequently a final stroke is carried out in which part of the material strip is cut free from the full material of the workpiece , As a result, a clean final separation cut can take place, so that a possible countersinking of the material strip with respect to the workpiece level does not occur.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Werkzeugmaschine zum mehrhubig fortschreitenden Schlitzen von plattenförmigen Werkstücken gelöst, bei welchem der Stempel und/oder die Matrize zumindest an einer Hubantriebsvorrichtung angeordnet und aufeinander zubewegbar sind und die zumindest eine Hubantriebsvorrichtung an einer vom Maschinenrahmen gehaltenen oberen und/oder unteren Positionierachse verfahrbar vorgesehen ist, welche senkrecht zur Hubachse des Stempels und der Matrize vorgesehen ist und jede Positionierachse unabhängig von der anderen durch die Steuerung ansteuerbar ist, so dass der Stempel und/oder die Matrize zumindest für einen Arbeitshub in einer Arbeitsphase ansteuerbar sind. Durch die unabhängige Ansteuerung in der Verfahrbewegung des Stempels und/oder der Matrize entlang der oberen und unteren Positionierachse ist ermöglicht, dass eine gegenüber der Hubachse geneigte Hubbewegung des Stempels und/oder der Matrize ansteuerbar ist. Eine solche außerhalb der Hubachse liegende Hubbewegung kann in Abhängigkeit der Länge der Schneiden des Stempels und/oder der Matrize in Schlitzrichtung angesteuert werden. Durch die Ansteuerung der Hubbewegung außerhalb einer Hubachse, insbesondere vertikalen Hubachse, kann eine rückhubfreie Bearbeitung zum Einbringen von Schlitzen ermöglicht sein.The object underlying the invention is further achieved by a machine tool for multi-stroke progressive slitting of plate-shaped workpieces, wherein the punch and / or the die are arranged at least on a Hubantriebsvorrichtung and zubewegbar each other and the at least one Hubantriebsvorrichtung held on a machine frame from the upper and / or lower positioning axis is provided movable, which is provided perpendicular to the stroke axis of the punch and the die and each positioning independently of the other controlled by the controller, so that the punch and / or the die are at least for a power stroke in a working phase controlled , The independent control in the movement of movement of the punch and / or the die along the upper and lower positioning axis makes it possible to control a lifting movement of the punch and / or the die that is inclined relative to the lifting axis. Such a stroke movement lying outside the lifting axis can be dependent on the length of the cutting edges of the punch and / or the Matrix are driven in the slot direction. By controlling the lifting movement outside a lifting axis, in particular vertical lifting axis, a return stroke-free machining for the introduction of slots can be made possible.
Zur Positionierung des plattenförmigen Werkstücks in der Werkzeugmaschine ist bevorzugt vorgesehen, dass das Schlitzwerkzeug zwischen der Anschlitzphase, der Arbeitsphase und der Endphase sowie zwischen zwei Arbeitshüben in der Arbeitsphase durch eine obere und/oder untere Antriebsanordnung bewegbar ist. Durch diese Antriebsanordnung kann das Schlitzwerkzeug entlang der oberen und unteren Positionierachse unabhängig verfahren werden, wobei die Antriebsanordnung einen motorischen Antrieb umfasst, um die jeweilige Verfahrbewegung anzusteuern.For positioning the plate-shaped workpiece in the machine tool is preferably provided that the slot tool between the Anschlitzphase, the working phase and the final phase and between two working strokes in the working phase by an upper and / or lower drive assembly is movable. By means of this drive arrangement, the slot tool can be moved independently along the upper and lower positioning axes, wherein the drive arrangement comprises a motor drive in order to control the respective travel movement.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Schlitzwerkzeug, insbesondere zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens, gelöst, welches einen Stempel und eine Matrize aufweist, wobei der Stempel zwei in Schlitzrichtung verlaufende Längsschneiden und an den Längsenden der Längsschneiden mit zwischen diesen quer zur Schlitzrichtung verlaufenden Querschneiden ausgebildet ist. Die Längsschneiden am Stempel steigen in Richtung auf die vordere Querschneide gegenüber der hinteren Querschneide an. Die Matrize weist zwei in Schlitzrichtung verlaufende Längsschneiden auf und an den Längsenden der Längsschneiden ist eine zwischen diesen quer zur Schlitzrichtung verlaufende vordere und hintere Querschneide vorgesehen. Eine Öffnung in einer Anlagefläche der Matrize ist länger als die Längsschneide des Stempels und an dieser Öffnung angrenzend ist eine innenliegende Kappkante vorgesehen, welche gegenüber der vorderen Querschneide der Matrize vertieft und in Richtung auf die hintere Querschneide der Matrize zurückversetzt ist. Die