EP1600223A1 - Punching machine with motor driven rotating- /lifting mechanism - Google Patents

Punching machine with motor driven rotating- /lifting mechanism Download PDF

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EP1600223A1
EP1600223A1 EP04012521A EP04012521A EP1600223A1 EP 1600223 A1 EP1600223 A1 EP 1600223A1 EP 04012521 A EP04012521 A EP 04012521A EP 04012521 A EP04012521 A EP 04012521A EP 1600223 A1 EP1600223 A1 EP 1600223A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
tool
motor
spindle
spindle drive
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04012521A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Schmauder Frank Herr
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Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Priority to EP20050747599 priority patent/EP1748853B1/en
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Priority to AT05747599T priority patent/ATE395994T1/en
Priority to JP2007513795A priority patent/JP4705633B2/en
Priority to PCT/EP2005/005634 priority patent/WO2005118175A1/en
Priority to ES05747599T priority patent/ES2306154T3/en
Priority to DE200550004199 priority patent/DE502005004199D1/en
Priority to CNB2005800169305A priority patent/CN100553817C/en
Publication of EP1600223A1 publication Critical patent/EP1600223A1/en
Priority to US11/563,528 priority patent/US7427258B2/en
Priority to US12/193,085 priority patent/US20090013843A1/en
Priority to US13/014,811 priority patent/US20110120281A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B21D28/002—Drive of the tools
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    • Y10T83/929—Tool or tool with support
    • Y10T83/9372—Rotatable type
    • Y10T83/9387—Punching tool
    • 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
    • Y10T83/929—Tool or tool with support
    • Y10T83/9411—Cutting couple type
    • Y10T83/9423—Punching tool

Definitions

  • the invention relates to a punching machine with a tool storage for a punching tool and with a rotary / lifting drive, by means of which the tool storage in the direction of a lifting axis to the working area of the punching machine back and forth movable and is rotatable about the lifting axis and the at least one motor-driven and with a drive control provided spindle drive comprises with spindle drive elements in Shape of a drive spindle and a seated thereon Spindle nut, one of which as a motor-side spindle drive element and the other as a tool-side spindle drive element is provided, wherein the motor-side spindle drive element by means of a drive motor relative to the tool side Spindle drive element rotatable about a spindle drive axis and thereby the tool-side spindle drive element in the direction of Spindle drive axis and tool storage in the direction of the lifting axis is movable and wherein the tool-side spindle drive element by means of a drive
  • JP 04172133 A A punching machine of the above type is disclosed in JP 04172133 A.
  • a punching machine a rotary / lifting drive with two provided electric drive motors. Both drive motors are arranged laterally next to a drive spindle, in turn in the direction of a lifting axis of the tool storage runs.
  • One of the drive motors is used for punching workpiece machining and is for this purpose via a belt drive with a Hubspindelmutter sitting on the drive spindle connected.
  • By driving the resulting spindle drive in opposite directions of rotation is the at the Tool storage provided punching tool with work strokes in Direction of the workpiece to be machined and following Moves each stroke with a return stroke in the opposite direction.
  • the second drive motor of the known punching machine is for the rotational adjustment of the tool storage or the punching tool intended.
  • This drive motor with a penetrated by the drive spindle Driven drive connected.
  • the second drive motor If necessary, the rotational position of tool storage and punching tool with respect to the stroke axis of the previously known Rotary / linear actuator changed.
  • a powerful yet compact construction To provide punching machine, the present invention has starting from the described prior art to the destination set.
  • the invention is therefore a rotary / lifting drive with coaxial but provided counter-rotating spindle drives, in turn driven by separate drive motors.
  • the Motor-side spindle drive elements of the opposite spindle drives can be optionally in the same direction or driving in opposite directions of rotation. If the directions of rotation agree with each other, then they move the motor-side spindle drive elements in common with the mutually coupled tool-side spindle drive elements around the spindle drive axis. With appropriate drive control the opposing spindle drives is in this way the tool storage or the punching tool with the desired Alignment about the lifting axis rotatable. For execution the rotational movement of tool storage and punching tool are the engine power of the individual drive motors in Total available.
  • rotating motor-side spindle drive elements can be a rotation-free movement of the tool side Spindle drive elements in the direction of the spindle drive axis and thus a rotation-free movement of the punching tool in the direction Hubachse be generated without a separate Anti-twist device for the spindle drive elements on the tool side needed would.
  • Claim 3 are actual rotational settings of the tool storage detected with respect to the Hubachse. Depending on the Detection result is the rotational speed of at least one motor-side spindle drive element controllable and in this way and way the rotation adjustment of the tool storage influenced. It is conceivable, for example, that at the start of the opposite direction driven motor-side spindle drive elements a slight change in the rotary adjustment of the tool storage or the punching tool results in that the rotation adjustment the tool storage or the punching tool but not changed after completion of the start-up phase. Is a Such change in the rotational adjustment of tool storage and Punching tool for the workpiece machining without Meaning, it can be retained.
  • the one-part design of the tool-side spindle drive elements according to claim 10 is in the interest of minimization the number of items and thus in the interest of one structurally simple and compact construction of the overall arrangement intended.
  • a punching machine 1 has a C-shaped Machine frame 2 with an upper frame leg 3 and a lower frame legs 4.
  • an electrical Rotary / lifting drive 5 for a punch 6 designed as Punching tool provided at the free end of the upper frame leg 3 .
  • the punch 6 is on mounted a tool storage 7.
  • the rotary / lifting drive 5 is the tool storage 7 in common with the Punch 6 in the direction of a lifting axis 8 rectilinearly movable and adjustable in the direction of a double arrow 9 about the lifting axis 8. Movements in the direction of the lifting axis 8 are of the Tool storage 7 and the punch 6 at work strokes for Machining of workpieces as well as to the working strokes subsequent return strokes executed.
  • a rotation of the Tool bearing 7 is used to change the rotational position of the Punch 6 made with respect to the lifting axis 8.
  • the punch 6 acts with a not shown Punching tool in the form of a punching die together.
  • a not shown Punching tool in the form of a punching die together.
  • These is integrated in a usual way in a workpiece table 10, in turn on the lower frame leg 4 of the punching machine 1 is stored.
  • the required for workpiece machining Relative movements of the sheet opposite the punch 6 and the die are by means of a in a pharynx 11 of the machine frame 2 accommodated coordinate guide 12 of conventional design executed.
  • the tool storage 7 provided with the punch 6 on a plunger 13.
  • the plunger 13 passes through a first drive spindle 14 and a second drive spindle 15.
  • the drive spindles 14, 15th are designed as hollow spindles.
  • About connecting screws 16 the drive spindles 14, 15 are interconnected.
  • the Connecting screws 16 enforce an outer collar 17th of the plunger 13.
  • first spindle drive 20 On the first drive spindle 14 sits a first spindle nut 18, on the second drive spindle 15, a second spindle nut 19 on. Together with the first spindle nut 18 forms the first drive spindle 14 a first spindle drive 20. Accordingly a second spindle drive 21 comprises the second drive spindle 15 and the second spindle nut 19.
  • the two Spindle drives 20, 21 are opposite, but otherwise identical Ball screw formed.
  • a common spindle drive axis 22 coincides with the lifting axis 8 of the rotary / lifting drive 5 together.
  • first electrical Drive motor 23 for driving the second spindle drive 21, a second electric drive motor 24.
  • Drive motors 23, 24 are torque motors.
  • One Stator 25 of the first electric drive motor 23 and a Stator 26 of the second electric drive motor 24 are respectively attached to a drive housing 27 of the rotary / lifting drive 5.
  • a rotor 28 of the first electric drive motor 23 is gearless with the first spindle nut 18, a rotor 29 of the second electric drive motor 24 on corresponding Way connected to the second spindle nut 19.
  • Die Spindle nut 18, the rotor 28 and the stator 25 and the Spindle nut 19, the rotor 29 and the stator 26 are respectively with mutual overlap in the direction of the lifting axis 8 or the spindle drive shaft 22 is arranged.
  • About conventional bearings 30, 31 are the spindle drives 20, 21 and the plunger 13th with the tool bearing 7 and the punch 6 on the drive housing 27 of the rotary / lifting drive 5 rotatably mounted.
  • the electric drive motors 23, 24 and over these also the Spindle drives 20, 21 are independent of each other and each case both in their speed and their angle of rotation as well controllable in their direction of rotation.
  • drive control 32 which in turn into the overall numerical control the punching machine 1 is integrated.
  • Part of the drive control 32 is an evaluation and control unit 33. This is with the electric drive motors 23, 24 and with Detection devices 34, 35, 36 connected.
  • the detection device 34 serves to detect the angle of rotation or the Rotary adjustment and the direction of rotation of the tool storage 7 or the punch 6 with respect to the lifting axis 8.
  • Detecting means 35 By means of Detecting means 35, the rotation angle and the rotational speed as well as the direction of rotation of the first spindle nut 18, by means of the detection device 36 of the rotation angle or the rotational speed and the direction of rotation of the second Spindle nut 19 detected. All detection devices 34, 35, 36 are of conventional design and each have one with the drive housing 27 connected stationary element and a with the respectively to be monitored rotating component connected revolving element on.
  • the drive spindles 14, 15 rather displace together with the plunger 13 and attached to this punch 6 exclusively in the direction of the lifting axis 8 and thereby due to the suitably chosen directions of rotation of the Spindle nuts 18, 19 to the workpiece to be machined.
  • the punch 6 a has a different cross-sectional shape from the circular shape is the rotational position of the punch 6 with respect to the lifting axis. 8 for the feasibility of workpiece machining or for the Machining result of crucial importance.
  • the Punch 6 at the initiation of a punching stroke, i. at the start the opposing drive of the spindle nuts 18, 19 with his Target orientation arranged with respect to the lifting axis 8, so Care must be taken to ensure that this target orientation also when hitting the punch 6 on the machined Workpiece is given.
  • the rotation setting or the angle of rotation of the punch 6 with respect to the lifting axis 8 by means of the detection device 34 monitored.
  • a rotary / lifting drive 45 differs from the rotary / lifting drive 5 of FIG. 2 by the Design of drive spindles 54, 55 and their connection with the tool storage 7 and the punch 6th Deviating of the drive spindles 14, 15 as shown in FIG. 2 form the drive spindles 54, 55 shown in FIG. 3 is a one-piece unit.
  • a plunger 53 is in the interior of the axial receptacle of Drive spindle 54 fixed.
  • the rotary / lifting drive is right 45 with the rotary / lifting drive 5 match.
  • the drive spindles 54, 55 form as tool-side spindle drive elements together with motor-side spindle drive elements in the form of Spindle nuts 58, 59 opposite spindle drives 60, 61. Due the given constructional and functional agreements are otherwise the same in Figs. 2 and 3 Reference numeral used.
  • FIG. 4 shows a rotary / lifting drive 85 with spindle drives 100, 101, the kinematic reversal of the conditions according to the fig. 2 and 3 are executed. So are in the case of rotary / lifting drive 85 a first drive spindle, 94 with the rotor 28th of the first electric drive motor 23 and a second drive spindle 95 with the rotor 29 of the second electric drive motor 24 directly connected. Coupled with each other and at one with the tool storage 7 and the punch 6th provided ram 93 are attached a first spindle nut 98 and a second spindle nut 99.
  • the motor-side spindle drive elements from the drive spindles 94, 95 and the tool side Spindle drive elements formed by the spindle nuts 98, 99 are in construction and Principle of operation with the rotary / lifting drives 5, 45 after the Fign. 2 and 3 match.
  • the rotary / lifting drive 85 is in construction and Principle of operation with the rotary / lifting drives 5, 45 after the Fign. 2 and 3 match.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

