DE3719715C2 - Maschinenschere zur Verarbeitung von plattenförmigen Werkstücken - Google Patents
Maschinenschere zur Verarbeitung von plattenförmigen WerkstückenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Maschinenschere zur Verarbeitung von plattenförmigen
Werkstücken gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine derartige Maschinenschere ist aus DE 27 32 689 C3 bekannt. Diese herkömmli
che Maschinenschere umfaßt eine Vorrichtung zum Positionieren von auf einem Auf
lagetisch angeordneten Blechtafeln. Diese Blechtafeln werden mittels einer numerisch
gesteuerten Vorschubeinrichtung in vorbestimmte Positionen bewegt und entspre
chend in Einzelstücke zerschnitten. Diese herkömmliche Vorrichtung umfaßt ferner
bewegbare Anschläge und eine Verschiebeeinrichtung mit verstellbarer Wirkrichtung.
Über diese Verschiebeeinrichtung wird es möglich, die jeweils auf den Auflagetisch
aufgelegte Blechtafel in vorbestimmter Weise in den Schneidbereich der Maschinen
schere zu bewegen.
Aus DE-AS 12 73 417 ist eine Vorrichtung zum Abbremsen und lagegerechten Anhal
ten von ferromagnetischen Werkstücken auf Rollbahnen bekannt. Bei dieser Vorrich
tung ist ein Elektromagnet mit einer Kolbenstange eines Hydraulikzylinders derart ge
koppelt, daß nach Aktivierung des Elektromagneten das von diesem ergriffene Werk
stück über die Kolbenstange des Hydraulikzylinders abgebremst und positioniert wer
den kann. Zur Verbesserung des Werkstück-Abbremsvorganges ist ferner vorgese
hen, einen hierbei vorgesehenen Transportwalzenantrieb so umzuschalten, daß die
Transportwalzen ebenfalls bremsend wirksam werden.
Aus DE 21 18 652 C3 ist eine Vorschubvorrichtung mit Rollen für metallisches, lang
gestrecktes Fördergut bekannt, bei welcher das langgestreckte Fördergut durch einen
Schieber in eine Bearbeitungsposition gefördert wird, wobei das Fördergut über eine
Anzahl von Rollen hinweg gleitet, welche über eine Antriebseinrichtung in eine der
Fördergutvorschubrichtung entgegengesetzte Drehrichtung drehangetrieben sind.
Durch eine derartige Vorgehensweise wird es möglich, das Fördergut stets in Anlage
mit dem entsprechenden Fördergutschieber zu halten und auf die Verwendung von
Anschlägen gänzlich zu verzichten.
Aus DE-OS 23 15 102 ist eine weitere Vorschubvorrichtung für metallisches langge
strecktes Fördergut bekannt, welche im wesentlichen der vorangehend beschriebenen
herkömmlichen Vorschubvorrichtung entspricht. Gemäß dieser Druckschrift ist eben
falls vorgesehen, das zu bearbeitende Fördergut über einen Schieber in Bearbei
tungsposition zu bringen und dabei über eine Anzahl von Rollen, deren Umfangsge
schwindigkeit kleiner ist als die Vorschubgeschwindigkeit des Schiebers, das Förder
gut stets in Anlage mit dem Schieber zu halten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschinenschere zur Verarbeitung
von plattenförmigen Werkstücken zu schaffen, in welcher plattenförmige Werkstücke
unterschiedlicher Länge automatisch mit hoher Geschwindigkeit und vergleichsweise
hoher Genauigkeit abgerichtet bzw. zugeschnitten werden können, ohne daß hierbei
eine Beschädigung der Werkstücke sowie ein erhöhter Verschleiß der Schneideinrich
tung der Maschinenschere eintritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Maschinenschere mit den in Patent
anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung schafft demnach eine Maschine, bei der das zu fördernde Werkstück in
Anlage an einer Seitenführungsfläche gehalten wird, wobei das Werkstück diese An
lage während der Verarbeitung nicht mehr verliert. Die Schneideinrichtung schneidet
das Werkstück zuverlässig in einer vorgegebenen Schnittstellung automatisch mit ho
her Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit zu. Das Werkstück wird mit hoher Genau
igkeit an einem vorbestimmten Rückanschlag gehalten, ohne daß dieser einem Stoß
unterworfen wird, selbst wenn die Länge des zu verarbeitenden Werkstücks sich än
dert.
