EP1749594A1 - Feeding device for punching and bending machines - Google Patents
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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
- B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
- B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
- B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
- B21D43/10—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by grippers
- B21D43/11—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by grippers for feeding sheet or strip material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F23/00—Feeding wire in wire-working machines or apparatus
- B21F23/005—Feeding discrete lengths of wire or rod
Definitions
- the invention relates to a material feeding device for guiding strip material and wire in processing machines, in particular for machines for punching, bending and / or mounting, with a motor for transporting the material and a clamping device for fixing the material, wherein the motor for transporting the material as electric linear motor is formed
- Such a sliding material feed direction for stamping and bending machines is described.
- the movement of the material feeder is derived via a push rod and a material tongs from the main drive of the machine.
- the material tongs convey the material to the machining position.
- Such a feeding device is also referred to as a forceps feeder.
- roller retractors are known in which the material is gekiemmt between two motor-driven rollers or rollers that feed the material.
- the object of the invention is to provide a material feeding device for machines, in particular for punching, bending and / or assembling, with high cycle speeds available, which allows a further increase in productivity and beyond a precise and consistent over longer periods of material supply and Fixation allows.
- the clamping device is arranged on the movable part of the linear motor, wherein the drive is formed in the clamping device as an electric linear motor, which preferably acts on a sliding gear on the clamping device, and a further clamping device is provided with the cooperates first clamping device and is connected to the fixed part of the linear motor for the material supply.
- the main drive which moves the tools, can be done via the controller.
- the stroke ie the increment of a power stroke, can be specified in a known manner by the controller or be defined mechanically as Endlagenanelle. Even combinations to increase the precision are conceivable.
- the clamping device is arranged on the moving part of the linear motor, the precise movement is transferred to the material to be supplied.
- the drive in the clamping device is designed as an electric linear motor, which preferably acts on the clamping device via a link mechanism, the respective operating state of the clamping device is advantageously also after switching off or failure Maintain the mains supply.
- a further clamping device is provided, which cooperates with the first clamping device and is connected to the stationary part of the linear motor for the material supply, advantageously any missing holding forces of the tool on the supplied material are replaced.
- the linear motor is designed as a synchronous motor, which allows a further increase in accuracy.
- This purpose also serves the measure that the linear motor is designed controlled by a programmable servo control.
- the material can be fed step by step to the tools with particularly high dynamics in a repeatable precision.
- the accuracy is in the hundredth range or even better.
- the servo controller can be equipped with a motor position absolute encoder, allowing the controller to accurately position control, resulting in a corresponding accuracy of finished parts.
- an overlapping material guide is provided on the movable part of the linear motor.
- the clamping device has a drive which is alternately designed to switch into the operating states of the clamping and release.
- the drive of the clamping device is designed as a magnet.
- the material to be supplied remains safely in the respective position when the machine is being used Magnet against the force of a spring, the clamping device is designed switching in the operating state of the release.
- the clamping device has a spring-formed clamping surface, and thickness tolerances of the supplied material can be compensated.
- the control advantageously has the effect that the clamping device is designed to work in cycles, wherein alternately one clamping device has the operating state of the release when the other clamping device is in the operating state of the clamping.
- Fig. 1 denotes the tool of a processing machine 13.
- the feeder 14 is drawn.
- This consists essentially of the motor 1 which supplies the material and is fixedly mounted on the machine frame 15.
- the motor 1 is designed as a linear electric motor 3, the stator 16 is fixedly connected to the machine frame 15 and the movable part 5 as the rotor Clamping device 4 carries.
- the movable part 5 is guided laterally in linear guides 17 hanging.
- Fig. 3 it can be seen that the machine frame 15 lying in a C-shape surrounds the linear motor, wherein the linear guides 17 are arranged to hold the movable part of the linear motor 5 under the free ends of the c-shaped machine frame hanging.
- Fig. 2 The clamping device is shown enlarged in the side view.
- the material 2 here a wire, is stretched between the commercial clamping jaw 18 and the material guide 6, wherein the clamping surface 8 is resilient. This suspension is achieved by the meandering design of the jaw, which clamps the material very secure despite their suspension.
- the jaw is moved by a column 19, which is held vertically movable in a column guide 20.
- the drive of the column via a further linear motor 9 which forms the drive for the clamping device together with the slide mechanism 10.
