DE4497993C2 - Stanzpresse mit einem automatischen Stanzwerkzeugwechselsystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stanzpresse mit auswechselbaren Stanzwerkzeugen.

Revolverstanzpressen werden im allgemeinen als Presswerkzeugmaschine zur Fertigung von Rohlingen einer Vielzahl von bestimmten Formen mittels einer einzigen Maschine eingesetzt. Eine Revolverstanzpresse weist ein Paar von oberen und unteren Revolvern auf, die obere Stanzwerkzeuge (d. h. Stempel) bzw. untere Stanzwerkzeuge (d. h. Matrizen) aufweisen und ein Werkstück stanzen, indem der obere und der untere Stanzwerkzeug unter einen Hammer gesetzt werden. Eine Revolverstanzpresse kann nur eine vergleichsweise kleine Stückzahl, bspw. 100 bis 5000 Stück, herstellen, so daß sie als Werkzeugmaschine zum Einsatz in der Kleinserienfertigung von vielfältigen Arten von Produkten geeignet ist.

In jüngster Zeit hat sich auf dem Markt eine starke Nachfrage nach Verkäufen von vielfältigen Produkten in einer kleinen Losgröße bei kurzen Lieferzeiten und unter solchen Bedingungen ergeben, daß sich konventionelle Revolverstanzpressen, bei denen die maximale Anzahl von unterzubringenden Stanzwerkzeugen nur bei etwa 70 liegt, nicht länger auf die Marktnachfrage einstellen können.

Zur Überwindung dieses Problems wurde eine Revolverstanzpresse, die mit einem automatischen Stanzwerkzeugwechselsystem versehen ist, geschaffen und zum praktischen Einsatz gebracht. Gemäß dieser Preßwerkzeugmaschine ist ein Stanzwerkzeuglager (d. h. Stanzwerkzeugmagazin) zum Lagern einer Anzahl von Stanzwerkzeugen in die Revolverstanzpresse integriert oder separat von dieser installiert, und das automatische Stanzwerkzeugwechselsystem liefert Stanzwerkzeuge aus dem Stanzwerkzeuglager an die Pressköpfe.

In solch einer mit einem automatischen Stanzwerkzeugwechselsystem versehenen Revolverstanzpresse wird von den für den Preßvorgang eingesetzten Stanzwerkzeugen erwartet, daß sie schnell und zuverlässig von dem Stanzwerkzeuglager zu dem Preßkopf geliefert werden, und daher ist es notwendig, eine wirksame Handhabung von beispielsweise der Adresse jedes Stanzwerkzeugs in dem Stanzwerkzeuglager und den Daten von der Anzahl, wie oft jeder Stanzwerkzeug verwendet wurde, sicherzustellen. Ein Stanzwerkzeug-Handhabungsverfahren ist aus der JP 4-50088 B2 bekannt, bei der jedem Stanzwerkzeug eine Stanzwerkzeugnummer zugeordnet ist, und die Form und die Größe jedes Stanzwerkzeugs in einer Stammdatei mit ihrer entsprechenden Nummer registriert ist und bei der Daten über die Anzahl, wie oft jedes Stanzwerkzeug verwendet wurde, auf den neuesten Stand gebracht in die Stammdatei eingetragen werden. Bei diesem Verfahren wird die Stanzwerkzeugverwaltung gewöhnlich mittels einer Stanzwerkzeugnummer durchgeführt, die sowohl dem oberen als auch dem unteren Stanzwerkzeug zugeordnet ist.

In der US 5 046 014 ist eine Werkzeugerkennungseinrichtung für eine NC gesteuerte Revolverstanzpresse mit einem oberen drehbaren Werkzeughalterteller und einem unteren drehbaren Werkzeughalterteller offenbart, der sich synchron mit dem oberen dreht und vom oberen getrennt angeordnet ist, wobei die Werkzeugerkennungseinrichtung nur das im oberen Werkzeugtellerhalter befindliche Werkzeug, z. B. anhand eines am oberen Werkzeug befindlichen Barcodes, mittels einer Lesevorrichtung erkennt.

In der DE 36 39 578 C2 ist eine Informationsverarbeitungsapparatur für ein mit einem Roboterarm bedienbares Werkzeugmagazin offenbart, wobei im Werkzeugmagazin die Werkzeuge einzeln in Werkzeughaltern angeordnet sind und die Werkzeuginformationen aufgrund eines am Werkzeughalter vorgesehenen nichtflüchtigen Speichers ablesbar und aktualisierbar sind.

In der DE 38 33 072 A1 ist ein Werkzeuginformationssystem für Schnitt- oder Umformpressen offenbart, bei dem die Werkzeuginformationen in einem Speicher am Werkzeug gespeichert sind, und diese Informationen beim Einsetzen des Werkzeugs in eine Presse an das Steuergerät der Presse z. B. über Kabel übertragbar sind.

Im Falle einer Revolverstanzpresse werden ein oberes Stanzwerkzeug und ein unteres Stanzwerkzeug paarweise eingesetzt und die Verwendung eines oberen und eines unteren Stanzwerkzeugs in unterschiedlichen Kombinationen ermöglicht es, eine Vielzahl von Produkten herzustellen, die sich in Dicke und Material unterscheiden. In Fällen, wo oberes und unteres Stanzwerkzeug in verschiedenen Kombinationen eingesetzt werden, können, wenn das obige konventionelle Stanzwerkzeug- Handhabungsverfahren angepaßt ist, das dadurch geschieht, daß die Handhabung von oberem und unterem Stanzwerkzeug beispielsweise mittels der Verwendung von Informationen nur über das untere Stanzwerkzeug durchgeführt wird, die Haltbarkeit, die Stanzwerkzeugabweichung und andere Informationen eines individuellen Stanzwerkzeugs nicht gehandhabt werden. Dies macht es eindeutig schwierig, die wirksame Handhabung von Informationen entsprechend sicherzustellen, die zur Einrichtung des Stanzbetriebs und der Automation des Stanzbetriebs notwendig ist.