Es ist vorteilhaft, wenn die Maschine nach der vorliegenden Erfindung eine Vorrich
tung enthält, die ein plattenförmiges Werkstück nach oben von einem Stapel mehrerer
plattenförmiger Werkstücke abnimmt und das Werkstück nach der Aufwärtsbewe
gung, nachdem es vorübergehend vollständig angehalten worden ist, nach vorne be
wegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Werkstück über
Magnetrollen gestützt. Das geförderte Werkstück wird automatisch in eine
Schneidposition gebracht und sodann sofort zugeschnitten. Das zugeschnittene
Werkstück wird anschließend an eine vorbestimmte Stelle gebracht, ohne daß ein
Stoß auf einen hinteren Anschlag ausgeübt wird, bevor es verarbeitet wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer typischen
Schere als Beispiel einer Werkzeugmaschine zur Verarbeitung platten
förmiger Werkstücke;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Seitenflächenpositioniereinrichtung SPD und
eine Schneideinrichtung TD, die bei der dargestellten Maschine ge
meinsam Anwendung finden;
Fig. 3A eine Querschnittsdarstellung einer Magnetrolle, die in der Zeitgabevor
richtung nach Fig. 2 enthalten ist;
Fig. 3B eine Vorderansicht, die eine Trimmvorrichtung zeigt;
Fig. 3C eine Vorderansicht, die die Schneideinrichtung zeigt;
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Positioniereinrichtung für das Werkstückende,
die in der Maschine nach der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Werkstücksensors, die in der Endpositionier
vorrichtung enthalten ist;
Fig. 6A ein Werkstückfördergeschwindigkeits-Diagramm, das man erhält, wenn
ein Werkstück in relativ großer Länge abgeschnitten wird;
Fig. 6B ein vergleichbares Werkstückfördergeschwindigkeits-Diagramm, das
man erhält, wenn ein Werkstück in relativ kurzer Länge geschnitten
wird; und
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittdarstellung der oberen und unteren Klingen, die
in der Maschine nach der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Eine Maschinenschere gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend als Bei
spiel einer Werkzeugmaschine zur Verarbeitung plattenförmiger Werkstücke be
schrieben.
Fig. 1 zeigt eine typische Maschinenschere SM. Die Maschinenschere SM enthält ei
nen unteren Rahmen 1L und einen oberen Rahmen 1U. Eine feste untere Klinge 2L
ist an einem Klingenhalteelement 3 befestigt, das in dem unteren Rahmen 1L montiert
ist. Eine bewegliche obere Klinge 2U ist an einem Schlitten 4 befestigt, der auf und ab
beweglich und von zwei Führungsrollen 5A und 5B geführt ist. Dieser Schlitten 4 kann
mittels einer Verbindungsstange 6 bewegt werden, von der ein Ende mit dem unteren
Ende des Schlittens 4 über einen Stift 7 und ein anderes Ende exzentrisch mit einer
Welle 8 einer unteren Riemenscheibe 9L verbunden ist. Diese untere Riemenscheibe
9L ist mit einer oberen Riemenscheibe 9U über einen Riemen 10 verbunden. Die obe
re Riemenscheibe 9U wird von einem Antriebsmotor (nicht dargestellt) angetrieben.
Wenn der Antriebsmotor dreht, dann wird über die Riemenscheibe 9U und 9L, der
Riemen 10 und der Exzenter bewegt, so daß die obere Klinge 2U gegenüber der fe
sten unteren Klinge 2L auf und ab bewegt wird, um ein plattenförmiges Werkstück W
zu zerschneiden. Um den beweglichen Schlitten 4 auszubalancieren, ist ein Aus
gleichszylinder 4A derart vorgesehen, daß das untere Ende desselben am unteren
Abschnitt des Schlittens 4 und das obere Ende am oberen Abschnitt des Schlittens 4
angeordnet ist.
Vor dem Schlitten 4 (linke Seite) ist eine vertikale Stange 4B angeordnet, die mit dem
Schlitten 4 integral verbunden ist, und ein Werkstückanpreßelement 4C wird vertikal
verschiebbar von der Stange 4B getragen. Eine Schraubenfeder 4D ist zwischen der
Stange 4B und dem Andrückelement 4C angeordnet, um das Andrückelement 4C
nach oben längs der Stange 4B zu drücken. Wenn der Schlitten 4 auf und ab bewegt
wird, bevor ein Werkstück W von den beiden Klingen 2L und 2U abgeschnitten ist,
dann drängt das Werkstück-Andrückelement 4C, das an dem Schlitten 4 über den
Stab 4B gleitend befestigt ist, das Werkstück W nach unten, um dieses fest auf den
unteren Rahmen 1L zu drücken.
Vor dem oberen Rahmen 1U ist eine Auswerfeinrichtung KD unter einem vorderen
Deckel 11 angeordnet, um Abfallmaterial abzuräumen. Wenn das letzte Werkstück zu
einer Platte von vorbestimmter Länge zerschnitten ist, dann kann der Werkstückrest
durch Betätigung dieser Auswerfeinrichtung KD in einen Abfallkasten abgeworfen
werden, der in dem unteren Rahmen 1L angeordnet ist.
Vor der Abschneidposition (linke Seite in Fig. 1), an der die zwei Klingen 2L und 2U
angeordnet sind, befindet sich eine Werkstückzuführvorrichtung F-IN. Eine Werk
stückabnahmeeinrichtung F-OUT ist hinter der Abschneidposition (rechte Seite in
Fig. 1) angeordnet. Diese zwei Fördervorrichtungen F-IN und F-OUT werden von ei
nem Fördermotor FM über eine Kraftübertragungsvorrichtung T angetrieben, die aus
mehreren Riemenscheiben und Riemen besteht, wie mit Phantomlinien in Fig. 1 ein
gezeichnet ist. Diese Fördervorrichtungen haben den Aufbau elektromagnetischer
Riemenförderer.
Am hintersten Ende der Maschine ist eine Positioniereinrichtung PD für das vordere
Ende des Werkstücks vorgesehen, die in der Werkstückförderrichtung (rechts und
links in Fig. 1) beweglich ist. Wenn ein vorderes Ende eines Werkstücks W in Berüh
rung mit einer Anschlagfläche S einer hinteren Anschlagplatte BG gebracht wird,
dann kann ein Werkstück in einer geeigneten Position längs der Werkstückzuführrich
tung positioniert werden, bevor es zerschnitten wird. Weiterhin symbolisiert am rech
ten Ende von Fig. 1 das Bezugszeichen SM einen Servomotor zum Bewegen des hin
teren Anschlags BG über ein Zahnradgetriebe C und eine Leitspindel LS.
