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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkstückzuführungsvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 und eine Werkstückzuführungsvorrichtung gemäß dem Patentanspruch
2.
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Die 1 zeigt
ein typisches Beispiel für eine
Werkstückzuführungsvorrichtung,
die beispielsweise an einem Aufspanntisch für eine Lochstanzpresse befestigt
ist.
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Dabei
erstreckt sich im einzelnen eine Kugelumlaufspindel 103 in
einer Werkstückzuführungsrichtung
(nach rechts und nach links in 1) und wird
von zwei Lagern 101L und 101R drehbar 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 Oberfläche des Aufspanntisches 113 befestigt.
Der Aufspanntisch 113 ist mit einem Schlitten 111 versehen, der
sich entlang einer Führungsschiene 109 bewegen
kann, die sich in Werkstückzuführungsrichtung erstreckend
befestigt ist.
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Wenn
daher der Motor 107 angetrieben wird, bewegt sich, da die
Kugelumlaufspindel 103 von dem Motor 107 über den Übersetzungsmechanismus 105 angetrieben
oder in Rotation versetzt wird, die Kugelmutter 115 entlang
der Kugelumlaufspindel 103, so daß sich der Aufspanntisch 113 in
Richtung der Werkstückzuführungsrichtung
nach rechts und nach links bewegen kann.
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Bei
der oben erwähnten
bekannten Werkstückzuführungsvorrichtung
wird die maximale Geschwindigkeit des Aufspanntisches 113 zum
Aufspannen des Werkstücks
W festgelegt auf der Grundlage sowohl der maximalen Anzahl von Umdrehungen
des Antriebsmotors 107 als auch der Steigung der Kugelumlaufspindel 103.
Da ein Grenzwert für
die maximale Anzahl von Umdrehungen des Antriebsmotores 107 vorhanden
ist, wird es allerdings in diesem Falle notwendig sein, wenn eine
Erhöhung der
Zuführungsgeschwindigkeit
benötigt
wird, lediglich die Steigung der Kugelumlaufspindel 103 zu
erhöhen.
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Wenn
lediglich die Steigung der Kugelumlaufspindel 103 erhöht wird,
steigt das für
den Antriebsmotor 107 benötigte Ausgangsdrehmoment ebenfalls,
da die Trägheitskraft
(d.h. die Last) der Motorwelle ansteigt. Da ein Grenzwert für das Ausgangsdrehmoment
des Antriebsmotors 107 vorhanden ist, besteht andererseits
allerdings ein Problem dahingehend, daß es unmöglich ist, lediglich die Steigung
der Kugelumlaufspindel 103 zu erhöhen, was insbesondere bei einer
Lochstanze der Fall ist, in welcher eine hohe Beschleunigungs- oder
eine hohe Abbremsbewegung für
den Aufspanntisch oftmals benötigt
wird.
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Hier
sollte bemerkt werden, daß die
maximale Geschwindigkeit der Kugelumlaufspindel und die Aufspanntisch-Zuführungseffektivität unterschiedlich voneinander
sind. Mit größerer Genauigkeit
zeigt die 2A die Aufspanntischgeschwindigkeit,
wenn die Kugelumlaufspindel 103 mit einer geringen Steigung verwendet
wird, und die 2B zeigt die Aufspanntischgeschwindigkeit,
wenn die Kugelumlaufspindel 103 mit einer großen 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
Aufspanntisches 103 bis zum Anhalten der Bewegung relativ kurz
ist, ist bei dem in 2A gezeigten Fall die maximale
Geschwindigkeit Vmax der Kugelumlaufspindel 103 gering.
