EP1625901B1 - Press with device for sensing the mutual reference position of tool parts of a press tool - Google Patents

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EP1625901B1
EP1625901B1 EP04018859A EP04018859A EP1625901B1 EP 1625901 B1 EP1625901 B1 EP 1625901B1 EP 04018859 A EP04018859 A EP 04018859A EP 04018859 A EP04018859 A EP 04018859A EP 1625901 B1 EP1625901 B1 EP 1625901B1
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EP
European Patent Office
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pressure
tool
reference element
tool parts
detection unit
Prior art date
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EP04018859A
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German (de)
French (fr)
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EP1625901A1 (en
Inventor
Martin Thomä
Peter Bytow
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Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Priority to ES04018859T priority patent/ES2305629T3/en
Priority to EP04018859A priority patent/EP1625901B1/en
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Priority to JP2005231272A priority patent/JP4751128B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating

Definitions

  • the invention further relates to a device according to the preamble of claim 15.
  • a detection unit which is activated as soon as the punch comes to rest on the die or on the sheet metal.
  • the detection process is triggered by the increase in the power consumption of the press drive associated with the application of the die or the sheet by the punch.
  • the control of a switching device for the detection unit is therefore integrated into the press drive.
  • the punch and matrix simultaneously serve as reference elements for detecting their mutual reference position. If the position of the die distal end of the punch is determined, the punch length is calculated on the basis of this position as well as on the further known position of the die surface acted upon by the punch and, if appropriate, on the basis of the likewise known thickness of the metal sheet between punch and die.
  • this object is achieved by the press according to claim 1 and by the device according to claim 15. Accordingly, in the case of the invention, the function "reference position detection" of at least one reference element storage and / or at least one reference element activated.
  • the function control is therefore decoupled at least substantially from the machine drive for regular machine operation. This results in particular in the possibility to supplement the functionality of existing presses with relatively little effort by the function "reference position detection".
  • the control pulse generator according to the invention is arranged in a region of the press equipped with it, in which it is easily accessible, for example, for maintenance and repair or repair.
  • control pulse generator provided in the case of the invention can be of very different types.
  • a control pulse generator a control pressure transducer is provided, the pressure of which can be tapped as the control pressure for actuating the switching device for the detection unit. With pressure, a parameter is used to control the switching device for the detection unit, which allows a functionally reliable activation of the detection unit.
  • a pressure volume is expediently provided as a control pressure generator, on which the control pressure for actuating the switching device for the detection unit can be tapped.
  • control pressure for activating the detection unit for the reference position detection is generated in a further embodiment of the invention by means of a flowable pressure medium.
  • fluid pressure media are usually available on presses, for example in the form of compressed air from the outset.
  • the adjustment of the control pressure by means of flowable pressure media can be realized in a constructive, in particular control technology simple way.
  • a lower initial pressure is increased with the supply of fluid pressure medium to the control pressure.
  • a higher initial pressure is lowered to the control pressure for this purpose.
  • a simple but nevertheless functionally reliable constructive possibility for generating a control pulse, optionally a control pressure, is described in claim 6.
  • one of the reference elements is used to activate a control pulse generator on the other reference element.
  • control pistons are provided according to the invention especially when the switching device is actuated pressure-controlled for the detection unit.
  • the tool storage can either - according to their actual function - for receiving a part of the press tool or - if necessary - serve to receive a reference element for the reference position detection.
  • a tool storage as a reference element storage to be used in the relevant tool storage reference element is formed in its storage area corresponding to one of the tool storage at regular workpiece machining associated tool part of the press tool.
  • the material to be loaded into the relevant tool storage Reference element in the reference position detection is also defined, as the tool storage associated tool parts in the workpiece machining.
  • the provisional fixation of the respective reference element in the tool storage can be done in the same manner as the temporary fixation of tool parts of the press tool.
  • the tool storage is used with a connection to a source of fluid pressure medium at the same time to generate a control pulse in the reference position detection and as part of a used in workpiece machining device for tool recognition on the tool storage.
  • essential means for activating the function "reference position detection” are integrated into the reference element (s). Consequently Retrofitting already existing presses with the function "reference position detection” is particularly easy. This is especially true in the event that a tool storage for a tool part of the press tool is provided as a reference element storage.
  • Claim 14 relates to particularly practice-relevant applications of the reference position detection according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2 has a press 1 for embossing workpiece machining in a conventional manner a punch holder 2 as a tool storage for a processing punch and a die holder 3 as a tool storage for a failsmatrize.
  • a press 1 for embossing workpiece machining in a conventional manner a punch holder 2 as a tool storage for a processing punch and a die holder 3 as a tool storage for a lacksmatrize.
  • Corresponding conditions can be found on the presses for other applications, for example on presses for punching processing, for forming and / or surface treatment of workpieces.
  • the Matrizenage 3 is as usual stationary integrated into a machine table, not shown.
  • the punch holder 2 is provided on a ram, also not shown, which is movable by means of a motorized press drive 4 in a stroke direction 5 illustrated by a double arrow.
  • the press drive 4 of the press 1 is controlled by means of a numerical machine control 6, via which in particular the stroke end positions of the plunger of the press 1 in the stroke direction 5 are adjustable.
  • a processing die of conventional design is inserted into the punch holder 2, into the die holder 3 a conventional processing die.
  • a compressed air supply 7 of the press 1 opens with a compressed air line 8 in the wall of the die holder.
  • the compressed air line 8 Prior to commissioning of the press drive 4, the compressed air line 8 is acted upon by appropriate control of a compressed air valve 9 by means of the machine control 6 with compressed air. If a processing die is inserted into the die receptacle 3, then it closes the mouth of the compressed air line 8 against the wall of the die receptacle 3. It then builds up an overpressure in the compressed air line 8. This build-up of pressure remains off if in the die holder 3 accidentally no editing die was loaded. In any case, the pressure in the compressed air line 8 is tapped by a pressure gauge 10. Only upon detection of an overpressure in the compressed air line 8, the pressure gauge 10 generates a signal for the machine control 6, due to which the press drive 4 is set in motion. The compressed air line 8 therefore forms part of a device used for workpiece machining device detection.
  • the processing plunger immersed in unintentional adjustment of the lower stroke end position either not far enough or too far in the sheet 11 to be processed.
  • the faulty immersion depth of the processing stamp leads to a reduction in the quality of the processing result.
  • fluctuations in the thickness of metal sheets 11 to be machined affect. If, for example, the thickness of a sheet metal 11 unexpectedly lower than assumed, this leads to the fact that the machining punch is not pressed into the sheet 11 with a sufficient penetration depth for a given stroke end position adjustment in the lower stroke end position.
  • the lower stroke end position of the processing punch is checked on the press 1 from time to time and if necessary Newly listed.
  • a mutual reference position of the processing punch and the processing die in the stroke direction 5 is detected.
  • the processing die is exchanged against a lower reference element 13 on the punch holder 2 against an upper reference element 12, on the die holder 3.
  • This change is carried out automatically as usual tool changes.
  • the punch holder 2 and the die holder 3 now form reference element bearings.
  • the reference elements 12, 13 have for provisional fixation in the punch holder 2 and in the die holder 3 storage facilities that correspond to those of the processing punch and the processing die.
  • the sheet 11 to be processed is moved by means of a conventional coordinate guide into the intermediate space between the upper reference element 12 and the lower reference element 13, where it comes to rest on a workpiece support 14 of the lower reference element 13. It results in the conditions according to Fig. 1 ,
  • the workpiece support 14 is spaced relatively far from a base part 15 of the lower reference element 13 in the stroke direction 5. In the stroke direction 5, the workpiece support 14 is movably guided on the base part 15.
  • a spool 16 with an air passage 17 is attached to the workpiece support 14 and projects into a chamber 18 on the base part 15 The spool 16 closes a compressed air line 19 of the base part 15 on the side of the chamber 18.
  • the chamber 18 opposite the compressed air line 19 of the base part 15 opens into the compressed air line 8 at the die receiving third
  • the compressed air valve 9 is opened by appropriate control by means of the machine control 6.
  • the compressed air line 8 are fed to the die holder 3 and the compressed air line 19 to the base part 15 of the lower reference element 13 of the compressed air supply 7 of the press 1 with compressed air.
  • the compressed air line 19 is closed at its end facing the chamber 18 of the base member 15 through the spool 16, an overpressure builds up in the interior of the compressed air lines 8, 19, which finally the value of the overpressure in the compressed air line 8 in the Matrizenability 3 processing matrice reached.
  • the pressure volume contained in the compressed air lines 8, 19 forms a pressure transducer for the pressure gauge 10, from which the internal pressure in the compressed air lines 8, 19 is tapped.
  • the pressure gauge 10 If the pressure in the interior of the compressed air lines 8, 19 corresponds to the pressure in the compressed air line 8 when the press 1 is ready for operation, the pressure gauge 10 generates a signal for the numerical machine control 6, via which the press drive 4 of the press 1 is set in motion.
  • the press drive 4 By means of the press drive 4, the punch holder 2 is lowered with the upper reference element 12 in the stroke direction 5.
  • the upper reference element 12 runs on the sheet 11 and pushes this together with the workpiece support 14 of the lower reference element 13 in the direction of the base part 15 of the lower reference element 13. This is accompanied by a corresponding displacement of the spool 16 on the workpiece support 14.
  • the spool 16 reaches it with the air passage 17 which to the chamber 18th the lower reference element 13 lying towards the mouth of the compressed air line 19.
  • the workpiece support 14 is lowered together with the spool 16 in the stroke direction 5 until the workpiece support 14 touches the base part 15 of the lower reference element 13. In this position, the workpiece support 14 in the lifting direction 5, the air passage 17 of the spool 16 is still at the level of the mouth of the compressed air line 19. Up to this operating condition, the lowering of the plunger of the press 1 for relocating the workpiece support 14 of the lower reference element 13 in the stroke direction 5 down at a relatively high speed. As a result of the loading of the base part 15, the lower reference element 13th total pressed against the bottom of the matrix holder 3. Any incorrect positioning of the lower reference element 13 is thereby eliminated.
  • control slide 16 Connected to the return stroke movement of the workpiece support 14 is a corresponding movement of the control slide 16.
  • the control slide 16 leaves the area of the mouth of the compressed-air line 19 with the air passage 17 and again reaches its position Fig. 1 in which he closes the compressed air line 19 at the side facing the chamber 18 side.
  • Connected to the closure of the compressed air line 19 is an increase in pressure in the compressed air lines 8, 19.
  • the pressure gauge 10 As soon as the increase in pressure starts and is tapped by the pressure gauge 10 on the compressed air lines 8, 19, the pressure gauge 10 generates a signal for the machine control 6, due to which the press drive 4 is stopped and the position of the upper reference element 12 in the stroke direction 5 is detected becomes.
  • the pressure-controlled generated by the pressure gauge 10 signal causes the operation of an integrated in the machine control 6 switching device for serving as a detection unit path measuring system of the machine control 6.
  • the detection unit or the path measuring system is thereby activated and detects the position of the upper Reference element 12.
  • the upper reference element 12 was moved with the voltage applied to the sheet metal 11 workpiece support 14 of the lower reference element 13, starting from the previous maximum lowered position at a relatively low speed.
  • a timely and thus accurate detection of the beginning of the pressure increase was ensured at the transition of the spool 16 of a compressed air outlet from the compressed air line 19 enabling in a the compressed air outlet blocking position.
  • the position which the upper reference element 12 in direct loading of the in position Fig. 1 located workpiece support 14 of the lower reference element 13 is in a defined relationship with the lower stroke-end target position, in which the processing punch in the workpiece machining to achieve a high-quality machining result in the stroke direction 5 is to move. From this position, the upper reference element 12 according to Fig. 1 separated by the previously determined thickness of the sheet 11. On the basis of the determined sheet thickness, that position of the upper reference element 12 can be determined, which is assigned to the lower stroke-end desired position of the processing punch. From the so determined position of the upper reference element 12, finally, the lower stroke-end target position of the featuressstempels can be derived.
  • a corresponding stroke end position control or correction can be performed by means of the reference elements 12, 13 even without the inclusion of the sheet 11.
  • the upper reference element 12 sets directly on the workpiece support 14 of the lower reference element 13.
  • the timing of the position detection is marked by the beginning of the pressure increase in the compressed air lines 8, 19 at a slow return stroke of the workpiece support 14 from the maximum lowered position.
  • FIGS. 3 and 4 is the previously described in principle lower reference element 13 shown in detail.
  • the base part 15 of the lower reference element 13 is thus pot-shaped and engages with an inwardly projecting pot edge 20, the spool 16.
  • the control slide 16 forms a control piston which is screwed to the workpiece support 14 of the lower reference element 13.
  • the diameter of the control piston or spool 16 is smaller than the diameter of him receiving and bounded by the pot edge 20 undercut on the base part 15 of the lower reference element 13.
  • FIGS. 3 and 4 is the lower reference element 13 in the functional state according to Fig. 1 .
  • the control piston or spool 16 is pressed under the action of a supported on the one hand on the base part 15 and on the other hand on the workpiece support 14 of the lower reference element 13 return spring to the underside of the inwardly projecting pot edge 20.
  • the sealing seat between the pot rim 20 and the spool 16 compressed air is prevented from flowing out of the compressed air line 19.
  • the space 24 between the top of the pot rim 20 and the underside of the edge of the workpiece support 14 forms the air passage 17 according to FIGS FIGS. 1 and 2 ,
  • FIG. 5 is in the die holder 3 on the press 1 different from the conditions of the FIGS. 1 and 2 a lower reference element 33 is substituted. This is integrally formed and provided with a chamber 38 and a compressed air line 39. The compressed air line 39 is connected to the compressed air line 8 of the die receiving 3.
  • An upper reference element 32 assigned to the lower reference element 33 corresponds in its construction to the upper reference element 12 according to FIGS FIGS. 1 and 2 ,

