DE3832215C2 - Vorrichtung zum Trennen von Tafeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Tafeln mit einem Gestell und einer daran angeordneten Bearbeitungsstation, welche aus einem durch Exzenterantrieb auf- und abbewegbaren Oberwerkzeug und einem unterhalb desselben zugeordneten Unterwerkzeug, welches eine Matrize aufweist, besteht, und einer gesondert angetriebenen Schermesservorrichtung.

Aus der DE 27 52 912 C2 ist eine Schneidpresse bekannt, bei welcher zwei in einem C-Gestell angeordnete Bearbeitungsstationen, einerseits bestehend aus einer Stanzmaschine und andererseits aus einer Trennvorrichtung mit einem durch eine komplizierte Vorrichtung drehbaren kurzen Schlitzmesser zum Ausschneiden von rechtwinkligen bearbeiteten Werkstücken, vorgesehen sind. Zu diesem Zweck ist für das Ober- und Untermesser je eine aufwendige Drehvorrichtung vorgesehen, deren koordinierte Winkelstellung durch verschiedene Sicherungsorgane überwacht werden müssen. Das Abtrennen der Werkstücke ist dabei durch das notwendige Verdrehen der Messer umständlich und schon der geringste Verschleiß der Vorrichtung kann Ausschuß verursachen. Um ein Wegdrücken des Messers beim Schnitt zu verhindern, sind an dem Obermesser Bolzen vorgesehen, die vor dem Schnitt in Fanglöcher an der Matrize eindringen sollen. Auch hierbei kann geringster Verschleiß schon eine Beschädigung der Werkzeuge verursachen. Ebenso ist durch das Zusammenspiel der Trennschere mit ihren Niederhaltern mit den Bearbeitungswerkzeugen die Arbeitsgeschwindigkeit begrenzt. Weiterhin dürfte ein die Genauigkeit der Bearbeitung gewährleistendes Besäumen der Tafeln mit einer Schere dieser Art kaum möglich sein. Durch das infolge der begrenzten Rachentiefe des Gestells notwendige Nachsetzen und Umspannen der Tafeln sind genaue Schnittkanten kaum zu erzielen. Auch der hierdurch erforderliche Zeitaufwand ist erheblich, sodaß man in der Regel teuere gesäumte Tafeln einsetzen muß. Außerdem sind der Größe und Dicke der Blechtafeln enge Grenzen gesetzt.

Aus der DE 30 42 717 A1 eine Schneidpresse vorbekannt, bei welcher das Zuführen und Bearbeiten der Tafeln durch einen Koordinatentisch mit je einer die Tafeln in der X- und Y-Achse bewegenden Einspann-Verfahreinrichtung erfolgt. Der Koordinatentisch ist dabei zwecks Verringerung der Reibung mit kugelförmigen Rollkörpern versehen, welche ggf. noch durch ein erzeugtes Luftkissen unterstützt werden sollen. An den Koordinatentisch schließen sich in der Y-Achse zwei nebeneinander angeordnete Bearbeitungsstationen an den beiden Schenkeln eines C-förmigen Maschinengestells an. Diese bestehen einerseits aus einer Stanzmaschine und andererseits aus einer Trennvorrichtung mit zwei kleinen, rechtwinklig zueinander angeordneten, Messern. Die durch die Schneidpresse bearbeiteten Werkstücke werden durch die Trennmesser durch Schnitte in der x- und y-Asche abgetrennt. Mit Hilfe einer gegen die Tafelauflage absenkbaren, angetriebene Rollen aufweisende, Mitnahmevorrichtung werden die jeweils abgetrennten Werkstücke einzeln abgeführt.

Der Größe und Dicke der Blechtafeln bei Trennvorrichtungen dieser Art sind auch hier enge Grenzen gesetzt. Diese bestehen zum einen darin, daß durch die Aufspreizung des C-Gestells die Rachentiefe begrenzt ist. Zum anderen besteht bei Bearbeitung komplexer Geometrien, bei denen in der Regel mit mehreren Stanzwerkzeugen über die Tafel verteilte Stanz- und Schneidvorgänge auszuführen sind, durch das Überschwingen der gleitend auf Rollen aufliegenden Tafeln in beiden Führungsachsen infolge des Drehmoments die Gefahr eines Herausreißens aus der Einspannung und ein mehr und mehr Ungenauigkeiten verursachender Verschleiß. Außerdem macht auch hierbei die Bearbeitung größerer Tafeln öfters ein umständliches Umsetzen und Einspannen notwendig, was abgesehen von dem zeitlichen Aufwand, ebenfalls Bearbeitungsfehler, insbesondere beim Bearbeiten bis zum Rand, verursachen kann.

