DE4128194A1 - Vorrichtung zum automatischen herstellen von blechteilen - Google Patents
Vorrichtung zum automatischen herstellen von blechteilenInfo
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Description
Die automatische Herstellung von immer kleineren Losgrößen
von Blechteilen stellt hohe Anforderungen an die Ferti
gungstechnik. Es werden schon die verschiedenartigsten
Automaten angeboten, die rechnergesteuert die verschie
denen Arbeitsgänge zur Herstellung solcher Blechteile
ausführen, die aber alle den Nachteil haben, daß sie
sehr teuer und außerdem nicht einfach für die Herstellung
von anderen Blechteilen umrüstbar sind. So sind bei
spielsweise kombinierte Stanz- und Laser-Schneidmaschinen
bekannt (Firma Trumpf), mit denen mittels eines Revol
verstanzwerkzeuges durch Verschieben der Blechtafel die
verschiedenen Stanzvorgänge durchführbar sind und bei
denen anschließend wiederum durch Verschieben der Blech
tafel die Umrißkonturen der Blechteile durch eine Laser
optik ausschneidbar sind. Mit dieser bekannten Maschine
kann nicht unmittelbar von einem Blechband abgearbeitet
werden, auch die Fertigungszeit ist relativ groß, da
das Stanzen und anschließende Laserschneiden zeitlich
nacheinander durchgeführt werden muß.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine im Aufbau ein
fache Vorrichtung zum automatischen Herstellen von Blech
teilen zu schaffen, die universell einsetzbar ist, das
fortlaufende Abarbeiten der Blechteile von einem Blechband
ermöglicht und bei der außerdem die Fertigungszeit so
gering wie möglich ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch die
Vorrichtungskombination laut Hauptanspruch. Vorteilhafte
Weiterbildungen, insbesondere auch bezüglich einer vor
teilhaften Ausgestaltung der dabei verwendeten Stanzvor
richtung, ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im Prinzip aus
handelsüblichen Vorrichtungen zusammengebaut, sie kann
daher relativ preiswert hergestellt werden. Sie ermöglicht
es erstmals, daß nicht von vorher zugeschnittenen Blech
tafeln abgearbeitet wird, sondern daß die Blechteile
unmittelbar aus einem fortlaufend zugeführten Blechband
herausgearbeitet werden. Damit ist praktisch ein voll
automatischer Betrieb einer solchen Vorrichtung möglich,
es genügt eine einzige Überwachungsperson. Auch die
Fertigungszeit kann durch die erfindungsgemäße Kombination
wesentlich herabgesetzt werden, da während des Stanz-
und Senkvorganges in der Stanzmaschine gleichzeitig das
Ausschneider der Blechteile in der Schneidvorrichtung
durchgeführt wird und zwar an einer Blechtafel, welche
vorher von dem Blechband abgeschnitten wurde und welche
die vorher an diesem Blechbandabschnitt bereits durch
geführten Stanzungen und Senkungen aufweist. Bei der
erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vorzugsweise eine
Laser-Schneidvorrichtung benutzt, bei welcher die Laser
optik oberhalb der feststehenden Blechtafel verschiebbar
ist, es wird also nicht wie bei den meist üblichen Vor
richtungen dieser Art die Blechtafel gegenüber der fest
stehenden Laseroptik verschoben. Damit ist es möglich,
an der Laser-Schneidvorrichtung eine einfache Vorrichtung
zum Trennen der gewünschten Blechteile vom Blechabfall
vorzusehen. Anstelle der Laser-Schneidvorrichtung könnte
auch eine Wasserstrahl-Schneidvorrichtung benutzt werden.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, eine
Stanzvorrichtung zu benutzen, bei welcher eine Vielzahl
