DE19623656A1

DE19623656A1 - Werkstückzuführungsvorrichtung für eine Plattenverarbeitungsmaschine sowie eine diese Vorrichtung verwendende Plattenverarbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE19623656A1
Application number: DE19623656A
Authority: DE
Inventors: Yoshiharu Seto; Shunzo Hirose
Original assignee: Amada Manufacturing America Inc
Current assignee: Amada Manufacturing America Inc
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1996-12-19
Anticipated expiration: 2016-06-14
Also published as: US5862733A; DE19623656B4; JPH091259A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Werkstückzuführungsvorrichtung für eine Plattenverarbeitungsmaschine und eine Plattenverar beitungsmaschine, die diese Werkstückzuführungsvorrichtung verwendet, und insbesondere eine Werkstückzuführungsvorrich tung für eine Plattenverarbeitungsmaschine, welche das Werk stück mit einer hohen Geschwindigkeit positionieren kann.

Beschreibung des Standes der Technik

Die Fig. 1 zeigt ein typisches Beispiel für eine Werkstück zuführungsvorrichtung, die beispielsweise an einem Aufspann tisch für eine Lochstanze befestigt ist.

Dabei erstreckt sich im einzelnen eine Kugelumlaufspindel 103 in einer Werkstückzuführungsrichtung (nach rechts und nach links in Fig. 1) und wird von zwei Lagern 101L und 101R dreh bar gehaltert. Diese Kugelumlaufspindel 103 wird von einem Antriebsmotor 107 in Rotation versetzt, der an einer Seite (z. B. links) der Kugelumlaufspindel 103 über beispielsweise einen Übersetzungsmechanismus 105 an diese angeschlossen ist. Andererseits ist eine sich mit der Kugelumlaufspindel 103 im Kämmeingriff befindende Kugelmutter 115 an der unteren Ober fläche des Aufspanntisches 113 befestigt. Der Aufspanntisch 113 ist mit einem Schlitten 111 versehen, der sich entlang einer Führungsschiene 109 bewegen kann, die sich in Werk stückzuführungsrichtung erstreckend befestigt ist.

Wenn daher der Motor 107 angetrieben wird, bewegt sich, da die Kugelumlaufspindel 103 von dem Motor 107 über den Über setzungsmechanismus 105 angetrieben oder in Rotation versetzt wird, die Kugelmutter 115 entlang der Kugelumlaufspindel 103, so daß sich der Aufspanntisch 113 in Richtung der Werkstück zuführungsrichtung nach rechts und nach links bewegen kann.

Bei der oben erwähnten bekannten Werkstückzuführungsvorrich tung wird die maximale Geschwindigkeit des Aufspanntisches 113 zum Aufspannen des Werkstücks W festgelegt auf der Grund lage sowohl der maximalen Anzahl von Umdrehungen des An triebsmotors 107 als auch der Steigung der Kugelumlaufspindel 103. Da ein Grenzwert für die maximale Anzahl von Umdrehungen des Antriebsmotores 107 vorhanden ist, wird allerdings in diesem Falle es notwendig sein, wenn eine Erhöhung der Zufüh rungsgeschwindigkeit benötigt wird, lediglich die Steigung der Kugelumlaufspindel 103 zu erhöhen.

Wenn lediglich die Steigung der Kugelumlaufspindel 103 erhöht wird, steigt das für den Antriebsmotor 107 benötigte Aus gangsdrehmoment ebenfalls, da die Trägheitskraft (d. h. die Last) der Motorwelle ansteigt. Da ein Grenzwert für das Aus gangsdrehmoment des Antriebsmotors 107 vorhanden ist, besteht andererseits allerdings ein Problem dahingehend, daß es un möglich ist, lediglich die Steigung der Kugelumlaufspindel 103 zu erhöhen, was insbesondere bei einer Lochstanze der Fall ist, in welcher eine hohe Beschleunigungs- oder eine ho he Abbremsbewegung für den Aufspanntisch oftmals benötigt wird.

