DE602004000696T2 - Multi-press machining head for a numerically controlled sheet metal stamping machine - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrpressen-Bearbeitungskopf für eine numerisch gesteuerte Metallblech-Stanzmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe beispielsweise EP-A-0 140 373).The The present invention relates to a multi-press machining head for one numerically controlled sheet metal stamping machine according to the preamble of claim 1 (see, for example, EP-A-0 140 373).
Es sind Stanzmaschinen mit einem Mehrpressen-Kopf bekannt, die aus einer Vielzahl von hydraulischen Pressen, die nahe zueinander sind, aufgebaut sind, von welchen jede die vertikale Bewegung eines einzelnen Stanzkolbens steuert.It Punching machines are known with a multi-press head made out of a variety of hydraulic presses that are close to each other, are constructed, each of which the vertical movement of a single Punching piston controls.
Der Hauptvorteil dieses Konstruktionssystems besteht in der Tatsache, dass alle unterschiedlichen Stanzkolben, die in einer Sequenz eingesetzt werden müssen, um die Stanzbearbeitung eines Werkstücks zu erreichen, verfügbar und bereit zum Arbeiten sind, ohne irgendeine Werkzeugwechseloperation während des Produktionszyklus ausführen zu müssen; eine verbesserte Produktivität und Genauigkeit der Maschine wird somit erhalten, weil die Arbeiten für ein Austauschen eines Werkzeugs während des Zyklus vermieden werden und die Gesamtlänge der Entfernung reduziert wird, die das Werkstück, das durch einen Manipu lator entlang zweier Richtungen, die senkrecht zueinander sind, abdecken muss, um die Ausführung von allen Bearbeitungen zuzulassen, die an seiner Oberfläche erforderlich sind.Of the Main advantage of this construction system is the fact that all different punching pistons that are used in a sequence have to, to achieve punching of a workpiece, available and Ready to work without any tool change operation while of the production cycle have to; an improved productivity and accuracy of the machine is thus preserved because of the work for a Replacing a tool during of the cycle are avoided and the total length of the distance is reduced which is the workpiece, by a Manipu lator along two directions, the vertical to each other, must cover to the execution of all edits to admit that on its surface required are.
Der Hauptnachteil des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels dieses Konstruktionssystems besteht in der Tatsache, dass die Pressen unabhängig vom Typ einer Bearbeitung und von der Dicke des Materials, das bearbeitet werden muss, denselben vertikalen Hub abdecken, was der Grund dafür ist, dass als Ergebnis der vertikale Abwärtshub und die relative Ausführungszeit der einzelnen Stanzbearbeitungen im Vergleich mit demjenigen oft exzessiv sind, was streng genommen nötig wäre, und dies ist zum Nachteil der Produktivität der Maschine. Insbesondere ist die maximale Wiederholfrequenz der Stanzbewegungen begrenzt und umgekehrt proportional zu dem Bearbeitungshub des Stanzkolbens (der während der Entwicklung der Maschine im Voraus eingerichtet wird).Of the Main disadvantage of the current embodiment This construction system consists in the fact that the presses independent of Type of machining and the thickness of the material being worked on must cover the same vertical stroke, which is the reason that as a result of the vertical downward stroke and the relative execution time of the individual punching processes in comparison with that often which are strictly necessary, and that is to the detriment productivity the machine. In particular, the maximum repetition rate is the Punching movements limited and inversely proportional to the machining stroke of the punching piston (which during the development of the machine is set up in advance).
Bei modernen Stanzmaschinen dieser Art, die mit einer numerischen Steuerung arbeiten, ist es auch wichtig, die Erfassung der Position des Stanzkolbens auszuführen, der jeweils betätigt wird. In dem Fall von Maschinen mit mehreren Stanzkolben würde dies jedoch bedeuten, einen Positionswandler für jeden Stanzkolben zu verwenden. Eine solche Lösung würde eine große Komplexität und hohe Kosten für die Maschine enthalten.at modern punching machines of this type, with a numerical control work, it is also important to capture the position of the punching piston perform, each actuated becomes. In the case of machines with multiple punching pistons this would however, to use a position transducer for each punch. Such a solution would one size complexity and high costs for contain the machine.