von Stanz-, Senk-, Präge- oder Nachloch-Werkzeugen in
einer Werkzeugkassette angeordnet ist, die, gesteuert
durch die zentrale Steuervorrichtung, in Querrichtung
zur Bandförderrichtung verschiebbar ist, wobei nur ein
einziger Stanzstößel vorgesehen ist, dessen Einwirkung
auf das jeweils ausgewählte Werkzeug der Werkzeugkassette
ebenfalls durch die zentrale Steuervorrichtung gesteuert
ist. Eine solche Stanz- und Prägevorrichtung ist im Aufbau
sehr einfach, es können in einem Arbeitsgang die ver
schiedenartigsten Stanz-, Senk- oder Prägearbeiten mit
den verschiedenartigsten Werkzeugen durchgeführt werden,
die auf engstem Raum in einer Werkzeugkassette angeordnet
sind, die automatisch über die zentrale Steuereinrichtung
gegebenenfalls gegen eine solche mit anderen Werkzeugen
ausgewechselt werden kann. Durch die Verwendung eines
einzigen Stanzstößels ist es möglich, die jeweilige Ein
dringtiefe des Werkzeuges in das Blechmaterial exakt
zu steuern, was insbesondere bei der Herstellung von
Senkungen von Vorteil ist. Eine solche Stanz- und Senk
vorrichtung benötigt auch weniger Platz als bekannte
Vorrichtungen dieser Art, bei denen jedem Werkzeug ein
eigener gesondert gesteuerter Stößel zugeordnet ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung die dabei
verwendete Stanz- und Senkvorrichtung im Detail.
Fig. 3 und 4 zeigen Details der Vorrichtung nach Fig. 2
im Schnitt.
Bei der Vorrichtung zum automatischen Herstellen von
Blechteilen nach Fig. 1 wird ein Blechband 1 von einer
Haspel 2 abgezogen, in einer Richtvorrichtung 3 gerichtet
und über eine Bandschlaufe einer Bandvorschubsvorrichtung
4 zugeführt, die das Band einer Stanzvorrichtung 5 zu
führt, in welcher über verschiedene wählbare Werkzeuge
am Blechband die verschiedenartigsten Stanz-, Senk-,
Präge- oder Nachloch-Arbeiten durchführbar sind. Der
Stanzvorrichtung 5 ist vorzugsweise noch eine Gewindeform
vorrichtung 6 zugeordnet, mit der es möglich ist, in
vorher gestanzten und mit entsprechenden Senkungen ver
sehenen Löchern des Blechbandes Gewinde auszuformen oder
einzuschneiden. Aus der Stanzvorrichtung 5 wird das
Blechband 1 einer im Abstand davonangeordneten
Laser-Schneidvorrichtung 7 mit fliegender Laseroptik
8 zugeführt, in Bandförderrichtung hinter dieser La
ser-Schneidvorrichtung 7 ist eine Vorrichtung 9 zum
Trennen der gewünschten Blechteile vom Blechabfall vor
gesehen.
All diese Vorrichtungen sind über einen zentralen Rechner
10 steuerbar, wie dies durch die Wirkverbindungen schema
tisch angedeutet ist. Dem Rechner werden die Daten der
herzustellenden Blechteile beispielsweise aus einem üb
lichen CAD-System zugeführt, der Rechner erstellt aus
diesen Auftragsdaten die Programme für die einzelnen
Anlagenkomponenten und leitet diese Programme kontinu
ierlich an die jeweiligen Steuereinrichtungen der Vor
richtungen 4 bis 9 weiter. In einem Schachtelprozeß
legt der Rechner automatisch unter Berücksichtigung der
optimalen Materialausnutzung und der wählbaren Ferti
gungsprioritäten für die einzelnen Blechteile deren Ver
teilung auf der Oberfläche des Blechbandes fest. Außerdem
steuert der Rechner 10 die einzelnen Anlagenkomponenten
noch wie folgt:
Über die Bandvorschubsvorrichtung 4 wird das Blechband 1
in vorbestimmten Schritten der Stanzvorrichtung 5 zu
geführt, die Schritte werden entsprechend der Werkzeug
betätigung der Stanzvorrichtung gewählt, sie richten
