JP2010069534A - Device for automatically centering tool for punching machine, punching machine equipped with the same device, and method for automatically centering tool receiving section of punching machine equipped with the same device - Google Patents

Device for automatically centering tool for punching machine, punching machine equipped with the same device, and method for automatically centering tool receiving section of punching machine equipped with the same device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for automatically centering the upper tool receiving section of a punching machine with respect to the lower tool receiving section of the punching machine. <P>SOLUTION: The device for automatically centering the tools for the punching machine includes a detecting means (16) for detecting gaps in the X direction and Y direction between the upper tool receiving section (6) and the lower tool receiving section (4), a control unit (21) and at least one actuator (23). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、打抜き機械のための工具を自動的にセンタリングするための装置及び該装置を備える打抜き機械に関する。さらに本発明は、該装置を備える打抜き機械の工具受容部を自動的にセンタリングする方法に関する。   The present invention relates to a device for automatically centering a tool for a punching machine and to a punching machine comprising the device. The invention further relates to a method for automatically centering a tool receiving part of a punching machine comprising the device.

本発明は、打抜き機械の上下の工具受容部を互いに自動的にセンタリングする装置及び方法に係る。打抜き機械の上下の工具受容部は、一般に、メーカーの工場における最終組立の枠内で互いに調整される。その際、上側の工具受容部、具体的には打抜きヘッドの中心軸線と、下側の工具受容部４、具体的にはダイの受容部の中心軸線とは、一致させられる。このことは手動でダイヤルゲージにより行われる。両工具受容部の一方、一般には下側の工具受容部は、ハンマーで軽く叩打することによって、Ｘ方向の偏倚、すなわちＣ型フレームに対して横方向の水平の偏倚と、Ｙ方向の偏倚、すなわちＣ型フレームの方向の水平の偏倚とが、＜０．０１ｍｍの所定の公差範囲に収まるように調節される。   The present invention relates to an apparatus and method for automatically centering upper and lower tool receptacles of a punching machine relative to each other. The upper and lower tool receptacles of the punching machine are generally coordinated with each other within the final assembly frame at the manufacturer's factory. At this time, the upper tool receiving portion, specifically, the center axis of the punching head, and the lower tool receiving portion 4, specifically, the central axis of the die receiving portion are made to coincide with each other. This is done manually with a dial gauge. One of the two tool receiving portions, generally the lower tool receiving portion, is lightly tapped with a hammer to cause a deviation in the X direction, that is, a horizontal deviation in a direction transverse to the C-shaped frame, a deviation in the Y direction, That is, the horizontal deviation in the direction of the C-shaped frame is adjusted to be within a predetermined tolerance range of <0.01 mm.

工具受容部の調整は、機械が暖まっているときに実施される。機械が運転中にないとき、つまり、機械が冷えているときの機械の個々のコンポーネントがそれぞれの運転温度にないとき、コンポーネントの温度は実質的に室温に等しい。上下の工具受容部の軸線の偏倚は、一般に機械が冷えているときと暖まっているときとの間で０．０３ｍｍまでである。   Adjustment of the tool receptacle is performed when the machine is warm. When the machine is not in operation, that is, when the individual components of the machine are not at their respective operating temperatures when the machine is cold, the temperature of the components is substantially equal to room temperature. The deviation of the axis of the upper and lower tool receptacles is generally up to 0.03 mm between when the machine is cold and when it is warm.

この理由から、一般に０．０５ｍｍのクリアランスを有する工具、具体的にはパンチ及びダイが使用される。このことは、少なくとも０．５ｍｍの金属薄板の打抜きを許可する。このことは、発生する温度条件でパンチがダイに衝突することを阻止する。   For this reason, tools with a clearance of 0.05 mm are used, specifically punches and dies. This allows punching of sheet metal of at least 0.5 mm. This prevents the punch from colliding with the die at the generated temperature conditions.

運転中、個々のコンポーネントはその運転温度を取る。このことは、熱膨張に至る。これにより、上下の工具受容部の中心軸線の位置は互いに変化する。   During operation, individual components take their operating temperature. This leads to thermal expansion. As a result, the positions of the central axes of the upper and lower tool receiving portions change from each other.

金属薄板の打抜き時の平均的な品質の生産結果のためには、クリアランスは金属薄板厚さの約１０％である。   For average quality production results when stamping sheet metal, the clearance is about 10% of sheet metal thickness.

精度に対するより大きな要求時又はより小さなクリアランスを有する打抜き工具の使用時、打抜き機械は運転条件で新しく調整される。この要求は、例えばゴムの打抜きであったり、より僅かな打抜きばりであったりする。より僅かなクリアランスを有する工具の使用時、金属薄板厚さを超えるより大きな切断面が生じる。このことは、特にねじ山の製作時に有利となる。しかし、この高まった要求は、部分的に、より短い時間、場合によってはそれどころか数時間後の機械の後調整を前提とする。   When there is a greater demand for accuracy or when using a punching tool with a smaller clearance, the punching machine is newly adjusted at the operating conditions. This requirement may be, for example, rubber punching or a slight punching. When using a tool with less clearance, a larger cut surface is produced that exceeds the sheet metal thickness. This is particularly advantageous when manufacturing threads. However, this increased demand is partly premised on the post-conditioning of the machine in a shorter time, possibly even a few hours later.

