Anwendungsgebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Presse wie eine Revolverstanzpresse und
ein Verfahren zur Neupositionierung eines Werkstücks.
Hintergrund der Erfindung
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Bei üblichen Revolverstanzpressen hat ein Werkstückvorschub zum Vorschieben
eines Plattenwerkstücks auf einem Tisch zu einer Stanzposition einen
Werkstückhalter, der verstellt wird, während ein Werkstück erfaßt wird.
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Eine Bedingung wie die Größe eines Werkstücks oder eine Stanzposition auf dem
Werkstück können es erfordern, daß der Werkstückvorschub eine
Neupositionierung des Werkstücks durchführt, um die Greifposition des
Werkstückhalters zu ändern. Während solch einer Neupositionierung wird, da das
Werkstück versetzt wird, wenn es vom Werkstückhalter nur freigegeben wird, ein
Paar Friktionspolster, die durch einen Hubzylinder gehoben und gesenkt werden
können, vorgesehen und verwendet, um das Werkstück gegen den Tisch zu
drücken und diesen Versatz zu verhindern.
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Wenn die Friktionskraft der Friktionspolster eingesetzt wird, um das Werkstück
gegen den Tisch zu fixieren, wie oben beschrieben wurde, wird das Werkstück
nicht richtig fixiert und kann versetzt werden, während es vom Werkstückhalter
wieder erfaßt wird.
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Dokument US-A-4602541 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß
den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 4.
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Die Erfindung ist so aufgebaut, daß eine Presse geschaffen wird, die die
Neupositionierung des Werkstücks ohne dessen Versatz durchführen kann.
Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Presse gemäß der Erfindung ist im Anspruch 1 definiert.
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Diese Konstruktion ermöglicht es dem Werkstückgreifabschnitt das Werkstück
neu zu Positionieren, während das Stanzwerkzeug in das Werkstück während
eines Stanzvorgangs eindringt. Das Stanzwerkzeug wirkt dabei als eine
Einrichtung, um die Position des Werkstücks zu halten und dessen Versatz
während der Neupositionierung zu verhindern. Zusätzlich wird die Notwendigkeit,
einen Positionshalter wie Polster vorzusehen, beseitigt, so daß eine einfachere
Konstruktion sichergestellt wird.
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Während einer Neupositionierung kann die Steuereinrichtung ein Stanzwerkzeug
mit einer Form abweichend von der eines vollkommenen Kreises zum Fixieren
des Werkstücks wählen. Diese Konstruktion begrenzt nicht nur den horizontalen
Versatz des Werkstücks, sondern auch seinen drehmäßigen Versatz um das
Stanzwerkzeug, so daß zuverlässiger verhindert wird, daß das Werkstück
während einer Neupositionierung versetzt wird.
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Bei dieser Konstruktion können Friktionspolster, die das Werkstück gegen den
Tisch drücken, vorgesehen sein, so daß das Werkstück fixiert wird, während das
Stanzwerkzeug in das Werkstück und die Friktionspolster eindringt. Diese
Konstruktion ermöglicht es nicht nur, daß das Werkzeug in das Werkstück
eindringt, sondern auch, daß die Friktionspolster die Position des Werkstücks
halten, so daß zuverlässiger verhindert, daß das Werkstück während einer
Neupositionierung versetzt wird. Hierbei kann auch der drehmäßige Versatz des
Werkstücks um das Stanzwerkzeug durch die Friktionspolster durch Verwendung
eines Stanzwerkzeugs verhindert werden, das wie ein vollkommener Kreis
geformt ist, um das Werkstück zu fixieren.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren, wie es im Anspruch 4 definiert
ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen:
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Presse gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 2 ist eine Aufsicht der Presse;
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Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung der Presse;
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Fig. 4 ist ein Querschnitt eines Werkstückhalters in der Presse;
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Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt, aus dem ein Stanzantriebsvorrichtungs-
Einbauabschnitt der Presse hervorgeht;