Zusätzlich wird in dem konventionellen Stanzwerkzeug- Handhabungsverfahren auf ein Stanzwerkzeug indirekt mittels seiner Adresse in dem Stanzwerkzeuglager zugegriffen, so daß bei dem Eintritt eines Versagens der Lageranordnung der Stanzwerkzeuge ein ordnungsgemäßer Preßbetrieb nicht durchgeführt werden kann, woraus fehlerhafte Produkte resultieren.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung die Einsatzzeiten der verwendeten Werkzeuge zu verlängern und gleichzeitig die Herstellung von fehlerhaften Artikeln zu reduzieren. Dies wird durch eine Stanzpresse mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Es ist anzumerken, daß die Erfindung auf der Vorstellung basierend angefertigt wurde, daß jedes obere Stanzwerkzeug zusammen mit einem unteren Stanzwerkzeug paarweise angeordnet wird, um eine "Stanzwerkzeuggruppe" zu bilden und die Handhabung dieser Werkzeuggruppen gemäß "Stanzwerkzeuggruppen- Informationen" durchgeführt wird, d. h. Informationen über jede Stanzwerkzeuggruppe.

Bei der erfindungsgemäßen Stanzpresse wird wie folgt verfahren:
Speichern von Stanzwerkzeug-Informationen über ein oberes Stanzwerkzeug und einen unteres Stanzwerkzeug, die für einen Preßvorgang verwendet werden, und Speichern von Stanzwerkzeuggruppen-Informationen über eine Stanzwerkzeuggruppe, bei der das obere und das untere Stanzwerkzeug zu einem Paar kombiniert sind;
Speichern von Informationen über die Adresse der in der Stanzpresse gelagerten Stanzwerkzeuggruppe in Verbindung mit der Stanzwerkzeuggruppen-Information; und
Durchführung eines Stanzwerkzeugwechsels durch Abrufen der Stanzwerkzeuggruppe gemäß der Stanzwerkzeuggruppen-Information zum Beginn des Stanzbetriebs.

Bei der Erfindung sind ein oberes und ein unteres Stanzwerkzeug für einen Stanzbetrieb notwendig, die unabhängig voneinander ihre eigenen Informationen haben, und, wenn einzelne obere und untere Stanzwerkzeuge der Stanzpresse zugeführt werden, werden deren zugehörigen Informationen gespeichert. Gleichzeitig werden Stanzwerkzeuggruppen- Informationen über die Stanzwerkzeuggruppe, welche die Kombination des einzelnen oberen und unteren Stanzwerkzeugs ist, gespeichert. Danach werden Informationen über die Adresse der Stanzwerkzeuggruppe, die in der Stanzpresse gelagert ist, in Verbindung mit der gespeicherten Stanzwerkzeuggruppen- Information gespeichert, und bei Aufnahme des Preßbetriebs wird die gewünschte Stanzwerkzeuggruppe basierend auf den Stanzwerkzeuggruppen-Informationen abgerufen. Jedesmal wenn auf diese Weise ein Preßbetrieb mit einer gewünschten Stanzwerkzeuggruppen durchgeführt wird, werden Informationen über die Anzahl, wie oft das obere Stanzwerkzeug verwendet wurde, genauso wie die gleichen dem unteren Stanzwerkzeug zugehörigen Informationen dementsprechend auf den neuesten Stand gebracht und in einer numerischen Steuereinheit oder in den Stanzwerkzeugen selber nach Beendigung des Betriebs gespeichert. Genauso werden, jedesmal wenn ein oberes oder unteres Stanzwerkzeug nachgeschliffen wurde, Informationen über den Schleifverlauf des Stanzwerkzeugs auf den neuesten Stand gebracht und in der numerischen Steuereinheit oder in dem Stanzwerkzeug selbst gespeichert. Wenn oberes und unteres Stanzwerkzeug rekombiniert werden, wird die Stanzwerkzeuggruppen-Information über die neue Kombination vorbereitet und gespeichert.

Die Stanzwerkzeuggruppen-Informationen und die Adresseninformationen können in der in der Stanzpresse eingebauten numerischen Steuereinheit oder in einer externen numerischen Steuereinheit, die getrennt von der Stanzpresse angeordnet ist, gespeichert werden.

Die Stanzwerkzeuggruppen-Information schließt bevorzugt Form, Größe und Stanzwerkzeugspiel ein.

Die Stanzwerkzeug-Informationen über jedes Stanzwerkzeug weisen bevorzugt feste Daten und Fortschreibdaten auf, und die festen Daten können in dem zugehörigen Stanzwerkzeug selbst gespeichert werden, während die Fortschreibdaten in der numerischen Steuereinheit der Stanzpresse gespeichert werden können. In diesem Fall schließen die festen Daten bevorzugt die Produktionsnummer und das Herstelldatum des Stanzwerkzeugs ein. Es ist möglich, daß ein Strichcode auf der Oberfläche des Stanzwerkzeugs angebracht wird und dieser Strichcode von einem Lesegerät gelesen wird, so daß die festen Daten in die numerische Steuereinheit eingegeben werden können. Eine Alternative ist, daß eine Identifikationsnummer auf der Oberfläche jedes Stanzwerkzeugs angebracht wird und eine der Identifikationsnummer zugehörige Strichcodemarkierung separat vorgesehen ist, um von einem Lesegerät gelesen zu werden, so daß die festen Daten in die numerische Steuereinheit eingegeben werden.

Es kann der gesamte Inhalt der Stanzwerkzeug-Informationen mittels des zugehörigen Stanzwerkzeugs selbst gespeichert werden. In diesem Fall kann ein Magnetkernspeicher-Chip in dem Stanzwerkzeug eingebettet sein oder alternativ ein IC-Chip in dem Stanzwerkzeug eingebettet sein, um die Stanzwerkzeug- Informationen zu speichern.

