EP1582336A1 - Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung - Google Patents

Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung Download PDF

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Publication number
EP1582336A1
EP1582336A1 EP04007719A EP04007719A EP1582336A1 EP 1582336 A1 EP1582336 A1 EP 1582336A1 EP 04007719 A EP04007719 A EP 04007719A EP 04007719 A EP04007719 A EP 04007719A EP 1582336 A1 EP1582336 A1 EP 1582336A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measuring
press
punching
plunger
forming device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04007719A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Roos
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.)
Haulick and Roos GmbH
Original Assignee
Haulick and Roos GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haulick and Roos GmbH filed Critical Haulick and Roos GmbH
Priority to EP04007719A priority Critical patent/EP1582336A1/de
Publication of EP1582336A1 publication Critical patent/EP1582336A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0029—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing means for adjusting the space between the press slide and the press table, i.e. the shut height
    • B30B15/0041—Control arrangements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0094—Press load monitoring means

Definitions

  • the invention relates to a press or a punching or forming device comprising a frame with a base plate having a clamping plate, a drive unit having upper part and with the upper part on Lower part supporting stands, as well as further comprising one of the drive means to a reciprocating motion of drivable pestle, the slidably held by means of guide elements in the vertical direction on the frame is and has one of the platen facing end face, at least an adjusting device for adjusting the plunger reversing position during the operation of the punching or forming device, as well as at least one the measuring device associated measuring device for non-contact detection the plunger reversing position with a first measuring member held on the plunger and a cooperating with this, held stationary second Measuring element.
  • the plunger reversing position d. H. the bottom dead center of the plunger, as constant as possible to keep.
  • the tool wear and thus the tool life depends on the ram reversal position, and the tool wear can be reduced by the ram reversal position unchanged as possible remains.
  • the reversal position of the plunger is dependent on mass forces.
  • the ram reversing position changes with the temperature of the Punching or forming device.
  • DE-OS 27 31 074 proposed an actuator for a plunger position adjustment, so that during operation of the punching or forming the Tappet reversing position can be changed.
  • this is the use of an inductive Immersion depth measuring device proposed in the range of tools is to be arranged so that the immersion depth detected directly and to a control device can be passed on.
  • Object of the present invention is a press or a punching or Forming device of the type mentioned in such a way that regardless of the type of guide used to guide the ram Guide elements the entire tool installation space for mounting tools is available and workpieces unhindered the tool installation space can be supplied without the risk of damage the measuring device consists.
  • Such a design of the press, stamping or forming has the advantage that the tool installation space no obstruction by the Experiencing measuring device and supplied workpieces the tool installation space can be without the risk of damage to the measuring device regardless of whether to guide the plunger guide columns used or other guide elements.
  • the measuring device is in the vertical direction above the tool installation space, namely positioned above the front of the ram. It can thus in the tool installation space Conversions are made without the danger Damage to the measuring device consists, with the help of the plunger reversing position during operation of the press, punching or forming device can be detected, so that optionally by means of the adjusting the Plunger reversing position can be corrected.
  • an electronic control unit is assigned, which specifies a desired value of the plunger reversing position can be and the setpoint with the detected by the measuring device Actual value compares and optionally the adjustment a correction signal provides.
  • the second measuring element is at one Stand held. It is particularly advantageous if this stand a strain gauge is associated to detect an expansion of this St. wherein the press or the punching or forming a Correction unit has to correct the provided by the measuring device Measured value as a function of the measured signal of the strain gauge.
  • a strain gauge is associated to detect an expansion of this St.
  • the press or the punching or forming a Correction unit has to correct the provided by the measuring device Measured value as a function of the measured signal of the strain gauge.
  • Such a configuration has the advantage that the second measuring element on constructive simple way to fix it on a stand, at the same time a possibly occurring strain of the stator detected by means of the strain gauge and thereby a possible measurement error the measuring device can be corrected.
  • the stands are usually arranged at the corners of a rectangle.