- the fixed part 11 of the linear motor is fixedly connected to the movable part 5 of the linear motor 3.
- the movable part is supported on the plate 23 and the linear guides 22 also on the movable part 5 of the linear motor 3, so that the entire clamping device moves with the movable part 5 of the linear motor 3.
- a perpendicular to the plate arranged curve 24 is fixed, which is scanned by a deep groove ball bearing 25 as a backdrop.
- the deep groove ball bearing 25 is rotatably mounted on an axle 26, which in turn is fixedly connected to the column 19.
- the deep groove ball bearing 25 thus scans the curve 24, so that the column 19 with clamping jaw 18 also follows the curve.
- a total of four clamping jaws are arranged below a common clamping bar holder 27, which is guided and moved by a total of two columns 19 in the manner described above. Due to the special design of the clamping device this is very stiff. In this way, it is also able to cope with the high dynamic loads of the feed device, which result from the high acceleration and braking forces of the linear motor 3 operated at high clock rate.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Materialzuführvorrichtung zum Führen von Bandmaterial und Draht in Bearbeitungsmaschinen, insbesondere für Maschinen zum Stanzen, Biegen und/oder Montieren, mit einem Motor für den Transport des Materials und einer Klemmvorrichtung zum Fixieren des Materials, wobei der Motor zum Transport des Materials als elektrischer Linearmotor ausgebildet istThe invention relates to a material feeding device for guiding strip material and wire in processing machines, in particular for machines for punching, bending and / or mounting, with a motor for transporting the material and a clamping device for fixing the material, wherein the motor for transporting the material as electric linear motor is formed
Bei Maschinen zum Stanzen, Biegen und/oder Montieren von Blechteilen wird meist aufgehaspeltes Material verwendet. Das Material wird von der Rolle oder dem Haspel abgezogen und durch diverse seriell angeordneten Arbeitsstationen geführt. Es kommen dabei sowohl ziehende Materialzuführungen als auch schiebende zum Einsatz.In machines for punching, bending and / or mounting of sheet metal parts, mostly coiled material is used. The material is withdrawn from the roll or reel and passed through various serially arranged workstations. Both pulling material infeeds and sliding ones are used.
In der
An derartige Einzüge werden hohe Anforderungen gestellt. Sie müssen das Material mit großer Genauigkeit zuführen und anschließend fixieren. Diese Funktion muss selbst bei kurzen Taktzeiten exakt gewährleistet werden. Solche Maschinen, deren seriell hintereinander angeordneten Arbeitspositionen jeweils einen einzelnen Arbeitsvorgang ausführen, sind sehr produktiv. Sie erfordern aber auch einen entsprechend hohen Investitionsaufwand. Um auch bei kleineren und einfacheren Teilen derartige Investitionen zu rechtfertigen, ist es erforderlich, beispielsweise bei der Herstellung von Steckkontakten aus Drahtmaterial, die Produktivität weiter zu steigern.At such indents high demands are made. You must feed the material with great accuracy and then fix it. This function must be guaranteed exactly even with short cycle times. Such machines, whose serially successively arranged working positions each perform a single operation, are very productive. But they also require a correspondingly high Investment. In order to justify such investments even with smaller and simpler parts, it is necessary, for example in the production of plug contacts made of wire material, to further increase productivity.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Materialzufuhrvorrichtung für Maschinen, insbesondere zum Stanzen, Biegen und/oder Montieren, mit hohen Taktzahlen zur Verfügung zu stellen, die eine weitere Erhöhung der Produktivität zulässt und darüber hinaus eine präzise und auch über längere Zeiträume gleich bleibende Materialzuführung und Fixierung ermöglicht.The object of the invention is to provide a material feeding device for machines, in particular for punching, bending and / or assembling, with high cycle speeds available, which allows a further increase in productivity and beyond a precise and consistent over longer periods of material supply and Fixation allows.