DE3640447C1

DE3640447C1 - Method and apparatus for punching and stacking

Info

Publication number: DE3640447C1
Application number: DE19863640447
Authority: DE
Inventors: Gerd Schneider
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1986-11-27
Publication date: 1988-07-14

Abstract

In a method for punching and stacking core stacks for electromagnetic products, in which shaped parts are punched out from strip-shaped semi-finished product and a varying number of punched parts are stacked according to their thickness to give a core stack, the thickness of the strip-shaped semi-finished product is to be measured before punching and taken into account by a control device in the process of stacking. According to the invention, measurement of the strip thickness takes place without affecting strip guidance. With correspondingly designed apparatus for carrying out the method, the strip-thickness measuring device, in particular, with guide means (I,II,III) for the strip has rolling ball guides (31 to 34). In addition or as an alternative, the guide means (I,II,III) can be controlled synchronously with the release of the feed means (5), or a displacement sensor (30,50) as the strip-thickness measuring device (7) can be coupled directly to the feed device (5;51,52;61). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Stanz paketieren von Blechpaketen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf zugehörige Vorrichtungen zur Durchführung des Verfah rens gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 4 bzw. 8.The invention relates to a method for stamping package sheet metal packages according to the generic term of 1. The invention also relates on associated devices for performing the procedure rens according to the preamble of claims 4 and 8 respectively.

Bei der Verarbeitung von bandförmigen Halbzeug aus metallischen Werkstoffen sind zur Einhaltung vorgegebener Toleranzen in zu nehmendem Maße Banddickenmeßeinrichtungen erforderlich. Ins besondere im Rahmen einer flexiblen Automatisierung der Ferti gung sollen derartige Einrichtungen so beschaffen sein, daß durch die Messung die Bandbearbeitung nicht negativ beeinflußt wird. Speziell sind solche Meßeinrichtungen mit zugehörigen Steuereinheiten für das Stanzpaketieren von Blechpaketen elektromagnetischer Produkte, wie beispielsweise Motoren, er forderlich, um die geringen Blechdickenschwankungen auszu gleichen, die sich sonst bei der Paketbildung aus einer großen Zahl von Einzelblechen zu erheblichen Pakethöhenabweichungen addieren müssen.When processing ribbon-shaped semi-finished products made of metallic Materials are in compliance with specified tolerances Increasingly, tape thickness measuring devices are required. Ins especially in the context of flexible automation of ferti Such facilities should be designed in such a way that not negatively affected the tape processing by the measurement becomes. Such measuring devices are especially associated with Control units for punch packaging of sheet metal packages electromagnetic products such as motors required to compensate for the small fluctuations in sheet thickness same ones that would otherwise arise from the formation of a large package Number of individual sheets for considerable stack height deviations have to add.

Aus der US-PS 45 24 507 ist eine Vorrichtung zum Stanzpaketie ren bekannt, bei der Sensoren zur Erfassung der Dicke der Stanzteile und zugehörige Auswerteeinheiten zur Steuerung der Pakethöhe vorgesehen sind. Dabei wird auf einen als nachteilig angesehenen Stand der Technik hingewiesen, bei dem eine Band dickenmeßeinrichtung vor der Stanzmaschine vorhanden ist. Sol che Meßeinrichtungen können entweder berührend mit einem Meß taster oder berührungslos nach unterschiedlichen Prinzipien arbeiten. From US-PS 45 24 507 is a device for punching package ren known in the sensors for detecting the thickness of the Stamped parts and associated evaluation units for controlling the Package height are provided. Doing so is considered a disadvantage respected prior art, in which a band thickness measuring device is present in front of the punching machine. Sol che measuring devices can either be touching with a measuring push buttons or contactless according to different principles work.

Insbesondere die berührungslos arbeitenden Sensoren führen aber zu unbefriedigenden Ergebnissen, da das bandförmige Halb zeug vor der Stanzmaschine schwingen kann und somit eine de finierte Referenzfläche nicht gegeben ist.In particular, the sensors work without contact but to unsatisfactory results, since the band-shaped half can swing in front of the punching machine and thus a de defined reference area is not given.