Hier sollte bemerkt werden, daß die maximale Geschwindigkeit der Kugelumlaufspindel und die Aufspanntisch-Zuführungseffek tivität unterschiedlich voneinander sind. Mit größerer Genau igkeit zeigt die Fig. 2A die Aufspanntischgeschwindigkeit, wenn die Kugelumlaufspindel 103 mit einer geringen Steigung verwendet wird, und die Fig. 2B zeigt die Aufspanntischge schwindigkeit, wenn die Kugelumlaufspindel 103 mit einer gro ßen Steigung verwendet wird, unter der Bedingung, daß das Ausgangsdrehmoment des Antriebsmotors 107 gleich ist. Obwohl die gesamte Zeit t1 von dem Beginn der Bewegung des Aufspann tisches 103 bis zum Anhalten der Bewegung relativ kurz ist, ist bei dem in Fig 2A gezeigten Fall die maximale Geschwin digkeit Vmax der Kugelumlaufspindel 103 gering. Obwohl die maximale Geschwindigkeit Vmax der Kugelumlaufspindel 103 er höht werden kann, ist bei dem in Fig. 2B gezeigten Fall die Gesamtzeit t2 vom Beginn der Bewegung des Aufspanntisches 103 bis zum Beenden der Bewegung relativ lang. Mit anderen Wor ten, wenn die Steigung der Kugelumlaufspindel 103 einfach, wie in Fig. 2B gezeigt, erhöht ist, wird, obwohl die maximale Geschwindigkeit Vmax erhöht werden kann, da die Beschleuni gung des Motors 107 klein ist, eine große Zeitspanne benötigt vom Beginn der Bewegung des Aufspanntischs 113 bis zum Anhal ten der Bewegung, was dazu führt, das im Gegensatz dazu die Werkstückzuführungseffektivität gering wird. Da andererseits ein Grenzwert für das maximale Drehmoment des Antriebsmotors 107 existiert, ist es unmöglich, die Beschleunigung des Auf spanntisches 113 zu erhöhen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Unter Berücksichtigung dieser Problematik liegt daher der Er findung die Aufgabe zugrunde, eine Werkstückzuführungsvor richtung für eine Plattenverarbeitungsmaschine sowie eine diese Werkstückzuführungsvorrichtung verwendende Plattenver arbeitungsmaschine anzugeben, mit denen ein Werkstück in ei ner kurzen Zeitspanne bewegt werden kann.

Diese oben angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Werkstückzuführungsvorrichtung für eine Platten verarbeitungsmaschine, mit:
einem Aufspanntisch (15) zur Befestigung des Werkstücks;
einer Kugelmutter (17), die an dem Aufspanntisch befestigt ist;
einer Kugelumlaufspindel (5), die an ihren beiden Seiten drehbar gelagert ist und im Kämmeingriff mit der Kugelmutter steht; und
zwei Antriebsmotoren (9L, 9R), die an beiden Seiten der Kuge lumlaufspindel angeordnet sind und beide in Zuammenarbeit die Kugel-Umlaufspindel in Rotation versetzen, um den Aufspann tisch über diese Kugelmutter in jeder Richtung zuzuführen.

Eine weitere erfindungsgemäße Lösung ist gegeben durch eine Werkstückzuführungsvorrichtung für eine Plattenverarbeitungs maschine, mit:
einem Schlitten (49), der eine Klemmeinrichtung (47) für die Einspannung des Werkstücks aufweist;
einer ersten Kugelmutter (55), die an diesem Schlitten befe stigt ist;
einer ersten Kugelumlaufspindel (53), die zu ihren beiden Seiten drehbar gelagert ist und sich im Kämmeingriff mit der ersten Kugelmutter befindet;
zwei erste Antriebsmotoren (51L, 51R), die zu beiden Seiten der ersten Kugelumlaufspindel angeordnet sind, wobei beide diese erste Kugelumlaufspindel in Zusammenarbeit in Rotation versetzen zur Zuführung des Werkzeugschlittens über die erste Kugelmutter in eine erste Achsenrichtung;
einer Werkzeugschlittenbasis (39) zur bewegbaren Aufnahme des Werkzeugschlittens in der ersten Achsrichtung, wobei die Werkzeugschlittenbasis in einer zweiten Achsrichtung senk recht zur ersten Richtung bewegbar ist;
einer zweiten Kugelmutter (45), die an der Werkzeugschlitten basis angeschlossen ist;
einer zweiten Kugelumlaufspindel (43), die zu ihren beiden Seiten drehbar gelagert ist und sich im Kämmeingriff mit der zweiten Kugelmutter befindet; und
zwei zweite Antriebsmotoren (41L, 41R), die zu beiden Seiten der zweiten Kugelumlaufspindel angeordnet sind, wobei beide diese zweite Kugelumlaufspindel in Zusammenarbeit in Rotation versetzen zur Zuführung der Werkzeugschlittenbasis über diese zweite Kugelmutter in die zweite Achsrichtung.