Die an sich hohen Arbeitsgeschwindigkeiten einer Schneidpresse kommen unter den geschilderten Umständen nicht zum Tragen, so daß eine rationelle Fertigung mit den bekannten Maschinen nicht zu ermöglichen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der eine höhere Genauigkeit und Maßhaltigkeit sowie ein höherer Durchsatz erreichbar ist und welche größere und stärkere Tafeln zu verarbeiten ermöglicht, den baulichen Aufwand und Verschleiß mindert und leicht steuerbar ist.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen in folgendem:

• - Höhere Steifigkeit und Stabilität durch Torgestell und damit
• - geringerer Verschleiß bzw. geringerer Verzug;
• - Bessere Beherrschung der Beschleunigung- und Verzögerungskräfte;
• - Genauere Positionierung;
• - Schnellem und genauen Besäumen von Tafeln beliebiger handelsüblicher und daher kostengünstiger Formate;
• - Aufteilung unterschiedlicher Werkstücke in Reihen und automatisches Stapeln nach reihenweisem Abscheren;
• - Reihenweises Abtrennen des Schrottgerüsts durch die Langmesserschere und kontinuierliches Abräumen von Ausschnitten und damit
• - kontinuierliche Abnahme des Tafelgewichts.

In den Unteransprüchen 2 bis 8 sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung aufgeführt.

• - Größere Genauigkeit wird durch eine größere Weg-Informationsdichte (Weg- und Schaltinformationen in der X-Achse, Tafelhandhabung und Schere) gemäß Patentanspruch 2 erzielt.
• - Insbesondere der Zahnstangenantrieb gemäß Patentanspruch 3 ermöglicht genaueste Positionierung auch schwerster Tafeln.
• - Die Maßnahme gemäß Patentanspruch 4 ermöglicht parallele Zuschnitte mit verschiedensten Winkeln.
• - Der kombinierte Saug-Magnetgreifer gemäß Patentanspruch 5 ermöglicht eine sichere Handhabung bei den verschiedensten Oberflächenbeschaffenheiten der Bleche wie Unebenheiten, Ölverschmierungen und dgl.
• - Die Möglichkeit des Einsatzes von Stanz- und Nibbelwerkzeugen gemäß Patentanspruch 6 bietet eine flexible Anpassung an verschiedene Bearbeitungsvorgänge, inbesondere wenn diese gemäß Anspruch 7 auf einem Revolverteller angeordnet sind und
• - die Maßnahmen zum Abführen und Speichern der Werkstücke und des Schrotts gemäß Patentanspruch 8 ermöglichen schließlich einen hohen Automatisierungsgrad und schnellere Beschickung der Vorrichtung und damit Erhöhung der Bearbeitungsleistung.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungs- und Durchführungsbeispieles dargestellt und und im folgenden näher be­ schrieben:

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Trennvor­ richtung;

Fig. 2 ein Schnittbild I-I der Vorrich­ tung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Schnittbild II-II der Vorrich­ tung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 bis 8 Bearbeitungsbeispiele.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Trennvorrichtung schematisch dargestellt; während die Fig. 2 und 3 Schnittbilder I und II der Gesamtvorrichtung zeigen.

In Fig. 1 ist links eine hydraulische Blechtafelschere 1 mit Scherengestell 2, Antrieb 3, Messern 4, Niederhaltern 5 und Messertisch 6 zu sehen. An letzteren schließt sich rechts ein Auflagetisch 7 an, der auf einem Portal 8 - Fig. 2 - ruht. Seitlich an dem Auflagetisch 7 sind Führungen 10 und Feinzahnstangen 11 vor­ gesehen. An diesen ist ein Schlitten 12, der durch einen Servomotor 14 und nicht dargestelltem Getriebe über ein Ritzel 13 angetrieben ist, in der X-Achse hin- und herbewegbar.

Seitlich an dem Auflagetisch 7 ist ein Ausrichtanschlag 7a vorgesehen.

