WO2008003311A2 - Checking method on machine tools, and machine tool for carrying out said method - Google Patents

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WO2008003311A2
WO2008003311A2 PCT/DE2007/001210 DE2007001210W WO2008003311A2 WO 2008003311 A2 WO2008003311 A2 WO 2008003311A2 DE 2007001210 W DE2007001210 W DE 2007001210W WO 2008003311 A2 WO2008003311 A2 WO 2008003311A2
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control medium
die
punch
control
tool
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WO2008003311A3 (en
Inventor
Eugen Rapp
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Tox Pressotechnik Gmbh & Co. Kg
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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
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B21D39/031—Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing

Definitions

  • the invention is based on a method for controlling tools on a machine tool equipped with a punch and die and / or scraper, the punch, die and / or scrapers serving to join workpieces in the joining process, according to the preamble of claim 1 and of a machine tool for joining of workpieces, in particular for use above-mentioned method according to the preamble of claim 14.
  • the control medium is passed through channels which are arranged in the die, so that in the case of damage to the die, the control medium as it flows out at this point Resists resistance and that on the one hand reduces the pressure of the control medium but the flow of the same is increased.
  • a change in the state, such as flow or pressure of the control medium can be measured in a simple way in stencil damage and closed accordingly to damage to the die.
  • the channels for the control medium run to fracture-sensitive sites in the matrix and are accordingly supplied from outside thereof via a line with the control medium.
  • This arrangement takes into account the experience that when using the tools when usually the die undergoes damage. Nevertheless, there is an albeit slight disadvantage of this known system is that when replacing the die and the connecting lines for the control medium must be reconnected, resulting in an additional expense. In addition, damage in the stamp area can not be detected with this known arrangement.
  • the invention has for its object to develop a method or a machine tool, with the damage to the die or stamp can be determined without the known disadvantages mentioned, so that, if necessary, defective tools can be quickly replaced.
  • the inventive method with the characterizing features of the main claim and the machine tool according to the invention with the characterizing features of claim 14, in particular for carrying out the method has the advantage over the very simple detection of the state values of the control medium both damage to the punch of the scraper or on the To detect die and the advantage of very simple and secure connection for the control medium and a very simple management of the control medium from the control medium space forth to controlling site, and a more complex use of the invention.
  • the use of a space for the control medium, regardless of leading to the die channels offers the possibility of the control medium not only for use in the control of fracture damage or the like.
  • control medium may be gas, for example air, or liquid, with gas being the preferred control medium.
  • the control medium can be conducted up to the stamp facing side of the die. This ensures that in each case both the punch and the die are checked for damage, which is due to the fact that the control medium space is arranged in a housing between the die and stamp, but also the punch can dive into the control medium space and the Control medium on the stamp along the stamp and die relevant control point is conductive.
  • a channel is additionally provided in the stamp for guiding the control medium. In this case, the inflow to this channel can take place via a bore which can be controlled during the stroke movement of the punch.
  • a corresponding displacement of the punch to the housing or to the wiper can lead to a control of the control medium in this channel.
  • control by means of control medium and measuring device takes place intermittently and / or without workpiece insert in each case before or after each delivery, or a number of work strokes.
  • Such a procedure in the control is required when it comes to the use of the tool, for example, for connecting two superimposed plates, so that are not detected by the spatial separation of the punch and die through the deformed plate sections, the die of the control medium but should be recorded.
  • the test takes place before the production of a joint point or after a certain cycle of the creation of joint points.
  • the control medium space is arranged in a device which is retractable between the punch and die during a processing interruption and has test openings, which are closed by these test openings facing end faces of the punch and die for the test, said after a additional design of this feature at least one of the test openings due to their design (cone) can be used for tools of different diameters, ie that serve as a tester einschwenkbarer between punch and die test head can, which faces the tools test openings, which are covered during the testing process by the tools punch and die, wherein a spring loaded in the control medium space annular slide can be arranged with a leading to one of the test openings central bore, and that the tool (punch) facing End face has an inner cone, so that even with different diameters of the punch is given a correspondingly tight support.
  • the inner cone on the spring-mounted slide is achieved in particular that can be checked with a device differently far protruding stamp pins or stamp pins with different diameters.
  • control medium is defined by a cross section surrounding the plunger and having a certain cross section
  • Control medium space to the control point conductive, regardless of whether a scraper is used or not.
  • the control medium is passed around the punch in the direction of the die in order to be able to detect damage to the punch, die or scraper in this way, for example when using a scraper.
  • the control medium space in the housing between the tools near the punch is arranged in the operation, ie the control medium space is arranged in a housing between die and punch, wherein the punch dives into the control medium space, the control medium along the punch along Stamp and die concerned Control body.
  • This has the advantage of complete integration of the control medium space between the tools and their functionality, in particular in connection with the further embodiments of the invention described below.
  • the moving parts of the tool compared to the fixed during the control housing can be very handy for control measurements, regardless of whether it is pressure measurements or flow measurements.
  • the detection of a defect in the die or stamp always takes place in the same way, namely by detecting the change in the dynamic pressure in the test head, wherein a falling below a specified back pressure generates an error signal.
  • the stamp works with a scraper arranged coaxially to him (hold-down), the one of the control medium conducting annular channel of certain cross-section of the
  • Control medium space leads to the control point.
  • a control channel with defined dimensions gives a certain flow resistance, or a certain pressure gradient between the predetermined pressure of the control medium in particular in the control medium space and the corresponding drop in pressure in the annular channel, depending on the state of the control point, for example, broken die or the like., Changes.
  • the stamp is arranged coaxially with respect to the scraper.
  • the scraper on a piston which radially sealing in a cylindrical bore of the punch and the Control medium space receiving tool part is arranged to be axially displaceable, wherein also the piston of the scraper receiving control medium space is cylindrical, so that the piston of the scraper, which preferably also acts on the scraper spring acts as a pump piston for the control medium, so that additional conveying devices for Control medium can be dispensed with.
  • the control medium then passes, for example via a check valve in the control medium space and is passed from there during the Hähubiolo the punch, or the die on the control gap from the control medium space to be controlled body.
  • the inflow of the control medium into the control medium space can take place via a valve that can be closed during the working stroke.
  • a force acting in the direction of the die stripper is arranged around the punch, with which the workpiece is pressed onto the die and advantageously serves as a scraper of the machined workpiece from the punch, according to the invention from the control medium space for Die leading annular gap is formed as a control channel between the punch and this scraper and has a defined cross-section.
  • this wiper is loaded by a spring in the direction of the workpiece and, by virtue of its function as a boundary to the control medium space, has a seal against the wall of the control medium chamber.
  • the spring can also participate in the pumping function of the piston.
  • the control medium is directed to the tools or workpieces and the impact condition is detected to conclude that the condition has changed to a correct position.
  • a correct position for example, given when punch and die and wiper are arranged coaxially, thereby achieving a corresponding axisymmetric action on the workpiece and thus to achieve protection of the tool, or to optimize the connection points. If, for example, the punch but also the die are not arranged perpendicular to the workpiece, this leads to easier wear or destruction of the tool.
  • the evaluation of the measured value can lead to an interruption of the production and an adjustment of the tools or the supply of the workpieces via the state of the control medium detected upon impact of the control beam, for example lower recoil.
  • the state prevailing in the control medium chamber or in one of the control medium space or in one of the medium lines (pressure or flow behavior) of the control medium is detected at least indirectly and the measured value is processed in accordance with a program via the measuring devices.
  • control medium space except the inflow channel for the medium and independently of the punch-limited annular channel have a drainage channel for the medium in which both pressure and flow of the control medium in relation to the control medium space can be measured. In this way, it is particularly easy to record measured values with regard to pressure or flow of the control medium.
  • z. B. compressed air serves as a control medium, additives for lubrication of tools (punch, die) are added.
  • Lubrication of the stamp in particular when using a scraper, is often required and is thus made possible here in the simplest way.
  • the compressed air can be supplied under sufficient pressure to tool, punch and / or die of dirt or residues to clean, especially if in the recess of the female in known manner oil relief holes are present, which can be blown in this case.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a tool as the first embodiment according to the invention
  • Fig. 2 is a section along the line II-II in Fig. 1 and
  • Fig. 3 is a longitudinal section through a second
  • a punch 1 and a die 2 is arranged coaxially opposite one another, between which, also not shown, the workpieces to be joined are arranged and wherein for the preparation of the compound of the punch 1 in the direction of arrow I in the direction of the die. 2 is driven towards.
  • the connection is created by cold deformation on the workpiece.