Ferner kann die erfindungsgemäße Werkstückzuführungsvorrich tung an einer Plattenverarbeitungsmaschine, wie eine Revol verstanze, gut angewandt werden.

Wie oben beschrieben, kann mit der erfindungsgemäßen Werk stückzuführungsvorrichtung für eine Plattenverarbeitungsma schine eine große Antriebskraft erreicht werden, da die Ku gelumlaufspindel in Rotation versetzt wird durch den Antrieb von zwei Antriebsmotoren, die zu ihren beiden Seiten angeord net sind. Das hat zum Ergebnis, daß, selbst wenn die Steigung der Kugelumlaufspindel erhöht ist, es möglich ist, innerhalb einer kurzen Zeit das Werkstück an jeder gewünschten Position anzuordnen, da sowohl die maximale Geschwindigkeit als auch die hohe Beschleunigung erreicht werden können. Da die Kugel umlaufspindel an ihren beiden Enden in Rotation versetzt wird, ist es des weiteren möglich, die Torsionsspannung und die Torsionsbeanspruchung zu reduzieren, die beide von der Kugelumlaufspindel erzeugt werden, so daß die Präzision der Positionierung des weiteren verbessert werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht zur Dar stellung einer bekannten Werkstückzuführungsvorrichtung für eine Plattenverarbeitungsmaschine;

Fig. 2A und 2B sind graphische Darstellungen, die die Kugelum laufspindelgeschwindigkeit zeigen, in welcher A den Fall mit einer geringen Steigung und B den Fall mit einer großen Stei gung repräsentieren;

Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht zur Dar stellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform für eine Werkstückzuführungsvorrichtung für eine Plattenverarbeitungs maschine;

Fig. 4A bis 4C sind graphische Darstellungen, die die Motor drehmomente gegenüber der Zeit zeigen, wobei das eine Ta der Drehmomente der zwei Motoren in Fig. 4A gezeigt ist; und das andere Tb der Drehmomente der zwei Motoren in Fig. 4B darge stellt ist; und eine Gesamtsumme (Ta+Tb) der beiden Antriebs motoren in Fig. 4C gezeigt ist.

Fig. 4D ist eine graphische Darstellung, die die erzielbare Motorgeschwindigkeit zeigt, wenn zwei Antriebsmotoren verwen det werden;

Fig. 5A ist eine Seitenansicht zur Darstellung der Werkstück zuführungsvorrichtung, in welcher ein einzelner Antriebsmotor verwendet wird;

Fig. 5B ist eine Seitenansicht zur Darstellung der Werkstück zuführungsvorrichtung, in welcher zwei Antriebsmotoren ver wendet werden;

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung zur Unterstützung der Erklärung des Bewegungsmodus;

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die die Beschleunigung und die Geschwindigkeit der Kugelumlaufspindel für einen Ver gleich zeigt zwischen dem Fall, in dem ein einzelner An triebsmotor verwendet wird, und dem Fall, in dem zwei An triebsmotoren verwendet werden;

Fig. 8A und 8B sind Darstellungen zur Unterstützung der Erläu terung der in der Kugelumlaufspindel erzeugten Torsionsspan nung, wenn ein Einzelantriebsmotor gemäß Fig. 8A bzw., wenn zwei Antriebsmotoren gemäß Fig. 8B verwendet werden;

Fig. 9 ist eine Seitenansicht zur Darstellung einer Revolver stanze der Plattenverarbeitungsmaschine; und

Fig. 10 ist eine Draufsicht zur Darstellung dieser in Fig. 9 gezeigten Revolverstanze.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werk stückzuführungsvorrichtung wird nun mit größerer Genauigkeit unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist in der Werkstückzuführungsvorrich tung 1 für eine Plattenverarbeitungsmaschine eine Kugelum laufspindle 5 drehbar von zwei Lagern 3L und 3R an ihren bei den Seiten gehaltert. Des weiteren sind zu beiden Seiten der Kugelumlaufspindel 5 zwei Antriebsmotoren 9L und 9R über zwei Übersetzungsmechanismen 3L bzw. 3R angeschlossen. Anderer seits ist eine sich mit der Kugelumlaufspindel 5 im Kämmein griff befindende Kugelmutter 17 an der unteren Oberfläche ei nes Aufspanntischs 15 befestigt. Der Aufspanntisch 15 ist mit einem Schlitten 13 versehen, der entlang einer Führungsschie ne 11 bewegbar ist, die derart befestigt ist, daß sie sich in der Werkstückzuführungsrichtung (in die Rechts- und Links richtung von Fig. 3) erstreckt.