Ferner ist es vorteilhaft, daß beim Eingeben der jeweiligen Stanzwerkzeug-Informationen über oberes und unteres Stanzwerkzeug die Formen, die Größen und das Spiel des oberen und unteren Stanzwerkzeugs verglichen werden, um einzuschätzen, ob die bestimmte Kombination dieser Stanzwerkzeug geeignet ist oder nicht. In dem Fall, daß das obere und das untere Stanzwerkzeug die gleiche Form und die gleiche Größe haben oder daß das obere und das untere Stanzwerkzeug unterschiedliche Größen aber die gleiche Form haben und das Spiel innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt, wird die Kombination dieser Stanzwerkzeug als geeignet erkannt.

Bei der erfindungsgemäßen Stanzpresse wird die Verwaltung der Stanzwerkzeuge basierend auf Stanzwerkzeuggruppen- Informationen von jeder Stanzwerkzeuggruppe durchgeführt, bei der ein oberes Stanzwerkzeug mit einem unteren Stanzwerkzeug zu einem Paar geeint ist, so daß nicht nur eine wirksame Handhabung der Stanzwerkzeugstandzeit, sondern auch eine einwandfreie Automation des Stanzwerkzeugwechsels durchgeführt werden kann, um fehlerhafte Produkte vollständig auszuschließen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Die Fig. 1 bis 5 stellen eine Ausführungsform einer Stanzpresse mit einem automatischen Stanzwerkzeugwechselsystem entsprechend der Erfindung dar;

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die in der Ausführungsform der Erfindung eingesetzte Stanzpresse;

Fig. 2 zeigt eine Frontansicht der in Fig. 1 mit II-II bezeichneten Linie;

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Stanzpresse von rechts;

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht eines Stanzwerkzeughalters, wie er Stanzwerkzeuge hält; und

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm einer numerischen Steuereinheit, die zur Steuerung des automatischen Stanzwerkzeugwechsels eingesetzt ist.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird eine bevorzugte Ausführungsform einer Stanzpresse mit einem automatischen Stanzwerkzeugwechselsystem entsprechend der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 bis 3 zeigen den gesamten Aufbau einer in einer Ausführungsform der Erfindung eingesetzten Stanzpresse. Genauer gesagt zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Stanzpresse,

Fig. 2 zeigt eine Ansicht entlang Linie II-II aus Fig. 1 und

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Stanzpresse nach Fig. 2 von rechts.

Bei der Stanzpresse nach dieser Ausführungsform steht ein Hauptgestell 1 in Portalbauweise aufrecht auf einem festen Bett 2 und ein verfahrbarer Tisch 3 ist quer zum Hauptgestell 1 unterhalb des Hauptgestells 1, wie in diesen Figuren gezeigt, angeordnet. Eine durch ein Preßzentrum 5 verlaufende senkrechte Achse ist so angeordnet, daß sich diese Achse an einer Stelle befindet, die etwas aus der Mitte des Hauptgestells 1 in Längsrichtung von diesem verschoben ist. In dem Preßzentrum 5 sind ein Druckkopf 5a und eine feste Basis 5b vorgesehen. Der Druckkopf 5a ist an dem unteren Ende eines Preßkolbens angeordnet, der sich im Betrieb nach unten bewegt. Die feste Basis 5b, an der ein unteres Stanzwerkzeug befestigt ist, ist derart an dem festen Bett 2 angeordnet, daß sie dem Druckkopf 5a gegenüberliegt. An einer Seite des verfahrbaren Tisches 3 ist ein Werkstückschlitten 4 mit einem Werkstückgreifer 4a vorgesehen. Der verfahrbare Tisch 3 und Schlitten 4 tragen Werkstücke, die darauf auf bekannte Weise befestigt sind.

An einer Stelle in einem vorbestimmten Abstand vom Hauptgestell 1 ist ein prismatisches rohrförmiges Stanzwerkzeugmagazin 10 angeordnet, dessen Achse parallel zu dem Hauptgestell 1 ist. Zwischen dem Stanzwerkzeugmagazin 10 und dem Hauptgestell 1 ist ein Stanzwerkzeugzuführsystem 6 vorgesehen. Das Stanzwerkzeugzuführsystem 6 weist (i) eine sich parallel zu dem Stanzwerkzeugmagazin 10 und zu dem Hauptgestell 1 erstreckende Schiene 6A; (ii) einen entlang der Schiene 6A verfahrbaren automatischen Werkzeugwechselschlitten 6B (ATC "Automatic Tool Changer", Automatischer Werkzeugwechsler); (iii) ein Hebestangengestell 6C, das bezüglich des automatischen Werkzeugwechselschlittens 6B gehoben und abgesenkt werden kann; (iv) ein wanderndes Hebestangengestell 6D, das horizontal am unteren Ende des Hebestangengestells 6C angeordnet ist; (v) einen entlang des wandernden Hebestangengestells 6D bewegbaren Träger 6E; und (vi) einen Stanzwerkzeuggreifer 6F, der horizontal um einen bestimmten Winkel drehbar bezüglich des Trägers 6E ist, auf. Die Schiene 6A ist derart ausgebildet, daß sie an einem Ende (dem rechten Ende in Fig. 1 und 2) aus dem Hauptgestell 1 und dem Stanzwerkzeugmagazin 10 vorspringt. An einer Seite (der unteren Seite in Fig. 1) des vorspringenden Abschnitts ist ein Förderer zum Zuliefern von Material (nicht gezeigt) vorgesehen. An der anderen Seite (der oberen Seite in Fig. 1) des vorspringenden Abschnitts gegenüber dem Materialförderer befindet sich eine Wechselstellung, wo ein abgenutztes Stanzwerkzeug von einem Neuen ersetzt werden kann.

