DE2420544C2 - Vorrichtung zur Überwachung des Vorschubes eines magnetisierbaren Materialbandes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Mehrfachstanzwerkzeuge dienen zum Ausstanzen komplizierter Maschinenteile, wobei die Herstellung des auszustanzenden Werkstückes nicht in einem einzigen Arbeitstakt, sondern *n mehreren Stanztakten erfolgt. Zu diesem Zweck sind in dem Mehrfachwerkzeug mehrere Stanzmesser unterschiedlicher Formgebung hintereinander angeordnet, denen das Materialband zwischen den Stanztakten zugeführt wird. Zur Erzielung brauchbarer Werkstücke ist es daher unbedingt erforderlich, daß der Vorschub zwischen den Stanztakten fehlerfrei durchgeführt wird, damit das von dem ersten Stanzmesser ausgestanzte Profil gegenüber dem von dem zweiten Stanzmesser ausgestanzten Profil zentriert ist.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art (AT-PS 3 07 853) dienen zur Vorschubkontrolle Abtast- oder Sucherstifte, die im beweglichen Stanzwerkzeug angeordnet sind. Diese Stifte greifen in Meßlöcher ein, die im Materialband vorgesehen sind. Um eine Korrektur der Vorschublänge vornehmen zu können, sind mehrere dieser Stifte und ebenso viele Meßlöcher erforderlich, die einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. Je nachdem welche und wie viele dieser Stifte in die Meßlöcher eingreifen bzw. auf das Materialband auftreffen, läßt sich der entsprechende Vorschubfehler ermitteln, um die erforderliche Korrektur vornehmen zu können. Aufgrund des Eingriffs der Stifte in die bandseitig vorgesehenen Meßlöcher ist dieses Verfahren aufgrund des Verschleißes der mechanischen Bauteile entsprechend störanfällig. Bei entsprechend hohen Stanzgeschwindigkeiten besteht die Gefahr, daß die Stifte bereits bei kleinen Vorschubfehlern auf das Bandmaterial auftreffen und dieses während des Vorschubes arretieren, so daß sich daraus selbst Vorschubfehler ergeben können. Komplizierungen ergeben sich ferner daraus, daß für eine wirkungsvolle Nachsteuerung eine entsprechende Anzahl von Stiften in Verbindung mit den zusätzlichen Meßlöchern erforderlich ist, was neben der notwendigen Abstimmung der Stifte und der Meßbecher auch einen schaltungstechnischen Aufwand zur Diskriminierung der Vorschubfehler bedingt

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Überwachung der Vorschubsteuerung einer Bandstanzmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfacher Ausgestaltung verschleißfrei eine fehlerhafte Vorschubanzeige gestattet

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöst

Nach Maßgabe der Erfindung ist hierbei der Meßwertgeber von einem Elektromagneten gebildet, der in eine mit dem Meßloch übereinstimmende, zur Werkstückauflagefläche offene Bohrung des stehenden Stanzwerkzeugteiles eingesetzt ist, wobei die spuienseitige Zylinderstirnfläche des Meßwertgebers planparallel mit der Werkstückauflagefläche des stehenden Werkzeugteiles abschließt Dadurch ist eine verschleißfreie Bestimmung des Vorschubfehlers über das durch das Meßloch hindurchgreifende Magnetfeld möglich. Falls das Meßloch vollständig über der planparallelen Stirnfläche des Meßwertgebers ausgerichtet ist, ist das sich durch das Meßloch hindurch erstreckende Magnetfeld unbeeinträchtigt, wodurch^ die korrekte Vorschublänge angezeigt wird. Eine Änderung des Magnetfeldes infolge einer Überdeckung von Meßloch und Zylinderstirnfläche des Meßwertgebers zeigt einen Vorschubfehler an. Bei Verwendung eines Meßwertgebers läßt sich nur eine Abweichung in einer Richtung von der vorgegebenen Vorschublänge ermitteln, wohingegen mittels zwei Meßgebern eine Abweichung in beiden Richtungen von der vorgegebenen Vorschublänge ermittelt werden kann.