  • the housing 1 accommodating the stamp 1 is equipped with a scraper 4 which impinges immediately before hitting the punch 1 on the workpiece and the working stroke of the punch 1 this on the end face 5 of the die 2 presses before then the stamp 1, the cold deformation of the workpiece achieved in the continued operation.
  • the scraper 4 is moved back in the housing 3 against the force of a spring 6, to then, after completion of the working stroke and driving back of the housing 3, to get back into its initial position shown.
  • the invention serves to determine damage in the region of the punch 1 of the die 2 and the stripper 4, but above all damage to the die 2, for example, when breaking out of a fixed or movable part on the front side 5, as indicated by the dashed line. 7 is indicated, damage that can lead to significant errors in cold work on the workpieces.
  • a cup-shaped recess 8 is provided in the die 7, but according to the invention it could also be a recess with at least partially radially movable walls.
  • the spring 6 receiving space serves as a control medium chamber 9, which is supplied via a terminal 10 with a control medium, which is via an annular channel 11, for example, to the preferably controllable point on the front side 5 of the die 2, is conductive.
  • a control medium may preferably be compressed air but also a liquid, which when using compressed air, this lubricant can be added to lubricate in the region of the annular gap 11 but also the lifting movement of the scraper 4.
  • the control medium must thus flow in this embodiment, the controlled stroke of stamp 1 to die 2 through the annular channel 11, which changes due to breakouts on the die or Damage to stamp, or wiper by changing the state, ie the flow, or the pressure of the control medium, impact. Accordingly, these changes must be detected by measuring devices in a conventional manner, which can be done either by measuring the change in the flow or the pressure. Usually there is a direct relationship between pressure change and flow change. A resulting from the lifting movement of the scraper 4 pressure change in the control medium space 9 is taken into account accordingly.
  • a discharge channel 15 in which such changes can be measured very simply by means of a flow restrictor in a known manner. Since such measuring devices are known in many ways, they are not shown in the embodiment. Of course, such a measurement can also take place via a transmitter arranged in the control medium space, which detects pressure changes, which can be used to corresponding flow changes.
  • the annular gap 11 may have radially additional axially extending recesses 16 in order to obtain a better guidance of the control medium.
  • the hold-down 4 also serves as a scraper to hold down when returning the punch 1 and pulling out of the cold working opening of the workpiece this, for which purpose the spring 6 must have a corresponding minimum force.
  • the use of the invention for controlling the tool consisting of at least punch 1 and die 2 can done differently. For example, in the connection of sheets through these sheets as a workpiece access of the control medium would be locked to the die, so that a respective control measurement can be made only in the processing breaks, namely each as Kontrollhub before or between individual work strokes.
  • the use of the invention is, however, also conceivable in the case of workpieces that perform cold deformation, in which access to the die is maintained by the workpiece. In any case, errors are detected on the punch or scraper, which are known to be less common than those on the die.
  • the recess 8 on the female relief holes 17, the passage can also be checked via the control method of the invention, but can also be advantageously blown through the control medium.
  • a testing or checking of the tools basically takes place intermittently, ie the production of connection points in a clinching process, ie the production of connection points between sheets or the like. with deep drawing and crimping the sheet-like workpieces takes place in principle Production breaks.
  • a control medium chamber 9 receiving the test head 18 between the die 2 and the punch 1 and arranged around the punch scraper 19 is pivoted and clamped for the test procedure.
  • a slider 20 is axially displaceable and arranged coaxially with the punch, which is loaded by a spring 21 in the direction of the punch 1.
  • the starting position of the slide 20 is determined by a stop ring 22.
  • the control medium chamber 9 also has a connection 10 for the inflow of the control medium and a discharge channel 15 as a possible measuring connection to a transmitter of the control medium.
  • the test head 18 has on its the stamp 1 and the die 2 facing sides test openings 23 and 24, via which the control medium from the control medium space 9 directly to the control points, namely the end faces of the punch 1 and die 2, zuleitbar. While the test opening 24 is a largely open connection to the recess 8 of the die 2, the test opening 23 is arranged as a bore in the slider 20 and has its facing the punch 2. Side on an inner cone 25, on the conical wall of the punch 1 with its wall facing the punch edge, which is usually slightly rounded, rests. As can be seen, the diameter of the punch 1 at this point is substantially larger than the diameter of the test opening 23. It can thus be tested with the given cone 25 punches of different diameters with only one tool. Otherwise, the test is carried out as in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2. All in the description, the following claims and the drawings illustrated features may be essential to the invention both individually and in any combination.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
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Abstract

Disclosed are a method for checking tools on machine tools and a tool which operate by means of a punch and a female die in order to cold-form a workpiece. The tool is checked with the help of a test medium. Said test medium is detected in a test medium chamber (9), can be deliberately discharged from said test medium chamber (9), and can be conducted from the test medium chamber (9) to the tool (1, 2, 4) points (5, 8) that are to be checked. The actual pressure, flow, or consistency values that are fed to the measuring device are based on the values of the test medium in the test medium chamber (9). A machine tool for carrying out said method is also disclosed.

Description

Kontrollverfahren an Werkzeugmaschinen und Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens Control method on machine tools and machine tool for carrying out the method
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Werkzeugkontrolle an einer mit Stempel und Matrize und/ oder Abstreifer ausgerüsteten Werkzeugmaschine, wobei Stempel, Matrize und/ oder Abstreifer zum Verbinden von Werkstücken im Fügeverfahren dienen, nach der Gattung des Anspruchs 1 und von einer Werkzeugmaschine zum Zusammenfügen von Werkstücken, insbesondere für den Einsatz oben genannten Verfahrens nach der Gattung des Anspruchs 14.The invention is based on a method for controlling tools on a machine tool equipped with a punch and die and / or scraper, the punch, die and / or scrapers serving to join workpieces in the joining process, according to the preamble of claim 1 and of a machine tool for joining of workpieces, in particular for use above-mentioned method according to the preamble of claim 14.
Bei einem bekannten Werkzeugkontrollverfahren, bzw. einer Werkzeugmaschine dieser Art (DE 10 2004 002 593 Al) wird das Kontrollmedium über Kanäle geleitet, die in der Matrize angeordnet sind, so dass bei einem Schaden an der Matrize das Kontrollmedium beim Abströmen an dieser Stelle einen geringeren Widerstand erfährt und dass dadurch einerseits der Druck des Kontrollmediums verringert aber die Strömung desselben erhöht wird. Auf diese Weise kann in einfacher Art bei Matrizenschäden eine Änderung des Zustandes wie Strömung oder Druck des Kontrollmediums gemessen werden und entsprechend auf einen Schaden an der Matrize geschlossen werden. Es verlaufen demnach die Kanäle für das Kontrollmedium zu bruchempfindlichen Stellen in der Matrize und werden entsprechend von außerhalb derselben über eine Leitung mit dem Kontrollmedium versorgt. Diese Anordnung berücksichtigt die Erfahrung, dass beim Einsatz der Werkzeuge wenn dann meist die Matrize einen Schaden erfährt. Trotzdem besteht ein wenn auch nur geringer Nachteil dieses bekannten Systems darin, dass beim Auswechseln der Matrize auch die Anschlussleitungen für das Kontrollmedium neu angeschlossen werden müssen, was zu einem zusätzlichen Aufwand führt. Außerdem sind bei dieser bekannten Anordnung Schäden im Stempelbereich nicht mit erfassbar.In a known tool control method, or a machine tool of this type (DE 10 2004 002 593 Al), the control medium is passed through channels which are arranged in the die, so that in the case of damage to the die, the control medium as it flows out at this point Resists resistance and that on the one hand reduces the pressure of the control medium but the flow of the same is increased. In this way, a change in the state, such as flow or pressure of the control medium can be measured in a simple way in stencil damage and closed accordingly to damage to the die. Accordingly, the channels for the control medium run to fracture-sensitive sites in the matrix and are accordingly supplied from outside thereof via a line with the control medium. This arrangement takes into account the experience that when using the tools when usually the die undergoes damage. Nevertheless, there is an albeit slight disadvantage of this known system is that when replacing the die and the connecting lines for the control medium must be reconnected, resulting in an additional expense. In addition, damage in the stamp area can not be detected with this known arrangement.
Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Werkzeugkontrolle bzw. einer Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens (CH 4 12 520) wird zur Qualitätsprüfung ebenfalls ein strömbares Prüfmedium verwendet, welches unter messbarem Druck steht. Die anderen dort entnehmbaren Merkmale weichen aber erheblich von den übrigen gattungsgemäßen Merkmalen von Anspruch 1 und Anspruch 14 ab.In another known method for tool control or a machine tool for performing the method (CH 4 12 520) is used for quality testing also a flowable test medium, which is under measurable pressure. The other features removable there but differ significantly from the other generic features of claim 1 and claim 14.
