(19)
(11)EP 3 515 627 B1

(12)EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45)Hinweis auf die Patenterteilung:
09.09.2020  Patentblatt  2020/37

(21)Anmeldenummer: 17780339.2

(22)Anmeldetag:  26.09.2017
(51)Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B21D 37/14(2006.01)
B21D 28/02(2006.01)
G01B 11/00(2006.01)
(86)Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2017/074303
(87)Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2018/055185 (29.03.2018 Gazette  2018/13)

(54)

WERKZEUGMASCHINE UND VERFAHREN ZUM BEARBEITEN VON PLATTENFÖRMIGEN WERKSTÜCKEN

MACHINE TOOL AND METHOD FOR MACHINING PLANAR WORKPIECES

MACHINE-OUTIL ET PROCÉDÉ D'USINAGE DE PIÈCES EN FORME DE PLAQUE


(84)Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30)Priorität: 26.09.2016 DE 102016118175
21.10.2016 DE 102016120142

(43)Veröffentlichungstag der Anmeldung:
31.07.2019  Patentblatt  2019/31

(73)Patentinhaber: Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG
71254 Ditzingen (DE)

(72)Erfinder:
  • TRÄNKLEIN, Dennis
    71154 Nufringen (DE)
  • WILHELM, Markus
    70839 Gerlingen (DE)
  • HANK, Rainer
    71735 Eberdingen (DE)
  • KLINKHAMMER, Marc
    71254 Ditzingen (DE)
  • SCHINDEWOLF, Leonard
    71277 Rutesheim (DE)
  • OCKENFUSS, Simon
    71034 Böblingen (DE)
  • KAPPES, Jens
    70771 Leinfelden-Echterdingen (DE)
  • TATARCZYK, Alexander
    71229 Höfingen (DE)
  • NEUPERT, Jörg
    70499 Stuttgart (DE)
  • BITTO, Dominik
    70825 Münchingen (DE)
  • MAATZ, Markus
    70771 Leinfelden-Echterdingen (DE)
  • JAKISCH, Christian
    95488 Eckersdorf (DE)

(74)Vertreter: Mammel und Maser 
Patentanwälte Tilsiter Straße 3
71065 Sindelfingen
71065 Sindelfingen (DE)


(56)Entgegenhaltungen: : 
EP-A1- 2 165 784
EP-B1- 2 527 058
EP-A1- 2 745 985
JP-A- H11 179 445
  
      
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, vorzugsweise von Blechen.

    [0002] Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der EP 2 527 058 B1 bekannt, welches Dokument als der nächstliegende Stand der Technik für die unabhängigen Ansprüche 1 und 10 angesehen wird. Diese Druckschrift offenbart eine Werkzeugmaschine in Form einer Presse zum Bearbeiten von Werkstücken, wobei ein Oberwerkzeug an einer Hubvorrichtung vorgesehen ist, welche gegenüber eines zu bearbeitenden Werkstücks entlang einer Hubachse in Richtung auf das Werkstück und in der Gegenrichtung verfahrbar ist. In der Hubachse und dem Oberwerkzeug gegenüberliegend ist ein Unterwerkzeug vorgesehen, welches zu einer Unterseite positioniert ist. Eine Hubantriebsvorrichtung für eine Hubbewegung des Oberwerkzeugs wird durch ein Keilgetriebe angesteuert. Die Hubantriebsvorrichtung mit dem daran angeordneten Oberwerkzeug ist längs einer Positionierachse mit einem motorischen Antrieb verfahrbar. Das Unterwerkzeug wird dabei synchron mit einem motorischen Antrieb zum Oberwerkzeug verfahren.