Landscapes

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  • Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)

Abstract

Device holds tool parts of press in a lifting device (5) has reference parts (12,13) for the tool parts, each moveable in a relative position defined by the reference store of tool parts. A data capture unit is activated using a switching device to pick up the relative position of the reference parts. On at least one reference part support (2,3) and/or at least one reference part there is a control impulse emittor giving out a control impulse to operate the switching device for the data capture unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse zum Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum Prägen und/oder zum Stanzen von Blechen,

  • mit einem Pressenwerkzeug aus zwei Werkzeugteilen, die einander gegenüberliegenden Seiten eines zu bearbeitenden Werkstückes zugeordnet und bei der Werkstückbearbeitung mittels eines Pressenantriebes in einer Hubrichtung gegeneinander und voneinander weg bewegbar sind sowie
  • mit einer Vorrichtung zur Erfassung einer gegenseitigen Referenzlage der Werkzeugteile in Hubrichtung, die an Referenzelementlagerungen gelagerte Referenzelemente für die Werkzeugteile, eine Erfassungseinheit sowie eine gesteuert betätigbare Schalteinrichtung hierfür umfasst, wobei
    • -- die Referenzelemente für die Werkzeugteile unter Erzeugung eines Steuerimpulses zur Betätigung der Schalteinrichtung für die Erfassungseinheit mittels des Pressenantriebs in Hubrichtung in eine Relativlage bewegbar sind, welche der gegenseitigen Referenzlage der Werkzeugteile definiert zugeordnet ist und
    • -- die Erfassungseinheit mittels der aufgrund des erzeugten Steuerimpulses betätigten Schalteinrichtung zur Erfassung einer der gegenseitigen Referenzlage der Werkzeugteile definiert zugeordneten Relativlage der Referenzelemente für die Werkzeugteile aktivierbar ist.
The invention relates to a press for machining workpieces, in particular for embossing and / or punching sheet metal,
  • with a press tool of two tool parts, which are assigned to opposite sides of a workpiece to be machined and in the workpiece machining by means of a press drive in a stroke direction against each other and away from each other are movable and
  • with a device for detecting a mutual reference position of the tool parts in the stroke direction, the reference element bearings mounted reference elements for the tool parts, a detection unit and a controlled actuated switching device for this, wherein
    • - The reference elements for the tool parts to generate a control pulse for actuating the switching device for the detection unit by means of the press drive in the stroke direction in a relative position are movable, which is assigned to the mutual reference position of the tool parts defined and
    • - The detection unit is activated by means of the actuated due to the generated control pulse switching device for detecting a mutual reference position of the tool parts defined relative position of the reference elements for the tool parts can be activated.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.The invention further relates to a device according to the preamble of claim 15.

Gattungsgemäßer Stand der Technik ist offenbart in EP 1 123 169 B1 . An der vorbekannten Presse werden ein Stempel und eine Matrize eines Pressenwerkzeuges in Hubrichtung gegeneinander bewegt, bis der Stempel auf der Matrize oder auf einem zwischen dem Stempel und der Matrize angeordneten Blech aufsetzt. Die sich damit einstellende Relativlage von Stempel und Matrize bildet eine Referenzlage, von der ausgehend die Länge des Stempels bestimmt wird. Zu diesem Zweck ist bei auf der Matrize oder auf dem von der Matrize gelagerten Blech aufsitzendem Stempel die Lage des matrizenfernen Stempelendes zu erfassen.The generic prior art is disclosed in EP 1 123 169 B1 , In the prior art press a punch and a die of a press tool in the stroke direction are moved against each other until the punch touches on the die or on a arranged between the punch and the die plate. The resulting relative position of punch and die forms a reference position from which the length of the punch is determined. For this purpose, the position of the die-distant punch end is to be detected when the die is seated on the die or on the die mounted on the die.

Dies geschieht mittels einer Erfassungseinheit, die aktiviert wird, sobald der Stempel an der Matrize bzw. an dem Blech zur Anlage kommt. Ausgelöst wird der Erfassungsvorgang durch den mit der Beaufschlagung der Matrize oder des Blechs durch den Stempel verbundenen Anstieg der Leistungsaufnahme des Pressenantriebes. Die Steuerung einer Zuschalteinrichtung für die Erfassungseinheit ist demnach in den Pressenantrieb integriert. Stempel und Matrize dienen gleichzeitig als Referenzelemente zur Erfassung ihrer gegenseitigen Referenzlage. Ist die Lage des matrizenfernen Endes des Stempels bestimmt, so wird anhand dieser Lage sowie anhand der des Weiteren bekannten Lage der von dem Stempel beaufschlagten Matrizenfläche und gegebenenfalls anhand der gleichfalls bekannten Dicke des Bleches zwischen Stempel und Matrize die Stempellänge berechnet.This is done by means of a detection unit which is activated as soon as the punch comes to rest on the die or on the sheet metal. The detection process is triggered by the increase in the power consumption of the press drive associated with the application of the die or the sheet by the punch. The control of a switching device for the detection unit is therefore integrated into the press drive. The punch and matrix simultaneously serve as reference elements for detecting their mutual reference position. If the position of the die distal end of the punch is determined, the punch length is calculated on the basis of this position as well as on the further known position of the die surface acted upon by the punch and, if appropriate, on the basis of the likewise known thickness of the metal sheet between punch and die.

