DE3537085C2

DE3537085C2 -

Info

Publication number: DE3537085C2
Application number: DE19853537085
Authority: DE
Inventors: Albert 5000 Koeln De Haupt
Original assignee: Meyer Roth & Pastor Maschinenfabrik 5000 Koeln De GmbH
Current assignee: Meyer Roth & Pastor Maschinenfabrik 5000 Koeln De GmbH
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1988-10-20
Also published as: GB8620159D0; SE8604374L; FR2588787A1; DE3537085A1; GB2181679A; SE8604374D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschne, insbeson dere eine Biegemaschine zum Herstellen von Formteilen aus Draht- oder Bandmaterial, mit mehreren Werkzeugschlitteneinheiten mit je einem in einer Schlittenführung verschiebbar angeordneten Werk zeugschlitten und mit über Abtastelemente die Werkzeugschlitten bewegung bewirkenden, angetriebenen Kurvenelementen, die je einem Werkzeugschlitten zugeordnet sind.

Bei Werkzeugmaschinen mit ungleichmäßig angetriebenen Werkzeugen, wie zum Beispiel bei Biegemaschinen zum Herstellen von Formteilen aus Draht- oder Bandmaterial, muß sichergestellt sein, daß die Werkzeuge bzw. die Werkzeugschlitten bei ihren Bewegungsabläufen zum Bearbeiten eines Werkstückes, beispielsweise zum Herstellen eines Formteils aus Draht- oder Bandmaterial, nicht miteinander kollidieren.

Bei einer durch die DE-OS 26 18 846 bekanntgewordenen Maschine (Fig. 2) zum Herstellen von Formteilen aus Draht- oder Bandma terial erfolgt die Steuerung der Werkzeugschlitten (6) über Ab tastrollen (9, 10) und damit zusammenwirkende Steuerkurven (15, 16) jeweils eines in Lagerböcken (5) drehbaren Drehkörpers (13). Der Drehkörper ist jeweils über eine Welle (17) und ein an dessen einem Ende angeordnetes Kegelzahnrad (18) mit einem zen tralen Antriebsrad (2) verbunden. Sobald das zentrale Antriebs rad in Drehung versetzt wird, bewegt sich der Werkzeugschlitten entsprechend dem durch die Steuerkurven vorgegebenen Bewegungs gesetz. Um je nach den dem einzelnen Werkzeug vorgegebenen Aufgaben für den durchzuführenden Arbeitsprozeß bzw. den Biege- bzw. Umformprozeß unterschiedliche Bewegungsabläufe für den Werkzeugschlitten vorgeben zu können, ist der Drehkörper (13) lösbar mit der Welle (17) verbunden, so daß Drehkörper mit unterschiedlich ausgebildeten Steuerkurven eingesetzt werden können. Zur Herstellung eines neuen Werkstückes bzw. eines geänderten Formteils ist somit in der Regel für jeden Werkzeug schlitten eine neue Antriebskurve erforderlich. Die Herstellung einer neuen Kurve ist nicht nur zeitaufwendig, sondern auch mit hohen Kosten verbunden, und es ist beim Auswechseln bzw. Austausch der einen Steuerkurve gegenüber einer neuen Steuerkurve eine lange Umrüstzeit notwendig. Schließlich ist auch eine Anpassung der Werkzeugschlittenbewegung nach einem Werkzeugverschleiß und einem etwa erforderlichen Nachschliff der Werkzeuge nur mt einem erheblichen Aufwand erzielbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine, insbesondere Biegemaschine zum Herstellen von Formteilen aus Draht- oder Bandmaterial zu schaffen, die eine wesentlich universellere Einsatzmöglichkeit bietet und eine erhebliche flexiblere Fertigung bei geringen Umrüst- und Einstell zeiten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer - z. B. aus der DE-OS 24 35 996 (Fig. 3 mit 1) bekannten - Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art er findungsgemäß dadurch gelöst, daß die in frei vorwählbarer Rela tion zueinander anzuordnenden Kurvenelemente unabhängig voneinan der programmgesteuert durch je einen hydraulischen Rotations motor antreibbar sind.

