DE2423559C2 - Verfahren zur Vorschubsteuerung einer Stanze mit Bandverarbeitung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Um das durch eine Stanze hindurchlaufende Materialband, das aus Metall oder nichtmetallischer. Werkstoffen hergestellt sein kann, optimal auszunutzen, ist man bestrebt, die Stanzlöcher so dicht wie möglich nebeneinander anzuordnen. Es ist jedoch darauf zu achten, daß zwischen den Stanzlöchern entsprechend große Rand- und Zwischenstege zurückbleiben, die in Abhängigkeit von den Materialeigenschaften mehr oder weniger groß ausgebildet sein müssen, damit ein Einziehen oder Einreißen des Bandmaterial vermieden und saubere Schnitte erzielt werden.

Während bei Einfachstanzwerkzeugen ein zu kleiner Vorschub zum Ausschuß führt, da sich die einzelnen Stanzlöcher überschneiden, und ein zu großer Vorschub eine schlechte Materialausnutzung bewirkt, da der Reststeg eine unnötige Breite aufweist, führt bei Mehrfachwerkzeugen mit nebeneinander angeordneten Stanzreihen und zueinander versetzten Stanzlöchern sowohl ein zu großer als auch ein zu kleiner Vorschub zu einem Ausschuß, wenn infolge eines Vorschubfehlers die Breite des zwischen den einzelnen Löchern verbleibenden Reststeges zu klein wird. Bei bedruckten Bändern ergibt sich ein Ausschuß, wenn infolge eines Vorschubfehlers der Druck nicht zentrisch im Stanzteil sitzt.

Eine verbesserte Methode zur Erfassung von Vorschubfehlern in Vorschubrichtung oder entgegen der Vorschubrichtung, d. h. der Überschreitung der Plus- oder Minustoleranz des Vorschubes, erfolgt durch zwei getrennte Meßsysteme, die durch eine Lichtschranke zur Überwachung des Vorschubes in Richtung der Plustoleranz und durch eine Lichtschranke zur Überwachung des Vorschubes in Richtung der Minustoleranz gebildet werden. Die von den in Vorschubrichtung nebeneinander angeordneten Lichtquellen ausgesandten Strahlen werden bei einem fehlerfrei erfolgenden Vorschub von dem zwischen den Stanzlöchern befindlichen Reststeg abgedeckt. Tritt ein Vorschubfehler ein, dann entfernt sich der Reststeg aus dem Strahlengang der einen oder anderen Lichtquelle, so daß der durch das Stanzloch hindurchtretende Lichtstrahl von einem Empfänger aufgefangen wird.

Der Nachteil dieser bekannten Meßanordnung besteht darin, daß die nebeneinander angeordneten Lichtschranken bereits durch eine konstruktive Ausgestaltung ihrer Lichtquellen einen bestimmten Abstand zueinander aufweisen müssen, so daß Vorschubfehler bei Lochreihen mit kleinen Stegbreiten nicht erfaßt werden können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß zwei unabhängig voneinander arbeitende Meßeinrichtungen für jede Lichtschranke erforderlich sind, deren Ansprechgenauigkeiten aufeinander abgestimmt sein müssen.

Bei Verwendung üblicher Fangstifte (AT-PS 3 07 853), die in entsprechende Meßlöcher im Materialband eingreifen, zur Bestimmung von Vorschubfehlern läßt sich die Einhaltung der Plustoleranz und der Minustoleranz auch dadurch erreichen, daß das entsprechende Meßloch den Toleranzen entsprechend weit ausgebildet wird. Hierzu sind aber im Band entsprechende Meßlöcher vorzusehen, weil die Toleranzvorgabe regelmäßig nicht durch das Stanzmuster erfüllt werden kann. Ferner ist mit dem Einsatz derartiger Fangstifte, die einem entsprechenden Verschleiß ausgesetzt sind, eine Störanfälligkeit verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein berührungsfreies Meßverfahren zu schaffen, bei dem die durch den Einsatz von zwei Meßeinrichtungen bedingten Schwierigkeiten behoben sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Patenanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst, wobei eine zweckmäßige Ausgestaltung im Unteranspruch 2 angegeben ist.