さらに、０．５ｍｍを下回る厚さを有する金属シートも打ち抜きたいという要求が増しており、このことは、やはり減じられたクリアランス、ひいては工具軸線の調整のより大きな精度を必要とする。金属薄板厚さが０．２ｍｍであるとき、工具の相応の心合わせ公差を伴う０．０２ｍｍのクリアランスが必要である。   Furthermore, there is an increasing demand for punching metal sheets having a thickness of less than 0.5 mm, which also requires reduced clearance and thus greater accuracy in adjusting the tool axis. When the sheet metal thickness is 0.2 mm, a clearance of 0.02 mm with a corresponding centering tolerance of the tool is required.

さらに、工具の寿命は、工具の正確なセンタリングによる均等な負荷時に延長される。   In addition, tool life is extended during even loading with precise centering of the tool.

本発明の課題は、打抜き機械の上側の工具受容部を下側の工具受容部に対して自動的にセンタリングする装置及び方法を提供することである。   It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for automatically centering an upper tool receptacle of a punching machine relative to a lower tool receptacle.

上記課題を解決するために、本発明に係る打抜き機械のための工具を自動的にセンタリングするための装置では、上側の工具受容部と下側の工具受容部との間の、Ｘ方向及びＹ方向のずれを検出するための検出手段と、制御装置と、少なくとも１つのアクチュエータとを備えるようにした。   In order to solve the above-mentioned problems, in the apparatus for automatically centering a tool for a punching machine according to the present invention, the X direction and Y between the upper tool receiving portion and the lower tool receiving portion are arranged. A detection means for detecting a deviation in direction, a control device, and at least one actuator are provided.

本発明の有利な形態は、従属請求項に係る発明である。   An advantageous form of the invention is the invention according to the dependent claims.

好ましくは、検出手段が打抜き機械の下側又は上側の工具受容部に配置されている。   Preferably, the detection means is arranged on the lower or upper tool receiving part of the punching machine.

好ましくは、検出手段が少なくとも１つのセンサ素子を備える。   Preferably, the detection means comprises at least one sensor element.

好ましくは、検出手段がカメラシステムを備える。   Preferably, the detection means includes a camera system.

好ましくは、検出手段が、Ｚ方向の寸法を測定するための工具内に組み付けられている。   Preferably, the detection means is assembled in a tool for measuring the dimension in the Z direction.

好ましくは、アクチュエータが、下側又は上側の工具受容部をＸ方向及び／又はＹ方向で調節するために設けられており、制御装置により制御される。   Preferably, an actuator is provided for adjusting the lower or upper tool receptacle in the X and / or Y direction and is controlled by a control device.

好ましくは、可動の工具受容部を自動的に固定するための装置が設けられている。   Preferably, a device for automatically fixing the movable tool receiving part is provided.

好ましくは、加工品質を検査するための手段が設けられている。   Preferably, means for inspecting the processing quality is provided.

上記課題を解決するために、本発明に係る打抜き機械では、前記装置を備えるようにした。   In order to solve the above-described problems, the punching machine according to the present invention includes the above-described device.

本発明の有利な形態は、従属請求項に係る発明である。   An advantageous form of the invention is the invention according to the dependent claims.

好ましくは、前記制御装置が機械制御装置内に統合されている。   Preferably, the control device is integrated in the machine control device.

上記課題を解決するために、本発明に係る前記装置を備える打抜き機械の工具受容部を自動的にセンタリングする方法では、以下のステップ、すなわち、Ｘ方向のずれを検出し、Ｙ方向のずれを検出し、修正値を求め、修正運動の必要量及び方向をＸ方向及びＹ方向のためのアクチュエータに出力し、Ｘ方向及びＹ方向のずれをコントロールし、限界値の超過時に当該方法を反復するというステップを有するようにした。   In order to solve the above problems, in the method of automatically centering the tool receiving portion of the punching machine equipped with the apparatus according to the present invention, the following steps are detected, that is, the deviation in the X direction is detected, and the deviation in the Y direction is detected. Detects and determines the correction value, outputs the required amount and direction of the correction motion to the actuators for the X and Y directions, controls the deviation in the X and Y directions, and repeats the method when the limit value is exceeded It has a step called.

本発明の有利な形態は、従属請求項に係る発明である。   An advantageous form of the invention is the invention according to the dependent claims.

好ましくは、上側の工具受容部と下側の工具受容部との間のＸ方向及びＹ方向のずれを以下のステップにより検出し、かつ伝送する：検出手段の測定子の、検出手段に対向して位置する工具受容部内に設けられたインサートの内面との接触によるＸ方向又はＹ方向の変位を検出して伝送し、工具受容部を検出手段と共に１８０゜回転させ、検出手段の測定子の、検出手段に対向して位置する工具受容部内に設けられたインサートの内面との接触による逆向きのＸ方向又はＹ方向の変位を検出して伝送する。   Preferably, the displacement in the X and Y directions between the upper tool receiving part and the lower tool receiving part is detected and transmitted by the following steps: The measuring element of the detecting means faces the detecting means. The displacement in the X direction or the Y direction due to the contact with the inner surface of the insert provided in the tool receiving portion located at the position is detected and transmitted, the tool receiving portion is rotated 180 ° together with the detecting means, A displacement in the reverse X direction or Y direction due to contact with the inner surface of the insert provided in the tool receiving portion located opposite to the detection means is detected and transmitted.