A punching machine has a tool (6) holder (7) which rises, falls and rotates about the lift/lower axis (8) under a spindle (20, 21) power (5) control unit (32). Each spindle is driven by a discrete motor (23, 24), the action being coordinated by the control unit (32). The tool drive elements (14, 15) are linked when moving about the spindle axis of rotation (22).

Description

Die Erfindung betrifft eine Stanzmaschine mit einer Werkzeuglagerung für ein Stanzwerkzeug sowie mit einem Dreh-/Hubantrieb, mittels dessen die Werkzeuglagerung in Richtung einer Hubachse zu dem Arbeitsbereich der Stanzmaschine hin und zurück bewegbar und um die Hubachse dreheinstellbar ist und der wenigstens einen motorisch angetriebenen und mit einer Antriebssteuerung versehenen Spindeltrieb umfasst mit Spindeltriebelementen in Form einer Antriebsspindel sowie einer darauf aufsitzenden Spindelmutter, von denen das eine als motorseitiges Spindeltriebelement und das andere als werkzeugseitiges Spindeltriebelement vorgesehen ist, wobei das motorseitige Spindeltriebelement mittels eines Antriebsmotors relativ zu dem werkzeugseitigen Spindeltriebelement um eine Spindeltriebachse drehbar und dadurch das werkzeugseitige Spindeltriebelement in Richtung der Spindeltriebachse und die Werkzeuglagerung in Richtung der Hubachse bewegbar ist und wobei das werkzeugseitige Spindeltriebelement mittels eines Antriebsmotors um die Spindeltriebachse drehbar und dadurch die Werkzeuglagerung um die Hubachse dreheinstellbar ist.The invention relates to a punching machine with a tool storage for a punching tool and with a rotary / lifting drive, by means of which the tool storage in the direction of a lifting axis to the working area of the punching machine back and forth movable and is rotatable about the lifting axis and the at least one motor-driven and with a drive control provided spindle drive comprises with spindle drive elements in Shape of a drive spindle and a seated thereon Spindle nut, one of which as a motor-side spindle drive element and the other as a tool-side spindle drive element is provided, wherein the motor-side spindle drive element by means of a drive motor relative to the tool side Spindle drive element rotatable about a spindle drive axis and thereby the tool-side spindle drive element in the direction of Spindle drive axis and tool storage in the direction of the lifting axis is movable and wherein the tool-side spindle drive element by means of a drive motor around the spindle drive axis rotatable and thereby the tool storage rotatable about the lifting axis is.

Eine Stanzmaschine der vorstehenden Art ist offenbart in JP 04172133 A. Im Falle des Standes der Technik ist für die Werkzeuglagerung einer Stanzmaschine ein Dreh-/Hubantrieb mit zwei elektrischen Antriebsmotoren vorgesehen. Beide Antriebsmotoren sind seitlich neben einer Antriebsspindel angeordnet, die ihrerseits in Richtung einer Hubachse der Werkzeuglagerung verläuft. Einer der Antriebsmotoren dient zur stanzenden Werkstückbearbeitung und ist zu diesem Zweck über einen Riementrieb mit einer auf der Antriebsspindel aufsitzenden Hubspindelmutter verbunden. Durch Antrieb des sich so ergebenden Spindeltriebes in einander entgegengesetzten Drehrichtungen wird das an der Werkzeuglagerung vorgesehene Stanzwerkzeug mit Arbeitshüben in Richtung auf das zu bearbeitende Werkstück und im Anschluss an einen jeden Arbeitshub mit einem Rückhub in Gegenrichtung bewegt. Der zweite Antriebsmotor der vorbekannten Stanzmaschine ist zur Dreheinstellung der Werkzeuglagerung bzw. des Stanzwerkzeuges vorgesehen. Über einen weiteren Riementrieb ist dieser Antriebsmotor mit einem von der Antriebsspindel durchsetzten Mitnehmer antriebsverbunden. Mittels des zweiten Antriebsmotors wird bei Bedarf die Drehstellung von Werkzeuglagerung und Stanzwerkzeug bezüglich der Hubachse des vorbekannten Dreh-/Hubantriebes verändert.A punching machine of the above type is disclosed in JP 04172133 A. In the case of the prior art is for tool storage a punching machine a rotary / lifting drive with two provided electric drive motors. Both drive motors are arranged laterally next to a drive spindle, in turn in the direction of a lifting axis of the tool storage runs. One of the drive motors is used for punching workpiece machining and is for this purpose via a belt drive with a Hubspindelmutter sitting on the drive spindle connected. By driving the resulting spindle drive in opposite directions of rotation is the at the Tool storage provided punching tool with work strokes in Direction of the workpiece to be machined and following Moves each stroke with a return stroke in the opposite direction. The second drive motor of the known punching machine is for the rotational adjustment of the tool storage or the punching tool intended. About another belt drive is this drive motor with a penetrated by the drive spindle Driven drive connected. By means of the second drive motor If necessary, the rotational position of tool storage and punching tool with respect to the stroke axis of the previously known Rotary / linear actuator changed.

Eine leistungsfähige und dessen ungeachtet kompakt bauende Stanzmaschine bereitzustellen, hat sich die vorliegende Erfindung ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik zum Ziel gesetzt.A powerful yet compact construction To provide punching machine, the present invention has starting from the described prior art to the destination set.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch die Stanzmaschine nach Patentanspruch 1.This object is achieved according to the invention by the punching machine according to claim 1.

