EP0495054A1 - Cutting and forming machine with an adjusting device located in a mobile machine part - Google Patents

Cutting and forming machine with an adjusting device located in a mobile machine part

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Publication number
EP0495054A1
EP0495054A1 EP91914162A EP91914162A EP0495054A1 EP 0495054 A1 EP0495054 A1 EP 0495054A1 EP 91914162 A EP91914162 A EP 91914162A EP 91914162 A EP91914162 A EP 91914162A EP 0495054 A1 EP0495054 A1 EP 0495054A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
forming
adjusting device
machine part
servomotor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP91914162A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Helmuth Frisch
Norbert Geissler
Herbert Weiss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
O and K Geissler GmbH
S and S Electronic GmbH and Co KG
Original Assignee
O and K Geissler GmbH
S and S Electronic GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by O and K Geissler GmbH, S and S Electronic GmbH and Co KG filed Critical O and K Geissler GmbH
Publication of EP0495054A1 publication Critical patent/EP0495054A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T83/141—With means to monitor and control operation [e.g., self-regulating means]
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T83/141—With means to monitor and control operation [e.g., self-regulating means]
    • Y10T83/148—Including means to correct the sensed operation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/869—Means to drive or to guide tool
    • Y10T83/8696—Means to change datum plane of tool or tool presser stroke
    • Y10T83/87—By varying length of tool stroke

Definitions

  • the invention relates to a cutting and forming machine with a in a moving machine part / e.g. the upper part of the tool, the adjusting device for delivering the cutting and shaping tool and with a measuring device for measuring the cutting and forming result, the measuring signals of which are used to adjust an actuator which actuates the adjusting device.
  • a cutting and forming machine of this type has long been manufactured, used and sold by the applicant in his own company. These are usually progressive dies in which strip material is cut and shaped in several steps. Progressive composite tools of this type have an essentially moving and a non-moving machine part. Adjusting devices for adjusting the cutting and forming inserts are located in the moving upper part of the tool. After the strip material has left the forming and cutting area, it is fed to a measuring device for measuring the cutting and forming result. The resulting measurement signals are used to set an actuator of the adjustment device. This adjustment process was previously carried out manually and based on the experience of the operator. To do this, the entire system must be stopped so that the Operator who can operate the adjusting device moved with the upper part of the tool.
  • the invention is therefore based on the object of providing a cutting and shaping machine of the type described in the introduction, in which the adjustment process can be carried out automatically and with the greatest possible precision while the machine is running.
  • the actuator consists of a fixed to a non-moving machine part servomotor
  • the output shaft is coupled to the adjusting device via a gear arranged on the moving machine part
  • the drive-side part on the output shaft of the servomotor rotatably, but in Direction of movement of the moving machine part is arranged displaceably.
  • the gear is designed as a worm gear.
  • the drive-side part of the worm gear can advantageously be designed as a worm which, coaxially with its axis of rotation, has a polygon opening into which a corresponding polygonal output shaft of the servomotor engages.
  • the worm is arranged on the output shaft of the servomotor so that it cannot rotate and move longitudinally, so that it can move together with the gear and the moving machine part.
  • the output-side part of the transmission is designed as a worm wheel, which is arranged in a torsion-proof manner on an actuating shaft and is connected via it to the adjusting device.
  • the transmission is designed as a rack and pinion gear.
  • the servomotor is designed as a stepper motor.
  • the control signals emanating from the control device can be converted into a precise rotary movement for actuating the adjusting device.
  • the adjusting device has a wedge slide that is longitudinally adjustable and non-rotatable on the movable machine part, the wedge surface of which acts on a plunger that can be moved along with the moving machine part and that communicates motion with the cutting or forming tool that is guided in the non-moving machine part .
  • the wedge gate valve is connected to the control shaft of the gearbox via a screw connection.
  • the wedge slide acts directly on the cutting or forming tool, which is also in the moving machine part is arranged.
  • a further preferred embodiment provides that the gear mechanism formed on the moving machine part is designed as a universal joint, the part on the output side of which is fixed to an adjusting shaft of the adjusting device and whose part on the drive side is firmly connected to a telescopic rod.
  • This telescopic rod is non-rotatable and longitudinally displaceable in an output shaft of the servomotor designed as a telescopic rod, which is connected to the servomotor via a further universal joint.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a partial area of a cutting and forming machine according to the invention with a forming tool arranged in the non-moving machine part
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of a partial area of a cutting and forming machine according to the invention with a cutting tool arranged in the moving machine part
  • Fig. 3 is a schematic representation of the
  • Control mechanism of the infeed of a cutting tool Control mechanism of the infeed of a cutting tool.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a cutting and forming machine is shown, which is essentially formed from a movable machine part with a press bar 1 and a non-moving machine part with a cutting plate 14.
  • an adjusting device 11 is provided for feeding the forming tool 13.