hintere Querschneide und die Kappkante begrenzen die Länge der Öffnung in der Matrize. Durch ein solches Schlitzwerkzeug wird ermöglicht, dass in einem Arbeitshub sowohl ein Anscheren oder ein Freischneiden des Materialstreifens als auch ein sich daran anschließender Kapphub ermöglicht wird. Dadurch kann ein Arbeitshub in der Arbeitsphase durch eine Bewegung des Stempels und der Matrize relativ zueinander durchlaufen werden, ohne dass ein Rückhub erforderlich ist. Dadurch können wiederum die Taktzeiten verkürzt sein.The object underlying the invention is further achieved by a slot tool, in particular for carrying out the above-described method, which has a punch and a die, wherein the punch two running in the slot direction longitudinal cutting and at the longitudinal ends of the longitudinal cutting with between these transverse to the slot direction extending transverse cutting is formed. The slits on the punch rise in the direction of the front cross-cutting edge relative to the rear cross-cutting edge. The die has two longitudinal cutting edges extending in the slot direction and at the longitudinal ends of the longitudinal cutting edges, an anterior and posterior transverse cutting edge extending transversely to the slot direction is provided. An opening in an abutment surface of the die is longer than the longitudinal edge of the stamper and adjacent to this opening there is provided an inboard chop edge which is recessed from the front chisel edge of the die and recessed towards the rear chisel edge of the die. The rear cross cutting edge and the cut edge limit the length of the opening in the die. By means of such a slotted tool it is made possible that in a working stroke both scissoring or free cutting of the material strip as well as a subsequent capping stroke are made possible. As a result, a working stroke in the working phase can be passed through a movement of the punch and the die relative to each other, without a return stroke is required. This in turn can reduce the cycle times.
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:
- 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,
- 2 eine schematisierte Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer Hubantriebsvorrichtung und eines motorischen Antriebes gemäß 1,
- 3 ein schematisches Diagramm einer überlagerten Hubbewegung in Y- und Z-Richtung des Stößels gemäß 1,
- 4 ein schematisches Diagramm einer weiteren überlagerten Hubbewegung in Y- und Z-Richtung des Stößels gemäß 1,
- 5 eine schematische Ansicht von oben auf die Werkzeugmaschine gemäß 1 mit Werkstückauflageflächen,
- 6 eine schematische Seitenansicht eines Schlitzwerkzeuges,
- 7 eine schematische Ansicht von oben auf eine Matrize des Schlitzwerkzeuges gemäß 6,
- 8/1 bis 8/5 Prinzipdarstellungen zum Ablauf einer Anschnittphase bei Betrieb der Werkzeugmaschine nach 1,
- 9/1 bis 9/5 Prinzipdarstellungen zum Ablauf einer Arbeitsphase bei Betrieb der Werkzeugmaschine nach 1,
- 10/1 und 10/2 Prinzipdarstellungen zum Ablauf einer Endphase bei Betrieb der Werkzeugmaschine nach 1 und
- 11 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Matrize zu 6.
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 a perspective view of the machine tool according to the invention,
- 2 a schematic representation of the basic structure of a lifting drive device and a motor drive according to 1 .
- 3 a schematic diagram of a superimposed lifting movement in the Y and Z direction of the plunger according to 1 .
- 4 a schematic diagram of another superimposed lifting movement in the Y and Z direction of the plunger according to 1 .
- 5 a schematic top view of the machine tool according to 1 with workpiece support surfaces,
- 6 a schematic side view of a slot tool,
- 7 a schematic top view of a die of the slot tool according to 6 .
- 8th / 1 to 8/5 Schematic diagrams for the course of a gating phase during operation of the machine tool according to 1 .
- 9 / 1 to 9/5 Schematic diagrams for the course of a working phase during operation of the machine tool according to 1 .
- 10 / 1 and 10/2 Schematic diagrams on the expiry of a final phase during operation of the machine tool 1 and
- 11 a schematic side view of an alternative template to 6 ,
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-Achse 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 lifting drive device 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 of the Z axis of the coordinate system of a 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 Y-axis direction of the numerical control coordinate system 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 Hubantriebsvorrichtung 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 lift drive 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 an dem 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 on the 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. 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.