    [0003] Aus der DE 10 2007 008 698 A1 ist eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur optischen Voreinrichtung von Werkzeugen, wie beispielsweise Stanzwerkzeug, bekannt, welche ein Magazin für die Aufnahme der Werkzeuge aufweist. Des Weiteren umfasst die Voreinrichtung eine Aufnahmeeinheit zur Erfassung der Geometrie der Werkzeuge, um die erfassten Daten mit Solldaten, welche in einem Rechner gespeichert sind, zu vergleichen. Dabei ist vorgesehen, dass das zu prüfende oder einzurichtende Werkzeug aus dem Magazin der Voreinrichtung entnommen wird und einer Werkzeugaufnahme zugeführt wird, welche drehbar ist und einer Längenmess- und Positionsbestimmungseinrichtung zugeordnet ist. Nach dem Voreinrichten der Werkzeuge ist erforderlich, dass die Werkzeuge aus dem Magazin der Voreinrichtung entnommen und einem Magazin einer Werkzeugmaschine zugeführt werden, so dass von dort aus die Werkzeuge für die Bearbeitung zum Einsatz kommen können.

    [0004] Aus der EP 2 165 784 A1 ist eine Einrichtung und ein Verfahren zum automatischen Zentrieren von einer oberen und unteren Werkzeugaufnahme einer Stanzmaschine bekannt. Dabei ist vorgesehen, dass an einer oberen Werkzeugaufnahme ein Erfassungsmittel angeordnet ist, welches darauffolgend einer unteren Werkzeugaufnahme zugeordnet wird. Darauffolgend erfolgt eine Drehbewegung des als Tastsensor ausgebildeten Erfassungsmittels, um einen Versatz der unteren Werkzeugaufnahme in X- und/oder Y-Richtung zu erfassen. Nach Abschluss der Erfassung zum automatischen Zentrieren der Werkzeugaufnahme wird das Erfassungsmittel wiederum in ein Magazin der Stanzmaschine zurückgeführt, um darauffolgend ein Ausrichten der oberen Werkzeugaufnahme durchzuführen. Darauffolgend wir aus dem Magazin ein für den Bearbeitungsschritt vorgesehenes Werkzeug aus dem Magazin entnommen, um eine nachfolgende Bearbeitung durchzuführen.

    [0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere von Blechen, vorzuschlagen, durch welche Rüstzeiten reduziert werden.

    [0006] Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, vorzugsweise Blechen, gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Diese umfasst ein Oberwerkzeug, welches entlang einer Hubachse mit einer Hubantriebsvorrichtung in Richtung auf ein mit dem Oberwerkzeug zu bearbeitenden Werkstück und in Gegenrichtung bewegbar ist und welches mit mindestens einer motorischen Antriebsanordnung entlang einer senkrecht zur Hubachse verlaufenden oberen Positionierachse positionierbar ist. Diese umfasst des Weiteren ein Unterwerkzeug, welches zum Oberwerkzeug ausgerichtet und mit mindestens einer motorischen Antriebsanordnung entlang einer unteren Positionierachse positionierbar ist, die senkrecht zur Hubachse des Oberwerkzeuges ausgerichtet ist. Das Ober- und Unterwerkzeug ist im Rahmeninnenraum eines Maschinenrahmens verfahrbar. Durch eine Steuerung sind die motorischen Antriebsanordnungen zum Verfahren des Ober- und/oder Unterwerkzeugs ansteuerbar. Dabei ist vorgesehen, dass die Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges entlang der oberen Positionierachse und die Verfahrbewegung des Unterwerkzeugs entlang der unteren Positionierachse jeweils unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Des Weiteren ist an der oberen Antriebsanordnung zumindest eine auf die untere Antriebsanordnung ausgerichtete Messvorrichtung und/oder an der unteren Antriebsanordnung zumindest eine auf die obere Antriebsanordnung ausgerichtete Messvorrichtung vorgesehen. Durch die Anordnung und Positionierung der zumindest einen Messvorrichtung an der unteren und/oder oberen Antriebsanordnung ist ermöglicht, dass vor dem Einsatz des Werkzeuges zur Bearbeitung mittels der zumindest einen Messvorrichtung einzelne Parameter des Ober- und/oder Unterwerkzeuges, wie beispielsweise eine Werkzeuglänge und/oder eine Werkzeuggeometrie, erfasst werden. Diese Daten können an die Steuerung der Werkzeugmaschine weitergeleitet und verarbeitet werden, so dass unmittelbar darauffolgend eine Bearbeitung des Werkstücks mit den aktuellen Daten des eingesetzten Werkzeugs ermöglicht ist. Ein bisheriger aufwendiger Datentransfer von Daten, die durch eine separate Messung von einer Werkzeuglänge und/oder eines Werkzeugtyps beziehungsweise Geometrie in einer Voreinrichtung getrennt von der Werkzeugmaschine erfolgt sowie eine darauffolgende Umrüstung der Werkzeuge in die Werkzeugmaschine ist nicht mehr erforderlich.