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Fig. 6 ist eine Frontansicht eines Umwandlungsmechanismus in der
Stanzantriebsvorrichtung;
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Fig. 7A ist eine Aufsicht, aus der die Werkstück-Neupositionierung hervorgeht,
und
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Fig. 7B ist ein Vertikalschnitt, das diesen Vorgang zeigt;
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Fig. 8 ist ein Flußdiagramm der Werkstück-Neupositionierung;
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Fig. 9 ist eine schematische Darstellung einer Presse gemäß einer weiteren
Ausführungsform;
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Fig. 10 ist eine Aufsicht der Presse,
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Fig. 11 ist eine perspektivische Darstellung der Presse;
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Fig. 12 ist eine Seitenansicht, aus der ein Andruckvorrichtungs-Einbauabschnitt
der Presse hervorgeht;
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Fig. 13A ist eine Aufsicht, die die Werkstück-Neupositionierung zeigt,
und
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Fig. 13B ist ein Vertikalschnitt, der diesen Vorgang zeigt;
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Fig. 14 ist eine Aufsicht, die ein weiteres Beispiel der Werkstück-
Neupositionierung zeigt;
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Fig. 15 ist eine schematische Darstellung einer Presse gemäß einer weiteren
Ausführungsform;
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und
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Fig. 16 ist ein Querschnitt eines Einbauabschnitts für obere und untere
Friktionspolster gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis
8 beschrieben. Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die eine Presse gemäß
der Erfindung zeigt. Fig. 2 ist eine Aufsicht, und Fig. 3 ist eine perspektivische
Darstellung dieser Presse.
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Die Presse 1 ist eine Revolverstanzpresse, deren Rahmen 2 einen oberen
Rahmenabschnitt 2A, einen unteren Rahmenabschnitt 2B und einen
so Ständerabschnitt 2C hat, von denen jeder einen kastenförmigen Querschnitt hat,
und der eine C-Seitenform hat. Ein oberer und ein unterer Revolver 3A und 3B
sind im Raum zwischen dem oberen und dem unteren Rahmenabschnitt 2A und
2B
des Rahmens 2 angeordnet und im oberen und unteren Rahmenabschnitt 2A
bzw. 2B drehbar gelagert. Mehrere Pressenformen 4, die ein Stanzwerkzeug
bilden, sind am Umfang des oberen Revolvers 3A angeordnet, während mehrere
Gegenformen 5 am Umfang des unteren Revolvers 3B (Fig. 5) angeordnet sind.
Der obere und der untere Revolver 3A und 3B werden von einer
Revolverantriebsvorrichtung (in den Zeichnungen nicht gezeigt) am Rahmen 2
schrittgeschaltet und gedreht.
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Eine Stanzantriebsvorrichtung 6 für das Stanzwerkzeug 4 besteht aus einem
Servomotor 7, der am oberen Rahmenabschnitt 2A angeordnet ist, und einem
Umwandlungsmechanismus 8 zur Umwandlung der Drehung des Servomotors 7
in eine lineare Reziprobewegung in vertikaler Richtung, wie der vertikale
Querschnitt der Fig. 5 zeigt. Der Servomotor 7 hat ein eingebautes
Drehzahluntersetzungsgetriebe 9 am einen Ende und ist im oberen
Rahmenabschnitt 2A in Längsrichtung Y aufgenommen. Der
Umwandlungsmechanismus 8 besteht aus einem Exzenternockenmechanismus,
und ein exzentrischer Nocken 10 ist in zwei Lagern 11 und 12 am einen Ende des
oberen Rahmenabschnitts 2A auf der gleichen Drehmitte O wie eine Motorwelle
7a des Servomotors 7 gelagert, wie die Frontansicht der Fig. 6 zeigt. Der
Exzenternocken 10 und die Motorwelle 7a des Servomotors 7 sind über eine
Welle 13 verbunden. Ein exzentrischer Wellenabschnitt 10a des Exzenternockens
10 sitzt drehbar über ein Lager (in den Zeichnungen nicht gezeigt) in einer
Öffnung am oberen Ende eines Kurbelarms 14. Ein Stößel 16 ist mit dem unteren
Ende des Kurbelarms 14 über einen Stift 15 verbunden und in einer
Stößelführung 17 abgestützt, die am einen Ende des oberen Rahmenabschnitts
2A an seiner Unterseite vorgesehen ist, so daß er gehoben und gesenkt werden
kann. Ein T-förmiger Kupplungsabschnitt, der mit dem Kopf der Pressenform 4
gekuppelt ist, die im oberen Revolver 3A sitzt, ist am einen Ende des Stößels 16
vorgesehen.
