EP1781431A1 - Stanzmaschine mit federnd gelagerter werkstückauflage - Google Patents

Stanzmaschine mit federnd gelagerter werkstückauflage

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Publication number
EP1781431A1
EP1781431A1 EP05774074A EP05774074A EP1781431A1 EP 1781431 A1 EP1781431 A1 EP 1781431A1 EP 05774074 A EP05774074 A EP 05774074A EP 05774074 A EP05774074 A EP 05774074A EP 1781431 A1 EP1781431 A1 EP 1781431A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
punching machine
machine according
spring
support
Prior art date
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Granted
Application number
EP05774074A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP1781431B1 (de
Inventor
Peter Bytow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Publication of EP1781431A1 publication Critical patent/EP1781431A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1781431B1 publication Critical patent/EP1781431B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/20—Cutting beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/34—Perforating tools; Die holders

Definitions

  • the invention relates to a punching machine with a tool holder for a punching tool and a die, which has a cutting edge on which the punching tool is machined. and at least one workpiece support which is supported by at least one spring element and which is arranged in the region of the width, and a method according to claim 16.
  • Burrs and extent of burr formation depend on various factors, such as the machined material, the cutting geometry or the condition of the tools used. After the punching operation, the workpiece, after it had been at rest in the previous processing operation, moved transversely to the direction of movement of the punch, either to move it to the next processing position, either to it after the end of the processing Machine to remove.
  • the workpiece If the workpiece is not lifted a certain distance from the die after machining and supported in an off-set position, the workpiece, as it moves, glides on a die surface aligned with the cutting edge in the direction of displacement.
  • a burr projecting from the cutting edge after punching in the return stroke direction of the punch causes - even if the projection of the burr is only a few hundredths of a mm in relation to the cutting edge - possibly scratches on the side of the workpiece facing the die.
  • DE 297 02 699 U1 proposes, inter alia, to movably support a workpiece support on the base body of the die against the action of a restoring force in the machining stroke direction of the punch.
  • a workpiece support which is supported on the main body of the die via a spring is provided. provides.
  • the problem has been found that in workpieces with high weight, the tool support is pressed by the weight of the workpiece down and thereby ge the lower side of the workpiece ge again in the vicinity of the cutting edge reached or even rests on the die surface. A burr on the cutting edge thus again causes scratches on the underside of the workpiece. If stronger spring elements are used, then the spring elements do not yield sufficiently during punching and the workpiece support is pressed against the underside of the workpiece so strongly that during the punching process deformation of lighter and therefore generally thinner workpieces occurs ,
  • JP 07256367 A it is proposed to use a brush table, wherein the brushes are fixed at one end to a plate and the other free end protrudes through ei ⁇ ne second plate which is parallel to the first plate and opposite the first plate is height adjustable. By this measure, the stiffness of the brushes were ⁇ changed. In order to adapt a punching machine to workpieces of different weight, therefore, the entire brush table must be changed by adjusting the height of the plates relative to each other. Brushes have the disadvantage that they wear out. Even in the case of the arrangement presented in JP 07256367 A, in the case of heavy workpieces it is possible for the brushes to be pushed through and the workpiece to rest on the matrix and thus to cause scratches.
  • the object of the present invention is to provide a punching machine on which workpieces of different weights can be machined without damage.
  • a punching machine of the type mentioned in which the spring force of the workpiece support supporting spring element is adjustable.
  • the punching machine can be easily adjusted to workpieces of different weights.
  • the spring force can be adjusted so that the workpiece is securely spaced from the cutting edge during transport, but the spring force is not so great that deformation of the workpiece occurs during the stamping process.
  • the spring force is thus selected in each case so that the workpiece is spaced at a stamping punch located in a starting position of the die, yielding at lowering punch punch the spring elements and the workpiece is pressed by the punch, in particular flat, against the die before the stamped part is punched out in the fastening lifting direction during a further movement of the stamp.
  • the arrangement of the workpiece support in the area of the die, ie in the vicinity of the die, has the advantage that the adjustment does not have to be made on the entire workpiece table. It is sufficient to protect the workpiece against scratching locally in the region of the die.
  • Under an arrangement in the range of trize is both an arrangement on the die itself, wherein the spring element is supported on the main body of the die, as well as an arrangement outside the die on the workpiece table, wherein the spring element is supported on the workpiece table or the base of the workpiece table to understand.
  • the adjustment of the spring element can be done by bei ⁇ example, a spring is biased differently.
  • a spring is biased differently.
  • the Feder ⁇ constant is variable.