    [0007] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zumindest eine Messvorrichtung benachbart zur Werkzeugaufnahme des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges an der oberen und/oder unteren Antriebsordnung positioniert ist. Dies ermöglicht, dass eine nur geringe Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges entlang der oberen und/oder unteren Positionierachse gegenläufig zueinander erforderlich ist, um das Oberwerkzeug und Unterwerkzeug jeweils zur gegenüberliegenden Messvorrichtung zu positionieren. Nach dem Erfassen von zumindest einem Parameter des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges kann unmittelbar darauffolgend die Bearbeitung des Werkstücks begonnen werden.

    [0008] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zumindest eine Messvorrichtung an der oberen Antriebsanordnung auf das Unterwerkzeug ausgerichtet ist und/oder die zumindest eine Messvorrichtung an der unteren Antriebsanordnung auf das Oberwerkzeug ausgerichtet ist. In Abhängigkeit der Ausrichtung der Messvorrichtung auf das Ober- und/oder Unterwerkzeug kann die relative Verfahrbewegung des Ober- und/oder Unterwerkzeuges entlang der oberen und/oder unteren Positionierachse bestimmt sein.

    [0009] Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Messachse der Messvorrichtung in gleicher Richtung ausgerichtet ist, wie die Positionsachse des gegenüberliegenden Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges. Dadurch kann beispielsweise in einfacher Weise eine Kontrolle einer Höhe eines Bearbeitungswerkzeuges am Oberwerkzeug oder eines Gegenwerkzeuges am Unterwerkzeug ermöglicht sein. Ebenso kann eine Höhe eines Abstreifers oder das Vorhandensein eines Abstreifers als auch die Kontrolle des Abstreifertyps ermöglicht sein. Auch kann festgestellt werden, ob eine Länge und/oder Kontur des Bearbeitungswerkzeuges am Oberwerkzeug oder des Gegenwerkzeuges am Unterwerkzeug vor einer Verschleißgrenze liegt oder diese überschritten hat.

    [0010] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Werkzeugmaschine sieht vor, dass die zumindest eine Messvorrichtung als ein Abtastelement ausgebildet ist oder durch einen berührungslosen Sensor. Insbesondere durch den berührungslosen Sensor kann die Flexibilität in der Erfassung von Parametern erhöht sein. Zudem genügt ein Ausrichten des Ober- und/oder Unterwerkzeugs zum gegenüberliegenden berührungslosen Sensor, ohne dass eine Verfahrbewegung entlang der zumindest einen Hubachse erforderlich ist.

    [0011] Vorteilhafterweise ist die als berührungsloser Sensor ausgebildete Messvorrichtung als ein optischer Abstandssensor, insbesondere ein Linienlaser oder eine Kameraeinrichtung, insbesondere eine CCD-Kamera ausgebildet. In Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Bauraumes kann eine Auswahl der Messvorrichtung erfolgen. Zudem kann die Messvorrichtung an die erforderlichen Messaufgaben angepasst sein.

    [0012] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Werkzeugmaschine sieht vor, dass die Messvorrichtung an einem Konsolenschlitten der unteren Antriebsanordnung vorgesehen ist. Dies ermöglicht eine einfache Positionierung der Messvorrichtung benachbart zum Unterwerkzeug. Zudem kann diese frei bezüglich deren Messachse in Richtung auf das Oberwerkzeug ausgerichtet werden.

    [0013] Die zumindest eine Messvorrichtung an der oberen Antriebsanordnung ist bevorzugt am Doppelkeil eines Keilgetriebes vorgesehen. Dies ermöglicht eine geschützte Anordnung, insbesondere vor zu bearbeitenden Wellblechen.