Dadurch, daß nach Maßgabe der Erfindung der Meßpunkt in einem der Verschneidungspunkte zweier Stanzlöcher gelegt wird, von denen eines entsprechend der zulässigen Plus-Toleranz und das andere entsprechend der zulässigen Minus-Toleranz bemessen ist, kann mit nur einem Meßsystem gearbeitet werden, so daß die bei zwei Meßsystemen erforderliche Abstimmung einschließlich des zwangsläufig größeren Platzbedarfs für die Anordnung der Meßsysteme entfällt. Wird im Meßpunkt beispielsweise eine Lichtschranke angeordnet, so wird der Lichtstrahl unterbrochen, wenn sich die Stanzlöcner im zulässigen Toleranzbereich befinden. Sobald ein Stanzloch die Plus- oder Minus-Toleranz überschreitet, wird der Lichtstrahl nicht länger unterbrochen, wodurch das Überschreiten der zulässigen Toleranzgrenze angezeigt wird.

Ergeben sich durch die Verschneidung eines um die zulässige Plus-Toleranz in Vorschubrichtung versetzten Stanzloches mit einem um die zulässige Mir.us-Toleranz entgegen der Vorschubrichtung verschobenen Stanzloches mehrere Schnittpunkte, dann wird nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung der am weitesten zur Bandmitte gelegene Schnittpunkt als Meßpunkt genommen. Dies hat den Vorteil, daß durch Reibung bedingte Materialverschiebungen, die an den Rändern stärker als im mittleren Bereich des Bandes auftreten können, nicht zu einer Beeinflussung der Messung des Bandvorschubes führen können.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Materialband mit zwei sich infolge eines zu kleinen Vorschubes überschneidenden Stanzlöchern;

F i g. 2 eine Draufsicht auf ein Materialband mit zwei infolge ei.ies zu großen Vorschubes unnötig weit auseinander angeordneten Stanzlöchern;

Fig.3 eine Draufsicht auf ein Materialband einer Mehrfachstanze mit zwei Stanzlochreihen und zueinander versetzten Stanzlöchern;

F i g. 4 eine vergrößerte Teilansicht des in der F i g. 3 dargestellten Materialbandes;

Fig.5 eine schematische Darstellung zweier in Vorschubrichtung hintereinanderliegender Stanzlöcher, wobei zur Ermittlung des Meßpunktes die Randbegrenzungen für ein Stanzloch mit der größten Plus-Toleranz und ein Stanzloch mit der größten Minus-Toleranz eingezeichnet sind, und

F i g. 6 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den für die Überwachungsmessung erforderlichen Bauteilen.

In der F i g. 1 ist ein Materialband 1 zu erkennen, das in Richtung eines Pfeiles 2, der die Vorschubrichtung angibt, durch eine Stanze bewegt wird. Da ein im ersten Stanztakt gestanztes Loch 3 um einen zu kleinen Vorschub 4 weiterbe.wegt ist, überschneidet sich ein im zweiten Takt gestanztes Stanzloch 5 mit dem im ersten Takt gestanzten Stanzloch 3, so daß das im zweiten Takt hergestellte Werkstück Ausschuß ist Während der Vorschub 4 bei dem in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zu klein ist, führt ein bei dem in der Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel durchgeführter Vorschub 6 zu einem zu großen Abstand und damit zu einer zu großen Breite eines Steges 7 zwischen Stanzlöchern 8 und 9, so daß das Materialband 1 schlecht ausgenutzt wird.

Die F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf ein Materialband 10 für eine Mehrfachstanze mit zwei Lochreihen und zueinander versetzten Stanzlöchern. Der Vorschub des Materialbandes 10 erfolgt in der Richtung des Pfeiles 2. Während im ersten Takt Stanzlöcher 11 und 12 ausgestanzt werden, erfolgt im zweiten Takt ein Ausstanzen von Löchern 13 und 14, im dritten Takt ein Ausstanzen von Löchern 15 und 16 usw. Der Abstand 17 bzw. 18 zwischen zwei versetzten Stanzlöchern bestimmt den maximal bzw. minimal zulässigen Vorschub, d. h. Plus- oder Minus-Toleranz des Vorschubes. Wird der Vorschub zu klein, dann überschneiden sich z. B. das im ersten Takt gestanzte Loch 12 mit dem im dritten Takt gestanzten Loch 15. Wird der Vorschub zu groß dann überschneiden sich z. B. das im zweiten Takt gestanzte Loch 14 mit dem im dritten Takt gestanzten Loch 15. Es ergibt sich daher sowohl ein Ausschuß bei einem zu großen Vorschub als auch bei einem zu kleinen Vorschub (vgl. F i g. 4).