Wenn beide Motoren 9L und 9R angetrieben werden, bewegt sich daher die Kugelmutter 17 entlang der Kugelumlaufspindel 5, da die Kugelumlaufspindel 5 von den Motoren 9L und 9R über die Übersetzungsmechanismen 7L und 7R in der gleichen Werkstück zuführungsrichtung angetrieben oder in Rotation versetzt wer den kann, so daß der Aufspanntisch 15 sowohl nach rechts als auch nach links in der Zuführungsrichtung des Aufspanntisches 15 bewegt werden kann.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4A bis 6 der Be trieb des von den zwei Antriebsmotoren 9L und 9R angetriebe nen Aufspanntisches 15 im Vergleich mit dem Fall gemäß dem Stand der Technik beschrieben werden, in dem ein Einzelan triebsmotor 107 verwendet wird.

Fig. 4A zeigt ein Drehmoment Ta des einen der zwei Antriebsmo toren 9L und 9R, Fig. 4B zeigt ein Drehmoment Tb, des anderen der zwei Antriebsmotoren 9L und 9R; und Fig. 4C zeigt ein Drehmoment (Ta+Tb) beider Antriebsmotoren 9L und 9R. Wenn die zwei Drehmomente Ta und Tb einander gleich sind, kann das daraus erzielbare Drehmoment verdoppelt werden, was in Fig. 4C gezeigt ist. Die Fig. 4D zeigt die erzielbare Geschwindigkeit und Beschleunigung, wenn das Motorantriebsdrehmoment (T2 = Ta + Tb = 2Ta = 2T1) verdoppelt ist, was mit dem Fall verglichen wird, wenn lediglich ein einzelner Antriebsmotor verwendet wird.

In Fig. 5A, in der lediglich ein Einzelantriebsmotor 107 ver wendet wird, wird die Trägheit des Werkstücks W und des Auf spanntisches 113 mit JW1 bezeichnet, und die Steigung der Ku gelumlaufspindel 103 ist mit L1 bezeichnet. Andererseits wird in Fig. 5B, in welcher die zwei Antriebsmotoren 9L und 9R ver wendet werden, die Trägheit des Werkstücks W und des Auf spanntisches 113 mit JW2 bezeichnet; und die Steigung der Ku gelumlaufspindel 103 ist mit L2 (L2 = 2 × L1) bezeichnet, und dann können die folgenden Gleichungen erhalten werden:

JW1 = (W/G) (L1/2π)²
JW2 = (W/G) (L2/2π)² = 4 · (W/G) (L1/2π)² = 4 · JW1

wobei G die Erdbeschleunigung bezeichnet.

Des weiteren kann, wenn das Last-Drehmoment von Fig. 5A mit T1, das Last-Drehmoment von Fig. SB mit T2 bezeichnet wird, das daraus erhaltene Drehmoment T2 bezeichnet werden mit

T2 = 2 · T1.

Hier muß nun Bewegungsmodus gemäß Fig. 6 berücksichtigt wer den. In Fig. 6 wird die Zeit t, zu welcher die maximale Ge schwindigkeit v erreicht worden ist, mit t1 gemäß Fig. 5A bzw. die Zeit t, zu welcher die maximale Geschwindigkeit v erhal ten worden ist, mit t2 gemäß der Fig. 5B bezeichnet, woraufhin das Last-Drehmoment bei der Beschleunigung (= Beschleuni gungs-Drehmoment + Reibungs-Drehmoment) ausgedrückt werden kann mit

T1 = (2πN / 60 t1) (JW1 + JS + JM) + Tf

T2 = (2πN / 60 t2) (JW2 + JS + 2JM) + Tf

wobei JM die Trägheit des Rotors des Motors; JS die Trägheit der Kugelumlaufspindel; N die Anzahl der Umdrehungen der Ku gelumlaufspindel; und Tf das Reibungsdrehmoment bezeichnen.

