DE3520464C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstellen von mehreren Blechhalteklemmen einer Metallblechbearbeitungsmaschine mit CNC-Koordinatensteuerung nach dem Gattungsbegriff der Ansprüche 1 und 2.

Bei einer Blechbearbeitungsmaschine, insbesondere Revolverstanze, mit CNC-Koordinatensteuerung ist es häufig nötig, daß die Blechhalteklemmen (das sind die Werkstückspanner) während des Bearbeitungsfortganges am Blech umgesetzt werden müssen. Man hat das zunächst von Hand gemacht, später z. B. dadurch, daß das Blech festgehalten wurde und die Klemmen relativ zu ihrem Träger gelöst wurden, worauf dieser maschinell verschoben wurde und danach die Klemmen wieder mit dem Träger verbunden wurden, siehe dazu z. B. die Zeitschrift American Machinist November 79, Seite 144.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, die für die Einstellung der Klemmen benötigte Zeit zu verringern, wobei - im Hinblick auf die genannte Zeitschriftenstelle im American Machinist - die Einstellung der Klemmen ohne Mitwirkung des Blechs (d. h. des Werkstücks) auf einfache Weise möglich sein soll.

Es ist auch schon eine Metallblechbearbeitungsmaschine gemäß der DE-OS 28 05 532 bekannt, von der die Erfindung im Oberbegriff des Anspruchs 1 und 2 ausgeht. Bei dieser bekannten Maschine erfolgt das Verstellen der Blechhalteklemmen jedoch auf andere Art und Weise als bei der Erfindung.

Die genannte Aufgabe wird bei dem Verfahren gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 durch die in diesen Ansprüchen angegebenen Kennzeichen gelöst.

Die Erfindung hat neben der Lösung der Aufgabe den Vorteil, daß zum Arretieren der Blechhalteklemmen keine extra Vorrichtung - wie bei der Maschine gemäß der DE-OS 28 05 532 - erforderlich ist, weil der Arretierstift für einen anderen Zweck an der Maschine schon vorhanden ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Einstellverfahren wird als Arretierstift ein unter die Auflagefläche für das Werk­ stück absenkbarer Werkstückanschlagstift benutzt, und die Bewegung der jeweiligen Klemme bezüglich des Maschinen­ rahmens wird in besonders einfacher und betriebs­ sicherer Weise dadurch blockiert, daß man den Werk­ stückanschlagstift in Eingriff mit einer an der Unter­ seite der Klemme angebrachten Ausnehmung bringt.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung werden zu Beginn der Neueinstellung der Klemmen am Schlitten diese nach Entarretierung mit Hilfe des an einer Klemme außen angreifenden Werkstückanschlages in eine bestimmte Lage am Ende des Schlittens zusammengeschoben, worauf anschließend das einzelne Positionieren jeder Klemme mittels des in die Klemmen eingreifenden Werkstück­ anschlagstiftes erfolgt.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung erfolgt zu Beginn der Neueinstellung der Klemmen am Schlitten die Ermittlung der Ausgangslage jeder Klemme relativ zum Schlitten durch eine mit dem Speicher des CNC-Steuer­ zentrums verbundene, von einem Induktions­ sensor gebildete berührungslose Einrichtung, worauf an­ schließend das einzelne Positionieren der Klemmen mittels eines in die Klemmen eingreifenden Werkstückanschlag­ stiftes erfolgt.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Er­ findung anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Metall­ blechbearbeitungsmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Metallblechbearbeitungs­ maschine der Fig. 1,

Fig. 3 in teilgeschnittener Seitenansicht ein Aus­ führungsbeispiel einer Klemme zur Halterung des Werkstücks,

Fig. 4 einen Teilausschnitt aus der Klemme gemäß Fig. 3,

Fig. 5 in schematischer Darstellung drei mittels eines Werkstückanschlages gegenüber dem Schlitten ver­ schiebbare Klemmen,

Fig. 6 die gleichen Teile wie in Fig. 5, jedoch nach Durchführung einer ersten Phase der Be­ wegung;

Fig. 7 dieselben Teile, nach Durchführung einer zweiten Phase der Bewegung;

Fig. 8 dieselben Teile, nach Durchführung einer dritten Phase der Bewegung;

Fig. 9 dieselben Teile, nach Durchführung einer vierten Phase der Bewegung;

Fig. 10 dieselben Teile, nach Durchführung einer fünften Phase der Bewegung bei Einnahme von deren Endlagen am Schlitten;