Zwar ist es aus den VDI-Richtlinien 3360 Bl. 2/1966 bereits bekannt, induktive Schaltelemente für die Vorschubsicherung und Vorschubbegrenzung zu verwenden, jedoch in diesem Zusammenhang nur in Verbindung mit dem entsprechend verschleißanfälligen Fangstift, der beim Auftreffeji auf ein zu stanzendes Materialband zurückweicht und.a eine Induktionsspule eintaucht, wobei die hierbei auftretende Änderung der induktivität der Tauchspule über Verstärker und Schaltrelais weitere Pressenhübe verhindert. Zum Zwecke der Vorschubbegrenzung fährt das Werkzeug gegen einen Anschlag, wodurch gleichfalls ein Stift in eine Induktionsspule eintaucht, um über die hierbei auftretende Änderung der Induktivität einen Schaltvorgang auszulösen.

Zwar ist es aus diesen Richtlinien ferner bekannt, das lagegerechte Einlegen eines Werkstücks in eine Werkstückaufnahme durch den magnetischen Schluß eines induktiven Gebers zu überwachen, jedoch ist insbesondere dadurch, daß der Fachmann aus diesen Richtlinien den Einsatz einer Induktionsspule zum Zwecke einer Vorschubsicherung bzw. Vorschubbegrenzung stets nur in Verbindung mit einem mechanischen Fangstift entnehmen kann, die berührungsfreie Bestimmung eines Vorschubfehlers alleine über die Änderung eines Magnetfeldes, welches in einem Meßloch aufgebaut wird, nicht ohne weiteres nahegelegt

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Materialband, aus welchem in mehreren Stanztakten ein Werkstück ausgestanzt ist;

F i g. 2 eine schematische Längsschnittansicht durch

eine in das Stanzwerkzeug eingesetzte Überwachungsvorrichtung gemäß der Erfindung und

Fig.3 ein schematisches Schaltbild einer Meßvorrichtung gemäß der Erfindung.

In der F i g. 1 ist ein Materialband 1 zu erkennen, das in Richtung eines Pfeiles 2 bewegt wird. Ober dem Materialband 1 befinden sich drei nicht dargestellte Stanzmesser, die aus dem Materialband 1 drei verschiedene Profile herausstanzen. Die drei Stanzmesser arbeiten gleichzeitig, wobei das in bezug auf die "> F i g. 1 links befindliche erste Messer aus dem Materialband ein zentrales Loch 3 und ein am Rand des Materialbandes 1 befindliches Meßloch 4, das mittlere Stanzmesser diagonal angeordnete Löcher 5 und das rechte Stanzmesser eine Scheibe 6 herausstanzen, so '5 daß als Werkstück z. B. ein Rotor 7 für einen Motor hergestellt ist Zwischen jedem Stanzhub wird das Materialband 1 um eine Strecke 8 in Richtung des Pfeiles 2 vorwärts bewegt, wobei die Strecke 8 dem Abstand zwischen den Achsen zweier benachbarter Stanzmesser entspricht. Damit die Locher 3. 5 und die Scheibe 6 konzentrisch zueinander gestanzt werden, ist es unbedingt erforderlich, daß der Vorschub um die Strecke 8 genau eingehalten wird.

Die Vorschubkontrolle erfolgt mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem der sich am Rand befindlichen Meßlöcher 4, was nachfolgend noch näher beschrieben wird, oder wenn es sich um breite Materialbänder 1 handelt, in einem Meßloch 4 und einem weiteren Meßloch 9, das auf der gegenüberliegenden Seite des Materialbandes 1 angeordnet ist, so daß auch Materialverschiebungen innerhalb des Bandes erfaßt v/erden.

In der Fig.2 ist der feststehende Werkzeugteil 10 eines Mehrfachstanzwerkzeuges zu erkennen, auf dessen Oberseite das Materialband 1 in Richtung des Pfeiles 2 entlanggeschoben wird. In dem Werkzeugteil 10 ist eine Bohrung 11 angeordnet, in welche ein Meßwertgeber 12 eingesetzt ist.