Allgemein können im Fall einer Lochstanze, falls JW1 = JM und JW1 = JS angenommen werden kann, folgende Gleichungen erhal ten werden:

T1 = (2πN / 60 t1) · 3 · JW1 + Tf
= (3 / t1) (2πN / 60) · JW1 + Tf
= (3 / t1) A + Tf
T2 = (2πN / 60 t2) (4 · JW1 + JS + 2 · JM) + Tf
= (2πN / 60 t2) · 7 · JW1 + Tf
= (7 / t2) A + Tf

wobei A = 2πN / 60 · JW1 ist.

Entsprechend kann von T2 = 2T1 die folgende Gleichung erhal ten werden, die beiden Gleichungen sind zu verbinden mit

(7 / t2) A + Tf = 2 ((3 / t1) A + Tf).

Daraus folgt

(7 / t2) A = (6 / t1) A + Tf (1)

Des weiteren kann von T1 = (3/t1) A + Tf allgemein die fol gende Gleichung erhalten werden:

(3 / t1) A Tf (2).

Die Gleichung (2) zeigt an, daß das Beschleunigungs- Drehmoment dem Reibungs-Drehmoment ist.

Durch Ersetzen der oben angegebenen Gleichungen (1) und (2) ergibt sich

(7 / t2) A (6 / t1) A + (3 / t1) A
(7 / t2) (9 / t1) (t2 / t1) (7 / 9).

Daher kann die folgende Gleichung erhalten werden

t2 0,78 t1

Unter diesen Bedingungen kann die maximale Beschleunigung ∞2 zu dieser Zeit erhalten werden als

α2 = 2v / t2 = 2v / 0,78 t1 = v / 0,36 t1
oder α1 = v / t1.

Daher ist

α2 / α1 = (v / 0,36 t1) / (v / t1) ≈ 2,8.

Das hat zur Folge, daß es dadurch möglich wird, α2 zu erhal ten, das 2,8 × größer als α1 ist.

Wie oben beschrieben und wie in Fig. 5 gezeigt, ist es mög lich, wenn zwei Antriebsmotoren 9L und 9R verwendet werden, sowohl die Geschwindigkeit als auch die Beschleunigung zu er höhen, verglichen mit dem Fall, in dem nur ein Motor 107 ver wendet wird.

Selbst wenn des weiteren die Anzahl der Umdrehungen von die sen Antriebsmotoren 107, 9L und 9R einander gleich sind, ist es möglich, die Geschwindigkeit der Kugelumlaufspindel zu verdoppeln, da die Steigung der Kugelumlaufspindel 5 (die vorliegende Erfindung) auf das Zweifache der Steigung der Ku gelumlaufspindel 103 (der Stand der Technik) erhöht werden kann.

Wie oben beschrieben, wenn die zwei Antriebsmotoren 9L und 9R beide verwendet werden, kann der Aufspanntisch mit einer ho hen Geschwindigkeit bewegt werden, da eine hohe Beschleuni gung erzielt werden kann, selbst wenn die Kugelumlaufspindel eine große Steigung aufweist, so daß die Bearbeitbarkeit ver bessert werden kann.

Des weiteren wird gemäß der Erfindung zur Erhöhung der Ge schwindigkeit der Kugelumlaufspindel die Steigung der Kuge lumlaufspindel erhöht, ohne die Anzahl der Umdrehungen der Kugelumlaufspindel zu erhöhen, so daß es unnötig ist, das Verhältnis D (Durchmesser) /N (Drehgeschwindigkeit) der Kuge lumlaufspindel zu berücksichtigen.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5A und 5B und Fig. 8A und 8B aus Vergleichsgründen die von der Kugelumlauf spindel 103 (Stand der Technik) oder 5 (Erfindung) erzeugte Torsionsspannung im folgenden erläutert werden.

Hier wird die Annahme getroffen, daß das Drehmoment T1 des Antriebsmotors 107 (Stand der Technik) doppelt so groß ist wie das T2 der Antriebsmotoren 9L und 9R (die Erfindung), so daß:

T1 = 2 · T2.

Wenn ein einzelner Antriebsmotor 107 verwendet wird, kann die Torsionsspannung T1 unter Bezugnahme auf die Fig. 8A ausge drückt werden als

τ1 = 16 T1 / πD³ = 2 · (16 T2 / πD³)

wobei D den Wellendurchmesser der Kugelumlaufspindel bezeich net.