Das Stanzwerkzeugmagazin 10 ist seitlich oberhalb vo Unterstützungsrahmen 7 angeordnet, wobei es an beiden Seiten in Lagern 12 drehbar abgestützt ist. Diese Unterstützungsrahmen 7 sind getrennt vom Hauptgestell 1 ausgebildet. Das Stanzwerkzeugmagazin 10 weist auf (i) eine in den Lagern 12 gelagerte Stützwelle 11; (ii) eine Anzahl von Stanzwerkzeughaltereinheiten (nicht gezeigt), die starr an der Stützwelle 11 befestigt sind, wobei sie am Umfang der Stützwelle 11 und in axialer Richtung der Welle 11 ausgerichtet sind; und (iii) das Magazin unterteilende und betätigende Einrichtungen 13 zum Unterteilen des Umfangs der Stützwelle 11, um Drehwinkel zu erhalten und die Stützwelle 11 um diese Drehwinkel zu drehen. Jede Stanzwerkzeughalteeinheit weist eine Mehrzahl von Stanzwerkzeughaltern 14 (siehe Fig. 4) auf. Genauer gesagt sind drei Stanzwerkzeughalter 14 in gleichen Abständen in einer Reihe in Umfangsrichtung der Stützwelle 11 ausgerichtet und fünf Reihen der Stanzwerkzeughalter 14 in axialer Richtung der Stützwelle 11 angeordnet, so daß jede Stanzwerkzeughaltereinheit fünfzehn Stanzwerkzeughalter 14 aufweist. Vier Stanzwerkzeughaltereinheiten jeweils aus fünfzehn Stanzwerkzeughaltern 14 zusammengesetzt sind in einer Reihe um die Stützwelle 11 herum angeordnet, und fünf solcher Reihen sind in der axialen Richtung der Stützwelle 11 angeordnet, so daß insgesamt zwanzig Stanzwerkzeughaltereinheiten vorgesehen sind. Dementsprechend können dreihundert Stanzwerkzeuggruppen 15 in dem Stanzwerkzeugmagazin 10 gelagert werden.

Wie in Fig. 4 gezeigt, weist jede Stanzwerkzeuggruppe 15 einen Stempel (oberes Stanzwerkzeug) 16, einen in den Stempel 16 eingebauten Abstreifer 17 und eine Matrize (unteres Stanzwerkzeug) 18 auf. Diese drei Teile werden zu einem Satz zusammengefaßt und in der Stanzwerkzeughaltestellung eines jeden Stanzwerkzeughalters 14 gehalten.

Der Stanzwerkzeuggreifer 6F ist um einen bestimmten Winkel im Vergleich zum Träger 6E wie bereits erwähnt horizontal drehbar und kann zwischen einem Niveau, das derjenigen Stellung entspricht, in welcher die Stanzwerkzeuggruppe 15 von und zu dem Magazin 10 gefördert wird, und einem Niveau, das derjenigen Stellung entspricht, in welcher die Stanzwerkzeuggruppe 15 an dem Druckkopf 5a und der festen Basis 5b des Preßzentrums 5 zum Austausch befestigt ist, gehoben und abgesenkt werden. Der Stanzwerkzeuggreifer 6F weist zwei Arme 19 auf, die in der Draufsicht V-förmig zueinander angeordnet sind und von einem Basisteil, um den der Stanzwerkzeuggreifer 6F dreht, hervorragen. Jeder Arm 19 weist an seinem Führungsende einen Greifmechanismus (nicht gezeigt) zum Greifen der Stanzwerkzeuggruppe 15 auf.

Die Stanzpresse mit dem oben beschriebenen Aufbau ist mit einer NC-Vorrichtung zum Steuern der Stanzpresse verbunden. Die NC-Vorrichtung wird dementsprechend von einem NC-Programm, das von einem Hauptrechner oder FDD-System (nicht gezeigt) übermittelt wird, gesteuert.

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm einer numerischen Steuereinheit zur Durchführung einer automatischen Stanzwerkzeugwechselsteuerung (ATC-Steuerung). Wie in Fig. 5 gezeigt ist weist die numerische Steuereinheit 3 Prozessoren 20, 21 und 22 auf. Der Prozessor 20 ist über einen Systembus 23 mit einem ROM-Speicher 24, einem RAM-Speicher 25, einem Dauerspeicher 26, einer seriellen I/O- Schnittstelle (Eingabe/Ausgabestelle) (SIO) 27 und zwei digitalen I/O-Schnittstellen (DIO) 28, 29 verbunden. Der Prozessor 20 ist ebenso mit einer Antriebswellensteuerschaltung 30 zur Kontrolle der Drehung des Stanzwerkzeugmagazins 10, der Bewegung des Schlittens 6B, Heben/Absenken und Hinundherbewegen des Trägers 6E und Drehen des Stanzwerkzeuggreifers 6F verbunden. Die Antriebswellensteuerschaltung 30 ist mit Servoverstärkern 31 verbunden, die ihrerseits jeweils mit Antriebsmotoren verbunden sind, um ihre zugehörigen Antriebswellen der Stanzpresse 32 anzutreiben. Die Stanzpresse 32 ist ebenso mit einer digitalen I/O-Schnittstelle (DIO) 29 verbunden.

Der Prozessor 21 ist mittels einem Systembus 33 mit einen ROM-Speicher 34, einen RAM-Speicher 35, einem Dauerspeicher 36, einer digitale I/O-Schnittstelle (DIO) 37 und zwei seriellen I/O-Schnittstellen (SIO) 38, 39 verbunden. Die serielle I/O- Schnittstelle (SIO) 39 ist mit einem Strichcodelesegerät 40 zum Lesen von Stanzwerkzeug-Informationen usw. verbunden.

Der Prozessor 22 ist mittels einem Systembus 41 mit einem ROM-Speicher 42, einem RAM-Speicher 43, einem Dauerspeicher 44 und einer seriellen I/O-Schnittstelle (SIO) 45 verbunden. Die serielle I/O-Schnittstelle (SIO) 45 ist mit einer Tastatur 46 verbunden, mittels welcher unterschiedliche Arten von Informationen eingegeben werden können.

Die Systembusse 23 und 41 sind miteinander verbunden, während die Systembusse 33 und 41 ebenfalls miteinander verbunden sind. Die digitalen I/O-Schnittstellen (DIO) 28 und 37 sind miteinander verbunden, während die seriellen I/O- Schnittstellen (SIO) 27 und 38 miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform tragen der Stempel 16 bzw. die Matrize 18 ihre eigenen Stanzwerkzeug-Informationen (i. a. Stempeldaten und Matrizendaten) wie Form und Stempelhöhe. Informationen über jede Stanzwerkzeuggruppe 15 (gemeinsame Daten), d. h. Informationen über eine Kombination von dem Stempel 16, der Matrize 18 und dem Abstreifer 17, werden errechnet und gemäß dieser Stanzwerkzeuggruppen-Information wird die Stanzwerkzeughandhabung durchgeführt.