Es gibt auch turmartige Stanzmaschinen, deren allgemein angenommenes Konstruktionssystem für das Vorhandensein von zwei Scheiben mit einer vertikalen Achse sorgt, von welchen eine oberhalb und eine unterhalb des Blechs ist und welche an ihrer Peripherie, in geeigneten Gehäusen untergebracht, die Stanzkolben an der einen und die Stanzstempel an der anderen tragen. Die Presse, die die Abwärtsbewegung des Stanzkolbens steuert, ist eine einzelne, die bei einer festen Position am Rand der Struktur angeordnet ist. Geeignete Steuerungen veranlassen, dass sich die zwei Scheiben auf synchrone Weise drehen, indem der Stanzkolben und der zugehörige Stanzstempel, die für die Ausführung der Bearbeitung nötig sind, jedes Mal unter die Auftreffwucht des Kolbens der einzigen Hydraulikpresse genommen werden; gleichzeitig bringt der Manipulator das Blech in die richtige Position in Bezug auf den Stanzkolben, um die Ausführung der Löcher und die anderen Bearbeitungen zuzulassen. Normalerweise erfolgt die Steuerung des Kolbens servo-hydraulisch mit einer kontinuierlichen Messung der vertikalen Position des Kolbens entlang seines eigenen Hubs.It There are also tower-type punching machines whose generally accepted Construction system for the presence of two discs with a vertical axis, one of which is above and one below the sheet and which housed on their periphery, in suitable housings, the punching pistons wear on one and the punches on the other. The press, the downward movement The punching piston controls is a single, which at a fixed Position is arranged at the edge of the structure. Suitable controls cause the two disks to rotate in a synchronous manner, by the punching piston and the associated punch, which is responsible for the execution of Processing necessary Each time under the impact force of the piston are the only one Hydraulic press to be taken; at the same time the manipulator brings place the sheet in the correct position with respect to the punching piston execution the holes and allow the other edits. Usually done the control of the piston servo-hydraulic with a continuous Measurement of the vertical position of the piston along its own Hubs.
Der resultierende Vorteil besteht darin, dass Stanzfrequenzen bzw. -häufigkeiten erhalten werden können, die höher als diejenigen sind, die mit dem Bearbeitungskopf der Stanzpresse mit einem Mehrpressen-Kopf erhalten werden. Ein solcher Vorteil wird nur durch Verwenden von Stanzkolben erreicht, für welche die Handlung eines Herausziehens der Schneideinheit aus dem Blech aufgrund des Effekts einer Feder (oder einer Gruppe von Federn) durchgeführt wird, die auf geeignete Weise in der Kassette eingefügt ist, die das gesamte Werkzeug in einer Führung und bei einer Position in der Werkzeughaltescheibe hält.Of the The resulting advantage is that punch frequencies or frequencies can be obtained the higher than those are those with the processing head of the punch press obtained with a multi-press head. Such an advantage will only achieved by using punching pistons, for which the action of a Pulling out of the cutting unit from the sheet due to the effect of a Spring (or a group of springs) is performed on suitable Way inserted in the cassette is that the entire tool in a guide and at a position holding in the tool holding disc.
In einem Fall, in welchem man wünscht, Stanzkolben zu verwenden, bei welchen das Herausziehen durch den Kolben mechanisch gesteuert wird, um die Hübe auf die streng nötigen zu begrenzen und um somit günstige Produktionsraten zu erhalten, ist es auf jeden Fall nötig, den Bearbeitungskopf im Voraus bei einer reduzierten Höhe variabel als Funktion der Dicke und der Bearbeitungsbedingungen anzuordnen, indem die gesamte obere Stanzkolbenhaltescheibe in vertikaler Richtung bewegt wird, was eine nicht vernachlässigbare Komplikation erzeugt; in der Praxis nimmt kein Hersteller diese letztere Lösung an.In a case in which one wishes punching pistons to use in which the extraction by the piston mechanically is controlled to the strokes on the strictly necessary to limit and thus cheap It is definitely necessary to get the production rates Processing head variable in advance at a reduced height to be arranged as a function of thickness and working conditions, by the entire upper punching piston retaining disc in the vertical direction is moved, creating a non-negligible complication; in practice, no manufacturer accepts this latter solution.
Der Hauptnachteil dieser Art von Bearbeitungskopf besteht darin, dass es jedes Mal, wenn die Form des Stanzkolbens geändert werden muss, nötig ist, zu veranlassen, dass sich der Turm dreht, was eine Operation ist, deren Dauer nicht vernachlässigbar ist und die sich in der Praxis zu der Zeit für die Ausführung der Stanzbearbeitungen addiert.Of the Main disadvantage of this type of machining head is that it is necessary every time the shape of the punching piston needs to be changed, to make the tower spin, which is an operation, whose duration is not negligible is and in practice at the time for the execution of punching added.
Es gibt schließlich Stanzmaschinen mit einzelnen Stanzkolben mit einem Werkzeugwechsel. Eine von diesen sorgt für das Vorhandensein einer einzigen hydraulischen Servopresse mit einer numerisch gesteuerten Vertikalbewegung, bei welcher ein geeigneter Mechanismus eines Stanzkolbenwechsels jedes Mal den Stanzkolben und den zugehörigen Motor, die für die Bearbeitung des Werkstücks nötig sind, zwischen einer Sequenz von Stanzbearbeitungen und der anderen installiert.There are finally punching machines with a individual punching pistons with a tool change. One of these provides for the presence of a single hydraulic servo press with a numerically controlled vertical motion, in which a suitable mechanism of a punch piston change each time the punch and the associated motor, which are necessary for the machining of the workpiece, between a sequence of punching operations and the other Installed.