Bei wieder einer anderen bekannten Patentanmeldung (DE OS 21 53 331) handelt es sich um ein Prüfverfahren mit Hilfe eines Werkzeugs, in dem ein Druckmittelstrahl bei intaktem Werkzeug eine Ablenkung erfährt, die nicht mehr vorhanden ist, wenn das Werkzeug beschädigt ist. Wörtlich heißt es:In yet another known patent application (DE OS 21 53 331) is a test method with the aid of a tool in which a fluid jet with intact tool undergoes a deflection that is no longer present when the tool is damaged. Literally it says:
„bei Vorhandensein eines unversehrten Werkzeuges wird der vom ersten Strahler ausgestrahlte Druckmittelstrahl vom Werkzeug abgelenkt und kann nicht am zugehörigen ersten Empfänger auftreffen"."In the presence of an intact tool, the fluid emitted by the first radiator jet is deflected by the tool and can not impinge on the associated first receiver".
Es handelt sich somit um einen Gegenstand anderer Gattung - bei dem dort dargestellten Beispiel um einen Bohrer als Werkzeug - und es ist weder Stempel, Matrize oder Abstreifer für ein Fügeverfahren vorhanden, noch ein Kontrollmediumraum mit gezielter Zuströmung und Abströmung eines Kontrollmediums.It is thus an object of another genus - in the example shown there is a drill as a tool - and it is neither stamp, die or scraper for a Joining process available, nor a control medium space with targeted inflow and outflow of a control medium.
Bei wieder einem anderen Fügeverfahren bzw. Clinchwerkzeug aus dem Jahr 1973 (US 3,728,919), bei dem ein Bruch am Stempel eine Änderung des Druckes eines normalerweise geschlossenen Pneumatikkreislaufes bewirkt, wird nachteiligerweise somit nur der Stempel kontrolliert.In yet another joining method or clinching tool from 1973 (US 3,728,919), in which a break on the stamp causes a change in the pressure of a normally closed pneumatic circuit, so only the punch is disadvantageously controlled.
Die der Erfindung zugrundeliegende AufgabeThe problem underlying the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren bzw. eine Werkzeugmaschine zu entwickeln, mit dem Schäden an der Matrize oder am Stempel feststellbar sind ohne die bekannten genannten Nachteile, so dass erforderlichenfalls schadhafte Werkzeuge schnell ausgetauscht werden können.The invention has for its object to develop a method or a machine tool, with the damage to the die or stamp can be determined without the known disadvantages mentioned, so that, if necessary, defective tools can be quickly replaced.
Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and its advantages
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs sowie die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 14, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, hat demgegenüber den Vorteil über die sehr einfache Erfassung der Zustandswerte des Kontrollmediums sowohl Schäden am Stempel des Abstreifers oder auch an der Matrize zu erfassen und den Vorteil des sehr einfachen und sicheren Anschlusses für das Kontrollmedium sowie einer sehr einfachen Führung des Kontrollmediums vom Kontrollmediumraum her zu der zu kontrollierenden Stelle, und einer vielschichtigeren Verwendung der Erfindung. Der Einsatz eines Raumes für das Kontrollmedium, unabhängig von zur Matrize führenden Kanälen bietet die Möglichkeit das Kontrollmedium nicht nur zum Einsatz für die Kontrolle eines Bruchschadens odgl. am Werkzeug einzusetzen, sondern auch für sonstige Kontrollen, beispielsweise eine korrekte Zuordnung der Werkzeuge unter sich, bzw. zu den Werkstücken, aber auch als Kontrolle der Kontrolleinrichtung selbst. Je nach Anordnung der Zuführung des Kontrollmediums, bzw. je nach Programmierung kann hierdurch auch geprüft werden, ob Mängel beim Einfahren von Stempel oder Abstreifer vorhanden sind, indem entweder die Zustandsähderung des Kontrollmediums als Druckänderung festgestellt wird oder aber auch als Strahländerung, die sich in erster Linie über den Strömungszustand erfassen lässt. In jedem Fall kann als Kontrollmedium Gas, beispielsweise Luft, oder Flüssigkeit dienen, wobei Gas das bevorzugte Kontrollmedium sein dürfte.The inventive method with the characterizing features of the main claim and the machine tool according to the invention with the characterizing features of claim 14, in particular for carrying out the method, has the advantage over the very simple detection of the state values of the control medium both damage to the punch of the scraper or on the To detect die and the advantage of very simple and secure connection for the control medium and a very simple management of the control medium from the control medium space forth to controlling site, and a more complex use of the invention. The use of a space for the control medium, regardless of leading to the die channels offers the possibility of the control medium not only for use in the control of fracture damage or the like. Use on the tool, but also for other checks, for example, a correct assignment of tools under itself, or to the workpieces, but also as a control of the control itself. Depending on the arrangement of the supply of the control medium, or depending on the program can also be tested whether there are defects when retracting punch or wiper by either the state change of the control medium is detected as a change in pressure or as a beam change, which can be detected primarily on the flow state. In any case, the control medium may be gas, for example air, or liquid, with gas being the preferred control medium.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die sich vor allem gegenüber den bekannten Verfahren und Vorrichtungen abhebt, ist das Kontrollmedium bis zu der dem Stempel zugewandten Seite der Matrize leitbar. Hierdurch wird garantiert, dass in jedem Fall sowohl der Stempel als auch die Matrize auf Schäden kontrolliert wird, was dadurch gegeben ist, dass der Kontrollmediumraum in einem Gehäuse zwischen Matrize und Stempel angeordnet ist, wobei aber auch der Stempel in den Kontrollmediumraum tauchen kann und das Kontrollmedium am Stempel entlang zur Stempel und Matrize betreffenden Kontrollstelle leitbar ist. So ist auch denkbar, dass zur Leitung des Kontrollmediums zusätzlich ein Kanal im Stempel vorgesehen ist. Hierbei kann der Zufluss zu diesem Kanal über eine Bohrung erfolgen, die bei der Hubbewegung des Stempels steuerbar ist. So kann beispielsweise beim Arbeitshub eine entsprechende Verschiebung des Stempels zum Gehäuse oder aber zum Abstreifer zu einer Steuerung des Kontrollmediums in diesen Kanal führen.According to an advantageous embodiment of the invention, which stands out above all compared to the known methods and devices, the control medium can be conducted up to the stamp facing side of the die. This ensures that in each case both the punch and the die are checked for damage, which is due to the fact that the control medium space is arranged in a housing between the die and stamp, but also the punch can dive into the control medium space and the Control medium on the stamp along the stamp and die relevant control point is conductive. Thus, it is also conceivable that a channel is additionally provided in the stamp for guiding the control medium. In this case, the inflow to this channel can take place via a bore which can be controlled during the stroke movement of the punch. Thus, for example, during the working stroke, a corresponding displacement of the punch to the housing or to the wiper can lead to a control of the control medium in this channel.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Kontrolle mittels Kontrollmedium und Messeinrichtung intermittierend und/ oder ohne Werkstückeinsatz jeweils vor oder nach jeder Zustellung, bzw. einer Anzahl von Arbeitshüben. Ein solches Vorgehen bei der Kontrolle ist dann erforderlich, wenn es sich um den Einsatz des Werkzeuges, beispielsweise zum Verbinden von zwei übereinanderliegenden Platten, handelt, so dass durch die räumliche Trennung von Stempel und Matrize durch die verformten Plattenabschnitte die Matrize vom Kontrollmedium nicht erfasst werden kann aber erfasst werden sollte. Bei einem solchen Einsatz erfolgt die Prüfung vor Herstellung eines Fügepunktes oder auch nach einem bestimmten Zyklus der Erstellung von Fügepunkten.According to an advantageous embodiment of the invention, the control by means of control medium and measuring device takes place intermittently and / or without workpiece insert in each case before or after each delivery, or a number of work strokes. Such a procedure in the control is required when it comes to the use of the tool, for example, for connecting two superimposed plates, so that are not detected by the spatial separation of the punch and die through the deformed plate sections, the die of the control medium but should be recorded. In such an application, the test takes place before the production of a joint point or after a certain cycle of the creation of joint points.