Genauer gesagt weist sowohl der Stempel 16 als auch die Matrize 18 ihre mittels einer Lasermarkierung oder einem ähnlichen Verfahren markierte eigene Identifikationsnummer auf, und zu den entsprechenden Identifikationsnummern zugehörige Strichpunktmarkierungen werden einem Strichcodeverwaltungsbedienfeld, das in einem Teil der Geräteanordnung vorgesehen ist, mitgeteilt. Wenn Vorbereitungen zum Betrieb gemacht werden, werden die den Identifikationsnummern zugehörigen Strichcodemarkierungen eines zur Montage beabsichtigten Stempels 16 und einer Matrize 18 mittels eines Strichcodelesegeräts 40 gelesen, so daß die Stanzwerkzeug-Informationen genauso wie die Lagerdaten (d. h. Lageradresseninformationen) in dem Stanzwerkzeugmagazin in den Dauerspeicher 36 eingegeben werden. Die Strichcodedaten auf dem Stempel 16 schließen Form (z. B. langgestreckte rechtwinklige Form), Größe (z. B. 5 × 50 mm), Stempelhöhe, Herstelldatum und Produktionsnummer ein. Die Strichcodedaten auf der Matrize 18 schließen Form, Größe, Spiel (z. B. 0,2 mm), Matrizenhöhe, Herstelldatum und Produktionsnummer ein. In die numerische Steuereinheit werden gemeinsame Daten eingegeben, d. h. welche von dem Stempel 16 und der Matrize 18 gemeinsam sind, also Stempeldaten und Matrizendaten. Die gemeinsamen Daten schließen Form, Größe und Spiel ein. Die Stempeldaten schließen Stempelhöhe, das Ausmaß der verminderten Höhe, die Anzahl der Stanzvorgänge, die mit dem Stempel 16 durchgeführt wurden (im weiteren mit "die Anzahl von Stanzvorgängen" bezeichnet), die Höchstanzahl von Stanzvorgängen, die mit dem Stempel 16 durchgeführt werden können (im folgenden bezeichnet mit "Höchstanzahl von Stanzvorgängen"), Herstelldatum und Produktionsnummer ein. Die Matrizendaten schließen Matrizenhöhe, das Ausmaß der verminderten Höhe, die Anzahl der Stanzvorgänge, die mit der Matrize 18 durchgeführt wurden, die Höchstanzahl der Stanzvorgängen, die mit der Matrize 18 durchgeführt werden können, Herstelldatum und Produktionsnummer ein.

In der in dieser Ausführungsform angewendeten Stanzpresse werden Daten, wenn ein neuer Stempel 16 und neue Matrize 18 in dem Stanzwerkzeugmagazin 10 eingelagert werden, Daten über solch einen Stempel 16 und eine Matrize 18 in der folgenden Vorgehensweise aufgearbeitet.

Eine Bedienungsperson bedient das Strichcodelesegerät 40 zum Lesen der Strichcodes des Stempels 16 und der Matrize 18 und die numerische Steuereinheit überprüft danach, ob die Form des Stempels 16 die gleiche ist wie die der Matrize 18. Wenn sich diese voneinander unterscheiden, wird die Kombination als fehlerhaft bestimmt. Wenn der Stempel 16 und die Matrize 18 die gleiche Form haben, wird überprüft, ob die Größe des Stempels 16 die gleiche ist wie die der Matrize 18. Wenn diese in Form und Größe gleich sind, wird diese konkrete Kombination als geeignet bestimmt und Daten über diese Kombination werden eingegeben. Wenn andernfalls diese die gleiche Form, aber unterschiedliche Größen haben, wird überprüft, ob die aus der Größe des Stempels 16 enthaltene geschlossene Kontur a der äußeren Schneide des Stempels 16 in einer geschlossenen Kontur b, die durch Ausdehnen der geschlossenen Kontur der inneren Schneide der Matrize 18 erhalten wird (diese geschlossene Kontur wird aus der Größe der Matrize 18 erhalten), genauso wie in Richtung nach außen bezüglich eines Ausmaßes äquivalent zu dem Spalt der Matrize 18 enthalten ist. Ebenso erfolgt eine Überprüfung, um zu bestimmen, ob die geschlossenen Konturen a und b an allen Orten zusammenfallen. Wenn diese nicht gleich sind, wird die Kombination der Stanzwerkzeuge als fehlerhaft festgestellt, während, wenn diese übereinstimmen, die Bedienungsperson bestimmt, ob der Abstand zwischen den geschlossenen Konturen a und b als neues Spiel festgesetzt wird.

Aus den auf diese Weise erzielten gemeinsamen Daten über den Stempel 16 und die Matrize 18 werden mittels der Strichcodedaten des Stempels 16 Formdaten und Größendaten erhalten. Die Spieldaten können entweder aus den Strichcodedaten der Matrize 18 erhalten werden oder alternativ kann in der weiter oben beschriebenen Weise ein neuer Wert errechnet werden. Aus den Stempeldaten an dem Stempel 16 werden Stempelgröße, Herstelldatum und Produktionsnummer mittels der Strichcodedaten des Stempels 16 ermittelt, und das Ausmaß der verminderten Höhe und die Anzahl der Stanzvorgänge wird zu Null gesetzt. Die Höchstanzahl der Stanzvorgänge wird von der Bedienungsperson mittels eines Tastatur 46 eingegeben. Aus den Matrizendaten auf der Matrize 18 werden Matrizenhöhe, Herstelldatum und Produktionsnummer mittels der Strichcodedaten der Matrize 18 ermittelt, und das Ausmaß der verminderten Höhe und die Anzahl der Stanzvorgänge wird zu Null gesetzt. Die Höchstanzahl der Stanzvorgänge wird von der Bedienungsperson über das Tastenfeld 46 eingegeben.