Der Meßwertgeber 12 besteht aus einem EIektromagneten mit einer Spule 13 und einem aus Weicheisen gebildeten Spulenkern 14. Die Spule 13 ist über eine Meßleitung 15 über eine Meßbrücke 16 an eine Gleichstromquelle 17 angeschlossen. Der Spulenkern 14 weist an seinem dem Materialband 1 zugewandten Ende eine ringförmige Aussparung auf, die zur Aufnahme der Spulenwicklung 13 dient Der aus der Spule 13 herausragende untere Spulenkern 14 liegt unmittelbar gegen die Wandung des Werkzeugteiles 10 an, so daß der Meßwertgeber 12 die Meßbohrung 4 vollständig ausfüllt Elektrische Meßleitungen 15 führen durch Bohrungen 19, die in dem Spulenkern 14 vorgesehen sind, nach außen.

In der F i g. 3 ist zu erkennen, daß der Meßwertgeber 12 an eine Wheatstonesche Meßbrücke 16 angeschlossen ist, die mit einem Verstärker 20 in Verbindung steht, welcher die verstärkten Meßsignale einer Endstufe 21 zuleitet, die ihrerseits bei Überschreitung eines bestimmten vorgegebenen Schwellwertes eine Stanze 22 steuert

Die Funktion der Vorrichtung ist folgende: Durch die Spule 13 wird ein Gleichstrom geleitet Dabei entsteht ein magnetisches Feid, das im Spulenkern 14, dem Werkzeugteil 10 und dem aus Stahl oder Eisen bestehenden Materialband 1 hoci^iermeable Leiter findet, so daß ein starkes magnetisches RJd 23, von dem einige Kraftlinien schematisch eingezeichnet sind, in dem eisenlosen Raum, der durch das Stanzloch 4· des Materialbandes 1 begrenzt wird, anfällt. Durch den engen Kontakt des unteren Teiles des Spulenkerns 14 mit der Wandung des Werkzeugteiles 10 wird das magnetische Feld günstig verstärkt.

Die Fig.2 zeigt eine Stellung des Materialbandes 1, bei welcher der Vorschub fehlerfrei erfolgte, so daß sich das Meßloch 4 und die Bohrung 11 decken. Wird nun das Werkstück infolge eines Vorschubfehlers aus dieser Sollposition in Plus- oder Minus-Richtung verschoben, was einem zu großen oder zu kleinen Vorschub entspricht, so wird der magnetische Weg der Kraftlinien des magnetischen Feldes beeinflußt, z. B. verkürzt. Dadurch wird die Induktivität der Spule 13 verändert, ζ. B. vergrößert, so daß die in der Sollposition abgeglichene Meßbrücke nun verstimmt wird. Die von Null abweichende Spannung wird in dem Verstärker 20 verstärkt und dient zur Steuerung der Endstufe 21, über die die Stanze 22 z. B. abgestellt oder der Vorschub korrigiert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Überwachung des Vorschubes eines durch eine Mehrfachstanze zwischen den einzelnen zur Herstellung eines Werkstückes erfolgenden Stanztakten schrittweise hindurchbewegten magnetisierbaren Materialbandes mit wenigstens einem im Stanzwerkzeug angeordneten Meßwertgeber, der nach erfolgtem Vorschub die Lage wenigstens eines im vorangegangenen ersten Stanztakt gestanzten Meßloches erfaßt und der mit einer Steuervorrichtung verbunden ist, welche eine vom Meßwertgeber ermittelte Abweichung des Meßloches auswertet und in den Vorschub korrigierend eingreift, dadurch gekennzeichnet, ,3 daß der Meßwertgeber (12) von einem Elektromagneten gebildet, in eine mit dem Meßloch (4) übereinstimmende, zur Werkstückauflagefläche offene Bohrung (11) des stehenden Stanzwerkzeugteiles (10) eingesetzt ist, und daß die spulenseitige Zylindqrstirnfläche des Meßwertgebers (12) planparaiie! mit der Werkstückauflagefiäche des stehenden Werkzeugteiles abschließt