Nach einer die intermittierende Prüfung betreffende Ausgestaltung der Erfindung ist der Kontrollmediumraum in einer Einrichtung angeordnet, die zwischen Stempel und Matrize während einer Bearbeitungsunterbrechung einfahrbar ist und Prüföffnungen aufweist, welche durch diesen Prüföffnungen zugewandte Stirnseiten von Stempel und Matrize für die Prüfung verschließbar sind, wobei nach einer zusätzlichen Ausgestaltung dieses Merkmals mindestens eine der Prüföffnungen aufgrund ihrer Gestaltung (Konus) für Werkzeuge unterschiedlichen Durchmessers verwendbar sind, d. h. dass als Prüfeinrichtung ein zwischen Stempel und Matrize einschwenkbarer Prüfkopf dienen kann, der den Werkzeugen zugewandt Prüföffnungen aufweist, die während des Prüfvorgangs durch die Werkzeuge Stempel und Matrize abgedeckt sind, wobei ein im Kontrollmediumraum federbelasteter Ringschieber angeordnet sein kann mit einem zu einer der Prüföffnungen führenden zentralen Bohrung, und dass die dem Werkzeug (Stempel) zugewandte Stirnseite einen Innenkonus aufweist, so dass auch bei unterschiedlichen Durchmessern des Stempels eine entsprechend dichte Auflage gegeben ist. Durch den Innenkonus an dem federnd gelagerten Schieber wird vor allem erreicht, dass mit einer Einrichtung unterschiedlich weit vorstehende Stempelpins geprüft werden können oder auch Stempelpins mit verschiedenen Durchmessern.After an intermittent examination of the invention, the control medium space is arranged in a device which is retractable between the punch and die during a processing interruption and has test openings, which are closed by these test openings facing end faces of the punch and die for the test, said after a additional design of this feature at least one of the test openings due to their design (cone) can be used for tools of different diameters, ie that serve as a tester einschwenkbarer between punch and die test head can, which faces the tools test openings, which are covered during the testing process by the tools punch and die, wherein a spring loaded in the control medium space annular slide can be arranged with a leading to one of the test openings central bore, and that the tool (punch) facing End face has an inner cone, so that even with different diameters of the punch is given a correspondingly tight support. By the inner cone on the spring-mounted slide is achieved in particular that can be checked with a device differently far protruding stamp pins or stamp pins with different diameters.
Nach einer anderen die Leitung des Kontrollmediums über den Stempel betreffenden vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Kontrollmedium über einen den Stempel umgebenden Ringkanal bestimmten Querschnitts aus demAccording to another advantageous embodiment of the invention relating to the conduction of the control medium via the plunger, the control medium is defined by a cross section surrounding the plunger and having a certain cross section
Kontrollmediumraum zur Kontrollstelle leitbar, ganz unabhängig davon, ob ein Abstreifer verwendet wird oder nicht. In jedem Fall wird das Kontrollmedium um den Stempel herum in Richtung Matrize geleitet, um auf diesem Weg, beispielsweise bei der Verwendung eines Abstreifers, Schäden an Stempel, Matrize oder Abstreifer erfassen zu können.Control medium space to the control point conductive, regardless of whether a scraper is used or not. In any case, the control medium is passed around the punch in the direction of the die in order to be able to detect damage to the punch, die or scraper in this way, for example when using a scraper.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in dessen Betrieb der Kontrollmediumraum im Gehäuse zwischen den Werkzeugen nahe dem Stempel angeordnet, d. h. der Kontrollmediumraum ist in einem Gehäuse zwischen Matrize und Stempel angeordnet, wobei der Stempel in den Kontrollmediumraum taucht, wobei das Kontrollmedium am Stempel entlang zur Stempel und Matrize betreffenden Kontrollstelle gelangt. Dies hat insbesondere in Verbindung mit den weiter unter beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung den Vorteil der vollständigen Integration des Kontrollmediumraums zwischen die Werkzeuge und deren Funktionalität. Besonders im Bereich des Stempels mit Abstreifer, diesen belastender Feder und dem umgebenden Gehäuse lassen sich die beweglichen Teile des Werkzeuges gegenüber dem bei der Kontrolle feststehenden Gehäuse sehr praktisch für Kontrollmessungen erfassen, unabhängig davon, ob es sich um Druckmessungen oder Strömungsmessungen handelt. Die Feststellung eines Defekts an Matrize oder Stempel erfolgt immer in der gleichen Weise, nämlich durch Feststellen der Änderung des Staudrucks im Prüfkopf, wobei ein Unterschreiten eines festgelegten Staudrucks ein Fehlersignal erzeugt.According to an advantageous embodiment of the invention, the control medium space in the housing between the tools near the punch is arranged in the operation, ie the control medium space is arranged in a housing between die and punch, wherein the punch dives into the control medium space, the control medium along the punch along Stamp and die concerned Control body. This has the advantage of complete integration of the control medium space between the tools and their functionality, in particular in connection with the further embodiments of the invention described below. Especially in the area of the stamp with scraper, this stressing spring and the surrounding housing, the moving parts of the tool compared to the fixed during the control housing can be very handy for control measurements, regardless of whether it is pressure measurements or flow measurements. The detection of a defect in the die or stamp always takes place in the same way, namely by detecting the change in the dynamic pressure in the test head, wherein a falling below a specified back pressure generates an error signal.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung arbeitet der Stempel mit einem koaxial zu ihm angeordneten Abstreifer (Niederhalter), der einen das Kontrollmedium leitenden Ringkanal bestimmten Querschnitts aus demAccording to another advantageous embodiment of the invention, the stamp works with a scraper arranged coaxially to him (hold-down), the one of the control medium conducting annular channel of certain cross-section of the
Kontrollmediumraum zur Kontrollstelle leitet. Ein solcher Kontrollkanal mit definierten Abmaßen ergibt einen bestimmten Strömungswiderstand, bzw. ein bestimmtes Druckgefälle zwischen vorgegebenem Druck des Kontrollmediums insbesondere im Kontrollmediumraum und dem entsprechenden Abfall des Druckes im Ringkanal, der je nach Zustand der Kontrollstelle, beispielsweise gebrochener Matrize odgl., sich ändert. Jedenfalls ist der Stempel in bezug auf den Abstreifer koaxial angeordnet.Control medium space leads to the control point. Such a control channel with defined dimensions gives a certain flow resistance, or a certain pressure gradient between the predetermined pressure of the control medium in particular in the control medium space and the corresponding drop in pressure in the annular channel, depending on the state of the control point, for example, broken die or the like., Changes. In any case, the stamp is arranged coaxially with respect to the scraper.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Abstreifer einen Kolben auf, welcher radial dichtend in einer zylindrischen Bohrung des den Stempel sowie den Kontrollmediumraum aufnehmenden Werkzeugteils axial verschiebbar angeordnet ist, wobei auch dieser den Kolben des Abstreifers aufnehmende Kontrollmediumraum zylindrisch ausgebildet ist, so dass der Kolben des Abstreifers, an dem vorzugsweise auch die Abstreiferfeder angreift, als Pumpkolben für das Kontrollmedium wirkt, so dass auf zusätzliche Fördereinrichtungen für das Kontrollmedium verzichtet werden kann. Das Kontrollmedium gelangt dann beispielsweise über ein Rückschlagventil in den Kontrollmediumraum und wird von dort bei der Arbeitshubbewegung des Stempels, bzw. der Matrize über den Kontrollspalt aus dem Kontrollmediumraum zur zu kontrollierenden Stelle geleitet. Hierbei kann erfindungsgemäß der Zufluss des Kontrollmediums in den Kontrollmediumraum über ein beim Arbeitshub schließbares Ventil erfolgen.According to an advantageous embodiment of the invention, the scraper on a piston which radially sealing in a cylindrical bore of the punch and the Control medium space receiving tool part is arranged to be axially displaceable, wherein also the piston of the scraper receiving control medium space is cylindrical, so that the piston of the scraper, which preferably also acts on the scraper spring acts as a pump piston for the control medium, so that additional conveying devices for Control medium can be dispensed with. The control medium then passes, for example via a check valve in the control medium space and is passed from there during the Arbeitshubbewegung the punch, or the die on the control gap from the control medium space to be controlled body. According to the invention, the inflow of the control medium into the control medium space can take place via a valve that can be closed during the working stroke.