Fig. 11 dieselben Teile, während der Schlitten seine sog. Beschickungslage einnimmt.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen die Hauptbestandteile einer Metallblechbearbeitungsmaschine, die einen Rahmen 1 ent­ hält. An dem Rahmen 1 ist ein Arbeitstisch 2 fest ge­ haltert. Ein erster Schlitten 3 ist derart angeordnet, daß er gegenüber dem Arbeitstisch 2 in Y-Richtung ver­ schiebbar ist. Ein zweiter Schlitten 4 ist längs einer Führung verschiebbar, die in dem ersten Schlitten 3 an­ gebracht ist, wobei die Verschiebungsrichtung senkrecht zur Verschiebungsrichtung des ersten Schlittens 3, d. h. also in x-Richtung, verläuft. Ein zu bearbeitendes Blech 6 wird an dem zweiten Schlitten 4 mittels Klemmen 7 be­ festigt. Die Klemmen 7 sind in Richtung des Bewegungs­ weges des zweiten Schlittens 4 längs einer Führung 8 in dem zweiten Schlitten 4 verschiebbar.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Klemmen 7. Die Klemme 7 enthält Klemmbacken 11 und 12. Die Klemme 7 ent­ hält des weiteren einen Keil 9, der eine Arretierung der Klemmen 7 an dem zweiten Schlitten 4 ermöglicht, bei­ spielsweise mittels eines pneumatischen oder hydrauli­ schen und federbelasteten Arbeitszylinders 10. Die Klem­ me 7 erfaßt das zu bearbeitende Blech 6 mittels des unteren Klemmbackens 11 und des oberen Klemmbackens 12.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der untere Klemmbacken 11 unbeweglich und der obere Klemm­ backen 12 kann vertikal mit Hilfe eines hydraulischen und federbelasteten Arbeitszylinders 13 verschoben werden, dessen Betrieb in gleicher Weise wie der Betrieb des entsprechenden Arbeitszylinders 10 in herkömmlicher Weise erfolgt, weshalb hierauf nicht im einzelnen eingegangen wird.

Das zu verarbeitende Blech 6 wird auf den Arbeitstisch 2 aufgebracht und anschließend in Y-Richtung verschoben, bis es an die Vorderkante 19 der Klemmen 7 anstößt, so­ wie in X-Richtung, bis es an dem Anschlagstift 5 anliegt.

Anschließend werden die Klemmbacken 11 und 12 geschlos­ sen und das Blech 6 zwischen ihnen eingespannt, das so­ dann unbeweglich bezüglich des ersten und zweiten Schlittens in der sogenannten Beschickungslage gehal­ ten wird.

Anschließend erfolgt die Bearbeitung des Bleches mittels eines Stanzwerkzeugs 14. Üblicherweise sind verschiedene Werkzeuge 14′ in der Metallblechbearbeitungsmaschine, und zwar in einem sog. Werkzeugrevolver 15, angeordnet, der üblicherweise eine tischartige Platte ist, die um eine vertikale Welle drehbar ist. Der Austausch eines Werkzeugs, d. h. dessen Einbringung in die Bearbeitungs­ position 14, erfolgt automatisch. Die gesamten be­ schriebenen Maschinenfunktionen werden von einem CNC- Steuerungszentrum 16 gesteuert, von dem Kabel 17 zu ver­ schiedenen Funktionsbereichen der Maschine führen.

Die Fig. 5 bis 11 zeigen die Verschiebung der Klemmen 7a, 7b und 7c in dem zweiten Schlitten 4 aus ihrer ersten Lage in die zweiten Lagen, deren Abstände von dem An­ schlagstift 5, während der zweite Schlitten 4 seine Be­ schickungslage einnimmt, mit A1, A2 und A3 bezeichnet sind (Fig. 11). In Fig. 5 nehmen die Klemmen ihre ersten Lagen ein, die zu diesem Zeitpunkt unbekannt sind. Der zweite Schlitten 4 wurde in X-Richtung in die Position X1 verscho­ ben, welche derart gewählt ist, daß alle Klemmen de­ finitiv auf der gleichen Seite bezüglich des Anschlag­ stifts 5 gelegen sind, wobei die Lage bezüglich der Y-Richtung derart gewählt ist, daß der Anschlagstift 5 rechts von den Klemmen liegt, nicht jedoch an dem zwei­ ten Schlitten 4. Der Anschlagstift 5 wird in seine obere Lage bewegt. Bei der vorliegenden Beschreibung wurden die Lagen X bis X7 des zweiten Schlittens 4 in Richtung des Bewegungsweges des Schlittens von dem Punkt X0 aus berechnet, wie er beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist.