Obwohl die maximale Geschwindigkeit Vmax der Kugelumlaufspindel 103 erhöht werden
kann, ist bei dem in 2B gezeigten Fall die Gesamtzeit
t2 vom Beginn der Bewegung des Aufspanntisches 103 bis
zum Beenden der Bewegung relativ lang. Mit anderen Worten, wenn
die Steigung der Kugelumlaufspindel 103 einfach, wie in 2B gezeigt,
erhöht
ist, wird, obwohl die maximale Geschwindigkeit Vmax erhöht werden
kann, da die Beschleunigung des Motors 107 klein ist, eine
große Zeitspanne
benötigt
vom Beginn der Bewegung des Aufspanntischs 113 bis zum
Anhalten 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 Aufspanntisches 113 zu erhöhen.
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Eine
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechende, aus der
DE 37 00 430 A1 bekannte Werkstückzuführungsvorrichtung
umfasst eine Kugelumlaufspindeleinheit mit einer Kuppelumlaufspindel
und einer Kugelmutter. Die Werkstückzuführungsvorrichtung wird von
zwei Elektromotoren angetrieben, wobei einer der beiden Moto ren
mit der Kugelumlaufspindel verbunden ist, während der andere der beiden
Motoren mit der Kugelmutter verbunden ist. Die Kugelmutter umfasst
einen Flansch mit einem Zahnrad, der mit einem Zahnrad des Elektromotors
kämmt.
Da die beiden Elektromotoren gegenläufig zueinander drehend ausgebildet
sind und mit relativ hohen Drehzahlen betrieben werden, kann eine
hohe Verfahrgeschwindigkeit eines Aufspanntisches zur Halterung
eines Werkzeugs erzielt werden. Für eine Feinvorstellung werden
die beiden Elektromotoren gleichsinnig und mit unterschiedlichen
Drehzahlen angetrieben, so dass eine geringfügige Relativdrehung zwischen
der Kugelumlaufspindel und der Kugelmutter entsteht. Die Spindel
wird dadurch in einer vorgegebenen Richtung gemäß dieser Relativbewegung verstellt.
Da der eine Elektromotor mit der Kugelumlaufspindel und der andere
Elektromotor mit der Kugelmutter verbunden ist, besteht die Neigung zu
Vibrationen, die eine Feineinstellung beeinträchtigen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Werkzeugzuführungsvorrichtung
so weiterzubilden, dass bei einfachem Aufbau sowohl eine hohe maximale
Zustellgeschwindigkeit, als auch eine starke Beschleunigung der
Kugelumlaufspindel erreicht werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 2 angegebenen Merkmale
gelöst.
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Erfindungsgemäß sind zwei
Antriebsmotoren an beiden Enden der Kugelumlaufspindel angekoppelt,
um die Kugelumlaufspindel anzutreiben und somit einen Aufspanntisch
zur Halterung eines Werkzeugs mittels der Kugelmutter zu verfahren.
Mit dieser Anordnung kann sowohl eine hohe maximale Zustellgeschwindigkeit
als auch eine starke Beschleunigung der Kugelumlaufspindel erzielt
werden. Darüber
hinaus wird eine Torsionsspannung in der Kugelumlaufspindel reduziert,
wodurch eine präzise
Positionierung des Aufspanntischs erzielt wird.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht zur Darstellung einer bekannten
Werkstückzuführungsvorrichtung
für eine
Blechverarbeitungsmaschine;
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2A und 2B graphische
Darstellungen, die die Kugelumlaufspindelgeschwindigkeit zeigen,
in welcher A den Fall mit einer geringen Steigung und B den Fall
mit einer großen
Steigung repräsentieren;
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3 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht zur Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
für eine
Werkstückzuführungsvorrichtung
für eine
Blechverarbeitungsmaschine;
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4A bis 4C graphische
Darstellungen, die die Motordrehmomente gegenüber der Zeit zeigen, wobei
das eine Ta der Drehmomente der zwei Motoren in 4A gezeigt
ist; und das andere Tb der Drehmomente der zwei Motoren in 4B dargestellt
ist; und eine Gesamtsumme (Ta + Tb) der beiden Antriebsmotoren in 4C gezeigt
ist,