  • the forming tool 13 processes a strip material 17, which after leaving the cutting or forming machine is passed through a measuring device 2 for measuring the forming result.
  • the measurement signals are fed into a control device 3 and converted into control signals with which a stepper motor 4 is controlled.
  • This stepping motor 4 is fixedly arranged on the non-moving machine part 14 and has a vertically standing hexagonal output shaft 5.
  • the worm 7 is displaceably arranged on the hexagonal output shaft 5 of the servomotor 4 with a polygon opening introduced coaxially to its axis of rotation.
  • the worm 7 is in engagement with a worm wheel 8, which is connected to an actuating shaft 9.
  • the adjusting shaft 9 is connected to a spindle 15 which is fixed in the longitudinal axis and which is screwed into a wedge slide 10 which is longitudinally adjustable and non-rotatable on the movable machine part 1.
  • the wedge surface of the wedge slide 10 acts in a motion-transmitting manner on the upper side of a plunger 12 which is moved along with the moving machine part 1.
  • the lower end of the plunger 12 is supported by a ball joint 18 in a rocker system which is rotatably supported as a semicircular element in a corresponding semicircular recess.
  • Another ball joint 19 connects the rocker system 20 to the forming tool 13. In this way, upward bends can be carried out.
  • control device 3 determines that the measurement signals coming from the measuring device 2 do not correspond to a predetermined setpoint, then it controls the fixed stepper motor 4, from which a mechanical actuating pulse is transmitted via the hexagonal output shaft 5 to the worm gear 6 which is moved along with the movable machine part becomes.
  • the worm wheel 8 then operates via the adjusting shaft 9, the spindle 15, whereby a longitudinal displacement of the wedge slide 10 is effected. This results in a longitudinal displacement of the ram 12 relative to the moving machine part 1, which is transmitted to the cutting tool 13 via the rocker system 20.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of a partial area of a cutting and forming machine according to the invention with a forming tool 13 arranged in the moving machine part.
  • This forming tool 13 acts on the strip material 17 from top to bottom and consequently produces a downward deformation on the workpiece.
  • the workpiece strip material
  • a measuring device 2 for measuring the forming result.
  • all further steps proceed analogously to the description according to FIG. 1.
  • an actuator and an actuating shaft 9 which is connected to a spindle 15 fixed in the longitudinal axis, a longitudinally adjustable and non-rotatable wedge slide 10 on the movable machine part 1 by turning the Spindle, which is in screw connection with the wedge slide, delivered.
  • the wedge surface of the wedge slide 10 acts directly on the forming die 13, which is moved along with the moving machine part.
  • an adjustment process of a cutting and shaping tool of a cutting and shaping machine can be carried out automatically and with great precision while the machine is running.
  • a measuring device is preferably provided behind each cutting or forming station of the cutting and forming machine. In this way, insufficient cutting and forming results can be continuously corrected due to material inequality within a roll of the strip material.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Control Of Cutting Processes (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Une machine travaillant les métaux par formage et par coupage comprend un dispositif d'ajustage (11) situé dans une partie mobile de la machine, par exemple la partie supérieure de l'outil, qui sert à faire avancer l'outil (13) de formage et de coupe, et un dispositif de mesure (2) du résultat du formage et du coupage dont les signaux de mesure servent à ajuster un organe de régulation (9) qui actionne le dispositif d'ajustage. L'organe de régulation comprend un servomoteur monté fixe sur une partie immobile de la machine dont l'arbre de sortie (5) est couplé, par un engrenage (6) agencé sur la partie mobile de la machine, au dispositif d'ajustage. La partie (7) du dispositif d'ajustage du côté entraînement est montée de manière qu'elle ne puisse pas tourner sur l'arbre de sortie du servomoteur, mais de manière qu'elle puisse se déplacer dans le sens de déplacement de la partie mobile de la machine.A machine for working metals by forming and cutting comprises an adjusting device (11) located in a movable part of the machine, for example the upper part of the tool, which serves to advance the tool (13) forming and cutting, and a device (2) for measuring the result of forming and cutting, the measurement signals of which are used to adjust a regulating member (9) which actuates the adjusting device. The regulating member comprises a servomotor fixedly mounted on a stationary part of the machine, the output shaft (5) of which is coupled, by a gear (6) arranged on the mobile part of the machine, to the adjustment device. The part (7) of the adjustment device on the drive side is mounted so that it cannot rotate on the output shaft of the servomotor, but so that it can move in the direction of movement of the part mobile machine.

Description

Schneid- und Umformmaschine mit einer in einem bewegten Maschinenteil befindlichen JustiervorrichtunσCutting and forming machine with an adjusting device located in a moving machine part
Die Erfindung betrifft eine Schneid- und Umformmaschine mit einer in einem bewegten Maschinenteil/ z.B. dem Werkzeugoberteil, befindlichen Justiervorrichtung zum Zustellen des Schneid- und U formwerkzeugs und mit einer Meßeinrichtung zum Messen des Schneid- und Umformresultats, deren Meßsignale zur Einstellung eines Stellgliedes verwendet werden, welches die Justiervorrichtung betätigt.The invention relates to a cutting and forming machine with a in a moving machine part / e.g. the upper part of the tool, the adjusting device for delivering the cutting and shaping tool and with a measuring device for measuring the cutting and forming result, the measuring signals of which are used to adjust an actuator which actuates the adjusting device.