好ましくは、自動的なセンタリングを所定の時間間隔を置いて実施する。   Preferably, automatic centering is performed at predetermined time intervals.

好ましくは、自動的なセンタリングを、加工品質を検査するための手段からの信号によりトリガする。   Preferably, automatic centering is triggered by a signal from the means for checking the processing quality.

本発明に係る装置は、検出手段、制御部及びアクチュエータを備えることによって、下側の工具受容部に対する上側の工具受容部のセンタリングを自動的に実施する可能性を提供する。   The device according to the invention provides the possibility of automatically performing the centering of the upper tool receptacle relative to the lower tool receptacle by comprising a detection means, a controller and an actuator.

本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る装置の一実施の形態を備える打抜き機械の斜視図である。It is a perspective view of a punching machine provided with one embodiment of the device concerning the present invention. 打抜き工具であるパンチ及びダイを、発生するクリアランスと共に示す図である。It is a figure which shows the punch and die | dye which are punching tools with the generated clearance. 本発明に係る装置の一実施の形態の原理図である。1 is a principle diagram of an embodiment of an apparatus according to the present invention. 図３に示した本発明に係る装置の実施の形態の平面図である。It is a top view of embodiment of the apparatus based on this invention shown in FIG.

図１は、打抜き機械（Ｓｔａｎｚｍａｓｃｈｉｎｅ）１の斜視図である。打抜き機械１の主要な構成部分は、Ｃ型フレーム２である。Ｃ型フレーム２は、鋼からなる高ねじり剛性の溶接構造からなる。   FIG. 1 is a perspective view of a stamping machine 1. A main component of the punching machine 1 is a C-shaped frame 2. The C-type frame 2 has a high torsional rigidity welded structure made of steel.

Ｃ型フレーム２の後端には、ラム６を駆動する液圧ユニット３が設けられている。   A hydraulic unit 3 for driving the ram 6 is provided at the rear end of the C-shaped frame 2.

Ｃ型フレーム２の下側の内面には、打抜き工具１４の後述するダイ５を受容するための下側の工具受容部４が設けられている。ダイ５は、第１の回転駆動装置１８を介して３６０゜回転可能であり、かつあらゆる任意の角度位置で固定可能である。   A lower tool receiving portion 4 for receiving a die 5 (described later) of the punching tool 14 is provided on the lower inner surface of the C-shaped frame 2. The die 5 can be rotated 360 ° via the first rotary drive 18 and can be fixed at any arbitrary angular position.

Ｃ型フレーム２の上側の内面には、ラム６に、打抜きヘッド７が設けられている。打抜きヘッド７は、打抜き工具１４の、図２に示したパンチ８を受容する。打抜きヘッド７は、ダイ５と合致して、やはり３６０゜回転可能であり、かつあらゆる任意の角度位置で固定可能である。このために第２の回転駆動装置２５が設けられている。   A punching head 7 is provided on the ram 6 on the upper inner surface of the C-shaped frame 2. The punching head 7 receives the punch 8 of the punching tool 14 shown in FIG. The punching head 7 coincides with the die 5 and can still be rotated 360 ° and can be fixed at any arbitrary angular position. For this purpose, a second rotary drive device 25 is provided.

回転駆動装置１８，２５は、図３に示した機械制御装置２１によって制御される。機械制御装置２１は、別体のエンクロージャ内に設けられている。さらに、ラム制御部９並びに金属薄板１０を動かすすべてのリニア駆動装置及び特殊機能のためのアクチュエータも、機械制御装置２１によって制御される。制御装置２１は、入出力手段としてキーボード及びモニタを備える。制御機能は、マイクロコントローラにより実行される。加工プログラム及び運転パラメータは、制御装置２１の記憶領域に記憶されている。   The rotary drive devices 18 and 25 are controlled by the machine control device 21 shown in FIG. The machine control device 21 is provided in a separate enclosure. Furthermore, the ram control unit 9 and all the linear drive devices that move the metal sheet 10 and actuators for special functions are also controlled by the machine control device 21. The control device 21 includes a keyboard and a monitor as input / output means. The control function is performed by a microcontroller. The machining program and operation parameters are stored in the storage area of the control device 21.

機械制御装置２１は、本実施の形態では、追加となる大きな手間なしに、図３に示した、上下の工具受容部を自動的にセンタリングするための装置１９の制御も実施する。択一的な実施の形態では、当該装置１９の制御装置が、別個の構成群として構成されていてもよく、これにより、既存の打抜き機械にも後付け可能である。   In this embodiment, the machine control device 21 also performs control of the device 19 for automatically centering the upper and lower tool receiving portions shown in FIG. 3 without any additional labor. In an alternative embodiment, the control device of the device 19 may be configured as a separate component group, which can be retrofitted to existing punching machines.