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Klemmvorrichtung auf dem beweglichen Teil des Linearmotors angeordnet ist, wobei der Antrieb in der Klemmvorrichtung als elektrischer Linearmotor ausgebildet ist, der vorzugsweise über ein Kulissengetriebe auf die Klemmvorrichtung einwirkt, und eine weitere Klemmvorrichtung vorgesehen ist, die mit der ersten Klemmvorrichtung zusammenwirkt und mit dem feststehenden Teil des Linearmotors für die Materialzuführung verbunden ist. Auf diese Weise kann mit Vorteil auf mechanische Getriebe verzichtet werden. Die Synchronisation mit dem Hauptantrieb, der die Werkzeuge bewegt, kann über die Steuerung erfolgen. Der Hub, d. h. die Schrittweite eines Arbeitstaktes, kann in bekannter Weise von der Steuerung vorgegeben werden oder auch mechanisch als Endlagenanschläge definiert sein. Selbst Kombinationen zur Erhöhung der Präzision sind denkbar. Ist die Klemmvorrichtung auf dem beweglichen Teil des Linearmotors angeordnet, wird die präzise Bewegung auf das zuzuführende Material übertragen. Ist der Antrieb in der Klemmvorrichtung als elektrischer Linearmotor ausgebildet, der vorzugsweise über ein Kulissengetriebe auf die Klemmvorrichtung einwirkt, so wird mit Vorteil der jeweilige Betriebzustand der Klemmvorrichtung auch nach Abschalten oder Ausfall der Netzversorgung beibehalten. Ist eine weitere Klemmvorrichtung vorgesehen, die mit der ersten Klemmvorrichtung zusammenwirkt und mit dem feststehenden Teil des Linearmotors für die Materialzuführung verbunden ist, werden vorteilhafterweise eventuell fehlende Haltekräfte des Werkzeugs auf das zugeführte Material ersetzt.This object is achieved in that the clamping device is arranged on the movable part of the linear motor, wherein the drive is formed in the clamping device as an electric linear motor, which preferably acts on a sliding gear on the clamping device, and a further clamping device is provided with the cooperates first clamping device and is connected to the fixed part of the linear motor for the material supply. In this way can be dispensed with advantage mechanical gearbox. Synchronization with the main drive, which moves the tools, can be done via the controller. The stroke, ie the increment of a power stroke, can be specified in a known manner by the controller or be defined mechanically as Endlagenanschläge. Even combinations to increase the precision are conceivable. If the clamping device is arranged on the moving part of the linear motor, the precise movement is transferred to the material to be supplied. If the drive in the clamping device is designed as an electric linear motor, which preferably acts on the clamping device via a link mechanism, the respective operating state of the clamping device is advantageously also after switching off or failure Maintain the mains supply. If a further clamping device is provided, which cooperates with the first clamping device and is connected to the stationary part of the linear motor for the material supply, advantageously any missing holding forces of the tool on the supplied material are replaced.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Linearmotor als Synchronmotor ausgebildet ist, was eine weitere Genauigkeitserhöhung erlaubt.In an embodiment of the invention it is provided that the linear motor is designed as a synchronous motor, which allows a further increase in accuracy.
Diesem Zweck dient auch die Maßnahme, dass der Linearmotor von einer programmierbaren Servosteuerung gesteuert ausgebildet ist. Auf diese Weise lassen sich mit besonders hoher Dynamik das Material in einer wiederholbaren Präzision schrittweise den Werkzeugen zuführen. Die Genauigkeit liegt im Hundertstel-Bereich oder sogar noch besser.This purpose also serves the measure that the linear motor is designed controlled by a programmable servo control. In this way, the material can be fed step by step to the tools with particularly high dynamics in a repeatable precision. The accuracy is in the hundredth range or even better.
Um die Präzision noch weiter zu steigern kann die Servosteuerung mit einem Absolutwertgeber für die Motorlage ausgestattet sein, so dass die Steuerung eine genaue Lageregelung zulässt, was auch eine entsprechende Genauigkeit der gefertigten Fertigteile zur Folge hat.To further enhance precision, the servo controller can be equipped with a motor position absolute encoder, allowing the controller to accurately position control, resulting in a corresponding accuracy of finished parts.
Außerdem ist mit Vorteil vorgesehen, dass eine sich überlappende Materialführung auf dem beweglichen Teil des Linearmotors vorgesehen ist.In addition, it is advantageously provided that an overlapping material guide is provided on the movable part of the linear motor.
Damit das Material intermittierend dem Werkzeug zugeführt werden kann, weist die Klemmvorrichtung einen Antrieb auf, der sie wechselweise in die Betriebszustände der Klemm- und Freigabe schaltend ausgebildet ist.So that the material can be supplied intermittently to the tool, the clamping device has a drive which is alternately designed to switch into the operating states of the clamping and release.