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.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 be increased in flexibility 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, that is, 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 Werkstückauflage 28 aufgelegt werden. An die Werkstückauflage 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 28 be hung up. To the workpiece support 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 auftritt, 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 occurs, 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 schematische Schnittansicht eines Schlitzwerkzeuges 31 dargestellt, welches aus dem Oberwerkzeug 11 und dem Unterwerkzeug 9 besteht. Im Folgenden wird das Oberwerkzeug 11 mit Stempel und das Unterwerkzeug 9 mit Matrize weiterhin bezeichnet. Am Stempel 11 ist beispielsweise ein zugeordneter Abstreifer 32 dargestellt. Der Stempel 11 besitzt zwei in einer Schlitzrichtung 33 verlaufende Längsschneiden 34, die in Schlitzrichtung 33 gegenüber dem zu schlitzenden Werkstück 10, insbesondere Blech, ansteigen. Zwischen den Längsschneiden 34 des Stempels 11 erstrecken sich quer zur Schlitzrichtung 34 eine in dieser Richtung vordere Querschneide 36 sowie eine hintere Querschneide 37. Entgegen der Schlitzrichtung 33 ist eine Vorschubrichtung 39 dargestellt.In 6 is a schematic sectional view of a slot tool 31 shown, which from the upper tool 11 and the lower tool 9 consists. The following is the upper tool 11 with stamp and the lower tool 9 with matrix further designated. On the stamp 11 is for example an associated scraper 32 shown. The Stamp 11 has two in one slot direction 33 running longitudinal cutting 34 in the slot direction 33 opposite the workpiece to be slotted 10 , in particular sheet metal, rise. Between the slitters 34 of the stamp 11 extend transversely to the slot direction 34 a front in this direction transverse cutting edge 36 and a rear cross cutting edge 37 , Contrary to the slot direction 33 is a feed direction 39 shown.
Die Matrize 9 ist gleichfalls mit in Schlitzrichtung 33 verlaufenden Längsschneiden 41 versehen. Zwischen diesen erstrecken sich quer zur Schlitzrichtung 33 eine vordere Querschneide 42 sowie eine hintere Querschneide 43. Ein Grundkörper 45 der Matrize 9 umfasst eine Öffnung 46, in welche die Längsschneiden 34 eintreten können und welche in eine Durchbrechung 47 mündet, die den Grundkörper 45 vollständig durchsetzt.The matrix 9 is also in the slot direction 33 running longitudinal cutting 41 Mistake. Between these extend transversely to the slot direction 33 a front chisel edge 42 and a rear cross cutting edge 43 , A basic body 45 the matrix 9 includes an opening 46 into which the slitters 34 can enter and which in an opening 47 leads to the body 45 completely interspersed.
Die Matrize 9 weist des Weiteren eine Kappkante 48 auf, welche gegenüber der vorderen Querschneide 42 in Richtung zur hinteren Querschneide 43 zurückversetzt ist. Diese Kappkante 48 ist gegenüber der vorderen Querschneide 42 vertieft. Diese Kappkante 48 weist vorteilhafterweise dieselbe Länge wie die Querschneide 42 auf. Die Kappkante 48 sowie gegenüberliegend die hintere Querschneide 43 begrenzen die Länge der Durchbrechung 47 und somit die Länge des auszuschleusenden Materialstreifens 58. Der Abstand der vorderen Querschneide 36 und der hinteren Querschneide 37 des Stempels 11 kann auf die Länge der Durchbrechung 47 angepasst sein. Bevorzugt ist die Durchbrechung 47 größer als der Abstand der vorderen Querschneide 36 und der hinteren Querschneide 37 des Schlitzwerkzeuges 31. Der dadurch entstehende Spielraum kann zur Einstellung der Schnittspaltbreite in Y-Richtung in Abhängigkeit der Werkstückdicke d des Werkstücks 10 genutzt werden. Die Öffnung 46 ist länger als die Durchbrechung 47. Dadurch wird der freigeschnittene Materialstreifen 58 nicht vollständig abgetrennt, sondern der Anschnitt 49 verbleibt am Werkstück 10. Dadurch kann die Qualität des Schlitzes 50 (5) erhöht werden.The matrix 9 further has a Kappkante 48 on, which opposite the front cross-cutting edge 42 towards the back chisel edge 43 is set back. This cut edge 48 is opposite the front chisel edge 42 deepened. This cut edge 48 advantageously has the same length as the transverse cutting edge 42 on. The cut edge 48 as well as opposite the rear cross cutting edge 43 limit the length of the opening 47 and thus the length of the strip of material to be rejected 58 , The distance between the front cross cutting edge 36 and the rear cross cutting edge 37 of the stamp 11 can be on the length of the opening 47 be adjusted. The opening is preferred 47 greater than the distance of the front transverse cutting edge 36 and the rear cross cutting edge 37 of the slot tool 31 , The resulting clearance can be used to adjust the kerf width in the Y direction as a function of the workpiece thickness d of the workpiece 10 be used. The opening 46 is longer than the opening 47 , This will make the cut-out strip of material 58 not completely separated, but the bleed 49 remains on the workpiece 10 , This can improve the quality of the slot 50 ( 5 ) increase.