Eine Weiterentwicklung des beschriebenen Standes der Technik hin zu einer konstruktiven Entkoppelung der Steuerung einer Erfassungseinheit zur Erfassung einer gegenseitigen Referenzlage der Werkzeugteile von den für den regulären Maschinenbetrieb funktionsnotwendigen Maschinenkomponenten hat sich die vorliegende Erfindung zum Ziel gesetzt.A further development of the described prior art towards a constructive decoupling of the control of a detection unit for detecting a mutual reference position of the tool parts of the functionally necessary for the regular machine operation machine components, the present invention has set itself the goal.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch die Presse gemäß Patentanspruch 1 sowie durch die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 15. Demnach wird im Falle der Erfindung die Funktion "Referenzlagenerfassung" von wenigstens einer Referenzelementlagerung und/oder von wenigstens einem Referenzelement aus aktiviert. Die Funktionssteuerung ist demnach zumindest mit wesentlichen Teilen von dem Maschinenantrieb für den regulären Maschinenbetrieb entkoppelt. Daraus resultiert insbesondere die Möglichkeit, die Funktionalität bereits vorhandener Pressen mit verhältnismäßig geringem Aufwand um die Funktion "Referenzlagenerfassung" zu ergänzen. Zudem ist der erfindungsgemäße Steuerimpulsgeber in einem Bereich der damit ausgerüsteten Presse angeordnet, in dem er beispielsweise für Wartung und Instandhaltung oder Instandsetzung gut zugänglich ist.According to the invention this object is achieved by the press according to claim 1 and by the device according to claim 15. Accordingly, in the case of the invention, the function "reference position detection" of at least one reference element storage and / or at least one reference element activated. The function control is therefore decoupled at least substantially from the machine drive for regular machine operation. This results in particular in the possibility to supplement the functionality of existing presses with relatively little effort by the function "reference position detection". In addition, the control pulse generator according to the invention is arranged in a region of the press equipped with it, in which it is easily accessible, for example, for maintenance and repair or repair.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung nach dem Patentanspruch 1 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 14.Particular embodiments of the invention according to the patent claim 1 emerge from the dependent claims 2 to 14.

Der im Falle der Erfindung vorgesehene Steuerimpulsgeber kann unterschiedlichster Art sein. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist ausweislich Patentanspruch 2 als Steuerimpulsgeber ein Steuerdruckgeber vorgesehen, dessen Druck als Steuerdruck zur Betätigung der Schalteinrichtung für die Erfassungseinheit abgreifbar ist. Mit Druck wird ein Parameter zur Steuerung der Schalteinrichtung für die Erfassungseinheit genutzt, der eine funktionssichere Aktivierung der Erfassungseinheit gestattet.The control pulse generator provided in the case of the invention can be of very different types. In a preferred embodiment of the invention is evidenced claim 2 as a control pulse generator, a control pressure transducer is provided, the pressure of which can be tapped as the control pressure for actuating the switching device for the detection unit. With pressure, a parameter is used to control the switching device for the detection unit, which allows a functionally reliable activation of the detection unit.

Im Falle der Erfindungsbauart nach Patentanspruch 3 ist als Steuerdruckgeber zweckmäßigerweise ein Druckvolumen vorgesehen, an welchem der Steuerdruck zur Betätigung der Schalteinrichtung für die Erfassungseinheit abgreifbar ist.In the case of Erfindungsbauart according to claim 3, a pressure volume is expediently provided as a control pressure generator, on which the control pressure for actuating the switching device for the detection unit can be tapped.

Gemäß den Patentansprüchen 4 und 5 wird der Steuerdruck zur Aktivierung der Erfassungseinheit für die Referenzlagenerfassung in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mittels eines strömungsfähigen Druckmediums erzeugt. Derartige strömungsfähige Druckmedien sind an Pressen beispielsweise in Form von Druckluft üblicherweise von vornherein verfügbar. Die Einstellung des Steuerdruckes mittels strömungsfähiger Druckmedien lässt sich auf konstruktiv, insbesondere steuerungstechnisch einfache Art und Weise realisieren. An der Presse gemäß Patentanspruch 4 wird ein niedrigerer Anfangsdruck unter Zufuhr von strömungsfähigem Druckmedium auf den Steuerdruck erhöht. Im Falle der Erfindungsbauart nach Patentanspruch 5 wird zu diesem Zweck ein höherer Anfangsdruck auf den Steuerdruck abgesenkt.According to the claims 4 and 5, the control pressure for activating the detection unit for the reference position detection is generated in a further embodiment of the invention by means of a flowable pressure medium. Such fluid pressure media are usually available on presses, for example in the form of compressed air from the outset. The adjustment of the control pressure by means of flowable pressure media can be realized in a constructive, in particular control technology simple way. At the press according to claim 4, a lower initial pressure is increased with the supply of fluid pressure medium to the control pressure. In the case of Erfindungsbauart according to claim 5, a higher initial pressure is lowered to the control pressure for this purpose.

Eine einfache aber gleichwohl funktionssichere konstruktive Möglichkeit zur Erzeugung eines Steuerimpulses, gegebenenfalls eines Steuerdruckes, ist in Patentanspruch 6 beschrieben. Zweckmäßigerweise wird dabei eines der Referenzelemente zur Aktivierung eines Steuerimpulsgebers an dem anderen Referenzelement genutzt.A simple but nevertheless functionally reliable constructive possibility for generating a control pulse, optionally a control pressure, is described in claim 6. Expediently, one of the reference elements is used to activate a control pulse generator on the other reference element.

Ausweislich Patentanspruch 7 bildet einer der relativ zueinander bewegbaren Referenzelementteile der Einfachheit halber einen Steuerschieber, insbesondere einen Steuerkolben aus. Steuerkolben sind erfindungsgemäß vor allem dann vorgesehen, wenn die Schalteinrichtung für die Erfassungseinheit druckgesteuert betätigt wird.As shown in claim 7 forms one of the relatively movable reference element parts for the sake of simplicity, a spool, in particular a control piston. Control pistons are provided according to the invention especially when the switching device is actuated pressure-controlled for the detection unit.

Im Falle einer weiteren bevorzugten Erfindungsbauart ist als wenigstens eine Referenzelementlagerung eine Werkzeuglagerung für ein Werkzeugteil des Pressenwerkzeugs vorgesehen (Patentanspruch 8). In diesem Fall kann die Werkzeuglagerung entweder - ihrer eigentlichen Funktion entsprechend - zur Aufnahme eines Teiles des Pressenwerkzeuges oder - bei Bedarf - zur Aufnahme eines Referenzelementes für die Referenzlagenerfassung dienen. Insbesondere besteht die Möglichkeit, Referenzelemente ebenso wie die ansonsten verwendeten Werkzeugteile des Pressenwerkzeuges automatisiert in die Werkzeug- bzw. Referenzelementlagerung einzuwechseln oder aus dieser zu entnehmen.In the case of a further preferred type of invention is provided as at least one reference element bearing a tool storage for a tool part of the press tool (claim 8). In this case, the tool storage can either - according to their actual function - for receiving a part of the press tool or - if necessary - serve to receive a reference element for the reference position detection. In particular, it is possible to automatically load or remove reference elements as well as the otherwise used tool parts of the press tool into the tool or reference element storage.

Vorteilhafterweise ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass bei Verwendung einer Werkzeuglagerung als Referenzelementlagerung das in die betreffende Werkzeuglagerung einzusetzende Referenzelement in seinem der Lagerung dienenden Bereich entsprechend einem der Werkzeuglagerung bei regulärer Werkstückbearbeitung zugeordneten Werkzeugteil des Pressenwerkzeuges ausgebildet ist. Infolgedessen ist ohne weiteres sichergestellt, dass das in die betreffende Werkzeuglagerung einzuwechselnde Referenzelement bei der Referenzlagenerfassung ebenso definiert angeordnet ist, wie der Werkzeuglagerung zugeordnete Werkzeugteile bei der Werkstückbearbeitung. Insbesondere die vorläufige Fixierung des betreffenden Referenzelementes in der Werkzeuglagerung kann auf dieselbe Art und Weise erfolgen wie die vorläufige Fixierung von Werkzeugteilen des Pressenwerkzeuges.Advantageously, it is provided in a further embodiment of the invention that when using a tool storage as a reference element storage to be used in the relevant tool storage reference element is formed in its storage area corresponding to one of the tool storage at regular workpiece machining associated tool part of the press tool. As a result, it is readily ensured that the material to be loaded into the relevant tool storage Reference element in the reference position detection is also defined, as the tool storage associated tool parts in the workpiece machining. In particular, the provisional fixation of the respective reference element in the tool storage can be done in the same manner as the temporary fixation of tool parts of the press tool.