Die F i g. 5 zeigt nun eine schematische Darstellung zweier Stanzlöcher 19 und 20, die infolge des richtigen Vorschubes 21 voneinander den Sollabstand aufweisen, so daß sich ein Reststeg 22 zwischen den beiden Löchern 19, 20 ergibt. Um nun den Meßpunkt zu ermitteln, in welchem die Messung zur Überwachung des Vorschubes der Stanze durchgeführt werden soll, werden die Verschneidungspunkte eines Stanzloches 23, das sich ergibt, wenn der Vorschub seine zulässige Plustoleranz erreicht, mit einem Stanzloch 24 ermittelt, das sich ergibt, wenn der Vorschub seine zulässige Minustoleranz erreicht Ein Meßpunkt 25 liegt in einem der beiden Schnittpunkte zwischen den Stanzlöchern 23 und 24. Ergeben sich durch die Lochgestalt mehrere Schnittpunkte, so wird als Meßpunkt derjenige Schnittpunkt ausgewählt, der einen kleineren Abstand zur Bandmitte aufweist

Während die Plus-Toleranz für das Stanzloch 23 bei

Einfachstanzen durch einen zulässigen Materialver-

brauch bestimmt wird, wird die Minus-Toleranz für das Stanzloch 24 bei Einfachstanzen durch die noch zulässige Größe des verbleibenden Reststeges zwischen dem Stanzloch 24 und dem Stanzloch 19 bestimmt Im Gegensatz dazu werden sowohl die Plus-Toleranz als auch die Minus-Toleranz der Stanzlöcher bei Mehrfachstanzen mit versetzten Stanzreihen durch die noch zulässige Größe der Abstände 17 und 18 bestimmt Die F i g. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das

Materialband 1 läuft in Richtung des Pfeiles 2 zwischen einer Lichtquelle 27 und einem Detektor 28 hindurch.

Die Lichtquelle 27 ist an eine Stromversorgung 29

angeschlossen und kann von einer Glühlampe, einer Glimmlampe, einer Laserdiode, oder einer Lumineszenzdiode gebildet werden. Der Detektor 28 kann von einer Fotozeile, einem Fototransistor oder einer Fotodiode gebildet sein. Zur Begrenzung eines von der Lichtquelle 27 ausgesandten Meßstrahles 30 und damit zur Erhöhung der Meßgenauigkeit sind auf beiden Seiten des Materialbandes 1 Lochblenden 31 und 32 vorgesehen.

Befindet sich in dem Strahlengang ein Reststeg 33, dann wird der Strahlengang unterbrochen, und der Detektor 28 sendet kein Steuersignal aus. Erfolgt dagegen eine Vorschubverstellung in positiver oder negativer Richtung, dann wird der am Lochrand vorbeigehende Meßstrahl vom Detektor 28 aufgefangen, welcher ein Steuersignal abgibt, das in einem Verstärker 34 verstärkt und an eine Endstufe 35 abgegeben wird, welche die Stanze steuert.

Da die Messung mittels des Meßstrahles 30 nur in einem einzigen Punkt stattfindet und der Durchmesser des Meßstrahles mit Hilfe der Lochblenden 31 und 32 klein eingestellt werden kann, können sehr kleine Toleranzschwankungen des Vorschubes erfaßt werden. Die Stegbreiten zwischen den einzelnen Löchern können daher bis an die Grenze der mechanischen Festigkeit verkleinert werden, so daß eine optimale Materialausnutzung erzielt wird. Die sehr einfach ^M aufgebaute und störungsfrei arbeitende Vorrichtung arbeitet praktisch trägheitslos, so daß die bei der Stanze mögliche maximale Vorschubgeschwindigkeit ausgenutzt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Vorschubsteuerung einer Stanze mit Bandverarbeitung, bei dem als Ausgangsmarkierungen für die Vorschubsteuerung die zur Herstellung der Werkstücke in das Materialband gestanzten Löcher selbst verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Materialband (1,10) in einem Meßpunkt (25) abgetastet wird, der von einem der Verschneidungspunkte der zwei Stanzlöcher (23, >o 24) gebildet ist, die sich beim Erreichen der zulässigen Plus-Toleranz bzw. der zulässigen Minus-Toleranz ergeben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren sich ergebenden Schnittpunkten (25) der am weitesten zur Bandmitte gelegene Schnittpunkt als Meßpunkt dient.