Für die Dicke des Werkstücks 10 ist in 4 das Kürzel „d“ und für den Neigungswinkel der Längsschneide 34 am Stempel 11 gegenüber dem Werkstück 10 ist das Kürzel α vorgesehen.For the thickness of the workpiece 10 is in 4 the abbreviation "d" and for the inclination angle of the longitudinal cutting edge 34 on the stamp 11 opposite the workpiece 10 the abbreviation α is provided.
In 7 ist eine schematische Ansicht auf die Matrize 9 gemäß 6 dargestellt. Die Längsschneide 41 sowie die vordere und hintere Querschneide 42, 43 grenzen an eine Auflagefläche 52 an der Matrize 9 an.In 7 is a schematic view of the die 9 according to 6 shown. The slitting edge 41 as well as the front and rear cross cutting edge 42 . 43 borders on a support surface 52 at the die 9 at.
Die Werkzeugmaschine 1 in 5 zeigt das Werkstück 10 nach dem Fertigstellen des Schlitzes 50. Die vorausgehenden Abläufe zur Herstellung eines solchen Schlitzes 50 im Werkstück 10 ergeben sich aus den nachfolgenden 8 bis 10.The machine tool 1 in 5 shows the workpiece 10 after finishing the slot 50 , The preceding procedures for making such a slot 50 in the workpiece 10 arise from the following 8th to 10 ,
Vor dem Beginn der einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung des Schlitzes 50 wird die Matrize 9 um deren Positionierachse 53 zur Ausrichtung der Öffnung 46 gedreht, so dass diese zum Stempel 11 ausgerichtet ist. Alternativ und/oder zusätzlich kann der Stempel 11 um seine Positionierachse 55 gedreht werden. Diese Positionierachse 55 des Stempels 11 liegt bevorzugt in der Längsachse, insbesondere in der Längsachse eines Einspannschaftes 56 zur Aufnahme des Stempels 11 an der Hubantriebsvorrichtung 13 der Werkzeugmaschine 1. Die Positionierachse 53 der Matrize 9 entspricht bevorzugt einer Symmetrieachse der Matrize 9 bzw. des Grundkörpers 45, welche bevorzugt an einer unteren Hubantriebsvorrichtung 27 oder an einer unteren Positionierachse 25 auswechselbar aufgenommen ist.Before the start of the individual process steps for the production of the slot 50 becomes the matrix 9 around its positioning axis 53 to align the opening 46 turned, so this to the stamp 11 is aligned. Alternatively and / or additionally, the stamp 11 around its positioning axis 55 to be turned around. This positioning axis 55 of the stamp 11 is preferably in the longitudinal axis, in particular in the longitudinal axis of a clamping shaft 56 for receiving the stamp 11 on the lifting drive device 13 the machine tool 1 , The positioning axis 53 the matrix 9 preferably corresponds to an axis of symmetry of the die 9 or of the basic body 45 , which preferably on a lower lifting drive device 27 or at a lower positioning axis 25 is interchangeable added.
Nach dem Einwechseln und Ausrichten des Schlitzwerkzeuges 31 wird eine Anschnittphase gestartet, welche in einzelnen Ablaufschritten in den 8/1 bis 8/5 dargestellt ist. Das Werkstück 10 wird mittels der Vorschubeinrichtung 22 gegenüber dem Schlitzwerkzeug 31 positioniert und dabei in den Zwischenraum zwischen dem Stempel 11 und der Matrize 9 geschoben, wobei ein Rand des Werkstücks 10 gegenüber der Öffnung 46 hinausragt und auf der Auflagefläche 52 der Matrize 9 zumindest aufliegt oder gegenüber dieser hervorsteht. Der Stempel 11 befindet sich dabei in Hubrichtung 14 in seiner Ausgangslage zur Matrize 9. Anschließend wird mit einem Anschnitt-Schlitzhub in dem Werkstück 10 ein Anschnitt erstellt, wie dies in 8/2 dargestellt ist. Alternativ kann der Anschnitt-Schlitzhub auch am Werkstückrand vorgesehen sein. Ein solcher Anschnitt wird auch als Anscheren bezeichnet. Dabei werden durch das Zusammenwirken der hinteren Querschneide 37 an dem Stempel 11 und der hinteren Querschneide 43 der Matrize 9 die in Schlitzrichtung 33 hintere Querbegrenzung sowie der erste Teil der in Schlitzrichtung 33 verlaufenden Längsbegrenzung des Schlitzes 50 erstellt. Dabei wird ein Materialstreifen 58 freigeschnitten. Aufgrund einer entsprechenden Steuerung der Hubantriebsvorrichtung 13 fährt der Stempel 11 bei dem Anschnitt-Schlitzhub nur so weit in die Matrize 9 ein, dass an der in Schlitzrichtung 33 gelegenen Seite eine Verbindung zwischen dem Materialstreifen 58 und dem restlichen Werkstück 10 erhalten bleibt. Im Anschnitt-Schlitzhub wird der Stempel 11 in seine Ausgangsposition angehoben und mittels der oberen Positionierachse 16 in Schlitzrichtung 33 verfahren. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Stempel 11 angehoben und die Matrize 9 relativ zum Stempel 11 verfahren wird. Auch kann eine Relativbewegung des Stempels 11 und der Matrize 9 vorgesehen sein. Diese Verfahrbewegung wird derart angesteuert, dass die beim Anschnitt-Schlitzhub erzeugte Biegekante 59 unmittelbar an der vorderen Querschneide 42 der Matrize 9 bzw. der vorderen Querschneide 36 des Stempels 11 benachbart ist. Darauf folgend erfolgt in einer ersten Hubphase eine Hubbewegung des Stempels 11 auf die Matrize 9, die derart angesteuert wird, dass der Stempel 11 mit seinen Längsschneiden 34 zur Anlage auf dem Materialstreifen 58 kommt, wie dies in 8/3 dargestellt ist. Ein Kapphub zwischen der vorderen Querschneide 36 des Stempels 11 und der vorderen Querschneide 42 der Matrize 9 wird dabei unterbunden.After replacing and aligning the slot tool 31 a bleed phase is started, which in individual steps in the 8th / 1 to 8/5 is shown. The workpiece 10 is by means of the feed device 22 opposite the slot tool 31 positioned while keeping in the space between the punch 11 and the matrix 9 pushed, with an edge of the workpiece 10 opposite the opening 46 protrudes and on the support surface 52 the matrix 9 at least rests on or protrudes from this. The Stamp 11 is located in the stroke direction 14 in its initial position to the die 9 , Subsequently, with a gate slit stroke in the workpiece 10 created a bleed, as in 8th / 2 is shown. Alternatively, the gate slit stroke may also be provided on the workpiece edge. Such a gate is also referred to as pruning. This is due to the interaction of the rear cross cutting edge 37 on the stamp 11 and the rear cross cutting edge 43 the matrix 9 in the slot direction 33 Rear transverse boundary and the first part of the slot direction 33 extending longitudinal limit of the slot 50 created. This is a strip of material 58 cut free. Due to a corresponding control of the lifting drive device 13 the stamp goes 11 at the gate slit stroke only so far into the die 9 one at that in the slot direction 33 located side of a connection between the strip of material 58 and the rest of the workpiece 10 preserved. In the gated slit stroke, the stamp 11 raised to its original position and by means of the upper positioning axis 16 in the slot direction 33 method. Alternatively it can be provided that the stamp 11 raised and the die 9 relative to the stamp 11 is moved. Also, a relative movement of the punch 11 and the matrix 9 be provided. This movement is controlled such that the bending edge generated at the gate slit stroke 59 directly on the front chisel edge 42 the matrix 9 or the front transverse cutting edge 36 of the stamp 11 is adjacent. Subsequently, in a first lifting phase, a lifting movement of the punch takes place 11 on the die 9 , which is controlled such that the stamp 11 with his slitters 34 to rest on the material strip 58 comes in, like this 8th / 3 is shown. A Kapphub between the front chisel edge 36 of the stamp 11 and the front chisel edge 42 the matrix 9 is thereby prevented.
Darauf folgend wird der Hubbewegung des Stempels 11 entlang der Hubachse 14 in einer zweiten Hubphase mit einer Verfahrbewegung in einer weiteren Bewegungsachse abweichend zur Hubachse überlagert. Bevorzugt ist die weitere Verfahrbewegung in einer Bewegungsachse senkrecht zur Hubachse 14, insbesondere in Richtung der oberen oder unteren Positionierachse 16, 25. Die Hubachse ist bevorzugt in Z-Richtung ausgerichtet und die überlagerte Verfahrbewegung als Seitwärtsbewegung in oder entgegen der Y-Richtung. Daraus ergibt sich eine Verfahrbewegung des Stempels 11, welche dem beispielsweise in 8/3 dargestellten Pfeil 61 entspricht. Die überlagerte Hub- und Seitwärtsbewegung des Stempels 11 wird in der zweiten Hubphase so lange fortgesetzt, bis der Materialstreifen 58, auch Span genannt, abgetrennt ist. Dabei kann die hintere Querschneide 37 des Stempels 11 unmittelbar benachbart zur hinteren Querschneide 43 der Matrize 9 positioniert sein oder an dieser zur Anlage kommen. Sofern das Schlitzwerkzeug 31 kürzer ist als die Länge der Durchbrechung 47 in der Matrize 9 kann eine Kollision der hinteren Querschneide 37 des Stempels 11 mit der hinteren Querschneide 43 der Matrize 9 vermieden werden. Darauf folgend wird eine dritte Hubphase eingeleitet, welche in 8/4 dargestellt ist. Die