Wenn die zwei Antriebsmotoren 9L und 9R verwendet werden, kann auf der anderen Seite die Torsionsspannung T2 unter Be zugnahme auf die Fig. 8B ausgedrückt werden als

τ2 = 16 T2 / πD³ (in der Sektion L1)
τ3 = 16 T2 / πD³ (in der Sektion L2).

Daraus folgt

τ1 = 2 · τ2 = 2 · τ3.

Das zeigt an, daß, wenn zwei Antriebsmotoren 9L und 9R ver wendet werden, die Torsionsspannung auf die Hälfte reduziert werden kann. Das hat zur Folge, daß, wenn der Aufspanntisch mit der gleichen Last bewegt wird, der Durchmesser der Kuge lumlaufspindel 5 reduziert werden kann und dadurch die Träg heit der Kugelumlaufspindel ebenfalls reduziert werden kann, da die Kugelumlaufspindel 5 von beiden Seiten erfindungsgemäß angetrieben werden kann, so daß es möglich ist, die maximale Beschleunigung des weiteren zu erhöhen. Dies ist des weiteren vorteilhaft bei der Hochgeschwindigkeitsbewegung des Auf spanntisches.

Da die Torsionsspannung reduziert werden kann, kann zusätz lich die Torsionsbeanspruchung der Kugelumlaufspindel eben falls reduziert werden, so daß die Positionierungspräzision des Aufspanntisches des weiteren bis zu diesem Grad verbes sert werden kann.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 wird im folgenden eine auf einer Plattenverarbeitungsmaschine (z. B. eine Revol verstanze) montierte Werkstückzuführungsvorrichtung beschrie ben.

Die Revolverstanze (als ein Beispiel der Plattenverarbei tungsmaschine) ist mit einem vertikalen Rahmen 21 versehen, in dem ein Öffnungsabschnitt 23 in der Mitte davon ausgeformt ist. In diesem Öffnungsabschnitt 23 sind ein oberer Revolver kopf 25, der eine Vielzahl oberer Werkzeuge (Stanzstempel) P und eine Vielzahl unterer Werkzeuge (Prägestempel) D auf weist, derart befestigt und angeordnet, daß sie weiterge schaltet werden können. Des weiteren ist ein Stößel 29 ober halb des oberen Revolverkopfes 25 vorgesehen, um den einen ausgewählten der oberen Stanzstempel P auszutreiben.

Nachdem jedes gewünschte Werkzeugpaar von dem Stanzstempel P und dem Prägestempel D ausgewählt und des weiteren das Werk stück W zwischen dem ausgewählten Stanzstempel P und dem Prä gestempel D angeordnet worden ist, wenn der Prägestempel P von dem Stößel 29 ausgetrieben worden ist, kann daher das Werkstück W in Zusammenarbeit mit dem Prägestempel D gestanzt werden.

In dem oben genannten Öffnungsabschnitt 23 sind ein fixierter Tisch 31 und zwei bewegbare Tische 33L und 33R zu beiden Sei ten (der oberen und der unteren Seite gemäß Fig. 10) des fi xierten Tisches 31 angeordnet. Unterhalb dieser bewegbaren Tische 33L und 33R ist ein Paar von Führungsschienen 35 vor gesehen, die sich in Y-Achsenrichtung (die Rechts- und die Linksrichtung in den Fig. 9 und 10) vorhanden. Des weiteren sind zwei Schlitten (nicht gezeigt) an den unteren Oberflä chen der zwei bewegbaren Tische 33L und 33R entlang des Paa res von Führungsschienen 35 vorgesehen. Ferner sind an den oberen Oberflächen des fixierten Tisches 31 und der bewegba ren Tische 33L und 33R eine Anzahl freier Lager 37 angeord net, um das Werkstück W einstellbar abzustützen.

Auf der oberen Oberfläche der bewegbaren Tische 33L und 33R in Fig. 9 und am rechtseitigen Ende in Fig. 10 ist eine Werk zeugschlittenbasis 39, die mit dem rechten und dem linken be wegbaren Tisch 33L und 33R verbunden ist, montiert, um den fixierten Tisch 31 zu kreuzen. Daher kann die Werkzeugschlit tenbasis 39 zusammen mit dem rechten und dem linken bewegba ren Tisch 33L und 33R bewegt werden.