Bekannte berührend arbeitende Banddickenmeßeinrichtungen haben daher in der Meßstation üblicherweise rollenförmige Führungs mittel. Letztere werden deshalb als notwendig erachtet, damit eine definierte und schwingungsarme Bandlage erreicht wird, um eine hohe Meßgenauigkeit zu erzielen. Derartige vorbekannte Bandführungen üben jedoch hohe Zwangskräfte auf das Band aus, so daß dadurch der störungsfreie Bandlauf in den Werkzeugen an der Stanzmaschine behindert wird. Insbesondere bei sogenannten Folgewerkzeugen kann die Bandpositionierung, die im allgemeinen über Sucherstifte erfolgt, gestört werden.Known touch-working tape thickness measuring devices therefore usually roll-shaped guide in the measuring station medium. The latter are therefore considered necessary, therefore a defined and low-vibration band position is achieved in order to achieve a high measuring accuracy. Such previously known However, belt guides exert high constraining forces on the belt, so that the trouble-free belt run in the tools the punching machine is hindered. Especially with so-called Follow-up tools can be the belt positioning, which in general done via viewfinder pens.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben und die zugehörigen Vorrichtungen zu schaffen, mit denen obige Nachteile vermieden werden, so daß nunmehr auch bei Folgewerk zeugen gearbeitet werden kann.The object of the invention is therefore to specify a method and to provide the associated devices with which the above Disadvantages are avoided, so that now also in follow-up work witness can be worked.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß die Band dickenmeßeinrichtung ohne Beeinflussung der Bandführung er folgt, wozu die durch Führungen in der Bandebene bewirkten Zwangskräfte zumindest zeitweise ausgeschaltet werden. Dabei erfolgt die Banddickenmessung entweder vor Bandeinzug in die Stanzmaschine oder unmittelbar beim Bandeinzug in die Stanz maschine bei Vorschub oder Stillstand.The object is achieved in a method according to the Preamble of claim 1 solved in that the band thickness measuring device without influencing the tape guide follows what the caused by guides in the band level Coercive forces are at least temporarily switched off. Here the strip thickness is measured either before the strip is drawn into the Punching machine or directly when the tape is fed into the punch machine at feed or standstill.

Bei einer ersten Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfah rens weist die Banddickenmeßeinrichtung, die in an sich be kannter Weise eine Meßeinheit vor der Stanzmaschine bildet, als Führungsmittel für das Band Kugelwälzführungen auf. Bei einer zweiten Vorrichtung ist dagegen ein Meßtaster als Band dickenmeßeinrichtung unmittelbar mit der Vorschubeinrichtung für das Halbzeug gekoppelt. Schließlich ist es auch möglich, eine erfindungsgemäße Vorrichtung derart zu realisieren, daß über die bei der Stanzmaschine vorhandene Steuereinrichtung das Führungsmittel in der Banddickenmeßeinrichtung synchron mit der Lüftung der Vorschubeinrichtung gesteuert ist.In a first device for performing this procedure rens has the strip thickness measuring device, which in itself be known form a measuring unit in front of the punching machine, as a guide for the belt ball bearing guides. At a second device, on the other hand, is a probe as a tape thickness measuring device directly with the feed device coupled for the semi-finished product. Finally, it is also possible to implement a device according to the invention such that via the control device available on the punching machine Guide means in the strip thickness measuring device in synchronism with the Ventilation of the feed device is controlled.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von alternativ auf zubauenden Vorrichtungen und der jeweils zugehörigen Funktions weise. Es zeigt jeweils in schematischer Schnittdarstellung,Further details and advantages of the invention emerge from the following description of the figures alternatively devices to be built and the respective associated function wise. Each shows a schematic sectional view,

Fig. 1 eine Stanzmaschine, Fig. 1 is a punching machine,

Fig. 2 das zugehörige Folgewerkzeug zum Stanzpaketieren, Fig. 2 shows the corresponding sequence tool stamped packetization,

Fig. 3 eine erste Vorrichtung aus Banddickenmeßeinrichtung mit einem Meßtaster, Fig. 3 shows a first apparatus of Banddickenmeßeinrichtung with a probe,

Fig. 4 eine modifizierte Vorrichtung gemäß Fig. 3, Fig. 4 shows a modified apparatus according to Fig. 3,

Fig. 5 und 6 zwei alternative Vorrichtungen mit einem Weggeber oder Meßtaster. Fig. 5 and 6 show two alternative devices with a displacement sensor or probe.