Verfahrbewegung des Stempels 11 längs der Öffnung 46 der Matrize 9 wird stillgesetzt. Die Hubbewegung des Stempels 11 wird in der dritten Hubphase weiter angesteuert, so dass die vordere Querschneide 36 des Stempels 11 einen Kapphub durchführt und der Materialstreifen 58 an der innenliegenden Kappkante 48 abgetrennt wird.Subsequently, the stroke of the punch 11 along the stroke axis 14 superimposed in a second stroke phase with a movement in a further movement axis deviating from the stroke axis. Preferably, the further movement is in a movement axis perpendicular to the stroke axis 14 , in particular in the direction of the upper or lower positioning axis 16 . 25 , The lifting axis is preferably aligned in the Z-direction and the superimposed movement as sideways movement in or against the Y-direction. This results in a movement of the punch 11 which, for example, in 8th / 3 arrow shown 61 equivalent. The superimposed lifting and sideways movement of the punch 11 is continued in the second lifting phase until the strip of material 58 , also called Span, is separated. Here, the rear cross-cutting edge 37 of the stamp 11 immediately adjacent to the rear chisel edge 43 the matrix 9 be positioned or come to this at the plant. Unless the slot tool 31 shorter than the length of the opening 47 in the mold 9 can be a collision of the rear cross cutting edge 37 of the stamp 11 with the back cross cutting edge 43 the matrix 9 be avoided. Subsequently, a third lifting phase is initiated, which in 8th / 4 is shown. The movement of the punch 11 along the opening 46 the matrix 9 will be shut down. The lifting movement of the stamp 11 is driven further in the third stroke phase, so that the front transverse cutting edge 36 of the stamp 11 performs a Kapphub and the strip of material 58 at the inner edge of the cap 48 is separated.
Darauf folgend wird der abgetrennte Materialstreifen 58 durch die Durchbrechung 47 nach unten ausgeschleust, wie dies in 8/5 dargestellt ist. Anschließend kehrt der Stempel 9 mittels der Hubantriebsvorrichtung 13 wieder in eine Ausgangslage gemäß 8/1 zurück. Die Anschnittphase ist beendet.Subsequently, the separated strip of material 58 through the opening 47 discharged to the bottom, as in 8th / 5 is shown. Then the stamp returns 9 by means of the lifting drive device 13 again in a starting position according to 8th / 1 back. The gating phase is over.
Im Anschluss an die Anschnittphase folgt die in den 9/1 bis 9/5 dargestellte Arbeitsphase. Zur Positionierung des Schlitzwerkzeugs 31 zum Werkstück 10 wird das Schlitzwerkzeug 31 so verfahren, dass sich ein vorderes freies Ende des Materialstreifens 58 innerhalb der Öffnung 46 der Matrize 9 befindet oder an die hintere Querschneide 43 der Matrize 9 angrenzt. Ist das Werkstück 10 mittels der Vorschubeinrichtung 22 in Vorschubrichtung 39 verfahrbar, so kann alternativ eine Relativbewegung zwischen dem Schlitzwerkzeug 31 und dem Werkstück 10 zur Positionierung vorgesehen sein. Im Anschluss daran wird mittels einer Verfahrbewegung der Stempel 11 relativ zur Matrize 9 verfahren, so dass wiederum die vordere Querschneide 36 des Stempels 11 oberhalb der vorderen Querschneide 42 der Matrize 9 liegt. Dies wird durch den Versatz der Positionsachsen 55, 53 deutlich. Bei dieser Verfahrbewegung kann auch der Stempel 11 still stehen und die Matrize 9 verfahren werden, um die Startposition gemäß 9/2 für eine darauf folgende Hubbewegung einzunehmen.Following the gating phase follows in the 9 / 1 to 9/5 shown work phase. For positioning the slot tool 31 to the workpiece 10 becomes the slot tool 31 move so that there is a front free end of the strip of material 58 inside the opening 46 the matrix 9 located or to the rear chisel edge 43 the matrix 9 borders. Is the workpiece 10 by means of the feed device 22 in the feed direction 39 moved, so may alternatively a relative movement between the slot tool 31 and the workpiece 10 be provided for positioning. Subsequently, by means of a movement of the punch 11 relative to the matrix 9 procedure, so that in turn the front transverse cutting edge 36 of the stamp 11 above the front cross cutting edge 42 the matrix 9 lies. This is due to the offset of the position axes 55 . 53 clear. During this movement, the stamp can also be used 11 stand still and die 9 be moved to the starting position according to 9 / 2 for a subsequent stroke.