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4D eine
graphische Darstellung, die die erzielbare Motorgeschwindigkeit
zeigt, wenn zwei Antriebsmotoren verwendet werden;
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5A eine
Seitenansicht zur Darstellung der Werkstückzuführungsvorrichtung, in welcher
ein einzelner Antriebsmotor verwendet wird;
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5B eine
Seitenansicht zur Darstellung der Werkstückzuführungsvorrichtung, in welcher zwei
Antriebsmotoren verwendet werden;
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6 eine
graphische Darstellung zur Unterstützung der Erklärung des
Bewegungsmodus;
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7 eine
graphische Darstellung, die die Beschleunigung und die Geschwindigkeit
der Kugelumlaufspindel für
einen Vergleich zeigt zwischen dem Fall, in dem ein einzelner Antriebsmotor
verwendet wird, und dem Fall, in dem zwei Antriebsmotoren verwendet
werden;
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8A und 8B Darstellungen
zur Unterstützung
der Erläuterung
der in der Kugelumlaufspindelerzeugten Torsionsspannung, wenn ein
Einzelantriebsmotor gemäß 8A bzw.,
wenn zwei Antriebsmotoren gemäß 8B verwendet
werden;
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9 eine
Seitenansicht zur Darstellung einer Revolverstanzpresse der Blechverarbeitungsmaschine;
und
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10 eine
Draufsicht zur Darstellung dieser in 9 gezeigten
Revolverstanzpresse.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Werkstückzuführungsvorrichtung wird
nun detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie
in 3 gezeigt, ist in der Werkstückzuführungsvorrichtung 1 für eine Blechverarbeitungsmaschine
eine Kugelumlaufspindel 5 drehbar von zwei Lagern 3L und 3R an
ihren beiden Seiten gehaltert. Des weiteren sind zu beiden Seiten
der Kugelumlaufspindel 5 zwei Antriebsmotoren 9L und 9R über zwei Übersetzungsmechanismen 3L bzw. 3R angeschlossen.
Andererseits ist eine sich mit der Kugelumlaufspindel 5 im
Kämmeingriff
befindende Kugelmutter 17 an der unteren Oberfläche eines
Aufspanntischs 15 befestigt. Der Aufspanntisch 15 ist
mit einem Schlitten 13 versehen, der entlang einer Führungsschiene 11 bewegbar
ist, die derart befestigt ist, daß sie sich in der Werkstückzuführungsrichtung
(in die Rechts- und Linksrichtung von 3) erstreckt.
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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 Werkstückzuführungsrichtung
angetrieben oder in Rotation versetzt werden kann, so daß der Aufspanntisch 15 sowohl
nach rechts als auch nach links in der Zuführungsrichtung des Aufspanntisches 15 bewegt werden
kann.
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Nun
wird unter Bezugnahme auf die 4A bis 6 der
Betrieb des von den zwei Antriebsmotoren 9L und 9R angetriebenen
Aufspanntisches 15 im Vergleich mit dem Fall gemäß dem Stand
der Technik beschrieben werden, in dem ein Einzelantriebsmotor 107 verwendet
wird.
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4A zeigt
ein Drehmoment Ta des einen der zwei Antriebsmotoren 9L und 9R, 4B zeigt ein
Drehmoment Tb, des anderen der zwei Antriebsmotoren 9L und 9R;
und 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 4C gezeigt
ist. Die 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.
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In 5A,
in der lediglich ein Einzelantriebsmotor 107 verwendet
wird, wird die Trägheit
des Werkstücks
W und des Aufspanntisches 113 mit JW1 bezeichnet, und die
Steigung der Kugelumlaufspindel 103 ist mit L1 bezeichnet.
Andererseits wird in 5B, in welcher die zwei Antriebsmotoren 9L und 9R verwendet
werden, die Trägheit
des Werkstücks W
und des Aufspanntisches 113 mit JW2 bezeichnet; und die
Steigung der Kugelumlaufspindel 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·JW1wobei
G die Erdbeschleunigung bezeichnet.