Im Falle der Erfindung ist demnach ein Dreh-/Hubantrieb mit koaxialen aber gegenläufigen Spindeltrieben vorgesehen, die ihrerseits von separaten Antriebsmotoren angetrieben werden. Die motorseitigen Spindeltriebelemente der gegenläufigen Spindeltriebe lassen sich dabei wahlweise in der gleichen Drehrichtung oder in einander entgegengesetzten Drehrichtungen antreiben. Stimmen die Drehrichtungen miteinander überein, so bewegen sich die motorseitigen Spindeltriebelemente gemeinschaftlich mit den untereinander gekoppelten werkzeugseitigen Spindeltriebelementen um die Spindeltriebachse. Bei entsprechender Antriebssteuerung der gegenläufigen Spindeltriebe ist auf diese Art und Weise die Werkzeuglagerung bzw. das Stanzwerkzeug mit der gewünschten Ausrichtung um die Hubachse dreheinstellbar. Zur Ausführung der Drehbewegung von Werkzeuglagerung und Stanzwerkzeug stehen die Motorleistungen der einzelnen Antriebsmotoren in Summe zur Verfügung. Laufen die motorseitigen Spindeltriebelemente in einander entgegengesetzten Richtungen um, so ergeben sich zwischen den motorseitigen Spindeltriebelementen und den zugeordneten werkzeugseitigen Spindeltriebelementen RelativDrehbewegungen, die ihrerseits eine Verlagerung der werkzeugseitigen Spindeltriebelemente sowie der Werkzeuglagerung und des Stanzwerkzeuges in Richtung der Spindeltriebachse bzw. der Hubachse bewirken. Infolge der Kopplung der werkzeugseitigen Spindeltriebelemente ergänzen sich auch in diesem Fall die von den Antriebsmotoren der einzelnen motorseitigen Spindeltriebelemente bereitgestellten Drehmomente. Eine entsprechend große Kraft kann an dem mit den werkzeugseitigen Spindeltriebelementen bewegungsverbundenen Stanzwerkzeug in Richtung der Hubachse ausgeübt werden. Diese große Axialkraft kann insbesondere als Stanzkraft zur Werkstückbearbeitung genutzt werden. Die zu installierende Motorleistung ist geringer als sie bei Einsatz eines gleich leistungsfähigen Einzel-Antriebsmotors wäre. Bei entsprechender Drehgeschwindigkeit der in einander entgegengesetzten Richtungen umlaufenden motorseitigen Spindeltriebelemente kann eine rotationsfreie Bewegung der werkzeugseitigen Spindeltriebelemente in Richtung der Spindeltriebachse und somit eine rotationsfreie Bewegung des Stanzwerkzeuges in Richtung der Hubachse erzeugt werden, ohne dass hierzu eine separate Verdrehsicherung für die werkzeugseitigen Spindeltriebelemente benötigt würde. Alternativ besteht erfindungsgemäß auch die Möglichkeit, die Geschwindigkeiten der sich in einander entgegengesetzten Richtungen drehenden motorseitigen Spindeltriebelemente derart aufeinander abzustimmen, dass sich eine Bewegung der werkzeugseitigen Spindeltriebelemente und des Stanzwerkzeuges in Richtung der Spindeltrieb- bzw. der Hubachse und eine Drehbewegung um die Spindeltrieb- bzw. die Hubachse überlagern. Mit einem kompakten Antrieb kann somit bei hoher Leistungsfähigkeit eine Mehrzahl von Antriebsfunktionen realisiert werden.In the case of the invention is therefore a rotary / lifting drive with coaxial but provided counter-rotating spindle drives, in turn driven by separate drive motors. The Motor-side spindle drive elements of the opposite spindle drives can be optionally in the same direction or driving in opposite directions of rotation. If the directions of rotation agree with each other, then they move the motor-side spindle drive elements in common with the mutually coupled tool-side spindle drive elements around the spindle drive axis. With appropriate drive control the opposing spindle drives is in this way the tool storage or the punching tool with the desired Alignment about the lifting axis rotatable. For execution the rotational movement of tool storage and punching tool are the engine power of the individual drive motors in Total available. Run the motor-side spindle drive elements in opposite directions located between the motor-side spindle drive elements and the associated tool-side spindle drive elements relative rotational movements, in turn, a shift of the tool side Spindle drive elements and the tool storage and of the punching tool in the direction of the spindle drive axis or the Actuate lifting axis. Due to the coupling of the tool side Spindle drive elements also complement each other in this case the drive motors of the individual motor-side spindle drive elements provided torques. A correspondingly large Force can at the with the tool-side spindle drive elements motion-connected punching tool in the direction of the lifting axis be exercised. This large axial force can in particular as Punching force can be used for workpiece machining. The to be installed Engine performance is lower than when using a equal powerful single drive motor would be. at corresponding rotational speed of the opposite in each other Directions rotating motor-side spindle drive elements can be a rotation-free movement of the tool side Spindle drive elements in the direction of the spindle drive axis and thus a rotation-free movement of the punching tool in the direction Hubachse be generated without a separate Anti-twist device for the spindle drive elements on the tool side needed would. Alternatively, according to the invention also the possibility of the velocities of each other opposite directions rotating motor-side spindle drive elements in such a way that a Movement of the tool-side spindle drive elements and the Punching tool in the direction of the spindle drive or the lifting axis and a rotational movement about the spindle drive or the Hubachse overlap. With a compact drive can thus at high Performance realized a plurality of drive functions become.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung nach Patentanspruch 1 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 10.Particular embodiments of the invention according to claim 1 emerge from the dependent claims 2 to 10.

Im Falle der Erfindungsbauart nach Patentanspruch 2 sind die Drehgeschwindigkeiten der motorseitigen Spindeltriebelemente mittels der Antriebssteuerung der gegenläufigen Spindeltriebe voneinander unabhängig steuerbar. Auf diese Art und Weise lassen sich die aus der Drehbewegung der motorseitigen Spindeltriebelemente resultierenden Bewegungen der Werkzeuglagerung und des Stanzwerkzeuges mit großer Flexibilität an die Erfordernisse des jeweiligen Anwendungsfalles anpassen. In the case of Erfindungsbauart according to claim 2 are the Rotational speeds of the motor-side spindle drive elements by means of the drive control of the counter-rotating spindle drives independently controllable. Let this way itself from the rotational movement of the motor-side spindle drive elements resulting movements of tool storage and the punching tool with great flexibility to the requirements adapt to the particular application.

Die ausweislich der Patentansprüche 3 bis 5 an patentgemäßen Stanzmaschinen getroffenen Maßnahmen betreffen den Fall, dass die motorseitigen Spindeltriebelemente der gegenläufigen Spindeltriebe in einander entgegengesetzten Drehrichtungen umlaufen. Diese Betriebsweise der gegenläufigen Spindeltriebe wird zur Erzeugung von Bewegungen der Werkzeuglagerung und des Stanzwerkzeuges in Richtung der Hubachse, insbesondere zur Ausführung von Arbeitshüben des Stanzwerkzeuges gewählt. Dabei kann die Dreheinstellung des Stanzwerkzeuges bezüglich der Hubachse von Bedeutung sein. Unter Umständen ist sicherzustellen, dass das Stanzwerkzeug mit einer bestimmten Drehstellung bezüglich der Hubachse auf das zu bearbeitende Werkstück aufläuft. Mittels der erfindungsgemäßen Antriebssteuerung der gegenläufigen Spindeltriebe kann dies gewährleistet werden. Ausweislich Patentanspruch 3 werden Ist-Dreheinstellungen der Werkzeuglagerung bezüglich der Hubachse erfasst. In Abhängigkeit von dem Erfassungsergebnis ist die Drehgeschwindigkeit wenigstens eines motorseitigen Spindeltriebelementes steuerbar und auf diese Art und Weise die Dreheinstellung der Werkzeuglagerung beeinflussbar. Denkbar ist beispielsweise, dass sich bei Anlaufen der gegensinnig angetriebenen motorseitigen Spindeltriebelemente eine geringfügige Veränderung der Dreheinstellung der Werkzeuglagerung bzw. des Stanzwerkzeuges ergibt, dass sich die Dreheinstellung der Werkzeuglagerung bzw. des Stanzwerkzeuges aber nach Beendigung der Anlaufphase nicht mehr verändert. Ist eine derartige Änderung der Dreheinstellung von Werkzeuglagerung und Stanzwerkzeug für die durchzuführende Werkstückbearbeitung ohne Bedeutung, so kann sie beibehalten werden. In diesem Fall ist die nach der Anlaufphase erreichte Drehgeschwindigkeit der motorseitigen Spindeltriebelemente mittels der Auswerte- und Steuereinheit der Antriebssteuerung auf einem konstanten Wert zu halten. Gemäß Patentanspruch 4 lässt sich während der Bewegung des Stanzwerkzeuges in Richtung der Hubachse eine Verstellung des Stanzwerkzeuges um die Hubachse rückgängig machen. Dieser Umstand ist vor allem dann bedeutsam, wenn Stanzwerkzeuge mit einer von der Kreisform abweichenden Querschnittsform verwendet werden. In diesen Fällen ist die Drehstellung des Stanzwerkzeuges bezüglich der Hubachse für das Bearbeitungsergebnis bzw. für die Durchführbarkeit der stanzenden Werkstückbearbeitung von ausschlaggebender Bedeutung. Im Falle der Erfindungsbauart nach Patentanspruch 5 ist die Soll-Dreheinstellung der Werkzeuglagerung bzw. des Stanzwerkzeuges durch diejenige Dreheinstellung definiert, die zu Beginn des Antriebes der motorseitigen Spindeltriebelemente in einander entgegengesetzten Drehrichtungen vorliegt.The evidence of the claims 3 to 5 to patent Punching measures taken affect the case that the motor-side spindle drive elements of the opposite spindle drives revolve in opposite directions of rotation. This mode of operation of the opposite spindle drives is for generating movements of the tool storage and the Punching tool in the direction of the lifting axis, in particular for execution selected by working strokes of the punching tool. there can the rotational adjustment of the punching tool with respect to the Hubachse be significant. It may be necessary to ensure that the punching tool with respect to a certain rotational position the lifting axle runs onto the workpiece to be machined. By means of the drive control according to the invention of the counter-rotating Spindle drives this can be guaranteed. evidenced Claim 3 are actual rotational settings of the tool storage detected with respect to the Hubachse. Depending on the Detection result is the rotational speed of at least one motor-side spindle drive element controllable and in this way and way the rotation adjustment of the tool storage influenced. It is conceivable, for example, that at the start of the opposite direction driven motor-side spindle drive elements a slight change in the rotary adjustment of the tool storage or the punching tool results in that the rotation adjustment the tool storage or the punching tool but not changed after completion of the start-up phase. Is a Such change in the rotational adjustment of tool storage and Punching tool for the workpiece machining without Meaning, it can be retained. In this case is the rotational speed of the engine-side reached after the start-up phase Spindle drive elements by means of the evaluation and Control unit of the drive control at a constant value to keep. According to claim 4 can be during the movement the punching tool in the direction of the stroke axis an adjustment Undo the punching tool to the Hubachse. This circumstance is especially significant when punching tools with a cross-sectional shape deviating from the circular shape be used. In these cases, the rotational position of the Punching tool with respect to the lifting axis for the machining result or for the feasibility of punching workpiece machining of crucial importance. In the case of Erfindungsbauart according to claim 5, the target rotational position the tool storage or the punching tool by that Rotary setting defined at the beginning of the drive motor-side spindle drive elements in opposite directions Turning is present.