  • at least one measuring device between adjacent Stands for example, in the range of a shorter rectangle side, positioned. It has been found that such positioning is reliable Protection of the measuring device against mechanical effects offers, and also the risk of contamination of the measuring device is in such a Positioning low.
  • the press, stamping or Forming device at least two measuring devices in each other diagonally opposite corner regions of the plunger are arranged, wherein by means of a signal processing unit an average of the two Measuring devices provided measured values can be calculated.
  • a signal processing unit an average of the two Measuring devices provided measured values can be calculated.
  • Eventually occurring Tilting moments of the plunger can in such a configuration be reliably detected, so that the position of the ram reversal point in the current Operation of the press, punching or forming device even in off-center Loading of the plunger, as for example in modular design Multistage tools can occur reliably can be detected.
  • Modular multistage tools can deliver the ram with high eccentric Stress forming forces, during the forming operation to a dynamic shift of the center of gravity comes.
  • a Simultaneous measurement of the ram reversal position on each other diagonally opposite Corner areas makes it possible, due to the off-center loading to detect occurring ceremoniessunsymmetrien the plunger,
  • the first measuring element has a control member, which with a magnetic field sensitive Sensor configured second measuring element, preferably a Hall sensor, interacts.
  • the magnetic field strength prevailing at the sensor is of the Position of the first measuring element dependent and thus on the position of the plunger.
  • the control member of the first measuring element for example, designed conical be, so that by a vertical movement of the control member Distance to the magnetic field sensitive sensor changed and thereby the am Sensor dominant magnetic field strength is affected.
  • first and second measuring elements are inductive interact with each other.
  • one of the two measuring elements in engage the other measuring element. It may be provided, for example, that one of the two measuring elements forms a coil through which one of the relative position the two measuring elements dependent current flows.
  • one of the two measuring members comprises a plurality of in series arranged one after another, alternating magnetic north and north South Pole areas.
  • the first fixed on the ram Measuring rod rod-shaped or band-shaped is formed with a variety of North and Südpol Berlinen, while the second, fixedly arranged measuring element the first measuring element in the circumferential direction at least partially surrounds.
  • the latter can for example be designed as an induction coil in which a induced by the relative displacement of the first measuring element dependent current is, which in turn can be detected by an ammeter.
  • a total of the reference numeral 10 is shown schematically illustrated punching device shown having a frame 12 with a Lower part 13 and a top 14.
  • the upper part 14 is by means of four to the Corner points of a rectangle arranged stand 16 supported on the lower part 13.
  • the lower part 13 carries a clamping plate 18, mounted on the lower tool can be, and the upper part 14 receives a drive device 20, with the help of a vertically reciprocable plunger 22nd can be driven.
  • the drive takes place by means of an eccentric shaft 24, the rotatably mounted on the upper part 14 and with the aid of a known and Therefore, not shown in the drawing drive motor to a rotary motion is drivable.
  • a coupling 26 is the eccentric shaft 24 with a flywheel 27 in rotary connection, and on the eccentric shaft 24 are with the greatest possible distance from each other two connecting rods 29, 31 rotatably supported, the one with its free end on each one to adjust the reversal position the plunger 22 provided adjusting 33 with the plunger 22nd are connected.
  • each of the uprights 16 in each case has a tool installation space 35 facing each held a first guide rail 37, with a arranged at the corner regions of the plunger 22 second Guide rail 38 cooperates to guide the plunger 22 in the vertical Direction.
  • the first and second guide rails 37, 38 form guide elements from, even at very high stroke rates of the punching device 10 a ensure precise guidance of the plunger 22.
  • first and second guide rails 37, 38 at the punching device 10 instead of the first and second guide rails 37, 38 at the punching device 10 also guide columns and associated sliding or Rolling be used, where it is favorable if the guide columns are held immovably on the plunger 22 and both am Upper part 14 and the lower part 13 guided by sliding or rolling guides are.
  • the tool installation space 35 is for mounting tool and for feeding of workpieces to be machined. This can be the Upper tool on one of the platen 18 facing end 40 of the Plunger 22 are mounted, and an associated lower tool can be attached to the Clamping plate 18 are mounted. In the vertical direction is thus the Tool installation space 35 through the end face 40 and the top of the platen 18 bounded, while in a horizontal direction through the four Stand 16 is defined.