Als besonders betriebssicherer Antrieb hat sich eine Lösung bewährt, bei der der Antrieb der Klemmvorrichtung als Magnet ausgebildet ist. Bei Stromausfall oder nach dem Abschalten der Maschine bleibt das zuzuführende Material sicher in der jeweiligen Position gehalten, wenn der Magnet gegen die Kraft einer Feder die Klemmvorrichtung in den Betriebzustand der Freigabe schaltend ausgebildet ist.As a particularly reliable drive, a solution has been found in which the drive of the clamping device is designed as a magnet. In the event of a power failure or after the machine has been switched off, the material to be supplied remains safely in the respective position when the machine is being used Magnet against the force of a spring, the clamping device is designed switching in the operating state of the release.
Wenn die Klemmvorrichtung eine federnd ausgebildete Spannfläche aufweist, können auch Dickentoleranzen des zugeführten Materials ausgeglichen werden.If the clamping device has a spring-formed clamping surface, and thickness tolerances of the supplied material can be compensated.
Die Steuerung bewirkt mit Vorteil, dass die Klemmvorrichtung taktweise arbeitend ausgebildet sind, wobei abwechselnd eine Klemmvorrichtung den Betriebzustand der Freigabe aufweist, wenn die andere Klemmvorrichtung im Betriebzustand der Klemmung ist.The control advantageously has the effect that the clamping device is designed to work in cycles, wherein alternately one clamping device has the operating state of the release when the other clamping device is in the operating state of the clamping.
Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, dass in den Figuren der Zeichnung schematisch dargestellt ist.The invention will be explained with reference to a preferred embodiment that is shown schematically in the figures of the drawing.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
- Fig. 1
- einen schematischen Schnitt durch die Zuführeinrichtung mit einem Teil der Bearbeitungsmaschine,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht in vergrößerter Darstellung der Klemmvorrichtung und
- Fig. 3
- eine Ansicht der Klemmvorrichtung in Vorschubrichtung.
- Fig. 1
- a schematic section through the feeder with a part of the processing machine,
- Fig. 2
- a side view in an enlarged view of the clamping device and
- Fig. 3
- a view of the clamping device in the feed direction.
In den schematisierten Ansichten der Figuren sind viele Teile durchsichtig dargestellt, so dass auch verdeckte Linien in den Figuren erkennbar sind.In the schematic views of the figures, many parts are shown transparent, so that hidden lines in the figures can be seen.
In Fig. 1 bezeichnet 12 das Werkzeug einer Bearbeitungsmaschine 13. Rechts davon ist die Zuführvorrichtung 14 gezeichnet. Diese besteht im Wesentlichen aus dem Motor 1 der das Material zuführt und auf dem Maschinengestell 15 fest montiert ist. Der Motor 1 ist als elektrischer Linearmotor 3 ausgebildet, dessen Stator 16 mit dem Maschinengestell 15 fest verbunden ist und dessen beweglicher Teil 5 als Rotor die Klemmvorrichtung 4 trägt. Der bewegliche Teil 5 ist seitlich in Linearführungen 17 hängend geführt.In Fig. 1, 12 denotes the tool of a
In Fig. 3 ist erkennbar, dass das Maschinengestell 15 c-förmig liegend den Linearmotor umschließt, wobei die Linearführungen 17 zum Halten des beweglichen Teils des Linearmotors 5 unter den freien Enden des c-förmigen Maschinengestells hängend angeordnet sind.In Fig. 3 it can be seen that the
In Fig. 2. ist die Klemmvorrichtung in der Seitenansicht vergrößert dargestellt. Das Material 2, hier ein Draht, wird zwischen der handelsüblichen Spannbacke 18 und der Materialführung 6 gespannt, wobei die Spannfläche 8 federnd ausgebildet ist. Diese Federung wird durch die mäanderförmige Gestaltung der Spannbacke erreicht, die trotz ihrer Federung das Material sehr sicher klemmt.In Fig. 2. The clamping device is shown enlarged in the side view. The material 2, here a wire, is stretched between the