  • spring elements under defence ⁇ lichste components are conceivable, for example, spiral or Tel ⁇ lerfedern and rubber spring elements are used as spring elements.
  • a stop can be provided which limits the movement of the spring element or the workpiece support in the return stroke direction.
  • the spring element and the workpiece support are arranged on a workpiece table in the vicinity of a Matrizenhait für a Matrizenhait für a
  • the spring elements are arranged in the die itself and are based on a main body of the die. This means that corresponding spring-mounted tool supports have to be provided on each die. This is relatively expensive.
  • such arranged spring elements are difficult to access and can be controlled, so that an adjustment of the spring force is not possible. It is therefore advantageous to use the spring elements the workpiece support to be arranged on the workpiece table, so that they are independent of the die.
  • a corresponding device for controlling the spring elements and thus to adjust the spring force can be provided.
  • the spring element is designed as an air spring element.
  • the spring constant of such a spring element can be adjusted particularly easily and accurately via the air pressure.
  • a pressure chamber may be provided, in which a the workpiece support ab micndes and cushioning air cushion is formed.
  • the workpiece support comprises a bearing element support supported by the spring element and a support element mounted therein.
  • a bearing element support supported by the spring element and a support element mounted therein.
  • the support member may be formed as a role, so that the workpiece can be moved with low resistance along the workpiece support.
  • the support element bearing is designed as a ball bearing and the support element as a ball.
  • the workpiece is movable in all directions along the workpiece table with little friction.
  • Such a spring-mounted workpiece support is particularly resistant to wear.
  • the workpiece support supported by the spring element comprises one or more brushes.
  • a brush can be attached directly to the spring element as a support element and / or be supported by it.
  • one or more brushes could be arranged in a support member bearing formed as a brush holder and thus represent the support element.
  • the brush holder could be supported by the spring element.
  • the spring force of the spring element is manually adjustable.
  • An operator of the punching machine can therefore, knowing the workpiece weight, adjust the spring force of the spring element by manual actuation of setting or operating means, for example a pressure regulating valve, and thus adapt the punching machine to the workpiece to be machined.
  • the handling of the punching machine is simplified when the spring force is automatically adjustable.
  • the weight of a workpiece can be detected, in particular automatically detected, and on this basis the spring force can be adjusted automatically without the intervention of a user.
  • the weight or an identifier, for example the workpiece thickness, of a workpiece to be machined, to which the workpiece weight is assigned can be entered, so that a controller can adjust the spring force on the basis of this information.
  • the spring force can be adapted during the machining of a workpiece. In principle, it is conceivable that the spring force is nachge ⁇ manually with decreasing weight of the workpiece.
  • the spring force is automatically adapted to the weight of the workpiece during machining. It is conceivable that the weight loss of the workpiece with each punching process is known in a particular processing and, on the basis of this knowledge, the spring force is adapted during the machining. Alternatively, it is conceivable that the weight of the workpiece during the machining is detected continuously or quasi-continuously, ie after each or a predetermined number of punching operations, and the spring force is adjusted or adjusted in such a way on the basis of the detected weight of the workpiece in that scratching of the underside of the workpiece and bending of the workpiece during the punching process are avoided.
  • the automatic adjustment of the spring force is possible in particular if weight detection means are provided for detecting the weight of a workpiece to be machined.
  • the spring force can also be adjustable so that the workpiece is lifted after processing and before the process. Accordingly, before the punching operation, the spring force can be reduced, so that the workpiece is placed on the die. After the punching process, the spring force can be increased so that the workpiece is lifted sufficiently from the die in order to prevent scratching during the subsequent displacement of the workpiece. By adjusting the spring force so a lifting movement of the support elements can be controlled.
  • the weight measuring means are connected to a control for adjusting the spring force.
  • the controller controls this setting means, which depend on the nature of the spring element.
  • the compressor or a valve for generating a specific pressure in the pressure chamber can be provided as setting means, for example. If, furthermore, a sensor is provided for detecting the pressure in the pressure chamber, a feedback to the control can follow, so that the pressure in the pressure chamber and thus the spring force of the spring element can be regulated.
  • a control is also conceivable for any other type of spring element.
  • a workpiece table may be provided, on which the die is arranged, wherein the workpiece table outside the die and the area in which one or more resiliently mounted workpiece supports angeord ⁇ net, is designed as a brush table.
  • the workpiece table is formed in this area as a ball bearing table.
  • larger workpieces can be moved relative to the punch and the die.
  • the workpiece is also supported outside the die area to protect it from damage.
