DE3606036C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stanzbiegemaschine mit mehreren zur spanlosen Verformung von Draht oder Band zusammenwirkenden Schlittenaggregaten, jeweils bestehend aus einer wahlweise in verschiedener Lage montierbaren Grundplatte, auf welcher ein ein Werkzeug tragender Schlitten in Längsrichtung verschiebbar geführt ist, an welchem eine auf der Grundplatte drehbar gelagerte Kurvenscheibe oder eine Kurbel angreift, wobei der Schlitten jedes Schlittenaggregats von einem eigenen rotierenden Motor antreibbar ist.

Automatische Stanzbiegemaschinen sind zusammenfassend, insbesondere im Hinblick auf die bekannten Antriebe, in der DE-Zeitschrift "Drahtwelt", 1983, Nr. 4, Seiten 90-92 beschrieben.

Weitverbreitet sind diese Stanzbiegeautomaten in der Ausführung mit Zentralrad-Antrieb, wobei alle Schlittenaggregate auf dem meist vertikal gestellten Aufspanntisch um das Zentralrad herum angeordnet sind. Das Werkzeugfeld in der Mitte des Zentralrades ist aber verhältnismäßig klein.

Die DE-OS 25 27 088 beschreibt einen Antrieb der Schlittenaggregate mittels einer Reihe aufeinander folgender Zahnräder, von denen jeweils eines das nächstfolgende antreibt. Hierbei kann das Biegezentrum zwar aus dem Zentrum der Montageplatte heraus verlagert werden. Nachteilig ist jedoch die außergewöhnliche Belastung der Zahnräder am Anfang der Antriebskette und der daraus folgende hohe Verschleiß.

Bekannt sind auch sogenannte Vier-Wellen-Maschinen (DE-Zeitschrift "Drahtwelt", siehe oben). Hierbei sind vier Wellen rahmenförmig um ein Arbeitsfeld herum angeordnet und treiben die Schlittenaggregate an. Es ergeben sich jedoch schwere Konstruktionen mit starren Werkzeugsystemen, die oftmals Umlenkungen in den Schlittenaggregaten notwendig werden lassen.

Von den vorstehend beschriebenen Maschinen, bei denen sich die Werkzeugschlitten im wesentlichen in einer Ebene bewegen, unterscheiden sich die Stanzbiegemaschinen mit freizügig angeordneten Schlittenaggregaten, beispielsweise gemäß DE-OS 24 35 996. Dabei werden die Kurvenscheiben der Schlittenaggregate mittels flexibler Drehwellen von einem zentralen Antrieb aus angetrieben, oder es sind eine Vielzahl von Kurvenscheiben auf einer gemeinsamen Antriebswelle zusammengefaßt und flexible Druck-Zug-Kabel übertragen die an den Kurvenscheiben abgenommenen Hubbewegungen unmittelbar auf die Werkzeugschlitten. Diese Bauart ist jedoch nur für dünne Drähte geeignet, da die aufbringbaren Verformungskräfte begrenzt sind.

Aus DE-GM 19 59 907 ist eine Stanzbiegemaschine bekannt, bei der jedes Schlittenaggregat einen hydraulischen Arbeitskolben aufweist, welcher den Werkzeugschlitten bewegt. Die Steuerung dieser hydraulischen Antriebe erfordert äußerst komplizierte Ventilmechanismen, ohne jedoch den Vorteil des genauen Synchronlaufes erreichen zu können. Hydraulische Einzelantriebe bei solchen Maschinen haben außerdem den grundsätzlichen Nachteil, daß die verhältnismäßig starren hydraulischen Leitungsverbindungen hinderlich sind. Auch ist die Gefahr von Leckagen bei der großen Zahl von Leitungsverbindungen nicht zu übersehen. Pneumatische Arbeitszylinder, die über flexible Leitungen bedient werden können, sind noch schlechter synchronisierbar und erbringen keine ausreichenden Verformungskräfte.