Informationen über die verwendete Stanzwerkzeuggruppe 15 (z. B. Stanzwerkzeuggruppen-Information) werden den Preßprogrammdaten zugeführt, die vorbereitet sind, die Stanzpresse 32 zu betreiben, und auf den Stanzwerkzeuggruppen- Informationen basierende Betriebsbefehle werden freigegeben.

Bei dieser Anordnung wird auf die in dem Stanzwerkzeugmagazin 10 gelagerte gewünschte Stanzwerkzeuggruppe 15 nach dem Beginn des Preßprogramms entsprechend ihrer Stanzwerkzeuggruppen-Information zugegriffen, während die Lageradresse aus der zugehörigen Stanzwerkzeuggruppen-Information ausgewählt wird. Um die gewünschte Stanzwerkzeuggruppe 15 mittels des Stanzwerkzeuggreifers 6F herauszunehmen, wird der Antriebswellensteuerschaltkreis 30 mittels des Prozessors 20 gesteuert. Dementsprechend werden eine Drehung des Stanzwerkzeugmagazins 10, ein Bewegen des Schlittens 6B, ein Heben/Senken und Hinundherbewegen des Trägers 6E bzw. Herausdrehen des Stanzwerkzeuggreifers 6F durchgeführt, so daß die Stanzwerkzeuggruppe 15 aus dem Stanzwerkzeugmagazin 10 herausgenommen wird, mittels des Stanzwerkzeuggreifers 6F gehalten wird und zu dem Preßzentrum 5 gefördert wird, wo der Stempel 16, der Abstreifer 17 bzw. die Matrize 18 an dem Druckkopf 5a und der festen Basis 5b befestigt werden. In diesem Fall würde, wenn die in den Stempeldaten oder den Matrizendaten enthaltene Anzahl von Stanzvorgängen die zugehörige Höchstanzahl von Stanzvorgängen überschreitet, diese Stanzwerkzeuggruppe 15 nicht ausgewählt werden, selbst wenn ihre gemeinsamen Daten geeignet wären.

In der Zwischenzeit werden an eine Preßsteuereinheit (nicht dargestellt) gelieferte Steuerdaten zur Durchführung des Preßbetriebs mit der in dem Preßzentrum 5 montierten Stanzwerkzeuggruppe 15 an den Dauerspeicher 36 mittels einer seriellen I/O-Schnittstelle (nicht gezeigt) weitergegeben, wobei die in dem Dauerspeicher 36 gespeicherten Daten über die Benutzungsanzahl der einzelnen Stanzwerkzeuggruppe 15 aktualisiert werden können. Dementsprechend werden, jedesmal wenn ein Stanzvorgang während des Preßbetriebs durchgeführt wird, die Anzahl der Stanzvorgänge in den Stempeldaten und in den Matrizendaten, die sich auf denjenigen Stempel 16 und diejenige Matrize 18 beziehen, die momentan in dem Preßzentrum 5 befestigt sind, jeweils um eins erhöht, wobei diese Daten in der numerischen Steuereinheit gespeichert sind.

Wenn die Anzahl der Stanzvorgänge entweder des Stempels 16 oder der Matrize 18 ihre zugehörige Höchstanzahl übersteigt, wird die Stanzwerkzeuggruppe, die solch ein Stempel oder eine Matrize aufweist, aus dem Stanzwerkzeugmagazin 10 herausgenommen und nach einer Wiederaufbereitung in das Magazin 10 zurückgegeben. Dieser Fall wird weiter unten beschrieben.

Wenn eine gewünschte Stanzwerkzeuggruppe 15 aus dem Stanzwerkzeugmagazin 10 herausgenommen wird, bestimmt die Bedienungsperson mittels der Tastatur 46 die konkret herauszunehmende Stanzwerkzeuggruppe 15. Danach wird die gewünschte Stanzwerkzeuggruppe 15 aus dem Stanzwerkzeugmagazin 10 herausgenommen und die gemeinsamen Daten für diese Stanzwerkzeuggruppe 15 werden gelöscht, während die Stempeldaten und die Matrizendaten mit einer Markierung "aus dem Magazin entnommen" markiert werden. Nach dem Schleifen der Stanzwerkzeuggruppe 15 wird der Strichcode des Stempels 16 bzw. der Matrize 18 mittels des Strichcodelesegeräts 40 gelesen und die numerische Steuereinheit führt die gleiche Überprüfung (weiter oben beschrieben) durch, die durchgeführt wird, wenn eine neue Stanzwerkzeuggruppe in das Stanzwerkzeugmagazin 10 eingelagert wird, so daß neue gemeinsame Daten vorbereitet werden. Wenn die Stempeldaten oder die Matrizendaten, die mit der Markierung "aus dem Magazin entnommen" markiert sind, nicht das gleiche Herstelldatum und die gleiche Produktionsnummer wie die des Strichcodes des Stempels 16 oder der Matrize 18 aufweisen, werden neue Stempeldaten oder Matrizendaten in der gleichen Weise vorbereitet, wie beschrieben, wenn eine neue Stanzwerkzeuggruppe in dem Stanzwerkzeugmagazin 10 eingelagert wird. Wenn die Stempeldaten das gleiche Herstelldatum und die gleiche Produktionsnummer haben, werden diese Informationen ohne Änderung verwendet. Das Ausmaß der verminderten Höhe und die Anzahl der Stanzvorgänge werden mittels der Tastatur 46 falls notwendig aktualisiert.

Wenn eine gewünschte Stanzwerkzeuggruppe 15 herausgenommen wird, um die Kombination des Stempels 16 und der Matrize 18 zu ändern und eine neugeordnete Stanzwerkzeuggruppe 15 in dem Stanzwerkzeugmagazin 10 einzulagern, wird die gleiche Prozedur vorgenommen, die beschrieben wurde für den Fall der Wiedereinlagerung nach dem Schleifen.