Bei der Schere SM nach Fig. 1 soll gemäß der vorliegenden Erfindung ein Werkstück
mit hoher Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit abgeschnitten werden. Um dieses
Ziel zu erreichen, ist die Maschine im wesentlichen mit einer Werkstückseitenflächen-
Positioniervorrichtung SPD und einer Werkstückschneideinrichtung TD und der Posi
tioniereinrichtung PD für das vordere Werkstückende versehen.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf die Seitenflächen-Positioniereinrichtung
SPD und die Schneideinrichtung TD. Fig. 3A ist eine vergrößerte Schnittdarstellung,
die eine Magnetrolle zeigt, die an der Seitenflächen-Positioniereinrichtung SPD befe
stigt ist. Fig. 3B ist eine vergrößerte Vorderansicht, die die Schneideinrichtung TD
zeigt, und Fig. 3C ist eine vergrößerte Ansicht derselben Vorrichtung TD von unten.
Eine Besonderheit dieser neuen Seitenflächen-Positioniereinrichtung SPD besteht in
Magnetrollen zur drehenden Förderung eines Werkstücks unter der Bedingung, daß
das Werkstück von den Magnetrollen magnetisch abgestützt wird. Die Besonderheit
der Schneideinrichtung TD besteht darin, mit der Betätigung der oberen Klinge zu be
ginnen, kurz bevor das Werkstück in Berührung mit einer Anschlagfläche der Schneid
einrichtung TD gebracht wird, um automatisch und nacheinander ein Werkstück zu
schneiden, nachdem dieses in eine korrekte Schneidposition gebracht worden ist.
In Fig. 2A ist die Werkstückseitenflächen-Positioniervorrichtung SPD vor der Ab
schneidstelle (Klinge) unter dem Schlitten 4 befestigt. Ein Halteelement 100 erstreckt
sich in Werkstückzuführrichtung und ist an dem unteren Rahmen 1L mit Schraubbol
zen befestigt. Unter dieser Stützplatte 100 sind mehrere Magnetrollen MR in regel
mäßigen Abständen angeordnet.
Ein plattenförmiges Werkstück W, das von der linken Seite in Fig. 2 von der Werk
stück-Zuführvorrichtung F-IN zugeführt wird, stößt gegen die Magnetrollen MR, so
daß die Seitenfläche des Werkstücks W unter der Wirkung der Magnetkraft korrekt
geführt wird, wenn sein Seitenrand in Berührung mit den Magnetrollen MR gebracht
wird. Das Werkstück W, das von Magnetrollen MR magnetisch gehalten wird, wird von
der Werkstück-Zuführvorrichtung F-IN über die Rollen in Förderrichtung bewegt.
Fig. 3A zeigt eine Magnetrolle MR, die drehbar an dem Tragrahmen 100 angebracht
ist, um magnetischen Kontakt mit dem Werkstück W zu machen und dieses fortzube
wegen. Die Magnetrolle MR besteht aus einer nichtmagnetischen, hohlen Welle 130,
einem Eisenkernring 131, der um die hohle Welle 130 in deren mittlerem Abschnitt
angeordnet ist, einem Paar ringförmiger Permanentmagnete 132, die den Eisenkern
ring 131 sandwichartig zwischen sich einschließen, und einem Paar nicht
magnetischer Deckel 133. Weiterhin ist die nicht magnetische, hohle Welle 130 an ei
nem Zapfen, der an dem Tragelement 100 befestigt ist, über ein Lager drehbar mon
tiert, so daß die Rolle gedreht werden kann, während sie eine Seitenfläche eines
Werkstücks W, das vorwärts zu bewegen ist, magnetisch festhält. Da die oben er
wähnten Magnetrollen in regelmäßigen Abständen längs der Längsrichtung des Trage
lementes 100 angeordnet sind, ist es möglich, zu verhindern, daß ein Werkstück W
sein Berührung mit den Rollen und damit die richtige Seitenanschlagstellung verliert.
Wie Fig. 2 weiterhin zeigt, ist am unteren Rahmen 1L die Schneideinrichtung TD vor
gesehen, die im wesentlichen aus einer Schneidpositionseinstelleinrichtung AD und
einer Werkstücktrimmende-Positioniervorrichtung TEPD besteht. Die Trimmende-
Positioniervorrichtung TEPD ist an dem Schlitten 4 über Halteelemente 101 befestigt,
die an dem oberen Rahmen 1U angebracht sind. Die Einstelleinrichtung AD ist an
dem unteren Rahmen 1L über Montageelemente 102 befestigt. Die zwei Vorrichtun
gen AD und TEPD sind miteinander über eine flexible Welle 103 verbunden. Die Ein
stellvorrichtung AD enthält eine Kurbel 104 mit einem Griff 105, eine Antriebswelle
106 und eine Anzeigeeinrichtung 107. Am äußeren Umfang der Antriebswelle 106 ist
ein Gewinde angebracht, und eine Anzeigemutter ist auf dieses Gewinde geschraubt.
Wenn die Welle 106 gedreht wird, dann wird die Anzeigemutter in der Anzeigeeinrich
tung 107 längs der Welle 106 verschoben, um eine Trimmposition anzuzeigen.