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Des
weiteren kann, wenn das Last-Drehmoment von 5A mit
T1, das Last-Drehmoment
von 5B mit T2 bezeichnet wird, das daraus erhaltene Drehmoment
T2 bezeichnet werden mit T2 = 2·T1
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Hier
muß nun
Bewegungsmodus gemäß 6 berücksichtigt
werden. In 6 wird die Zeit t, zu welcher
die maximale Geschwindigkeit v erreicht worden ist, mit t1 gemäß 5A bzw.
die Zeit t, zu welcher die maximale Geschwindigkeit v erhalten worden
ist, mit t2 gemäß der 5B bezeichnet,
woraufhin das Last-Drehmoment bei der Beschleunigung (= Beschleunigungs-Drehmoment
+ Reibungs-Drehmoment) ausgedrückt
werden kann mit T1 = (2πN/60t1)(JW1 + JS + JM) + Tf T2 = (2πN/60t2)(JW2
+ JS + 2JM) + Tf wobei JM die Trägheit des Rotors des Motors;
JS die Trägheit
der Kugelumlaufspindel; N die Anzahl der Umdrehungen der Kugelumlaufspindel;
und Tf das Reibungsdrehmoment bezeichnen.
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Allgemein
können
im Fall einer Lochstanzpresse, falls JW1 = JM und JW1 = JS angenommen werden
kann, folgende Gleichungen erhalten werden: T1
= (2πN/60t1)·3·JW1 +
Tf
= (3/t1)(2πN/60)·JW1 +
Tf
= (3/t1)A + Tf T2 = (2πN/60t2)(4·JW1 +
JS + 2·JM)
+ Tf
= (2πN/60t2)·7·JW1 +
Tf
= (7/t2)A + Tfwobei A = 2πN/60·JW1 ist.
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Entsprechend
kann von T2 = 2T1 die folgende Gleichung erhalten werden, die beiden
Gleichungen sind zu verbinden mit (7/t2)A + Tf
= 2((3/t1)A + Tf).
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Daraus
folgt (7/t2)A = (6/t1)A
+ Tf (1)
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Des
weiteren kann von T1 = (3/t1)A + Tf allgemein die folgende Gleichung
erhalten werden: (3/t1)A ≥ Tf (2)
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Die
Gleichung (2) zeigt an, daß das
Beschleunigungs-Drehmoment ≥ dem
Reibungs-Drehmoment
ist.
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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).
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Daher
kann die folgende Gleichung erhalten werden t2 ≥ 0,78t1
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Unter
diesen Bedingungen kann die maximale Beschleunigung α2 zu dieser
Zeit erhalten werden als α2 = 2v/t2 = 2v/0,78 t1 = v/0,36
t1 oder α1
= v/t1
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Daher
ist α2/α1 = (v/0,36
t1)/(v/t1) ≈ 2,8
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Das
hat zur Folge, daß es
dadurch möglich wird, α2 zu erhalten,
das 2,8 × größer als α1 ist.
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Wie
oben beschrieben und wie in 5 gezeigt,
ist es möglich,
wenn zwei Antriebsmotoren 9L und 9R verwendet
werden, sowohl die Geschwindigkeit als auch die Beschleunigung zu
erhöhen,
verglichen mit dem Fall, in dem nur ein Motor 107 verwendet
wird.
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Selbst
wenn des weiteren die Anzahl der Umdrehungen von diesen 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 Kugelumlaufspindel 103 (der
Stand der Technik) erhöht
werden kann.
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Wie
oben beschrieben, wenn die beiden Antriebsmotoren 9L und 9R zusammen
verwendet werden, kann der Aufspanntisch mit einer hohen Geschwindigkeit
bewegt werden, da eine hohe Beschleunigung erzielt werden kann,
selbst wenn die Kugelumlaufspindel eine große Steigung aufweist, so daß die Arbeitseffektivität verbessert
werden kann.