Die Stanzwerkzeughandhabung gemäß dieser Ausführungsform wird auf den Stanzwerkzeuggruppen-Informationen basierend durchgeführt, und daher ist es möglich, die Anzahl, wie oft jeder Stempel verwendet wurde (d. h. das Lebensalter jedes Stempels) getrennt von der Anzahl, wie oft jede Matrize verwendet wurde (d. h. das Lebensalter jeder Matrize) zu handhaben. Wenn die Kombination eines Stempels und einer Matrize geändert wird, gehen die letzten Daten über die Anzahl der Stanzvorgänge nicht verloren, so daß eine genaue Lebensalterkontrolle sichergestellt werden kann. Weiterhin wird eine Überprüfung über eine Kombination eines Stempels und einer Matrize durchgeführt, immer wenn eine Stanzwerkzeuggruppe neu eingelagert wird, was Verwechslungen fehlerlos verhindert. Ein Austausch zwischen dem Preßwerkzeug und dem Preßprogramm wird vollständig automatisch durchgeführt, so daß ein Fehler wie mangelnde Paßform in fertigen Artikeln mittels des Preßprogramms verhindert werden kann.

Wenn Identifikationsnummern den Matrizen und den Stempeln zugeordnet werden und Strichcodemarkierungen, die sich auf die entsprechenden Identifikationsnummern beziehen, der vorangehenden Ausführungsform verwendet werden, können zweidimensionale Strichcodes eingesetzt werden, die Aufnahme von Daten hoher Dichte ermöglichen. In diesem Fall kann ein Strichcode von etwa 5 × 5 mm auf einer Matrize (oder einem Stempel) selbst markiert werden und der Strichcode kann gegen Wegwischen derart geschützt werden, daß der Strichcode auf einem ausgeschnittenen Abschnitt, der in einem Teil der Matrize (oder Stempel) vorgesehen ist, markiert wird. Beispiele für solche zweidimensionalen Strichcodes sind "VERI CODE", hergestellt von Mitsubishi Corporation, "DATA CODE", hergestellt von Itochu Electronics, "CALRA CODE", hergestellt von Calra System und "PDF417", hergestellt von Olympus Symbol.

In der vorhergehenden Ausführungsform werden von den Stanzwerkzeug-Informationen die festen Daten (d. h. nur lesbare Daten) von einer Matrize (oder einem Stempel) selbst gehalten und Fortschreibdaten werden in der numerischen Steuereinheit der Stanzpresse gespeichert. Eine Matrize (oder ein Stempel) kann jedoch auch den gesamten Inhalt der eigenen Stanzwerkzeug- Informationen selbst speichern. In diesem Fall wird ein Magnetkernspeicher-Chip oder IC-Chip in eine Matrize (oder einem Stempel) zur Aufnahme der Stanzwerkzeug-Informationen eingebettet.

In Fällen, wo Magnetkernspeicher-Chips in Matrizen oder Stempeln eingebettet sind, sind repräsentative Beispiele für die zu speichernden Daten von jedem Stempel 16 Form (z. B. langgestreckte rechtwinklige Form), Größe (z. B. 5 × 50 mm), Stempelhöhe, das Ausmaß der verminderten Höhe (Anfangswert = 0), die Anzahl der Stanzvorgänge (Anfangswert = 0) und die Höchstanzahl der Stanzvorgänge (Anfangswert = 0) Repräsentative Beispiele für die von jeder Matrize 18 zu speichernden Daten sind Form, Größe, Spiel (z. B. 0,2 mm), Matrizenhöhe, das Ausmaß der verminderten Höhe (Anfangswert = 0), die Anzahl der Stanzvorgänge (Anfangswert = 0) und die Höchstanzahl der Stanzvorgänge (Anfangswert = 0) Repräsentative Beispiele für die Daten, die in die numerische Steuereinheit einzugeben sind, sind (i) Form, Größe und Spiel (gemeinsame Daten von dem Stempel 16 und der Matrize 18); (ii) Stempelhöhe, das Ausmaß der verminderten Höhe, die Anzahl der Stanzvorgänge und die Höchstanzahl der Stanzvorgänge (Stempeldaten); und (iii) Matrizenhöhe, das Ausmaß der verminderten Höhe, die Anzahl der Stanzvorgänge und die Höchstanzahl der Stanzvorgänge (Matrizendaten).

Im Falle der eingebetteten Magnetkernspeicher-Chips werden, nachdem eine Matrize und ein Stempel in das Stanzwerkzeugmagazin als Antwort auf den Befehl der Bedienungsperson eingelagert sind, Daten automatisch aus den Magnetkernspeicher-Chips gelesen und danach die gleiche Datenüberprüfung durchgeführt, wie sie bei Strichcodemarkierungen in der numerischen Steuereinheit durchgeführt wird. Aus den gemeinsamen Daten über den Stempel 16 und die Matrize 18 werden Daten über Form und Größe mittels des Magnetkernspeicher-Chips des Stempels 16 erhalten, während Daten über das Spiel aus dem Magnetkernspeicher-Chip der Matrize 18 erhalten oder alternativ in vorher beschriebener Weise neu berechnet werden. Stempeldaten und Matrizendaten werden alle aus den Magnetkernspeicher-Chips des Stempels 16 bzw. der Matrize 18 ermittelt. Bezüglich des Ausmaßes der verminderten Höhe, der Anzahl der Stanzvorgänge und der Höchstanzahl der Stanzvorgänge gibt die Bedienungsperson neue Daten zur Korrektur mittels der Tastatur 46 wenn nötig ein.