Eine Schneid- und Umformmaschine dieser Gattung wird beim Anmelder im eigenen Betrieb schon seit längerem hergestellt, benutzt und vertrieben. Hierbei handelt es sich in der Regel um Folgeverbundwerkzeuge, in denen Bandmaterial geschnitten und in mehreren Schritten umgeformt wird. Derartige Folgeverbundwerkzeuge weisen ein im wesentlichen bewegtes sowie ein nicht bewegtes Maschinenteil auf. In dem bewegten Werkzeugoberteil befinden sich Justiervorrichtungen zum Einstellen der Schneid- und Umformeinsätze. Nachdem das Bandmaterial den Umform- und Schneidebereich verlassen hat, wird es einer Meßeinrichtung zum Messen des Schneid- und Umformresultats zugeführt. Die daraus entstehenden Meßsignale dienen zur Einstellung eines Stellgliedes der Justiervorrichtung. Dieser Justiervorgang wurde bisher manuell und auf der Grundlage der Erfahrungen des Bedieners durchgeführt. Hierzu muß die komplette Anlage gestoppt werden, damit der Bediener die mit dem Werzeugoberteil mitbewegte Justiervorrichtung betätigen kann. Da es sich bei einer derartigen Justierung um ein Annäherungsverfahren handelt, müssen die oben beschriebenen Schritte mehrmals durchgeführt werden, um schließlich das gewünschte Schneid- und Umformresultat zu erhalten. Da sich die Materialbeschaffenheit des Bandmaterials nicht nur von Rolle zu Rolle sondern auch innerhalb einer Rolle ("coil") ändert, müssen derartige Messungen und Nachjustierungen nicht nur bei jedem Wechsel des Bandmaterials sondern auch während des Abrollens des Bandmaterials häufig wiederholt werden. Eine derartige Justierung kann nur von einem mit diesem Folgeverbundwerkzeug vertrauten Facharbeiter zuverlässig durchgeführt werden und benötigt daher einen erheblichen Zeitaufwand, in dem das Folgeverbundwerkzeug ungenutzt ist. Die daraus resultierenden Mehrkosten an Personal und an Maschinen sind folglich erheblich. Auch können Materialveränderungen innerhalb einer Rolle nicht ausreichend berücksichtigt werden, wodurch das Schneid- und Umformresultat nicht dem Sollwert entsprechen kann.A cutting and forming machine of this type has long been manufactured, used and sold by the applicant in his own company. These are usually progressive dies in which strip material is cut and shaped in several steps. Progressive composite tools of this type have an essentially moving and a non-moving machine part. Adjusting devices for adjusting the cutting and forming inserts are located in the moving upper part of the tool. After the strip material has left the forming and cutting area, it is fed to a measuring device for measuring the cutting and forming result. The resulting measurement signals are used to set an actuator of the adjustment device. This adjustment process was previously carried out manually and based on the experience of the operator. To do this, the entire system must be stopped so that the Operator who can operate the adjusting device moved with the upper part of the tool. Since such an adjustment is an approximation method, the steps described above have to be carried out several times in order to finally obtain the desired cutting and forming result. Since the material properties of the strip material change not only from roll to roll but also within a roll ("coil"), such measurements and readjustments often have to be repeated not only each time the strip material is changed, but also when the strip material is unrolled. Such an adjustment can only be carried out reliably by a skilled worker familiar with this progressive tool and therefore requires a considerable amount of time in which the progressive tool is not used. The resulting additional costs for personnel and machines are therefore considerable. Also, material changes within a roll cannot be taken into account sufficiently, so that the cutting and forming result cannot correspond to the target value.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schneid- und Umformmaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem der Justiervorgang automatisch und während des Laufes der Maschine mit einer größtmöglichen Präzision durchgeführt werden kann.The invention is therefore based on the object of providing a cutting and shaping machine of the type described in the introduction, in which the adjustment process can be carried out automatically and with the greatest possible precision while the machine is running.