Mit den Mitteln nach der Erfindung erhält man ein programmierbares Kurvengetriebe, das durch einfache Programmierung der einzelnen Parameter für die vorgegebene Weg-Zeit-Funktion der Werkzeugschlitten eine schnelle Einstellung und Umrüstung für den Ablauf der Werkzeugschlitten bewegung bei einem neuen Formteil ermöglicht. Dabei ist sogar die Möglichkeit gegeben, die manuelle Eingabe der Parameter für die Werkzeugschlittenbewegung direkt am Formteil am Werkzeug vorzunehmen und die simulierte Weg-Zeit-Funktion sofort zu speichern. Ein derartiges programmierbares Kurvengetriebe ermöglicht eine exakte, unverfälschte Kraftübertragung in jeder Stellung des Werkzeugschlittens und vermeidet dadurch aufwendige Steuer- und Regelkreise in einem Hydrauliksystem.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kurvenelemente intermittierend, gegebenenfalls mit wechselnder Drehrichtung, antreibbar sind. Das bedeutet, daß die Kurvenelemente nicht nur oszillierende Bewegungen, sondern beispielsweise auch Pilgerschrittbewegungen ausführen können, so daß die Werkzeugschlit ten mit und ohne momentanen Stillstand (Rast) bewegt werden können.

Dabei ist von Vorteil, wenn die Kurvenelemente untereinander gleich, vorzugsweise mit einer einer archimedischen Spirale entsprechenden Umfangskontur, ausgebildet sind. Hierdurch können nicht nur mit geringstem Bewegungsablauf die gewünschten Weg-Zeit-Funktionen der Werkzeugschlitten erzielt werden, sondern es ist für jeden Werk zeugschlitten nur eine Grundkurve notwendig, die nach entsprechender Programmierung die jeweils gewünschten Antriebsbewegungen der Werk zeugschlitten ermöglicht. Dabei kann die Programmierung schon für ein neues Formteil vorgenommen werden, wenn das alte eingegebene Programm noch läuft, so daß für das neu herzustellende Formteil lediglich nur noch die Werkzeuge in den Werkzeugschlitten ausge tauscht zu werden brauchen. Hierdurch ergibt sich mithin eine äußerst flexible und zeitmäßig äußerst günstige Fertigung.

Die Kurvenelemente können jeweils von einem hydraulischen Drehflügelmotor als Rotationsmotor angetrieben sein, wobei die Kurvenelemente je in einem Antriebsblock des zugehörigen Drehflügelmotors fliegend gelagert und mit in den Werkzeugschlitten gleichfalls fliegend gelagerten, frei drehbaren, die Abtastelemente bildenden Rollen zusammenwirkend ausgebildet sind.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Steuerung eines Werkzeugschlittens,

Fig. 2 eine Werkzeugschlitteneinheit mit einem Kurvenelement in der Seitenansicht,

Fig. 3 die zugehörige Seitenansicht in teilweisem Längsschnitt,

Fig. 4 eine Aufsicht auf die Werkzeugschlitteneinheit bei fortgelassenem Kurvenelement und

Fig. 5 ein Weg-Zeit-Schaubild für einen verschiebbaren Werkzeugschlitten.

In der schematischen Darstellung gemäß Fig. 1 ist mit 1 eine CNC-Steuerung angedeutet, die einen Schrittmotor 2 steuert. Dieser steht mit einem im einzelnen nicht dargestellten Spindelwippsystem 3 mit einem Servoventil 4 in Verbindung. Dieses Servoventil 4 ist einerseits über eine Druckleitung 5 und andererseits über eine Tank leitung 8 mit einer von einer Kraftmaschine 6 angetriebenen Arbeitsmaschine 7 verbunden. Das Servoventil 4 treibt einen Drehflügelmotor 9 an. Die Nachlaufregelung erfolgt intern zwischen dem Drehflügelmotor 9 und dem Spindelwippsystem 3. Bezüglich der Kombination der Maschinenteile 1 bis 4 siehe DE-Z. "DRAHT" 36 (1985) 4, Seiten 173 bis 175, insbesondere Bild 2, dessen Zylinder hier durch den hydraulischen Rotationsmotor (9) ersetzt ist.

Der Drehflügelmotor 9 treibt entsprechend dem vorgegebenen Programm ein Kurvenelement 11 eines Werkzeugschlittens 12 an.

Im Falle einer Maschine zum Herstellen von Formteilen aus Draht- oder Bandmaterial ist ein derartiger Antrieb jedem von mehreren Werkzeugschlitten 12 zugeordnet. Diese Werkzeug schlitten können innerhalb der Maschine parallel, diagonal, quer oder in sonstiger Weise angeordnet sein. Dies hängt von dem herzustel lenden Formteil ab.