Identische Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren werden teilweise zusammen beschrieben.Identical parts are given the same reference symbols in the figures Mistake. The figures are partially described together.

In Fig. 1 ist eine Stanzmaschine dargestellt, die in einem Ge stell 1 einen Pressentisch 2 mit gegenüberliegendem Pressen stößel 3 aufweist, zwischen denen eine Werkzeugeinheit 4 ein gebracht ist. Die Werkzeugeinheit 4 bildet ein sog. Folge werkzeug für das Stanzpaketieren, auf das weiter unten noch im einzelnen eingegangen wird.In Fig. 1 a punching machine is shown, in a Ge 1 1 a press table 2 with opposing press ram 3 , between which a tool unit 4 is brought. The tool unit 4 forms a so-called follow-up tool for the punching package, which will be discussed in more detail below.

Dem Gestell 1 vorgeschaltet ist eine Vorschubeinrichtung 5, die beispielsweise aus zwei Walzen besteht, von denen min destens eine angetrieben ist. Die Vorschubeinrichtung 5 ist auf einem mit dem Gestell 1 verbundenen Podest 6 höhenverschiebbar angeordnet, um einen geeigneten Lauf eines bandförmigen Werk stoffes 10 als Halbzeug für das Stanzpaketieren bei unter schiedlich ausgebildeten Folgewerkzeugen zu gewährleisten.Upstream of the frame 1 is a feed device 5 , which consists, for example, of two rollers, of which at least one is driven. The feed device 5 is arranged on a platform 6 connected to the frame 1 so as to be vertically displaceable in order to ensure a suitable run of a band-shaped material 10 as a semi-finished product for punching and packaging with differently designed follow-up tools.

Entsprechend dem Stand der Technik bietet es sich nun an, eine Banddickenmeßeinrichtung in gleicher Höhenlage wie die Vor schubeinrichtung vor die Stanzmaschine zu schalten und den Meß wert beim Paketieren mit aktueller, durch die Stanzgeschwin digkeit bestimmter Zeitverschiebung zu berücksichtigen. In Fig. 1 ist eine derartige Banddickenmeßeinrichtung mit 7 und die zugehörige Bandführung mit 8 bzw. 9 bezeichnet.According to the prior art, it is now a good idea to switch a strip thickness measuring device at the same height as the feed device in front of the punching machine and to take the measured value into account when packaging with the current time difference determined by the punching speed. In Fig. 1, such a tape thickness measuring device with 7 and the associated tape guide with 8 and 9 respectively.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß das bandförmige Halbzeug 10 durch die zwischen Pressentisch 2 und Pressenstößel 3 befind liche Werkzeugeinheit 4 läuft und nach dem Ausstanzen als Stanzgitter 11 weggeführt wird. Die Werkzeugeinheit weist azi mutal umlaufende Konturstempel 12 sowie einen zentralen Loch stempel 13, der durch einen Keilschieber 14 betätigbar ist, so daß wahlweise Stanzteile mit eingescherter Ringzone oder auch durchgelochte Stanzteile entstehen. Weiterhin ist ein Ausschneide- und Paketierstempel 15 vorhanden.From Fig. 2 it can be seen that the band-shaped semifinished product 10 runs through the tool unit 4 located between the press table 2 and the press ram 3 and, after punching out, is guided away as a lead frame 11 . The tool unit has azi mutually circumferential contour stamp 12 and a central hole punch 13 which can be actuated by a wedge slide 14 , so that optionally stamped parts with a sheared ring zone or perforated punched parts are formed. There is also a cut-out and package stamp 15 .