Auf dem Schlitten ist eine Tafelhandhabungsvorrichtung 9 montiert. Diese besteht aus einem durch einen Hubzylinder 16 auf- und abbeweg­ barem Saug-Magnetgreifer 18, der durch einen Servomotor 17 um 360° verdrehbar ist. Vorne an dem Schlitten 12 sind ferner durch einen Hubzylinder 21 absenkbare Spannzangen 19 mit ihren Spannzylindern 20 vorgesehen. Links von der Blechtafelschere 1 ist ein Auswurfförderband 22 in Anschluß an die Messer 4 angeordnet, das durch einen Hubzylinder 23 auf das Niveau einer anschließenden durch einen Schwenkzylinder 25 betätig­ baren Schrottweiche 24 mit Schrottbehälter 24a absenkbar ist. Diese führt in der gezeichneten Transportstellung die Werkstücke einem Förderband 26 zu, oder wenn diese durch einen Schwenkzylinder 27 hochgeschwenkt ist, in eine darunter befindliche Stapelvorrichtung 28. Ist die Schrott­ weiche hoch geschwenkt, gelangt der Schrott in den Schrottbehalter 24a.

In Baueinheit mit dem Scherengestell 2 ist ein in Fig. 3 als Torgestell 2a erkennbares Gestellteil vorgesehen. An diesem sind oben seitlich gelagerte Gleitstangen 30 sowie eine Antriebsspindel 31 und eine mit dieser zusammenwirkende Spindelmutter (nicht dargestellt) nebst seinem Antriebsmotor 32 angeordnet. Hierdurch ist ein Schlitten 33 über die Spindelmutter in der X-Achse hin- und herbewegbar angetrieben.

An dem Schlitten 33 ist ein oberes Maschinenteil 34a einer aus Stanz- und/oder Nibbelwerkzeugen bestehenden Bearbeitungsstation 34 getragen, das über eine Energieführungskette 35 versorgt wird. Zu sehen ist in Fig. 3 ein Exzenterantrieb 36 derselben, der seine Antriebsenergie über einen Stößel 37 und einen Werkzeughalter 38 auf ein Lochwerkzeug 39 über­ trägt. Der Exzenterantrieb 36 ist an einer Druckstelze 29a des Tor­ gestelles 2a abgestützt. Der Auflagetisch 7 endet in der Eingriffs­ bahn des Lochwerkzeuges 39 und geht in den Messertisch 6 über.

Unter dem Auflagetisch 7 ist an Gleitstangen 40 ein Schlitten 41 gelagert und durch eine Antriebsspindel 42 synchron mit dem Schlitten 33 in der Y-Achse an den Gleitstangen 40 über eine Antriebskette 32b hin- und herbewegt angetrieben. Anstelle der Antriebskette 32b kann auch ein zweiter Antriebsmotor 32a vorgesehen sein. Der Schlitten 41 trägt einen aus einem Werkzeughalter 43 mit Matrizen 44 bestehendes unteres Maschinenteil 34b der Bearbeitungsstation 34. Bei Betätigung der Bearbeitungsstation 34 werden die Matrizen 44 auf einer Druckstelze 29b des Torgestells abgestützt. Die Pos. 45 bezeichnet eine an dem Schlitten 41 angeordnete Mulde, auf welcher abgeschnittene Schrotteile über einen Schacht 46 auf ein Transportband 48 abrutschen. Mit 49 ist eine auf dem Auflagetisch befindliche Blechtafel bezeichnet.

Die einzelnen Antriebssysteme sind mit nicht dargestellten Wegmeß­ systemen bzw. Endschaltern ausgestattet, welche die Schalt- und Weginformationen an eine vorgesehene Datenverarbeitung liefern. Es erscheint überflüssig, den Informationsfluß der einzelnen Bahn­ steuerungsketten für die nachfolgend beschriebenen Herstellungs­ verfahren mittels Bahnsteuerungsketten zu veranschaulichen, die je nach dem Bearbeitungsverfahren durch die Datenverarbeitung im Funktionszusammenhang verknüpft werden.

Ein mit der beschriebenen Trennvorrichtung durchführbare Arbeitsweise sei nachfolgend an Hand einiger Bearbeitungsbeispiele wie folgt beschrieben:
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Arbeitsspiel wird zunächst eine Roh­ blechtafel durch den Saug-Magnetgreifer 18 von einer nicht darge­ stellten Tafelauflage aufgenommen und an allen vier Rändern mit Hilfe der Schere 1 nacheinander besäumt (Besäumschnittlinien 60).