Schließlich ist aus einer älteren DE-Patentanmeldung entsprechend der nachveröffentlichten DE-OS 35 37 085 eine Maschine zum Herstellen von Formteilen aus Draht- oder Bandmaterial mit einzelnen Schlittenaggregaten bekannt, deren Werkzeugschlitten nach Maßgabe einer CNC-Steuerung jeweils mittels eines nachlaufgeregelten hydraulischen Drehflügelmotors angetrieben werden und somit frei programmierbare Bewegung ausführen können. Es ist ein elektrischer Schrittmotor vorgesehen, der über ein Spindelwippsystem mit einem Servoventil in Verbindung steht, welches das Druckmedium des Drehflügelmotors steuert. Das Spindelwippsystem vollzieht laufend einen genauen Vergleich der Winkelstellungen des Schrittmotors und des Drehflügelmotors. Der Einsatz der CNC-Steuerung und die dadurch gegebene freie Programmierbarkeit muß bei dieser Maschine durch relativ aufwendige elektrohydraulische Steuersysteme für jeden einzelnen Werkzeugschlitten relativ teuer erkauft werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stanzbiegemaschine der einleitend bezeichneten Gattung anzugeben, bei der ein hochgradiger Synchronismus bzw. die Möglichkeit einer genauen Programmsteuerung der Werkzeugschlitten und ausreichende Antriebskräfte auf einfachere Weise und mit entsprechend geringerem Kostenaufwand erreicht werden.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Stanzbiegemaschine der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Antriebsmotoren für die Schlitten elektrische Servomotoren vorgesehen sind, die sämtlich mittels einer elektrischen Gleichlauf-Regeleinrichtung im Gleichlauf betreibbar sind.

Vorzugsweise werden in Ausgestaltung der Erfindung die Motoren jeweils auf der dem betreffenden Schlitten zugeordneten Grundplatte montiert.

Gleichlauf bedeutet, daß nicht nur gleiche Drehzahlen, sondern auch in jedem Zeitpunkt übereinstimmende Winkelstellungen der einzelnen Kurvenscheiben zu erzielen sind. Das Bearbeitungsprogramm wird somit bestimmt durch die verschiedene Form bzw. winkelversetzte Montage der einzelnen Kurvenscheiben. Die Antriebsmotoren für die Schlitten können aber auch, ggf. zusätzlich, programmgesteuert sein, d. h. nach vorzugsweise elektronisch gespeicherten Einzelprogrammen laufen. In diesem Fall wird anstelle von Kurvenscheiben zur Bewegung der Schlitten zweckmäßigerweise mit Kurbeltrieben gearbeitet.

Weitere Vorteile des elektrischen Einzelmotorantriebes sind in der unproblematischen Leitungszuführung und in dem geringen Verbrauch von Antriebsenergie zu sehen. Auch wenn die Schlittenaggregate schräg zur Montageplatte und kreuz und quer im Raum angeordnet werden, treten die elektrischen Zuleitungskabel nicht störend in Erscheinung. Die Entfernung der Schlittenaggregate voneinander kann beliebig groß sein, wie immer das zu biegende Teil es fordert und wie es im Hinblick auf möglichst einfach gestaltete Biegewerkzeuge wünschenswert ist. Die vorwiegend in modernder elektronischer Technik ausgebildeten Steueranordnungen für die Motoren und diese selbst lassen geringe Kosten für die Anschaffung solcher Stanzbiegemaschinen erwarten. Auf jeden Fall kann aber der Planungsaufwand und die Arbeitszeit für die Neueinrichtung der Maschine für ein neues Werkstück gegenüber kostenmäßig vergleichbaren bekannten Maschinen gesenkt werden.

Bezüglich der Konstruktion des einzelnen Schlittenaggregats ist es vorteilhaft, daß die Welle des Motors oder eines zugehörigen Getriebes und die Kurvenscheibe oder Kurbel mit senkrecht zur Grundplatte verlaufender Achse angeordnet sind und mittels in die Grundplatte eingelassener Stirnräder oder Ketten und Kettenräder in Antriebsverbindung stehen. Hierdurch ergeben sich verhältnismäßig flache Grundplatten mit ebener Auflagefläche, die vorzugsweise Schlitze oder Langlöcher zum Festschrauben haben.

Die räumlich freizügige Anordnung der Schlittenaggregate wird vorzugsweise dadurch bewerkstelligt, daß die Schlittenaggregate mit Hilfe von Aufspannkonsolen an einer mit vorzugsweise beidseitig angeordneten T-Nuten versehenen Basisplatten montiert sind. Die Aufspannkonsolen können Winkel, schräge Böcke, brückenförmige Konstruktionselemente od. dgl. sein, die reichlich mit Schraubenlöchern oder Schlitzen versehen sind, um einerseits mit den Grundplatten der Schlittenaggregate und andererseits mit in den T-Nuten der Basisplatte verschiebbaren Nutsteinen verbunden zu werden. Beabsichtigt ist jedenfalls eine vielfache Verwendbarkeit auch dieser Aufspannkonsolen. Die Basisplatte wird vorteilhafterweise leicht gegenüber der Vertikalen zurückgeneigt angeordnet, wodurch die Bearbeitungszone der Biegewerkzeuge am besten zugänglich ist.