sich nach der Lage der Stanzwerkzeuge in der Stanzvor
richtung und der vorgegebenen Lage der Stanzung, Senkung,
Prägung oder Nachlochung im Blechband 1, die vorgegeben
ist durch die vom Rechner gewählte Verteilung der Blech
teile auf der Blechbandoberfläche. Auf diese Weise werden
durch schrittweises Zuführen des Blechbandes 1 in die
Stanzvorrichtung 5 und entsprechende Steuerung der Werk
zeuge dieser Stanzvorrichtung 5 die gewünschten Stanzungen
und Senkungen im Blechband durchgeführt. Gegebenenfalls
werden gleichzeitig über die Vorrichtung 6 an vorbestimm
ten Stanz- und Senklöchern des Blechbandes Gewinde aus
geformt oder geschnitten. Nachdem so in einem Abschnitt
vorbestimmter Länge des Blechbandes die Stanz- und Senk
arbeiten durchgeführt sind wird das Blechband über die
Vorschubvorrichtung 4 in die im Abstand davon angeordnete
Laser-Schneidvorrichtung 7 eingeführt und es wird dort
dann der bereits gestanzte Blechbandabschnitt 11 vom
Band 1 abgeschnitten, er verbleibt als Blechtafel 11 in
der Laser-Schneidvorrichtung 7. Die Länge dieser Blech
tafel 11 ist gegeben durch den Abstand zwischen der
Stanzvorrichtung 5 und der Laser-Schneidvorrichtung 7.
Das Blechbandende 12, das noch nicht bearbeitet ist,
wird anschließend dann durch die Vorschubvorrichtung
4 wieder in die Stanzvorrichtung 5 zurückgezogen und
es werden dann anschließend an diesem Blechbandende 12
wieder die gewünschten Stanz- und Senkarbeiten durchge
führt. Gleichzeitig werden an der Blechtafel 11 in der
Laser-Schneidvorrichtung 7 durch entsprechendes gesteu
ertes Verschieben der Laseroptik 8 die Außen- und Innen
konturen der gewünschten Blechteile ausgeschnitten. Dieser
Vorgang wiederholt sich automatisch fortlaufend, es können
so von einem Blechband fortlaufend automatisch bei ge
ringster Fertigungszeit die verschiedenartigsten Blech
teile hergestellt werden. Auch die Trennung zwischen
gefertigten Blechteilen und Blechabfall erfolgt auto
matisch und zwar in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
durch ein über den Rechner 10 gesteuertes Förderband
13 und mehrere quer zum Förderband 13 gesteuert ver
schiebbare Behälter 14. Der Rechner 10 weiß, wann bei
spielsweise ein Blechteil 15 in seiner Außenkontur fertig
ausgeschnitten ist und dann auf das unterhalb des Ar
beitstisches der Laser-Schneidvorrichtung 7 angeordnete
Förderband 13 abfällt. Es ist dann nur noch nötig, den
für die fertigen Blechteile vorgesehenen Behälter 16
gegenüber dem Förderband 13 so zu positionieren, daß
dieses auf das Förderband 13 abgefallene Bauteil 15 in
diesen Behälter abgelegt wird. Wenn gesteuert über den
Rechner 10 bestimmt ist, daß beispielsweise eine Innen
kontur 17 aus einem Blechteil ausgeschnitten wird, so
wird dieses auf das Förderband 13 abfallende Abfallteil 17
in einen Abfallbehälter 18 abgelegt, der zu diesem
Zweck gesteuert über den Rechner 10 in die Bewegungsbahn
dieses Teiles 17 verschoben wird. In gleicher Weise könnte
auch mittels eines richtungsgesteuerten Förderbandes
unterhalb der Arbeitsfläche der Laser-Schneidvorrichtung
7 die Trennung der Teile erfolgen, wobei auf einer Seite
des Förderbandes der Behälter für die fertigen Blechteile
und auf der anderen Seite ein Behälter für Blechabfall
vorgesehen ist. Wenn ein fertiges Blechteil auf dieses
Förderband abfällt, wird dieses in Richtung des Behälters
für fertige Blechteile bewegt, bei Abfall eines Blechab
falles in umgekehrter Richtung.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als