Ausweislich Patentanspruch 6 sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung gegenläufige Spindeltriebe mit einheitlicher Übersetzung vorgesehen. Diese Vereinheitlichung der Antriebskomponenten bedingt einen konstruktiv einfachen Aufbau der Gesamtanordnung und vereinfacht außerdem die Antriebssteuerung der gegenläufigen Spindeltriebe. Evidently claim 6 are in a further embodiment of the Invention opposing spindle drives with uniform translation intended. This unification of the drive components requires a structurally simple construction of the overall arrangement and also simplifies the drive control of the opposing ones Spindle drives.

Die Erfindungsbauarten nach den Patentansprüchen 7 bis 9 zeichnen sich durch eine besonders kompakte Bauweise des Dreh-/Hubantriebes und somit der gesamten Maschine aus. Aufgrund der Erfindungsmerkmale von Patentanspruch 7 ergeben sich für den Dreh-/Hubantrieb verhältnismäßig kleine Abmessungen in radialer Richtung der Spindeltriebachse. Entsprechend baut der Dreh-/Hubantrieb nach Patentanspruch 8 in Richtung der Spindeltriebachse relativ klein. Torque-Motoren, wie sie in Patentanspruch 9 genannt sind, gestatten es, auch hohe Motor-Drehmomente ohne Einbauraum benötigende Zwischengetriebe zu übertragen.Draw the invention types according to claims 7 to 9 characterized by a particularly compact design of the rotary / lifting drive and thus the entire machine. Due to the invention features of claim 7 arise for the Rotary / linear actuator relatively small dimensions in radial Direction of the spindle drive axis. The rotary / linear actuator builds accordingly according to claim 8 in the direction of the spindle drive axis relatively small. Torque motors, as in claim 9, allow it, even high engine torques without To transfer installation space requiring intermediate gear.

Die einteilige Ausbildung der werkzeugseitigen Spindeltriebelemente gemäß Patentanspruch 10 ist im Interesse einer Minimierung der Anzahl der Einzelteile und somit im Interesse eines konstruktiv einfachen und kompakten Aufbaus der Gesamtanordnung vorgesehen.The one-part design of the tool-side spindle drive elements according to claim 10 is in the interest of minimization the number of items and thus in the interest of one structurally simple and compact construction of the overall arrangement intended.

Nachstehend wird die Erfindung anhand schematischer Darstellungen zu Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
eine Stanzmaschine mit einer ersten Bauart eines elektrischen Dreh-/Hubantriebes für ein Stanzoberwerkzeug in der teilgeschnittenen Seitenansicht,
Fig. 2
den Dreh-/Hubantrieb gemäß Fig.1 im Längsschnitt,
Fig. 3
eine zweite Bauart eines elektrischen Dreh-/Hubantriebes für ein Stanzoberwerkzeug einer Stanzmaschine im Längsschnitt und
Fig. 4
eine dritte Bauart eines elektrischen Dreh-/Hubantriebes für ein Stanzoberwerkzeug einer Stanzmaschine im Längsschnitt.
The invention will be explained in more detail with reference to schematic representations of exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1
a punching machine with a first type of electric rotary / lifting drive for a punching top tool in the partially sectioned side view,
Fig. 2
the rotary / lifting drive according to Figure 1 in longitudinal section,
Fig. 3
a second type of electrical rotary / lifting drive for a punching top tool of a punching machine in longitudinal section and
Fig. 4
a third type of electrical rotary / lifting drive for a punching top tool of a punching machine in longitudinal section.

Ausweislich Fig. 1 besitzt eine Stanzmaschine 1 ein C-förmiges Maschinengestell 2 mit einem oberen Gestellschenkel 3 und einem unteren Gestellschenkel 4.As shown in FIG. 1, a punching machine 1 has a C-shaped Machine frame 2 with an upper frame leg 3 and a lower frame legs 4.

An dem freien Ende des oberen Gestellschenkels 3 ist ein elektrischer Dreh-/Hubantrieb 5 für ein als Stanzstempel 6 ausgebildetes Stanzwerkzeug vorgesehen. Der Stanzstempel 6 ist an einer Werkzeuglagerung 7 montiert. Mittels des Dreh-/Hubantriebes 5 ist die Werkzeuglagerung 7 gemeinschaftlich mit dem Stanzstempel 6 in Richtung einer Hubachse 8 geradlinig bewegbar und in Richtung eines Doppelpfeils 9 um die Hubachse 8 dreheinstellbar. Bewegungen in Richtung der Hubachse 8 werden von der Werkzeuglagerung 7 bzw. dem Stanzstempel 6 bei Arbeitshüben zur Bearbeitung von Werkstücken sowie bei sich an die Arbeitshübe anschließenden Rückhüben ausgeführt. Eine Dreheinstellung der Werkzeuglagerung 7 wird zur Änderung der Drehstellung des Stanzstempels 6 bezüglich der Hubachse 8 vorgenommen. At the free end of the upper frame leg 3 is an electrical Rotary / lifting drive 5 for a punch 6 designed as Punching tool provided. The punch 6 is on mounted a tool storage 7. By means of the rotary / lifting drive 5 is the tool storage 7 in common with the Punch 6 in the direction of a lifting axis 8 rectilinearly movable and adjustable in the direction of a double arrow 9 about the lifting axis 8. Movements in the direction of the lifting axis 8 are of the Tool storage 7 and the punch 6 at work strokes for Machining of workpieces as well as to the working strokes subsequent return strokes executed. A rotation of the Tool bearing 7 is used to change the rotational position of the Punch 6 made with respect to the lifting axis 8.

Bei der Werkstückbearbeitung, im gezeigten Beispielsfall bei der stanzenden Bearbeitung von nicht im Einzelnen dargestellten Blechen, wirkt der Stanzstempel 6 mit einem nicht gezeigten Stanzunterwerkzeug in Form einer Stanzmatrize zusammen. Diese ist in gewohnter Weise in einen Werkstücktisch 10 integriert, der seinerseits auf dem unteren Gestellschenkel 4 der Stanzmaschine 1 gelagert ist. Die bei der Werkstückbearbeitung erforderlichen Relativbewegungen des betreffenden Bleches gegenüber dem Stanzstempel 6 und der Stanzmatrize werden mittels einer in einem Rachenraum 11 des Maschinengestells 2 untergebrachten Koordinatenführung 12 üblicher Bauart ausgeführt.In the workpiece processing, in the example shown at the punching processing of not shown in detail Sheet metal, the punch 6 acts with a not shown Punching tool in the form of a punching die together. These is integrated in a usual way in a workpiece table 10, in turn on the lower frame leg 4 of the punching machine 1 is stored. The required for workpiece machining Relative movements of the sheet opposite the punch 6 and the die are by means of a in a pharynx 11 of the machine frame 2 accommodated coordinate guide 12 of conventional design executed.