Zweckmäßigerweise werden erfindungsgemäß zur Lagerung von Referenzelementen Werkzeuglagerungen mit einem Anschluss an eine Quelle für strömungsfähiges Druckmedium verwendet (Patentanspruch 10). Das an den Erfindungsbauarten gemäß den Patentansprüchen 4 und 5 zur Erzeugung des Steuerdruckes dienende Druckmedium ist in diesem Fall an der Werkzeug- bzw. Referenzelementlagerung ohne weiteres verfügbar.Conveniently, according to the invention for storage of reference elements tool bearings with a connection to a source of fluid pressure medium used (claim 10). In this case, the pressure medium serving for producing the control pressure to the types of invention according to claims 4 and 5 is readily available at the tool or reference element bearing.

An der Erfindungsbauart nach Patentanspruch 11 dient die Werkzeuglagerung mit einem Anschluss an eine Quelle für strömungsfähiges Druckmedium gleichzeitig zur Erzeugung eines Steuerimpulses bei der Referenzlagenerfassung sowie als Teil einer bei der Werkstückbearbeitung genutzten Vorrichtung zur Werkzeugerkennung an der Werkzeuglagerung.In the Erfindungsbauart according to claim 11, the tool storage is used with a connection to a source of fluid pressure medium at the same time to generate a control pulse in the reference position detection and as part of a used in workpiece machining device for tool recognition on the tool storage.

Ausweislich der Patentansprüche 12 und 13 sind im Falle weiterer bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wesentliche Einrichtungen zur Aktivierung der Funktion "Referenzlagenerfassung" in das oder die Referenzelemente integriert. Infolgedessen gestaltet sich eine Nachrüstung bereits vorhandener Pressen mit der Funktion "Referenzlagenerfassung" besonders einfach. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass als Referenzelementlagerung eine Werkzeuglagerung für ein Werkzeugteil des Pressenwerkzeuges vorgesehen ist.According to claims 12 and 13, in the case of further preferred embodiments of the invention, essential means for activating the function "reference position detection" are integrated into the reference element (s). Consequently Retrofitting already existing presses with the function "reference position detection" is particularly easy. This is especially true in the event that a tool storage for a tool part of the press tool is provided as a reference element storage.

Patentanspruch 14 betrifft besonders praxisrelevante Anwendungen der erfindungsgemäßen Referenzlagenerfassung.Claim 14 relates to particularly practice-relevant applications of the reference position detection according to the invention.

Nachstehend wird die Erfindung anhand beispielhafter Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:

Fign. 1 und 2
den prinzipiellen Aufbau sowie die prinzipielle Funktionsweise einer Presse mit einer ersten Bauart einer Vorrichtung zur Erfassung einer gegenseitigen Referenzlage der Werkzeugteile eines Pressenwerkzeuges,
Fign. 3 und 4
Detaildarstellungen eines Referenzelementes der in den Fign. 1 und 2 stark schematisierten Vorrichtung zur Referenzlagenerfassung und
Fig. 5
den prinzipiellen Aufbau sowie die prinzipielle Funktionsweise einer Presse mit einer zweiten Bauart einer Vorrichtung zur Erfassung einer gegensei- tigen Referenzlage der Werkzeugteile eines Pressenwerkzeuges.
The invention will be explained in more detail with reference to exemplary representations. Show it:
FIGS. 1 and 2
the basic structure and the basic operation of a press with a first type of device for detecting a mutual reference position of the tool parts of a press tool,
FIGS. 3 and 4
Detailed representations of a reference element in the FIGS. 1 and 2 highly schematic device for reference position detection and
Fig. 5
the basic structure and the basic operation of a press with a second type of device for detecting a gegensei- term reference position of the tool parts of a press tool.

Ausweislich der Fign. 1 und 2 besitzt eine Presse 1 zur prägenden Werkstückbearbeitung in herkömmlicher Weise eine Stempelaufnahme 2 als Werkzeuglagerung für einen Bearbeitungsstempel sowie eine Matrizenaufnahme 3 als Werkzeuglagerung für eine Bearbeitungsmatrize. Entsprechende Verhältnisse finden sich an den Pressen für sonstige Anwendungen, beispielsweise an Pressen zum stanzenden Bearbeiten, zum Umformen und/oder zum Oberflächenbehandeln von Werkstücken.Evidently the FIGS. 1 and 2 has a press 1 for embossing workpiece machining in a conventional manner a punch holder 2 as a tool storage for a processing punch and a die holder 3 as a tool storage for a Bearbeitungsmatrize. Corresponding conditions can be found on the presses for other applications, for example on presses for punching processing, for forming and / or surface treatment of workpieces.

Die Matrizenaufnahme 3 ist wie üblich stationär in einen nicht gezeigten Maschinentisch integriert. Die Stempelaufnahme 2 ist an einem gleichfalls nicht dargestellten Stößel vorgesehen, der mittels eines motorischen Pressenantriebes 4 in einer durch einen Doppelpfeil veranschaulichten Hubrichtung 5 bewegbar ist. Der Pressenantrieb 4 der Presse 1 wird mittels einer numerischen Maschinensteuerung 6 gesteuert, über welche insbesondere die Hub-Endlagen des Stößels der Presse 1 in Hubrichtung 5 einstellbar sind.The Matrizenaufnahme 3 is as usual stationary integrated into a machine table, not shown. The punch holder 2 is provided on a ram, also not shown, which is movable by means of a motorized press drive 4 in a stroke direction 5 illustrated by a double arrow. The press drive 4 of the press 1 is controlled by means of a numerical machine control 6, via which in particular the stroke end positions of the plunger of the press 1 in the stroke direction 5 are adjustable.

Bei regulärem Betrieb, d.h. bei der Werkstückbearbeitung, ist in die Stempelaufnahme 2 ein Bearbeitungsstempel üblicher Bauart, in die Matrizenaufnahme 3 eine herkömmliche Bearbeitungsmatrize eingewechselt. Eine Druckluftversorgung 7 der Presse 1 mündet mit einer Druckluftleitung 8 in die Wand der Matrizenaufnahme 3.During regular operation, ie during workpiece machining, a processing die of conventional design is inserted into the punch holder 2, into the die holder 3 a conventional processing die. A compressed air supply 7 of the press 1 opens with a compressed air line 8 in the wall of the die holder. 3

Vor Inbetriebnahme des Pressenantriebes 4 wird die Druckluftleitung 8 durch entsprechende Ansteuerung eines Druckluftventils 9 mittels der Maschinensteuerung 6 mit Druckluft beaufschlagt. Ist in die Matrizenaufnahme 3 eine Bearbeitungsmatrize eingesetzt, so verschließt diese die Mündung der Druckluftleitung 8 an der Wand der Matrizenaufnahme 3. Es baut sich dann in der Druckluftleitung 8 ein Überdruck auf. Dieser Druckaufbau bleibt aus, wenn in die Matrizenaufnahme 3 versehentlich keine Bearbeitungsmatrize eingewechselt wurde. In jedem Fall wird der Druck in der Druckluftleitung 8 von einem Druckmesser 10 abgegriffen. Nur bei Feststellung eines Überdruckes in der Druckluftleitung 8 generiert der Druckmesser 10 ein Signal für die Maschinensteuerung 6, aufgrund dessen der Pressenantrieb 4 in Gang gesetzt wird. Die Druckluftleitung 8 bildet demnach einen Teil einer bei der Werkstückbearbeitung eingesetzten Vorrichtung zur Werkzeugerkennung.Prior to commissioning of the press drive 4, the compressed air line 8 is acted upon by appropriate control of a compressed air valve 9 by means of the machine control 6 with compressed air. If a processing die is inserted into the die receptacle 3, then it closes the mouth of the compressed air line 8 against the wall of the die receptacle 3. It then builds up an overpressure in the compressed air line 8. This build-up of pressure remains off if in the die holder 3 accidentally no editing die was loaded. In any case, the pressure in the compressed air line 8 is tapped by a pressure gauge 10. Only upon detection of an overpressure in the compressed air line 8, the pressure gauge 10 generates a signal for the machine control 6, due to which the press drive 4 is set in motion. The compressed air line 8 therefore forms part of a device used for workpiece machining device detection.

Bearbeitet werden mit der Presse 1 Werkstücke in Form von Blechen 11. Mittels des Pressenantriebes 4 der Presse 1 wird dabei der in der Stempelaufnahme 2 des Stößels gelagerte Bearbeitungsstempel in Hubrichtung 5 zwischen einer oberen und einer unteren Hub-Endlage hin und her bewegt. Die obere und insbesondere auch die untere Hub-Endlage des Bearbeitungsstempels sind derart eingestellt, dass der Bearbeitungsstempel hinreichend tief in das Blech 11 eindringt und sich mithin ein einwandfreies Bearbeitungsergebnis ergibt.By means of the press drive 4 of the press 1 while the stored in the punch holder 2 of the ram processing punch in the stroke direction 5 between an upper and a lower stroke end position is moved back and forth. The upper and in particular the lower stroke end position of the processing punch are set such that the processing punch sufficient deeply penetrates into the sheet 11 and thus results in a perfect machining result.