  • lifting or resiliently supporting the workpiece in order to prevent scratching of the underside of the workpiece due to a ridge on the cutting edge of the die takes place only in the area of the die.
  • FIG. 2 is a plan view of a die and the area surrounding it;
  • Fig. 3 shows a cross section through the lower part of a punching machine.
  • a punching machine 1 has a C-shaped machine frame 2 with an upper frame leg 3 and a lower frame leg 4.
  • the tool bearing 6 is movable in a common direction with the punch in the direction of a machining stroke direction 7 or return stroke direction 8. Movements in the direction of the machining stroke direction 7 or the return stroke direction 8 are performed by the tool mounting 6 or the punch during the working strokes for machining workpieces and in return strokes following the working strokes.
  • the punching punch cooperates with a punching tool in the form of a punching die 10.
  • a controller 14 is provided for controlling the punching machine.
  • FIG. 2 shows a top view of a punching tool and the area surrounding it.
  • the die 10 is held.
  • the die 10 has a circular cutting edge 16 which delimits a die opening 17.
  • the die edge 16 is in alignment with a die support surface 18.
  • a punch is moved past the cutting edge 16 during the punching process, so that it projects into the die cutout 17. Through the die opening 17 the punched out part falls.
  • six workpiece supports 20 are arranged in the exemplary embodiment.
  • the workpiece supports 20 comprise a support element mounting 21, in which a bearing element 22 designed as a ball is mounted.
  • the workpiece supports 20 are resiliently supported or supported, wherein the spring force of the spring element not visible in FIG. 2 is adjustable.
  • the workpiece table 11 is provided with brushes 23 which support a workpiece, the support height or the flexibility of the brushes 23 not being variable ,
  • workpiece supports 20 are arranged on Maschinen Swisstisch ⁇ segments IIa, IIb, each um ⁇ a support element storage 21 and a support member 22 um ⁇ .
  • the workpiece supports 20 are supported by a spring element 25, wherein the spring element 25 comprises a pressure chamber 26 with an air cushion.
  • the pressure chambers 26 are supplied via compressed air lines 27 with compressed air.
  • the Maschinentschauf ⁇ layers 20 are in the immediate vicinity of the die 10, which is held by the Matrizenhait für 15, respectively.
  • the Aufla ⁇ genetti 22 are aligned with the free ends of the brushes 23, if not punched.
  • the support elements 22 are movable together with the support element bearings 21 in the machining stroke direction 7 against an adjustable restoring force effected by the spring elements 25.
  • the spring elements 25 are based on the base of the workpiece table 11.
  • the work table segment IIa is guided vertically adjustable in order to be able to avoid the claws of the coordinate guide 13 and to be able to supply the workpiece substantially horizontally to the die area.

Landscapes

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Description

Stanzmaschine mit federnd gelagerter Werkstückauflacre
Die Erfindung betrifft eine Stanzmaschine mit einer Werkzeug¬ aufnahme für ein Stanzwerkzeug und einer Matrize, die eine Schneidkante aufweist, an der das Stanzwerkzeug in Bearbei-. tungshubrichtung sowie in Rückhubrichtung vorbeibewegbar ist, wobei zumindest eine durch zumindest ein Federelement abge¬ stützte Werkstückauflage vorgesehen ist, die im Bereich der Ma¬ trize angeordnet ist, und ein Verfahren gemäß Anspruch 16.
Beim Stanzen von Werkstücken, beispielsweise von Blechen, bil¬ det sich an der Schneidkante der Matrize häufig ein von der Schneidkante in Rückhubrichtung des Stanzstempels vorstehender
Grat. Art und Ausmaß der Gratbildung hängen von verschiedenen Faktoren, wie etwa von dem bearbeiteten Werkstoff, der Schneid¬ geometrie oder dem Zustand der verwendeten Werkzeuge ab. Nach dem Stanzvorgang wird das Werkstück, nachdem es sich bei dem vorausgegangenen BearbeitungsVorgang in Ruhe befunden hatte, quer zu der Bewegungsrichtung des Stanzstempels verschoben, sei es, um es in die nächste Bearbeitungsposition zu überführen, sei es, um es nach Ende der Bearbeitung aus der Maschine zu entnehmen.