Wie Fig. 2 im Detail entnommen werden kann, ist die Werkzeuglagerung 7 mit dem Stanzstempel 6 an einem Stößel 13 vorgesehen. Der Stößel 13 durchsetzt eine erste Antriebsspindel 14 sowie eine zweite Antriebsspindel 15. Die Antriebsspindeln 14, 15 sind als Hohlspindeln ausgeführt. Über Verbindungsschrauben 16 sind die Antriebsspindeln 14, 15 untereinander verbunden. Die Verbindungsschrauben 16 durchsetzen dabei einen Außenbund 17 des Stößels 13. Dadurch sind die Antriebsspindeln 14, 15 untereinander sowie an dem Stößel 13 allseitig wirksam fixiert.As can be seen in Fig. 2 in detail, the tool storage 7 provided with the punch 6 on a plunger 13. The plunger 13 passes through a first drive spindle 14 and a second drive spindle 15. The drive spindles 14, 15th are designed as hollow spindles. About connecting screws 16 the drive spindles 14, 15 are interconnected. The Connecting screws 16 enforce an outer collar 17th of the plunger 13. As a result, the drive spindles 14, 15 with each other as well as on the plunger 13 effectively fixed on all sides.

Auf der ersten Antriebsspindel 14 sitzt eine erste Spindelmutter 18, auf der zweiten Antriebsspindel 15 eine zweite Spindelmutter 19 auf. Gemeinsam mit der ersten Spindelmutter 18 bildet die erste Antriebsspindel 14 einen ersten Spindeltrieb 20. Entsprechend umfasst ein zweiter Spindeltrieb 21 die zweite Antriebsspindel 15 sowie die zweite Spindelmutter 19. Die beiden Spindeltriebe 20, 21 sind als gegenläufige, ansonsten aber baugleiche Kugelgewindetriebe ausgebildet. Eine gemeinsame Spindeltriebachse 22 fällt mit der Hubachse 8 des Dreh-/Hubantriebes 5 zusammen.On the first drive spindle 14 sits a first spindle nut 18, on the second drive spindle 15, a second spindle nut 19 on. Together with the first spindle nut 18 forms the first drive spindle 14 a first spindle drive 20. Accordingly a second spindle drive 21 comprises the second drive spindle 15 and the second spindle nut 19. The two Spindle drives 20, 21 are opposite, but otherwise identical Ball screw formed. A common spindle drive axis 22 coincides with the lifting axis 8 of the rotary / lifting drive 5 together.

Zum Antrieb des ersten Spindeltriebes 20 dient ein erster elektrischer Antriebsmotor 23, zum Antrieb des zweiten Spindeltriebes 21 ein zweiter elektrischer Antriebsmotor 24. Bei beiden Antriebsmotoren 23, 24 handelt es sich um Torque-Motoren. Ein Stator 25 des ersten elektrischen Antriebsmotors 23 sowie ein Stator 26 des zweiten elektrischen Antriebsmotors 24 sind jeweils an einem Antriebsgehäuse 27 des Dreh-/Hubantriebes 5 angebracht. Ein Rotor 28 des ersten elektrischen Antriebsmotors 23 ist getriebelos mit der ersten Spindelmutter 18, ein Rotor 29 des zweiten elektrischen Antriebsmotors 24 auf entsprechender Art und Weise mit der zweiten Spindelmutter 19 verbunden. Demnach bilden die erste Spindelmutter 18 sowie die zweite Spindelmutter 19 motorseitige Spindeltriebelemente, die erste Antriebsspindel 14 sowie die zweite Antriebsspindel 15 werkzeugseitige Spindeltriebelemente der Spindeltriebe 20, 21. Die Spindelmutter 18, der Rotor 28 und der Stator 25 sowie die Spindelmutter 19, der Rotor 29 und der Stator 26 sind jeweils mit gegenseitiger Überdeckung in Richtung der Hubachse 8 bzw. der Spindeltriebachse 22 angeordnet. Über herkömmliche Wälzlager 30, 31 sind die Spindeltriebe 20, 21 sowie der Stößel 13 mit der Werkzeuglagerung 7 und dem Stanzstempel 6 an dem Antriebsgehäuse 27 des Dreh-/Hubantriebes 5 drehgelagert.To drive the first spindle drive 20 is a first electrical Drive motor 23, for driving the second spindle drive 21, a second electric drive motor 24. In both Drive motors 23, 24 are torque motors. One Stator 25 of the first electric drive motor 23 and a Stator 26 of the second electric drive motor 24 are respectively attached to a drive housing 27 of the rotary / lifting drive 5. A rotor 28 of the first electric drive motor 23 is gearless with the first spindle nut 18, a rotor 29 of the second electric drive motor 24 on corresponding Way connected to the second spindle nut 19. Accordingly, the first spindle nut 18 and the second form Spindle nut 19 motor-side spindle drive elements, the first Drive spindle 14 and the second drive spindle 15 tool side Spindle drive elements of the spindle drives 20, 21. Die Spindle nut 18, the rotor 28 and the stator 25 and the Spindle nut 19, the rotor 29 and the stator 26 are respectively with mutual overlap in the direction of the lifting axis 8 or the spindle drive shaft 22 is arranged. About conventional bearings 30, 31 are the spindle drives 20, 21 and the plunger 13th with the tool bearing 7 and the punch 6 on the drive housing 27 of the rotary / lifting drive 5 rotatably mounted.

Die elektrischen Antriebsmotoren 23, 24 und über diese auch die Spindeltriebe 20, 21 sind voneinander unabhängig und dabei jeweils sowohl in ihrer Drehzahl bzw. ihrem Drehwinkel als auch in ihrer Drehrichtung steuerbar. Zu diesem Zweck vorgesehen ist eine in den Abbildungen stark schematisiert dargestellte Antriebssteuerung 32, die ihrerseits in die numerische Gesamtsteuerung der Stanzmaschine 1 integriert ist. Teil der Antriebssteuerung 32 ist eine Auswerte- und Steuereinheit 33. Diese ist mit den elektrischen Antriebsmotoren 23, 24 sowie mit Erfassungseinrichtungen 34, 35, 36 verbunden. Die Erfassungseinrichtung 34 dient zur Erfassung des Drehwinkels bzw. der Dreheinstellung sowie der Drehrichtung der Werkzeuglagerung 7 bzw. des Stanzstempels 6 bezüglich der Hubachse 8. Mittels der Erfassungseinrichtung 35 werden der Drehwinkel bzw. die Drehgeschwindigkeit sowie die Drehrichtung der ersten Spindelmutter 18, mittels der Erfassungseinrichtung 36 der Drehwinkel bzw. die Drehgeschwindigkeit sowie die Drehrichtung der zweiten Spindelmutter 19 erfasst. Sämtliche Erfassungseinrichtungen 34, 35, 36 sind üblicher Bauart und weisen jeweils ein mit dem Antriebsgehäuse 27 verbundenes stationäres Element sowie ein mit dem jeweils zu überwachenden rotierenden Bauteil verbundenes umlaufendes Element auf. The electric drive motors 23, 24 and over these also the Spindle drives 20, 21 are independent of each other and each case both in their speed and their angle of rotation as well controllable in their direction of rotation. For this purpose is provided a highly detailed in the figures drive control 32, which in turn into the overall numerical control the punching machine 1 is integrated. Part of the drive control 32 is an evaluation and control unit 33. This is with the electric drive motors 23, 24 and with Detection devices 34, 35, 36 connected. The detection device 34 serves to detect the angle of rotation or the Rotary adjustment and the direction of rotation of the tool storage 7 or the punch 6 with respect to the lifting axis 8. By means of Detecting means 35, the rotation angle and the rotational speed as well as the direction of rotation of the first spindle nut 18, by means of the detection device 36 of the rotation angle or the rotational speed and the direction of rotation of the second Spindle nut 19 detected. All detection devices 34, 35, 36 are of conventional design and each have one with the drive housing 27 connected stationary element and a with the respectively to be monitored rotating component connected revolving element on.

Mit Hilfe der Antriebssteuerung 32 sind unterschiedliche Betriebsweisen des Dreh-/Hubantriebes 5 realisierbar.With the help of the drive control 32 are different modes of operation the rotary / lifting drive 5 can be realized.