Ein Ende (rechte Seite in Fig. 2) der flexiblen Welle 103 ist mit einer Welle 108 der
Trimmende-Positioniervorrichtung TEPD verbunden. Auf dem äußeren Umfang der
Welle 108 ist ein Gewinde ausgebildet. Diese Welle 108 wird von dem Halteelement
101 gelagert.
Wie die Fig. 3B und 3C detailliert zeigen, ist eine erste Platte 110A an dem
Schlitten 4 mittels Schraubbolzen 111 befestigt. Ein Muttergewinde ist in dieser ersten
Platte 110A vorgesehen, in die das Außengewinde der Welle 108 eingreifen kann. Ei
ne zweite Platte 110B ist an der ersten Platte 110A mittels Bolzen 114 befestigt. Ein
Anschlagelement ST wird schwenkbar von einem Zapfen 113 getragen und ist an die
sem mittels eines Stiftes 114 befestigt, der an der zweiten Platte 110B befestigt ist
(Fig. 3C). Es sei an dieser Stelle angemerkt, daß die zweite Platte 110B in einen Aus
schnitt 115 eingesetzt ist, der in dem Anschlagelement ST ausgebildet ist, wie Fig. 3C
zeigt. Eine Spule 116 ist unter der ersten Platte 110A angeordnet, um das Anschlag
element ST um den Zapfen 113 nach oben zu bewegen, um ihn von einer Werk
stücke weg in eine berührungsfreie Stellung zu schwenken (siehe Fig. 2).
Die Spule 116 weist einen Anker 116A auf. Dieser Anker 116A greift in einen Aus
schnitt, der am untersten Ende des Anschlagelements ST ausgebildet ist, über einen
Stift 116B ein. Wenn die Spule 116 erregt wird, dann wird der Anschlag ST um den
Zapfen 113 geschwenkt, wie in ausgezogenen Linien in Fig. 3B dargestellt ist, in wel
cher ein Berührungselement CT mit dem geförderten Werkstück W in Berührung
bringbar ist, wodurch die Trimmvorrichtung TD in die Bereitschaftsstellung gebracht
ist. Wenn andererseits die Spule 116 nicht erregt ist, dann wird der Anschlag ST um
den Zapfen 113 von einer Feder (nicht dargestellt) geschwenkt, wie mit strichpunktier
ten Linien in Fig. 3B dargestellt ist, in welcher das Berührungselement CT mit dem
Werkstück W nicht in Berührung treten kann, wodurch die Schneideinrichtung TD in
ihre inaktive Stellung gebracht ist.
Nahe dem freien Ende des Anschlagelements ST sind eine Durchgangsbohrung 117
und zwei Ausschnitte 118A und 118B ausgebildet (siehe Fig. 3C). Eine Welle 120, die
an einem Ende das Berührungselement CT trägt, ist lose in die Durchgangsbohrung
117 eingesetzt. Eine Feder 121 ist in dem Ausschnitt 118A (die linke Seite in Fig. 3C)
eingesetzt, um das Berührungselement CT nach links zu drücken, und ein Isolierele
ment (aus Nylon) 122 ist auf die Welle 120 aufgesetzt. Weiterhin ist ein Schalter SW
zwischen dem Nylonelement 122 und einer Tellerfeder 123 angeordnet, die auf die
Welle 120 aufgesetzt ist. Wenn dieser Schalter SW eingeschaltet ist, dann wird eine
Antriebseinheit zur Abwärtsbewegung des Schlittens 4 aktiviert, um ein positioniertes
Werkstück zu schneiden.
Die Betriebsweise der Schneideinrichtung TD wird nachfolgend ausführlich erläutert:
Durch Drehen der Kurbel 104 wird zunächst die Schneidposition eingestellt. Wenn die
Kurbel 104 gedreht wird, dann dreht die flexible Welle 103 die Welle 108, so daß der
erste Tragrahmen 110A, der zweite Tragrahmen 110B und das Anschlagelement ST
relativ zum oberen Rahmen 1U vor- und zurückbewegt werden, um eine Schneidposi
tion festzulegen.
Anschließend wird durch die Werkstück-Zuführvorrichtung F-IN ein Werkstück W, das
von den magnetischen Rollen MR magnetisch gehalten wird, so zugeführt, daß ein
rechts liegender Rand des Werkstücks W in Berührung mit dem Berührungselement
CT gebracht wird, das verschiebbar an dem freien Ende des Anschlagelements ST
befestigt ist, so daß die Tellerfeder 123 vom Schalter SW wegbewegt und daher der
Schalter SW eingeschaltet wird. Da dieser Schalter SE mit einer Steuereinheit (nicht
dargestellt) verbunden ist, wird ein Ausschaltbefehlssignal von der Steuereinheit er
zeugt, um den Schlitten 4 zu bewegen, um das Werkstück auf Maß abzuschneiden.
Unmittelbar nach dem Einschalten des Schalters SW stößt das Werkstück W das Be
rührungselement CT in den Ausschnitt 118A, der in dem Anschlagelement ST aus
gebildet ist, und wird daher in Berührung mit der Endfläche des Anschlagelements ST
gebracht, so daß die Schneidposition des Werkstücks bestimmt ist. Obgleich zwi
schen dem Einschalten des Schalters SW und dem Abschneiden des Werkstücks W
durch die obere Klinge 2U eine Zeitverzögerung existiert, ist die Zeitabstimmung doch
derart, daß wenn die obere Klinge 2U nach unten bewegt wird unmittelbar nachdem
Werkstück W in Berührung mit dem Anschlagelement ST gebracht worden ist.