    [0014] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Werkzeugmaschine sieht vor, dass bei der Messvorrichtung an einer Austrittsseite der Messachse eine Abdeckung oder Abschirmung zugeordnet ist, welche für einen Messvorgang abnehmbar ist. Dadurch kann insbesondere bei einer optischen Messvorrichtung ein Schutz vor Verschmutzung und/oder Beschädigung gegeben sein. Für die jeweilige Messaufgabe kann eine solche Abdeckung verschoben, weggeklappt oder geöffnet werden.

    [0015] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, vorzugsweise von Blechen, gemäß dem Anspruch 10 gelöst, bei welchen ein Oberwerkzeug, das entlang einer Hubachse mit einer Hubantriebsvorrichtung in Richtung auf ein mit dem Oberwerkzeug zu bearbeitenden Werkstück und in Gegenrichtung bewegbar ist, mit mindestens einer motorischen Antriebsanordnung entlang einer senkrecht zur Hubachse verlaufenden oberen Positionierachse verfahren wird und bei welchem ein Unterwerkzeug, welches zum Oberwerkzeug ausgerichtet ist, mit mindestens einer motorischen Antriebsanordnung entlang einer unteren Positionierachse verfahren wird, die senkrecht zur Hubachse des Oberwerkzeuges ausgerichtet ist. Das Ober- und Unterwerkzeug wird dabei im Rahmeninnenraum eines Maschinenrahmens verfahren. Die motorischen Antriebsanordnungen zum Verfahren des Ober- und Unterwerkzeuges werden durch eine Steuerung angesteuert. Dabei ist vorgesehen, dass zumindest eine an der oberen Antriebsvorrichtung vorgesehene Messvorrichtung, die in Richtung auf die untere Antriebsanordnung ausgerichtet ist, entlang der oberen Positionierachse und/oder zumindest einer an der unteren Antriebsanordnung vorgesehenen Messvorrichtung, die in Richtung auf die obere Antriebsanordnung ausgerichtet ist, entlang der unteren Positionierachse jeweils unabhängig voneinander angesteuert werden. Dies ermöglicht kurze Verfahrwege, um das Oberwerkzeug zu einer an der unteren Antriebsanordnung vorgesehenen Messvorrichtung oder das Unterwerkzeug zu einer an der oberen Antriebsanordnung vorgesehenen Messvorrichtung zu positionieren, so dass darauffolgend durch ein Messverfahren einzelne Parameter des Ober- und/oder Unterwerkzeuges erfasst werden können. Diese Erfassung der Parameter kann unmittelbar an die Steuerung der Werkzeugmaschine weitergeleitet werden, so dass bei den darauffolgenden Bearbeitungsschritten die erfassten Daten des Ober- und/oder Unterwerkzeuges Berücksichtigung finden. Dadurch ist der Rüstvorgang vereinfacht und zeitlich verkürzt. Darüber hinaus kann dadurch sichergestellt werden, dass das für den nachfolgenden Bearbeitungsprozess erforderliche Ober- und Unterwerkzeug in der oberen und/oder unteren Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine aufgenommen wird.

    [0016] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass einer Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges und/oder des Unterwerkzeuges entlang der unteren und/oder oberen Positionierachse eine Drehbewegung um die Hubachse und/oder eine Hubbewegung entlang der Hubachse überlagert angesteuert wird. Dadurch kann die Flexibilität in der Durchführung der Messverfahren erhöht werden.

    [0017] Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass eine Höhe des Oberwerkzeuges oder des Unterwerkzeuges durch ein Überfahren einer Messachse der gegenüberliegenden Messvorrichtung durch eine Verfahrbewegung entlang der oberen und/oder unteren Positionierachse erfasst wird. Durch eine solche Verfahrbewegung kann beispielsweise eine Höhe des Werkzeugkörpers am Oberwerkzeug oder Gegenwerkzeugkörpers am Unterwerkzeug ermöglicht sein. Zudem kann auch eine Geometrie erfasst werden, sowie gegebenenfalls ein Verschleiß des Werkzeugkörpers oder Gegenwerkzeugkörpers.