Ｃ型フレーム２の下側の内面にはやはり、機械テーブル１１と、リニアマガジン（Ｌｉｎｅａｒｍａｇａｚｉｎ）１５を備えるクロスレール１２とが配置されている。クロスレール１２には、金属薄板１０を締め付けるクランプ１３が配置されている。クランプ１３は、クロスレール１２の適当な箇所に固定可能である。クランプ１３は、金属薄板１０を確実に把持しながらも、加工したい面で把持してしまうことがないようにずらされることができる。リニアマガジン１５には、打抜き工具１４のための受容部が存在する。   A machine table 11 and a cross rail 12 having a linear magazine 15 are also arranged on the inner surface of the lower side of the C-type frame 2. On the cross rail 12, a clamp 13 for fastening the metal thin plate 10 is disposed. The clamp 13 can be fixed to an appropriate location on the cross rail 12. The clamp 13 can be shifted so as not to be gripped by the surface to be processed while securely gripping the metal thin plate 10. The linear magazine 15 has a receiving part for the punching tool 14.

打抜きのために、機械テーブル１１はＹ方向で、金属薄板１０がクランプ１３により固定されているクロスレール１２と共に、規定された位置へと走行し、かつクロスレール１２はＸ方向で、規定された位置へと走行し、その際、金属薄板１０は機械テーブル１０上を滑動する。その後、ラム６によって打抜き行程（ストローク）が実施される。引き続いて、同じ原理で次の打抜き位置が達成される。   For punching, the machine table 11 travels to a defined position with the cross rail 12 in which the metal sheet 10 is fixed by a clamp 13 in the Y direction, and the cross rail 12 is defined in the X direction. The metal sheet 10 slides on the machine table 10 at that time. Thereafter, a punching stroke (stroke) is performed by the ram 6. Subsequently, the next punching position is achieved on the same principle.

打抜き工具１４は自動的に、機械制御装置２１により制御されて交換される。このためにクロスレール１２は、図示しないリニア駆動装置により駆動されて所定の位置へとＸ方向で走行する。その結果、装着したい工具のＸ位置は、下側の工具受容部４のＸ位置に一致する。その後、クロスレール１２は、機械テーブル１１と共に、別のリニア駆動装置により駆動されて所定の位置へとＹ方向で走行する。この位置で、ダイ５及びパンチ８の中心軸線Ａ１は、下側の工具受容部４及びラム６の中心軸線Ａ２と一致する。その結果、ダイ５は、下側の工具受容部４に受容され、かつパンチ８は、ラム６に受容され得る。ラム６及び下側の工具受容部４内に工具が存在する場合、この工具は予め、リニアマガジン内の空いたスペースに排出される。 The punching tool 14 is automatically controlled and replaced by the machine control device 21. For this purpose, the cross rail 12 is driven by a linear drive device (not shown) to travel to a predetermined position in the X direction. As a result, the X position of the tool to be mounted coincides with the X position of the lower tool receiving portion 4. After that, the cross rail 12 is driven by another linear drive device together with the machine table 11 to travel to a predetermined position in the Y direction. In this position, the central axis A 1 of the die 5 and punch 8 coincides with the central axis A 2 of the lower tool receiving part 4 and ram 6. As a result, the die 5 can be received in the lower tool receiving portion 4 and the punch 8 can be received in the ram 6. If a tool is present in the ram 6 and the lower tool receiving part 4, this tool is previously discharged into a free space in the linear magazine.

このようにして、図３に示した検出手段１６もパンチ８に、インサート１７も下側の工具受容部４に自動的に高速で交換装着可能である。択一的には、これらの部品は、ケーブルによるデータ伝送時にこれを損傷させないため、手で対応する工具受容部４，６に取り付けられてもよい。   In this way, the detecting means 16 shown in FIG. 3 and the punch 8 and the insert 17 can be automatically replaced and attached to the lower tool receiving portion 4 at high speed. Alternatively, these parts may be attached by hand to the corresponding tool receptacles 4 and 6 so as not to damage them during data transmission by cable.

図２は、打抜き工具１４、具体的にはパンチ８及びダイ５を、発生するクリアランスと共に示している。パンチ８は、本実施の形態では円柱状の形状を備え、ダイ５は、パンチ８とダイ５のかじり（Ｆｒｅｓｓｅｎ）を回避するために、軽微な円錐形の孔を備える。クリアランスｕは、それぞれの断面図におけるパンチ８の外寸とダイ５の内寸との差である。高品質の打抜き結果のためには、クリアランスは可及的に小さく（金属薄板厚さの＜１０％）、かつ均等である必要がある。これにより、生じるかえりは均等かつ僅かになる。   FIG. 2 shows the punching tool 14, in particular the punch 8 and the die 5, with the clearance that occurs. In the present embodiment, the punch 8 has a cylindrical shape, and the die 5 has a slight conical hole in order to avoid squeezing the punch 8 and the die 5. The clearance u is the difference between the outer dimension of the punch 8 and the inner dimension of the die 5 in each sectional view. For high quality stamping results, the clearance should be as small as possible (<10% of sheet metal thickness) and even. Thereby, the resulting burr is even and small.

図３は、本発明に係る工具受容部を自動的にセンタリングするための装置１９の一実施の形態の原理図である。   FIG. 3 is a principle diagram of an embodiment of an apparatus 19 for automatically centering a tool receptacle according to the present invention.

