EP2184118A1 - Abgesetzter Niederhalter und Verfahren zum Entfernen von Blechteilen aus Stanzmaschinen - Google Patents

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EP2184118A1
EP2184118A1 EP08019519A EP08019519A EP2184118A1 EP 2184118 A1 EP2184118 A1 EP 2184118A1 EP 08019519 A EP08019519 A EP 08019519A EP 08019519 A EP08019519 A EP 08019519A EP 2184118 A1 EP2184118 A1 EP 2184118A1
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EP
European Patent Office
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tool
hold
punching
sheet metal
down device
Prior art date
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EP08019519A
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English (en)
French (fr)
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EP2184118B1 (de
Inventor
Wolfgang Laib
Stefan Büttner
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Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Publication date
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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
    • B21D45/00—Ejecting or stripping-off devices arranged in machines or tools dealt with in this subclass
    • B21D45/003—Ejecting or stripping-off devices arranged in machines or tools dealt with in this subclass in punching machines or punching tools
    • B21D45/006—Stripping-off devices
    • 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
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/12—Punching using rotatable carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B21D28/26—Perforating, i.e. punching holes in sheets or flat parts
    • B21D28/265—Perforating, i.e. punching holes in sheets or flat parts with relative movement of sheet and tools enabling the punching of holes in predetermined locations of the sheet, e.g. holes punching with template
    • 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
    • B21D45/00—Ejecting or stripping-off devices arranged in machines or tools dealt with in this subclass
    • B21D45/10—Combined ejecting and stripping-off devices

Definitions

  • the invention relates to a remote hold-down for punching machines and a method for discharging sheet metal parts from punching machines using the remote hold-down.
  • part flaps or rigid chutes located in the machine table. After a separation operation of the sheet metal part, the position of which is on the machine table so that it is above the part flap or the rigid chute after the separation process, slide on the part flap or the chute in corresponding receptacle. Smaller parts that are not above the partial flap or rigid chute can not be removed in this way.
  • the machine table then moves further back until the center of gravity of the separated sheet metal part, which is not moving along, lies in front of the front edge of the machine table.
  • the tool shell with the stamp is moved back to the top dead center at this time, and thereby lifts the hold-down.
  • the separated sheet metal part is free, tilts off by gravity, and thus can be discharged to the front over a rigid chute.
  • this process is not reliable, since the separated sheet metal part is not fixed prior to clamping by the hold-down during the movement of the machine table and thus can slip.
  • the process is also time-consuming due to the many individual steps.
  • the claimed objects and methods offer by clamping only the punched-sheet metal parts the ability to define the sheet metal parts defined a Ausschleusposition.
  • Fig. 1a is a plan view of a remote hold-down 1.
  • the hold-down consists of a base body 2, which has a circular shape.
  • an opening 3 is provided, through which a stamp described later can pass.
  • the opening 3 has a contour 4, which is rectangular with two short and two long sides, and is arranged centrally in the base body 2.
  • two pins 6 are provided opposite, which engage in a corresponding receptacle in the punching machine described later, in order to prevent twisting of the hold-1.
  • first edge 7 which is formed by the intersection of a first surface 8 and a connecting surface 9
  • second edge 10 which is formed by the intersection of the connecting surface 9 and a plane in which a second surface 11 is formed
  • the first edge 7 and the second edge 10 are congruent in the direction of a central axis 12 of the hold-down and the first plane and the second plane are connected by the connecting surface 9.
  • the connecting surface 9 when the connecting surface 9 is not arranged parallel to the axis 12, but, for example, for manufacturing reasons, a Angle with the axis 12, the edge 7 and the edge 10 in the direction of the central axis 12 may not be congruent.
  • the connecting surface 9 is bounded by the first edge 7 and the second edge 10 and extends in the region of the opening 3 along the contour 4 of the opening 3 on the side on which the first surface 8 is arranged adjacent to the opening 3. Outside the region of the opening 3, the connecting surface 9 extends in the direction of the outer circumferential surface 5, wherein the connecting surface 9 does not extend further in the direction in which the second surface 11 is arranged.
  • the mounting position of the remote hold-down 1 is such that the first surface 8 and the second surface 11 come to lie down, and thus are arranged on a bottom 39 of the hold-1.
  • the first plane in which the first surface 8 lies is different from the second plane in which the second surface 11 lies.
  • the first and the second plane are parallel to each other and the first surface 8 is in the installed position about 0.5 mm to 1 mm lower, that is closer to the machine table, arranged as the second level eleventh
  • Fig. 2 shows a punching tool 13, comprising a tool upper part 14 with an integrated remote hold-down 1 in an embodiment other than in Fig. 1a and 1b , and a tool lower part 15.
  • the installation position of the upper tool part 14 in the punching machine is such that a punch shaft 16 points upwards, and the hold-down device 1 is oriented downwards.
  • the tool upper part 14 has a punch 17.
  • the punch 17 is connected via a fastening device 19 with the punch shaft 16.
  • the punch 17 has a certain contour which corresponds to the shape of the desired Punching corresponds.
  • the contour of an opening 18 in the remote hold-down 1, in contrast to the opening 3, in the Fig. 1a and Fig. 1b embodiment shown, is not arranged centrally in the base body, corresponds to the contour of the punch 17 or is greater than the contour of the punch 17.
  • the hold-down device 1 is mounted axially displaceable in the direction of the axis 12.