  • the first Measuring element 44 is rod-shaped and extends over practically the entire height of the plunger 22. It has a plurality of longitudinally magnetic north and south poles arranged one behind the other partially surrounded by the second measuring element 45 in the circumferential direction.
  • the second Measuring element 45 has a, not shown in the drawing, known per se Induction coil on and a cooperating with this current meter.
  • the first measuring element 44 induces an induction current in the induction coil of the second measuring element 45, which is detected by the associated current meter.
  • Such measuring devices 42 are known per se and, for example, in EP 0 732 194 B1 described.
  • Each measuring device 42 adjacent to the respective stator 16 is a strain gauge 47 arranged, which is also above the end face 40 of Tappet 22 is held and detect an elongation of the respective stator 16 can. Such strains can be particularly with temperature changes of the respective stator 16 occur.
  • Connecting lines are the second measuring elements 45 as well as the associated Strain gauges 47 with a signal processing unit 50 in electrical connection, which includes a correction element 52, a computing element 54 and a Control member 56 has.
  • the correction member 52 the respective Measuring signals of the second measuring elements 45 with the associated measuring signals of Strain gauges 47 are linked to the influence of an elongation of the respective stator 16 to the measured value provided by the second measuring element 45 to take into account.
  • the - optionally corrected - measuring signals of the total of four measuring devices 42 which in the corner regions of Plunger 22 are positioned, linked together to detect a possible remediessunsymmetrie the plunger 22 and to form an average value that of the four measuring devices used 42 detected ram reversal positions.
  • the detected ram reversal positions can be supplied as an actual value to the control element 56.
  • the rule member 56 allows a comparison of the actual value with a user-definable Target value. If there is a tolerance range exceeding a specifiable tolerance range Deviation can from the control element 56, a control signal to at least one of the two adjusting devices 33 are output.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Presse oder eine Stanz- oder Umformvorrichtung (10) mit einer Aufspannplatte und einem in vertikaler Richtung hin- und her bewegbaren Stößel (22), der eine der Aufspannplatte (18) zugewandte Stirnseite (40) aufweist, sowie mit zumindest einer Verstelleinrichtung (33) zur Verstellung der Stößelumkehrposition während des Betriebes der Stanz- oder Umformvorrichtung (10), wobei die Stößelumkehrposition mittels einer Meßeinrichtung (42) erfaßbar ist. Um die Presse bzw. die Stanz- oder Umformvorrichtung (10) derart weiterzubilden, daß unabhängig von der Art der zur Führung des Stößels zum Einsatz kommenden Führungselemente der gesamte Werkzeugeinbauraum zur Montage von Werkzeugen zur Verfügung steht und Werkstücke ungehindert dem Werkzeugeinbauraum zugeführt werden können, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung der Meßeinrichtung (42) besteht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Meßeinrichtung (42) oberhalb der Stirnseite (40) des Stößels (22) angeordnet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse oder eine Stanz- oder Umformvorrichtung umfassend ein Gestell mit einem eine Aufspannplatte aufweisenden Unterteil, einem eine Antriebseinrichtung aufweisenden Oberteil und mit das Oberteil am Unterteil abstützenden Ständern, sowie weiter umfassend ein von der Antriebseinrichtung zu einer Hin- und Herbewegung antreibbarer Stößel, der mittels Führungselemente in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestell gehalten ist und eine der Aufspannplatte zugewandte Stirnseite aufweist, zumindest eine Verstelleinrichtung zur Verstellung der Stößelumkehrposition während des Betriebs der Stanz- oder Umformvorrichtung, sowie mindestens eine der Verstelleinrichtung zugeordnete Meßeinrichtung zum berührungslosen Erfassen der Stößelumkehrposition mit einem am Stößel gehaltenen ersten Meßglied und einem mit diesem zusammenwirkenden, ortsfest gehaltenen zweiten Meßglied.