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Des
weiteren wird gemäß der Erfindung
zur Erhöhung
der Geschwindigkeit der Kugelumlaufspindel die Steigung der Kugelumlaufspindel
erhöht, ohne
die Anzahl der Umdrehungen der Kugelumlaufspindel zu erhöhen, so
daß es
unnötig
ist, das Verhältnis
D (Durchmesser)/N (Drehgeschwindigkeit) der Kugelumlaufspindel zu
berücksichtigen.
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Nun
wird unter Bezugnahme auf die 5A und 5B und 8A und 8B aus
Vergleichsgründen
die von der Kugelumlaufspindel 103 (Stand der Technik)
oder 5 (Erfindung) erzeugte Torsionsspannung im folgenden
erläutert
werden.
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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
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Wenn
ein einzelner Antriebsmotor 107 verwendet wird, kann die
Torsionsspannung τ1
unter Bezugnahme auf die 8A ausgedrückt werden
als τ1
= 16 T1/πD3 = 2·(16
T2/πD3)wobei D den Wellendurchmesser der
Kugelumlaufspindel bezeichnet.
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Wenn
die zwei Antriebsmotoren 9L und 9R verwendet werden,
kann auf der anderen Seite die Torsionsspannung τ2 unter Bezugnahme auf die 8B ausgedrückt werden
als τ2
= 16 T2/πD3 (in der Sektion L1) τ3 = 16 T2/πD3 (in der Sektion L2)
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Daraus
folgt τ1
= 2·τ2 = 2·τ3
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Das
zeigt an, daß,
wenn zwei Antriebsmotoren 9L und 9R verwendet
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 Kugelumlaufspindel 5 reduziert werden kann und dadurch
die Trägheit
der Kugelumlaufspindel ebenfalls reduziert werden kann, da die Kugelumlaufspindel 5 von
beiden Seiten erfindungsgemäß angetrieben werden
kann, so daß es
möglich
ist, die maxiamle Beschleunigung des weiteren zu erhöhen. Dies
ist des weiteren vorteilhaft bei der Hochgeschwindigkeitsbewegung
des Aufspanntisches.
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Da
die Torsionsspannung reduziert werden kann, kann zusätzlich die
Torsionsbeanspruchung der Kugelumlaufspindel ebenfalls reduziert
werden, so daß die
Positionierungspräzision
des Aufspanntisches des weiteren bis zu diesem Grad verbessert werden
kann.
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Unter
Bezugnahme auf die 9 und 10 wird
im folgenden eine auf einer Blechverarbeitungsmaschine (z.B. eine
Revolverstanzpresse) montierte Werkstückzuführungsvorrichtung beschrieben.
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Die
Revolverstanzpresse (als ein Beispiel der Plattenverarbeitungsmaschine)
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 Revolverkopf 25, der eine Vielzahl oberer Werkzeuge
(Stanzstempel) P und eine Vielzahl unterer Werkzeuge (Prägestempel)
D aufweist, derart befestigt und angeordnet, daß sie weitergeschaltet werden
können. Des
weiteren ist ein Stößel 29 oberhalb
des oberen Revolverkopfes 25 vorgesehen, um den einen ausgewählten der
oberen Stanzstempel P auszutreiben.
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Nachdem
jedes gewünschte
Werkzeugpaar von dem Stanzstempel P und dem Prägestempel D ausgewählt und
des weiteren das Werkstück
W zwischen dem ausgewählten
Stanzstempel P und dem Prägestempel
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.
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In
dem oben genannten Öffnungsabschnitt 23 sind
ein fixierter Tisch 31 und zwei bewegbare Tische 33L und 33R zu
beiden Seiten (der oberen und der unteren Seite gemäß 10)
des fixierten Tisches 31 angeordnet. Unterhalb dieser bewegbaren Tische 33L und 33R ist
ein Paar von Führungsschienen 35 vorgesehen,
die sich in Y-Achsenrichtung
(die Rechts- und die Linksrichtung in den 9 und 10)
vorhanden. Des weiteren sind zwei Schlitten (nicht gezeigt) an den
unteren Oberflächen
der zwei bewegbaren Tische 33L und 33R entlang
des Paares von Führungsschienen 35 vorgesehen.