  • the fastening device 19 has a resilient element 38 which urges the hold-down 1 in a direction parallel to the axis 12, away from the punch shaft 16.
  • the lower tool part 15 includes a die 20 which has an opening whose contour corresponds to the contour of the punch 17. However, the dimensions of the contour of the opening are larger by a few tenths of a millimeter than the dimensions of the contour of the punch 17 to produce a required kerf.
  • the central axis 12 corresponds to the axis 12 of the upper tool part.
  • the offset hold-down can also be multi-part in an alternative embodiment, with one part having the first surface 8 and another part having the second surface 11.
  • the remote hold-down is either made of metal, or plastic, for example, made of the elastic plastic Eladur.
  • a punching machine 21 for use of the remote hold 1, and for carrying out a method for discharging sheet metal parts is shown.
  • An integral part of the punching machine 21 is a C-frame 22.
  • the C-frame 22 is made of a torsionally rigid welded steel construction.
  • a hydraulic unit 23 is provided, with which a plunger 25 is hydraulically driven.
  • a lower tool holder 24 for receiving the lower tool part 15 of the punching tool 13 is provided on the lower inside of the C-frame 22 .
  • the tool lower part 15 is rotatable about a first rotary drive 26 by 360 ° and lockable in any desired angular position.
  • the plunger 25 On the upper inside of the C-frame 22, the plunger 25 is provided.
  • the plunger 25 receives the tool upper part 14 of the punching tool 13 via the stamp shank 16 in a form-fitting and clearance-free manner.
  • the plunger 25 is also rotatable by 360 ° and can be found in any angular position.
  • For a second rotary actuator 27 is present.
  • a drive device 28 is provided for the remote hold-down 1.
  • the drive device 28 is designed as a single-acting hydraulic cylinder.
  • the rotary actuators 26, 27, and the drive device 28 for the hold-1 are controlled by a machine control device, not shown, which is provided in a separate cabinet. Furthermore, a plunger control, as well as all linear actuators for moving a sheet 29 and actuators for special functions, such as the folding and folding up a partial flap 30, controlled by the machine control device.
  • the control device has as input and output means a keyboard and a monitor. The control functions are performed by microcontrollers. Processing programs and operating parameters are stored in a memory area of the control device.
  • the hold-down device 1 is mounted in a guide, not shown, and is moved by the drive device 28 independently of the plunger 25 down. The upward movement of the hold-down 1 is effected by the plunger 25.
  • the control device controls the hold-down 1 so that is pressed with a defined force on the plate 29, and the sheet is clamped between the hold-down and the lower tool part 5.
  • a machine table 31 On the lower inside of the C-frame 22, a machine table 31 is arranged, which has a transverse rail 32 with a linear magazine 33. On the cross rail 32 clamping claws 34 are arranged for holding the sheet 29. The clamping claws 34 can be secured at suitable locations on the transverse rail 32. The clamping claws 34 can be offset so that the sheet 29 is held securely, but the sheet 29 is not gripped on a surface to be machined. In the linear magazine 33 receptacles for several punching tools 13 are available. In front of the lower tool holder 24, the parts flap 30 is arranged centrally.
  • the machine table 31 moves in a Y-direction together with the cross rail 32 to which the clamps 34 are fixed, with which the sheet 29 is held in a defined position, and the cross rail 32 moves in the X direction in the programmed Position, wherein the sheet 29 slides over the machine table 31. Then, a punching stroke is performed by the plunger 25. Following this, the next punching position is approached with the same principle.
  • the punching tools 13 are automatically changed, controlled by the machine control device, changed.
  • the cross rail 32 driven by a linear drive, not shown, moves into a position in an X direction, so that the X position of the tool 13 to be loaded corresponds to the X position of the lower tool holder 24.
  • the cross rail 32 then moves together with the machine table 31, driven by a further linear drive, into a position in the Y direction in which the axis 12 of the lower tool part 15 and the upper tool part 14 coincide with a central axis of the lower tool holder 24 and the plunger 25 , so that the lower tool part 15 can be received in the lower tool holder 24, and the upper tool part 14 can be received in the plunger 25. If there is a tool in the plunger 25 and the lower tool holder 24, this is previously released to a free space in the linear magazine 33.
  • Fig. 4a to 4c is a method for discharging sheet metal parts, explained here using the example of a residual strip of the sheet 29. It is not mandatory that notches 37 are present.
  • Fig. 4a shows the separation process during the discharge of a residual strip 35.
  • the remaining strip 35 is held at least by two, here three, clamping claws 34 and positioned by the movement of the cross rail 32 in a 1st step so that a portion 36 of the residual strip 35 with a maximum ausschleusbaren Length is separated in the third step, ie the desired separation point on the remaining strip 35 is positioned in the axis 12 of the punch 13.
  • the residual strip 35 is positioned so that the desired separation point on the remaining strip 35 is below the punch 17.
  • the tool upper part 14 and the lower tool part 15 are rotated by the first and second rotary drive 26, 27 so that the first surface 8 of the stepped down holder 1 does not lie above the remaining strip 35, but only over the portion 36 to be separated located.
  • the stepped down holder 1 is then shut down in a third step by the drive device 28, so that the portion 36 is clamped by the first surface 8 of the stepped down holder 1 and the lower tool part 15.