下側の工具受容部４には、インサート１７が受容されている。インサート１７は、打抜き工具１４のダイ５と同じ外側輪郭を有する。これにより、インサート１７は、形状結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ：形状による束縛）式に遊びなしに下側の工具受容部４内で正確にセンタリングされている。内側にインサート１７は円筒状の孔を有しており、この孔もやはり正確にセンタリングされている。   An insert 17 is received in the lower tool receiving portion 4. The insert 17 has the same outer contour as the die 5 of the punching tool 14. Thus, the insert 17 is accurately centered in the lower tool receiving part 4 without play in a form-coupled form. Inside the insert 17 has a cylindrical hole, which is also precisely centered.

さらに装置１９は、検出手段１６を有する。検出手段１６はその上側に、パンチ８の受容ピンと同一の、図示しない受容ピンを有する。この受容ピンによって、パンチ８は、形状結合式に遊びなしに上側の工具受容部、具体的にはラム６に受容される。その結果、パンチ８は正確にラム６に対してセンタリングされている。   Furthermore, the device 19 has a detection means 16. The detecting means 16 has a receiving pin (not shown) on the upper side, which is the same as the receiving pin of the punch 8. With this receiving pin, the punch 8 is received in the upper tool receiving part, specifically the ram 6 without play in a shape-coupled manner. As a result, the punch 8 is accurately centered with respect to the ram 6.

下側からセンサ素子、例えば測定機械から公知の、その前端にルビー球を備えるアームを有する測定子（Ｔａｓｔｅｒ）２０が、検出手段１６から突出している。測定子２０は、ばねにより予め付勢されているので、静止状態においてその最も外側の位置にある。ラム６が検出手段１６と共に下降すると、測定子２０は、内方に押圧されるので、その外側の周面でインサート１７の内面に当接する。インサート１７との検出手段１６の調整に際して留意することは、測定子２０の球の中心がインサート１７の開口内にあって、球が孔内に進入可能であり、しかも球の周囲が確実にインサート１７の内面に当接するようになっていることである。別の実施の形態では、別の作用原理、例えば光学センサ、磁気センサ又は容量型センサが使用されてもよい。   A sensor element 20, which is known from the lower side, known from a measuring machine, and has an arm with a ruby ball at its front end, protrudes from the detection means 16. Since the probe 20 is pre-biased by a spring, it is in its outermost position in a stationary state. When the ram 6 is lowered together with the detecting means 16, the measuring element 20 is pressed inward, so that it contacts the inner surface of the insert 17 on the outer peripheral surface thereof. When adjusting the detecting means 16 with the insert 17, it should be noted that the center of the sphere of the probe 20 is in the opening of the insert 17 so that the sphere can enter the hole, and the periphery of the sphere is surely inserted into the hole. 17 is in contact with the inner surface of 17. In other embodiments, other principles of operation may be used, such as optical sensors, magnetic sensors or capacitive sensors.

検出手段１６の内部には、少なくとも０．００１ｍｍの精度を有する公知の評価ユニットが設けられている。検出手段１６は、機械制御装置２１に伝送区間２２、本実施の形態では無線区間を介して接続されている。この無線区間を介して、測定子２０の変位を評価ユニットによって変換した信号が伝送される。   A known evaluation unit having an accuracy of at least 0.001 mm is provided inside the detection means 16. The detection means 16 is connected to the machine control device 21 via a transmission section 22, which is a wireless section in the present embodiment. A signal obtained by converting the displacement of the probe 20 by the evaluation unit is transmitted through the wireless section.

無線区間として形成された伝送区間２２は、ケーブル配線を必要とせず、検出装置１９の自動交換のために適している。択一的な実施の形態では、伝送区間２２がケーブル配線により形成されてもよい。ケーブル配線は、少なくとも部分的な手による工程時の、安価で省スペースな可能性と言えるが、自動交換を困難にする。   The transmission section 22 formed as a wireless section does not require cable wiring and is suitable for automatic replacement of the detection device 19. In an alternative embodiment, the transmission section 22 may be formed by cable wiring. Cabling can be said to be an inexpensive and space-saving possibility, at least during partial manual processes, but makes automatic replacement difficult.

下側の工具受容部４は、図示しないリニア軸受により、Ｘ軸及びＹ軸に対して平行に可動に支承されている。それぞれ１つのリニア駆動装置により、下側の工具受容部４は、Ｘ軸又はＹ軸に対して平行に動かされる。リニア駆動装置は、機械制御装置２１により制御される。リニア駆動装置は、本実施の形態では、電気的なステップモータ及びスピンドル伝動装置から形成される。電気的なステップモータ及びスピンドル伝動装置は、相応の精度が達成され得るように調整されている。   The lower tool receiving portion 4 is movably supported in parallel to the X axis and the Y axis by a linear bearing (not shown). The lower tool receiver 4 is moved parallel to the X or Y axis by means of one linear drive each. The linear drive device is controlled by the machine control device 21. In the present embodiment, the linear drive device is formed of an electric step motor and a spindle transmission device. The electric stepping motor and the spindle transmission are adjusted so that a corresponding accuracy can be achieved.