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist um den Stempel ein in Richtung Matrize wirkender Abstreifer (Niederhalter) angeordnet, mit dem das Werkstück auf die Matrize gepresst wird und der vorteilhafterweise auch als Abstreifer des bearbeiteten Werkstücks vom Stempel dient, wobei erfindungsgemäß der vom Kontrollmediumraum zur Matrize führende Ringspalt als Kontrollkanal zwischen dem Stempel und diesem Abstreifer ausgebildet ist und einen definierten Querschnitt aufweist. Entsprechend seiner Funktion ist dieser Abstreifer durch eine Feder in Richtung Werkstück belastet und weist durch seine Aufgabe als Begrenzung zum Kontrollmediumraum hin eine Abdichtung zur Wand des Kontrollmediumraums auf. Die Feder kann außerdem bei der Pumpfunktion des Kolbens mitwirken.According to an additional advantageous embodiment of the invention, a force acting in the direction of the die stripper (hold-down) is arranged around the punch, with which the workpiece is pressed onto the die and advantageously serves as a scraper of the machined workpiece from the punch, according to the invention from the control medium space for Die leading annular gap is formed as a control channel between the punch and this scraper and has a defined cross-section. In accordance with its function, this wiper is loaded by a spring in the direction of the workpiece and, by virtue of its function as a boundary to the control medium space, has a seal against the wall of the control medium chamber. The spring can also participate in the pumping function of the piston.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Kontrollmedium gezielt auf die Werkzeuge oder Werkstücke geleitet und es wird der Auftreffzustand erfasst, um über die Zustandsänderung auf eine korrekte Lage zu schließen. Eine korrekte Lage ist beispielsweise dann gegeben, wenn Stempel und Matrize sowie Abstreifer achsgleich angeordnet sind, um dadurch eine entsprechend achssymmetrische Einwirkung auf das Werkstück zu erzielen und damit eine Schonung des Werkzeuges, bzw. Optimierung des Verbindungspunkte zu erzielen. Wenn beispielsweise der Stempel aber auch die Matrize nicht senkrecht zum Werkstück angeordnet sind, führt dieses zur leichteren Abnutzung oder Zerstörung des Werkzeugs. Über den beim Auftreffen des Kontrollstrahles erfassten Zustand des Kontrollmediums, beispielsweise geringerer Rückstoß, kann, je nach Programmierung, die Auswertung des Messwertes zu einem Unterbrechen der Produktion führen und einer Justierung der Werkzeuge, bzw. der Zuführung der Werkstücke.According to an advantageous embodiment of the invention, the control medium is directed to the tools or workpieces and the impact condition is detected to conclude that the condition has changed to a correct position. A correct position, for example, given when punch and die and wiper are arranged coaxially, thereby achieving a corresponding axisymmetric action on the workpiece and thus to achieve protection of the tool, or to optimize the connection points. If, for example, the punch but also the die are not arranged perpendicular to the workpiece, this leads to easier wear or destruction of the tool. Depending on the programming, the evaluation of the measured value can lead to an interruption of the production and an adjustment of the tools or the supply of the workpieces via the state of the control medium detected upon impact of the control beam, for example lower recoil.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird der im Kontrollmediumraum oder in einer der Kontrollmediumraum oder in einer der Mediumleitungen herrschende Zustand (Druck- oder Strömungsverhalten) des Kontrollmediums mindestens mittelbar erfasst und der Messwert über die Messeinrichtungen einem Programm entsprechend verarbeitet.According to one embodiment of the invention, the state prevailing in the control medium chamber or in one of the control medium space or in one of the medium lines (pressure or flow behavior) of the control medium is detected at least indirectly and the measured value is processed in accordance with a program via the measuring devices.
Natürlich ist es auch möglich den Zustand (Druck oder Strömung) des Kontrollmediums über einen elektrischen Geber im Kontrollmediumraum zu erfassen oder mit Hilfe einer sonstigen Messeinrichtung im Abflusskanal.Of course, it is also possible to detect the state (pressure or flow) of the control medium via an electrical sensor in the control medium space or with the help of another measuring device in the drainage channel.
Bei der Erfindung verwendbare Messmethoden des Zustandes des Kontrollmediums sind natürlich in vielfältigster Weise bekannt und bei der Erfindung einsetzbar. Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Kontrollmediumraum außer dem Zuflusskanal für das Medium und unabhängig vom stempelbegrenzten Ringkanal einen Abflusskanal für das Medium aufweisen, in dem sowohl Druck als auch Strömung des Kontrollmediums in Bezug auf den Kontrollmediumraum messbar sind. Auf diese Weise können besonders einfach Messwerte in Bezug auf Druck oder Strömung des Kontrollmediums erfasst werden.Measurement methods of the state of the control medium which can be used in the invention are, of course, widely known and can be used in the invention. According to an additional advantageous embodiment of the invention, the control medium space except the inflow channel for the medium and independently of the punch-limited annular channel have a drainage channel for the medium in which both pressure and flow of the control medium in relation to the control medium space can be measured. In this way, it is particularly easy to record measured values with regard to pressure or flow of the control medium.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, bei der Gas, z. B. Druckluft, als Kontrollmedium dient, werden Zusätze zur Schmierung der Werkzeuge (Stempel, Matrize) beigegeben. Eine Schmierung vom Stempel, insbesondere bei Verwendung eines Abstreifers, ist oftmals erforderlich und wird dadurch hier in einfachster Weise ermöglicht.According to an additional advantageous embodiment of the invention, in the gas, z. B. compressed air, serves as a control medium, additives for lubrication of tools (punch, die) are added. Lubrication of the stamp, in particular when using a scraper, is often required and is thus made possible here in the simplest way.
Bei dem Einsatz der Erfindung zur Kontrolle der Matrize ohne Werkstück kann nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Druckluft unter ausreichendem Druck zugeführt werden um Werkzeug, Stempel und/ oder Matrize von Dreck oder Rückständen zu reinigen, insbesondere wenn in der Ausnehmung der Matrize in an sich bekannter Weise Ölentlastungsbohrungen vorhanden sind, die hierbei durchgeblasen werden können.In the use of the invention for controlling the die without a workpiece according to an additional advantageous embodiment of the invention, the compressed air can be supplied under sufficient pressure to tool, punch and / or die of dirt or residues to clean, especially if in the recess of the female in known manner oil relief holes are present, which can be blown in this case.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Beschreibung des AusführungsbeispielsFurther advantages and advantageous embodiments of the invention are the following description, the drawings and claims removed. Description of the embodiment
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the object of the invention is illustrated in the drawing and described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Werkzeug als erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel,1 shows a longitudinal section through a tool as the first embodiment according to the invention,
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1. undFig. 2 is a section along the line II-II in Fig. 1 and
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein zweitesFig. 3 is a longitudinal section through a second
Ausführungsbeispiel.Embodiment.
In einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine ist einander gegenüberliegend ein Stempel 1 und eine Matrize 2 achsgleich angeordnet, zwischen denen, ebenfalls nicht dargestellt, die zu verbindenden Werkstücke angeordnet werden und wobei zur Herstellung der Verbindung der Stempel 1 in Richtung des Pfeiles I in Richtung zur Matrize 2 hin angetrieben wird. Die Verbindung entsteht durch Kaltverformung am Werkstück. Um ein gutes Anliegen des Werkstücks an der Matrize zu gewährleisten, ist das den Stempel 1 aufnehmende Gehäuse 3 mit einem Abstreifer 4 ausgerüstet, der unmittelbar vor Auftreffen des Stempels 1 auf das Werkstück auftrifft und beim Arbeitshub des Stempels 1 dieses auf die Stirnseite 5 der Matrize 2 presst, bevor dann beim fortgesetzten Arbeitsgang der Stempel 1 die Kaltverformung am Werkstück erzielt. Bei diesem fortgesetzten Arbeitsgang wird der Abstreifer 4 in dem Gehäuse 3 gegen die Kraft einer Feder 6 zurückverschoben, um dann, nach Beendigung des Arbeitshubes und Rückfahren des Gehäuses 3, wieder in seine dargestellte Ausgangslage zu gelangen.In a machine tool, not shown, a punch 1 and a die 2 is arranged coaxially opposite one another, between which, also not shown, the workpieces to be joined are arranged and wherein for the preparation of the compound of the punch 1 in the direction of arrow I in the direction of the die. 2 is driven towards. The connection is created by cold deformation on the workpiece. In order to ensure a good concern of the workpiece on the die, the housing 1 accommodating the stamp 1 is equipped with a scraper 4 which impinges immediately before hitting the punch 1 on the workpiece and the working stroke of the punch 1 this on the end face 5 of the die 2 presses before then the stamp 1, the cold deformation of the workpiece achieved in the continued operation. In this continued operation, the scraper 4 is moved back in the housing 3 against the force of a spring 6, to then, after completion of the working stroke and driving back of the housing 3, to get back into its initial position shown.