  • the residual strip 35 on the opposite side of the opening 3, however, is not clamped because the second surface 11 is higher than the first surface 8.
  • the tool upper part 14 is moved by the plunger 25 at least as far down until the punch 17 has punched the remaining strip 35.
  • this step is carried out only by the shutdown of the plunger 25. With the shutdown of the tool upper part 14 of the portion 36 is separated from the remaining strip 35.
  • a lower position of the stepped down holder 1 and the tool top 14 is maintained so that the portion 36 remains clamped.
  • the section 36 is retained further, but the residual strip 35 is not clamped due to the higher-lying second surface.
  • an upward movement of the plunger would also cause an upward movement of the blank holder 1, which is why the tool upper part 14 remains in a lower position in which the remote hold-down 1 is not moved upward, and the stepped-down is pressed down by the drive device 28 of the blank holder 1.
  • Fig. 4c shows an executed fifth step of the method in which the machine table is moved with the cross rail to the rear.
  • the punching tool 13 remains in the same position as in FIG Fig. 4a shown.
  • the clamping claws 34 are moved together with the cross rail 32 and the machine table 31 to the rear in the Y direction ( Fig. 3 ), in this illustration upward, proceed.
  • the remaining strip 35 is also moved backwards, and a movement of the section 36 in the next method step thus does not lead to a collision.
  • the remaining strip can also be moved in the X direction ( Fig. 3 ). It can be seen here that the section 36 does not lie above the partial flap 30, that is, it can not yet be discharged.
  • the Fig. 4b shows the section 36 after an optional method step 5a, in which the punching tool 13, the upper tool part 14 and the lower tool part 15, were rotated.
  • the section 36 now lies almost completely over the partial flap 30.
  • the center of gravity of the section 36 which can be assumed to be located centrally in section 36, lies centrally above the partial flap 30. No region of the section 36 projects beyond the partial flap 30. If the section 36 or a sheet metal part to be ejected already over the flap or another suitable Ausschleusposition, this step can be omitted.
  • the upper tool part 14, and thus also the integrated offset downholder 1 is moved up again, or the moved down by the drive device 28 down hold-down 1 by the plunger 25 taken up.
  • the drive device 28 down hold-down 1 by the plunger 25 taken up.
  • the component can be oriented by turning in method step 5a so that the same sheet metal parts, which however are manufactured in different orientations from the sheet 29, are brought into the same orientation.
  • a simple automatic removal system can be used because the sheet metal parts to be rejected are always in the same position in the same orientation.
  • the machine table 31 For discharging of larger sheet metal parts, the machine table 31 is moved so far to the rear in the fifth method step that the sheet metal part to be rejected lies so far in front of the machine table 31 that it tilts on its own.
  • a rigid chute is mounted, over which slides the sheet metal part after lifting the remote hold down 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Es wird ein abgesetzter Niederhalter (1) bereitgestellt, der durch eine erste Fläche (8) auf seiner Unterseite (39), die nicht in der gleichen Ebene liegt wie eine zweite Fläche (11), einen von einem Restblech abgetrennten Abschnitt (36) klemmt, während das Restblech (35) durch die zweite Fläche (11) nicht geklemmt wird. Weiterhin wird ein Verfahren vorgestellt, bei dem das nicht geklemmte Restblech (35) verfahren wird, während der abgetrennte, geklemmte Abschnitt (36) sicher gehalten oder unabhängig vom Restblech (35) bewegt wird. Durch eine Bewegung eines Maschinentischs (31), so dass ein Blechteil (36) so weit vor dem Maschinentisch (31) zu liegen kommt, dass es abkippt, können größere Blechteile (36) ausgeschleust werden, und durch Drehen des Abschnitts (36) über eine Teileklappe (30) können kleinere Blechteile (36) ausgeschleust werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen abgesetzten Niederhalter für Stanzmaschinen und ein Verfahren zum Ausschleusen von Blechteilen aus Stanzmaschinen unter Verwendung des abgesetzten Niederhalters.
  • Größere Blechteile, die durch Stanzen in einer Stanzmaschine hergestellt werden, können nur aufwändig automatisiert aus der Stanzmaschine entnommen werden. Der Einsatz von Handlingsystemen mit Greifern wird zum Einen durch die verschiedenen Größen der Teile, und zum Anderen durch verschiedene Orientierungen selbst bei gleichen Teilen erschwert. Eine Möglichkeit die Teile aus der Maschine zu entladen, ist der Einsatz von Handlingsystemen mit Sauggreifern. Der Einsatz dieser Greifer ist jedoch bei Blechteilen mit Ausstanzungen problematisch.
  • Kleinere Blechteile werden nach Möglichkeit über Teileklappen oder starre Rutschen, die sich in dem Maschinentisch befinden, ausgeschleust. Nach einem Abtrennvorgang des Blechteils, dessen Lage auf dem Maschinentisch so ist, dass es sich nach dem Abtrennvorgang oberhalb der Teileklappe oder der starren Rutsche befindet, rutschen auf der Teileklappe oder der Rutsche in entsprechende Auffangbehälter. Kleinere Teile, die nicht oberhalb der Teileklappe oder starren Rutsche liegen, können auf diese Weise nicht ausgeschleust werden.