Stanzvorrichtung 5 eine in den Fig. 2 bis 4 näher dar
gestellte Vorrichtung zu benutzen. Diese Stanzvorrichtung
umfaßt eine Werkzeugkassette 20, in welcher in mehreren
Reihen und Zeilen eine Vielzahl von Werkzeugen 21 zum
Stanzen, Senken, Prägen oder Nachlochen verteilt ange
ordnet sind, in Fig. 2 ist der Übersichtlichkeit halber
nur eines dieser in verschiedener Größe vorgesehenen
Werkzeuge 21 dargestellt. Diese Werkzeugkassette 20 mit
einer Vielzahl von verschiedenen Werkzeugen 21 ist in
Richtung Y1 quer zur Förderrichtung X1 des Blechbandes
1 über einen Steuerantrieb 22 verschiebbar, gesteuert
über den Rechner 10 kann jedes beliebige Werkzeug 21
in einer vorbestimmten Stellung quer zur Blechband-Vor
schubrichtung positioniert werden. Zur Ausführung eines
gewünschten Arbeitsganges mit diesem ausgewählten und
positionierten Werkzeug 21 ist dann nur noch wiederum
gesteuert über den Rechner 10 das Blechband 1 durch die
Vorschubvorrichtung 4 in Bandlaufrichtung in der Stellung
zu positionieren, an welcher über das ausgewählte Werkzeug
der gewünschte Arbeitsgang durchgeführt werden soll.
Die einzelnen in mehreren Reihen und Zeilen in der Werk
zeugkassette 20 verteilten Werkzeuge 21 werden durch
einen einzigen Stanzstößel betätigt und zwar ist entweder
oberhalb der Ebene der zu betätigenden Werkzeuge 21 ein
in X2/Y2-Richtung verschiebbarer einziger Hydraulikzylin
der angebracht, der über dem ausgewählten Werkzeug 21
positioniert werden kann und dann bei Ausübung seines
Hubes in Richtung Z1 auf das ausgewählte Werkzeug 21
aufschlägt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, ober
halb der Werkzeugkassette eine für alle Werkzeuge 21
gemeinsame Stößelplatte 24 vorzusehen, die über einen
Hydraulik-Zylinder 25 oder einen Exzenter in Z1-Richtung
in einem Gestell 27 verschiebbar gelagert ist (Führungen
28). In dem Raum zwischen dieser Stößelplatte und den
Enden der Werkzeuge 21 ist ein verschiebbarer Zwischen
stößel 23 vorgesehen, der über den Rechner 10 und ein
Positionierungssystem 26 in X2/Y2-Richtung oberhalb der
Werkzeuge 21 verschiebbar und so gesteuert über den
Rechner 10 über das jeweils ausgewählte Werkzeug 21
positionierbar ist. Nach Positionierung dieses Zwischen
stößels 23 wird dann beim Absenken der Stößelplatte 24
nur dieses eine ausgewählte Werkzeug 21 betätigt. Eine
solche Betätigung der einzelnen Werkzeuge der Werkzeug
kassette 20 über nur einen einzigen gemeinsamen Stößel
besitzt den Vorteil, daß trotz einer Vielzahl von Werk
zeugen für jedes einzelne dieser Werkzeuge jeweils eine
exakte Absenktiefe eingehalten werden kann, was insbeson
dere beim Ausführen von Senkungen über ein Senkwerkzeug
von Vorteil ist. Außerdem wird hierdurch Platz gespart
gegenüber einer üblichen Lösung mit jeweils getrennten
Hydraulikstößeln für jedes einzelne Werkzeug. Die Werk
zeugkassette 20 ist außerdem auswechselbar, sie kann
gesteuert über den Rechner 10 automatisch gegen eine
andere Kassette mit anderen Werkzeugen ausgetauscht
werden.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum automatischen Herstellen von Blech
teilen, gekennzeichnet durch folgende
Kombination:
- a) eine automatische Stanzvorrichtung (5) mit einer Vielzahl von verschiedenen wählbaren Werkzeugen (21) zum Stanzen, Senken, Prägen oder Nachlochen von Blech;
- b) eine Vorrichtung (4) zum Zuführen eines fortlau fenden Blechbandes (1) zur Stanzvorrichtung (5);