Aus unterschiedlichen Gründen kann es im laufenden Betrieb der Presse 1 zu einer unerwünschten Verstellung der zunächst zweckentsprechend eingestellten Hub-Endlagen des Bearbeitungsstempels kommen. Eine mögliche Ursache für eine derartige Hublagenverstellung ist die betriebsbedingte Erwärmung des in der Regel hydraulischen Pressenantriebes 4. Aber auch äußere Temperatureinflüsse kommen als Grund für eine Hublagenverstellung in Frage.For various reasons, it can come during operation of the press 1 to an undesirable adjustment of the initially appropriately adjusted stroke end positions of the Bearbeitungsstempels. One possible cause of such a stroke position adjustment is the operational heating of the usually hydraulic press drive 4. But also external temperature influences come as a reason for a Hublagenverstellung in question.

In jedem Fall taucht der Bearbeitungsstempel bei ungewollter Verstellung der unteren Hub-Endlage entweder nicht weit genug oder zu weit in das zu bearbeitende Blech 11 ein. Die fehlerhafte Eintauchtiefe des Bearbeitungsstempels führt zu einer Minderung der Qualität des Bearbeitungsergebnisses. In demselben Sinne wirken sich Schwankungen in der Dicke zu bearbeitender Bleche 11 aus. Ist etwa die Dicke eines Bleches 11 unvorhergesehenerweise geringer als angenommen, so führt dies dazu, dass der Bearbeitungsstempel bei gegebener Hub-Endlageneinstellung in der unteren Hub-Endlage nicht mit einer hinreichenden Eindringtiefe in das Blech 11 eingedrückt wird.In any case, the processing plunger immersed in unintentional adjustment of the lower stroke end position either not far enough or too far in the sheet 11 to be processed. The faulty immersion depth of the processing stamp leads to a reduction in the quality of the processing result. In the same sense, fluctuations in the thickness of metal sheets 11 to be machined affect. If, for example, the thickness of a sheet metal 11 unexpectedly lower than assumed, this leads to the fact that the machining punch is not pressed into the sheet 11 with a sufficient penetration depth for a given stroke end position adjustment in the lower stroke end position.

Zur Vermeidung einer Beeinträchtigung des Bearbeitungsergebnisses wird an der Presse 1 insbesondere die untere Hub-Endlage des Bearbeitungsstempels von Zeit zu Zeit überprüft und erforderlichenfalls neu eingestellt. Dabei wird zunächst eine gegenseitige Referenzlage von Bearbeitungsstempel und Bearbeitungsmatrize in Hubrichtung 5 erfasst. Zu diesem Zweck wird an der Stempelaufnahme 2 der Bearbeitungsstempel gegen ein oberes Referenzelement 12, an der Matrizenaufnahme 3 die Bearbeitungsmatrize gegen ein unteres Referenzelement 13 ausgewechselt. Dieser Wechsel wird wie übliche Werkzeugwechsel automatisiert durchgeführt. Die Stempelaufnahme 2 und die Matrizenaufnahme 3 bilden nun Referenzelementlagerungen. Die Referenzelemente 12, 13 besitzen zur vorläufigen Fixierung in der Stempelaufnahme 2 bzw. in der Matrizenaufnahme 3 Lagerungseinrichtungen, die denjenigen des Bearbeitungsstempels und der Bearbeitungsmatrize entsprechen.In order to avoid an impairment of the processing result, in particular the lower stroke end position of the processing punch is checked on the press 1 from time to time and if necessary Newly listed. In this case, first of all a mutual reference position of the processing punch and the processing die in the stroke direction 5 is detected. For this purpose, the processing die is exchanged against a lower reference element 13 on the punch holder 2 against an upper reference element 12, on the die holder 3. This change is carried out automatically as usual tool changes. The punch holder 2 and the die holder 3 now form reference element bearings. The reference elements 12, 13 have for provisional fixation in the punch holder 2 and in the die holder 3 storage facilities that correspond to those of the processing punch and the processing die.

Anschließend wird das zu bearbeitende Blech 11 mittels einer herkömmlichen Koordinatenführung in den Zwischenraum zwischen dem oberen Referenzelement 12 und dem unteren Referenzelement 13 hinein bewegt, wo es auf einer Werkstückauflage 14 des unteren Referenzelementes 13 zu liegen kommt. Es ergeben sich die Verhältnisse gemäß Fig. 1.Subsequently, the sheet 11 to be processed is moved by means of a conventional coordinate guide into the intermediate space between the upper reference element 12 and the lower reference element 13, where it comes to rest on a workpiece support 14 of the lower reference element 13. It results in the conditions according to Fig. 1 ,

Die Werkstückauflage 14 ist dabei von einem Basisteil 15 des unteren Referenzelementes 13 in Hubrichtung 5 verhältnismäßig weit beabstandet. In Hubrichtung 5 ist die Werkstückauflage 14 an dem Basisteil 15 beweglich geführt. Ein Steuerschieber 16 mit einem Luftdurchlass 17 ist an der Werkstückauflage 14 angebracht und ragt in eine Kammer 18 an dem Basisteil 15. Dabei verschließt der Steuerschieber 16 eine Druckluftleitung 19 des Basisteils 15 an der Seite der Kammer 18. Der Kammer 18 gegenüberliegend mündet die Druckluftleitung 19 des Basisteils 15 in die Druckluftleitung 8 an der Matrizenaufnahme 3.The workpiece support 14 is spaced relatively far from a base part 15 of the lower reference element 13 in the stroke direction 5. In the stroke direction 5, the workpiece support 14 is movably guided on the base part 15. A spool 16 with an air passage 17 is attached to the workpiece support 14 and projects into a chamber 18 on the base part 15 The spool 16 closes a compressed air line 19 of the base part 15 on the side of the chamber 18. The chamber 18 opposite the compressed air line 19 of the base part 15 opens into the compressed air line 8 at the die receiving third

Ausgehend von diesem Betriebszustand wird das Druckluftventil 9 durch entsprechende Ansteuerung mittels der Maschinensteuerung 6 geöffnet. Infolgedessen werden die Druckluftleitung 8 an der Matrizenaufnahme 3 und die Druckluftleitung 19 an dem Basisteil 15 des unteren Referenzelementes 13 von der Druckluftversorgung 7 der Presse 1 mit Druckluft beschickt. Nachdem die Druckluftleitung 19 an ihrem zu der Kammer 18 des Basisteils 15 hin gelegenen Ende durch den Steuerschieber 16 verschlossen ist, baut sich im Innern der Druckluftleitungen 8, 19 ein Überdruck auf, der schließlich den Wert des Überdruckes in der Druckluftleitung 8 bei in der Matrizenaufnahme 3 befindlicher Bearbeitungsmatrize erreicht. Das in den Druckluftleitungen 8, 19 enthaltene Druckvolumen bildet einen Druckgeber für den Druckmesser 10, von welchem der Innendruck in den Druckluftleitungen 8, 19 abgegriffen wird. Entspricht der Druck im Innern der Druckluftleitungen 8, 19 dem Druck in der Druckluftleitung 8 bei funktionsbereiter Presse 1, so generiert der Druckmesser 10 ein Signal für die numerische Maschinensteuerung 6, über die in der Folge der Pressenantrieb 4 der Presse 1 in Gang gesetzt wird. Mittels des Pressenantriebes 4 wird die Stempelaufnahme 2 mit dem oberen Referenzelement 12 in Hubrichtung 5 abgesenkt. Dabei läuft das obere Referenzelement 12 auf das Blech 11 auf und drückt dieses gemeinsam mit der Werkstückauflage 14 des unteren Referenzelementes 13 in Richtung auf das Basisteil 15 des unteren Referenzelementes 13. Damit einher geht eine entsprechende Verlagerung des Steuerschiebers 16 an der Werkstückauflage 14. Der Steuerschieber 16 erreicht dabei mit dem Luftdurchlass 17 die zu der Kammer 18 des unteren Referenzelementes 13 hin liegende Mündung der Druckluftleitung 19. Damit ergeben sich die Verhältnisse gemäß Fig. 2. In den Druckluftleitungen 8, 19 anstehende Druckluft kann nun über den Luftdurchlass 17 des Steuerschiebers 16 in die Kammer 18 des unteren Referenzelementes 13 und von dort aus durch einen zwischen der Werkstückauflage 14 und dem Basisteil 15 des unteren Referenzelementes 13 verbliebenen Spalt entweichen. Der Innendruck in den Druckluftleitungen 8, 19 sinkt. Auch der abgesenkte Druck wird mittels des Druckmessers 10 erfasst.Based on this operating state, the compressed air valve 9 is opened by appropriate control by means of the machine control 6. As a result, the compressed air line 8 are fed to the die holder 3 and the compressed air line 19 to the base part 15 of the lower reference element 13 of the compressed air supply 7 of the press 1 with compressed air. After the compressed air line 19 is closed at its end facing the chamber 18 of the base member 15 through the spool 16, an overpressure builds up in the interior of the compressed air lines 8, 19, which finally the value of the overpressure in the compressed air line 8 in the Matrizenaufnahme 3 processing matrice reached. The pressure volume contained in the compressed air lines 8, 19 forms a pressure transducer for the pressure gauge 10, from which the internal pressure in the compressed air lines 8, 19 is tapped. If the pressure in the interior of the compressed air lines 8, 19 corresponds to the pressure in the compressed air line 8 when the press 1 is ready for operation, the pressure gauge 10 generates a signal for the numerical machine control 6, via which the press drive 4 of the press 1 is set in motion. By means of the press drive 4, the punch holder 2 is lowered with the upper reference element 12 in the stroke direction 5. In this case, the upper reference element 12 runs on the sheet 11 and pushes this together with the workpiece support 14 of the lower reference element 13 in the direction of the base part 15 of the lower reference element 13. This is accompanied by a corresponding displacement of the spool 16 on the workpiece support 14. The spool 16 reaches it with the air passage 17 which to the chamber 18th the lower reference element 13 lying towards the mouth of the compressed air line 19. This results in the conditions according to Fig. 2 , In the compressed air lines 8, 19 pending compressed air can now escape through the air passage 17 of the spool 16 in the chamber 18 of the lower reference element 13 and from there by a remaining between the workpiece support 14 and the base member 15 of the lower reference element 13 gap. The internal pressure in the compressed air lines 8, 19 drops. Also, the lowered pressure is detected by the pressure gauge 10.

