DE102017118268A1 - Tool and method for processing plate-shaped workpieces, in particular sheets - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Werkzeug und ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken (12), insbesondere Blechen, mit einem Oberwerkzeug (21), welches einen Einspannschaft (42) und einen Grundkörper (41) aufweist, die in einer gemeinsamen Positionierachse (44) liegen und mit einem dem Einspannschaft (42) gegenüberliegend an einer Stirnfläche (47) des Grundkörpers (41) vorgesehenen ersten Werkzeugkörper (43), mit einem Unterwerkzeug (22), welches einen Grundkörper (51) mit einer Auflagefläche (52) zur Auflage des Werkstücks (12) aufweist und zumindest einen am Grundkörper (52) vorgesehenen weiteren Werkzeugkörper (56) aufweist, wobei der weitere Werkzeugkörper (56) in einer Positionierachse (53) des Grundkörpers (51) liegt und die Auflagefläche (52) senkrecht zur Positionierachse (53) ausgerichtet ist, wobei das Oberwerkzeug (21) und das Unterwerkzeug (22) zur Bearbeitung des dazwischen angeordneten Werkstücks (12) aufeinander zubewegbar sind, wobei einer der beiden Werkzeugkörper (43; 56) eine Rolle (45), die um eine Achse (46) senkrecht zur Positionierachse (44) drehbar gelagert ist, oder eine Kugel ist, und der weitere Werkzeugkörper (56; 43) ein Abschabwerkzeug ist, welches eine Schneidkante (57) aufweist, die senkrecht zur Positionierachse (44, 53) ausgebildet ist. The invention relates to tools and a method for processing plate-shaped workpieces (12), in particular sheets, with an upper tool (21) having a clamping shank (42) and a base body (41) lying in a common positioning axis (44) and with a first tool body (43) provided opposite the clamping shaft (42) on an end face (47) of the main body (41), with a lower tool (22) having a base body (51) with a bearing surface (52) for supporting the workpiece ( 12) and at least one on the main body (52) provided further tool body (56), wherein the further tool body (56) in a positioning axis (53) of the base body (51) and the support surface (52) perpendicular to the positioning (53) is aligned, wherein the upper tool (21) and the lower tool (22) for processing the intermediate workpiece (12) are movable toward each other, wherein one of both tool body (43; 56) a roller (45) which is rotatably mounted about an axis (46) perpendicular to the positioning axis (44), or a ball, and the further tool body (56; 43) is a scraping tool having a cutting edge (57) which is formed perpendicular to the positioning axis (44, 53).
Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere Blechen, mit einem Ober- und einem Unterwerkzeug, sowie ein Verfahren zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken mit einem aus einem Ober- und einem Unterwerkzeug bestehenden Werkzeug.The invention relates to a tool for processing plate-shaped workpieces, in particular sheets, with an upper and a lower tool, and a method for machining plate-shaped workpieces with a tool consisting of an upper and a lower tool.
Aus der
Plattenförmige Werkstücke weisen oftmals eine Beschichtung, wie beispielsweise eine Zinkschicht, auf. In Vorbereitung auf eine nachfolgende Schweißbearbeitung, insbesondere Laserschweißbearbeitung, ist es erforderlich, diese Beschichtung abzutragen. Ein manueller Abtrag mit einem Schabeisen oder einem Handschleifgerät ist ungenau. Dies wirkt sich auf die Festigkeit der Schweißverbindung von Bauteilen nachteilig aus. Alternativ kann die Beschichtung in einer Laseranlage abgedampft oder abgeschmolzen werden. Dies ist jedoch kostenintensiv.Plate-shaped workpieces often have a coating, such as a zinc layer on. In preparation for subsequent welding, in particular laser welding, it is necessary to remove this coating. A manual removal with a scraper or a hand grinder is inaccurate. This adversely affects the strength of the weld joint of components. Alternatively, the coating can be evaporated or melted off in a laser system. However, this is costly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken vorzuschlagen, durch welches Beschichtungen auf einer Oberfläche des plattenförmigen Werkstückes genau und kostengünstig entfernt werden können.The invention has for its object to provide a tool and a method for processing plate-shaped workpieces through which coatings on a surface of the plate-shaped workpiece can be removed accurately and inexpensively.
Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug gelöst, welches ein Ober- und ein Unterwerkzeug mit jeweils einem Werkzeugkörper aufweist, wobei einer der beiden Werkzeugkörper eine Rolle, die in einer Achse senkrecht zur Positionsachse des Ober- oder Unterwerkzeugs drehbar gelagert ist, oder eine Kugel ist und dass der andere Werkzeugkörper ein Abschabwerkzeug ist, welches eine Schneidkante aufweist, die senkrecht zur Positionierachse ausgerichtet ist. Durch ein solches Werkzeug wird ermöglicht, dass bei einer Beschichtung, wie beispielsweise eine Zinkschicht, in Vorbereitung auf einen nachfolgenden Schweißprozess, diese Beschichtung durch Schaben abgetragen werden kann. Dadurch kann eine präzise Arbeitsvorbereitung erfolgen. Durch das Ober- und Unterwerkzeug kann auch ein Abtrag der Beschichtung mit einer konstanten Breite über eine vordefinierte Länge erfolgen. Dies ist zudem kostengünstig, da dies in einer Bearbeitungsmaschine wie beispielsweise in einer Stanzbearbeitungsmaschine oder einer Kombimaschine, also einer Stanz-/Laserbearbeitungsmaschine, erfolgen kann.This object is achieved by a tool having an upper and a lower tool, each having a tool body, wherein one of the two tool body is a roller which is rotatably mounted in an axis perpendicular to the position axis of the upper or lower tool, or a ball and the other tool body is a scraping tool having a cutting edge aligned perpendicular to the positioning axis. Such a tool makes it possible for a coating, such as a zinc layer, in preparation for a subsequent welding process, this coating can be removed by scraping. This allows a precise work preparation. The upper and lower tool can also be used to remove the coating with a constant width over a predefined length. This is also cost-effective, since this can be done in a processing machine such as in a stamping machine or a combination machine, ie a punching / laser processing machine.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Schneidkante des Werkzeugkörpers parallel zur Auflagefläche oder Stirnfläche des Unter- oder Oberwerkzeugs ausgerichtet ist. Dies ermöglicht einen planebenen Abtrag der Beschichtung.It is preferably provided that the cutting edge of the tool body is aligned parallel to the bearing surface or end face of the lower or upper tool. This allows a flat removal of the coating.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das Abschabwerkzeug als ein austauschbarer Schneideinsatz in einer Aufnahme am Grundkörper vorgesehen ist. Dies ermöglicht eine schnelle und einfache Umrüstung und Anpassung des Schneideinsatzes an die gewünschte Abtragtiefe und/oder Abtragbreite der Beschichtung vom Werkstück.Furthermore, it is preferably provided that the scraping tool is provided as a replaceable cutting insert in a receptacle on the base body. This allows a quick and easy conversion and adjustment of the cutting insert to the desired removal depth and / or removal width of the coating from the workpiece.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schneidkante des Abschabwerkzeuges eine Breite bis zu 10 mm, vorzugsweise bis zu 5 mm, und eine Abtragtiefe von 0,1 mm, insbesondere von 0,05 mm, aufweist. Dadurch können Beschichtungen verschiedener Art entfernt werden.Furthermore, it is preferably provided that the cutting edge of the Abschabwerkzeuges has a width of up to 10 mm, preferably up to 5 mm, and a Abtragtiefe of 0.1 mm, in particular of 0.05 mm. As a result, coatings of various types can be removed.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Rolle oder Kugel, welche als ein weiterer Werkzeugkörper ausgebildet ist, aus einem elastischen Material ausgebildet ist oder eine elastische Beschichtung aufweist. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass Beschädigungen an einer Oberfläche des Werkstücks, die der Abschabseite gegenüberliegt, verhindert werden können. Zudem ist ermöglicht, dass Blechunebenheiten- oder Blechdickentoleranzen ausgeglichen werden können.Furthermore, it is preferably provided that the roller or ball, which is designed as a further tool body, is formed of an elastic material or has an elastic coating. This configuration has the advantage that damage to a surface of the workpiece opposite to the scraping side can be prevented. In addition, it is possible that sheet unevenness or sheet thickness tolerances can be compensated.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Werkzeugs ist vorgesehen, dass das Abschabwerkzeug als Gegenwerkzeugkörper im Unterwerkzeug vorgesehen ist und der Schneidkante zugeordnet eine Ausnehmung im Grundkörper des Unterwerkzeugs vorgesehen ist, die sich durch den Grundkörper hindurch erstreckt und vorzugsweise einer Rückseite der Schneidkante zugeordnet eine Durchbrechung im Grundkörper vorgesehen ist, sodass an die Unterseite der Durchbrechung eine Absaugeinrichtung anschließbar ist. Eine solche Ausgestaltung des Unterwerkzeugs ermöglicht zum einen ein Abführen der abgetragenen Beschichtung unmittelbar durch die der Schneidkante zugeordneten Ausnehmung. Sofern zusätzlich noch abgetragenes Material hinter die Schneidkante gelangen sollte, kann dieses über die Durchbrechung mittels einer Absaugung entfernt werden, sodass Beeinträchtigungen der Oberfläche des Werkstücks durch darauf verbleibenden Abtrag verhindert ist.According to a further advantageous embodiment of the tool is provided that the Abschabwerkzeug is provided as a counter tool body in the lower tool and the cutting edge associated with a recess in the base body of the lower tool is provided, which extends through the base body and preferably a rear side of the cutting edge associated with an opening in the body is provided so that a suction device can be connected to the underside of the opening. Such a configuration of the lower tool makes it possible, on the one hand, to discharge the removed coating directly through the recess associated with the cutting edge. If additionally removed material should get behind the cutting edge, this can be done via the opening by means of an extraction can be removed so that impairments of the surface of the workpiece is prevented by remaining thereon removal.