    [0018] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass zur Durchführung einer Messung des Oberwerkzeuges oder Unterwerkzeuges das Oberwerkzeug oder das Unterwerkzeug zur Messachse der gegenüberliegenden Messvorrichtung benachbart positioniert wird oder zur Messachse ausgerichtet wird, um darauffolgend eine Messstrategie durchzuführen. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens kann eine Erfassung von detaillierten Werkzeuginformationen durchgeführt werden.

    [0019] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die durch die Messvorrichtung erfassten Daten in einer Auswerteeinrichtung verarbeitet und mit Daten von Werkzeugen in einem Datenspeicher der Steuerung oder Auswerteeinrichtung verglichen und ausgewertet werden. Dies weist den Vorteil auf, dass eine Prüfung erfolgen kann, ob das zutreffende Werkzeug gerüstet wurde. Zudem kann in einfacher Weise erfasst werden, ob das Werkzeug innerhalb oder außerhalb einer Verschleißgrenze liegt.

    [0020] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass nach der Durchführung der Messung des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges diese in eine Arbeitsposition zueinander für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt durch eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges entlang der oberen und/oder unteren Positionierachse verfahren wird. Eine weitere Rüstzeit beziehungsweise Verfahrbewegung der oberen und/oder unteren Werkzeugaufnahme ins Magazin zur Aufnahme des Werkzeugs kann unterbleiben.

    [0021] Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

    Figur 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,

    Figur 2 eine schematisierte Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer Hubantriebsvorrichtung und eines motorischen Antriebes gemäß Figur 1,

    Figur 3 ein schematisches Diagramm einer überlagerten Hubbewegung in Y- und Z-Richtung des Stößels gemäß Figur 1,

    Figur 4 ein schematisches Diagramm einer weiteren überlagerten Hubbewegung in Y- und Z-Richtung des Stößels gemäß Figur 1,

    Figur 5 eine schematische Ansicht von oben auf die Werkzeugmaschine gemäß Figur 1 mit Werkstückauflageflächen,

    Figur 6 eine schematische Seitenansicht der oberen und unteren Antriebsanordnung in einer Bearbeitungsposition des Oberwerkzeugs zum Unterwerkzeug,

    Figur 7 eine schematische Seitenansicht der oberen und unteren Antriebsanordnung in einer Messposition für das Oberwerkzeug und

    Figur 8 eine schematische Ansicht auf einen Werkzeugkörper eines Oberwerkzeuges bei einem Messverfahren mit einer Messvorrichtung an der unteren Antriebsanordnung.



    [0022] In Figur 1 ist eine Werkzeugmaschine 1 dargestellt, welche als Stanzpresse ausgebildet ist. Diese Werkzeugmaschine 1 umfasst eine Tragstruktur mit einem geschlossenen Maschinenrahmen 2. Dieser umfasst zwei horizontale Rahmenschenkel 3, 4 sowie zwei vertikale Rahmenschenkel 5 und 6. Der Maschinenrahmen 2 umschließt einen Rahmeninnenraum 7, der den Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine 1 mit einem Oberwerkzeug 11 und einem Unterwerkzeug 9 bildet.

    [0023] Die Werkzeugmaschine 1 dient zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken 10, welche der Einfachheit halber in Figur 1 nicht dargestellt sind und können zu Bearbeitungszwecken im Rahmeninnenraum 7 angeordnet werden. Ein zu bearbeitendes Werkstück 10 wird auf eine im Rahmeninnenraum 7 vorgesehene Werkstückabstützung 8 abgelegt. In einer Aussparung der Werkstückabstützung 8 ist am unteren horizontalen Rahmenschenkel 4 des Maschinenrahmens 2 das Unterwerkzeug 9 beispielsweise in Form einer Stanzmatrize gelagert. Diese Stanzmatrize kann mit einer Matrizenöffnung versehen sein. Bei einer Stanzbearbeitung taucht in die Matrizenöffnung des als Stanzmatrize ausgebildeten Unterwerkzeuges das als Stanzstempel ausgebildete Oberwerkzeug 11 ein.

    [0024] Das Oberwerkzeug 11 und Unterwerkzeug 9 kann anstelle von einem Stanzstempel und einer Stanzmatrize auch als ein Biegestempel sowie eine Biegematrize zum Umformen von Werkstücken 10 eingesetzt werden.