Auch in diesem Fall ist der Vorteil durch die hohe Häufigkeit bzw. Frequenz von Stanzbearbeitungen gegeben, die erhältlich ist.Also in this case the advantage is due to the high frequency or frequency of Punching operations available, which is available.
Der Nachteil besteht in der Zeit für den Werkzeugwechsel, die sich zu derjenigen für die Ausführung der Stanzbearbeitungen und zu derjenigen für die Bewegung des Blechs zwischen einer Stanzbearbeitung und der anderen addiert.Of the Disadvantage is in the time for the tool change, which is to that for the execution of the punching operations and to the one for the Movement of the sheet between a punching and the other added.
Bei dieser Art von Ausführungsbeispiel kann bei den Stanzkolben sowohl ein Herausziehen bzw. eine Extraktion, das bzw. das durch Federn gesteuert wird, als auch ein mechanisch gesteuertes Herausziehen vorgesehen sein; in diesem zweiten Fall ist effektiv eine Einstellung der Kopfspannweite vorgesehen, welche Einstellung auf einfache Weise möglich ist, weil sie in einem Positionieren der Kassette von nur dem Stanzkolben bezüglich der Höhe besteht, der am Rand des Bearbeitungskopfs angebracht ist.at this type of embodiment can in the punching pistons both a pulling out and an extraction, which is controlled by springs, as well as a mechanical controlled withdrawal may be provided; in this second case is effectively provided an adjustment of the head span, which Setting is easily possible, because they are in a position of the cassette of only the punching piston in terms of the height exists, which is attached to the edge of the machining head.
Angesichts dieses Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mehrpressen-Bearbeitungskopf für eine Stanzmaschine zur Verfügung zu stellen, der zulässt, die gegenwärtigen Nachteile des Mehrpressen-Bearbeitungskopfs zu überwinden, während gleichzeitig die der besonderen Architektur innewohnenden positiven Charakteristiken beibehalten werden.in view of In this prior art, it is an object of the present invention Invention, a multi-press machining head for a punching machine available make that allows the present ones Disadvantages of the multi-press machining head to overcome, while at the same time the positive inherent in the particular architecture Characteristics are maintained.
Gemäß der Erfindung wird eine solche Aufgabe mit einem Mehrpressen-Bearbeitungskopf erreicht, welcher eine Mehrzahl von hydraulischen Pressen aufweist, welche nahe beieinander angeordnet sind und jeweils aus einem Hydraulikzylinder gebildet sind, in welchem ein jeweiliger Kolben eine Gleitbewegung ausführt, und eine Mehrzahl von Stanzstempeln, welche durch die jeweiligen Kolben der hydraulischen Pressen angetrieben werden, wobei die Kolben mit den Stanzstempeln derart betriebsverbunden sind, dass die Stanzstempel der Bewegung der Stanzkolben starr folgen und Rückhübe haben, welche unabhängig von der Position der Kolben elastisch gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass
- a) die Kolben in Sätzen von Kolben gruppiert sind, welchen jeweils ein einziger Positionswandler mit einer unidirektionalen mechanischen Verbindung derart zugeordnet ist, dass der Wandler der Stanzbewegung eines beliebigen Kolbens folgt, während die anderen Kolben in Ruhe bleiben, und dass
- b) wenigstens einer der Kolben mit mehreren Stanzstempeln über eine Wähleinrichtung derart gekoppelt ist, dass jedes Mal die Stanzbewegung eines der ausgewählten Stanzstempel gesteuert wird.
- a) the pistons are grouped in sets of pistons, each of which is associated with a single position transducer with a unidirectional mechanical connection such that the transducer follows the punching movement of any piston while the other pistons remain at rest and that
- b) at least one of the pistons is coupled to a plurality of punches via a selection device such that each time the punching movement of one of the selected punches is controlled.