Mit dem beschriebenen Werkzeug werden in bekannter Weise Stanzteile für Kfz-Läufer, die eine bestimmte Kontur haben, ausgestanzt und zu Blechpaketen 100 paketiert. Zum Paketieren ist unterhalb des Paketierstempels 15 eine Drehmatrize 16 mit Schneckentrieb 17 angeordnet, von wo eine vorgebenene Anzahl von Stanzteilen als Paket konstanter Höhe paketiert und nach Durchlaufen einer Durchschiebezone 18 mittels eines Förder bandes 19 weggeführt werden.With the tool described, stamped parts for motor vehicle runners that have a specific contour are punched out and packaged into sheet metal packs 100 in a known manner. For packaging, a rotary die 16 with worm drive 17 is arranged below the packaging die 15 , from where a predetermined number of stamped parts are packaged as a package of constant height and, after passing through a push-through zone 18, are conveyed away by means of a conveyor belt 19 .

Je nach der mittels Banddickenmeßeinrichtung 7 gemäß Fig. 1 ermittelten Dicke wird eine unterschiedliche Anzahl von Stanz teilen zum Läufer paketiert. Es ist eine Einheit 20 zur Band dicken-Meßsteuerung vorhanden, die über eine Schalteinheit 21 und nicht im einzelnen dargestellte pneumatische Hilfsmittel auf den Keilschieber 14 einwirkt. Depending on the thickness determined by means of the strip thickness measuring device 7 according to FIG. 1, a different number of punching parts is packaged to the runner. There is a unit 20 for tape thickness measurement control, which acts on the wedge slide 14 via a switching unit 21 and pneumatic aids not shown in detail.

In Fig. 3 wird das bandförmige Halbzeug 10 über drei Gerüste I bis III der Stanzmaschine gemäß Fig. 1, die ein Folgewerkzeug gemäß Fig. 2 aufweist, durch die Vorschubeinrichtung 5 getaktet zugeführt. Die Gerüste I bis III sind jeweils prinzipiell ähn lich aufgebaut, wobei das mittlere Gerüst I einen Meßtaster 30 trägt.In FIG. 3, the strip-shaped semifinished product 10 is fed in a clocked manner by the feed device 5 via three stands I to III to the punching machine according to FIG. 1, which has a follow-up tool according to FIG. 2. The stands I to III are each constructed in principle in a similar manner, the middle stand I carrying a probe 30 .

Jeder der Gerüste I bis III besteht im wesentlichen aus einem Unterlager 22 mit demgegenüber über eine Feder 24 ausweichfähig angeordnetem Gegenlager 23 als Träger von Bandführungsmitteln. Die gesamte Führungseinheit 22, 23 kann über mechanische Hilfs mittel, wie die Feder 24 mit höhenverschiebbarem Lagerelement 25, Kontermutter 27 und Feststellschraube 28 mit Anschlagschei be 29 zur Hubbegrenzung auf vorgegebene Banddicken einjustiert werden.Each of the stands I to III essentially consists of a sub-bearing 22 with a counter-bearing 23, which is arranged so as to be able to escape via a spring 24, as a carrier of tape guiding means. The entire guide unit 22, 23 can be adjusted via mechanical auxiliary means, such as the spring 24 with a height-adjustable bearing element 25 , lock nut 27 and locking screw 28 with stop plate 29 to limit the stroke to predetermined strip thicknesses.

Die Führungsmittel der einzelnen Gerüste werden jeweils durch Kugelwälzführungen gebildet, die je aus zwei großen Kugeln 31 und 32 bestehen, die halbringförmig in kleinen Kugeln 33 und 34 gelagert sind. Durch die Kugelwälzführungen ergibt sich je weils nur eine punktförmige Bandberührung im Führungsmittel. Es empfiehlt sich, jeweils zwei Kugelwälzführungen an den Ge rüsten II und III paarweise quer zur Bandrichtung anzuordnen und die Kugelwälzführung des Gerüstes I mittig dazwischen zu legen. Es wird somit eine Fünf-Punktanordnung von Kugelwälz führungen gebildet, bei der aufgrund der Symmetrievorgabe eine Beeinflussung der Bandführung im Folgewerkzeug gemäß Fig. 2 minimiert ist.The guide means of the individual stands are each formed by ball rolling guides, which each consist of two large balls 31 and 32 , which are mounted in a semi-ring shape in small balls 33 and 34 . Due to the ball rolling guides, there is only a point-like band contact in the guide means. It is advisable to arrange two ball rolling guides on the scaffolding II and III in pairs transversely to the belt direction and to place the ball rolling guide of the scaffold I in the middle. A five-point arrangement of ball rolling guides is thus formed, in which, due to the symmetry requirement, influencing the belt guide in the following tool according to FIG. 2 is minimized.