Nachdem die Herausnahme des Stempels 16 oder der Matrize 18 als Antwort auf den Befehl der Bedienperson durchgeführt wurde, werden das Ausmaß der verminderten Höhe, die Anzahl der Stanzvorgänge und die Höchstanzahl der Stanzvorgänge für die Stempeldaten auf den Magnetkernspeicher-Chip des Stempels 16 geschrieben, während das Ausmaß der verminderten Höhe, die Anzahl der Stanzvorgänge und die Höchstanzahl der Stanzvorgänge für die Matrizendaten auf den Magnetkernspeicher-Chip der Matrize 18 geschrieben werden. Danach werden die gemeinsamen Daten, die Stempeldaten und die Matrizendaten alle gelöscht. Die Verwendung eines solchen Magnetkernspeicher-Chips macht die Notwendigkeit überflüssig, die Stempeldaten und die Matrizendaten zu speichern, die zu Stempel und Matrizen gehören, die gerade geschliffen werden, was die Speicherkapazität der numerischen Steuereinheit verringert. Dies macht ebenso die Notwendigkeit überflüssig, diejenigen Daten (d. h. Herstellungsdatum und Produktionsnummer) zu speichern, die den Stempeldaten und den Matrizendaten von den Stempeln und den Matrizen, die gerade geschliffen werden, über die Strichcodedaten zugeordnet sind, so daß die Speicherkapazität der numerischen Steuereinheit verringert werden kann. Während die Strichcodes frei von Staub sein müssen, weil sie mittels einer optischen Abtasteinrichtung gelesen werden, rufen Magnetkernspeicher-Chips keine Probleme beim Einbau in Stanzwerkzeug auf, wodurch das automatische Lesen und Schreiben der Stanzwerkzeug-Informationen vereinfacht wird.

Obwohl die Stanzwerkzeuggruppen-Informationen und die anderen Informationen der vorhergehenden Ausführungsform in der in die Stanzpresse eingebauten numerischen Steuereinheit gespeichert sind, können sie auch in einer externen Steuereinheit gespeichert werden, die getrennt von der Stanzpresse angeordnet ist.

Obwohl die Stempel bzw. die Matrizen mit Identifikationsnummern (d. h. Stempel-ID und Matrizen-ID) versehen sind und die Abstreifer wie ein Zubehörteil des Stempels behandelt werden, ist jeder Abstreifer bevorzugt mit einer Identifikationsnummer (d. h. Abstreifer-ID) versehen, besonders wenn geformte Matrizen und Stempel verwendet werden.

Claims (8)

1. Stanzpresse mit auswechselbaren Stanzwerkzeugen (16, 18), die in Stanzwerkzeuggruppen (15) mit je einem oberen (16) und einem unteren (18) Stanzwerkzeug in Stanzwerkzeughaltern 14 in einem Stanzwerkzeugmagazin (10) angeordnet sind, einem automatischen Stanzwerkzeugwechselsystem zum Auswechseln der im Preßeinsatz befindlichen Stanzwerkzeuggruppe (15) gegen eine der im Stanzwerkzeugmagazin (10) gelagerten Stanzwerkzeuggruppen (15), einer Steuereinheit und einer mit der Steuereinheit verbundenen Lesevorrichtung (40), wobei sowohl das obere (16) als auch das untere (18) Stanzwerkzeug jeder Stanzwerkzeuggruppe (15) mit einem Informationsträger versehen ist, wobei von der Lesevorrichtung (40) beim Einlagern neuer oder instandgesetzter Stanzwerkzeuge (16, 18) in das Stanzwerkzeugmagazin (10) die Stanzwerkzeug-Informationen von dem Informationsträger des oberen (16) und des unteren (18) Stanzwerkzeugs der zugehörigen Stanzwerkzeuggruppe (15) in die Steuereinheit einlesbar sind, und wobei die Steuereinheit derart ausgelegt ist, daß von der Steuereinheit aus den beim Einlagern neuer oder instandgesetzter Stanzwerkzeuge (16, 18) eingelesenen Stanzwerkzeug-Informationen pro zugehörige Stanzwerkzeuggruppe (15) Stanzwerkzeuggruppen-Informationen berechenbar und zusammen mit einer diesen zugeordneten Lageradresse und den jeweiligen Stanzwerkzeug-Informationen speicherbar sind, daß von der Steuereinheit eine gewünschte Stanzwerkzeuggruppe (15) gemäß den zugehörigen Stanzwerkzeuggruppen-Informationen für den Preßeinsatz auswählbar ist, und daß von der Steuereinheit die Anzahl der von den jeweiligen Stanzwerkzeugen (16, 18) im Preßeinsatz ausgeführten Preßvorgänge pro Stanzwerkzeuggruppe (15) für das obere (16) und das untere (18) Stanzwerkzeug gemäß den zugehörigen Stanzwerkzeug-Informationen separat überwachbar ist.

2. Stanzpresse nach Anspruch 1, wobei von der Steuereinheit als Stanzwerkzeuggruppen-Informationen Daten über die Form, die Größe und das Spiel des Stanzwerkzeugs berechenbar sind.

3. Stanzpresse nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Informationsträger derart ausgelegt ist, daß von dem Informationsträger lediglich ein Teil der zur Verwaltung des zugehörigen Werkzeugs (16, 18) erforderlichen Stanzwerkzeug- Informationen speicherbar ist, und wobei die Steuereinheit derart ausgelegt ist, daß von der Steuereinheit die restlichen zur Verwaltung des zugehörigen Stanzwerkzeugs (16, 18) erforderlichen Stanzwerkzeug-Informationen als Fortschreibedaten speicherbar sind.

4. Stanzpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei als Informationsträger Strichcodes vorgesehen sind.

5. Stanzpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei als Informationsträger Magnetkernspeicher-Chips vorgesehen sind, welche in die Stanzwerkzeuge (16, 18) eingebettet sind.

6. Stanzpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei als Informationsträger IC-Chips vorgesehen sind, welche in die Stanzwerkzeuge (16, 18) eingebettet sind.

7. Stanzpresse nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Informationsträger derart ausgelegt ist, daß von dem Informationsträger sämtliche zur Verwaltung des zugehörigen Stanzwerkzeugs (16, 18) erforderliche Stanzwerkzeug- Informationen speicherbar sind.

8. Stanzpresse nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Steuereinheit ferner derart ausgelegt ist, daß von der Steuereinheit die Stanzwerkzeug-Informationen des oberen (16) und des unteren (18) Stanzwerkzeugs der jeweiligen Stanzwerkzeuggruppe (15) unter Überprüfung, ob die Kombination des oberen (16) und des unteren (18) Stanzwerkzeugs zulässig ist, hinsichtlich der Form, der Größe und des Spiels miteinander vergleichbar sind.