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stellglied aus einem zu einem nicht bewegten Maschinenteil fest angeordneten Stellmotor besteht, dessen Abtriebswelle über ein an dem bewegten Maschinenteil angeordnetes Getriebe mit der Justiervorrichtung gekoppelt ist, dessen antriebsseitiges Teil auf der Abtriebswelle des Stellmotors drehfest, jedoch in Bewegungsrichtung des bewegten Maschinenteils verschiebbar angeordnet ist. Durch eine derartige Einrichtung können die Meßsignale der Meßeinrichtung einer Regeleinrichtung zugeführt werden, welche die Meßsignale verarbeitet und den Stellmotor ansteuert, welcher automatisch die Justiervorrichtung betätigt. Dadurch, daß das antriebsseitige Teil des Getriebes auf der Abtriebswelle des Stellmotors drehfest, jedoch in Bewegungsrichtung des bewegten Maschinenteils verschiebbar angeordnet ist, wird ein mechanischer Stellimpuls von dem feststehenden Stellglied auf die mit dem bewegbaren Maschinenteil bewegte Justiervorrichtung übertragen, d.h. es wird eine formschlüssige Übertragung einer Drehbewegung auf eine Stellwelle der mit dem bewegten Maschinenteil mitbewegten Justiervorrichtung ermöglicht. Ein derartiger Justiervorgang kann voll automatisch während des Betriebs der Schneid- und Umformmaschine durchgeführt werden. Hierdurch können Fachpersonal und Stillstandszeiten der Schneid- und Umformmaschine für die Justierung vermieden werden.This object is achieved in that the actuator consists of a fixed to a non-moving machine part servomotor, the output shaft is coupled to the adjusting device via a gear arranged on the moving machine part, the drive-side part on the output shaft of the servomotor rotatably, but in Direction of movement of the moving machine part is arranged displaceably. By means of such a device, the measuring signals of the measuring device can be fed to a control device which processes the measuring signals and controls the servomotor which automatically actuates the adjusting device. Characterized in that the drive-side part of the transmission on the output shaft of the servomotor is rotatably, but displaceably arranged in the direction of movement of the moving machine part, a mechanical actuating pulse is transmitted from the fixed actuator to the adjusting device moved with the movable machine part, that is, a positive transmission of a Rotary movement on an adjusting shaft of the adjusting device which is moved with the moving machine part enables. Such an adjustment process can be carried out fully automatically during the operation of the cutting and forming machine. As a result, specialist personnel and downtimes of the cutting and forming machine for the adjustment can be avoided.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist das Getriebe als Schneckengetriebe ausgebildet.In a preferred embodiment of the subject matter of the invention, the gear is designed as a worm gear.
Vorteilhaft kann der antriebsseitige Teil des Schneckengetriebes als Schnecke ausgebildet sein, welche koaxial zu ihrer Drehachse einen Vieleckdurchbruch aufweist, in den eine entsprechende Vieleckabtriebswelle des Stellmotors eingreift. Durch eine derartige Anordnung ist die Schnecke verdrehsicher und längsverschieblich auf der Abtriebswelle des Stellmotors angeordnet, so daß sie sich gemeinsam mit dem Getriebe und dem bewegten Maschinenteil mitbewegen kann. Das abtriebsseitige Teil des Getriebes ist als Schneckenrad ausgebildet, welches verdrehfest auf einer Stellwelle angeordnet ist und über sie mit der Justiervorrichtung verbunden ist. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß das Getriebe als Zahnrad-Zahnstangengetriebe ausgebildet ist.The drive-side part of the worm gear can advantageously be designed as a worm which, coaxially with its axis of rotation, has a polygon opening into which a corresponding polygonal output shaft of the servomotor engages. By means of such an arrangement, the worm is arranged on the output shaft of the servomotor so that it cannot rotate and move longitudinally, so that it can move together with the gear and the moving machine part. The output-side part of the transmission is designed as a worm wheel, which is arranged in a torsion-proof manner on an actuating shaft and is connected via it to the adjusting device. Another advantageous embodiment provides that the transmission is designed as a rack and pinion gear.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Stellmotor als Schrittmotor ausgebildet. Hierdurch können die von der Regeleinrichtung ausgehenden Steuersignale in eine präzise Drehbewegung zum Betätigen der Justiervorrichtung umgesetzt werden.In a further preferred embodiment of the invention, the servomotor is designed as a stepper motor. As a result, the control signals emanating from the control device can be converted into a precise rotary movement for actuating the adjusting device.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist die Justiervorrichtung einen am beweglichen Maschinenteil längsverstellbaren und drehfesten Keilschieber auf, dessen Keilfläche auf einen mit dem bewegten Maschinenteil mitbewegbaren Stößel wirkt, der bewegungsübertragend mit dem Schneid- bzw. Umformwerkzeug in Verbindung steht, welches in dem nicht bewegten Maschinenteil geführt ist. Hierbei ist der Keilschieber mit der Stellwelle des Getriebes über eine Schraubverbindung verbunden.In an expedient development, the adjusting device has a wedge slide that is longitudinally adjustable and non-rotatable on the movable machine part, the wedge surface of which acts on a plunger that can be moved along with the moving machine part and that communicates motion with the cutting or forming tool that is guided in the non-moving machine part . Here, the wedge gate valve is connected to the control shaft of the gearbox via a screw connection.