Wird das Werkstück nach der Bearbeitung nicht eine gewisse Di¬ stanz von der Matrize abgehoben und in einer abgehobenen Stel¬ lung abgestützt, so gleitet das Werkstück bei seiner Verschie¬ bebewegung auf einer mit der Schneidkante in Verschieberichtung fluchtenden Matrizenfläche. Ein von der Schneidkante nach dem Stanzen in Rückhubrichtung des Stanzstempels vorstehender Grat verursacht dabei - auch wenn der Überstand des Grates gegenüber der Schneidkante lediglich wenige Hundertstel mm beträgt - ge¬ gebenenfalls Kratzer an der der Matrize zugewandten Werkstück¬ seite.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, wird in der DE 297 02 699 Ul un¬ ter anderem vorgeschlagen, eine Werkstückauflage an dem Grund¬ körper der Matrize gegen die Wirkung einer Rückstellkraft in Bearbeitungshubrichtung des Stanzstempels bewegbar abzustützen. Hierzu wird beispielsweise eine sich über eine Feder an dem Grundkörper der Matrize abstützende Werkstückauflage vorge- stellt. Problematisch hat sich erwiesen, dass bei Werkstücken mit hohem Gewicht die Werkzeugauflage durch das Eigengewicht des Werkstückes nach unten gedrückt wird und dadurch die Unter¬ seite des Werkstückes wieder in die Nähe der Schneidkante ge¬ langt oder gar auf der Matrizenfläche aufliegt. Ein Grat an der Schneidkante verursacht also wiederum Kratzer an der Unterseite des Werkstücks. Werden stärkere Federelemente verwendet, so ge¬ ben die Federelemente beim Stanzen nicht ausreichend nach und wird die Werkstückauflage so stark gegen die Unterseite des Werkstückes gedrückt, dass es beim Stanzvorgang zu einer Ver¬ formung von leichteren und damit in der Regel dünneren Werk¬ stücken kommt.
In der JP 07256367 A wird vorgeschlagen, einen Bürstentisch zu verwenden, wobei die Bürsten mit ihrem einen Ende an einer Platte fest angeordnet sind und das andere freie Ende durch ei¬ ne zweite Platte ragt, die parallel zur ersten Platte verläuft und gegenüber der ersten Platte höhenverstellbar ist. Durch diese Maßnahme kann die Steifigkeit der Bürsten verändert wer¬ den. Um eine Stanzmaschine an Werkstücke unterschiedlichen Ge¬ wichts anzupassen, muss daher der gesamte Bürstentisch verän¬ dert werden, indem die Höhe der Platten zueinander eingestellt wird. Bürsten haben den Nachteil, dass sie verschleißen. Selbst bei der in der JP 07256367 A vorgestellten Anordnung kann es bei schweren Werkstücken zum Durchdrücken der Bürsten und Auf¬ lage des Werkstücks auf der Matrize und somit zu Kratzern kom¬ men. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stanzmaschine zu schaffen, auf der Werkstücke unterschiedlichen Gewichts be¬ schädigungsfrei bearbeitet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Stanzmaschine der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Federkraft des die Werkstückauflage abstützenden Federelements einstellbar ist. Durch diese Maßnahme kann die Stanzmaschine einfach auf Werk¬ stücke unterschiedlichen Gewichts eingestellt werden. Insbeson¬ dere kann die Federkraft so eingestellt werden, dass das Werk¬ stück während des Transports sicher von der Schneidkante beab¬ standet ist, die Federkraft jedoch nicht so groß ist, dass es beim Stanzvorgang zu einer Verformung des Werkstückes kommt. Die Federkraft ist also jeweils so gewählt, dass das Werkstück bei sich in einer Ausgangsposition befindlichem Stanzstempel von der Matrize beabstandet ist, bei sich absenkendem Stanz- Stempel die Federelemente nachgeben und das Werkstück durch den Stanzstempel, insbesondere flächig, gegen die Matrize gedrückt wird, ehe das Stanzteil bei einer weiteren Bewegung des Stem¬ pels in Befestigungshubrichtung ausgestanzt wird.
Die Anordnung der Werkstückauflage im Bereich der Matrize, d.h. in Matrizennähe, hat den Vorteil, dass die Einstellung nicht am gesamten Werkstücktisch vorgenommen werden muss. Es ist ausrei¬ chend, das Werkstück lokal im Bereich der Matrize gegen Ver- kratzen zu schützen. Unter einer Anordnung im Bereich der Ma- trize ist sowohl eine Anordnung an der Matrize selbst, wobei das Federelement sich am Grundkörper der Matrize abstützt, als auch eine Anordnung außerhalb der Matrize am Werkstücktisch, wobei das Federelement sich am Werkstücktisch oder dem Unterbau des Werkstücktischs absützt, zu verstehen.