Fig. 6 zeigt die Erkennung der Klemmenlage bezüglich des zweiten Schlittens 4 und gleichzeitig bezüglich des An­ schlagstifts 5. In diesem Fall erfolgt dies derart, daß der zweite Schlitten 4 langsam in die Lage X2 bewegt wird, welche so ausgewählt ist, daß der Anschlagstift 5 die Klemmen 7 zu dem einen Ende des Schlittens 4 bewegt, und zwar derart, daß die von dem Anschlagstift 5 abge­ kehrte Kante der bezüglich des Anschlagstifts 5 äußersten Klemme 7c ein Stück außerhalb von demjenigen Ende des zweiten Schlittens 4 zu liegen kommt, welches von dem Anschlagstift 5 weiter entfernt ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß zwischen den Klemmen 7a, 7b und 7c keine Abstände bestehen, während der Anschlag­ stift 5 an der ihm benachbarten Klemme 7a anliegt. Es wird nun die CNC-Steuerung über die Lage der jeweiligen Klemme informiert, während sie hierüber bei dem zuvor eingenommenen Zustand nicht informiert war.

Anschließend wird der Anschlagstift 5 abgesenkt, d. h. in seine niedrigere Lage gebracht, und der zweite Schlitten 4 wird gemäß der Fig. 7 verschoben, bis er die Lage X3 einnimmt, welche derart gewählt ist, daß der Anschlag­ stift 5 unter einer Nut 18 im Bodenbereich der Klemme 7a zu liegen kommt. Anschließend wird der Anschlagstift 5 in seine obere Lage gebracht, d. h. angehoben, wodurch er in die Nut 18 eingreift. In diesem Zustand ist die Bewegung der Klemme 7a gegenüber dem Rahmen 1 blockiert. Der zweite Schlitten 4 kann nun in die Lage X4 ver­ schoben werden, die in Fig. 8 gezeigt ist, und welche derart ausgewählt ist, daß sich die Klemme 7a in die zweite Lage bezüglich des zweiten Schlittens 4 bewegt.

Anschließend wird der Anschlagstift 5 wieder abgesenkt.

Fig. 9 zeigt den von der Klemme 7b eingenommenen Zu­ stand, nachdem bei dieser die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte durchgeführt wurden, welche diese in die zweite Lage bezüglich des zweiten Schlittens 4 ge­ bracht haben, wobei der zweite Schlitten 4 bei der letzten Phase des Bewegungsablaufs in die Lage X5 gebracht worden war. Der Anschlagstift 5 befindet sich in diesem Zustand noch immer in der Nut 18.

Fig. 10 zeigt die dritte Klemme 7c, die in entsprechender Weise in ihre zweite Lage bezüglich des zweiten Schlittens 4 gebracht worden war, durch Verschiebung des zweiten Schlittens 4 in der letzten Bewegungsphase in die Lage X6.

Bevor man beginnt, die Klemmen 7 aus der ersten Lage zu verschieben, muß deren Arretierung bezüglich des zweiten Schlittens 4 gelöst werden. Die Klemmen müssen bei Ein­ nahme der zweiten Lage gegenüber dem zweiten Schlitten 4 arretiert werden und bei einer Verschiebung gegenüber dem Rahmen 1 freigegeben werden. Bei einer Metallblech­ bearbeitungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung laufen diese Funktionen automatisch ab.

Fig. 11 zeigt, wie der zweite Schlitten 4 in die Lage bewegt worden ist, welche die Beschickungslage dar­ stellt. In diesem Zustand sind die Lagen der Klemmen 7a, 7b und 7c bezüglich der X-Koordination des Blechs und bezüglich des Blechs 6 die erwünschten bzw. A1, A2 und A3. In dieser Lage wird das Blech mittels der Klemmen 7 an dem zweiten Schlitten arretiert. Die Vorderkanten der Klemmen 7 sind mit dem Bezugszeichen 19 angedeutet, was den Nullpunkt der Y-Koordinate des Blechs festlegt.

Der Ausgangspunkt der Koordinaten auf dem Blech, der mit dem Bezugszeichen 21 gekennzeichnet ist, ist somit bestimmt.