Nach dem Zuschneiden kehrt das Berührungselement CT aufgrund der Feder 121 in
seine Ausgangsposition zurück, und der Schalter SW wird wieder geöffnet, so daß die
Tellerfeder 123 wieder mit dem Schalter SW in Berührung gebracht wird.
Nach dem Trimmen wird der Solenoid 116 aberregt, um die Schneideinrichtung TD zu
deaktivieren. D. h., das Anschlagelement ST mit dem Berührungselement CT wird von
einer Feder (nicht dargestellt) im Uhrzeigersinn verschwenkt, wie durch die strich
punktierten Linien in Fig. 3B dargestellt, wobei es aus dem Weg des zuzuführenden
Werkstücks geschwenkt wird.
Da, wie oben beschrieben, in der Schneideinrichtung TD nach der vorliegenden Erfin
dung die Werkstückpositionierung und das Zuschneiden automatisch in Folge ausge
führt werden, während das Werkstück W längs der Magnetrollen in korrekter Richtung
gehalten wird, ist es möglich, ein Werkstück mit hoher Geschwindigkeit genau zu po
sitionieren, bevor der Scherbetrieb am Werkstück W begonnen wird.
Die Positioniereinrichtung PD für das vordere Ende des Werkstücks dient dazu, ein
Werkstückzuführabbremssignal zu erzeugen, bevor ein Werkstück in Berührung mit
einer Anschlagfläche (Rückanschlag) einer Werkstückendpositioniervorrichtung ge
bracht wird, und dient weiterhin dazu, diesen Bremssignalerzeugungspunkt entspre
chend der Länge des abzuschneidenden Werkstücks zu verstellen. Es ist daher mög
lich, ein Werkstück an einer vorbestimmten Stelle ohne Stoß genau in Position zu
bringen.
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf die Positioniereinrichtung PD für das vor
dere Ende des Werkstücks. Diese Vorrichtung ist als Verbindungsmechanismus mit
einem Werkstücksensor wirksam. Die Positioniereinrichtung PD enthält einen Rück
anschlagkörper 200 mit einer Anschlagfläche S. an der ein Werkstück W angehalten
wird, bevor es in vorbestimmter Länge abschnitten wird. Ein Schwenkarm 201, der am
einen Ende schwenkbar von einem Bügel 202 gehalten wird, der seinerseits an dem
Rückanschlagkörper 200 befestigt ist, und der am anderen Ende eine Rolle 204 dreh
bar trägt, und eine Sensorstange 204, die am einen Ende schwenkbar an der Mitte
des Arms 201 gelagert ist und an deren freiem Ende ein Paar Führungsrollen 205
drehbar gelagert sind, gehören weiterhin zu der Positioniervorrichtung PD.
Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, ist ein optischer Werkstücksensor SE an der Sen
sorstange 204 befestigt, und optische Fasern 209 laufen nach unten durch eine Boh
rung, die am freien Ende der Stange 204 ausgebildet ist. Wenn das Werkstück W un
ter diese Fasern 209 gelangt, dann kann der optische Sensor SE die Anwesenheit des
Werkstücks W ermitteln, weil ein von dem Sensor SE abgegebener Lichtstrahl von
dem Werkstück reflektiert und dann von dem Sensor wieder empfangen wird.
Diese Sensorstange 204 wird verschiebbar von einem Träger 206 gehalten, der an
dem Rückanschlagkörper 200 befestigt ist, und wird von einer Feder 207 nach links in
Fig. 4 vorgespannt. Weiterhin ist eine Einstellschraube 208 an dem Schwenkarm 201
befestigt, die mit dem Rückanschlagkörper 200 in Berührung gebracht wird. Es ist da
her möglich, die Sensorposition durch Drehen dieser Einstellschraube 208 zu verän
dern.
Der Rückanschlagkörper 200 ist mit zwei Bügeln 200B an beiden Enden versehen.
Jeder Bügel 200B ist mit einem Schraubgewinde versehen. Ein Paar Rückanschlag
führungsspindeln LS sind zu beiden Seiten des oberen Rahmens 1U angeordnet. Die
se Führungsspindeln LS werden über ein Untersetzungsgetriebe G von einem Servo
motor SM gedreht, wie Fig. 1 zeigt. Wenn der Servomotor SM in Betrieb ist, dann be
wegt sich die Positioniereinrichtung PD längs der Werkstückzuführrichtung zu Ein
stellzwecken vor und zurück.
Ein Anschlag 210 (Fig. 4) ist an der Seitenfläche des oberen Rahmens 1U an einer
solchen Stelle befestigt, daß der Abstand D zwischen der Klingenposition A und der
Anschlagfläche S des Rückanschlagkörpers 200 einen vorbestimmten kleinen Wert
(von beispielsweise 100 mm oder weniger) annimmt. Wenn daher eine Länge eines
abzuschneidenden Werkstücks kurz ist und daher die Positioniereinrichtung PD nahe
der Klingenposition A eingestellt ist, dann schwenkt der Anschlag 210 den Arm 201
entgegen dem Uhrzeigersinn, um die Distanz zwischen dem Sensor SE (der Position
des Faserendes) und der Anschlagfläche S zu vermindern, damit das Bremssignal für
die Werkstückzuführung einstellbar erzeugt werden kann, bevor das Werkstück mit
der Anschlagfläche S in Berührung gebracht wird.