Die vorzugsweise mit einem Mittelfenster ausgestattete Basisplatte bildet das wesentliche tragende Element einer Stanzbiegevorrichtung, die mit Schlittenaggregaten nach vorstehender Beschreibung arbeitet. An der Basisplatte können - wie an sich bekannt - Einzugs-, Stanz- und Zusatzvorrichtungen seitlich, vorn oder hinten angebaut sein. Es können aber auch anstelle einer ebenen Basisplatte eine gewölbte Aufspannplatte oder irgend ein räumliches Spanngerüst zum Anbringen der Schlittenaggregate vorgesehen sein.

Im Prinzip kann die Maschine bzw. Vorrichtung als Baukastensystem konzipiert sein. Es werden nur jeweils so viele Schlittenaggregate benötigt, wie es das zu fertigende Biegeteil erfordert. Der Grundaufbau der Vorrichtung, nämlich im wesentlichen die Basisplatte oder eine sonstige Tragkonstruktion, die keinen Antrieb und keine beweglichen Teile umfaßt, ist verhältnismäßig einfach und kostengünstig. Im Laufe der Zeit können dann zusätzliche Schlittenaggregate entsprechend der Produktionsplanung zusätzlich angeschafft werden. Auch für besonders große oder sperrige Biegeteile ist die Vorrichtung infolge ihrer außerordentlichen Anpassungsfähigkeit hervorragend geeignet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht des zentralen Teils einer automatischen Biegevorrichtung,

Fig. 2 die Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 von rechts gesehen,

Fig. 3 die Draufsicht und

Fig. 4 die Seitenansicht eines der bei der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Schlittenaggregate in größerem Maßstab.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine parallelflächige Basisplatte 1, die auf beiden Seiten mit parallel verlaufenden T-Nuten 2 versehen ist, wie sie im Werkzeugmaschinenbau üblich sind. Die Basisplatte 1 ist um einen Winkel von etwa 15° gegenüber der Vertikalen nach hinten geneigt und mittels eines Fußgestells 3 fest angeordnet. Sie hat in der Mitte ein rechteckiges Fenster 4. Die Basisplatte 1 kann rechts oder links durch weitere Befestigungsflächen 5 vergrößert sein, die strichpunktiert angedeutet sind. Hieran können eine Einzugsstation, Stanzvorrichtungen usw. befestigt sein.

Mit Hilfe von Aufspannkonsolen 6 und 7 sind Schlittenaggregate 9 und 10 an der Basisplatte 1 befestigt. Die Aufspannkonsole 6 hat die Form eines Pultes, und die Aufspannkonsole 7 ist winkelförmig. Beide sind an die Basisplatte 1 angeschraubt und auch mit den aufgesetzten Schlittenaggregaten 9, 10 durch Schrauben verbunden. Im Bereich des Fensters 4 befindet sich das Gehäuse 11 eines mehrteiligen Biegewerkzeugs, mit dem die verschiedenen Schlittenaggregate zusammenwirken. Wie anhand der folgenden Figuren noch erläutert wird, tragen die einzelnen Schlitten Stanz-, Biege- oder Montierwerkzeuge, und Fig. 1 läßt erkennen, daß dieselben jede Bewegungsrichtung einnehmen können. Das Schlittenaggregat 9 ist so angeordnet, daß die Hubrichtung von vorn schräg ansteigend auf das Werkzeuggehäuse 11 trifft, während das Schlittenaggregat 10 auf der Rückseite angeordnet ist und seine Bewegungsrichtung senkrecht zur Basisplatte 1 durch das Fenster 4 verläuft. Zwei weitere Schlittenaggregate 12 sind an der Vorderseite unmittelbar auf der Basisplatte 1 befestigt, ebenfalls mit unterschiedlichen Richtungen. Weitere Schlittenaggregate 13 und 14 in abermals anderer Orientierung sind strichpunktiert angedeutet. Sie erfordern entsprechende, nicht gezeigte Aufspannkonsolen.