Zur Fertigung hochpräziser Press-, Stanz- oder Umformteile mittels einer Presse bzw. einer Stanz- oder Umformvorrichtung ist es erforderlich, die Stößelumkehrposition, d. h. den unteren Totpunkt des Stößels, möglichst konstant zu halten. Auch der Werkzeugverschleiß und damit die Standzeit der Werkzeuge ist von der Stößelumkehrposition abhängig, und der Werkzeugverschleiß kann reduziert werden, indem die Stößelumkehrposition möglichst unverändert bleibt. Die Umkehrposition des Stößels ist von Massenkräften abhängig. Ausserdem verändert sich die Stößelumkehrposition mit der Temperatur der Stanz- oder Umformvorrichtung.
Um einer Veränderung der Stößelumkehrposition entgegenzuwirken, wird in der DE-OS 27 31 074 ein Stellantrieb für eine Stößellageverstellung vorgeschlagen, so daß im laufenden Betrieb der Stanz- oder Umformvorrichtung die Stößelumkehrposition verändert werden kann. Dies gibt die Möglichkeit, die Eintauchtiefe eines an der Stirnseite, d. h. der der Aufspannplatte zugewandten Unterseite des Stößels, gehaltenen Oberwerkzeuges in ein an der Aufspannplatte festgelegtes Unterwerkzeug auch bei zunehmender Hubzahl der Stanz- oder Umformvorrichtung und bei Temperaturschwankungen konstant zu halten. In der DE-OS 27 31 074 wird hierzu der Einsatz einer induktiven Eintauchtiefen-Meßeinrichtung vorgeschlagen, die im Bereich der Werkzeuge anzuordnen ist, so daß die Eintauchtiefe direkt erfaßt und an eine Regeleinrichtung weitergegeben werden kann.
Statt einer direkten Messung der Eintauchtiefe des Stößels wird in der EP 0 374 035 B1 eine indirekte Messung vorgeschlagen, indem der im Werkzeug auftretende Druck mittels eines Druckaufnehmers erfaßt wird, dessen Ausgangssignal ein Maß für die Eintauchtiefe darstellt.
Aus der EP 0 732 194 B1 ist es bekannt, zur Messung der Stößellage eine Meßeinrichtung mit einem ersten Meßglied und einem mit diesem zusammenwirkenden zweiten Meßglied zu verwenden, die in einem inneren Eckbereich eines Werkzeugeinbauraumes angeordnet sind. Der Werkzeugeinbauraum wird in vertikaler Richtung durch die Stirnseite des Stößels und die Oberseite der Aufspannplatte begrenzt, und in horizontaler Richtung wird der Werkzeugeinbauraum durch die Führungselemente des Stößels definiert.
Um einer Beschädigung der Meßeinrichtung beim Umrüsten der Stanz- oder Umformvorrichtung entgegenzuwirken, wird in der EP 1 308 268 A1 vorgeschlagen, die Meßeinrichtung in einem Bereich des Stößels anzuordnen, der eine Führungssäule umgreift. Die Meßeinrichtung ist bezogen auf die vertikale Richtung zwar in Höhe des Werkzeugeinbauraumes positioniert, der Werkzeugeinbauraum kann jedoch bei einer derartigen Ausgestaltung vollständig zur Montage von Werkzeugen verwendet werden, ohne daß eine Behinderung durch die Meßeinrichtung besteht. Eine derartige Positionierung der Meßeinrichtung ist allerdings nur dann möglich, wenn zur Führung des Stößels Führungssäulen zum Einsatz kommen, die vom Stößel umgriffen werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Presse bzw. eine Stanz- oder Umformvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß unabhängig von der Art der zur Führung des Stößels zum Einsatz kommenden Führungselemente der gesamte Werkzeugeinbauraum zur Montage von Werkzeugen zur Verfügung steht und Werkstücke ungehindert dem Werkzeugeinbauraum zugeführt werden können, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung der Meßeinrichtung besteht.
Diese Aufgabe wird bei einer Presse bzw. einer Stanz- oder Umformvorrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßeinrichtung oberhalb der Stirnseite des Stößels angeordnet ist.