Die sodann wieder auf dem Auflagetisch 7 abgelegte Tafel wird sodann von den Spannzangen 19, 20 aufgenommen und von diesen im Arbeitsschritt A zu der Bearbeitungsstation 34 verbracht. Durch diese werden Loch­ ausschnitte 62 und Formschnitte 61 in den Reihen B und C durchge­ führt. Dieselben Arbeitsschritte wiederholen sich an der gegenüber­ liegenden Tafelseite in umgekehrter Reihenfolge D und E. Die Tafel wird dann wieder von dem Saug-Magnetgreifer 18 übernommen und die Tafel um 90° gedreht und unter die Messer 4 geführt, welche die Werk­ stücke mit je einem Scherschnitt entlang der Schnittlinien 64 abtrennt. Fig. 4a zeigt das bearbeitete und abgetrennte Werkstück. Dabei werden die abgetrennten Abfälle für jedes Werkstück einzeln abgeräumt, so daß der Auflagetisch frei ist. Dieselben Bearbeitungen erfahren die Blechtafeln gemäß den Fig. 5 und 6, wo gleiche Vorgänge mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Bei dem in Fig. 7 veranschaulichten Arbeitsbeispiel sind die Zu­ schnitte der Blechtafel nach einem Schneidplan optimiert, so daß Abfall verringert bzw. vermieden wird. Die Teile werden nacheinander mittels geradem Scherschnitt 64 abgetrennt. Davor erfolgen die Quer­ teilungen 65 und Formschnitte 61 im Nibbelverfahren.

Fig. 8 schließlich veranschaulicht einen Optimierungsplan, bei dem in parallel zu der Y-Achse der Blechtafel gelegenen Reihen Werkstücke 67, 68, 69 und 70 gleicher geometrischer Form aneinandergereiht sind. Die Bearbeitung erfolgt jedoch nacheinander in den Reihen H bis P. Nach Bearbeitung der ersten Reihe H wird diese durch Scherschnitt abgetrennt und die Werkstücke werden von dem Auswurfförderband 22 über die Schrottweiche 24 bei hochgeschwenktem Förderband 26 in die Stapel­ vorrichtung 28 gefördert und gelangen dabei sortiert an die für sie vorgesehenen Stapelplätze.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Trennen von Tafeln mit einem Gestell und einer daran angeordneten Bearbeitungsstation, welche aus einem durch Exenterantrieb auf- und abbewegbaren Oberwerkzeug und einem unterhalb desselben zugeordneten Unterwerkzeug, welches eine Matrize aufweist, besteht- und einer gesondert angetriebenen Schermesservorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell als Torgestell (2a) ausgebildet ist, daß ein Auflagetisch (7) vorgesehen i st an dessen einem Ende das Torgestell (2a) angeordnet ist, daß die Bearbeitungsstation (34) in einer Y-Achse bewegbar ist und daß die Bearbeitungsstation mit Stanzwerkzeugen und/oder Nibbelwerkzeugen (39) versehen ist, daß die Schermesservorrichtung als Langmesserschere (1) ausgebildet ist, und daß der Auflagetisch (7) in der Eingriffsbahn (7a) der Bearbeitungsstation (34) endet, an welche sich ein Messertisch (6) anschließt; und daß oberhalb des Auflagetisches (7) eine die Tafeln in einer X-Achse bewegbaren Tafelhandhabungsvorrichtung (9) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenverarbeitungsanlage vorgesehen und so programmiert ist, daß die Tafelhandhabungsvorrichtung (9) und die Bearbeitungsstation (34) einzeln oder gemeinsam beweg­ und/oder betätigbar ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Tafelhandhabungsvorrichtung (9) und der Bearbeitungsstation (34) jeweils ein Schlitten (12; 33, 41) vorgesehen ist, welche durch Zahnstangen- oder Spindeltriebe (11, 13; 31, 42) antreibbar sind.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schlitten (12) der Tafelhandhabungsvorrichtung (9) eine um 360° drehbare Haftvorrichtung (18) angeordnet und der Drehantrieb (17) derselben mit einer Drehmeßvorrichtung kombiniert und an eine Datenverarbeitungsanlage angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvorrichtung (18) aus einem kombinierten Saug-Magnetgreifer besteht.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Werkzeughalter des Oberwerkzeugs (34a) ein Stanz- oder Nippelwerkzeug einsetzbar ist.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (44) auf einem Revolverteller angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Messertisch (6) ein Auswurfförderband (22) angeordnet und hydraulisch mittels Hubzylinder (23) auf das Niveau eines Schrottbehälters (24a) einer Schrottweiche (24) welche einen Schwenkzylinder (25) aufweist, absenkbar ist und sich an die Schrottweiche (24) ein weiterer Förderer (26) anschließt, der so schwenkbar angeordnet ist, daß er in einer Stellung den Abwurf der Tafelstücke in eine Stapelvorrichtung (28) freigibt und in einer anderen die Weiterförderung derselben bewirkt.