Die Werkstückauflage 14 wird gemeinsam mit dem Steuerschieber 16 in Hubrichtung 5 so weit abgesenkt, bis die Werkstückauflage 14 auf dem Basisteil 15 des unteren Referenzelementes 13 aufsetzt. Bei dieser Stellung der Werkstückauflage 14 in Hubrichtung 5 liegt der Luftdurchlass 17 des Steuerschiebers 16 nach wie vor auf Höhe der Mündung der Druckluftleitung 19. Bis zu diesem Betriebszustand wurde die Absenkbewegung des Stößels der Presse 1 zur Verlagerung der Werkstückauflage 14 des unteren Referenzelementes 13 in Hubrichtung 5 nach unten mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit ausgeführt. Infolge der Beaufschlagung des Basisteils 15 wird das untere Referenzelement 13 insgesamt gegen den Grund der Matrizenaufnahme 3 gedrückt. Eine etwaige Fehlpositionierung des unteren Referenzelementes 13 wird dadurch behoben.The workpiece support 14 is lowered together with the spool 16 in the stroke direction 5 until the workpiece support 14 touches the base part 15 of the lower reference element 13. In this position, the workpiece support 14 in the lifting direction 5, the air passage 17 of the spool 16 is still at the level of the mouth of the compressed air line 19. Up to this operating condition, the lowering of the plunger of the press 1 for relocating the workpiece support 14 of the lower reference element 13 in the stroke direction 5 down at a relatively high speed. As a result of the loading of the base part 15, the lower reference element 13th total pressed against the bottom of the matrix holder 3. Any incorrect positioning of the lower reference element 13 is thereby eliminated.

Das Erreichen der Absenk-Endstellung des Stößels bei Aufsetzen der Werkstückauflage 14 auf dem Basisteil 15 des unteren Referenzelementes 13 wird von der Maschinensteuerung 6 anhand der sich erhöhenden Leistungsaufnahme des Hubantriebes 4 detektiert. Von der Maschinensteuerung 6 wird nun ein langsamer Rückhub des Stößels der Presse 1 in Hubrichtung 5 nach oben eingeleitet. Mit dieser Rückhubbewegung des Stößels einher geht eine Entlastung der Werkstückauflage 14 von dem durch das obere Referenzelement 12 ausgeübten Druck. Unter der Wirkung einer bei der vorausgegangenen Abwärtsbewegung vorgespannten Rückstellfeder zwischen Basisteil 15 und Werkstückauflage 14 führt nun die Werkstückauflage 14 mit dem Blech 11 eine Rückhubbewegung in Hubrichtung 5 nach oben aus. Dabei ist die Werkstückauflage 14 über das Blech 11 an dem oberen Referenzelement 12 abgestützt. Mit der Rückhubbewegung der Werkstückauflage 14 verbunden ist eine entsprechende Bewegung des Steuerschiebers 16. Der Steuerschieber 16 verlässt dabei mit dem Luftdurchlass 17 den Bereich der Mündung der Druckluftleitung 19 und erreicht wieder seine Position gemäß Fig. 1, in welcher er die Druckluftleitung 19 an der zu der Kammer 18 hin liegenden Seite verschließt. Mit dem Verschluss der Druckluftleitung 19 verbunden ist ein Druckanstieg in den Druckluftleitungen 8, 19.Reaching the lowering end position of the plunger when placing the workpiece support 14 on the base part 15 of the lower reference element 13 is detected by the machine control 6 based on the increasing power consumption of the lifting drive 4. From the machine control 6, a slow return stroke of the plunger of the press 1 is now introduced in the lifting direction 5 upwards. Along with this return movement of the plunger, the workpiece support 14 is relieved of the pressure exerted by the upper reference element 12. Under the action of a biased in the previous downward movement return spring between base 15 and workpiece support 14 now performs the workpiece support 14 with the plate 11 a return stroke in the stroke direction 5 upwards. In this case, the workpiece support 14 is supported on the sheet metal 11 on the upper reference element 12. Connected to the return stroke movement of the workpiece support 14 is a corresponding movement of the control slide 16. The control slide 16 leaves the area of the mouth of the compressed-air line 19 with the air passage 17 and again reaches its position Fig. 1 in which he closes the compressed air line 19 at the side facing the chamber 18 side. Connected to the closure of the compressed air line 19 is an increase in pressure in the compressed air lines 8, 19.

Sobald der Druckanstieg einsetzt und von dem Druckmesser 10 an den Druckluftleitungen 8, 19 abgegriffen wird, generiert der Druckmesser 10 ein Signal für die Maschinensteuerung 6, aufgrund dessen zum einen der Pressenantrieb 4 stillgesetzt und zum andern die Lage des oberen Referenzelementes 12 in Hubrichtung 5 erfasst wird. Zu diesem Zweck bewirkt das von dem Druckmesser 10 druckgesteuert generierte Signal die Betätigung einer in die Maschinensteuerung 6 integrierten Schalteinrichtung für ein als Erfassungseinheit dienendes Weg-Messsystem der Maschinensteuerung 6. Die Erfassungseinheit bzw. das Weg-Messsystem wird dadurch aktiviert und erfasst die Lage des oberen Referenzelementes 12. In die aus Fig. 1 ersichtliche Erfassungsposition wurde das obere Referenzelement 12 mit der daran über das Blech 11 anliegenden Werkstückauflage 14 des unteren Referenzelementes 13 ausgehend von der vorausgegangenen maximal abgesenkten Lage mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit bewegt. Infolgedessen war eine zeitnahe und somit genaue Erfassung des Beginns des Druckanstieges bei Übergang des Steuerschiebers 16 von einer einen Druckluftaustritt aus der Druckluftleitung 19 ermöglichenden in eine den Druckluftaustritt sperrende Stellung sichergestellt.As soon as the increase in pressure starts and is tapped by the pressure gauge 10 on the compressed air lines 8, 19, the pressure gauge 10 generates a signal for the machine control 6, due to which the press drive 4 is stopped and the position of the upper reference element 12 in the stroke direction 5 is detected becomes. For this purpose, the pressure-controlled generated by the pressure gauge 10 signal causes the operation of an integrated in the machine control 6 switching device for serving as a detection unit path measuring system of the machine control 6. The detection unit or the path measuring system is thereby activated and detects the position of the upper Reference element 12. In the off Fig. 1 apparent detection position, the upper reference element 12 was moved with the voltage applied to the sheet metal 11 workpiece support 14 of the lower reference element 13, starting from the previous maximum lowered position at a relatively low speed. As a result, a timely and thus accurate detection of the beginning of the pressure increase was ensured at the transition of the spool 16 of a compressed air outlet from the compressed air line 19 enabling in a the compressed air outlet blocking position.

Gleichzeitig, also bei Einsetzen des Druckanstiegs in den Druckluftleitungen 8, 19, liegt das untere Referenzelement 13 mit der Oberseite der Werkstückauflage 14 in Hubrichtung 5 auf einem Niveau, welches das Niveau der Oberseite der Bearbeitungsmatrize bei der Werkstückbearbeitung repräsentiert. Im gezeigten Beispielsfall entspricht das aus Fig. 1 ersichtliche Niveau der Oberseite der Werkstückauflage 14 an dem unteren Referenzelement 13 dem Niveau der Oberseite der Bearbeitungsmatrize.At the same time, ie when the increase in pressure in the compressed air lines 8, 19, the lower reference element 13 with the top of the workpiece support 14 in the stroke direction 5 at a level representing the level of the top of the processing die in the workpiece machining. Im shown For example, this corresponds to Fig. 1 apparent level of the top of the workpiece support 14 on the lower reference element 13 the level of the top of the processing die.