Eine derartige Ausgestaltung der Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung hat den Vorteil, daß der Werkzeugeinbauraum keinerlei Behinderung durch die Meßeinrichtung erfährt und Werkstücke dem Werkzeugeinbauraum zugeführt werden können, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung der Meßeinrichtung besteht, und zwar unabhängig davon, ob zur Führung des Stößels Führungssäulen zum Einsatz kommen oder andere Führungselemente. Die Meßeinrichtung ist in vertikaler Richtung oberhalb des Werkzeugeinbauraumes, nämlich oberhalb der Stirnseite des Stößels positioniert. Es können somit im Werkzeugeinbauraum Umrüstungen vorgenommen werden, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung der Meßeinrichtung besteht, mit deren Hilfe die Stößelumkehrposition im laufenden Betrieb der Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung erfaßt werden kann, so daß gegebenenfalls mittels der Verstelleinrichtung die Stößelumkehrposition korrigiert werden kann. Hierzu ist es von Vorteil, wenn der Verstelleinrichtung und der Meßeinrichtung eine elektronische Steuereinheit zugeordnet ist, der ein Sollwert der Stößelumkehrposition vorgegeben werden kann und die den Sollwert mit dem von der Meßeinrichtung erfaßten Ist-Wert vergleicht und gegebenenfalls der Verstelleinrichtung ein Korrektursignal bereitstellt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Meßglied an einem Ständer gehalten. Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn diesem Ständer ein Dehnungsmeßglied zugeordnet ist zur Erfassung einer Dehnung dieses Ständers, wobei die Presse bzw. die Stanz- oder Umformvorrichtung eine Korrektureinheit aufweist zur Korrektur des von der Meßeinrichtung bereitgestellten Meßwerts in Abhängigkeit vom Meßsignal des Dehnungsmeßgliedes. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, daß das zweite Meßglied auf konstruktiv einfache Weise ortsfest an einem Ständer festgelegt werden kann, wobei gleichzeitig eine möglicherweise auftretende Dehnung des Ständers mittels des Dehnungsmeßgliedes erfaßt und dadurch ein möglicher Meßfehler der Meßeinrichtung korrigiert werden kann.
Die Ständer sind üblicherweise an den Eckpunkten eines Rechteckes angeordnet. Vorzugsweise ist zumindest eine Meßeinrichtung zwischen benachbarten Ständern, beispielsweise im Bereich einer kürzeren Rechteckseite, positioniert. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Positionierung einen zuverlässigen Schutz der Meßeinrichtung vor mechanischen Einwirkungen bietet, und auch die Gefahr einer Verschmutzung der Meßeinrichtung ist bei einer derartigen Positionierung gering.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Presse, Stanz-oder Umformvorrichtung zumindest zwei Meßeinrichtungen, die in einander diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen des Stößels angeordnet sind, wobei mittels einer Signalverarbeitungseinheit ein Mittelwert der von den beiden Meßeinrichtungen bereitgestellten Meßwerte berechenbar ist. Eventuell auftretende Kippmomente des Stößels können bei einer derartigen Ausgestaltung zuverlässig erfaßt werden, so daß die Lage des Stößelumkehrpunktes im laufenden Betrieb der Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung auch bei außermittiger Belastung des Stößels, wie sie beispielsweise bei modular aufgebauten Mehrstufenwerkzeugen auftreten können, zuverlässig erfaßt werden kann. Modular aufgebaute Mehrstufenwerkzeuge können den Stößel mit hohen aussermittigen Umformkräften belasten, wobei es im Verlauf der Umformoperation zu einer dynamischen Verschiebung des Kraftschwerpunkts kommt. Eine gleichzeitige Messung der Stößelumkehrposition an einander diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen ermöglicht es, aufgrund der außermittigen Belastung auftretende Führungsunsymmetrien des Stößels zu erfassen, so daß diese gegebenenfalls ausgeglichen werden können.