Es bestände jedoch auch die Möglichkeit, einen Keilschieber in dem nicht bewegten Maschinenteil anzuordnen, so daß seine Keilfläche direkt auf das im nicht bewegten Maschinenteil angeordnete Schneid- oder Umformwerkzeug wirkt.However, there would also be the possibility of arranging a wedge slide in the non-moving machine part so that its wedge surface acts directly on the cutting or forming tool arranged in the non-moving machine part.
Bei einem Schneid- bzw. Biegevorgang, bei welchem das Werkzeug im bewegten Maschinenteil angeordnet ist und eine nach unten gerichtete Schneid- oder Umformkraft auf das Werkstück ausgeübt werden soll, wirkt der Keilschieber direkt auf das Schneid- bzw. Umformwerkzeug, welches ebenfalls im bewegten Maschinenteil angeordnet ist.During a cutting or bending process in which the tool is arranged in the moving machine part and a downward cutting or forming force is to be exerted on the workpiece, the wedge slide acts directly on the cutting or forming tool, which is also in the moving machine part is arranged.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß das am bewegten Maschinenteil ausgebildete Getriebe als Kreuzgelenk ausgebildet ist, dessen abtriebsseitiges Teil fest mit einer Stellwelle der Justiervorrichtung und dessen antriebsseitiges Teil fest mit einem Teleskopstab in Verbindung steht. Dieser Teleskopstab ist verdrehfest und längsverschieblich in einer als Teleskopstab ausgebildeten Abtriebswelle des Stellmotors geführt, die über ein weiteres Kreuzgelenk mit dem Stellmotor verbunden ist.A further preferred embodiment provides that the gear mechanism formed on the moving machine part is designed as a universal joint, the part on the output side of which is fixed to an adjusting shaft of the adjusting device and whose part on the drive side is firmly connected to a telescopic rod. This telescopic rod is non-rotatable and longitudinally displaceable in an output shaft of the servomotor designed as a telescopic rod, which is connected to the servomotor via a further universal joint.
Es besteht auch die Möglichkeit, die Übertragung der Stellbewegung vom fest angeordneten Stellmotor auf die mit dem bewegten Maschinenteil mitbewegte Justiervorrichtung mittels einer flexiblen Welle durchzuführen.There is also the possibility of carrying out the transmission of the actuating movement from the fixedly arranged servomotor to the adjusting device moved with the moving machine part by means of a flexible shaft.
In den Zeichnungen ist ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt, das im folgenden beschrieben wird. Es zeigen:A particularly advantageous exemplary embodiment is shown in the drawings and is described below. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Teilbereichs einer erfindungsgemäßen Schneid- und Umformmaschine mit im nicht bewegten Maschinenteil angeordnetem Umformwerkzeug,1 shows a longitudinal section of a partial area of a cutting and forming machine according to the invention with a forming tool arranged in the non-moving machine part,
Fig. 2 einen Längsschnitt eines Teilbereichs einer erfindungsgemäßen Schneid- und Umformmaschine mit im bewegten Maschinenteil angeordnetem Schneidwerkzeug,2 shows a longitudinal section of a partial area of a cutting and forming machine according to the invention with a cutting tool arranged in the moving machine part,
Fig. 3 eine schematische Darstellung desFig. 3 is a schematic representation of the
Regelmechanismuses der Zustellung eines Schneidwerkzeugs.Control mechanism of the infeed of a cutting tool.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Schneid- und Umformmaschine dargestellt, welche im wesentlichen aus einem beweglichen Maschinenteil mit einem Preßbären 1 sowie einem nicht bewegten Maschinenteil mit einer Schnittplatte 14 gebildet ist. In dem bewegten Maschinenteil ist eine Justiervorrichtung 11 zum Zustellen des Umformwerkzeugs 13 vorgesehen. Das Umformwerkzeug 13 bearbeitet ein Bandmaterial 17, welches nach dem Verlassen der Schneid- bzw. Umformmaschine durch eine Meßeinrichtung 2 zum Messen des Umformresultats geführt wird. Die Meßsignale werden in eine Regeleinrichtung 3 gespeist und in Steuersignale umgewandelt, mit denen ein Schrittmotor 4 angesteuert wird. Dieser Schrittmotor 4 ist an dem nicht bewegten Maschinenteil 14 fest angeordnet und weist eine senkrecht stehende Sechskant-Abtriebswelle 5 auf. Am oberen Ende der Abtriebswelle 5 greift diese in eine Schnecke 7 eines Schneckengetriebes 6, welches sich mit dem bewegten Maschinenteil 1 mitbewegt, ein. Hierzu ist die Schnecke 7 mit einem koaxial zu ihrer Drehachse eingebrachten Vieleckdurchbruch verschieblich auf der Sechskant-Abtriebswelle 5 des Stellmotors 4 angeordnet. Ferner ist die Schnecke 7 mit einem Schneckenrad 8 in Eingriff, welches mit einer Stellwelle 9 verbunden ist. Die Stellwelle 9 ist mit einer in Längsachse festgelegten Spindel 15 verbunden, die in einen am beweglichen Maschinenteil 1 längsverstellbaren und drehfesten Keilschieber 10 eingeschraubt ist. Die Keilfläche des Keilschiebers 10 wirkt bewegungsübertragend auf die Oberseite eines Stößels 12, welcher mit dem bewegten Maschinenteil 1 mitbewegt wird. Das untere Ende des Stößels 12 ist über ein Kugelgelenk 18 in einem Wippsystem gelagert, welches als halbkreisförmiges Element in einer entsprechenden