択一的な実施の形態では、モータの回転運動から直線運動への変換が楔又は偏心体により実施可能である。   In an alternative embodiment, the conversion from rotational movement of the motor to linear movement can be performed by a wedge or an eccentric.

下側の工具受容部４の固定のために、図示しない固定手段が設けられている。この固定手段は、下側の工具受容部４の移動を阻止する。   A fixing means (not shown) is provided for fixing the lower tool receiving portion 4. This fixing means prevents the lower tool receiving part 4 from moving.

運転中、図４に示すように、検出手段１６は、ラム６の第２の回転駆動装置２５により正確に、Ｘ軸に対して平行な方向へ回転される。すなわち、測定子２０は、Ｘ軸に対して平行な一方向を向いている（位置Ａ）。検出手段１６は、測定子２０の変位を検出する。この変位は、対応する信号に変換されて、機械制御装置２１に伝送区間２２を介して伝送される。引き続いて、検出手段１６は再び、ラム６の第２の回転駆動装置２５及びラム６により第１の方向へ１８０°回転させられる。その結果、検出手段１６の測定子２０は、Ｘ軸に対して平行な他方向を向いており（位置Ｂ）、測定子２０の変位が検出されて、対応する信号に変換され、伝送区間２２を介して機械制御装置２１に伝送される。その後、検出手段１６は正確に９０゜、第２の、逆転方向へ回転されるので、検出手段１６の測定子２０は、Ｙ軸に対して平行になり（位置Ｃ）、測定子２０のずれが検出されて、対応する信号に変換され、機械制御装置２１に伝送される。その後、検出手段１６は再び１８０°第１の方向へ回転されるので、測定子２０は、Ｙ軸に対して平行な他方向を向いており（位置Ｄ）、測定子２０のずれが検出されて、対応する信号に変換され、機械制御装置２１に伝送される。   During operation, as shown in FIG. 4, the detection means 16 is accurately rotated in a direction parallel to the X axis by the second rotary drive device 25 of the ram 6. That is, the measuring element 20 faces one direction parallel to the X axis (position A). The detection means 16 detects the displacement of the probe 20. This displacement is converted into a corresponding signal and transmitted to the machine control device 21 via the transmission section 22. Subsequently, the detection means 16 is again rotated 180 ° in the first direction by the second rotary drive device 25 of the ram 6 and the ram 6. As a result, the probe 20 of the detection means 16 faces the other direction parallel to the X axis (position B), the displacement of the probe 20 is detected and converted into a corresponding signal, and the transmission section 22 is detected. Is transmitted to the machine control device 21 via. Thereafter, the detecting means 16 is rotated exactly 90 ° in the second reverse direction, so that the measuring element 20 of the detecting means 16 is parallel to the Y axis (position C), and the measuring element 20 is displaced. Is detected, converted into a corresponding signal, and transmitted to the machine control device 21. Thereafter, since the detection means 16 is rotated 180 ° in the first direction again, the probe 20 faces in the other direction parallel to the Y axis (position D), and the displacement of the probe 20 is detected. Are converted into corresponding signals and transmitted to the machine control device 21.

機械制御装置２１において、検出手段１６の伝送された信号から、検出手段１６がＸ方向及びＹ方向でインサート１７に対してどの位置を占めているか、つまり、検出手段１６がインサート１７に対してどの程度のずれを有しているかが求められる。このことは、検出手段１６の軸線、ひいては上側の工具受容部、具体的にはラム６の軸線の、インサート１７、つまり下側の工具受容部４の軸線に対するずれを表している。最適に調節されている場合、１つの軸における互いに逆向きの両方向での測定子２０の変位は、同一である。   In the machine control device 21, from the signal transmitted from the detection means 16, which position the detection means 16 occupies with respect to the insert 17 in the X direction and the Y direction, that is, which position the detection means 16 is relative to the insert 17. Whether there is a degree of deviation is required. This represents the deviation of the axis of the detection means 16 and thus the upper tool receiving part, in particular the axis of the ram 6, with respect to the axis of the insert 17, ie the lower tool receiving part 4. When optimally adjusted, the displacement of the stylus 20 in the opposite directions of one axis is the same.

これらの求められた値から、機械制御装置２１によって修正値が求められ、リニア駆動装置のための信号に変換される。これらの信号は、信号線路２４を介してアクチュエータ、具体的にはリニア駆動装置に伝送され、機械制御装置２１による固定手段の解除後、リニア駆動装置がアクティブ化される。調整後、固定手段は機械制御装置２１により再び固定される。   From these obtained values, the machine controller 21 obtains a correction value and converts it into a signal for the linear drive device. These signals are transmitted to an actuator, specifically a linear drive device via the signal line 24, and after the fixing means is released by the machine control device 21, the linear drive device is activated. After the adjustment, the fixing means is fixed again by the machine control device 21.

調整後、同じ方法により、残されたずれがどの程度の大きさであるかが検査され、所定の限界値を超過している場合には、センタリングが繰り返される。   After the adjustment, the same method is used to check how much the remaining displacement is, and if it exceeds a predetermined limit value, the centering is repeated.

択一的な実施の形態では、個々の特徴が変更されてもよい。   In alternative embodiments, individual features may be changed.