Wie bereits erläutert, wird die Stößelumkehrposition bei der erfindungsgemässen Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung berührungslos erfaßt. Hierzu können die ersten und zweiten Meßglieder der Meßeinrichtung beispielsweise magnetisch zusammenwirken. Es kann zum Beispiel vorgesehen sein, daß das erste Meßglied ein Steuerglied aufweist, das mit einem als magnetfeldempfindlichen Sensor ausgestalteten zweiten Meßglied, vorzugsweise einem Hallsensor, zusammenwirkt. Die am Sensor herrschende Magnetfeldstärke ist von der Stellung des ersten Meßgliedes abhängig und somit von der Stellung des Stößels. Das Steuerglied des ersten Meßgliedes kann beispielsweise konisch ausgestaltet sein, so daß durch eine Vertikalbewegung des Steuergliedes dessen Abstand zum magnetfeldempfindlichen Sensor verändert und dadurch die am Sensor herrschende Magnetfeldstärke beeinflußt wird.
Es kann auch vorgesehen sein, daß die ersten und zweiten Meßglieder induktiv miteinander zusammenwirken. Hierbei kann eines der beiden Meßglieder in das andere Meßglied eingreifen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß eines der beiden Meßglieder eine Spule ausbildet, durch die ein von der Relativstellung der beiden Meßglieder abhängiger Strom fließt.
Vorzugsweise umfaßt eines der beiden Meßglieder eine Vielzahl von in Reihe hintereinander angeordneter, einander abwechselnder magnetischer Nord- und Südpolbereiche. Von Vorteil ist es hierbei, wenn das am Stößel festgelegte erste Meßglied stangen- oder bandförmig ausgebildet ist mit einer Vielzahl von Nord- und Südpolbereichen, während das zweite, ortsfest angeordnete Meßglied das erste Meßglied in Umfangsrichtung zumindest teilweise umgreift. Letzteres kann beispielsweise als Induktionsspule ausgestaltet sein, in der ein von der Relativverschiebung des ersten Meßgliedes abhängiger Strom induziert wird, der wiederum von einem Strommesser erfaßt werden kann.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1:
eine schematische Darstellung einer Stanz- oder Umformvorrichtung und
Figur 2:
eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Figur 1.
In der Zeichnung ist schematisch eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegte Stanzvorrichtung dargestellt, die ein Gestell 12 aufweist mit einem Unterteil 13 und einem Oberteil 14. Das Oberteil 14 ist mittels vier an den Eckpunkten eines Rechteckes angeordneter Ständer 16 am Unterteil 13 abgestützt.
Das Unterteil 13 trägt eine Aufspannplatte 18, an der ein Unterwerkzeug montiert werden kann, und das Oberteil 14 nimmt eine Antriebseinrichtung 20 auf, mit deren Hilfe ein in vertikaler Richtung hin- und herbewegbarer Stößel 22 angetrieben werden kann. Der Antrieb erfolgt mittels einer Exzenterwelle 24, die am Oberteil 14 drehbar gelagert und mit Hilfe eines an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmotors zu einer Drehbewegung antreibbar ist. Über eine Kupplung 26 steht die Exzenterwelle 24 mit einem Schwungrad 27 in Drehverbindung, und an der Exzenterwelle 24 sind mit möglichst großem Abstand zueinander zwei Pleuel 29, 31 drehbar gehalten, die mit ihrem freien Ende jeweils über eine zur Verstellung der Umkehrposition des Stößels 22 vorgesehene Verstelleinrichtung 33 mit dem Stößel 22 verbunden sind.
Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, ist an den Ständern 16, jeweils einem Werkzeugeinbauraum 35 zugewandt jeweils eine erste Führungsschiene 37 gehalten, die mit einer an den Eckbereichen des Stößels 22 angeordneten zweiten Führungsschiene 38 zusammenwirkt zur Führung des Stößels 22 in vertikaler Richtung. Die ersten und zweiten Führungsschienen 37, 38 bilden Führungselemente aus, die auch bei sehr hohen Hubzahlen der Stanzvorrichtung 10 eine präzise Führung des Stößels 22 sicherstellen.