    [0025] Das Oberwerkzeug 11 ist in einer Werkzeugaufnahme an einem unteren Ende eines Stößels 12 fixiert. Der Stößel 12 ist Teil einer Hubantriebsvorrichtung 13, mittels derer das Oberwerkzeug 11 in eine Hubrichtung entlang einer Hubachse 14 bewegt werden kann. Die Hubachse 14 verläuft in Richtung der Z-Achse des Koordinatensystems einer in Figur 1 angedeuteten numerischen Steuerung 15 der Werkzeugmaschine 1. Senkrecht zur Hubachse 14 kann die Hubantriebsvorrichtung 13 längs einer Positionierachse 16 in Richtung des Doppelpfeils bewegt werden. Die Positionierachse 16 verläuft in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15. Die das Oberwerkzeug 11 aufnehmende Hubantriebsvorrichtung 13 wird mittels eines motorischen Antriebs 17 längs der Positionierachse 16 verfahren.

    [0026] Die Bewegung des Stößels 12 entlang der Hubachse 14 und die Positionierung der Hubantriebsvorrichtung 13 entlang der Positionierachse 16 erfolgen mittels eines motorischen Antriebes 17 in Form einer Antriebsanordnung 17, insbesondere Spindelantriebsanordnung, mit einer in Richtung der Positionierachse 16 verlaufenden und mit dem Maschinenrahmen 2 fest verbundenen Antriebsspindel 18. Geführt wird die Hubantriebsvorrichtung 13 bei Bewegungen längs der Positionierachse 16 an drei Führungsschienen 19 des oberen Rahmenschenkels 3, von denen in Figur 1 zwei Führungsschienen 19 zu erkennen sind. Die eine übrige Führungsschiene 19 verläuft parallel zur sichtbaren Führungsschiene 19 und ist von dieser in Richtung X-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15 beabstandet. Auf den Führungsschienen 19 laufen Führungsschuhe 20 der Hubantriebsvorrichtung 13. Der gegenseitige Eingriff der Führungsschiene 19 und der Führungsschuhe 20 ist dergestalt, dass diese Verbindung zwischen den Führungsschienen 19 und den Führungsschuhen 20 auch eine in vertikaler Richtung wirkende Last aufnehmen kann. Dementsprechend ist die Hubantriebsvorrichtung 13 über die Führungsschuhe 20 und die Führungsschienen 19 am Maschinenrahmen 2 aufgehängt. Ein weiterer Bestandteil der Hubantriebsvorrichtung 13 ist ein Keilgetriebe 21, durch welches eine Lage des Oberwerkzeuges 11 relativ zum Unterwerkzeug 9 einstellbar ist.

    [0027] Das Unterwerkzeug 9 ist entlang einer unteren Positionierachse 25 verfahrbar aufgenommen. Diese untere Positionierachse 25 verläuft in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15. Vorzugsweise ist die untere Positionierachse 25 parallel zur oberen Positionierachse 16 ausgerichtet. Das Unterwerkzeug 9 kann unmittelbar an der unteren Positionierachse 16 mit einer motorischen Antriebsanordnung 26 entlang der Positionierachse 25 verfahren werden. Alternativ oder ergänzend kann das Unterwerkzeug 9 auch an einer Hubantriebsvorrichtung 27 vorgesehen sein, welche entlang der unteren Positionierachse 25 mittels der motorischen Antriebsanordnung 26 verfahrbar ist. Diese Antriebsanordnung 26 ist bevorzugt als Spindelantriebsanordnung ausgebildet. Die untere Hubantriebsvorrichtung 27 kann im Aufbau der oberen Hubantriebsvorrichtung 13 entsprechen. Ebenfalls kann die motorische Antriebsanordnung 26 der motorischen Antriebsanordnung 17 entsprechen.