Durch die Kugelwälzführungen wird also erreicht, daß sie in der Bandebene auf das zu verarbeitende Halbzeug 10 wirkenden Zwangskräfte weitgehend ausgeschaltet sind. Es kann somit mit dem Meßtaster 30 im mittleren Gerüst I die Banddicke ohne Be einflussung der Bandführung gemessen werden, wozu der Meßtaster 30 über ein Halteteil 26 an dem höhenverschiebbaren Lagerteil 25 angebracht ist. Das Meßsignal des Meßtasters 30 wird in oben beschriebener Weise in der Meßsteuereinheit 20 in dem Sinne verarbeitet, daß die Anzahl von Blechen für ein Blech paket vorgegebener Höhe beim Paketieren berücksichtigt wird.The result of the ball rolling guides is that they are largely eliminated in the band plane on the semi-finished product 10 to be processed constraining forces. It can thus be measured with the probe 30 in the middle frame I without affecting the tape guide loading, for which purpose the probe 30 is attached to the height-adjustable bearing part 25 via a holding part 26 . The measurement signal of the probe 30 is processed in the manner described above in the measurement control unit 20 in the sense that the number of sheets for a sheet metal package of a predetermined height is taken into account when packaging.

In Fig. 4 sind die Gerüste I bis III, von denen nur eines der Gerüste II oder III gezeigt ist, im wesentlichen mit den gleichen Funktionsteilen wie in Fig. 3 aufgebaut, wobei hier über eine vertikale Verschiebeeinrichtung 40 aus Führungssäulen 41, Abschlußplatte 42 und Gegenlager 43 die Führungsmittel für das bandförmige Halbzeug 10 angelüftet werden können. Über eine entsprechende Ansteuerung werden alle Gerüste synchron mit der Lüftung der Vorschubmittel 5 geöffnet, so daß die Banddicken messung jeweils intermittierend erfolgt. Dadurch werden even tuell auftretende Bandspannungen vorsorglich abgebaut.In Fig. 4, the stands I to III, of which only one of the stands II or III is shown, are constructed essentially with the same functional parts as in Fig. 3, with a vertical displacement device 40 consisting of guide columns 41 , end plate 42 and Counter bearing 43, the guide means for the band-shaped semi-finished product 10 can be lifted. Appropriate control means that all scaffolds are opened synchronously with the ventilation of the feed means 5 , so that the strip thickness measurement is carried out intermittently. As a result, any belt tension that may occur is reduced as a precaution.

In Fig. 5 wird das zu verarbeitende bandförmige Halbzeug 10 zwischen zwei Walzen 51 und 52 geführt, welche das Vorschub mittel 5 gemäß Fig. 1 realisieren. Direkt über der anpreß baren Walze 52 ist ein berührungslos arbeitender Weggeber 50, beispielsweise ein induktiver Meßwertgeber angeordnet, so daß bei Walzenvorschüben die Banddicke gemessen werden kann.In Fig. 5, the strip-shaped semi-finished product 10 to be processed is guided between two rollers 51 and 52 , which implement the feed means 5 according to FIG. 1. Directly above the contactable roller 52 there is a contact-free displacement sensor 50 , for example an inductive transducer, so that the strip thickness can be measured with roller feeds.