  • Größere Blechteile können durch den folgenden Vorgang ausgeschleust werden. Mit einem die Bearbeitung des Blechteils abschließenden Stanzhub wird das Blechteil von dem Restblech getrennt und bleibt auf dem Maschinentisch liegen. Nach dem Stanzhub verbleibt das Werkzeugoberteil mit dem Stempel in seinem unteren Totpunkt. Der Maschinentisch mit dem über Spannpratzen und eine Querschiene daran festgehaltenem Restblech wird nur soweit nach hinten gefahren, bis sich das Restblech nicht mehr unterhalb eines Niederhalters befindet. Der Stempel in seinem unteren Totpunkt übernimmt hierbei die Funktion eines Anschlags, so dass das abgetrennte Blechteil nicht mit dem Maschinentisch nach hinten bewegt wird. Anschließend fährt der Niederhalter nach unten und klemmt das Blechteil zwischen dem Niederhalter und dem Werkzeugunterteil ein. Der Maschinentisch fährt dann weiter nach hinten bis der Schwerpunkt des nicht mitbewegten abgetrennten Blechteils vor der Vorderkante des Maschinentischs liegt. Das Werkzeugoberteil mit dem Stempel wird zu diesem Zeitpunkt wieder in den oberen Totpunkt gefahren, und hebt dabei auch den Niederhalter an. Dadurch wird das abgetrennte Blechteil frei, kippt durch die Schwerkraft ab, und kann somit nach vorne über eine starre Rutsche ausgeschleust werden. Dieser Vorgang ist aber nicht prozesssicher, da das abgetrennte Blechteil vor dem Klemmen durch den Niederhalter bei der Bewegung des Maschinentischs nicht fixiert ist und somit verrutschen kann. Der Ablauf ist außerdem auf Grund der vielen Einzelschritte zeitaufwändig.
  • Des Weiteren besteht das Problem, dass nach der Bearbeitung einer Blechtafel auf einer Stanzmaschine bei einer optimalen Materialausnutzung der Rest des in der Maschine verbleibenden Materials sehr klein ist. In günstigen Fällen bleibt durch eine solche "restgitterfreie" Bearbeitung nur noch ein Reststeifen, der durch die Spannpratzen festgehalten wird. Dieser Reststreifen ist automatisiert nur schwer prozesssicher zu entfernen, da er auf Grund seiner Länge nur schwer handhabbar ist. Bestehende Systeme haben sich nicht durchgesetzt, so dass die "restgitterfreie" Bearbeitung bei dem Entfernen des Reststreifens nicht unterstützt wird.
  • Daraus ergibt sich das Problem, dass der Reststreifen manuell entfernt werden muss, was eine vollautomatische Bearbeitung verhindert, und daher ein großes Kostenpotential darstellen kann.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Niederhalter und ein Verfahren zum automatisierten Ausschleusen von Blechteilen einer bestimmten Größe, und zum automatisierten Ausschleusen des Reststreifens, der nach einer restgitterfreien Bearbeitung in der Stanzmaschine verbleibt, zur Verfügung zu stellen.
  • Die Aufgabe wird durch einen Niederhalter mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen, ein Stanzwerkzeug gemäß Anspruch 6, eine Stanzmaschine mit den in Anspruch 9 beschriebenen Merkmalen und einem Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den jeweilig abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die beanspruchten Gegenstände und Verfahren bieten durch Klemmen nur der freigestanzten Blechteile die Möglichkeit, die Blechteile definiert einer Ausschleusposition zuzuführen.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt.
    • Fig. 1a
    ist eine Draufsicht auf einen abgesetzten Niederhal- ter;
    Fig. 1b
    ist eine Seitenansicht des in Fig. 3a dargestellten Niederhalters in einem Halbschnitt;
    Fig. 2
    zeigt ein Stanzwerkzeug mit einem integrierten Nieder- halter;
    Fig. 3
    stellt eine Stanzmaschine in perspektivischer Ansicht dar;
    Fig. 4a
    zeigt den Trennvorgang bei der Ausschleusung eines Reststreifens;
    Fig. 4b
    zeigt das Freifahren des auszuschleusenden Blechteils;
    Fig. 4c
    zeigt das auszuschleusende Blechteil in der Position über der Teileklappe.
  • Fig. 1a ist eine Draufsicht auf einen abgesetzten Niederhalter 1. Der Niederhalter besteht aus einem Grundkörper 2, der eine kreisrunde Form aufweist. In der Mitte des Niederhalters 1 ist eine Öffnung 3 vorgesehen, durch die ein später beschriebener Stempel durchtreten kann.
  • Die Öffnung 3 weist eine Kontur 4 auf, die rechteckig mit zwei kurzen und zwei langen Seiten ausgebildet ist, und zentral in dem Grundkörper 2 angeordnet ist.
  • An der äußeren Umfangsfläche 5 sind gegenüberliegend zwei Stifte 6 vorgesehen, die in jeweils eine entsprechende Aufnahme in der später beschriebenen Stanzmaschine eingreifen, um ein Verdrehen des Niederhalters 1 zu verhindern.
  • Als verdeckte Körperkante ist in Fig. 1a eine in Fig. 1b gezeigte erste Kante 7, die durch die Verschneidung von einer ersten Fläche 8 und einer Verbindungsfläche 9 gebildet wird, und eine zweite Kante 10, die durch die Verschneidung der Verbindungsfläche 9 und einer Ebene, in der eine zweite Fläche 11 liegt, gebildet wird, dargestellt. Die erste Kante 7 und die zweite Kante 10 sind in Richtung einer Mittelachse 12 des Niederhalters deckungsgleich und die erste Ebene und die zweite Ebene werden durch die Verbindungsfläche 9 verbunden.