Die Erfindung dient dazu Schäden im Bereich des Stempels 1 der Matrize 2 und des Abstreifers 4 zu ermitteln, vor allem aber auch Schäden an der Matrize 2, beispielsweise bei Herausbrechen eines feststehenden oder beweglichen Teils auf der Stirnseite 5, wie es durch die gestrichelte Linie 7 angedeutet ist, Schäden, die zu erheblichen Fehlern bei der Kaltverformung an den Werkstücken führen können. Im dargestellten Fall ist in der Matrize 7 lediglich eine topfförmige Ausnehmung 8 vorgesehen, erfindungsgemäß könnte es sich aber auch um eine Ausnehmung mit mindestens teilweise radial beweglichen Wänden handeln.The invention serves to determine damage in the region of the punch 1 of the die 2 and the stripper 4, but above all damage to the die 2, for example, when breaking out of a fixed or movable part on the front side 5, as indicated by the dashed line. 7 is indicated, damage that can lead to significant errors in cold work on the workpieces. In the illustrated case, only a cup-shaped recess 8 is provided in the die 7, but according to the invention it could also be a recess with at least partially radially movable walls.
Der die Feder 6 aufnehmende Raum dient als Kontrollmediumraum 9, der über einen Anschluss 10 mit einem Kontrollmedium versorgt wird, welches über einen Ringkanal 11, beispielsweise zu der vorzugsweise zu kontrollierenden Stelle auf der Stirnseite 5 der Matrize 2, leitbar ist. Als Kontrollmedium kann bevorzugt Druckluft dienen aber auch eine Flüssigkeit, wobei bei der Verwendung von Druckluft dieser ein Schmiermittel beigegeben werden kann, um im Bereich des Ringspalts 11 aber auch die Hubbewegung des Abstreifers 4 zu schmieren. Um ein ungezieltes Abströmen des Kontrollmediums aus dem Kontrollmediumraum 9 zu unterbinden, weist der Abstreifer 4 auf der der Feder 6 zugewandten Seite einen Kolben 12 auf, der in einem zylindrischen Abschnitt 13 des Kontrollmediumraums 9 geführt und durch einen Dichtring 14 radial abgedichtet ist. Das Kontrollmedium muss bei diesem Ausführungsbeispiel somit beim kontrollierten Arbeitshub von Stempel 1 zu Matrize 2 durch den Ringkanal 11 strömen, wobei sich Veränderungen durch Ausbrüche an der Matrize oder Schäden an Stempel, bzw. Abstreifer durch Änderung des Zustandes, d. h. der Strömung, bzw. des Drucks des Kontrollmediums, auswirken. Entsprechend müssen in an sich bekannter Weise diese Änderungen über Messeinrichtungen erfasst werden, was entweder durch Messung der Änderung der Strömung oder aber des Druckes erfolgen kann. Meist besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Druckänderung und Strömungsänderung. Eine sich durch die Hubbewegung des Abstreifers 4 ergebende Druckänderung im Kontrollmediumraum 9 wird entsprechend mit berücksichtigt.The spring 6 receiving space serves as a control medium chamber 9, which is supplied via a terminal 10 with a control medium, which is via an annular channel 11, for example, to the preferably controllable point on the front side 5 of the die 2, is conductive. As a control medium may preferably be compressed air but also a liquid, which when using compressed air, this lubricant can be added to lubricate in the region of the annular gap 11 but also the lifting movement of the scraper 4. In order to prevent untargeted outflow of the control medium from the control medium chamber 9, the scraper 4 on the spring 6 side facing a piston 12, which is guided in a cylindrical portion 13 of the control medium space 9 and radially sealed by a sealing ring 14. The control medium must thus flow in this embodiment, the controlled stroke of stamp 1 to die 2 through the annular channel 11, which changes due to breakouts on the die or Damage to stamp, or wiper by changing the state, ie the flow, or the pressure of the control medium, impact. Accordingly, these changes must be detected by measuring devices in a conventional manner, which can be done either by measuring the change in the flow or the pressure. Usually there is a direct relationship between pressure change and flow change. A resulting from the lifting movement of the scraper 4 pressure change in the control medium space 9 is taken into account accordingly.
Um eine solche Druck- oder Strömungsänderung zu erfassen ist es vorteilhaft einen Abflusskanal 15 vorzusehen, in dem derartige Änderungen über eine Strömungsdrossel in bekannter Weise sehr einfach messbar sind. Da derartige Messeinrichtungen in vielfältiger Weise bekannt sind, sind sie bei dem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt. Natürlich kann eine solche Messung auch über einen im Kontrollmediumraum angeordneten Geber erfolgen, der Druckänderungen erfasst, womit auf entsprechende Strömungsänderungen geschlossen werden kann.In order to detect such a change in pressure or flow, it is advantageous to provide a discharge channel 15 in which such changes can be measured very simply by means of a flow restrictor in a known manner. Since such measuring devices are known in many ways, they are not shown in the embodiment. Of course, such a measurement can also take place via a transmitter arranged in the control medium space, which detects pressure changes, which can be used to corresponding flow changes.
Wie in Fig. 2 dargestellt kann der Ringspalt 11 radial zusätzliche axial verlaufende Aussparungen 16 aufweisen, um eine bessere Führung des Kontrollmediums zu erhalten. Der Niederhalter 4 dient im übrigen auch als Abstreifer, um beim Zurückfahren des Stempels 1 und Herausziehen aus der Kaltverformungsöffnung des Werkstücks dieses niederzuhalten, wozu die Feder 6 eine entsprechende Mindestkraft aufweisen muss.As shown in Fig. 2, the annular gap 11 may have radially additional axially extending recesses 16 in order to obtain a better guidance of the control medium. The hold-down 4 also serves as a scraper to hold down when returning the punch 1 and pulling out of the cold working opening of the workpiece this, for which purpose the spring 6 must have a corresponding minimum force.
Der Einsatz der Erfindung zur Kontrolle des mindestens aus Stempel 1 und Matrize 2 bestehenden Werkzeugs kann unterschiedlich erfolgen. So würde beispielsweise bei der Verbindung von Blechen durch diese Bleche als Werkstück der Zugang des Kontrollmediums zur Matrize gesperrt werden, so dass eine jeweilige Kontrollmessung nur in den Bearbeitungspausen erfolgen kann, nämlich jeweils als Kontrollhub vor oder zwischen einzelnen Arbeitshüben. Der Einsatz der Erfindung ist allerdings auch denkbar bei eine Kaltverformung vornehmenden Werkstückbearbeitungen, bei denen durch das Werkstück der Zugang zur Matrize erhalten bleibt. In jedem Fall werden Fehler am Stempel oder Abstreifer erfasst, die bekanntlich jedoch seltener sind als jene an der Matrize.The use of the invention for controlling the tool consisting of at least punch 1 and die 2 can done differently. For example, in the connection of sheets through these sheets as a workpiece access of the control medium would be locked to the die, so that a respective control measurement can be made only in the processing breaks, namely each as Kontrollhub before or between individual work strokes. The use of the invention is, however, also conceivable in the case of workpieces that perform cold deformation, in which access to the die is maintained by the workpiece. In any case, errors are detected on the punch or scraper, which are known to be less common than those on the die.
Bekannt ist auch, dass die Ausnehmung 8 an der Matrize Entlastungsbohrungen 17 aufweist, deren Durchgang ebenfalls über das erfindungsgemäße Kontrollverfahren geprüft werden kann, die aber auch vorteilhafterweise durch das Kontrollmedium durchgeblasen werden können.It is also known that the recess 8 on the female relief holes 17, the passage can also be checked via the control method of the invention, but can also be advantageously blown through the control medium.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel entsprechen einige Werkzeugteile jenen aus dem ersten Ausführungsbeispiel und werden deshalb, um den Vergleich zu vereinfachen, mit den selben Bezugszahlen versehen. Die Teile hingegen, die eine andere Aufgabe aufweisen, sind mit anderen Bezugszahlen versehen.In the second embodiment shown in Fig. 3, some tool parts correspond to those of the first embodiment, and therefore, to simplify the comparison, are given the same reference numerals. The parts, however, which have a different task are provided with different reference numerals.