Bei der stanzenden Werkstückbearbeitung ist der Stanzstempel 6 in Richtung der Hubachse 8 des Dreh-/Hubantriebes 5 gegen das zu bearbeitende Werkstück zu bewegen. Zu diesem Zweck werden die Spindeltriebe 20, 21 mittels der elektrischen Antriebsmotoren 23, 24 mit gleicher Drehzahl aber in entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben. Infolge der einander entgegengerichteten Drehbewegungen der Spindelmuttern 18, 19 sowie aufgrund der u.a. drehfesten Verbindung der Antriebsspindeln 14, 15 ändern letztere bei der beschriebenen Drehung der Spindelmuttern 18, 19 ihre Drehstellung bezüglich der Hubachse 8 nicht. Die Antriebsspindeln 14, 15 verlagern sich vielmehr gemeinsam mit dem Stößel 13 und dem an diesem angebrachten Stanzstempel 6 ausschließlich in Richtung der Hubachse 8 und dabei aufgrund der zweckentsprechend gewählten Drehrichtungen der Spindelmuttern 18, 19 zu dem zu bearbeitenden Werkstück hin. Die von den elektrischen Antriebsmotoren 23, 24 jeweils bereitgestellten Motordrehmomente ergänzen sich, bei Arbeitshüben steht an dem Stanzstempel 6 eine entsprechend hohe Stanzkraft zur Verfügung.In the punching workpiece machining of the punch is the sixth in the direction of the lifting axis 8 of the rotary / lifting drive 5 against the to move the workpiece to be machined. For this purpose will be the spindle drives 20, 21 by means of the electric drive motors 23, 24 with the same speed but in opposite Driving directions driven. As a result of the opposing ones Rotary movements of the spindle nuts 18, 19 and due the u.a. rotationally fixed connection of the drive spindles 14, 15 change the latter in the described rotation of the spindle nuts 18, 19 their rotational position with respect to the lifting axis. 8 Not. The drive spindles 14, 15 rather displace together with the plunger 13 and attached to this punch 6 exclusively in the direction of the lifting axis 8 and thereby due to the suitably chosen directions of rotation of the Spindle nuts 18, 19 to the workpiece to be machined. Those provided by the electric drive motors 23, 24, respectively Motor torques complement each other, at work strokes is at the punch 6 a correspondingly high punching force to disposal.

Nachdem in dem gezeigten Beispielsfall der Stanzstempel 6 eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform aufweist, ist die Drehstellung des Stanzstempels 6 bezüglich der Hubachse 8 für die Durchführbarkeit der Werkstückbearbeitung bzw. für das Bearbeitungsergebnis von entscheidender Bedeutung. Ist der Stanzstempel 6 bei Einleitung eines Stanzhubes, d.h. zu Beginn des gegensinnigen Antriebes der Spindelmuttern 18, 19 mit seiner Soll-Ausrichtung bezüglich der Hubachse 8 angeordnet, so muss dafür Sorge getragen werden, dass diese Soll-Ausrichtung auch bei Auftreffen des Stanzstempels 6 auf das zu bearbeitende Werkstück gegeben ist. Zu diesem Zweck wird während der Stanzhübe die Dreheinstellung bzw. der Drehwinkel des Stanzstempels 6 bezüglich der Hubachse 8 mit Hilfe der Erfassungseinrichtung 34 überwacht. Nimmt der mittels der Erfassungseinrichtung 34 aufgenommene Drehwinkel einen von Null verschiedenen Wert an, so wird mittels der Auswerte- und Steuereinheit 33 wenigstens einer der Antriebsmotoren 23, 24 derart drehzahlgesteuert, dass im Ergebnis die Soll-Dreheinstellung des Stanzstempels 6 wieder hergestellt wird. Überwacht werden die Drehzahlen bzw. Drehgeschwindigkeiten der Antriebsmotoren 23, 24 bzw. der Spindelmuttern 18, 19 mittels der Erfassungseinrichtungen 35, 36. Im Übrigen dienen die Erfassungseinrichtungen 35, 36 zur Steuerung der Drehwinkel und Drehrichtungen der Spindelmuttern 18, 19 und somit zur Steuerung des Betrages und der Richtung der von den Antriebsspindeln 14, 15 bzw. von dem Stanzstempel 6 ausgeführten Hübe in Richtung der Hubachse 8. After in the example shown the punch 6 a has a different cross-sectional shape from the circular shape is the rotational position of the punch 6 with respect to the lifting axis. 8 for the feasibility of workpiece machining or for the Machining result of crucial importance. Is the Punch 6 at the initiation of a punching stroke, i. at the start the opposing drive of the spindle nuts 18, 19 with his Target orientation arranged with respect to the lifting axis 8, so Care must be taken to ensure that this target orientation also when hitting the punch 6 on the machined Workpiece is given. For this purpose, during the punching strokes the rotation setting or the angle of rotation of the punch 6 with respect to the lifting axis 8 by means of the detection device 34 monitored. Takes the means of the detection device 34th recorded rotation angle to a non-zero value, so is at least by means of the evaluation and control unit 33 one of the drive motors 23, 24 so speed-controlled that As a result, the target rotational position of the punch 6 again will be produced. The speeds or rotational speeds are monitored the drive motors 23, 24 and the spindle nuts 18, 19 by means of the detection devices 35, 36. Incidentally serve the detection means 35, 36 for control the rotation angle and directions of rotation of the spindle nuts 18, 19 and thus to control the amount and direction of the Drive spindles 14, 15 and executed by the punch 6 Strokes in the direction of the lifting axis 8.

Nach Beendigung eines Stanzhubes wird durch Richtungsumsteuerung der elektrischen Antriebsmotoren 23, 24 ein Rückhub des Stanzstempels 6 ausgeführt. Auch zur Ausführung der Rückhubbewegung des Stanzstempels 6 sind die elektrischen Antriebsmotoren 23, 24 bzw. die Spindeltriebe 20, 21 mit entgegengesetzten Drehrichtungen zu betreiben.After completion of a punching stroke is by Richtungsumsteuerung the electric drive motors 23, 24 a return stroke of the Punch 6 executed. Also for the execution of the return stroke the punch 6 are the electric drive motors 23, 24 or the spindle drives 20, 21 with opposite To operate directions of rotation.

Sowohl bei den Stanz- bzw. Arbeitshüben als auch bei den sich an die Arbeitshübe anschließenden Rückhüben bewirken die einander entgegengesetzten Drehrichtungen der Spindelmuttern 18, 19, dass die Antriebsspindeln 14, 15 und mit diesen der Stößel 13 und der daran angebrachte Stanzstempel 6 ihre Ausrichtung um die Hubachse 8 zumindest im Wesentlichen beibehalten. Erforderlich sind allenfalls geringfügige Ausrichtungskorrekturen, die in der vorstehend beschriebenen Art und Weise vorgenommen werden. Beide Spindeltriebe 20, 21 wirken demnach als Verdrehsicherung für die Antriebsspindeln 14, 15. Eine separate Vorrichtung zur Verdrehsicherung ist daher verzichtbar.Both in the punching or working strokes as well as in the itself The return strokes following the working strokes effect each other opposite directions of rotation of the spindle nuts 18, 19, that the drive spindles 14, 15 and with these the plunger 13th and the punch 6 attached thereto to their orientation the lifting axis 8 at least substantially maintained. Required are at most minor alignment corrections, the be made in the manner described above. Both spindle drives 20, 21 thus act as anti-rotation for the drive spindles 14, 15. A separate device to prevent rotation is therefore unnecessary.

Soll die Ausrichtung des Stanzstempels 6 bezüglich der Hubachse 8 verändert werden, so sind die elektrischen Antriebsmotoren 23, 24 und mit diesen die Spindeltriebe 20, 21 mit übereinstimmenden Drehrichtungen zu betreiben. Die gleichsinnig um die Hubachse 8 umlaufenden Spindelmuttern 18, 19 nehmen die Antriebsspindeln 14, 15 sowie den mit diesen drehfest verbundenen Stanzstempel 6 in Drehrichtung mit. Überwacht wird die Dreheinstellung des Stanzstempels 6 mittels der Erfassungseinrichtung 34, über welche das Erreichen des gewünschten Drehwinkels des Stanzstempels 6 feststellbar ist. Über die Auswerte- und Steuereinheit 33 wird der Drehantrieb des Stanzstempels 6 bei Erreichen der gewünschten Dreheinstellung stillgesetzt. Die Drehstellung der dem Stanzstempel 6 zugeordneten Stanzmatrize wird erforderlichenfalls auch verändert.If the orientation of the punch 6 with respect to the Hubachse 8 are changed, so are the electric drive motors 23, 24 and with these the spindle drives 20, 21 with matching To operate directions of rotation. The same way around the Hubachse 8 rotating spindle nuts 18, 19 take the drive spindles 14, 15 and the non-rotatably connected thereto Punch 6 in the direction of rotation with. Monitors the rotation adjustment the punch 6 by means of the detection device 34, via which the achievement of the desired angle of rotation of Punch 6 is detectable. About the evaluation and control unit 33, the rotary drive of the punch 6 is reached stopped the desired rotation adjustment. The rotational position the punch die 6 associated punching is if necessary also changed.