Alternativ könnten statt der ersten und zweiten Führungsschienen 37, 38 bei der Stanzvorrichtung 10 auch Führungssäulen und zugeordnete Gleit- oder Wälzführungen zum Einsatz kommen, wobei es günstig ist, wenn die Führungssäulen unverschieblich am Stößel 22 gehalten sind und sowohl am Oberteil 14 als auch am Unterteil 13 mittels Gleit- oder Wälzführungen geführt sind.
Der Werkzeugeinbauraum 35 steht zur Montage von Werkzeug und zur Zuführung von zu bearbeitenden Werkstücken zur Verfügung. Hierbei kann das Oberwerkzeug an einer der Aufspannplatte 18 zugewandten Stirnseite 40 des Stößels 22 montiert werden, und ein zugeordnetes Unterwerkzeug kann an der Aufspannplatte 18 montiert werden. In vertikaler Richtung wird somit der Werkzeugeinbauraum 35 durch die Stirnseite 40 und die Oberseite der Aufspannplatte 18 begrenzt, während er in horizontaler Richtung durch die vier Ständer 16 definiert wird.
Außerhalb des Werkzeugeinbauraumes 35, nämlich oberhalb der Stirnseite 40, sind im Bereich zwischen den kürzeren Rechteckseiten des von den Ständern 16 definierten Rechteckes jeweils einem Ständer 16 zugeordnet insgesamt vier identisch ausgestaltete Meßeinrichtungen 42 gehalten, die jeweils ein am Stössel 22 festgelegtes erstes Meßglied 44 und ein diesem zugeordnetes zweites Meßglied 45 umfassen, das am jeweiligen Ständer 16 festgelegt ist. Das erste Meßglied 44 ist stangenförmig ausgebildet und erstreckt sich praktisch über die gesamte Höhe des Stößels 22. Es weist eine Vielzahl von in Längsrichtung hintereinander angeordneter magnetischer Nord- und Südpole auf und wird vom zweiten Meßglied 45 in Umfangsrichtung teilweise umgriffen. Das zweite Meßglied 45 weist eine in der Zeichnung nicht dargestellte, an sich bekannte Induktionsspule auf sowie ein mit dieser zusammenwirkendes Strommeßgerät. Wird der Stößel 22 in vertikaler Richtung bewegt, so wird vom ersten Meßglied 44 in der Induktionsspule des zweiten Meßgliedes 45 ein Induktionsstrom induziert, der vom zugeordneten Strommeßgerät erfaßt wird. Derartige Meßeinrichtungen 42 sind an sich bekannt und beispielsweise in der EP 0 732 194 B1 beschrieben.
Jeder Meßeinrichtung 42 benachbart ist am jeweiligen Ständer 16 ein Dehnungsmeßglied 47 angeordnet, das ebenfalls oberhalb der Stirnseite 40 des Stößels 22 gehalten ist und eine Dehnung des jeweiligen Ständers 16 erfassen kann. Derartige Dehnungen können insbesondere bei Temperaturänderungen des jeweiligen Ständers 16 auftreten.
Über in der Zeichnung nicht dargestellte, dem Fachmann an sich bekannte Verbindungsleitungen stehen die zweiten Meßglieder 45 ebenso wie die zugeordneten Dehnungsmeßglieder 47 mit einer Signalverarbeitungseinheit 50 in elektrischer Verbindung, die ein Korrekturglied 52, ein Rechenglied 54 und ein Regelglied 56 aufweist. Mittels des Korrekturgliedes 52 können die jeweiligen Meßsignale der zweiten Meßglieder 45 mit den zugeordneten Meßsignalen der Dehnungsmeßglieder 47 verknüpft werden, um den Einfluß einer Dehnung des jeweiligen Ständers 16 auf den vom zweiten Meßglied 45 bereitgestellten Meßwert zu berücksichtigen.