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Eine Tischanordnung 18 ist vor dem Rahmen 2 angeordnet. Die Tischanordnung
18 besteht aus einem Werkstücktisch 20 mit einem mittleren, festen Tisch 20a an
einem Bett 19 und einem verstellbaren Tisch 20b auf beiden Seiten des festen
Tischs 20a, und der verstellbare Tisch 20b wird auf einer Schiene 21 auf dem
Bett 19 mit einem Schlitten 22 vor- und zurückbewegt (in der Richtung Y). Der
Schlitten 22 hat einen Querschieber 24 mit einem Werkstückhalter 23 und ist
seitlich (in der Richtung X) verstellbar. Ein Plattenwerkstück W, das vom
Werkstückhalter 23 erfaßt wird, wird in Richtung X, Y relativ zur Position P des
Stößels gefördert, wenn der Schlitten 22 und der Querschieber 24 verstellt
werden. Die seitliche Bewegung des Querschiebers 24 wird über eine
Förderspindel 26 und eine Kugelmutter 27 vom Servomotor 25 angetrieben, der
im Schlitten 22 (Fig. 3) angeordnet ist.
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Wie Fig. 4 zeigt, hat der Werkstückhalter 23 eine obere, verstellbare Klaue 29,
die mit einer unteren, festen Klaue 28 derart gekuppelt ist, daß die obere,
verstellbare Klaue 29 durch Drehen um eine Tragstange 30 geöffnet und
geschlossen werden kann. Das Plattenwerkstück W wird von den Enden beider
Klauen 28 und 29 erfaßt. Die obere, verstellbare Klaue 29 wird durch einen
Zylinder 31 geöffnet und geschlossen, der an ihrem proximalen Ende befestigt ist.
Der Werkstückhalter 23 ist auf dem Querschlitten 24 abgestützt, um die seitliche
Verstellung zu ermöglichen, wenn in eine an seiner Rückseite ausgebildete Nut
32 eine Befestigungsschiene 33 an der Vorderseite des Querschlittens 24
eingreift, und der Werkstückhalter 23 wird in einer beliebigen Position durch eine
Spannvorrichtung 34 fixiert.
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Ein Steuereinrichtung 35 (Fig. 1) steuert den gesamten Betrieb der Presse 1. Die
Steuereinrichtung 35 steuert auch die Neupositionierung, bei der der
Werkstückhalter 23, der als Werkstückgreifer wirkt, das Plattenwerkstück W auf
dem Werkzeugtisch 20 neu positioniert. Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm, das die
Steuerung der Neupositionierung beschreibt.
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Die Neupositionierung, die von der Steuereinrichtung 35 gesteuert wird, wird nun
anhand der Fig. 18 beschrieben. Vor der Neupositionierung wird ein
Stanzwerkzeug 4 mit einer horizontalen Querschnittsform eines Rechtecks oder
dergleichen abweichend von einem vollkommenen Kreis schrittgeschaltet, wenn
das Stanzwerkzeug 4 (Schritt S1) und die Stanzantriebsvorrichtung 6 angetrieben
werden, um das Plattenwerkzeug W (Schritt S2) zu stanzen. Der Stanzvorgang
kann nicht nur als Teil der Bearbeitung des Werkstücks W verwendet werden,
sondern auch nur zur Neupositionierung, wenn er zur Verarbeitung nicht
erforderlich ist.