- c) eine automatische Strahl-Schneidvorrichtung (7, 8) in Bandförderrichtung hinter der Stanzvorrichtung (5);
- d) eine zentrale Steuervorrichtung (10), durch welche die Blechband-Zuführvorrichtung (4), die Stanz vorrichtung (5) und die Schneidvorrichtung (7, 8) derart steuerbar sind, daß das Blechband (1) mit einem durch die jeweils ausgewählten Werkzeuge (21) der Stanzvorrichtung (5) vorgegebenen Vorschub in die Stanzvorrichtung (5) zuführbar ist und nach Ausführung der durch die Steuervorrichtung (10) vorbestimmten Arbeitsvorgänge das Blechband (1) durch die Stanzvorrichtung (5) hindurch zur nach folgenden Schneidvorrichtung (7) gefördert wird, dort vom Blechband (1) eine Blechtafel (11) in einer durch die Steuervorrichtung (10) und den Abstand zwischen Stanzvorrichtung (5) und Schneid vorrichtung (7) vorbestimmten Länge abgeschnitten und dann das Blechbandende (12) wieder in die Stanzvorrichtung zurückgezogen wird, woraufhin in der Schneidvorrichtung (7) aus der abgeschnit tenen Blechtafel (11) gesteuert über die Steuervor richtung (10) die Blechteile ausgeschnitten und gleichzeitig in der Stanzvorrichtung am Blechband neue vorbestimmte Arbeitsvorgänge durchgeführt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schneidvorrichtung eine
Laser-Schneidvorrichtung (7) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Laser-Schneidvorrichtung
(7) eine über die feststehend positionierte Blechtafel
(11) verschiebbare Laseroptik (8) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Stanzvorrichtung (5) eine
Vorrichtung (6) zum Gewindeformen aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Laser-Schneidvorrichtung (7, 8) eine Vorrichtung (9,
13, 14, 16, 18) zum Trennen der ausgeschnittenen
Blechteile (15) von Blechabfall (17) zugeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Trennvorrichtung ein
unterhalb der Arbeitsplatte der Laser-Schneidvor
richtung (7) angeordnetes Förderband (13) und mehrere
damit zusammenwirkende getrennte Behälter (14, 16,
18) aufweist und gesteuert über die zentrale Steuer
vorrichtung (10) durch Laufrichtungssteuerung dieses
Förderbandes (13) oder durch gesteuertes Verschieben
der Behälter (14, 16, 18) die Blechteile (15) vom
Abfall (17) trennbar sind.
7. Stanz-, Senk- oder Nachlochvorrichtung, insbesondere
zur Verwendung bei einer Vorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß eine
Vielzahl von Werkzeugen (21) zum Stanzen, Senken,
Prägen oder Nachlochen in einer quer zur Blechvor
schubrichtung verschiebbaren Werkzeugkassette (20)
angeordnet ist, deren jeweilige Positionierung über
dem Blech durch eine zentrale Steuervorrichtung aus
wählbar ist, und oberhalb dieser Werkzeugkassette
ein einziger in Richtung auf die Werkzeuge (21) ab
senkbarer Stanzstößel vorgesehen ist, dessen Einwirkung
auf jeweils eines der ausgewählten Werkzeuge (21)
über die zentrale Steuervorrichtung steuerbar ist.
8. Stanz- und Senkvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Werkzeug
kassette (20) gesteuert durch die zentrale Steuer
vorrichtung (10) automatisch auswechselbar ist.
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DE4128194C2 DE4128194C2 (de) | 1994-05-19 |
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DE4128194A Expired - Fee Related DE4128194C2 (de) | 1991-08-24 | 1991-08-24 | Vorrichtung zum automatischen Herstellen von Blechteilen |
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