Der Betrieb dieser Positioniereinrichtung PD wird nachfolgend beschrieben.
Bei der Bestimmung eines Längenabschnitts des Werkstücks W wird die Positionier
vorrichtung PD durch Betreiben des Servomotors SM vor- oder zurückbewegt. Da die
Führungsspindel LS gedreht wird, wird der Rückanschlagkörper 200 entsprechend
vor- oder zurückbewegt.
Wenn in diesem Falle die abzuschneidende Länge 100 mm oder mehr ist, dann ge
langt die Rolle 203, die drehbar am freien Ende des Arms 201 gelagert ist, nicht in Be
rührung mit dem Anschlag 210, so daß der Arm 201 von der Feder 207 nach links ge
drückt wird. Die Distanz B zwischen den optischen Fasern 209 (die am oberen freien
Ende der Sensorstange 204 angeordnet sind) und der Anschlagfläche S des Rückan
schlagkörpers 200 wird daher maximal.
Nachdem der Rückanschlagkörper 200 eingestellt worden ist, bewegt sich die Werk
stückzuführvorrichtung das Werkstück W gegen den Rückanschlagkörper 200. Wenn
das Werkstückende von dem optischen Sensor SE ermittelt wird und der Zuführmotor
FM in eine verzögernde Betriebsart zum Zeitpunkt X geschaltet wird, wie in Fig. 6A
gezeigt, dann fällt die Zuführmotorgeschwindigkeit Y scharf ab. Wenn weiterhin das
Werkstückende mit der Anschlagfläche 200 des Rückanschlags 200 in Berührung ge
bracht wird, dann wird ein Schalter SW 2 (Fig. 4), der an der Anschlagflächenposition
befestigt ist, ausgeschaltet, um den Zuführmotor FM anzuhalten und gleichzeitig den
Antriebsmotor zum Abschneiden des positionierten Werkstücks in Betrieb zu setzen.
Wenn andererseits ein abzuschneidender Werkstücklängenabschnitt 100 mm oder
kürzer ist, dann wird die Rolle 203 am freien Ende des Arms in Berührung mit dem
Anschlag 210 gebracht, so daß der Arm 201 nach rechts gedrückt wird. Die Distanz B
wird daher entsprechend dem abzuschneidenden Werkstücklängenabschnitt vermin
dert.
Nachdem Rückanschlagkörper 200 eingestellt worden ist, bewegt die Zuführvorrich
tung das Werkstück W gegen den Rückanschlag 200. Wenn das Werkstückende vom
optischen Sensor SE ermittelt wird, dann wird der Zuführmotor FM zum Zeitpunkt Z in
eine Verzögerungsbetriebsart geschaltet, wie in Fig. 6B gezeigt ist, so daß die Motor
geschwindigkeit Y vor Erreichen der Maximalgeschwindigkeit Y scharf abfällt. Wenn
weiterhin das Werkstück mit der Anschlagfläche S des Rückanschlags 200 in Berüh
rung gebracht wird, dann wird in gleicher Weise der Schalter SW 2 ausgeschaltet, um
den Zuführmotor FM abzuschalten, und gleichzeitig wird der Antriebsmotor zum Ab
schneiden des positionierten Werkstücks in Betrieb gesetzt.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß der Verzögerungspunkt entspre
chend der Werkstücklänge eingestellt wird, wodurch es möglich wird, die Werkstück
zuführgeschwindigkeit stets nahe der Anschlagfläche S des Rückanschlags auf Null
zu bringen, selbst wenn die Werkstücklänge kurz ist, wodurch die Genauigkeit der
Werkstückpositionierung verbessert und ein Stoß beseitigt wird, der auf das positio
nierte Werkstück W durch Anschlagkörper 200 ausgeübt werden könnte.
Bei der Maschinenschere nach der vorliegenden Erfindung sind ein Paar neuer oberer
und unterer Klingen eingesetzt, wie im weiteren beschrieben.
In Fig. 7 ist die obere Klinge 2U zwischen einer Klingenklemme 302U und einem obe
ren Klingenhalter 300U befestigt, der an einem Scherenkopf 301 befestigt ist. Die obe
re Klinge 2U ist mit zwei Eingriffsvertiefungen 303A und 303B auf beiden Seiten ver
sehen. Die Vertiefung 303A steht mit einem Vorsprung 304 in Eingriff, und die Vertie
fung 303B steht mit einem ersten Endvorsprung 305 an der Klingenklemme 302U in
Eingriff. Ein zweiter Endvorsprung 305B an der Klingenklemme 302U ist mit einer
Vertiefung in Eingriff, die in dem Klingenhalter 300U ausgebildet ist. Es wird daher
zwischen der Klingenklemme 302U und dem Klingenhalter 300U oder der Klinge 2U
ein Spalt 306 gebildet. Die obere Klinge 2U ist zwischen der Klemme 302U und dem
Halter 300U mittels Schraubbolzen 307U festgeklemmt. Weiterhin sind Einstellbolzen
308 nahe dem unteren Ende des Halters 300U angeordnet. Mit Hilfe der Einstellbol
zen 308 ist es möglich, den Zwischenraum zwischen den oberen und unteren Klingen
2U und 2L einzustellen.