Die Einstellung des Federelements kann erfolgen, indem bei¬ spielsweise eine Feder unterschiedlich vorgespannt wird. Bei bestimmten Federelementen kann vorgesehen sein, dass die Feder¬ konstante veränderbar ist. Als Federelemente sind unterschied¬ lichste Bauteile denkbar, beispielsweise sind Spiral- oder Tel¬ lerfedern und Gummifederelemente als Federelemente einsetzbar. Um zu verhindern, dass das Werkstück zu weit abgehoben wird, kann ein Anschlag vorgesehen sein, der die Bewegung des Feder¬ elements bzw. der Werkstückauflage in Rückhubrichtung begrenzt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Federelement und die Werkstückauflage an einem Werkstücktisch in der Nähe einer Matrizenhaiterung angeordnet sind. Im Stand der Technik gemäß der DE 297 02 699 Ul sind die Federelemente in der Matrize selbst angeordnet und stützen sich an einem Grundkörper der Matrize ab. Dies bedeutet, dass an je¬ der Matrize entsprechende federnd gelagerte Werkzeugauflagen vorgesehen werden müssen. Dies ist relativ kostspielig. Außer¬ dem sind derartig angeordnete Federelemente schwer zugänglich und ansteuerbar, so dass eine Einstellung der Federkraft nicht möglich ist. Es ist daher vorteilhaft, die Federelemente mit der Werkstückauflage am Werkstücktisch anzuordnen, so dass die¬ se unabhängig von der Matrize sind. Am Werkstücktisch kann eine entsprechende Einrichtung zur Ansteuerung der Federelemente und damit zur Einstellung der Federkraft vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise ist das Federelement als Luftfederelement ausgebildet. Die Federkonstante eines derartigen Federelements kann besonders einfach und genau über den Luftdruck eingestellt werden. Dabei kann eine Druckkammer vorgesehen sein, in der ein die Werkstückauflage abstützendes und abfederndes Luftpolster ausgebildet ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Stanzmaschine ergibt sich, wenn die Werkstückauflage eine durch das Federelement abge¬ stützte Auflagenelementlagerung und ein darin gelagertes Aufla¬ genelement umfasst. Durch diese Maßnahme können beispielsweise Auflageneletnente vorgesehen sein, die einen geringen Reibwert aufweisen. Beispielsweise kann das Auflagenelement als Rolle ausgebildet sein, so dass das Werkstück mit geringem Wider¬ stand entlang der Werkstückauflage bewegt werden kann.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Auflagenelementlagerung als Kugellager und das Auflagenelement als Kugel ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme ist das Werkstück bei geringer Rei¬ bung in alle Richtungen entlang des Werkstücktisches beweglich. Eine derartige federnd gelagerte Werkstückauflage ist besonders verschleißarm. Weiterhin ist es denkbar, dass die durch das Federelement abge¬ stützte Werkstückauflage eine oder mehrere Bürsten umfasst. Beispielsweise kann eine Bürste als Auflagenelement unmittel¬ bar an dem Federelement befestigt und/oder durch dieses abge¬ stützt sein. Alternativ könnten eine oder mehrere Bürsten in einer als Bürstenfassung ausgebildeten Auflagenelementlagerung angeordnet sein und somit das Auflagenelement darstellen. Die Bürstenfassung könnte durch das Federelement abgestützt sein.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Federkraft des Federelements manuell einstellbar ist. Eine Bedienperson der Stanzmaschine kann daher in Kenntnis des Werkstückgewichts die Federkraft des Federelements durch manu¬ elle Betätigung von Einstell- oder Bedienmitteln, beispielswei¬ se einem Druckregelventil, einstellen und somit die Stanzma¬ schine auf das zu bearbeitende Werkstück anpassen.