Bei diesem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird grundsätzlich davon ausgegangen, dass eine Prüfung oder Kontrolle der Werkzeuge grundsätzlich intermittierend erfolgt, d. h. die Herstellung von Verbindungspunkten bei einem Durchsetzfügeverfahren, also dem Herstellen von Verbindungspunkten zwischen Blechen odgl. mit Tiefziehen und Verquetschen der blechartigen Werkstücke erfolgt grundsätzlich in Fertigungspausen. Hierfür wird ein den Kontrollmediumraum 9 aufnehmender Prüfkopf 18 zwischen die Matrize 2 und den Stempel 1 bzw. den um den Stempel angeordneten Abstreifer 19 geschwenkt und für den Prüfvorgang eingeklemmt. Im Prüfkopf 18 ist ein Schieber 20 axial verschiebbar und achsgleich mit dem Stempel angeordnet, welcher durch eine Feder 21 in Richtung zum Stempel 1 belastet ist. Die Ausgangslage des Schiebers 20 ist durch einen Anschlagsring 22 bestimmt. Im übrigen weist der Kontrollmediumraum 9 ebenfalls einen Anschluss 10 für den Zufluss des Kontrollmediums und einen Abflusskanal 15 als möglichen Messanschluss zu einem Messgeber des Kontrollmediums auf.In this exemplary embodiment shown in FIG. 3, it is fundamentally assumed that a testing or checking of the tools basically takes place intermittently, ie the production of connection points in a clinching process, ie the production of connection points between sheets or the like. with deep drawing and crimping the sheet-like workpieces takes place in principle Production breaks. For this purpose, a control medium chamber 9 receiving the test head 18 between the die 2 and the punch 1 and arranged around the punch scraper 19 is pivoted and clamped for the test procedure. In the test head 18, a slider 20 is axially displaceable and arranged coaxially with the punch, which is loaded by a spring 21 in the direction of the punch 1. The starting position of the slide 20 is determined by a stop ring 22. Moreover, the control medium chamber 9 also has a connection 10 for the inflow of the control medium and a discharge channel 15 as a possible measuring connection to a transmitter of the control medium.
Der Prüfkopf 18 weist auf seinen dem Stempel 1 und der Matrize 2 zugewandten Seiten Prüföffnungen 23 und 24 auf, über die das Kontrollmedium aus dem Kontrollmediumraum 9 unmittelbar zu den Kontrollstellen, nämlich den Stirnseiten von Stempel 1 und Matrize 2, zuleitbar ist. Während es sich bei der Prüföffnung 24 um eine weitgehend offene Verbindung zu der Ausnehmung 8 der Matrize 2 handelt ist die Prüföffnung 23 als Bohrung im Schieber 20 angeordnet und weist an ihrer dem Stempel 2 zugewandten. Seite einen Innenkonus 25 auf, an dessen konischer Wand der Stempel 1 mit seiner dieser Wand zugewandten Stempelkante, die meist leicht abgerundet ist, aufliegt. Wie erkennbar, ist der Durchmesser des Stempels 1 an dieser Stelle wesentlich größer als der Durchmesser der Prüföffnung 23. Es können somit bei dem gegebenen Konus 25 Stempel verschiedener Durchmesser mit nur einem Werkzeug geprüft werden. Im übrigen erfolgt die Prüfung wie bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel. Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. The test head 18 has on its the stamp 1 and the die 2 facing sides test openings 23 and 24, via which the control medium from the control medium space 9 directly to the control points, namely the end faces of the punch 1 and die 2, zuleitbar. While the test opening 24 is a largely open connection to the recess 8 of the die 2, the test opening 23 is arranged as a bore in the slider 20 and has its facing the punch 2. Side on an inner cone 25, on the conical wall of the punch 1 with its wall facing the punch edge, which is usually slightly rounded, rests. As can be seen, the diameter of the punch 1 at this point is substantially larger than the diameter of the test opening 23. It can thus be tested with the given cone 25 punches of different diameters with only one tool. Otherwise, the test is carried out as in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2. All in the description, the following claims and the drawings illustrated features may be essential to the invention both individually and in any combination.
BezugszahlenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Stempel1 stamp
2 Matrize2 matrix
3 Gehäuse3 housing
4 Abstreifer4 scrapers
5 Stirnseite5 front side
6 Feder6 spring
7 Linie7 line
8 Ausnehmung8 recess
9 Kontrollmediumraum9 control medium space
10 Anschluss10 connection
11 Ringkanal11 ring channel
12 Kolben12 pistons
13 zylindrischer Abschnitt13 cylindrical section
14 Ringdichtung14 ring seal
15 Abflusskanal15 drainage channel
16 Aussparung16 recess
17 Entlastungsbohrung17 relief hole
18 Prüfkopf18 probe
19 Abstreifer19 scrapers
20 Schieber20 slides
21 Feder21 spring
22 Anschlagring22 stop ring
23 Prüföffnung23 test opening
24 Prüföffnung24 test opening
25 Innenkonus 25 inner cone

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zur Werkzeugkontrolle an einer mit Stempel, Matrize und/ oder Abstreifer als Werkzeug ausgerüsteten Werkzeugmaschine, wobei Stempel, Matrize und/ oder Abstreifer zum Verbinden von Werkstücken (Platten, Blechen, Nietteilen, Bolzen) im Fügeverfahren dienen, wobei die Werkzeugkontrolle mit Hilfe eines flüssigen oder gasförmigen Kontrollmediums erfolgt, und mit einer eine Änderung des Zustandes (Druck, Strömung oder Konsistenz) des Kontrollmediums erfassenden1. A method for tool control on a tool equipped with a punch, die and / or scraper tool as a tool, wherein punch, die and / or scrapers for connecting workpieces (plates, sheets, rivet parts, bolts) are used in the joining process, the tool control with the help a liquid or gaseous control medium, and with a change in the state (pressure, flow or consistency) of the control medium detected
Me s seinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollmedium in einem Kontrollmediumraum (9) erfasst und aus diesem Kontrollmediumraum (9) gezielt abströmbar ist, dass das Kontrollmedium vom Kontrollmediumraum (9) aus zu den zu kontrollierenden Stellen (5, 8) des Werkzeugs (1, 2, 4) leitbar ist und dass die der Messeinrichtung zugeführten Zustandswerte von Druck, Strömung oder Konsistenz von den Werten des Kontrollmediums im Kontrollmediumraum (9) ausgehen.Me srichtung, characterized in that the control medium detected in a control medium space (9) and from this control medium space (9) can be targeted flowed off that the control medium from the control medium space (9) to be controlled points (5, 8) of the tool ( 1, 2, 4) and that the state values of pressure, flow or consistency fed to the measuring device start from the values of the control medium in the control medium space (9).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollmedium bis zu der dem Stempel (1) zugewandten Seite (5) der Matrize (2) leitbar ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the control medium up to the stamp (1) facing side (5) of the die (2) is conductive.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolle mittels Kontrollmedium und Messeinrichtung intermittierend und/ oder ohne3. The method according to claim 1 or 2, characterized that the control by means of control medium and measuring device intermittently and / or without
Werkstückeinsatz jeweils vor oder nach jeder Zustellung bzw. einer Anzahl von Arbeitshüben durchführbar ist.Workpiece insert can be performed before or after each delivery or a number of work strokes.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontrollmediumraum in einer Einrichtung (18) angeordnet ist, die zwischen Stempel (1) und Matrize (2) während einer Bearbeitungsunterbrechung einfahrbar ist und Prüföffnungen (23, 24) aufweist, welche durch diesen Prüföffnungen zugewandte Stirnseiten von Stempel (1) und Matrize (2) für die Prüfung verschließbar sind.4. The method according to claim 3, characterized in that the control medium space in a device (18) is arranged, which between the punch (1) and die (2) during a processing interruption is retractable and test openings (23, 24) which through this Test openings facing end faces of punch (1) and die (2) are closed for testing.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Prüföffnungen (23) aufgrund ihrer Gestaltung (Konus 25) für Werkzeuge unterschiedlichen Durchmessers verwendbar sind.5. The method according to claim 4, characterized in that at least one of the test openings (23) due to their design (cone 25) can be used for tools of different diameters.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kontrollmediumraum (9) ein zu einem der Werkzeuge (Stempel 1 oder Matrize 2) zusammenwirkender Schieber (29) (Konus aufweisender Schieber, Abstreifer) angeordnet ist, welcher durch eine im Kontrollmediumraum (9) angeordnete Feder (21) zum Werkzeug hin belastet ist.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the control medium space (9) to one of the tools (punch 1 or die 2) cooperating slide (29) (cone-pointing slide, scraper) is arranged, which by a in the control medium space (9) arranged spring (21) is loaded towards the tool.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (20, 4)zum Kontrollmediumraum (9) hin bei seiner Hubbewegung eine Pumpfunktion ausübt.7. The method according to claim 6, characterized the slide (20, 4) exerts a pumping function towards the control medium space (9) during its stroke movement.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollmedium gezielt auf die Werkzeuge (1, 2, 4) leitbar ist und dass der Auftreffzustand erfasst wird, um über die Zustandsänderung desselben auf eine korrekte Lage zu schließen.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the control medium targeted to the tools (1, 2, 4) is conductive and that the impact state is detected to close about the change in state thereof to a correct position.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Abflusskanal (15) des Kontrollmediumraums (9) Zustandsänderungen des Kontrollmediums gemessen werden.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that via a discharge channel (15) of the control medium space (9) changes in state of the control medium are measured.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abflusskanal (15) über zu kontrollierende Stellen an der Matrize (2) leitbar ist, um Schäden an der Matrize (2) zu erfassen.10. The method according to claim 9, characterized in that the outflow channel (15) via points to be controlled on the die (2) is conductive to detect damage to the die (2).