ラム６内に検出手段１６を配置する代わりに、検出手段１６が、下側の工具受容部４に受容されてもよく、インサート１７は、ラム６に受容されるように構成される。検出手段１６及びインサート１７を直接工具受容部４，６に配置することにより、ずれは直接検出される。   Instead of placing the detection means 16 in the ram 6, the detection means 16 may be received in the lower tool receiving part 4 and the insert 17 is configured to be received in the ram 6. By arranging the detecting means 16 and the insert 17 directly on the tool receiving parts 4 and 6, the deviation is directly detected.

１つの測定子２０を備える検出装置１６の代わりに、検出装置１６が複数の、例えば２つ又は４つの測定子２０を有していてもよい。これにより、測定子２０の複数の変位の検出が同時に実施可能であるので、センタリング工程が短縮される。測定子２０の変位を介した軸線のずれの検出は、正確かつ簡単な方法である。   Instead of the detecting device 16 including one measuring element 20, the detecting device 16 may have a plurality of, for example, two or four measuring elements 20. As a result, a plurality of displacements of the probe 20 can be detected simultaneously, so that the centering process is shortened. The detection of the deviation of the axis line through the displacement of the probe 20 is an accurate and simple method.

検出装置１６は、択一的な実施の形態では、鉛直軸に対して平行なＺ方向での寸法を検出するための工具に設けられている。検出装置１６の相手側は、相応に工具の他方の部分に設けられている。   In an alternative embodiment, the detection device 16 is provided on a tool for detecting a dimension in the Z direction parallel to the vertical axis. The other side of the detection device 16 is correspondingly provided in the other part of the tool.

別の実施の形態では、測定子２０を備える検出手段１６の代わりに、カメラシステムが設けられている。このカメラシステムは、Ｃ型フレーム２の上側の内面に配置されており、下側の工具受容部４に向けて方向付けられている。画像評価法を介して、下側の工具受容部４の、最適な位置に対する目下の位置が求められ、下側の工具受容部４の位置が修正される。この場合、工具の中心軸線に関して点対称な工具が下側の工具受容部４内に残されてもよい。   In another embodiment, a camera system is provided in place of the detection means 16 having the probe 20. The camera system is disposed on the upper inner surface of the C-shaped frame 2 and is directed toward the lower tool receiving portion 4. Through the image evaluation method, the current position of the lower tool receiving portion 4 with respect to the optimum position is obtained, and the position of the lower tool receiving portion 4 is corrected. In this case, a tool point-symmetric with respect to the central axis of the tool may be left in the lower tool receiving portion 4.

下側の工具受容部４の位置の修正の代わりに、択一的にはラム６の位置の修正も可能である。   Instead of correcting the position of the lower tool receiving part 4, it is alternatively possible to correct the position of the ram 6.

オプションとして、自動的にセンタリングするための装置１９に、加工品質を検査するための手段が設けられている。装置１９は、カメラシステムを有している。これにより、打ち抜かれた金属薄板内の極めて薄いウェブ（＜０．２ｍｍ）の存在が検査される。この薄いウェブがなければ、調整工程がトリガされる。薄いウェブの代わりに、別の製品特徴が精度のためのインジケータとして使用されてもよい。   As an option, the device 19 for automatic centering is provided with means for inspecting the machining quality. The device 19 has a camera system. This checks for the presence of a very thin web (<0.2 mm) in the stamped sheet metal. Without this thin web, the adjustment process is triggered. Instead of a thin web, another product feature may be used as an indicator for accuracy.

択一的には、調整工程が、予め決められた時間の経過後に、又は手動でトリガされてもよい。   Alternatively, the adjustment process may be triggered after a predetermined time or manually.

１ 打抜き機械
２ Ｃ型フレーム
３ 液圧ユニット
４ 下側の工具受容部
５ ダイ
６ ラム
７ 打抜きヘッド
８ パンチ
９ ラム制御部
１０ 金属薄板
１１ 機械テーブル
１２ クロスレール
１３ クランプ
１４ 打抜き工具
１５ リニアマガジン
１６ 検出手段
１７ インサート
１８ 第１の回転駆動装置
１９ 上下の工具受容部を自動的にセンタリングするための装置
２０ 測定子
２１ 機械制御装置
２２ 伝送区間
２３ アクチュエータ
２４ 信号線路
２５ 第２の回転駆動装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Punching machine 2 C-type frame 3 Hydraulic unit 4 Lower tool receiving part 5 Die 6 Ram 7 Punching head 8 Punch 9 Ram control part 10 Metal thin plate 11 Machine table 12 Cross rail 13 Clamp 14 Punching tool 15 Linear magazine 16 Detection Means 17 Insert 18 First rotary drive device 19 Device for automatically centering upper and lower tool receiving portions 20 Measuring element 21 Machine control device 22 Transmission section 23 Actuator 24 Signal line 25 Second rotary drive device

Claims (14)