Auf diese Weise lässt ein Kombinieren der hydraulischen Vorauswahl des Kolbens mit der möglichen mechanischen Vorauswahl des zu beaufschlagenden Stanzkolbens unter Verwendung von Stanzkolben mit einer Federextraktion, die die Eigenschaft eines Ausführens der Extraktion unter Verwendung des unteren Teils des Bearbeitungshubs zum Belasten der Feder haben und daher keine Einstellung der Bearbeitungsspanne des Bearbeitungskopfs erfordern, ein Bereitstellen der erwünschten Verbesserung des Arbeitszyklus zu, indem die Vorteile des Mehrpressen-Bearbeitungskopfs mit denjenigen der numerischen Steuerung der vertikalen Position des Stanzkolbens und der Amplitude seines nutzbaren Hubs verbunden werden.On that way Combining the hydraulic preselection of the piston with the potential mechanical preselection of the punching piston to be acted upon Use of punching piston with a spring extraction, which has the property of a execution Extraction using the lower part of the machining stroke to load the spring and therefore no adjustment of the machining span of the processing head, providing the desired Improve the duty cycle by taking advantage of the multi-press machining head with those of the numerical control of the vertical position the punching piston and the amplitude of its usable stroke connected become.
Die Zeit für die hydraulische Vorauswahl des Kolbens, den man betätigen möchte, und auch die Zeit für den möglichen gleichzeitigen Austausch, der zum Nehmen des Abschnitts der Wähleinrichtungsscheibe über dem Stanzkolben nötig ist, ist viel kürzer als die Zeit für den Werkzeugwechsel der anderen angegebenen Systeme, und sie werden nahezu immer gleichzeitig mit der Bewegung für das neue Positionieren des zu bearbeitenden Werkstücks durch den Manipulator ausgeführt.The time for the hydraulic preselection of the piston that you want to operate, and also the time for the possible Simultaneous exchange leading to taking the section of the dial disk above the Punching piston necessary is much shorter as the time for the tool change the other specified systems, and they will almost always simultaneously with the movement for the new positioning of the through to the workpiece to be machined running the manipulator.
Somit wird die Aufgabe erreicht, alle Stanzkolben eines Mehrpressen-Bearbeitungskopfs nur den vertikalen Hube auszuführen zu lassen, der für die Ausführung der Bearbeitung streng nötig ist, indem ein solcher Hub durch ein System numerisch gesteuert wird, das mit Kolben versehen ist, die mit Positionswandlern verbunden sind, die wiederum durch ein Servoventil gesteuert werden, wobei die gesamte Einheit durch eine geeignete programmierbare elektronische Steuereinheit gesteuert wird.Consequently the task is achieved, all the punching pistons of a multi-press machining head only to execute the vertical lift to let that go for the execution Editing strictly necessary by numerically controlling such a hub by a system which is provided with pistons which are connected to position transducers are, in turn, controlled by a servo valve, wherein the whole unit through a suitable programmable electronic Control unit is controlled.
Diese und andere Charakteristiken der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels offensichtlich gemacht werden, das als Beispiel in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, wobei:These and other characteristics of the present invention are understood by the following detailed description of an embodiment will be apparent shown as an example in the accompanying drawings is, where:
In
Unter
der Stanzkolbenhalteplatte
In
Der
Positionswandler
Die
Kombination aus der hydraulischen Vorauswahl des Arbeitskolbens
Die
Verwendung von Federn
Der
Vorteil des Extraktionssystems besteht darin, dass es keine Einstellung
der Bearbeitungsspanne des Kopfs benötigt, was zulässt, die
erwünschte
Verbesserung des Bearbeitungszyklus zur Verfügung zu stellen, um dadurch
die Vorteile des Mehrpressen-Kopfs mit demjenigen der numerischen Steuerung
der vertikalen Position des Stanzkolbens
Die
Zeit für
die hydraulische Vorauswahl des Kolbens
Ein ähnliches Konzept kann auch auf mögliche Stanzkolben angewendet werden, die von unten nach oben arbeiten, welche in Kombination mit jeweiligen Stanzkolben arbeiten, die sich von oben aus absenken, zusammen mit einem Ausführen von plastischen Deformationsbearbeitungen in den so genannten "Doppeleffekt"-Zyklen.A similar Concept can also be on potential Punching pistons are used, working from the bottom up, which work in combination with respective punching pistons, which are Lowering from above, along with performing plastic deformation machining in the so-called "double-effect" cycles.
Gleichermaßen können anstelle der Stanzkolben eine analoge Bewegung der Stanzstempel und einer darauf bezogenen Erfassung derselben zur Verfügung gestellt werden. Daher müssen dort, wo über Stanzkolben gesprochen wird, auch Stanzstempel gemeint sein. Jedoch ist dieses Ausführungsbeispiel nicht durch die Ansprüche abgedeckt.Similarly, instead of the punching piston an analogous movement of the punch and a related acquisition of the same be provided. Therefore have to where over Punching piston is spoken, even stamping meant. however is this embodiment not by the claims covered.
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CH671977A5 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8381 | Inventor (new situation) |
Inventor name: BATTAGLIA, RUGGERO, LONIGO, IT Inventor name: SPAZIO, ANDREA, BOARA PISANI, IT |
|
8364 | No opposition during term of opposition |