Die untere Klinge 2L hat denselben Querschnitt wie die obere Klinge 2U und ist zwi
schen einem unteren Klingenhalter 300L und einer Klingenklemme 302L in gleicher
Weise befestigt. Zwei diagonal gegenüberstehende Ränder im Querschnitt verlaufen
schräg, so daß die obere Klinge 2U als untere Klinge 2L verwendet werden kann,
wenn man sie umdreht. Die untere Klingenklemme 302L hat im Querschnitt im we
sentlichen die gleiche Gestalt, wie die obere Klingenklemme 203U. Die untere Klinge
2L kann jedoch an dem unteren Klingenhalter 300L ohne Zuhilfenahme der Vertiefung
in der Klinge 2U mit Hilfe der Vorsprünge an der Klingenklemme 307U eingestellt
werden, weil die untere Klinge 2L nicht so leicht nach unten fallen kann wie die obere
Klinge 2U.
Die Klingen können wie folgt ausgetauscht werden: Für den Austausch der oberen
Klinge 2U werden die Schraubbolzen 307 um einige Umdrehungen gelöst, um das
untere Ende der Klemme zu öffnen, so daß der Eingriff an den zwei Vertiefungen
303A und 303B gelöst wird. Die obere Klinge 2U kann daher nach unten abgenom
men werden. Anschließend wird eine neue obere Klinge gegen die alte ausgetauscht
oder die alte Klinge wird mit der Innenseite nach außen und mit der Oberseite nach
unten gewendet, bevor sie erneut montiert wird. Die zwischen der Klemme 302U und
dem Halter 300U zu befestigende Klinge wird dann durch Festziehen der Schraubbol
zen 304 wieder festgeklemmt.
Die untere Klinge 2L wird einfach durch Lösen der Schraubbolzen 307L um wenige
Umdrehungen gelockert, so daß sie nach oben aus der Halterung herausgezogen
werden kann. Auch sie kann in der vorbeschriebenen Weise gewendet werden.
Bei der Klingenklemmvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist es nicht nötig,
die Schraubbolzen, die die Klingen festhalten, vollständig zu lösen. Da die Vertiefun
gen auf beiden Seiten der Klingen ausgebildet sind, kann verhindert werden, daß die
obere Klinge nach unten auf den Boden fällt. Es ist weiterhin nicht nötig, viele
Schraubbolzen zu verwenden. Es ist daher möglich, die mechanische Störung, die
durch Wärmebehandlung hervorgerufen wird, zu vermindern. Wenn weiterhin die
Scherbelastung nicht groß ist, dann kann es möglich sein, die Klinge mittels eines He
bels festzuklemmen, der mit einem Klemmnocken versehen ist.
Um die Verarbeitungsgeschwindigkeit und Verarbeitungsgenauigkeit bei der Maschi
nenschere nach der vorliegenden Erfindung weiter zu verbessern, ist es vorteilhaft,
eine Werkstückvereinzelungs- und Zuführvorrichtung zum Abheben von Platten eine
nach der anderen mittels einer Abhebevorrichtung vor dem Zuführen zu der Schere
vorzusehen.
Claims (8)
1. Maschinenschere (SM) zur Verarbeitung von plattenförmigen Werkstücken (W)
mit:
einer Schneideinrichtung (TD) zum Zuschneiden eines Werkstückes (W),
einer mit einer Werkstückseitenfläche in Berührungskontakt bringbaren Seitenführungs einrichtung (SPD) zur Führung des jeweiligen Werkstückes (W), und
einer Werkstück-Zuführvorrichtung (F-IN) zum Transport des Werkstückes (W) in einen Bearbeitungsbereich der Schneideinrichtung (TD) und gegen eine, zur Festlegung der Zufuhrlänge vorgesehene Anschlageinrichtung(BG, S, ST),
gekennzeichnet durch
eine Positioniereinrichtung (PD) zum Positionieren eines vorderen Endes des zugeführten Werkstückes (W) derart, daß die Werkstückzuführungsgeschwindigkeit verzögert wird, bevor das Werkstück (W) mit der Anschlageinrichtung (BG, S, ST) in Kontakt tritt, wobei die Positioniereinrichtung (PD) ein Sensor-Element (SE) umfaßt zur Festlegung des Ver zögerungsbeginns in Abhängigkeit von der Länge des zu verarbeitenden Werkstückes (W), derart, daß die Werkstückzuführungsgeschwindigkeit im wesentlichen auf Null ver mindert ist, wenn das Werkstück mit der Anschlageinrichtung (BG, S, ST) in Berührung tritt.
einer Schneideinrichtung (TD) zum Zuschneiden eines Werkstückes (W),
einer mit einer Werkstückseitenfläche in Berührungskontakt bringbaren Seitenführungs einrichtung (SPD) zur Führung des jeweiligen Werkstückes (W), und
einer Werkstück-Zuführvorrichtung (F-IN) zum Transport des Werkstückes (W) in einen Bearbeitungsbereich der Schneideinrichtung (TD) und gegen eine, zur Festlegung der Zufuhrlänge vorgesehene Anschlageinrichtung(BG, S, ST),
gekennzeichnet durch
eine Positioniereinrichtung (PD) zum Positionieren eines vorderen Endes des zugeführten Werkstückes (W) derart, daß die Werkstückzuführungsgeschwindigkeit verzögert wird, bevor das Werkstück (W) mit der Anschlageinrichtung (BG, S, ST) in Kontakt tritt, wobei die Positioniereinrichtung (PD) ein Sensor-Element (SE) umfaßt zur Festlegung des Ver zögerungsbeginns in Abhängigkeit von der Länge des zu verarbeitenden Werkstückes (W), derart, daß die Werkstückzuführungsgeschwindigkeit im wesentlichen auf Null ver mindert ist, wenn das Werkstück mit der Anschlageinrichtung (BG, S, ST) in Berührung tritt.