打抜き機械（１）のための工具を自動的にセンタリングするための装置（１９）において、上側の工具受容部（６）と下側の工具受容部（４）との間の、Ｘ方向及びＹ方向のずれを検出するための検出手段（１６）と、制御装置（２１）と、少なくとも１つのアクチュエータ（２３）とを備えることを特徴とする、打抜き機械のための工具を自動的にセンタリングするための装置。   In the device (19) for automatically centering the tool for the punching machine (1), the X direction and Y between the upper tool receiving part (6) and the lower tool receiving part (4). Automatically centering a tool for a punching machine, characterized in that it comprises detection means (16) for detecting a deviation in direction, a control device (21) and at least one actuator (23). Equipment for. 検出手段（１６）が打抜き機械（１）の下側又は上側の工具受容部（４，６）に配置されている、請求項１記載の装置。   2. The device according to claim 1, wherein the detection means (16) is arranged in the lower or upper tool receiving (4, 6) of the punching machine (1). 検出手段（１６）が少なくとも１つのセンサ素子（２０）を備える、請求項１又は２記載の装置。   Device according to claim 1 or 2, wherein the detection means (16) comprises at least one sensor element (20). 検出手段（１６）がカメラシステムを備える、請求項１又は２記載の装置。   Device according to claim 1 or 2, wherein the detection means (16) comprises a camera system. 検出手段（１６）が、Ｚ方向の寸法を測定するための工具内に組み付けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。   Device according to any one of claims 1 to 4, wherein the detection means (16) are assembled in a tool for measuring the dimension in the Z direction. アクチュエータ（２３）が、下側又は上側の工具受容部（４，６）をＸ方向及び／又はＹ方向で調節するために設けられており、制御装置（２１）により制御される、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。   Actuator (23) is provided for adjusting the lower or upper tool receptacle (4, 6) in the X and / or Y direction and is controlled by a control device (21). 6. The apparatus according to any one of items 1 to 5. 可動の工具受容部（４，６）を自動的に固定するための装置が設けられている、請求項６記載の装置。   7. A device according to claim 6, wherein a device is provided for automatically fixing the movable tool receiver (4, 6). 加工品質を検査するための手段が設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。   8. A device according to claim 1, wherein means for inspecting the processing quality are provided. 請求項１から８までのいずれか１項記載の装置（１９）を備える打抜き機械。   Punching machine comprising an apparatus (19) according to any one of the preceding claims. 前記制御装置が機械制御装置（２１）内に統合されている、請求項９記載の打抜き機械。   10. The punching machine according to claim 9, wherein the control device is integrated in a machine control device (21). 請求項１から９までのいずれか１項記載の装置（１９）を備える打抜き機械（１）の工具受容部（４，６）を自動的にセンタリングする方法において、以下のステップ、すなわち、
Ｘ方向のずれを検出し、
Ｙ方向のずれを検出し、
修正値を求め、
修正運動の必要量及び方向をＸ方向及びＹ方向のためのアクチュエータ（２３）に出力し、
Ｘ方向及びＹ方向のずれをコントロールし、限界値の超過時に当該方法を反復する、
というステップを有することを特徴とする、打抜き機械の工具受容部を自動的にセンタリングする方法。 In a method for automatically centering a tool receiving part (4, 6) of a punching machine (1) comprising an apparatus (19) according to any one of claims 1 to 9, the following steps:
Detect the deviation in the X direction,
Detect the deviation in the Y direction,
Find the correction value,
Output the required amount and direction of corrective motion to the actuator (23) for the X and Y directions;
Control the deviation in the X and Y directions and repeat the method when the limit is exceeded,
A method for automatically centering a tool receiving part of a punching machine, comprising the steps of: 上側の工具受容部（６）と下側の工具受容部（４）との間のＸ方向及びＹ方向のずれを以下のステップにより検出し、かつ伝送する：
検出手段（１６）の測定子（２０）の、検出手段（１６）に対向して位置する工具受容部（４，６）内に設けられたインサート（１７）の内面との接触によるＸ方向又はＹ方向の変位を検出して伝送し、
工具受容部（４，６）を検出手段（１６）と共に１８０゜回転させ、
検出手段（１６）の測定子（２０）の、検出手段（１６）に対向して位置する工具受容部（４，６）内に設けられたインサート（１７）の内面との接触による逆向きのＸ方向又はＹ方向の変位を検出して伝送する、
請求項１１記載の方法。 The X and Y offset between the upper tool receiver (6) and the lower tool receiver (4) is detected and transmitted by the following steps:
The X direction by contact of the probe (20) of the detection means (16) with the inner surface of the insert (17) provided in the tool receiving portion (4, 6) located opposite to the detection means (16) or Detect and transmit displacement in the Y direction,
Rotate the tool receiving part (4, 6) together with the detecting means (16) by 180 °,
The measuring element (20) of the detecting means (16) is reversely directed by contact with the inner surface of the insert (17) provided in the tool receiving portion (4, 6) located opposite to the detecting means (16). Detect and transmit displacement in X or Y direction,
The method of claim 11. 自動的なセンタリングを所定の時間間隔を置いて実施する、請求項１１又は１２記載の方法。   The method according to claim 11 or 12, wherein automatic centering is performed at predetermined time intervals. 自動的なセンタリングを、加工品質を検査するための手段からの信号によりトリガする、請求項１１又は１２記載の方法。   13. A method according to claim 11 or 12, wherein automatic centering is triggered by a signal from means for inspecting the machining quality.
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