  • In einer alternativen Ausführungsform, wenn die Verbindungsfläche 9 bezüglich der Achse 12 nicht parallel angeordnet ist, sondern, beispielsweise aus fertigungstechnischen Gründen, einen Winkel mit der Achse 12 einschließt, können die Kante 7 und die Kante 10 in Richtung der Mittelachse 12 nicht deckungsgleich sein.
  • Die Verbindungsfläche 9 wird durch die erste Kante 7 und die zweite Kante 10 begrenzt und verläuft im Bereich der Öffnung 3 entlang der Kontur 4 der Öffnung 3 auf der Seite, auf der die erste Fläche 8 angenzend zur Öffnung 3 angeordnet ist. Außerhalb des Bereichs der Öffnung 3 verläuft die Verbindungsfläche 9 in Richtung der äußeren Umfangsfläche 5, wobei sich die Verbindungsfläche 9 nicht weiter in die Richtung erstreckt, in der die zweite Fläche 11 angeordnet ist.
  • Die Einbaulage des abgesetzten Niederhalters 1 ist so, dass die erste Fläche 8 und die zweite Fläche 11 nach unten zu liegen kommen, und somit an einer Unterseite 39 des Niederhalters 1 angeordnet sind. Die erste Ebene, in der die erste Fläche 8 liegt, ist dabei verschieden von der zweiten Ebene, in der die zweite Fläche 11 liegt. Die erste und die zweite Ebene sind parallel zu einander und die erste Fläche 8 ist in Einbaulage ca. 0,5 mm bis 1 mm tiefer, also näher zum Maschinentisch hin, angeordnet als die zweite Ebene 11.
  • Fig. 2 zeigt ein Stanzwerkzeug 13, aufweisend ein Werkzeugoberteil 14 mit einem integrierten abgesetzten Niederhalter 1 in einer anderen Ausführungsform als in Fig. 1a und 1b, und ein Werkzeugunterteil 15.
  • Die Einbaulage des Werkzeugoberteils 14 in der Stanzmaschine ist so, dass ein Stempelschaft 16 nach oben zeigt, und der Niederhalter 1 nach unten orientiert ist. Das Werkzeugoberteil 14 weist einen Stempel 17 auf. Der Stempel 17 ist über eine Befestigungseinrichtung 19 mit dem Stempelschaft 16 verbunden. Der Stempel 17 weist eine bestimmte Kontur auf, die der Form der gewünschten Ausstanzung entspricht. Die Kontur einer Öffnung 18 in dem abgesetzten Niederhalter 1, die im Gegensatz zu der Öffnung 3, der in den Fig. 1a und Fig. 1b gezeigten Ausführungsform, nicht zentral in dem Grundkörper angeordnet ist, entspricht der Kontur des Stempels 17 oder ist größer als die Kontur des Stempels 17. In der Befestigungseinrichtung 19 ist der Niederhalter 1 axial in Richtung der Achse 12 verschiebbar gelagert. Die Befestigungsvorrichtung 19 weist ein federndes Element 38 auf, das den Niederhalter 1 in eine Richtung parallel zu der Achse 12, weg von dem Stempelschaft 16 drängt.
  • Das Werkzeugunterteil 15 enthält eine Matrize 20, die eine Öffnung aufweist, deren Kontur der Kontur des Stempels 17 entspricht. Die Abmessungen der Kontur der Öffnung sind aber um wenige Zehntelmillimeter größer als die Abmessungen der Kontur des Stempels 17, um einen erforderlichen Schnittspalt zu erzeugen. Die Mittelachse 12 entspricht der Achse 12 des Werkzeugoberteils.
  • Der abgesetzte Niederhalter kann in einer alternativen Ausführungsform auch mehrteilig sein, wobei ein Teil die erste Fläche 8 und ein anderer Teil die zweite Fläche 11 aufweist.
  • Der abgesetzte Niederhalter ist entweder aus Metall, oder aus Kunststoff, beispielsweise aus dem elastischen Kunststoff Eladur, gebildet.
  • In Fig. 3 ist eine Stanzmaschine 21 zur Verwendung des abgesetzten Niederhalters 1, und zur Ausführung eines Verfahrens zum Ausschleusen von Blechteilen dargestellt. Ein wesentlicher Bestandteil der Stanzmaschine 21 ist ein C-Rahmen 22. Der C-Rahmen 22 besteht aus einer torsionssteifen Schweißkonstruktion aus Stahl.
  • Am hinteren Ende des C-Rahmens 22 ist ein Hydraulikaggregat 23 vorgesehen, mit dem ein Stößel 25 hydraulisch angetrieben wird.
  • Auf der unteren Innenseite des C-Rahmens 22 ist eine untere Werkzeugaufnahme 24 zum Aufnehmen des Werkzeugunterteils 15 des Stanzwerkzeugs 13 vorgesehen. Das Werkzeugunterteil 15 ist über einen ersten Drehantrieb 26 um 360° drehbar und in jeder beliebigen Winkellage feststellbar.