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Kontrollmediumraum (9) oder in einer der Mediumleitungen herrschende Zustand (Druck oder Strömungsverhalten) des Kontrollmediums mindestens mittelbar erfasst und der Messwert über die Messeinrichtung einem Programm entsprechend verarbeitbar ist. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the control medium space (9) or in one of the medium lines prevailing state (pressure or flow behavior) of the control medium detected at least indirectly and the measured value via the measuring device is processed according to a program.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Kontrollmediumraum (9) ein den Zustand des Kontrollmediums messender elektrischer Geber die Messwerte an die Messvorrichtung weitergibt.12. The method according to claim 10, characterized in that in the control medium space (9) an electrical encoder measuring the state of the control medium forwards the measured values to the measuring device.
13. Verfahren, bei dem Druckluft oder Gas als Kontrollmedium verwendet wird, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluft oder dem Gas Zusätze zur Schmierung der Werkzeuge (1, 2, 4) beigegeben werden.13. A method in which compressed air or gas is used as a control medium, according to one of the preceding claims, characterized in that the compressed air or the gas additives for lubricating the tools (1, 2, 4) are added.
14. Werkzeugmaschine zum Zusammenfügen von Werkstücken wie Platten, Muttern oder Bolzen mit Platten udgl., insbesondere für den Einsatz des Verfahrens aus einem der vorhergehenden Ansprüche,14. Machine tool for joining workpieces such as plates, nuts or bolts with plates udgl., Especially for use of the method of one of the preceding claims,
- mit einem Werkzeug bestehend aus Stempel (1) und mit diesem zusammenwirkender, eine Tiefziehöffnung (8) aufweisenden Matrize (2) bzw. einem Abstreifer (4, 19),- With a tool consisting of stamp (1) and with this cooperating, a deep-drawn opening (8) having die (2) and a scraper (4, 19),
- mit einer mit einem der zu prüfenden Stelle zuleitbaren gasförmigen oder flüssigen Kontrollmedium arbeitenden Prüfeinrichtung (3, 18) undwith a test device (3, 18) operating with a gaseous or liquid control medium which can be supplied to a site to be tested, and
- mit einer die Zustandsänderung des Kontrollmediums erfassenden Messeinrichtung, dadurch gekennzeichnet,with a measuring device detecting the change of state of the control medium, characterized
- dass zur Aufnahme des die Stirnseite des Stempels (1) beaufschlagenden Kontrollmediums ein Kontrollmediumraum (9) in der Prüfeinrichtung (3, 18) angeordnet ist, - dass von diesem Kontrollmediumraum (9) mindestens ein Kontrollkanal (11, 23, 24) zu den bruchgefährdeten Stellen (1, 2, 4, 5) des Werkzeugs (1, 2, 4, 19) führt undin that a control medium space (9) is arranged in the checking device (3, 18) for receiving the control medium acting on the end face of the punch (1), - That of this control medium space (9) at least one control channel (11, 23, 24) leads to the fracture vulnerable points (1, 2, 4, 5) of the tool (1, 2, 4, 19) and
- dass zur Überprüfung des Zustandes (Druck oder Strömung) des Kontrollmediums ein Geber im Kontrollmediumraum (9), Kontrollkanal oder in einem Raum, der zu einem davon abzweigenden Messkanal (15) führt, angeordnet ist und dessen Messwerte zur überprüfenden Messeinrichtung leitbar sind.- That for checking the state (pressure or flow) of the control medium, an encoder in the control medium space (9), control channel or in a room that leads to a branching measuring channel (15) is arranged, and its measured values are verifiable to the verifying measuring device.
15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontrollmediumraum (9) in einem Gehäuse (3, 18) zwischen Matrize (2) und Stempel (1) angeordnet ist.15. Machine tool according to claim 14, characterized in that the control medium space (9) in a housing (3, 18) between the die (2) and punch (1) is arranged.
16. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (1) in den Kontrollmediumraum (9) taucht und dass das Kontrollmedium am Stempel entlang zur Stempel und Matrize betreffenden Kontrollstelle leitbar ist (Fig. 1 und 2).16. Machine tool according to claim 14 or 15, characterized in that the punch (1) dives into the control medium space (9) and that the control medium on the punch along the punch and die relevant control point is conductive (Fig. 1 and 2).
17. Werkzeugmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Leitung des Kontrollmediums ein Kanal im Stempel dient.17. Machine tool according to claim 16, characterized in that for guiding the control medium, a channel is used in the stamp.
18. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Prüfeinrichtung ein zwischen Stempel (1) und Matrize (2) einschwenkbarer Prüfkopf (18) dient, der den Werkzeugen (1, 2) zugewandt Prüföffnungen (23, 24) aufweist, die während des Prüfvorgangs durch die Werkzeuge Stempel (1) und Matrize (2) abgedeckt sind (Fig. 3).18. Machine tool according to one of claims 14 or 15, characterized in that as a test device between a punch (1) and die (2) einschwenkbarer test head (18), which the tools (1, 2) facing test openings (23, 24), which during the inspection process by the tools punch (1) and die (2) are covered (Fig. 3).
19. Werkzeugmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Kontrollmediumraum (9) ein federbelasteter Ringschieber (20) angeordnet ist mit einem zu einer der Prüföffnungen (23) führenden zentralen Bohrung (23) und dass die dem Werkzeug (Stempel 1) zugewandte Stirnseite einen Innenkonus (25) aufweist, so dass auch bei unterschiedlichen Durchmessern des Stempels (1) eine entsprechend dichte Auflage gegeben ist.19. Machine tool according to claim 18, characterized in that in the control medium space (9) a spring-loaded annular slide (20) is arranged with a leading to one of the test openings (23) central bore (23) and that the tool (punch 1) facing end face an inner cone (25), so that even with different diameters of the punch (1) is given a correspondingly dense support.
20. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass um den Stempel (1) ein in Richtung Matrize (2) wirkender Abstreifer (4) (Niederhalter) angeordnet ist und dass der Kontrollkanal (11) als Ringspalt zwischen Stempel (1) und Niederhalter (4) ausgebildet ist, der zur Matrize (2) hin offen ist.20. Machine tool according to one of claims 14 to 19, characterized in that around the punch (1) in the direction of the die (2) acting scraper (4) (hold-down) is arranged and that the control channel (11) as an annular gap between the stamp ( 1) and hold-down (4) is formed, which is open to the die (2).
21. Werkzeugmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer (4) einen Kolben (12) aufweist, welcher radial dichtend in einer zylindrischen Bohrung (13) des den Stempel (1) sowie den Kontrollmediumraum (9) aufnehmenden Werkzeugteils (3) axial verschiebbar angeordnet ist.21. Machine tool according to claim 20, characterized in that the scraper (4) has a piston (12) which radially sealing in a cylindrical bore (13) of the punch (1) and the control medium space (9) receiving the tool part (3) is arranged axially displaceable.
22. Werkzeugmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (12) mit dem Kontrollmediumraum (9) eine Pumpe für das Kontrollmedium bildet, deren Zufluss über ein beim Arbeitshub schließbares Ventil erfolgt.22. Machine tool according to claim 21, characterized the piston (12) with the control medium space (9) forms a pump for the control medium, the inflow of which takes place via a valve that can be closed during the working stroke.
23. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (2) in ihrer Ausnehmung (8) in an sich bekannter Weise Ölentlastungsbohrungen (17) aufweist.23. Machine tool according to one of claims 14 to 22, characterized in that the die (2) in its recess (8) in a conventional manner oil relief holes (17).
24. Werkzeugmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Matrize (2) zur Ableitung von überschüssigen Schmiermitteln angeordneten Ölentlastungsbohrungen (17) durch das Kontrollmedium mitkontrollierbar und mitreinigbar sind.24. Machine tool according to claim 23, characterized in that in the die (2) arranged for the discharge of excess lubricant oil relief holes (17) are mitkontrollierbar and mitreinigbar by the control medium.
25. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in dem den Stempel (1) aufnehmenden Werkzeugteil (3) ein Zuflusskanal (10) zum Kontrollmediumraum (9) und außer dem Kontrollkanal (11) noch ein Abflusskanal (15) mit kontrolliertem Abfluss für das Kontrollmedium des Kontrollmediumraums (9) vorhanden ist. 25. Machine tool according to one of claims 18 to 24, characterized in that in the punch (1) receiving the tool part (3) an inflow channel (10) to the control medium space (9) and except the control channel (11) nor a drain channel (15) with controlled outflow for the control medium of the control medium compartment (9).
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