Um die bewegbaren Tische 33L und 33R und die Werkzeugschlit tenbasis 39 zu bewegen, sind an dem rechten und an dem linken Ende des Rahmens 21 zwei Y-Achsen-Motoren 41L und 41R mon tiert. Eine Y-Achsen-Kugelumlaufspindel 43 ist drehbar zwi schen dem rechten und dem linken Y-Achsen-Antriebsmotor 41L und 41R über einen Übersetzungsmechanismus (nicht darge stellt) gelagert.

Andererseits ist auf der mittleren unteren Oberfläche der Werkzeugschlittenbasis 39 eine Y-Achsen-Kugelmutter 45 im Kämmeingriff mit der Y-Achsen-Kugelumlaufspindel 43 montiert. Wenn die Y-Achsen-Kugelumlaufspindel 43 in Drehung versetzt ist, kann daher die Werkzeugschlittenbasis 39 in die Y- Achsen-Richtung bewegt und entsprechend positioniert werden.

Ein Werkzeugschlitten 49 mit einer Klemmeinrichtung 47 zum Einspannen des Werkstückes W ist an der Werkzeugschlittenba sis 39 so montiert, daß er in der X-Achsen-Richtung (in der vertikalen Richtung in Fig. 10) bewegbar ist. Zwei Werkzeug schlittenmotoren 51L und 51R sind an beiden Enden der Werk zeugschlittenbasis 39 befestigt. Des weiteren ist eine X- Achsen-Kugelumlaufspindel 53 zwischen den zwei Werkzeug schlittenmotoren 51L und 51R über einen Übersetzungsmechanis mus (nicht dargestellt) angeordnet. Ferner ist eine X-Achsen- Kugelmutter 55 an dem Werkzeugschlitten 49 in Kämmeingriff mit der X-Achsen-Kugelumlaufspindel 53 befestigt.

Hier sind der Bewegungsmechanismus für die X-Achsen-Richtung, der aus den auf der Werkzeugschlittenbasis 39 befestigten Werkzeugschlittenmotoren 51L und 51R besteht, und die X- Achsen-Kugelumlaufspindel 53 und die X-Achsen-Kugelmutter 55 auf die gleiche Weise konstruiert, wie es für den Bewegungs mechanismus in der Y-Achsen-Richtung der Fall ist. Das bedeu tet, daß das Werkstück W in der X-Achsen-Richtung zugeführt werden kann, wenn die X-Achsen-Kugelumlaufspindel 53 von den zwei Antriebsmotoren 51L und 51R in Rotation versetzt ist, die zu ihren beiden Seiten befestigt sind.

Wenn die Y-Achsen-Antriebsmotoren 51L und 51R angetrieben sind, um die Y-Achsen-Kugelumlaufspindel 43 in Rotation zu versetzen, kann bei der oben beschriebenen Revolverstanze die Werkzeugschlittenbasis 39 in der Y-Achsen-Richtung bewegt und angeordnet werden. Wenn die Antriebsmotoren 51L und 51R für den Werkzeugschlitten angetrieben werden, um die X-Achsen- Kugelumlaufspindel 53 in Rotation zu versetzen, wird der Werkzeugschlitten 49, auf dem das Werkstück W von der Werk stück-Klemmeinrichtung 47 gehaltert wird, in der X-Achsen- Richtung bewegt und positioniert. Nachdem das Werkstück W in die richtige Position zwischen dem oberen Stanzstempel P und dem unteren Prägestempel D, wenn der Stößel 29 gegen das Werkstück W getrieben worden ist, kann das Werkstück W ausge stanzt werden.

Da das Werkstück W, in der die erfindungsgemäße Werkstückzu führungsvorrichtung verwendenden Revolverstanze 19 sowohl in der X- als auch in der Y-Achsen-Richtung in einer kurzen Zeit mit einer hohen Geschwindigkeit positioniert werden kann, ist es möglich, die Arbeitseffektivität zu verbessern. Da die von jeder der Kugelumlaufspindeln 43 und 53 erzeugte Torsions spannung reduziert werden kann, ist es zusätzlich möglich, die Positionierungspräzision des Werkstücks W des weiteren zu verbessern.

Ferner, obwohl die erfindungsgemäße Werkstückzuführungsvor richtung lediglich für den Fall erläutert worden ist, bei dem sie, ohne darauf eingeschränkt zu sein, für eine Revolver stanze 19 verwandt wurde, kann die Werkstückzuführungsvor richtung auch an jeder anderen Maschine als Werkstückzufüh rungs- und -positionierungsvorrichtung Verwendung finden.