2. Maschinenschere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positio
niervorrichtung (PD) für das vordere Ende des Werkstückes aufweist: ein Rückanschlage
lement (200) mit einer Werkstückanschlagfläche (S), das in Werkstückzuführrichtung ver
schiebbar ist, einen Arm (201), der an einem Ende schwenkbar von dem Rückanschlage
lement gelagert ist und an seinem freien Ende eine Rolle (203) drehbar trägt, eine Sen
sorstange (204), die verschiebbar von dem Rückanschlagelement (200) getragen wird,
und die ein erstes Ende aufweist, wobei die Sensorstange (204) schwenkbar nahe der
Mitte des genannten Armes (201) gelagert ist und ein zweites Ende aufweist, das von der
Werkstückanschlagfläche (S) von einer Feder weggedrückt wird, wobei der Werkstück
sensor (SE) an der Sensorstange (204) befestigt ist, zur Ermittlung der Anwesenheit ei
nes Werkstückes, das am zweiten Ende der Sensorstange (204) gelegen ist, zur Erzeu
gung eines die Werkstückzufuhrgeschwindigkeit vermindernden Signales vor in Berüh
rungtreten des Werkstückes mit der Werkstückanschlagfläche, ein Anschlagelement
(210), das nahe einer Verarbeitungsposition angeordnet ist, und mit der Rolle (203) an
dem Arm (201) in Berührung bringbar ist, um eine Distanz (B) zwischen einer Sensorpo
sition und der Werkstückanschlagfläche (S) zu vermindern, wenn eine Länge des zu ver
arbeitenden Werkstückes unter einer vorbestimmten Länge liegt.
3. Maschinenschere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schneideinrichtung (TD) zum Zuschneiden eines vorderen Endes des Werkstückes betä
tigt wird, bevor das Werkstück sich an einer Schneidposition befindet zum automatischen
und sequentiellen Zuschneiden des Werkstückes.
4. Maschinenschere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schneideinrichtung (TD) ein schwenkbares Anschlagelement (ST) mit einer Werkstück
anschlagfläche (S), ein Berührungselement (CT), das verschiebbar an einem ersten frei
en Ende des schwenkbaren Anschlagelements (ST) befestigt ist, wobei das Berührungse
lement (CT) von einer Feder derart beaufschlagt ist, daß es von der Werkstückanschlag
fläche des schwenkbaren Anschlagelements (ST) vorsteht, einen Schalter (SW), der zwi
schen dem schwenkbaren Anschlagelement (ST) und dem Berührungselement (CT) an
geordnet ist und der eingeschaltet wird, wenn ein Werkstück mit dem Berührungselement
(CT) in Berührung gebracht ist, um ein Werkstücktrimmsignal zu erzeugen, bevor das
Werkstück (W) mit der Werkstückanschlagfläche des schwenkbaren Anschlagelementes
(ST) für die Werkstückpositionierung in Berührung gebracht ist, um das Werkstück zu
verarbeiten unmittelbar nach Positionierung des Werkstückes, und eine Elektromag
neteinrichtung (SL), welche mit einem zweiten Ende des schwenkbaren Anschlagelemen
tes (ST) verbunden ist, um das Anschlagelement (ST) in eine Trimmposition zu schwen
ken, wenn die Elektromagneteinrichtung aktiviert ist bzw. aus dieser Position zu schwen
ken, wenn die Elektromagneteinrichtung nicht aktiviert ist oder umgekehrt, umfaßt.
5. Maschinenschere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schneideinrichtung (TD), eine Kurbel (104), ein flexibles Kabel (103), das mit der Kurbel
(104) verbunden ist, ein Trimmvorrichtungshalteelement (110A), auf welchem das
schwenkbare Anschlagelement (ST) und die Elektromagneteinrichtung (SL) befestigt
sind, wobei das Halteelement (110A) einstellbar hin- und herbewegbar ist, wenn das fle
xible Kabel (103), das über einen Gewindeeingriff mit dem Halteelement (110A) in Eingriff
steht, in Drehung versetzt wird.
6. Maschinenschere nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Seitenführungseinrichtung (SPD) zur Positionierung einer Werk
stückseitenfläche Magnet-Rollen (MR) aufweist zur Führung einer Seitenfläche des zu fördern
den plattenförmigen Werkstückes (W).
7. Maschinenschere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Seitenführungseinrichtung (SPD) eine Tragplatte (100) aufweist, die sich in
Werkstück-Zuführvorrichtung erstreckt, und mehrere jener magnetischen Rollen, die in
Längsrichtung verteilt an der Tragplatte (100) angeordnet sind, um eine Seitenfläche des
Werkstückes (W) magnetisch anzuziehen und das Werkstück durch Drehung fortzube
wegen, wenn das Werkstück in Vorwärtsrichtung gefördert wird.
8. Maschinenschere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Magne
trolle (MR) eine nicht magnetische hohle Welle (130), einen Eisenkern (131), der um die
hohle Welle (130) angeordnet ist, und ein Paar ringförmige Permanentmagnete (132), die
auf die hohle Welle (130) aufgesetzt sind, umfaßt, wobei der Eisenkern (131) sandwich
artig zwischen ihnen eingeschlossen ist.
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