  • Auf der oberen Innenseite des C-Rahmens 22 ist der Stößel 25 vorgesehen. Der Stößel 25 nimmt das Werkzeugoberteil 14 des Stanzwerkzeugs 13 über den Stempelschaft 16 formschlüssig und spielfrei auf. Der Stößel 25 ist ebenfalls um 360° drehbar und kann in jeder beliebigen Winkellage festgestellt werden. Dafür ist ein zweiter Drehantrieb 27 vorhanden.
  • Weiterhin ist in dem C-Rahmen im Bereich des Stößels 25 eine Antriebsvorrichtung 28 für den abgesetzten Niederhalter 1 vorgesehen. Die Antriebsvorrichtung 28 ist als ein einfach wirkender Hydraulikzylinder ausgeführt.
  • Die Drehantriebe 26, 27, sowie die Antriebsvorrichtung 28 für den Niederhalter 1 werden von einer nicht gezeigten Maschinensteuerungsvorrichtung gesteuert, die in einem separaten Schaltschrank vorgesehen ist. Weiterhin wird auch eine Stößelsteuerung, sowie sämtliche Linearantriebe zur Bewegung eines Blechs 29 und Aktuatoren für Sonderfunktionen, beispielsweise das Ab- und Hochklappen einer Teileklappe 30, durch die Maschinensteuerungsvorrichtung gesteuert. Die Steuerungsvorrichtung weist als Ein- und Ausgabemittel eine Tastatur und einen Monitor auf. Die Steuerungsfunktionen werden von Mikrocontrollern ausgeführt. Bearbeitungsprogramme und Betriebsparameter sind in einem Speicherbereich der Steuerungsvorrichtung abgespeichert.
  • Der Niederhalter 1 ist in einer nicht gezeigten Führung gelagert und wird von der Antriebsvorrichtung 28 unabhängig von dem Stößel 25 nach unten bewegt. Die Aufwärtsbewegung des Niederhalters 1 erfolgt durch den Stößel 25. Die Steuerungsvorrichtung steuert den Niederhalter 1 so, dass mit einer definierten Kraft auf das Blech 29 gedrückt wird, und das Blech zwischen dem Niederhalter und dem Werkzeugunterteil 5 eingeklemmt wird.
  • Auf der unteren Innenseite des C-Rahmens 22 ist ein Maschinentisch 31 angeordnet, der eine Querschiene 32 mit einem Linearmagazin 33 aufweist. An der Querschiene 32 sind Spannpratzen 34 zum Festhalten des Blechs 29 angeordnet. Die Spannpratzen 34 können an geeigneten Stellen auf der Querschiene 32 befestigt werden. Die Spannpratzen 34 können so versetzt werden, dass das Blech 29 sicher gehalten wird, aber das Blech 29 nicht an einer zu bearbeitenden Fläche gegriffen wird. In dem Linearmagazin 33 sind Aufnahmen für mehrere Stanzwerkzeuge 13 vorhanden. Vorderhalb der unteren Werkzeugaufnahme 24 ist die Teileklappe 30 zentral angeordnet.
  • Zum Stanzen fährt der Maschinentisch 31 in einer Y-Richtung gemeinsam mit der Querschiene 32, an der die Spannpratzen 34 befestigt sind, mit denen das Blech 29 gehalten wird, in eine definierte Position, und die Querschiene 32 fährt in X-Richtung in die programmierte Position, wobei das Blech 29 über den Maschinentisch 31 gleitet. Dann wird von dem Stößel 25 ein Stanzhub durchgeführt. Im Anschluss daran wird mit demselben Prinzip die nächste Stanzposition angefahren.
  • Im Falle des integrierten abgesetzten Niederhalters 1, wie in Fig. 2 gezeigt wird bei der Abwärtsbewegung des Stößels 25 zunächst das Blech 29 durch den gefedert gelagerten integrierten abgesetzten Niederhalter 1 gegen das Werkzeugunterteil 15 gedrückt und dazwischen eingeklemmt. In der Weiterführung der Abwärtsbewegung erfolgt dann der Stanzvorgang.
  • Die Stanzwerkzeuge 13 werden automatisch, durch die Maschinensteuerungsvorrichtung angesteuert, gewechselt. Dazu fährt die Querschiene 32, angetrieben von einem nicht gezeigten Linearantrieb, in eine Position in einer X-Richtung, so dass die X-Position des einzuwechselnden Werkzeugs 13 der X-Position der unteren Werkzeugaufnahme 24 entspricht. Die Querschiene 32 fährt dann gemeinsam mit dem Maschinentisch 31, von einem weiteren Linearantrieb angetrieben, in eine Position in der Y-Richtung, in der die Achse 12 des Werkzeugunterteils 15 und des Werkzeugoberteil 14 mit einer Mittelachse der unteren Werkzeugaufnahme 24 und dem Stößel 25 übereinstimmen, so dass das Werkzeugunterteil 15 in die untere Werkzeugaufnahme 24 aufgenommen werden kann, und das Werkzeugoberteil 14 in den Stößel 25 aufgenommen werden kann. Sofern in dem Stößel 25 und der unteren Werkzeugaufnahme 24 ein Werkzeug vorhanden ist, wird dieses vorher an einen freien Platz im Linearmagazin 33 abgegeben.
  • In den Fig. 4a bis 4c wird ein Verfahren zum Ausschleusen von Blechteilen, hier am Beispiel eines Reststreifens des Blechs 29 erklärt. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass Ausklinkungen 37 vorhanden sind.