Denkbar ist auch eine Überlagerung von geradlinigen Bewegungen des Stanzstempels 6 in Richtung der Hubachse 8 sowie von Drehbewegungen des Stanzstempels 6 um die Hubachse 8. Zu diesem Zweck sind die Spindeltriebe 20, 21 mittels der elektrischen Antriebsmotoren 23, 24 mit einander entgegengesetzten Drehrichtungen und voneinander verschiedenen Drehgeschwindigkeiten bzw. Drehzahlen zu betreiben. Die Drehrichtung des Stanzstempels 6 bzw. der Antriebsspindeln 14, 15 wird dabei durch die "schnellere" der Spindelmuttern 18, 19 bestimmt. Auch bei dieser Betriebsweise des Dreh-/Hubantriebes 5 wird die Drehstellung bzw. der Drehwinkel des Stanzstempels 6 mittels der Erfassungseinrichtung 34 überwacht - und sofern erforderlich - durch Veränderung der Drehzahl wenigstens eines der Antriebsmotoren 23, 24 gesteuert.Also conceivable is a superposition of linear movements the punch 6 in the direction of the lifting axis 8 and rotational movements of the punch 6 about the lifting axis 8. To this Purpose are the spindle drives 20, 21 by means of the electric Drive motors 23, 24 with opposite directions of rotation and mutually different rotational speeds or To operate speeds. The direction of rotation of the punch 6 or the drive spindles 14, 15 is characterized by the "faster" the spindle nuts 18, 19 determined. Also with this mode of operation of the rotary / lifting drive 5 is the rotational position or the angle of rotation of the punch 6 by means of the detection device 34 monitored - and if necessary - by change the speed of at least one of the drive motors 23, 24th controlled.

Ein Dreh-/Hubantrieb 45, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, unterscheidet sich von dem Dreh-/Hubantrieb 5 nach Fig. 2 durch die Gestaltung von Antriebsspindeln 54, 55 sowie deren Verbindung mit der Werkzeuglagerung 7 und dem Stanzstempel 6. Abweichend von den Antriebsspindeln 14, 15 gemäß Fig. 2 bilden die Antriebsspindeln 54, 55 ausweislich Fig. 3 eine einteilige Baueinheit. Ein Stößel 53 ist im Innern der axialen Aufnahme der Antriebsspindel 54 fixiert. Im Übrigen stimmt der Dreh-/Hubantrieb 45 mit dem Dreh-/Hubantrieb 5 überein. Die Antriebsspindeln 54, 55 bilden als werkzeugseitige Spindeltriebelemente gemeinsam mit motorseitigen Spindeltriebelementen in Form von Spindelmuttern 58, 59 gegenläufige Spindeltriebe 60, 61. Aufgrund der gegebenen konstruktiven und funktionellen Übereinstimmungen werden in den Fig. 2 und 3 ansonsten die gleichen Bezugszeichen verwendet.A rotary / lifting drive 45, as shown in Fig. 3, differs from the rotary / lifting drive 5 of FIG. 2 by the Design of drive spindles 54, 55 and their connection with the tool storage 7 and the punch 6th Deviating of the drive spindles 14, 15 as shown in FIG. 2 form the drive spindles 54, 55 shown in FIG. 3 is a one-piece unit. A plunger 53 is in the interior of the axial receptacle of Drive spindle 54 fixed. Incidentally, the rotary / lifting drive is right 45 with the rotary / lifting drive 5 match. The drive spindles 54, 55 form as tool-side spindle drive elements together with motor-side spindle drive elements in the form of Spindle nuts 58, 59 opposite spindle drives 60, 61. Due the given constructional and functional agreements are otherwise the same in Figs. 2 and 3 Reference numeral used.

Fig. 4 zeigt einen Dreh-/Hubantrieb 85 mit Spindeltrieben 100, 101, die unter kinematischer Umkehrung der Verhältnisse gemäß den Fign. 2 und 3 ausgeführt sind. So sind im Falle des Dreh-/Hubantriebes 85 eine erste Antriebsspindel, 94 mit dem Rotor 28 des ersten elektrischen Antriebsmotors 23 und eine zweite Antriebsspindel 95 mit dem Rotor 29 des zweiten elektrischen Antriebsmotors 24 direkt verbunden. Untereinander gekoppelt und an einem mit der Werkzeuglagerung 7 sowie dem Stanzstempel 6 versehenen Stößel 93 angebracht sind eine erste Spindelmutter 98 sowie eine zweite Spindelmutter 99. Dementsprechend werden im Falle des Dreh-/Hubantriebes 85 die motorseitigen Spindeltriebelemente von den Antriebsspindeln 94, 95 und die werkzeugseitigen Spindeltriebelemente von den Spindelmuttern 98, 99 gebildet. Im Übrigen stimmt der Dreh-/Hubantrieb 85 in Aufbau und Funktionsweise grundsätzlich mit den Dreh-/Hubantrieben 5, 45 nach den Fign. 2 und 3 überein. Für einander entsprechende Bauteile sind in den genannten Abbildungen übereinstimmende Bezugszeichen vorgesehen.4 shows a rotary / lifting drive 85 with spindle drives 100, 101, the kinematic reversal of the conditions according to the fig. 2 and 3 are executed. So are in the case of rotary / lifting drive 85 a first drive spindle, 94 with the rotor 28th of the first electric drive motor 23 and a second drive spindle 95 with the rotor 29 of the second electric drive motor 24 directly connected. Coupled with each other and at one with the tool storage 7 and the punch 6th provided ram 93 are attached a first spindle nut 98 and a second spindle nut 99. Accordingly in the case of the rotary / lifting drive 85, the motor-side spindle drive elements from the drive spindles 94, 95 and the tool side Spindle drive elements formed by the spindle nuts 98, 99. Incidentally, the rotary / lifting drive 85 is in construction and Principle of operation with the rotary / lifting drives 5, 45 after the Fign. 2 and 3 match. For corresponding components are in the cited figures matching reference numerals intended.

Claims (10)