Wie an sich bekannt, baut sich das in den Fig. 3 und 4 gezeigte einzelne Schlittenaggregat auf einer Grundplatte 15 auf, deren im wesentlichen rechteckige Grundfläche sich an einer Seite verjüngt und dort zwei Befestigungsschlitze 16 aufweist. In zwei parallelen Führungen 17 ist ein Schlitten 18 verschiebbar gelagert, der einen nach unten stehenden Ansatz 19 und einen nach oben stehenden Ansatz 20 aufweist. An der Oberfläche hat der Schlitten 18 kreuzweise verlaufende Nuten und Gewindelöcher zum Befestigen des zugehörigen Biegefingers 21, der strichpunktiert angedeutet ist. Unter dem Schlitten 18 befindet sich eine Aussparung in der Grundplatte 15, welche eine Rückdruckfeder 22 und der Ansatz 19 aufnimmt. Die Feder 22 ist zwischen dem Ansatz 19 und der Stirnwand der Aussparung eingespannt. Der obere Ansatz 20 trägt eine mit Hilfe von Schrauben in Bewegungsrichtung des Schlittens 18 justierbare Tastrolle 23, die an einer Kurvenscheibe 24 anliegt.

Mittels eines Lagers 25 ist die Kurvenscheibe 24 so gelagert, daß sich ihre Achse senkrecht zur Grundplatte 15 erstreckt, und am unteren Ende der Kurvenscheibenwelle sitzt ein Antriebszahnrad 26, das in eine entsprechend groß bemessene Vertiefung an der Unterseite der Grundplatte 15 eingelassen ist. Hinter der Kurvenscheibe 24 ist ein elektrischer Servomotor 27 so angebaut, daß dessen Antriebszahnrad 28 ebenfalls von der Vertiefung an der Unterseite der Grundplatte 15 aufgenommen wird und mit dem Antriebszahnrad 26 kämmt. Die Vertiefung kann durch einen mit der Unterseite der Grundplatte 15 bündigen Deckel abgeschlossen sein. Wahlweise könnte anstelle des Servomotors 27 ein Servomotor 29 über ein Winkelgetriebe 30 angebaut sein. Beide sind strichpunktiert angedeutet. Die Antriebswelle des Winkelgetriebes 30 würde in diesem Fall das Zahnrad 28 antreiben.

Beim Betrieb mehrerer Schlittenaggregate mit Einzelantrieb durch Servomotoren 27 bzw. 29 innerhalb einer Vorrichtung ist durch eine elektrische Regeleinrichtung dafür gesorgt, daß die Kurvenscheiben 24 sämtlicher Schlittenaggregate gleichlaufend angetrieben werden.

Claims (5)

1. Stanzbiegemaschine mit mehreren zur spanlosen Verformung von Draht oder Band zusammenwirkenden Schlittenaggregaten, jeweils bestehend aus einer wahlweise in verschiedener Lage montierbaren Grundplatte, auf welcher ein ein Werkzeug tragender Schlitten in Längsrichtung verschiebbar geführt ist, an welchem eine auf der Grundplatte drehbar gelagerte Kurvenscheibe oder eine Kurbel angreift, wobei der Schlitten jedes Schlittenaggregats von einem eigenen rotierenden Motor antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotoren für die Schlitten (18) elektrische Servomotoren (27; 29) vorgesehen sind, die sämtlich mittels einer elektrischen Gleichlauf-Regeleinrichtung im Gleichlauf betreibbar sind.

2. Stanzbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (27; 29) jeweils auf der dem betreffenden Schlitten (18) zugeordneten Grundplatte (15) montiert sind.

3. Stanzbiegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Motors (27) oder eines zugehörigen Getriebes (30) und die Kurvenscheibe (24) oder Kurbel mit senkrecht zur Grundplatte (15) verlaufender Achse angeordnet sind und mittels in die Grundplatte (15) eingelassener Stirnräder (26, 28) oder Ketten und Kettenräder miteinander in Antriebsverbindung stehen.

4. Stanzbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (27; 29) für die Schlitten (18) programmgesteuert sind.

5. Stanzbiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schlittenaggregate (9; 10) mit Hilfe von Aufspannkonsolen (6; 7) an einer mit vorzugsweise beidseitig angeordneten T-Nuten (2) versehenen Basisplatte (1) montiert sind.