Diese Lage ist bekannt und in der numerischen Maschinensteuerung 6 hinterlegt. Anhand der demnach bekannten Lage des unteren Referenzelementes 13 bzw. der Werkstückauflage 14 sowie anhand des Ergebnisses der durch den Druckmesser 10 initiierten Erfassung der Lage des oberen Referenzelementes 12 berechnet die numerische Maschinensteuerung 6 die Dicke des Bleches 11.This situation is known and deposited in the numerical machine control 6. Based on the thus known position of the lower reference element 13 and the workpiece support 14 and on the basis of the result of the initiated by the pressure gauge 10 detection of the position of the upper reference element 12, the numerical machine control 6 calculates the thickness of the sheet 11th

Die Lage, welche das obere Referenzelement 12 bei unmittelbarer Beaufschlagung der in der Position gemäß Fig. 1 befindlichen Werkstückauflage 14 des unteren Referenzelementes 13 einnimmt, steht in einem definierten Zusammenhang mit der unteren Hub-End-Solllage, in welche der Bearbeitungsstempel bei der Werkstückbearbeitung zur Erzielung eines qualitativ hochwertigen Bearbeitungsergebnisses in Hubrichtung 5 zu bewegen ist. Von dieser Lage ist das obere Referenzelement 12 gemäß Fig. 1 durch die zuvor bestimmte Dicke des Blechs 11 getrennt. Anhand der ermittelten Blechdicke lässt sich diejenige Lage des oberen Referenzelementes 12 bestimmen, welche der unteren Hub-End-Solllage des Bearbeitungsstempels zugeordnet ist. Aus der so bestimmten Lage des oberen Referenzelementes 12 kann schließlich die untere Hub-End-Solllage des Bearbeitungsstempels hergeleitet werden. Die sich damit anhand der erfassten Lage des oberen Referenzelementes 12 ergebende Hub-End-Solllage des Bearbeitungsstempels wird in der Maschinensteuerung 6 mit der dort hinterlegten, tatsächlich eingestellten Hub-Endlage verglichen. Bei Abweichung der Soll- von der Ist-Lage wird von der Maschinensteuerung 6 die Hub-Endlageneinstellung zur Beseitigung der Lageabweichung korrigiert.The position which the upper reference element 12 in direct loading of the in position Fig. 1 located workpiece support 14 of the lower reference element 13 is in a defined relationship with the lower stroke-end target position, in which the processing punch in the workpiece machining to achieve a high-quality machining result in the stroke direction 5 is to move. From this position, the upper reference element 12 according to Fig. 1 separated by the previously determined thickness of the sheet 11. On the basis of the determined sheet thickness, that position of the upper reference element 12 can be determined, which is assigned to the lower stroke-end desired position of the processing punch. From the so determined position of the upper reference element 12, finally, the lower stroke-end target position of the Bearbeitungsstempels can be derived. The thus based on the recorded position of the upper Reference element 12 resulting stroke-end target position of the processing punch is compared in the machine control 6 with the there stored, actually set stroke end position. In the event of deviation of the desired position from the actual position, the machine control 6 corrects the stroke end position adjustment for eliminating the positional deviation.

Eine entsprechende Hub-Endlagenkontrolle bzw. -korrektur kann mittels der Referenzelemente 12, 13 auch ohne Einbeziehung des Bleches 11 durchgeführt werden. In diesem Fall setzt das obere Referenzelement 12 unmittelbar auf der Werkstückauflage 14 des unteren Referenzelementes 13 auf. Auch dabei wird der Zeitpunkt der Lagenerfassung durch den Beginn des Druckanstiegs in den Druckluftleitungen 8, 19 bei langsamem Rückhub der Werkstückauflage 14 aus der maximal abgesenkten Position markiert.A corresponding stroke end position control or correction can be performed by means of the reference elements 12, 13 even without the inclusion of the sheet 11. In this case, the upper reference element 12 sets directly on the workpiece support 14 of the lower reference element 13. Also, the timing of the position detection is marked by the beginning of the pressure increase in the compressed air lines 8, 19 at a slow return stroke of the workpiece support 14 from the maximum lowered position.

Abschließend werden das obere Referenzelement 12 und das untere Referenzelement 13 durch den betreffenden Bearbeitungsstempel sowie die betreffende Bearbeitungsmatrize ersetzt. Das Blech 11 wird dann mit der zuvor optimierten Hubendlageneinstellung des Bearbeitungsstempels bearbeitet.Finally, the upper reference element 12 and the lower reference element 13 are replaced by the relevant processing punch and the relevant processing die. The sheet 11 is then processed with the previously optimized Hubendlageneinstellung the Bearbeitungsstempels.

In den Fign. 3 und 4 ist das zuvor prinzipiell beschriebene untere Referenzelement 13 im Detail dargestellt. Das Basisteil 15 des unteren Referenzelementes 13 ist demnach topfartig ausgebildet und übergreift mit einem nach innen vorspringenden Topfrand 20 den Steuerschieber 16. Der Steuersschieber 16 bildet einen Steuerkolben, der mit der Werkstückauflage 14 des unteren Referenzelementes 13 verschraubt ist. Der Durchmesser des Steuerkolbens bzw. Steuerschiebers 16 ist kleiner als der Durchmesser des ihn aufnehmenden und von dem Topfrand 20 begrenzten Hinterschnittes an dem Basisteil 15 des unteren Referenzelementes 13. Infolgedessen ergibt sich zwischen dem Steuerschieber 16 und dem Basisteil 15 ein Ringraum 21, der gemeinschaftlich mit einem den Basisteil 15 durchsetzenden Leitungsabschnitt 22 die zuvor beschriebene Druckluftleitung 19 bildet.In the FIGS. 3 and 4 is the previously described in principle lower reference element 13 shown in detail. The base part 15 of the lower reference element 13 is thus pot-shaped and engages with an inwardly projecting pot edge 20, the spool 16. The control slide 16 forms a control piston which is screwed to the workpiece support 14 of the lower reference element 13. The diameter of the control piston or spool 16 is smaller than the diameter of him receiving and bounded by the pot edge 20 undercut on the base part 15 of the lower reference element 13. As a result, results between the spool 16 and the base member 15, an annular space 21, which jointly with a line section 22 passing through the base part 15 forms the previously described compressed-air line 19.

In den Fign. 3 und 4 befindet sich das untere Referenzelement 13 in dem Funktionszustand gemäß Fig. 1. Der Steuerkolben bzw. Steuerschieber 16 wird unter der Wirkung einer einerseits an dem Basisteil 15 und andererseits an der Werkstückauflage 14 des unteren Referenzelementes 13 abgestützten Rückstellfeder an die Unterseite des nach innen hin vorspringenden Topfrandes 20 gepresst. Durch den Dichtsitz zwischen dem Topfrand 20 und dem Steuerschieber 16 wird Druckluft an dem Abströmen aus der Druckluftleitung 19 gehindert.In the FIGS. 3 and 4 is the lower reference element 13 in the functional state according to Fig. 1 , The control piston or spool 16 is pressed under the action of a supported on the one hand on the base part 15 and on the other hand on the workpiece support 14 of the lower reference element 13 return spring to the underside of the inwardly projecting pot edge 20. By the sealing seat between the pot rim 20 and the spool 16 compressed air is prevented from flowing out of the compressed air line 19.

Wird die Werkstückauflage 14 des unteren Referenzelementes 13 ausgehend von diesem Betriebszustand unter Beaufschlagung mittels des oberen Referenzelementes 12 abgesenkt, so ergibt sich zwischen der Oberseite des Steuerschiebers 16 und der Unterseite des nach innen vorspringenden Topfrandes 20 ein Zwischenraum, durch welchen Druckluft aus dem Innern der Druckluftleitung 19 entweichen kann. Die Druckluft nimmt dabei ihren Weg über den dann freien Zwischenraum zwischen dem Topfrand 20 und dem Verschlussschieber 16, einen Ringraum 23 zwischen dem Topfrand 20 und der Werkstückauflage 14 sowie einen Zwischenraum 24 zwischen der Oberseite des Topfrandes 20 und der Unterseite des Randes der Werkstückauflage 14. Gegenüber den Verhältnissen gemäß Fig. 4 ist der Zwischenraum 24 bei abgesenkter Werkstückauflage 14 in seiner Höhe reduziert. Zusammen mit dem Ringraum 23 und dem bei abgesenkter Werkstückauflage 14 freien Zwischenraum zwischen der Unterseite des Topfrandes 20 und der Oberseite des Steuerschiebers 16 bildet der Zwischenraum 24 zwischen der Oberseite des Topfrandes 20 und der Unterseite des Randes der Werkstückauflage 14 den Luftdurchlass 17 gemäß den Fign. 1 und 2.If the workpiece support 14 of the lower reference element 13 is lowered starting from this operating state under the action of the upper reference element 12, then there is a gap between the top of the spool 16 and the underside of the inwardly projecting pot edge 20, through which compressed air from the interior of the compressed air line 19 can escape. The compressed air takes its way via the then free space between the pot rim 20 and the shutter slide 16, an annular space 23 between the pot rim 20 and the workpiece support 14 and a gap 24 between the top of the pot edge 20 and the bottom of the edge of the workpiece support 14. Compared to the proportions Fig. 4 the gap 24 is reduced at lowered workpiece support 14 in height. Together with the annular space 23 and the space between the underside of the pot rim 20 and the top of the spool 16 when the workpiece support 14 is lowered, the space 24 between the top of the pot rim 20 and the underside of the edge of the workpiece support 14 forms the air passage 17 according to FIGS FIGS. 1 and 2 ,