Stanzmaschine mit einer Werkzeuglagerung (7) für ein Stanzwerkzeug (6) sowie mit einem Dreh-/Hubantrieb (5, 45, 85), mittels dessen die Werkzeuglagerung (7) in Richtung einer Hubachse (8) zu dem Arbeitsbereich der Stanzmaschine hin und zurück bewegbar und um die Hubachse (8) dreheinstellbar ist und der wenigstens einen motorisch angetriebenen und mit einer Antriebssteuerung (32) versehenen Spindeltrieb (20, 21; 60, 61; 100, 101) umfasst mit Spindeltriebelementen in Form einer Antriebsspindel sowie einer darauf aufsitzenden Spindelmutter, von denen das eine als motorseitiges Spindeltriebelement (18, 19; 58, 59; 94, 95) und das andere als werkzeugseitiges Spindeltriebelement (14, 15; 54, 55; 98, 99) vorgesehen ist, wobei das motorseitige Spindeltriebelement (18, 19; 58, 59; 94, 95) mittels eines Antriebsmotors (23, 24) relativ zu dem werkzeugseitigen Spindeltriebelement (14, 15; 54, 55; 98, 99) um eine Spindeltriebachse (22) drehbar und dadurch das werkzeugseitige Spindeltriebelement (14, 15; 54, 55; 98, 99) in Richtung der Spindeltriebachse (22) und die Werkzeuglagerung (7) in Richtung der Hubachse (8) bewegbar ist und wobei das werkzeugseitige Spindeltriebelement (14, 15; 54, 55; 98, 99) mittels eines Antriebsmotors (23, 24) um die Spindeltriebachse (22) drehbar und dadurch die Werkzeuglagerung (7) um die Hubachse (8) dreheinstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass koaxiale aber gegenläufige Spindeltriebe (20, 21; 60, 61; 100, 101) sowie eine Antriebssteuerung (32) hierfür vorgesehen sind, wobei die motorseitigen Spindeltriebelemente (18, 19; 58, 59; 94, 95) der gegenläufigen Spindeltriebe (20, 21; 60, 61; 100, 101) mit separaten Antriebsmotoren (23, 24) in Antriebsverbindung stehen und von der Antriebssteuerung (32) gesteuert mittels der Antriebsmotoren (23, 24) wahlweise in miteinander übereinstimmenden Drehrichtungen gemeinschaftlich mit den zugeordneten werkzeugseitigen Spindeltriebelementen (14, 15; 54, 55; 98, 99) oder in einander entgegengesetzten Drehrichtungen relativ zu den zugeordneten werkzeugseitigen Spindeltriebelementen (14, 15; 54, 55; 98, 99) um die Spindeltriebachse (22) drehbar sind und wobei die werkzeugseitigen Spindeltriebelemente (14, 15; 54, 55; 98, 99) der gegenläufigen Spindeltriebe (20, 21; 60, 61; 100, 101) zur Bewegung in Richtung der Spindeltriebachse (22) sowie zur Drehung um die Spindeltriebachse (22) miteinander gekoppelt sind.Punching machine with a tool storage (7) for a punching tool (6) and with a rotary / lifting drive (5, 45, 85), by means of which the tool storage (7) in the direction of a lifting axis (8) to the working area of the punching machine back and forth movable and about the lifting axis (8) is rotatable and the at least one motor-driven and with a drive control (32) provided with spindle drive (20, 21; 60, 61, 100, 101) comprises with spindle drive elements in the form of a drive spindle and a seated thereon spindle nut of which one is provided as a motor-side spindle drive element (18, 19, 58, 59, 94, 95) and the other as a tool-side spindle drive element (14, 15, 54, 55, 98, 99), wherein the motor-side spindle drive element (18, 19, 58, 59, 94, 95) are rotatable about a spindle drive axis (22) by means of a drive motor (23, 24) relative to the tool-side spindle drive element (14, 15, 54, 55, 98, 99) and thereby the tool-side spindle drive element (14; 14, 15; 54, 55; 98, 99) in the direction of the spindle drive axis (22) and the tool bearing (7) in the direction of the lifting axis (8) is movable and wherein the tool-side spindle drive element (14, 15; 54, 55, 98, 99) by means of a drive motor (23, 24) about the spindle drive axis (22) rotatably and thereby the tool storage (7) about the lifting axis (8) is drehsetzen, characterized in that coaxial but opposite spindle drives (20, 21; 60, 61, 100, 101) and a drive control ( 32) are provided for this purpose, wherein the motor-side spindle drive elements (18, 19, 58, 59, 94, 95) of the counter-rotating spindle drives (20, 21, 60, 61, 100, 101) are in drive connection with separate drive motors (23, 24) and controlled by the drive control (32) by means of the drive motors (23, 24) optionally in mutually coinciding directions of rotation together with the associated tool-side spindle drive elements (14, 15; 54, 55, 98, 99) or in opposite directions of rotation rela tiv to the associated tool-side spindle drive elements (14, 15; 54, 55; 98, 99) are rotatable about the spindle drive axis (22) and wherein the tool-side spindle drive elements (14, 15; 54, 55, 98, 99) of the counter-rotating spindle drives (20, 21; 60, 61; 100, 101) move in the direction of the spindle drive axis (22) and for rotation about the spindle drive axis (22) are coupled together. Stanzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Antriebssteuerung (32) der gegenläufigen Spindeltriebe (20, 21; 60, 61; 100, 101) die Drehgeschwindigkeiten der motorseitigen Spindeltriebelemente (18, 19; 58, 59; 94, 95) voneinander unabhängig steuerbar sind. Punching machine according to Claim 1, characterized in that the rotational speeds of the motor-side spindle drive elements (18, 19; 58, 59; are independently controllable. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssteuerung (32) der gegenläufigen Spindeltriebe (20, 21; 60, 61; 100, 101) eine Erfassungseinrichtung (34) zur Erfassung einer Ist-Dreheinstellung der Werkzeuglagerung (7) bezüglich der Hubachse (8) bei in einander entgegengesetzten Drehrichtungen angetriebenen motorseitigen Spindeltriebelementen (18, 19; 58, 59; 94, 95) aufweist und dass die Erfassungseinrichtung (34) zur Erfassung der Ist-Dreheinstellung der Werkzeuglagerung (7) mit einer Auswerte- und Steuereinheit (33) der Antriebssteuerung in Verbindung steht, mittels derer die Drehgeschwindigkeit wenigstens eines motorseitigen Spindeltriebelementes (18, 19; 58, 59; 94, 95) in Abhängigkeit von der erfassten Ist-Dreheinstellung der Werkzeuglagerung (7) steuerbar ist.Punching machine according to one of the preceding claims, characterized in that the drive control (32) of the counter-rotating spindle drives (20, 21; 60, 61, 100, 101) comprises a detection device (34) for detecting an actual rotational adjustment of the tool bearing (7) with respect to Hubachse (8) when driven in opposite directions of rotation motor-side spindle drive elements (18, 19; 58, 59; 94, 95) and that the detection device (34) for detecting the actual rotational adjustment of the tool storage (7) with an evaluation and control unit (33) of the drive control is in communication, by means of which the rotational speed of at least one motor-side spindle drive element (18, 19; 58, 59; 94, 95) in dependence on the detected actual rotational adjustment of the tool storage (7) is controllable. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerte- und Steuereinheit (33) der Antriebssteuerung (32) eine erfasste Ist-Dreheinstellung und eine Soll-Dreheinstellung der Werkzeuglagerung (7) miteinander vergleichbar sind und bei Abweichung der erfassten Ist-Dreheinstellung von der Soll-Dreheinstellung die Drehgeschwindigkeit wenigstens eines motorseitigen Spindeltriebelementes (18, 19; 58, 59; 94, 95) in einem die Ist-Dreheinstellung der Werkzeuglagerung (7) in die Soll-Dreheinstellung überführenden Sinne steuerbar ist.Punching machine according to one of the preceding claims, characterized in that means of the evaluation and control unit (33) of the drive control (32) a detected actual rotational adjustment and a desired rotational adjustment of the tool storage (7) are comparable to each other and in deviation of the detected actual Rotary setting of the desired rotational adjustment, the rotational speed of at least one motor-side spindle drive element (18, 19; 58, 59, 94, 95) in a the actual rotary adjustment of the tool storage (7) in the setpoint rotational position converting sense is controllable. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Soll-Dreheinstellung der Werkzeuglagerung (7) die Anfangs-Dreheinstellung der Werkzeuglagerung (7) zu Beginn des gegensinnigen Antriebes der motorseitigen Spindeltriebelemente (18, 19; 58, 59; 94, 95) vorgesehen ist und dass mittels der Auswerte- und Steuereinheit (33) der Antriebssteuerung (32) bei Abweichung der erfassten Ist-Dreheinstellung der Werkzeuglagerung (7) von der Anfangs-Dreheinstellung die Drehgeschwindigkeit wenigstens eines motorseitigen Spindeltriebelementes (18, 19; 58, 59; 94, 95) in einem die Ist-Dreheinstellung der Werkzeuglagerung (7) in die Anfangs-Dreheinstellung überführenden Sinne steuerbar ist.Punching machine according to one of the preceding claims, characterized in that the setpoint rotational adjustment of the tool bearing (7) is the initial rotational adjustment of the tool bearing (7) at the beginning of the counter drive of the motor-side spindle drive elements (18, 19; 58, 59; 94, 95). is provided and that by means of the evaluation and control unit (33) of the drive control (32) in deviation of the detected actual rotational adjustment of the tool bearing (7) from the initial rotational adjustment, the rotational speed of at least one motor-side spindle drive element (18, 19; 58, 59; 94, 95) can be controlled in a direction which converts the actual rotational adjustment of the tool mounting (7) into the initial rotational adjustment. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenläufigen Spindeltriebe (20, 21; 60, 61; 100, 101) mit einheitlicher Übersetzung ausgebildet sind.Punching machine according to one of the preceding claims, characterized in that the counter-rotating spindle drives (20, 21; 60, 61; 100, 101) are designed with a uniform translation. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Antriebsmotor (23, 24) als Elektromotor mit einem Stator (25, 26) und einem radial innerhalb des Stators (25, 26) angeordneten Rotor (28, 29) ausgebildet ist und dass das dem Antriebsmotor (23, 24) zugeordnete motorseitige Spindeltriebelement (18, 19; 58, 59; 94, 95) mit dem Rotor (28, 29) getriebelos verbunden und gemeinschaftlich mit dem Rotor (28, 29) um die Spindeltriebachse (22) drehbar ist.Punching machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one drive motor (23, 24) as an electric motor with a stator (25, 26) and a radially inside the stator (25, 26) arranged rotor (28, 29) is formed and in that the motor-side spindle drive element (18, 19, 58, 59, 94, 95) associated with the drive motor (23, 24) is connected in a gearless manner to the rotor (28, 29) and cooperates with the rotor (28, 29) about the spindle drive axis (22 ) is rotatable. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein motorseitiges Spindeltriebelement (18, 19; 58, 59; 94, 95) einerseits und der Rotor (28, 29) und/oder der Stator (25, 26) des zugeordneten Antriebsmotors (23, 24) andererseits mit gegenseitiger Überdeckung in Richtung der Spindeltriebachse (22) angeordnet sind.Punching machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one motor-side spindle drive element (18, 19; 58, 59; 94, 95) on the one hand and the rotor (28, 29) and / or the stator (25, 26) of the associated drive motor (23, 24) on the other hand with mutual overlap in the direction of the spindle drive axis (22) are arranged. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Antriebsmotor (23, 24) als Torque-Motor ausgebildet ist.Punching machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one drive motor (23, 24) is designed as a torque motor. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die werkzeugseitigen Spindeltriebelemente (58, 59) eine einteilige Baueinheit bilden.Punching machine according to one of the preceding claims, characterized in that the tool-side spindle drive elements (58, 59) form a one-piece structural unit.
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