Die Handhabung der Stanzmaschine wird vereinfacht, wenn die Fe¬ derkraft selbsttätig einstellbar ist. Beispielsweise kann zu Beginn eines BearbeitungsVorgangs das Gewicht eines Werkstücks erfasst werden, insbesondere automatisch erfasst werden, und davon ausgehend die Federkraft automatisch ohne Zutun einer Be¬ dienperson eingestellt werden. Alternativ kann das Gewicht oder eine Kennung, beispielsweise die Werkstückdicke, eines zu bear¬ beitenden Werkstücks, der das Werkstückgewicht zugeordnet ist, eingegeben werden, so dass eine Steuerung anhand dieser Infor¬ mation die Federkraft einstellen kann. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Federkraft während der Bearbeitung eines Werkstücks anpassbar ist. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Feder¬ kraft mit abnehmendem Gewicht des Werkstücks manuell nachge¬ stellt wird. Vorzugsweise wird die Federkraft jedoch automa¬ tisch an das Gewicht des Werkstücks während der Bearbeitung an- gepasst. Dabei ist es denkbar, dass bei einer bestimmten Bear¬ beitung die Gewichtsabnahme des Werkstücks mit jedem Stanzvor¬ gang bekannt ist und ausgehend von dieser Kenntnis die Feder¬ kraft während der Bearbeitung angepasst wird. Alternativ ist es denkbar, dass das Gewicht des Werkstücks während der Bearbei¬ tung kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich, d.h. nach jedem oder einer vorgegebenen Anzahl von StanzVorgängen, erfasst wird und aufgrund des erfassten Gewichts des Werkstückes die Feder¬ kraft angepasst bzw. so eingestellt wird, dass ein Verkratzen der Werkstückunterseite und ein Verbiegen des Werkstückes wäh¬ rend des Stanzvorganges vermieden wird.
Die selbsttätige Einstellung der Federkraft wird insbesondere möglich, wenn Gewichtserfassungsmittel zur Erfassung des Ge¬ wichts eines zu bearbeitenden Werkstückes vorgesehen sind.
Die Federkraft kann auch so einstellbar sein, dass das Werk¬ stück nach der Bearbeitung und vor dem Verfahren angehoben wird. Vor dem Stanzvorgang kann demnach die Federkraft verrin¬ gert werden, so dass sich das Werkstück auf die Matrize legt. Nach dem StanzVorgang kann die Federkraft so erhöht werden, dass das Werkstück von der Matrize hinreichend abgehoben wird, um ein Verkratzen bei der anschließenden Verlagerung des Werk¬ stücks zu verhindern. Durch die Einstellung der Federkraft kann also eine Hubbewegung der Auflagenelemente gesteuert werden.
Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Ge¬ wichtserfassungsmittel mit einer Steuerung zur Einstellung der Federkraft in Verbindung stehen. Die Steuerung steuert dabei Einstellmittel an, die von der Art des Federelements abhängen. Bei einem luftgefederten Federelement können als Einstellmittel beispielsweise der Kompressor oder ein Ventil zur Erzeugung ei¬ nes bestimmten Drucks in der Druckkammer vorgesehen sein. Ist weiterhin ein Sensor zur Erfassung des Drucks in der Druckkam¬ mer vorgesehen, so kann eine Rückmeldung an die Steuerung er¬ folgen, so dass der Druck in der Druckkammer und damit die Fe¬ derkraft des Federelements geregelt werden kann. Eine derartige Regelung ist auch für jede andere Art eines Federelements denk¬ bar.
Es ist grundsätzlich denkbar, eine einzige, insbesondere ein¬ stückige, die Matrize oder die Schneidkante umgebende Werk¬ stückauflage mit einem oder mehreren einstellbaren Federelemen¬ ten vorzusehen. Vorteilhaft ist es jedoch, mehrere jeweils mit einem oder mehreren einstellbaren Federelementen zusammenwir¬ kende Werkzeugauflagen im Bereich der Matrize anzuordnen, ins¬ besondere diese in Umfangsrichtung der Matrizenaufnahme anzu¬ ordnen. Ein Werkstücktisch, an dem die Werkstückauflagen ange- ordnet werden können, ist häufig in unterschiedliche Segmente aufgeteilt, die sich zum Teil relativ zur Matrizenaufnahme be¬ wegen können. Bei derartigen Stanzmaschinen ist es einfacher, mehrere Werkzeugauflagen vorzusehen.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Werkstücktisch vorgesehen sein, an dem die Matrize angeordnet ist, wobei der Werkstücktisch außerhalb der Matrize und des Bereichs, in dem eine oder mehrere federnd gelagerte Werkstückauflagen angeord¬ net sind, als Bürstentisch ausgebildet ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Werkstücktisch in diesem Bereich als Kugellagertisch aufgebildet ist. Somit können auch größere Werkstücke relativ zum Stanzwerkzeug und zur Matrize bewegt werden. Das Werkstück wird auch außerhalb des Matrizenbereichs abgestützt, um es vor Beschädigungen zu schützen. Ein Anheben bzw. federndes Abstützen des Werkstücks, um ein Verkratzen der Werkstückunterseite aufgrund eines Grats an der Schneidkante der Matrize zu verhindern, erfolgt jedoch nur im Bereich der Matrize.