halbkreisförmigen Ausnehmung drehbar gelagert ist. Ein weiteres Kugelgelenk 19 verbindet das Wippsystem 20 mit dem Umformwerkzeug 13. Auf diese Weise können nach oben gerichtete Biegungen durchgeführt werden.In Fig. 1 is a schematic representation of a cutting and forming machine is shown, which is essentially formed from a movable machine part with a press bar 1 and a non-moving machine part with a cutting plate 14. In the moving machine part, an adjusting device 11 is provided for feeding the forming tool 13. The forming tool 13 processes a strip material 17, which after leaving the cutting or forming machine is passed through a measuring device 2 for measuring the forming result. The measurement signals are fed into a control device 3 and converted into control signals with which a stepper motor 4 is controlled. This stepping motor 4 is fixedly arranged on the non-moving machine part 14 and has a vertically standing hexagonal output shaft 5. At the upper end of the output shaft 5, this engages in a worm 7 of a worm gear 6, which moves with the moving machine part 1. For this purpose, the worm 7 is displaceably arranged on the hexagonal output shaft 5 of the servomotor 4 with a polygon opening introduced coaxially to its axis of rotation. Furthermore, the worm 7 is in engagement with a worm wheel 8, which is connected to an actuating shaft 9. The adjusting shaft 9 is connected to a spindle 15 which is fixed in the longitudinal axis and which is screwed into a wedge slide 10 which is longitudinally adjustable and non-rotatable on the movable machine part 1. The wedge surface of the wedge slide 10 acts in a motion-transmitting manner on the upper side of a plunger 12 which is moved along with the moving machine part 1. The lower end of the plunger 12 is supported by a ball joint 18 in a rocker system which is rotatably supported as a semicircular element in a corresponding semicircular recess. Another ball joint 19 connects the rocker system 20 to the forming tool 13. In this way, upward bends can be carried out.
Stellt die Regeleinrichtung 3 fest, daß die von der Meßeinrichtung 2 kommenden Meßsignale nicht einem vorgegebenen Sollwert entsprechen, dann steuert sie den feststehenden Schrittmotor 4 an, von dem ein mechanischer Stellimpuls über die Sechskant-Abtriebswelle 5 auf das mit dem bewegbaren Maschinenteil mitbewegte Schneckengetriebe 6 übertragen wird. Das Schneckenrad 8 betätigt daraufhin über die Stellwelle 9 die Spindel 15, wodurch eine Längsverschiebung des Keilschiebers 10 bewirkt wird. Hierdurch wird eine Längsverschiebung des Stößels 12 relativ zum bewegten Maschinenteil 1 erreicht, die über das Wippsystem 20 auf das Schneidwerkzeug 13 übertragen wird.If the control device 3 determines that the measurement signals coming from the measuring device 2 do not correspond to a predetermined setpoint, then it controls the fixed stepper motor 4, from which a mechanical actuating pulse is transmitted via the hexagonal output shaft 5 to the worm gear 6 which is moved along with the movable machine part becomes. The worm wheel 8 then operates via the adjusting shaft 9, the spindle 15, whereby a longitudinal displacement of the wedge slide 10 is effected. This results in a longitudinal displacement of the ram 12 relative to the moving machine part 1, which is transmitted to the cutting tool 13 via the rocker system 20.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt eines Teilbereichs einer erfindungsgemäßen Schneid- und Umformmaschine mit einem im bewegten Maschinenteil angeordneten Umformwerkzeug 13. Dieses Umformwerkzeug 13 wirkt von oben nach unten auf das Bandmaterial 17 und erzeugt folglich eine nach unten gerichtete Verformung am Werkstück. Nach dem Passieren der Umformstation wird das Werkstück (Bandmaterial) durch eine Meßeinrichtung 2 zum Messen des Umformresultats geführt. Ebenso verlaufen alle weiteren Schritte analog zu der Beschreibung gemäß der Fig. 1. Auch hier wird über ein Stellglied und eine Stellwelle 9, welche mit einer in Längsachse festgelegten Spindel 15 verbunden ist, ein am beweglichen Maschinenteil 1 längsverstellbarer und drehfester Keilschieber 10 durch Drehen der Spindel, welche mit dem Keilschieber in Schraubverbindung steht, zugestellt. Hierbei wirkt die Keilfläche des Keilschiebers 10 direkt auf den Umformstempel 13, welcher mit dem bewegten Maschinenteil mitbewegt wird.2 shows a longitudinal section of a partial area of a cutting and forming machine according to the invention with a forming tool 13 arranged in the moving machine part. This forming tool 13 acts on the strip material 17 from top to bottom and consequently produces a downward deformation on the workpiece. After passing the forming station, the workpiece (strip material) is passed through a measuring device 2 for measuring the forming result. Likewise, all further steps proceed analogously to the description according to FIG. 1. Here too, an actuator and an actuating shaft 9, which is connected to a spindle 15 fixed in the longitudinal axis, a longitudinally adjustable and non-rotatable wedge slide 10 on the movable machine part 1 by turning the Spindle, which is in screw connection with the wedge slide, delivered. Here, the wedge surface of the wedge slide 10 acts directly on the forming die 13, which is moved along with the moving machine part.