Die Spannbacke wird durch eine Säule 19 bewegt, die in einer Säulenführung 20 vertikal beweglich gehalten ist.The jaw is moved by a
Der Antrieb der Säule erfolgt über einen weiteren Linearmotor 9 der zusammen mit dem Kulissengetriebe 10 den Antrieb für die Klemmvorrichtung bildet. Der feststehende Teil 11 des Linearmotors ist fest mit dem beweglichen Teil 5 des Linearmotors 3 verbunden. Der bewegliche Teil stützt sich über die Platte 23 und die lineare Führungen 22 ebenfalls auf dem beweglichen Teil 5 des Linearmotors 3 ab, so dass die gesamte Klemmvorrichtung sich mit dem beweglichen Teil 5 des Linearmotors 3 mitbewegt.The drive of the column via a further linear motor 9 which forms the drive for the clamping device together with the
Seitlich an der Platte 23 ist eine senkrecht zur Platte angeordnete Kurve 24 befestigt, die von einem Rillenkugellager 25 als Kulisse abgetastet wird. Zu diesem Zweck ist das Rillenkugellager 25 auf einer Achse 26 drehbeweglich gelagert, die wiederum fest mit der Säule 19 verbunden ist.Laterally on the plate 23 a perpendicular to the plate arranged
Bei einer reversierenden Bewegung senkrecht zur Zeichenebene tastet somit das Rillenkugellager 25 die Kurve 24 ab, so dass auch die Säule 19 mit Spannbacke 18 dem Kurvenverlauf folgt.In the case of a reversing movement perpendicular to the plane of the drawing, the deep groove ball bearing 25 thus scans the
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind insgesamt vier Spannbacken unterhalb eines gemeinsamen Klemmbalkenhalters 27 angeordnet, der von insgesamt zwei Säulen 19 in der zuvor beschriebenen Weise geführt und bewegt wird. Aufgrund der speziellen Konstruktionsweise der Klemmvorrichtung ist diese sehr steif. Auf diese Weise ist sie auch den hohen dynamischen Beanspruchungen der Vorschubvorrichtung gewachsen, die aus den hohen Beschleunigungs- und Bremskräften des mit hoher Taktrate betriebenen Linearmotors 3 resultieren.As can be seen from FIG. 3, a total of four clamping jaws are arranged below a common
Der mit seiner Bewegungsachse quer zur Bewegung des Linearmotors (3) angeordnete Linearmotor der Klemmvorrichtung (4) weist eine ebenso hohe Dynamik auf, so dass er die vier unter den Spannbacken (18) gespannten Drähte (2) in der gleichen Taktzeit klemmen und freigeben kann.The with its axis of movement transverse to the movement of the linear motor (3) arranged linear motor of the clamping device (4) has equally high dynamics, so that he can clamp the four under the jaws (18) tensioned wires (2) in the same cycle time and release ,
Auf diese Weise ist eine Materialzuführung geschaffen, die eine verbesserte Dynamik aufweist und besonders hohe Taktzahlen ermöglicht. Die Produktivität der Gesamtmaschine wird dadurch vorteilhaft gesteigert.In this way, a material supply is created, which has improved dynamics and allows particularly high cycle rates. The productivity of the overall machine is thereby advantageously increased.
- 1.1.
- Motorengine
- 2.Second
- Materialmaterial
- 3.Third
- Linearmotorlinear motor
- 4.4th
- Klemmvorrichtungclamping device
- 5.5th
- beweglicher Teil des Linearmotorsmovable part of the linear motor
- 6.6th
- MaterialführungMedia guide
- 7.7th
- Antrieb der KlemmvorrichtungDrive of the clamping device
- 8.8th.
- Spannfläche für MaterialClamping surface for material
- 9.9th
- Linearmotorlinear motor
- 10.10th
- Kulissengetriebelink drive
- 11.11th
- feststehender Teilfixed part
- 12.12th
- WerkzeugTool
- 13.13th
- Bearbeitungsmaschineprocessing machine
- 14.14th
- Zuführvorrichtungfeeder
- 15.15th
- Maschinengestellmachine frame
- 16.16th
- Statorstator
- 17.17th
- Linearführunglinear guide
- 18.18th
- Spannbackejaw
- 19.19th
- Säulepillar
- 20.20th
- Säulenführungcolumn guide
- 21.21st
- beweglicher Teilmoving part
- 22.22nd
- Linearführunglinear guide
- 23.23rd
- Platteplate
- 24.24th
- KurveCurve
- 25.25th
- RillenkugellagerDeep groove ball bearings
- 26.26th
- Achseaxis
- 27.27th
- KlemmbalkenhalterClamping bar holder
Claims (9)
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Legal Events
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