  • Fig. 4a zeigt den Trennvorgang bei der Ausschleusung eines Reststreifens 35. Der Reststreifen 35 wird mindestens durch zwei, hier drei, Spannpratzen 34 festgehalten und durch die Bewegung der Querschiene 32 in einem 1. Verfahrensschritt so positioniert, dass ein Abschnitt 36 des Reststreifens 35 mit einer maximal ausschleusbaren Länge, im 3. Schritt abgetrennt wird, d.h. die gewünschte Trennstelle auf dem Reststreifen 35 wird in der Achse 12 des Stanzwerkzeugs 13 positioniert. Bei der Verwendung eines Stanzwerkzeugs 13 mit einem außermittigen Stempel wird der Reststreifen 35 so positioniert, dass die gewünschte Trennstelle auf dem Reststreifen 35 unterhalb des Stempels 17 liegt.
  • In einem zweiten Schritt des Verfahrens werden das Werkzeugoberteil 14 und das Werkzeugunterteil 15 durch den ersten und zweiten Drehantrieb 26, 27 so gedreht, dass die erste Fläche 8 des abgesetzten Niederhalters 1 nicht oberhalb des Reststreifens 35 liegt, sondern sich ausschließlich über dem abzutrennenden Abschnitt 36 befindet.
  • Der abgesetzte Niederhalter 1 wird dann in einem dritten Schritt durch die Antriebsvorrichtung 28 heruntergefahren, so dass der Abschnitt 36 durch die erste Fläche 8 des abgesetzten Niederhalters 1 und das Werkzeugunterteil 15 eingeklemmt wird. Der Reststreifen 35 auf der gegenüberliegenden Seite der Öffnung 3 ist dagegen nicht geklemmt, da die zweite Fläche 11 höher als die erste Fläche 8 liegt. Des Weiteren wird in diesem Schritt das Werkzeugoberteil 14 durch den Stößel 25 mindestens so weit nach unten gefahren, bis der Stempel 17 den Reststreifen 35 durchstanzt hat. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform des integrierten abgesetzten Niederhalters 1 wird dieser Schritt nur durch das Herunterfahren des Stößels 25 ausgeführt. Mit dem Herunterfahren des Werkzeugoberteils 14 wird der Abschnitt 36 von dem Reststreifen 35 abgetrennt.
  • In einem vierten Schritt des Verfahrens wird eine untere Position des abgesetzten Niederhalters 1 und des Werkzeugoberteils 14 beibehalten, so dass der Abschnitt 36 geklemmt bleibt. Dadurch wird in der Ausführungsform mit dem integrierten Niederhalter 1, der durch das federnde Element 38 nach unten gedrängt wird, der Abschnitt 36 weiter festgehalten, der Reststreifen 35 ist auf Grund der höher liegenden zweiten Fläche jedoch nicht geklemmt. Im Falle des Niederhalters 1, der durch die Antriebsvorrichtung 28 nach unten gedrückt wird, würde ein Nach-Oben-Fahren des Stößels ebenfalls eine Aufwärtsbewegung des Niederhalters 1 verursachen, weshalb das Werkzeugoberteil 14 in einer unteren Position bleibt, in der der abgesetzte Niederhalter 1 nicht nach oben bewegt wird, und der abgesetzte Niederhalter 1 durch die Antriebsvorrichtung 28 des Niederhalters 1 nach unten gedrückt wird.
  • Fig. 4c zeigt einen ausgeführten fünften Schritt des Verfahrens, in dem der Maschinentisch mit der Querschiene nach hinten bewegt wird. Die Bezugszeichen, die bereits in vorangehenden Fig. erklärt wurden, werden nicht erneut beschrieben.
  • Das Stanzwerkzeug 13 bleibt in der selben Position, wie in Fig. 4a gezeigt. Die Spannpratzen 34 werden gemeinsam mit der Querschiene 32 und dem Maschinentisch 31 nach hinten in die Y-Richtung (Fig. 3), in dieser Darstellung nach oben, verfahren. Dadurch wird auch der Reststreifen 35 nach hinten verfahren, und eine Bewegung des Abschnitts 36 in dem nächsten Verfahrensschritt führt so zu keiner Kollision. Bei Bedarf kann der Reststreifen auch in die X-Richtung (Fig. 3) verfahren werden. Es ist hier ersichtlich, dass der Abschnitt 36 nicht über der Teileklappe 30 liegt, also noch nicht ausgeschleust werden kann.
  • Die Fig. 4b zeigt den Abschnitt 36 nach einem optionalen Verfahrensschritt 5a, in dem das Stanzwerkzeug 13, das Werkzeugoberteil 14 sowie das Werkzeugunterteil 15, gedreht wurden. Der Abschnitt 36 liegt nun fast vollständig über der Teileklappe 30. Der Schwerpunkt des Abschnitts 36, der als im Abschnitt 36 mittig liegend angenommen werden kann, liegt mittig über der Teileklappe 30. Kein Bereich des Abschnitts 36 steht über die Teileklappe 30 hinaus. Sofern der Abschnitt 36 oder ein auszuschleusendes Blechteil bereits über der Teileklappe oder an einer anderen geeigneten Ausschleusposition liegt, kann dieser Schritt entfallen.