Mittels des Rechengliedes 54 können die - gegebenenfalls korrigierten - Meßsignale der insgesamt vier Meßeinrichtungen 42, die in den Eckbereichen des Stößels 22 positioniert sind, miteinander verknüpft werden zur Erfassung einer möglichen Führungsunsymmetrie des Stößels 22 sowie zur Bildung eines Mittelwertes der von den insgesamt vier zum Einsatz kommenden Meßeinrichtungen 42 erfaßten Stößelumkehrpositionen. Die erfaßten Stößelumkehrpositionen können als Ist-Wert dem Regelglied 56 zugeführt werden. Das Regelglied 56 erlaubt einen Vergleich des Ist-Wertes mit einem vom Benutzer vorgebbaren Soll-Wert. Bei Vorliegen einer einen vorgebbaren Toleranzbereich überschreitenden Abweichung kann vom Regelglied 56 ein Steuersignal an mindestens eine der beiden Verstelleinrichtungen 33 ausgegeben werden.
Kommt es während des Betriebes der Stanzvorrichtung 10 zu einer Veränderung der Stößelumkehrposition, d. h. des unteren Totpunktes des Stößels 22, wird dies von den vier Meßeinrichtungen 42 registriert und mittels des Regelgliedes 56 kann durch entsprechende Ansteuerung der Verstelleinrichtungen 33 einer möglichen Veränderung der Stößelumkehrposition gegengewirkt werden, indem die effektive Länge der Pleuel 29 und 31 nachjustiert wird.

Claims (9)

  1. Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung umfassend
    ein Gestell mit einem eine Aufspannplatte aufweisenden Unterteil, einem eine Antriebseinrichtung aufweisenden Oberteil und das Oberteil am Unterteil abstützende Ständer;
    ein von der Antriebseinrichtung zu einer Hin- und Herbewegung antreibbarer Stößel, der mittels Führungselemente in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestell gehalten ist und eine der Auf- spannplatte zugewandte Stirnseite aufweist;
    zumindest eine Verstelleinrichtung zur Verstellung der Stößelum- kehrposition während des Betriebs der Stanz- oder Umformvor- richtung;
    mindestens eine der Verstelleinrichtung zugeordnete Meßeinrich- tung zum berührungslosen Erfassen der Stößelumkehrposition, mit einem am Stößel gehaltenen ersten Meßglied und einem mit diesem zusammenwirkenden, ortsfest gehaltenen zweiten Meß- glied;
    dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Meßeinrichtung (42) oberhalb der Stirnseite (40) des Stössels (22) angeordnet ist.
  2. Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Meßglied (45) an einem Ständer (16) gehalten ist.
  3. Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Dehnung des Ständers (16), an dem das zweite Meßglied (45) gehalten ist, an diesem Ständer (16) ein Dehnungsmeßglied (47) festgelegt ist und die Presse bzw. die Stanz- oder Umformvorrichtung (10) ein dem Dehnungsmeßglied (47) zugeordnetes Korrekturglied (52) aufweist zur Korrektur des von der Meßeinrichtung (42) bereitgestellten Meßwerts in Abhängigkeit vom Meßsignal des Dehnungsmeßgliedes (47).
  4. Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständer (16) an den Eckpunkten eines Rechteckes angeordnet sind und zumindest eine Meßeinrichtung (42) zwischen benachbarten Ständern (16) positioniert ist.
  5. Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse bzw. die Stanz-oder Umformvorrichtung (10) zumindest zwei Meßeinrichtungen (42) umfaßt, die in einander diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen des Stößels (22) angeordnet sind, wobei mittels einer Signalverarbeitungseinheit (50) ein Mittelwert der von den beiden Meßeinrichtungen (42) bereitgestellten Meßwerten berechenbar ist.
  6. Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Meßglied (44, 45) magnetisch miteinander zusammenwirken.
  7. Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Meßglied (44, 45) induktiv miteinander zusammenwirken.
  8. Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Meßglieder (44, 45) eine Spule umfaßt, durch die ein von der Relativstellung der beiden Meßglieder (44, 45) abhängiger Strom fließt.
  9. Presse, Stanz- oder Umformvorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Meßglieder (44, 45) eine Vielzahl von in Reihe hintereinander angeordneter, einander abwechselnder magnetischer Nord- und Südpolbereiche aufweist.
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