Nur beispielhaft ist in Fig. 2, 3 und 4 ein derartiger Werkzeug schlitten 12 dargestellt. An jeden Werkzeugschlitten 12 kann über Bohrungen 13 ein nicht dargestelltes Werkzeug befestigt werden. Der Werkzeugschlitten 12 ist jeweils in einem Lagerbock 14 entgegen der Wirkung einer Druckfeder 15 axial verstellbar. An seinem dem Werkzeug abgewandten Ende besitzt der Werkzeugschlitten 12 eine Lagerachse 16 zur Aufnahme einer als Abtastelement wirkenden Rolle 17. Die Rolle 17 arbeitet mit dem Kurvenelement 11 zusammen, das in nicht dargestellter Weise von dem Drehflügelmotor 9 angetrieben wird. Der Drehflügelmotor 9 ist über eine Schraube 19 ebenso wie der Lagerbock 14 an einer Grundplatte 21 der Maschine befestigt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt das Kurvenelement 11 eine einer archimedischen Spirale entsprechende Außenkontur 22, mittels der das Kurvenelement 18 mit der Rolle 17 zusammenwirkt.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist der Werkzeugschlitten nicht direkt im Lagerbock 14 gelagert, sondern in entsprechend einstellbaren Führungsleisten 23 als Schlittenführung. Der Übersichtlichkeit hal ber ist in Fig. 4 das Kurvenelement 11 fortgelassen.

Die Arbeitsweise der Werkzeugmaschine ist wie folgt:

Die gewünschten Bewegungen der einzelnen Werkzeugschlitten 12 werden entsprechend dem herzustellenden Formteil in die CNC-Steuerung 1 eingegeben und dort gespeichert. Damit läßt sich das Kurvenele ment 11 über den im Beispiel hydraulisch gesteuerten Drehflügel motor 9 intermittierend antreiben. Die Antriebsbewegung kann je nach dem eingegebenen Programm intermittierend, oszillierend bzw. im Pilgerschrittverfahren ausgeführt werden. Dies ist jeweils abhängig von dem herzustellenden Formteil. Damit können beispielsweise Abtriebsbewegungen auf einen Werkzeugschlitten 12 ausgeführt werden, wie sie in dem in Fig. 5 gezeigten Weg-Zeit-Schaubild wiedergegeben sind. Dort sind im Bewegungsablauf zwei Raststellen 24, 25 dargestellt. Es versteht sich, daß der Bewegungsablauf auch ohne Stillstandzeiten, also ohne Rast, ausgeführt werden kann.

Eine erforderliche Umstellung bzw. Einstellung der Werkzeuge kann wiederum mit Hilfe des Programms durchgeführt werden. Dabei ist ein Austausch der Kurvenelemente wie bisher nicht erforderlich, sondern es kann immer mit der gleichen Grundkurve gearbeitet werden.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht nur auf eine Biegemaschine mit individuell verstellbaren Werkzeugschlitten abgestellt ist, sondern auch dort eingesetzt werden kann, wo an Bearbeitungsmaschinen ungleichmäßig angetriebene Werkzeuge Verwendung finden.

Claims

1. Werkzeugmaschine, insbesondere Biegemaschine zum Her stellen von Formteilen aus Draht- oder Bandmaterial, mit mehreren Werkzeugschlitteneinheiten (11, 12) mit je einem in einer Schlittenführung (Leisten 23) verschiebbar angeord neten Werkzeugschlitten (12) und mit über Abtastelemente (Rolle 17) die Werkzeugschlittenbewegung bewirkenden, an getriebenen Kurvenelementen (11), die je einem Werkzeug schlitten (12) zugeordnet sind, dadurch ge kennzeichnet, daß die in frei vorwählbarer Relation zueinander anzuordnenden Kurvenelemente (11) un abhängig voneinander programmgesteuert durch je einen hydraulischen Rotationsmotor (9) antreibbar sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kurvenelemente (11) inter mittierend, gegebenenfalls mit wechselnder Drehrichtung, antreibbar sind.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kurvenelemente (11) unter einander gleich, vorzugsweise mit einer einer archimedischen Spirale entsprechenden Umfangskontur, ausgebildet sind.

4. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurven elemente (11) je von einem hydraulischen Drehflügelmotor (9) angetrieben sind.

5. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurven elemente (11) je in einem Antriebsblock des zugehörigen hydraulischen Rotationsmotors (9) fliegend gelagert und mit in den Werkzeugschlitten (12) gleichfalls fliegend gelagerten, frei drehbaren, die Abtastelemente bildenden Rollen (17) zu sammenwirkend ausgebildet sind.