Sofern das Abschabwerkzeug an dem Grundkörper des Oberwerkzeugs vorgesehen ist, weist das Oberwerkzeug bevorzugt eine Absaugung auf. Dadurch kann der Abtrag entfernt werden, um weitere Beeinträchtigungen an der Oberfläche des Werkstückes zu vermeiden.If the scraping tool is provided on the main body of the upper tool, the upper tool preferably has an extraction. As a result, the removal can be removed to avoid further damage to the surface of the workpiece.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken gelöst, bei dem ein Ober- und/oder Unterwerkzeug durch eine motorische Antriebssteuerung mittels einer Steuerung aufeinander zubewegt werden und zwischen einem Werkzeug nach einem der vorbeschriebenen Ausführungsformen ein plattenförmiges Werkstück verfahren wird, oder das Werkzeug gegenüber dem plattenförmigen Werkstück verfahren wird oder eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug angesteuert wird, wodurch mit dem Abschabwerkzeug eine auf dem zu bearbeitenden plattenförmigen Werkstück vorgesehene Beschichtung abgetragen wird. Somit kann durch den Einsatz dieses Werkzeuges mit einem Abschabwerkzeug in einer Bearbeitungsmaschine zusätzlich zu der bekannten Stanz- und/oder Schneidbearbeitung auch eine weitere Arbeitsvorbereitung durch Abtragen der Beschichtung auf dem Werkstück maschinell durchgeführt werden. Zudem kann mittels eines solchen Werkzeugs eine konstante Breite und eine konstante Abtragtiefe erzielt werden.The object underlying the invention is further achieved by a method for processing plate-shaped workpieces, in which an upper and / or lower tool are moved towards each other by a motor drive control by means of a control and move between a tool according to one of the embodiments described above, a plate-shaped workpiece is, or the tool is moved relative to the plate-shaped workpiece or a relative movement between the workpiece and the tool is driven, whereby the scraping a on the plate to be machined workpiece provided coating is removed. Thus, by using this tool with a scraping tool in a processing machine in addition to the known punching and / or cutting machining, a further work preparation by removing the coating on the workpiece can be performed by machine. In addition, a constant width and a constant removal depth can be achieved by means of such a tool.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Beschichtung planeben über die gesamte Breite der Schneidkante des Abschabwerkzeugs abgetragen wird. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass der Schneidkante gegenüberliegend der weitere Werkzeugkörper in Form einer Rolle oder Kugel vorgesehen ist, um gleichbleibende Arbeitsbedingungen für einen Abtrag zu schaffen.It is preferably provided that the coating is removed evenly across the entire width of the cutting edge of the scraping tool. This is made possible, in particular, by providing the cutting edge opposite the further tool body in the form of a roller or ball, in order to create uniform working conditions for removal.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer Bearbeitungsmaschine, -
2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Werkzeuges, -
3 eine schematische Seitenansicht des Werkzeugs gemäß2 im Teilschnitt, -
4 eine schematisch vergrößerte Schnittansicht eines Details „X“ gemäß2 , -
5 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform des Werkzeuges gemäß2 im Teilschnitt, -
6 eine perspektivische Ansicht auf ein Oberwerkzeug der alternativen Ausführungsform des Werkzeugs gemäß5 .
-
1 a perspective view of a processing machine, -
2 a perspective view of a first embodiment of a tool, -
3 a schematic side view of the tool according to2 in partial section, -
4 a schematically enlarged sectional view of a detail "X" according to2 . -
5 a schematic side view of an alternative embodiment of the tool according to2 in partial section, -
6 a perspective view of an upper tool of the alternative embodiment of the tool according to5 ,
In
Die Bearbeitungsmaschine
An der Bearbeitungsstation
Das Werkstück
In
Die
Das Oberwerkzeug
Das Unterwerkzeug
Die Auflagefläche
Durch dieses Abschabwerkzeug ist ermöglicht, einen Abtrag
Durch die Ausnehmung
Das Oberwerkzeug
Dieses in den
In
Bei dieser alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Werkzeugkörper
Sofern eine Entfernung der abgetragenen Beschichtung von der Oberfläche des Werkstücks
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