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Sobald der Stößel 16 einen unteren Totpunkt erreicht hat, und das
Stanzwerkzeug 4 in das Plattenwerkstück W eingedrungen ist, wird der Antrieb
der Stanzantriebsvorrichtung 6 gestoppt (Schritt S3). Da hierbei die
Antriebsquelle der Stanzantriebsvorrichtung 6 aus dem Servomotor 7 besteht,
kann solch eine Steuerung, da die Stanzantriebsvorrichtung 6 mit dem
Stanzwerkzeug 4 gestoppt wird, das in das Plattenwerkstück W eindringt, leicht
vorgesehen werden. In diesem Zustand wirkt, selbst wenn das Plattenwerkstück
W vom Werkstückhalter 23 freigegeben wird, das Stanzwerkzeug 4, das in das
Plattenwerkstück W eindringt, als Positionshalteelement, um das
Plattenwerkstück W ohne horizontalen oder drehmäßigen Versatz zu halten.
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In diesem Zustand wird, wenn das Plattenwerkstück W vom Werkstückhalter 23
(Schritt S4) freigegeben wurde, der Querschlitten 24 seitlich verstellt, wie durch
die punktierte Linie in Fig. 7A (Schritt S5) gezeigt ist, und das Plattenwerkstück W
wird dann wieder vom Werkstückhalter 23 (Schritt S6) erfaßt. Das Stanzwerkzeug
4 wird danach angehoben (Schritt S7). Diese Werkstück-
Neupositionierungsvorrichtung erlaubt es daher dem Werkstückhalter 23, das
Plattenwerkstück W ohne Verwendung von Positionshalteelementen wie
Druckpolstern neu zu Positionieren, die das Plattenwerkstück W gegen den
Werkzeugtisch 20 drücken, und ohne, daß das Plattenwerkstück W versetzt wird.
Dies ermöglicht eine einfache Anwendung auf vorhandene Pressen.
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Fig. 9 zeigt schematisch eine Presse gemäß einer weiteren Ausführungsform. Fig.
10 ist eine Aufsicht der Presse. Fig. 11 ist eine perspektivische Darstellung der
Presse.
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Diese Ausführungsform hat in der Vorderseite des oberen Rahmenabschnitts 2A
der Presse 1 eine Andruckvorrichtung 36, die das Plattenwerkstück W gegen den
Werkstückstisch 20 drückt und die gehoben und gesenkt werden kann. Die
Andruckvorrichtung 36 besteht aus einem Hubzylinder 37, der von einer
Druckquelle angetrieben wird, und Friktionspolstern 38, die am einen Ende einer
Hubstange angeordnet sind, wie Fig. 12 zeigt. Wenn die Steuereinrichtung 35 die
Neupositionierung steuert, werden die Friktionspolster 38 gesenkt, um das
Plattenwerkstück W gegen den Werkzeugtisch 20 zu drücken, während das
Stanzwerkzeug 4 in das Plattenwerkstück W eindringt.
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Vorzugsweise sind Friktionspolster 40, die unter den Friktionspolstern 38 diesen
gegenüberliegend angeordnet sind, am Werkstücktisch 20 bzw. dem Rahmen 2
angeordnet, damit die oberen und unteren Friktionspolster 38 und 40 das
Plattenwerkstück W halten können. Die unteren Friktionspolster 40 können fest
sein oder von einer Antriebsquelle wie dem Hubzylinder 41 gehoben und gesenkt
werden, wie Fig. 16 zeigt.
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Der übrige Teil des Aufbaus der Ausführungsform in Fig. 9 und 16 ist gleich
der ersten Ausführungsform.
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Da bei dieser Ausführungsform nicht nur das Stanzwerkzeug 4, das in das
Werkstück W eindringt, sondern auch die Friktionspolster 38, die es gegen den
Werkstücktisch 20 drücken, als Positionshalter für das Plattenwerkstück W
wirken, kann zuverlässiger verhindert werden, daß das Plattenwerkstück W
versetzt wird, wenn es vom Werkstückhalter 23 freigegeben wird. Nach der
Neupositionierung werden die Friktionspolster 38 gehoben und geschont, wenn
das Stanzwerkzeug 4 gehoben wird.