    [0028] Die untere Hubantriebsvorrichtung 27 ist an dem unteren horizontalen Rahmenschenkel 4 zugeordneten Führungsschienen 19 verschiebbar gelagert. Auf den Führungsschienen 19 laufen Führungsschuhe 20 der Hubantriebsvorrichtung 27, so dass die Verbindung zwischen den Führungsschienen 19 und Führungsschuhen 20 am Unterwerkzeug 9 auch eine in vertikaler Richtung wirkende Last aufnehmen kann. Dementsprechend ist auch die Hubantriebsvorrichtung 27 über die Führungsschuhe 20 und die Führungsschienen 19 am Maschinenrahmen 2 und beabstandet zu den Führungsschienen 19 und Führungsschuhen 20 der oberen Hubantriebsvorrichtung 13 aufgehängt. Auch die Hubantriebsvorrichtung 27 kann ein Keilgetriebe 21 umfassen, durch welches die Lage beziehungsweise Höhe des Unterwerkzeuges 9 entlang der Z-Achse einstellbar ist.

    [0029] Durch die numerische Steuerung 15 können sowohl die motorischen Antriebe 17 für eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 entlang der oberen Positionierachse 16, als auch der oder die motorischen Antriebe 26 für eine Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges 9 entlang der unteren Positionierachse 25 unabhängig voneinander angesteuert werden. Somit ist das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 synchron in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems verfahrbar. Ebenso kann eine unabhängige Verfahrbewegung des Ober- und Unterwerkzeuges 11, 9 auch in verschiedene Richtungen angesteuert werden. Diese unabhängige Verfahrbewegung des Ober- und Unterwerkzeuges 11, 9 kann zeitgleich angesteuert werden. Durch die Entkopplung der Verfahrbewegung zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Unterwerkzeug 9 kann eine erhöhte Flexibilität in der Bearbeitung von Werkstücken 10 erzielt werden. Auch kann das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 zur Bearbeitung der Werkstücke 10 in vielfältiger Weise ausgebildet sein.

    [0030] Ein Bestandteil der Hubantriebsvorrichtung 13 ist das Keilgetriebe 21, welches in Figur 2 dargestellt ist. Das Keilgetriebe 21 umfasst zwei antriebsseitige Keilgetriebeelemente 122, 123, sowie zwei abtriebsseitige Keilgetriebeelemente 124, 125. Letztere sind konstruktiv zu einer Baueinheit in Form eines abtriebsseitigen Doppelkeils 126 zusammengefasst. An dem abtriebsseitigen Doppelkeil 126 ist der Stößel 12 um die Hubachse 14 drehbar gelagert. Eine motorische Drehantriebsvorrichtung 128 ist in dem abtriebsseitigen Doppelkeil 126 untergebracht und verfährt den Stößel 12 bei Bedarf entlang der Hubachse 14. Dabei ist sowohl eine Links- als auch eine Rechtsdrehung des Stößels 12 gemäß dem Doppelpfeil in Figur 2 möglich. Eine Stößellagerung 129 ist schematisch dargestellt. Zum einen erlaubt die Stößellagerung 129 reibungsarme Drehbewegungen des Stößels 12 um die Hubachse 14, zum anderen lagert die Stößellagerung 129 den Stößel 12 in axialer Richtung und trägt dementsprechend Lasten, die auf den Stößel 12 in Richtung der Hubachse 14 wirken, in den abtriebsseitigen Doppelkeil 126 ab.

    [0031] Der abtriebsseitige Doppelkeil 126 wird durch eine Keilfläche 130, sowie durch eine Keilfläche 131 des abtriebsseitigen Getriebeelementes 125 begrenzt. Den Keilflächen 130, 131 der abtriebsseitigen Keilgetriebeelemente 124, 125 liegen Keilflächen 132, 133 der antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 122, 123 gegenüber. Durch Längsführungen 134, 135 sind das antriebsseitige Keilgetriebeelement 122 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 124, sowie das antriebsseitige Keilgetriebeelement 123 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 125 in Richtung der Y-Achse, das heißt in Richtung der Positionierachse 16 der Hubantriebsvorrichtung 13, relativ zueinander bewegbar geführt.

    [0032] Das antriebsseitige Keilgetriebeelement 122 verfügt über eine motorische Antriebseinheit 138, das antriebsseitige Keilgetriebeelement 123 über eine motorische Antriebseinheit 139. Beide Antriebseinheiten 138, 139 gemeinsam bilden die Spindelantriebsanordnung 17.