Durch die oben beschriebene Vorrichtung kann ein Justiervorgang eines Schneid- und Umformwerkzeugs einer Schneid- und Umformmaschine, deren Justiervorrichtung sich in einem bewegten Maschinenteil befindet, automatisch und während des Laufes der Maschine mit großer Präzision durchgeführt werden. Vorzugsweise wird hinter jeder Schneid- bzw. Umformstation der Schneid- und Umformmaschine eine Meßeinrichtung vorgesehen. Somit können auch ungenügende Schneid- und Umformresultate aufgrund von Materialungleichheit innerhalb einer Rolle des Bandmaterials kontinuierlich korrigiert werden. 2361 _ o _With the device described above, an adjustment process of a cutting and shaping tool of a cutting and shaping machine, whose adjusting device is located in a moving machine part, can be carried out automatically and with great precision while the machine is running. A measuring device is preferably provided behind each cutting or forming station of the cutting and forming machine. In this way, insufficient cutting and forming results can be continuously corrected due to material inequality within a roll of the strip material. 2361 _ o _
Schneid- und Umformmaschine mit einer in einem bewegten Maschinenteil befindlichen JustiervorrichtungCutting and forming machine with an adjusting device located in a moving machine part
BezugszeichenlisteReference list
1 Preßbär (bewegtes Maschinenteil)1 press bear (moving machine part)
2 Meßeinrichtung2 measuring device
3 Regeleinrichtung3 control device
4 Schrittmotor/Stellmotor4 stepper motor / servomotor
5 Abtriebswelle von Stellmotor5 output shaft of servomotor
6 Schneckengetriebe6 worm gears
7 Schnecke (antriebsseites Teil des Getriebes)7 worm (part of the gearbox on the drive side)
8 Schneckenrad (abtriebsseitiges Teil des Getriebes)8 worm wheel (part of the gearbox on the output side)
9 Stellwelle9 adjusting shaft
10 Keilschieber10 wedge gate valves
11 Justiervorrichtung11 adjustment device
12 Stößel12 pestles
13 Schneid- bzw. Umformwerkzeug13 cutting or forming tool
14 Schnittplatte (nicht bewegtes Maschinenteil)14 cutting plate (non-moving machine part)
15 Schraubverbindung15 screw connection
17 Bandmaterial17 tape material
18 Kugelgelenk18 ball joint
19 Kugelgelenk19 ball joint
20 Wippesystem 20 rocker system

Claims

Ansprüche Expectations
1. Schneid- und Umformmaschine mit einer in einem beweglichen Maschinenteil, z.B. dem Werkzeugoberteil (1), befindlichen Justiervorrichtung (11) zum Zustellen des Schneid- und Umforrnwerkzeugs (13) und mit einer Meßeinrichtung (2) zum Messen des Schneid- und Umformresultats, deren Meßsignale zur Einstellung eines Stellgliedes verwendet werden, welches die Justiervorrichtung betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied aus einem zu einem nicht bewegten Maschinenteil (14) fest angeordneten Stellmotor (4) besteht, dessen Abtriebswelle (5) über ein an dem bewegten Maschinenteil angeordnetes Getriebe (6) mit der Justiervorrichtung gekoppelt ist dessen antriebsseitiges Teil (7) auf der Abtriebswelle des Stellmotors drehfest, jedoch in Bewegungsrichtung des beweglichen Maschinenteils (1) verschiebbar angeordnet ist.1. Cutting and forming machine with one in a movable machine part, e.g. the upper part of the tool (1), the adjusting device (11) for delivering the cutting and shaping tool (13) and a measuring device (2) for measuring the cutting and forming result, the measuring signals of which are used to adjust an actuator which actuates the adjusting device, characterized in that the actuator consists of a servomotor (4) which is fixed to a non-moving machine part (14), the output shaft (5) of which is coupled to the adjusting device via a gear (6) arranged on the moving machine part, the drive-side part (7 ) is rotatably arranged on the output shaft of the servomotor, but is displaceable in the direction of movement of the movable machine part (1).