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Bei dieser Ausführungsform, die die Friktionspolster 38 als zusätzliche
Werkstück-Positionshalter hat, ist das Stanzwerkzeug 4 nicht darauf
eingeschränkt, einen horizontalen Querschnitt abweichend von dem eines
vollkommenen Kreises zu haben, sondern kann einen vollkommen kreisförmigen
Horizontalquerschnitt haben, wie Fig. 14 zeigt. In diesem Falle können das
Stanzwerkzeug 4 und die Friktionspolster 31 ebenfalls zuverlässig verhindern,
daß das Plattenwerkstück W horizontal und drehmäßig versetzt wird. Da das
Stanzwerkzeug 4 mit einem Horizontalquerschnitt abweichend von dem eines
vollkommenen Kreises für eine Neupositionierung nicht schrittgeschaltet werden
muß, wie oben beschrieben wurden, kann ein derzeitiges Schrittschalt-
Stanzwerkzeug 4 zur Neupositionierung verwendet werden, wodurch eine
unnötige Erhöhung der Zykluszeit verhindert wird.
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Obwohl jede der obigen Ausführungsform in Verbindung mit der Presse 1
beschrieben wurde, die den Servomotor 7 als Antriebsquellle der
Stanzantriebsvorrichtung 6 hat, kann jede Stanzantriebsvorrichtung, die es
ermöglicht, daß der Stößel in einer beliebigen Position gestoppt wird, verwendet
werden. Zum Beispiel ist die Erfindung auf eine Presse 1 anwendbar, die einen
Hydraulikzylinder 39 als Antriebsquelle der Stanzantriebsvorrichtung 6 verwendet,
wie Fig. 15 zeigt. Außerdem kann die Stanzantriebsvorrichtung eine Kombination
einer Antriebsquelle wie eines Servomotors und eines Kniehebelmechanismus
sein. Da selbst bei solchen Konstruktionen die Stanzantriebsvorrichtung 6 leicht
gestoppt werden kann, während das Stanzwerkzeug 4 in das Plattenwerkstück W
eindringt, kann der Versatz des Plattenwerkstücks W zuverlässig begrenzt
werden, so daß der Werkstückhalter 24 eine Neupositionierung durchführen
kann.
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Die Presse gemäß der Erfindung umfaßt die Kombination der Merkmale des
Anspruchs 1. Diese Konstruktion kann zuverlässig verhindern, daß das
Werkstück während einer Neupositionierung versetzt wird. Außerdem müssen
Positionshalter wie Polster nicht vorgesehen werden, so daß eine einfachere
Konstruktion sichergestellt wird.
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Gemäß der weiteren Entwicklung der Erfindung nach Anspruch 2 kann während
einer Neupositionierung die Steuereinrichtung ein Stanzwerkzeug mit einer Form
abweichend von der eines vollkommenen Kreises auswählen, um das Werkstück
zu fixieren. Diese Konstruktion beschränkt nicht nur den horizontalen Versatz des
Werkstücks, sondern auch seinen drehmäßigen Versatz um das Stanzwerkzeug,
so daß noch zuverlässiger verhindert wird, daß das Werkstück während der
Neupositionierung versetzt wird.
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Gemäß Anspruch 3 hat die Maschine Friktionspolster, um das Werkstück gegen
den Tisch zu drücken, und das Werkstück wird unter Verwendung des
Stanzwerkzeugs fixiert, das in das Werkstück und die Friktionspolster eindringt.
Diese Konstruktion ermöglicht es nicht nur, daß das Stanzwerkzeug in das
Werkstück eindringt, sondern auch, daß die Friktionspolster die Position des
Werkstücks halten, so daß zuverlässiger verhindert wird, daß das Werkstück
während der Neupositionierung versetzt wird.