Die darauf folgende Durchführung des Schlitzhubes gemäß den 9/1 bis 9/5 entspricht dem Schlitzhub gemäß den 8/3 bis 8/5, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen voll umfänglich hierauf Bezug genommen wird. Die Anschnittphase ist nach dem Einbringen des ersten Anschnitts gemäß 8/2 in der Abfolge der drei Hubphasen während eines Arbeitshubes analog zur Arbeitsphase.The subsequent implementation of the slot stroke according to the 9 / 1 to 9/5 corresponds to the slot stroke according to 8th / 3 to 8/5 so that reference is made to avoid repetition. The gating phase is according to the introduction of the first gate according to 8th / 2 in the sequence of the three lifting phases during a working stroke analogous to the working phase.
Die Arbeitsphase gemäß den 9/1 bis 9/5 wird so lange wiederholt, bis eine in Schlitzrichtung 33 vorne liegende Querbegrenzung des Schlitzes 50 nahezu erreicht ist. Dann wird eine Endphase eingeleitet, welche in den 10/1 und 10/2 dargestellt ist.The working phase according to the 9 / 1 to 9/5 is repeated until one in the slot direction 33 front transverse limit of the slot 50 is almost reached. Then a final phase is initiated, which in the 10 / 1 and 10/2.
Ausgehend von der Positionierung der Matrize 9 zum Werkstück 10 gemäß 9/5 und einem daraufhin abgehobenen Stempel 11 in einer Startposition für eine erneute Hubbewegung wird die Endphase eingeleitet. Es wird eine Drehbewegung des Stempels 11 um die Positionierachse 55 und/oder eine Drehbewegung der Matrize 9 um deren Positionierachse 53 angesteuert. Diese zumindest eine Drehbewegung umfasst einen Winkel von 180°. Bei der Ansteuerung einer Drehbewegung der Matrize 9 ist bevorzugt vorgesehen, dass diese mit einer Hubbewegung in Form einer Absenkbewegung entlang der unteren Hubachse 30 angesteuert wird, um während der Drehbewegung ein Verhaken mit einer Abscherfahne, welche gegenüber der Werkstückebene an der Biegekante 59 nach unten geneigt ist, zu vermeiden. Darauf folgend wird durch eine Relativbewegung die hintere Querschneide 37 des Stempels 11 auf die hintere Querschneide 43 der Matrize 9 zu bewegt. Dieser Endhub wird als Kapphub durchgeführt, wie dies in 10/2 dargestellt ist. Bei diesem Kapphub wird der letzte Teil des Schlitzes 50 einschließlich der vorderen Querbegrenzung des Schlitzes 50 erstellt. Bei diesem letzten Kapphub wird eine Biegekante zwischen einem Teil des Materialstreifens 58, insbesondere der Ausscherfahne, und dem Vollmaterial abgetrennt. Nach einem abschließenden Rückhub des Stempels 11 in eine Ausgangsposition kann das Werkstück 10 mittels der Vorschubeinrichtung 22 weiter verfahren werden, um dieses in eine Position gemäß 5 überzuführen oder in eine weitere Position zwischen dem Schlitzwerkzeug 31 zur Einbringung von zumindest einem weiteren Schlitz verfahren werden.Starting from the positioning of the matrix 9 to the workpiece 10 according to 9 / 5 and then a raised stamp 11 in a start position for a new stroke movement, the final phase is initiated. It will be a rotational movement of the stamp 11 around the positioning axis 55 and / or a rotational movement of the die 9 around its positioning axis 53 driven. This at least one rotational movement comprises an angle of 180 °. When controlling a rotary movement of the die 9 is preferably provided that this with a lifting movement in the form of a lowering movement along the lower stroke axis 30 is driven to during the rotational movement snagging with a Abscherfahne, which opposite the workpiece level at the bending edge 59 inclined downwards, to avoid. Subsequently, by a relative movement, the rear cross-cutting edge 37 of the stamp 11 on the rear cross-cutting edge 43 the matrix 9 too moved. This final stroke is performed as Kapphub, as in 10 / 2 is shown. This kapphub becomes the last part of the slot 50 including the front transverse limit of the slot 50 created. In this last Kapphub a bending edge between a part of the material strip 58 , in particular the Ausscherfahne, and the solid material separated. After a final return stroke of the stamp 11 in a starting position, the workpiece 10 by means of the feed device 22 continue to move this to a position according to 5 to transfer or in another position between the slot tool 31 be moved to the introduction of at least one other slot.
Bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren wird sowohl bei der Anschnittphase als auch der Arbeitsphase ein Arbeitshub angesteuert, bei welchem zumindest drei Hubphasen vorgesehen sind, wobei vorzugsweise eine rückhubfreie Ansteuerung der Hubbewegung während den zumindest drei Hubphasen angesteuert wird. Vorzugsweise wird eine kontinuierliche Hubbewegung entlang der Hubachse 14, insbesondere Z-Achse, angesteuert, wobei zwischen der ersten und dritten Hubphase eine Überlagerung der Hubbewegung entlang der Hubachse 14 durch eine davon abweichende Verfahrbewegung erfolgt. Insbesondere ist eine Seitwärtsbewegung vorgesehen, die beispielsweise in Richtung der Y-Achse oder einer Positionierachse 16, 25 der Werkzeugmaschine 1 erfolgt.In the present inventive method, a working stroke is controlled both at the gate phase and the working phase, in which at least three lifting phases are provided, preferably a return stroke-free control of the stroke movement is driven during the at least three lifting phases. Preferably, a continuous lifting movement along the lifting axis 14 , in particular Z-axis, driven, wherein between the first and third lifting phase, a superposition of the lifting movement along the lifting axis 14 takes place by a deviating movement. In particular, a sideways movement is provided, for example, in the direction of the Y-axis or a positioning axis 16 . 25 the machine tool 1 he follows.
Dadurch ist ermöglicht, dass sowohl die Durchführung eines Schlitzhubes zum Freischneiden eines Materialstreifens 58 als auch das darauf folgende Abtrennen des freigeschnittenen Materialstreifens 58 ohne eine zusätzliche Verfahrbewegung des Werkstücks 1 relativ zum Schlitzwerkzeug 31 erfolgt.This makes it possible that both the implementation of a Schlitzhubes for free cutting a strip of material 58 as well as the subsequent separation of the cut material strip 58 without an additional movement of the workpiece 1 relative to the slot tool 31 he follows.
In 11 ist eine alternative Ausführungsform eines Werkzeuges bestehend aus dem Stempel 11 und der Matrize 9 dargestellt. Der Stempel 11 entspricht der in 6 dargestellten Ausführungsform. Die Matrize 9 weicht gegenüber der Ausführungsform zu 6 dahingehend ab, dass ergänzend ein Auswerferelement 91 vorgesehen ist. Dieses Auswerferelement 91 ist zwischen der vorderen Querschneide 42 und der Kappkante 48 vorgesehen. Das Auswerferelement 91 umfasst eine Auswerferplatte 92, welche vorzugsweise an die vordere Querschneide 42 der Matrize 9 anschließt. Gegenüberliegend ist die Auswerferplatte 92 bevorzugt bündig zur Kappkante 48. Zur Positionierung der Auswerferplatte 92 in einer Auflagefläche 52 der Matrize 9 ist bevorzugt zumindest eine Rückstellelement 93 vorgesehen, welches federnd nachgiebig in Richtung auf den Grundkörper 45 der Matrize 9 ist. Beispielsweise können Druckfedern oder gummielastische Dämpfer vorgesehen sein. In 11 is an alternative embodiment of a tool consisting of the stamp 11 and the matrix 9 shown. The Stamp 11 corresponds to the in 6 illustrated embodiment. The matrix 9 differs from the embodiment 6 to the effect that in addition an ejector 91 is provided. This ejector element 91 is between the front chisel edge 42 and the cap edge 48 intended. The ejector element 91 includes an ejector plate 92 , which preferably at the front transverse cutting edge 42 the matrix 9 followed. Opposite is the ejector plate 92 preferably flush with the trim edge 48 , For positioning the ejector plate 92 in a bearing surface 52 the matrix 9 is preferably at least one return element 93 provided, which resiliently in the direction of the body 45 the matrix 9 is. For example, compression springs or rubber-elastic dampers may be provided.
Dieses Auswerferelement 91 bewirkt, dass ausgehend von der 9/5 für eine darauffolgende Endphase der Bearbeitung des Schlitzes 50 die in Richtung auf die Öffnung geneigte Anscherfahne auf eine Werkstückebene bzw. auf die Ebene der Auflagefläche 52 angehoben wird, so dass darauffolgend eine verhakungsfreie Drehbewegung der Matrize um 180° erfolgen kann, wie dies in 10/1 dargestellt ist. Bei der Anordnung eines Auswerferelementes 91 in der unteren Matrize kann diese während einer Drehung der Matrize um 180° auf demselben Niveau gehalten werden.This ejector element 91 causes, starting from the 9 / 5 for a subsequent final stage of machining the slot 50 the Anscherfahne inclined in the direction of the opening on a workpiece plane or on the plane of the support surface 52 is raised so that subsequently a hook-free rotational movement of the die can be done by 180 °, as in 10 / 1 is shown. In the arrangement of an ejector 91 in the lower die, it can be kept at the same level by 180 ° during a rotation of the die.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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EP 1317974 B1 [0002]EP 1317974 B1 [0002]