2. Schneid- und Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (6) als Schneckengetriebe ausgebildet ist.2. Cutting and forming machine according to claim 1, characterized in that the gear (6) is designed as a worm gear.
3. Schneid- und Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe als Zahnrad-Zahnstangengetriebe ausgebildet ist.3. Cutting and forming machine according to claim 1, characterized in that the transmission is designed as a rack and pinion gear.
4. Schneid- und Umformmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der antriebsseitige Teil (7) des Schneckengetriebes (6) als Schnecke ausgebildet ist, welche koaxial zu ihrer Drehachse einen Vieleckdurchbruch aufweist, in den eine entsprechende Vieleckabtriebswelle (5) des Stellmotors (4) eingreift, und das abtriebsseitige Teil (8) des Schneckengetriebes (16) als Schneckenrad ausgebildet ist, welches über eine Stellwelle (9) mit der Justiervorrichtung (11) verbunden ist. 4. Cutting and forming machine according to claim 2, characterized in that the drive-side part (7) of the worm gear (6) is designed as a worm, which has a polygonal opening coaxially to its axis of rotation, in which a corresponding polygonal output shaft (5) of the servomotor ( 4) engages, and the output-side part (8) of the worm gear (16) is designed as a worm wheel, which is connected to the adjusting device (11) via an adjusting shaft (9).
5. Schneid- und Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (4) als Schrittmotor ausgebildet ist.5. Cutting and forming machine according to claim 1, characterized in that the servomotor (4) is designed as a stepper motor.
6. Schneid- und Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiervorrichtung (11) einen am beweglichen Maschinenteil (1) längsverstellbaren und drehfesten Keilschieber (11) aufweist, dessen Keilfläche auf einen mit dem bewegten Maschinenteil mitbewegbaren Stößel (12) wirkt, der bewegungsübertragend mit dem Schneid- bzw. Umformwerkzeug (13) in Verbindung steht, welches in dem nicht bewegten Maschinenteil (14) geführt ist, und daß der Keilschieber mit der Stellwelle (9) des Getriebes (6) über eine Schraubverbindung (15) verbunden ist.6. Cutting and forming machine according to claim 1, characterized in that the adjusting device (11) has a longitudinally adjustable and non-rotatable wedge slide (11) on the movable machine part (1), the wedge surface of which acts on a ram (12) which is movable with the moving machine part. which communicates the movement with the cutting or forming tool (13) which is guided in the non-moving machine part (14), and that the wedge slide is connected to the actuating shaft (9) of the transmission (6) via a screw connection (15) is.
7. Schneid- und Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiervorrichtung (11) einen am beweglichen Maschinenteil (1) längsverstellbaren und drehfesten Keilschieber (11) aufweist, dessen Keilfläche direkt auf ein mit dem beweglichen Maschinenteil mitbewegbares Schneid- bzw. Umformwerkzeug (13) wirkt und daß der Keilschieber mit der Stellwelle (9) des Getriebes (6) über eine Schraubverbindung (15) verbunden ist.7. Cutting and forming machine according to claim 1, characterized in that the adjusting device (11) has a longitudinally adjustable and non-rotatable wedge slide (11) on the movable machine part (1), the wedge surface directly on a movable with the movable machine part cutting or forming tool (13) acts and that the wedge slide is connected to the actuating shaft (9) of the transmission (6) via a screw connection (15).
8. Schneid- und Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter jedem Schneid- bzw. Umformwerkzeug (13) eine Meßeinrichtung (2) zum Messen des Schneid- bzw. Umformresultats angeordnet ist, deren Meßsignale jeweils dem entsprechenden Schneid- bzw. Umformwerkzeug zugeordneten Stellglied zugeführt werden. Schneid- und Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am beweglichen Maschinenteil (1) ausgebildete Getriebe als Kreuzgelenk ausgebildet ist, dessen abtriebsseitiges Teil fest mit einer Stellwelle (9) der Justiervorrichtung (11) und dessen antriebsseitiges Teil fest mit einem Teleskopstab in Verbindung steht, welcher verdrehfest und längsverschieblich in einer als Teleskopstab ausgebildeten Abtriebswelle des Stellmotors geführt ist, die über ein weiteres Kreuzgelenk mit dem Stellmotor verbunden ist. 8. Cutting and forming machine according to claim 1, characterized in that behind each cutting or forming tool (13) a measuring device (2) for measuring the cutting or forming result is arranged, the measurement signals of the corresponding cutting or forming tool assigned actuator are supplied. Cutting and forming machine according to claim 1, characterized in that the gear mechanism formed on the movable machine part (1) is designed as a universal joint, the output-side part of which is fixed to an adjusting shaft (9) of the adjusting device (11) and the drive-side part of which is fixed by means of a telescopic rod Connection is established, which is rotatably and longitudinally displaceable in an output shaft of the servomotor designed as a telescopic rod, which is connected to the servomotor via a further universal joint.
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