Die Aufgabe wird außerdem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten sind in den Ansprüchen 17 bis 21 aufgeführt und wurden anhand der erfindungsgemäßen Stanzmaschine bereits erläutert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand schematischer Darstellun¬ gen zu Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Stanzmaschine mit federnd gelagerten Werkstück¬ auflagen;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Matrize und den diese umge¬ benden Bereich;
Fig. 3 einen Querschnitt durch den unteren Teil einer Stanzmaschine.
Gemäß der Fig. 1 besitzt eine Stanzmaschine 1 ein C-förmiges Maschinengestell 2 mit einem oberen Gestellschenkel 3 und einem unteren Gestellschenkel 4.
An dem freien Ende des oberen Gestellschenkels 3 ist ein An¬ trieb 5 für ein Stanzwerkzeug in Form eines Stanzstempels bzw. für eine mit dem Stanzstempel versehene Werkzeuglagerung 6 an¬ gebracht. Mittels des Antriebs 5 ist die Werkzeuglagerung 6 ge¬ meinschaftlich mit dem Stanzstempel in Richtung einer Bearbei¬ tungshubrichtung 7 bzw. Rückhubrichtung 8 geradlinig bewegbar. Bewegungen in Richtung der Bearbeitungshubrichtung 7 oder der Rückhubrichtung 8 werden von der Werkzeuglagerung 6 bzw. dem Stanzstempel bei den Arbeitshüben zur Bearbeitung von Werkstük- ken sowie bei sich an die Arbeitshübe anschließenden Rückhüben ausgeführt. Bei der Werkstückbearbeitung, im gezeigten Beispielsfall bei der stanzenden Bearbeitung von Blechen 9, wirkt der Stanzstem¬ pel mit einem Stanzunterwerkzeug in Form einer Stanzmatrize 10 zusammen. Diese ist in einen Werkstücktisch 11 integriert, der seinerseits auf dem unteren Gestellschenkel 4 der Stanzmaschine 1 gelagert ist. Die bei der Werkstückbearbeitung erforderlichen Relativbewegungen des betreffenden Blechs 9 gegenüber dem Stanzstempel und der Stanzmatrize 10 werden mittels einer in einem Rachenraum 12 des Maschinengestells 2 untergebrachten Ko¬ ordinatenführung 13 üblicher Bauart ausgeführt. Zur Steuerung der Stanzmaschine ist eine Steuerung 14 vorgesehen.
In der Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ein Stanzunterwerkzeug und den dieses umgebenden Bereich gezeigt. In einer als Matri- zenhalterung 15 ausgebildeten Werkzeugaufnahme ist die Matrize 10 gehalten. Im Ausführungsbeispiel weist die Matrize 10 eine kreisrunde Schneidkante 16 auf, die einen Matrizendurchbruch 17 begrenzt. Die Matrizenkante 16 fluchtet mit einer Matrizenauf- lagefläche 18. Ein Stanzstempel wird während des Stanzvorgangs an der Schneidkante 16 vorbeibewegt, so dass er in den Matri¬ zendurchbruch 17 ragt. Durch den Matrizendurchbruch 17 fällt das ausgestanzte Teil. Im Bereich um die Matrize 10, insbeson¬ dere im Bereich der Matrizenhalterung 15, sind im Ausführungs- beispiel sechs Werkstückauflagen 20 angeordnet. Die Werkstück¬ auflagen 20 umfassen eine Auflagenelementlagerung 21, in der ein als Kugel ausgebildetes Auflagenelement 22 gelagert ist. Die Werkstückauflagen 20 sind federnd gelagert bzw. abgestützt, wobei die Federkraft des in der Fig. 2 nicht sichtbaren Feder¬ elements einstellbar ist. Im Bereich außerhalb der Matrize 10 und außerhalb des Bereichs, in dem die Werkstückauflagen 20 an¬ geordnet sind, ist der Werkstücktisch 11 mit Bürsten 23 verse¬ hen, die ein Werkstück abstützen, wobei die Abstützhöhe bzw. die Nachgiebigkeit der Bürsten 23 nicht veränderlich ist.