Des weiteren ist in der oben genannten Ausführungsform die Werkstückzuführungsvorrichtung sowohl für die X-Achsen- als auch für die Y-Achsen-Richtung angewandt worden, es ist aber selbstverständlich auch möglich, diese Werkstückzuführungs vorrichtung für jede andere Richtung zu verwenden.

Da die Kugelumlaufspindel durch den Antrieb der zwei An triebsmotoren, die an ihren beiden Seiten vorgesehen sind, in Rotation versetzt wird, kann, wie oben beschrieben, in der Werkstückzuführungsvorrichtung für eine Plattenverarbeitungs maschine erfindungsgemäß eine große Antriebskraft erzielt werden. Das hat zur Folge, daß, selbst wenn die Steigung der Kugelumlaufspindel erhöht wird, es möglich ist, das Werkstück an jeder gewünschten Position innerhalb einer kurzen Zeit zu positionieren, da sowohl die maximale Geschwindigkeit als auch die hohe Beschleunigung erreicht werden können. Da die Kugelumlaufspindel an ihren beiden Enden in Rotation versetzt wird, ist es des weiteren möglich, die Torsionsspannung und die Torsionsbeanspruchung, die beide in der Kugelumlaufspin del erzeugt werden, zu reduzieren, so daß die Positionierungspräzision des weiteren verbessert werden kann.

Claims

1. Werkstückzuführungsvorrichtung für eine Plattenverarbei tungsmaschine, mit:
einem Aufspanntisch zur Befestigung des Werkstücks;
einer Kugelmutter, die an dem Aufspanntisch befestigt ist;
einer Kugelumlaufspindel, die an ihren beiden Seiten drehbar gelagert ist und im Kämmeingriff mit der Kugelmutter steht; und mit
zwei Antriebsmotoren, die an beiden Seiten der Kugelumlauf spindel angeordnet sind und beide in Zuammenarbeit die Kugel umlaufspindel in Rotation versetzen, um den Aufspanntisch über diese Kugelmutter in jeder Richtung zuzuführen.

2. Werkstückzuführungsvorrichtung für eine Plattenverarbei tungsmaschine, mit:
einem Werkzeugschlitten, der eine Klemmeinrichtung für die Einspannung des Werkstücks aufweist;
einer ersten Kugelmutter, die an diesem Werkzeugschlitten be festigt ist;
einer ersten Kugelumlaufspindel, die zu ihren beiden Seiten drehbar gelagert ist und sich im Kämmeingriff mit der ersten Kugelmutter befindet;
zwei erste Antriebsmotoren, die zu beiden Seiten der ersten Kugelumlaufspindel angeordnet sind, wobei beide diese erste Kugelumlaufspindel in Zusammenarbeit in Rotation versetzen zur Zuführung des Werkzeugschlittens über die erste Kugelmut ter in eine erste Achsrichtung;
einer Werkzeugschlittenbasis zur bewegbaren Aufnahme des Werkzeugschlittens in der ersten Achsrichtung, wobei die Werkzeugschlittenbasis in einer zweiten Achsrichtung senk recht zur ersten Richtung bewegbar ist;
einer zweiten Kugelmutter, die an der Werkzeugschlittenbasis angeschlossen ist;
einer zweiten Kugelumlaufspindel, die zu ihren beiden Seiten drehbar gelagert ist und sich im Kämmeingriff mit der zweiten Kugelmutter befindet; und
zwei zweite Antriebsmotoren, die zu beiden Seiten der zweiten Kugelumlaufspindel angeordnet sind, wobei beide diese zweite Kugelumlaufspindel in Zusammenarbeit in Rotation versetzen zur Zuführung der Werkzeugschlittenbasis über diese zweite Kugelmutter in die zweite Achsrichtung.

3. Plattenverarbeitungsmaschine mit der Werkstückzuführungs vorrichtung gemäß Anspruch 1.

4. Plattenverarbeitungsmaschine mit der Werkstückzuführungs vorrichtung gemäß Anspruch 2.

5. Plattenverarbeitungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Plattenverarbeitungsmaschine eine Re volverstanze ist.

6. Plattenverarbeitungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Plattenverarbeitungsmaschine eine Re volverstanze ist.