  • Im 6. Verfahrensschritt wird das Werkzeugoberteil 14, und damit auch der integrierte abgesetzte Niederhalter 1 wieder nach oben bewegt, oder der durch die Antriebsvorrichtung 28 nach unten bewegte abgesetzte Niederhalter 1 durch den Stößel 25 nach oben mitgenommen. Durch das Aufheben der Klemmung wird der Abschnitt 36 nicht mehr gehalten und rutscht so über die nach unten geschwenkte Teileklappe 30 aus der Stanzmaschine.
  • Alternativ zum Ausschleusen des Abschnitts 36 oder des auszuschleusenden Bauteils über die Teileklappe kann das Bauteil durch Drehen im Verfahrensschritt 5a so orientiert werden, dass gleiche Blechteile, die aber in verschiedenen Orientierungen aus dem Blech 29 gefertigt werden, in die selbe Orientierung gebracht werden. Somit kann ein einfaches automatisches Entnahmesystem verwendet werden, da die auszuschleusenden Blechteile immer an der selben Position in der selben Orientierung liegen.
  • Zum Ausschleusen von größeren Blechteilen wird im 5. Verfahrensschritt der Maschinentisch 31 so weit nach hinten bewegt, dass das auszuschleusende Blechteil so weit vorderhalb des Maschinentischs 31 liegt, dass es von selbst abkippt. Am vorderen Ende des Maschinentischs 31 ist eine starre Rutsche angebracht, über die das Blechteil nach dem Anheben des abgesetzten Niederhalters 1 herunter rutscht.

Claims (13)

  1. Niederhalter (1) für ein Stanzwerkzeug (13), dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (1) eine Unterseite (39) aufweist, die zumindest eine erste Fläche (8) und eine zweite Fläche (11) aufweist, die nicht in einer Ebene liegen.
  2. Niederhalter (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Ebene, in der die erste Fläche (8) liegt, und eine zweite Ebene, in der die zweite Fläche (11) liegt, parallel sind, und die erste Fläche (8) in Einbaulage im Stanzwerkzeug (13) tiefer liegt.
  3. Niederhalter (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene der ersten Fläche (8) und die Ebene der zweiten Fläche (11) durch eine Verbindungsfläche (9) miteinander verbunden sind.
  4. Niederhalter (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (1) eine Öffnung (18), zum Durchtreten eines Stempels (17) aufweist.
  5. Niederhalter (1) gemäß den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine erste Kante (7) zwischen der ersten Ebene und der Verbindungsfläche (9) im Bereich der Öffnung (18) entlang der Kontur (4) der Öffnung (18) auf der Seite der ersten Fläche (8) erstreckt.
  6. Stanzwerkzeug (13), aufweisend ein Werkzeugunterteil (15) und ein Werkzeugoberteil (14) mit einem Niederhalter (1), mit einer Achse (12), gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
  7. Stanzwerkzeug (13) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugoberteil (14) einen Stempel (17) aufweist, der in Richtung der Achse (12) oberhalb der Öffnung (18) angeordnet ist, und die Kontur der Öffnung (18) zumindest der Kontur des Stempels (17)entspricht, oder größer ist.
  8. Stanzwerkzeug (13) gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (1) ein federndes Element (38) aufweist, das den Niederhalter (1) in eine Richtung parallel zu der Achse (12), weg von einem Stempelschaft (16) drängt.
  9. Stanzmaschine (21) mit einem Stanzwerkzeug (13) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8.
  10. Stanzmaschine (21) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzmaschine (21) eine Steuerungsvorrichtung aufweist, und eine Antriebsvorrichtung (28) aufweist, die den Niederhalter (1) unabhängig von dem Werkzeugoberteil (14) nach unten bewegt.
  11. Stanzmaschine (21) gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzmaschine (21) eine untere Werkzeugaufnahme (24) mit einem ersten Drehantrieb (26), und eine obere Werkzeugaufnahme (25) mit einem zweiten Drehantrieb (27), und eine Steuerungsvorrichtung, die den ersten Drehantrieb (26) und zweiten Drehantrieb (27)ansteuert, aufweist.
  12. Verfahren zum Ausschleusen von Blechteilen aus einer Stanzmaschine (21) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    - Schritt 1: Positionieren des auszuschleusenden Blechteils (36), so dass das Blechteil (36) mit dem nächsten Stanzhub von einem Restblech (35) abgetrennt wird;
    - Schritt 2: Orientieren zumindest des Werkzeugoberteils (14), so dass die erste Fläche (8) nicht oberhalb des Restblechs (35) liegt;
    - Schritt 3: Herunterfahren eines Niederhalters (1) bis das auszuschleusende Blechteil geklemmt wird, und Herunterfahren des Werkzeugoberteils (14) bis das Restblech (35) durchstanzt ist;
    - Schritt 4: Beibehalten einer unteren Lage des Niederhalters (1), so dass das Blechteils (36) geklemmt bleibt;
    - Schritt 5: Verfahren einer Querschiene (32) und/oder eines Maschinentischs (31) in X- und/oder Y-Richtung;
    - Schritt 6: Nach-Oben-Bewegen des Niederhalters (1).
  13. Verfahren zum Entfernen von Blechteilen aus einer Stanzmaschine (21) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nach dem Schritt 5, den folgenden Schritt aufweist:
    - Schritt 5a: Drehen des Werkzeugoberteils (14) und des Werkzeugunterteils (15), so dass das Blechteil (36) eine Ausschleus- oder Abholposition einnimmt.
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