Gemäß der Schnittdarstellung der Fig. 3 sind an Werkstücktisch¬ segmenten IIa, IIb Werkstückauflagen 20 angeordnet, die jeweils eine Auflagenelementlagerung 21 und ein Auflagenelement 22 um¬ fassen. Die Werkstückauflagen 20 werden durch ein Federelement 25 abgestützt, wobei das Federelement 25 eine Druckkammer 26 mit einem Luftpolster umfasst. Die Druckkammern 26 werden über Druckluftleitungen 27 mit Druckluft versorgt. Die Werkstückauf¬ lagen 20 sind in unmittelbarer Nähe der Matrize 10, die durch die Matrizenhaiterung 15 gehalten ist, angeordnet. Die Aufla¬ genelemente 22 fluchten mit den freien Enden der Bürsten 23, wenn nicht gestanzt wird. Während des Stanzvorganges sind die Auflagenelemente 22 zusammen mit dem Auflagenelementlagerungen 21 in Bearbeitungshubrichtung 7 gegen eine durch die Federele¬ mente 25 bewirkte einstellbare Rückstellkraft beweglich. Die Federelemente 25 stützen sich am Unterbau des Werkstücktisches 11 ab. Das Werkstücktischsegment IIa ist höhenverstellbar aus¬ geführt, um den Pratzen der Koordinatenführung 13 ausweichen zu können und das Werkstück im wesentlichen horizontal dem Matri¬ zenbereich zuführen zu können.

Claims

Patentansprüche
1. Stanzmaschine (1) mit einer Werkzeugaufnahme für ein Stanzwerkzeug und einer Matrize (10) , die eine Schneidkante (16) aufweist, an der das Stanzwerkzeug in Bearbeitungshubrich¬ tung (7) sowie in Rückhubrichtung (8) vorbeibewegbar ist, wobei zumindest eine durch zumindest ein Federelement (25) abgestütz¬ te Werkstückauflage (20) vorgesehen ist, die im Bereich der Ma¬ trize (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fe¬ derkraft des die Werkstückauflage (20) abstützenden Federele¬ ments (25) einstellbar ist.
2. Stanzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (25) und die Werkstückauflage (20) an ei¬ nem Werkstücktisch (11) in der Nähe einer Matrizenhaiterung
(15) angeordnet sind.
3. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass das Federelement (25) als Luftfeder- element ausgebildet ist.
4. Stanzmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckkammer (26) vorgesehen ist, in der ein die Werk¬ stückauflage (20) abstützendes Luftpolster ausgebildet ist.
5. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Werkstückauflage (20) eine durch das Federelement (25) abgestützte Auflagenelementlagerung (21) und ein darin gelagertes Auflagenelement (22) umfasst.
6. Stanzmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagenelementlagerung (21) als Kugellager und das Auflagenelement (22) als Kugel ausgebildet sind.
7. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Werkstückauflage (20) eine oder mehrere Bürsten aufweist.
8. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Federkraft des Federelements
(25) manuell einstellbar ist.
9. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Federkraft selbsttätig einstell¬ bar ist.
10. Stanzmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft während der Bearbeitung eines Werkstücks anpassbar ist.
11. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft derart einstellbar ist, dass das Werkstück nach der Bearbeitung und vor dem Ver¬ fahren angehoben wird.
12. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Gewichtserfassungsmittel zur Er¬ fassung des Gewichts eines zu bearbeitenden Werkstücks vorgese¬ hen sind.
13. Stanzmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Gewichtserfassungsmittel mit einer Steuerung zur Einstellung der Federkraft in Verbindung stehen.
14. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere jeweils mit einem ein¬ stellbaren Federelement (25) zusammenwirkende Werkstückauflagen (20) im Bereich der Matrize (10) angeordnet sind, insbesondere in Umfangsrichtung einer Matrizenhalterung (15) angeordnet sind.
15. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkstücktisch (11) vorgesehen ist, an dem die Matrize (10) angeordnet ist, wobei der Werk¬ stücktisch (11) außerhalb der Matrize (10) und des Bereichs, in dem eine oder mehrere federnd gelagerte Werkstückauflagen (20) angeordnet sind, als Bürstentisch oder Kugellagertisch ausge¬ bildet ist.
16. Verfahren zum Abstützen eines Werkstücks im Bereich einer Werkzeugaufnahme einer Stanzmaschine (1) , bei dem zumindest ei¬ ne Werkstückauflage (20) durch zumindest ein Federelement (25) abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft des die Werkstückauflage (20) abstützenden Federelements (25) eingestellt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft sich selbsttätig einstellt.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 oder
17, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft während der Be¬ arbeitung eines Werkstücks angepasst wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis
18, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft in Abhängigkeit von dem Gewicht des Werkstücks eingestellt oder angepasst wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis
19, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht des Werkstücks vorgegeben oder erfasst wird.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht des Werkstücks während der Werkstückbearbeitung erfasst wird.
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