Ferner sind an den oberen Oberflächen
des fixierten Tisches 31 und der bewegbaren Tische 33L und 33R eine
Anzahl freier Lager 37 angeordnet, um das Werkstück W einstellbar
abzustützen.
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Auf
der oberen Oberfläche
der bewegbaren Tische 33L und 33R in 9 und
am rechtseitigen Ende in 10 ist
eine Werkzeugschlittenbasis 39, die mit dem rechten und
dem linken bewegbaren Tisch 33L und 33R verbunden
ist, montiert, um den fixierten Tisch 31 zu kreuzen. Daher
kann die Werkzeugschlittenbasis 39 zusammen mit dem rechten und
dem linken bewegbaren Tisch 33L und 33R bewegt
werden.
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Um
die bewegbaren Tische 33L und 33R und die Werkzeugschlittenbasis 39 zu
bewegen, sind an dem rechten und an dem linken Ende des Rahmens 21 zwei
Y-Achsen-Motoren 41L und 41R montiert. Eine
Y-Achsen-Kugelumlaufspindel 43 ist drehbar zwischen dem
rechten und dem linken Y-Achsen-Antriebsmotor 41L und 41R über einen Übersetzungsmechanismus
(nicht dargestellt) gelagert.
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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.
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Ein
Werkzeugschlitten 49 mit einer Klemmeinrichtung 47 zum
Einspannen des Werkstückes
W ist an der Werkzeugschlittenbasis 39 so montiert, daß er in
der X-Achsen-Richtung
(in der vertikalen Richtung in 10) bewegbar
ist. Zwei Werkzeugschlittenmotoren 51L und 51R sind
an beiden Enden der Werkzeugschlittenbasis 39 befestigt.
Des weiteren ist eine X-Achsen-Kugelumlaufspindel 53 zwischen
den zwei Werkzeugschlittenmotoren 51L und 51R über einen Übersetzungsmechanismus
(nicht dargestellt) angeordnet. Ferner ist eine X-Achsen-Kugelmutter 55 an
dem Werkzeugschlitten 49 in Kämmeingriff mit der X-Achsen-Kugelumlaufspindel 53 befestigt.
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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 Bewegungsmechanismus
in der Y-Achsen-Richtung
der Fall ist. Das bedeutet, 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.
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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 Revolverstanzpresse 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 Werkstück-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 ausgestanzt werden.
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Da
das Werkstück
W, in der die erfindungsgemäße Werkstückzuführungsvorrichtung
verwendenden Revolverstanzpresse 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
Torsionsspannung reduziert werden kann, ist es zusätzlich möglich, die
Positionierungspräzision
des Werkstücks
W des weiteren zu verbessern.
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Ferner,
obwohl die erfindungsgemäße Werkstückzuführungsvorrichtung
lediglich für
den Fall erläutert
worden ist, bei dem sie, ohne darauf eingeschränkt zu sein, für eine Revolverstanzpresse 19 verwandt
wurde, kann die Werkstückzuführungsvorrichtung
auch an jeder anderen Maschine als Werkstückzuführungs- und -positionierungsvorrichtung Verwendung
finden.
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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 Werkstückzuführungsvorrichtung
für jede
andere Richtung zu verwenden.
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Da
die Kugelumlaufspindel durch den Antrieb der zwei Antriebsmotoren,
die an ihren beiden Seiten vorgesehen sind, in Rotation versetzt
wird, kann, wie oben beschrieben, in der Werkstückzuführungsvorrichtung für eine Blechverarbeitungsmaschine
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 Kugelumlaufspindel erzeugt werden, zu reduzieren, so daß die Positionierungspräzision des weiteren
verbessert werden kann.