Ausweislich Fig. 5 ist in die Matrizenaufnahme 3 an der Presse 1 abweichend von den Verhältnissen nach den Fign. 1 und 2 ein unteres Referenzelement 33 eingewechselt. Dieses ist einstückig ausgebildet und mit einer Kammer 38 sowie einer Druckluftleitung 39 versehen. Die Druckluftleitung 39 ist an die Druckluftleitung 8 der Matrizenaufnahme 3 angeschlossen. Ein dem unteren Referenzelement 33 zugeordnetes oberes Referenzelement 32 entspricht in seinem Aufbau dem oberen Referenzelement 12 gemäß den Fign. 1 und 2.evidenced Fig. 5 is in the die holder 3 on the press 1 different from the conditions of the FIGS. 1 and 2 a lower reference element 33 is substituted. This is integrally formed and provided with a chamber 38 and a compressed air line 39. The compressed air line 39 is connected to the compressed air line 8 of the die receiving 3. An upper reference element 32 assigned to the lower reference element 33 corresponds in its construction to the upper reference element 12 according to FIGS FIGS. 1 and 2 ,

Im Falle der Anordnung nach Fig. 5 wird die Erfassung der Relativlage von oberem Referenzelement 32 und unterem Referenzelement 33 in Hubrichtung 5 ausgelöst, sobald das obere Referenzelement 32 auf dem unteren Referenzelement 33 aufsetzt. Dadurch wird die Kammer 38 im Innern des unteren Referenzelementes 33 verschlossen und im Innern der Kammer 38 und der Druckluftleitungen 8, 39 baut sich unter der Wirkung einer Druckluftzufuhr durch die Druckluftversorgung 7 ein Überdruck auf. Das Druckvolumen im Innern der Kammer 38 und der Druckluftleitungen 8, 39 bildet einen Steuerdruckgeber für den Druckmesser 10. Dieser greift den Überdruck ab und veranlasst nach dem vorstehend zu den Fign. 1 und 2 beschriebenen Funktionsprinzip eine Erfassung der Relativlage von oberem Referenzelement 32 und unterem Referenzelement 33 und über diese Relativlagenerfassung die Erfassung einer gegenseitigen Referenzlage des Bearbeitungsstempels und der Bearbeitungsmatrize der Presse 1 in Hubrichtung 5. Die über die Erfassung der gegenseitigen Referenzlage bestimmte untere Hub-End-Solllage des Bearbeitungsstempels wird mit der eingestellten Hub-Endlage verglichen und die Lageeinstellung erforderlichenfalls korrigiert.In the case of the arrangement according to Fig. 5 the detection of the relative position of upper reference element 32 and lower reference element 33 is triggered in the stroke direction 5, as soon as the upper reference element 32 touches on the lower reference element 33. Characterized the chamber 38 is closed inside the lower reference element 33 and inside the chamber 38 and the compressed air lines 8, 39 builds up under the action of a compressed air supply by the compressed air supply 7, an overpressure. The pressure volume in the interior of the chamber 38 and the compressed air lines 8, 39 forms a control pressure transducer for the pressure gauge 10. This takes over the pressure and causes after the above to the FIGS. 1 and 2 described functional principle, a detection of the relative position of the upper reference element 32 and lower reference element 33 and this relative position detection, the detection of a mutual reference position of the processing punch and the Bearbeitungsmatrize the press 1 in the stroke direction 5. The determined on the detection of the mutual reference position lower stroke end target position of Machining punch is compared with the set stroke end position and the position adjustment corrected if necessary.

Claims (15)

  1. Press for machining workpieces (11), in particular for embossing and/or punching of plates,
    - with a pressing tool of two tool parts which are allocated to opposing sides of a workpiece (11) to be machined and during workpiece machining can be moved by means of a pressing drive (4) in a stroke direction (5) against each other and away from each other, and
    - with a device for detecting a mutual reference position of the tool parts in the stroke direction (5), which device comprises reference elements (12, 13), mounted on reference element mountings (2, 3), for the tool parts, a detection unit and a switch device therefor that can be activated in a controlled manner, where
    - the reference elements (12, 13; 32, 33) for the tool parts can be moved, generating a control pulse to activate the switch device for the detection unit, by means of the pressing drive (4) in the stroke direction (5) into a relative position which is allocated in a defined manner to the mutual reference position of the tool parts, and
    - the detection unit, by means of the switch device activated because of the generated control pulse, can be activated to detect a relative position of the reference elements (12, 13; 32, 33) for the tool parts that is allocated in a defined manner to the mutual reference position of the tool parts,
    characterised in that on at least one reference element mounting (2, 3) and/or on at least one reference element (12, 13; 32, 33), replacing one of the tool parts whose mutual reference position in the stroke direction (5) is to be detected, is provided at least a part of a control pulse emitter on which the control pulse to activate the switch device for the detection unit can be tapped.
  2. Press according to claim 1, characterised in that the switch device for the detection unit can be activated under pressure control and that on at least one reference element mounting (2, 3) and/or on at least one reference element (12, 13; 32, 33) is provided at least a part of a control pressure emitter at which the control pressure to activate the switch device for the detection unit can be tapped.
  3. Press according to any of the previous claims, characterised in that a pressure volume is provided as a control pressure emitter and a pressure of the pressure volume can be tapped as the control pressure to activate the switch device for the detection unit, where the pressure of the pressure volume, under movement of the reference elements (12, 13; 32, 33) into a relative position allocated definedly to a reference position of the tool parts, can be set to the control pressure to activate the switch device for the detection unit.
  4. Press according to any of the previous claims, characterised in that as a control pressure emitter is provided a pressure volume of a flowable pressure medium that is connected to a source for a flowable pressure medium, and that under movement of the reference elements (12, 13; 32, 33) into a relative position definedly allocated to a reference position of the tool parts, an outlet opening of the pressure volume for pressure medium can be closed or reduced in its effective outlet cross-section and hence the pressure of the pressure volume can be increased from the initial pressure to the control pressure.
  5. Press according to any of the previous claims, characterised in that as a control pressure emitter is provided a pressure volume of a flowable pressure medium, and that under movement of the reference elements (12, 13; 32, 33) into a relative position definedly allocated to a reference position of the tool parts, an outlet opening of the pressure volume for pressure medium can be opened or increased in its effective outlet cross-section and hence the pressure of the pressure volume can be reduced from the initial pressure to the control pressure.
  6. Press according to any of the previous claims, characterised in that at least one of the reference elements (12, 13; 32, 33) comprises two element parts which, under movement of the reference elements (12, 13; 32, 33) into a relative position definedly allocated to a reference position of the tool parts can be moved relative to each other in a sense generating a control pulse, where applicable opening the outlet opening for pressure medium or increasing its effective outlet cross-section, and/or in a sense closing the outlet opening for pressure medium or reducing its effective outlet cross-section.
  7. Press according to any of the previous claims, characterised in that one of the reference element parts moveable relative to each other forms a pilot valve (16), in particular a piston valve.
  8. Press according to any of the previous claims, characterised in that as at least one reference element mounting (2, 3), a tool mounting is provided for a tool part of the pressing tool.
  9. Press according to any of the previous claims, characterised in that at least one reference element (12, 13; 32, 33), for mounting on a tool mounting provided as a reference element mounting (2, 3), is formed corresponding to a tool part of the pressing tool that is allocated to the tool mounting.
  10. Press according to any of the previous claims, characterised in that as at least one reference element mounting (2, 3) is provided a tool mounting with a connection to a source for flowable pressure medium.
  11. Press according to any of the previous claims, characterised in that the connection for the tool mounting provided as a reference element mounting (2, 3) to a source for flowable pressure medium forms part of a device for tool detection on the tool mounting.
  12. Press according to any of the previous claims, characterised in that the control pulse emitter, where applicable the pressure volume provided as the control pulse emitter, is provided at least partly on a reference element (12, 13; 32, 33).
  13. Press according to any of the previous claims, characterised in that the outlet opening of the pressure volume and/or the pilot valve (16), where applicable the piston valve, for the outlet opening is provided on a reference element (12, 13; 32, 33).
  14. Press according to any of the previous claims, characterised in that the device for detecting a mutual reference position of the tool parts in the stroke direction (5) forms a part of a device for stroke position control of the tool parts and/or a part of a device for determining the workpiece thickness of a workpiece (11) to be machined.
  15. Device for detecting a mutual reference position in a stroke direction (5), said reference position being the reference position of tool parts of a pressing tool of a press for machining workpieces (11), in particular for embossing and/or punching metal plates, said device having
    - reference elements (12,13; 32, 33), mounted on reference element mountings (2, 3), for the tool parts,
    - a detection unit and
    - a switch device, that can be activated in a controlled manner, for the detection unit, where
    - the reference elements (12, 13: 32, 33) for the tool parts can be moved, generating a control pulse to activate the switch device for the detection unit, in the stroke direction (5) into a relative position which is allocated in a defined manner to the mutual reference position of the tool parts and
    - the detection unit, by means of the switch device activated because of the generated control pulse, can be activated to detect a relative position of the reference elements (12, 13; 32, 33) for the tool parts that is allocated in a defined manner to the mutual reference position of the tool parts
    characterized in that on at least one reference element mounting (2, 3) and/or on at least one reference element (12, 13; 32, 33), replacing one of the tool parts whose mutual reference position in the stroke direction (5) is to be detected, is provided at least a part of a control pulse emitter, on which the control pulse to activate the switch device for the detection unit can be tapped.
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