Die zur Verschiebung der Klemmen gehörenden Funktionen werden in ihr entsprechendes Vorprogramm eingegeben, das vor dem tatsächlichen Maschinenprogramm abläuft, und dem CNC-Steuerzentrum zugeführt. Wenn man von einem Fall einer Bearbeitung zu einem anderen Fall übergeht, ist es lediglich notwendig, die zweiten Lagen oder X- Koordinaten der Klemmen in dem Programm zu ändern. An­ schließend ist das Programm betriebsbereit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Lage der einzelnen Klemmen 7a-7c dadurch ermittelt, daß sie mittels einer Verschiebung des Schlittens 4 in X-Richtung über einem berührungslos messenden Induktions­ sensor 20 verfahren werden. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Induktionssensor 20 am Maschinenrahmen 1 angeordnet. Seine Lage bezüglich des Maschinenrahmens 1 liegt somit fest und kann vom Speicher des Steuer­ zentrums 16 der Blechbearbeitungsmaschine zur Errechnung der jeweils notwendigen Verschiebungen der Klemmen gegen­ über dem Schlitten 4 erfaßt werden. Nachdem das Speicher­ zentrum über die Lagen der Klemmen bzw. die X-Koordinaten der zu bewegenden Klemmen informiert wurde, läuft im Steuerzentrum ein im vorhinein erstelltes Programm ab. Die Verschiebungswerte in X- und Y-Richtung werden, ausge­ hend von einem angenommenen O-Punkt des Koordinaten­ systems, dabei in der üblichen, dem Fachmann bekannten Weise errechnet.

Claims (2)

1. Verfahren zum Verstellen von mehreren Blechhalte­ klemmen einer Metallblechbearbeitungsmaschine mit CNC- Koordinatensteuerung, insbesondere Revolverstanze, mit mehreren Klemmen für das Werkstück am in X-Richtung ver­ schiebbaren Schlitten, welche nach Entarretierung in X-Richtung an dem Schlitten längseinstellbar und wieder am Schlitten arretierbar sind, mit einem maschinell aus- bzw. einfahrbaren, jeweils in eine Ausnehmung einer der Klemmen eingreifbaren Arretierstift an einem unbeweg­ lichen Teil der Maschine zur lokalen Festlegung der betreffenden Klemme während sie entarretiert ist und während der Schlitten relativ zu ihr programmgesteuert verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) als Arretierstift ein unter die Auflagefläche (2) für das Werkstück (6) absenkbarer Werkstücken­ schlagstift (5) benutzt wird,
• b) die Bewegung der jeweiligen Klemme (7a-7c) bezüglich des Rahmens (1) dadurch blockiert wird, daß man den Werkstückanschlagstift (5) in Eingriff mit einer an der Unterseite der Klemme (7a-7c) angebrachten Aus­ nehmung (18) bringt, und
• c) zu Beginn der Neueinstellung der Klemmen (7a-7c) am Schlitten (4) diese nach Entarretierung mit Hilfe des an einer Klemme außen angreifenden Werkstückanschla­ ges (5) in eine bestimmte Lage am Ende des Schlittens (4) zusammengeschoben werden, worauf anschließend
• d) das einzelne Positionieren jeder Klemme mittels des in die Klemmen eingreifenden Werkstückanschlagstif­ tes (5) erfolgt.

2. Verfahren zum Verstellen von mehreren Blechhalte­ klemmen einer Metallblechbearbeitungsmaschine mit CNC- Koordinatensteuerung, insbesondere Revolverstanze, mit mehreren Klemmen für das Werkstück am in X-Richtung ver­ schiebbaren Schlitten, welche nach Entarretierung in X-Richtung an dem Schlitten längseinstellbar und wieder am Schlitten arretierbar sind, mit einem maschinell aus- bzw. einfahrbaren, jeweils in eine Ausnehmung einer der Klemmen eingreifbaren Arretierstift an einem un­ beweglichen Teil der Maschine zur lokalen Festlegung der betreffenden Klemme während sie entarretiert ist und während der Schlitten relativ zu ihr programmge­ steuert verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) als Arretierstift ein unter die Auflagefläche (2) für das Werkstück (6) absenkbarer Werkstückan­ schlagstift (5) benutzt wird,
• b) die Bewegung der jeweiligen Klemme (7a-7c) bezüglich des Rahmens dadurch blockiert wird, daß man den Werkstückanschlagstift (5) in Eingriff mit einer an der Unterseite der Klemme (7a-7c) angebrachten Ausnehmung (18) bringt, und
• c) zu Beginn der Neueinstellung der Klemmen (7a-7c) am Schlitten (4) die Ermittlung der Ausgangslage je­ der Klemme (7a-7c) relativ zum Schlitten durch eine mit dem Speicher des CNC-Steuerzentrums (16) ver­ bundene, von einem Sensor (20) gebildete berührungslose Einrichtung erfolgt, worauf anschließend
• d) das einzelne Positionieren der Klemmen (7a-7c) mittels des in die Klemmen eingreifenden Werkstückanschlag­ stiftes (5) erfolgt.