In alternativer Ausbildung kann die Vorschubeinrichtung 5 ge mäß Fig. 1 auch durch Zangen gebildet werden, wozu Fig. 6 bei spielsweise die Haltezange 61 zeigt. Über die Haltezange 61 kann sich fakultativ der Meßtaster 30 oder der Weggeber 50 befinden, da hier die Banddicke während des Haltevorganges gemessen wird. Ganz entsprechend könnte bei Anbringen des Meßtasters auf der zugehörigen, nicht dargestellten Vorschub zange auch während des Bandvorschubes gemessen werden.In an alternative embodiment, the feed device 5 according to FIG. 1 can also be formed by pliers, for which FIG. 6 shows the holding pliers 61 for example. Optionally, the measuring probe 30 or the displacement sensor 50 can be located over the holding tongs 61 , since here the strip thickness is measured during the holding process. Correspondingly, if the probe was attached to the associated feed pliers, not shown, pliers could also be measured during the tape feed.

Insbesondere die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 5 und 6 geben besonders kompakte Baueinheiten an, da hier unmittelbar bei Bandeinlauf in die Stanzmaschine gemessen wird. Sich vor der Stanzmaschine möglicherweise ausbildende Bandschlaufen spielen dadurch keine Rolle mehr.In particular, the exemplary embodiments according to FIGS. 5 and 6 indicate particularly compact structural units, since measurements are taken directly when the strip enters the punching machine. Belt loops that may form in front of the punching machine no longer play a role.

Claims

1. Method for punching packages of sheet metal packages for electro-magnetic products, in which molded parts are punched from a band-shaped semi-finished product and a varying number of molded parts are stacked accordingly to their thickness to form a sheet package, the thickness of the band-shaped semi-finished product being measured before punching and over Evaluation and control units is taken into account when packaging, characterized in that the strip thickness measurement is carried out without influencing the strip guide, for which purpose the constraining forces caused by guides in the strip plane are at least temporarily switched off.

2. The method according to claim 1, characterized records that the tape thickness measurement before tape feed in the punching machine is done.

3. The method according to claim 1, characterized records that the strip thickness measurement immediately at Tape feed into the punching machine when feeding or at a standstill he follows.

4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 and claim 2 with a punching machine and a feed device coupled therewith for strip-shaped semi-finished products and a packaging device for stamped parts, a strip thickness measuring device with guide for the semi-finished product and evaluation and control units for the sequence control of Punching are available, characterized in that the strip thickness measuring device ( 7 ), which forms a separate measuring unit in front of the punching machine frame ( 1 ) in a manner known per se, has ball rolling guides ( 31-34 ) as guide means for the strip-shaped semi-finished product ( 10 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the strip thickness measuring device ( 7 ) consists of a probe ( 30 ), the guides on first ball rolling (I, 31-34 ) on the band-shaped semi-finished product ( 10 ), which between further ball rolling guides ( II, III, 31-34 ), acts.

6. The device according to claim 5, characterized in that the further Kugelwälzführungsun conditions (II, III 31 to 34 ) are each arranged in pairs transversely to the direction of the device un the ball rolling guide (I, 31 to 34 ) with the probe ( 30 ) in between is laid.

7. The device according to claim 4, characterized in that means for simultaneous ventilation of all ball rolling guides (I, II, III; 31-34 ) are present, which are controlled synchronously with the ventilation of the feed device ( 5 ) in the punching machine.

8. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 and claim 3, with a punching machine and a feed device coupled therewith for strip-shaped semi-finished products and a packaging device for stamped parts, a strip thickness measuring device with guide for the semi-finished product and evaluation and control units for sequence control of the punching package are present, characterized in that a displacement sensor ( 30, 50 ) as a strip thickness measuring device ( 7 ) is directly coupled to the feed device ( 5; 51, 52; 61 ) for the strip-shaped semi-finished product ( 10 ).

9. The device according to claim 8, characterized in that the feed device ( 5 ) consists of two rotating rollers ( 51, 52 ) for the band-shaped semifinished product ( 10 ), the displacement sensor ( 50 ) as an inductive transducer via the drive roller ( 52 ) the semi-finished product ( 10 ) acts.

10.The device according to claim 8, characterized in that the feed device ( 5 ) for the band-shaped semifinished product ( 10 ) consists of at least one holding pliers ( 61 ), but preferably two coupled holding pliers, the displacement sensor as a probe ( 30 ) or acts as an inductive sensor ( 50 ) on the semi-finished product ( 10 ) via the stationary holding forceps.