    [0033] Den motorischen Antriebseinheiten 138, 139 gemeinsam ist die in Figur 1 gezeigte Antriebsspindel 18 sowie die an dem Maschinenrahmen 2 gelagerte und folglich tragstrukturseitige Hubantriebsvorrichtung 13, 27.

    [0034] Zu den motorischen Antriebseinheiten 138, 139 werden die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 122, 123 derart betrieben, dass diese sich entlang der Positionierachse 16 beispielsweise aufeinander zu bewegen, wodurch sich eine Relativbewegung zwischen den antriebsseitigen Keilgetriebeelementen 122, 123 einerseits und den abtriebsseitigen Keilgetriebeelementen 124, 125 anderseits ergibt. Infolge dieser Relativbewegung wird der abtriebsseitige Doppelkeil 126 und der daran gelagerte Stößel 12 entlang der Hubachse 14 nach unten bewegt. Der an dem Stößel 12 beispielsweise als Oberwerkzeug 11 montierte Stanzstempel führt einen Arbeitshub aus und bearbeitet dabei ein auf der Werkstückauflage 28, 29 bzw. der Werkstückabstützung 8 gelagertes Werkstück 10. Durch eine entgegengesetzte Bewegung der Antriebskeilelemente 122, 123 wird der Stößel 12 wiederum entlang der Hubachse 14 angehoben bzw. nach oben bewegt.

    [0035] Die vorbeschriebene Hubantriebsvorrichtung 13 gemäß Figur 2 ist bevorzugt baugleich als untere Hubantriebsvorrichtung 27 ausgebildet und nimmt das Unterwerkzeug 9 auf.

    [0036] In Figur 3 ist ein schematisches Diagramm einer möglichen Hubbewegung des Stößels 12 dargestellt. Das Diagramm zeigt einen Hubverlauf entlang der Y-Achse und der Z-Achse. Durch eine überlagerte Ansteuerung einer Verfahrbewegung des Stößels 12 entlang der Hubachse 14 und entlang der Positionierachse 16 kann beispielsweise eine schräg verlaufende Hubbewegung des Hubstößels 12 nach unten auf das Werkstück 10 zu angesteuert werden, wie dies durch die erste Gerade A dargestellt ist. Darauffolgend nach Durchführung des Hubes kann der Stößel 12 beispielsweise senkrecht abgehoben werden, wie dies durch die Gerade B dargestellt ist. Anschließend erfolgt beispielsweise eine ausschließliche Verfahrbewegung entlang der Y-Achse gemäß der Geraden C, um den Stößel 12 für eine neue Arbeitsposition zum Werkstück 10 zu positionieren. Darauffolgend kann sich beispielsweise die zuvor beschriebene Arbeitsabfolge wiederholen. Sofern für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt das Werkstück 10 auf der Werkstückauflagefläche 28, 29 verfahren wird, kann auch eine Verfahrbewegung entlang der Geraden C entfallen.

    [0037] Die im Diagramm in Figur 3 dargestellte mögliche Hubbewegung des Stößels 12 am Oberwerkzeug 11 ist bevorzugt mit einem stillstehend gehaltenen Unterwerkzeug 9 kombiniert. Dabei ist das Unterwerkzeug 9 derart innerhalb des Maschinenrahmens 2 positioniert, dass am Ende eines Arbeitshubes des Oberwerkzeuges 11 das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 eine definierte Position einnehmen.

    [0038] Dieser beispielhafte überlagerte Hubverlauf kann sowohl für das Oberwerkzeug 11 als auch das Unterwerkzeug 9 angesteuert werden. In Abhängigkeit der zu erfolgenden Bearbeitung des Werkstückes 10 kann eine überlagerte Hubbewegung des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges 11, 9 angesteuert werden.

    [0039] In Figur 4 ist ein schematisches Diagramm dargestellt, welches eine Hubbewegung des Stößels 12 gemäß der beispielhaft dargestellten Linie D entlang einer Y-Achse und einer Z-Achse darstellt. Abweichend zu Figur 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass eine Hubbewegung des Stößels 12 einen Kurvenverlauf oder Bogenverlauf durchlaufen kann, indem eine Überlagerung der Verfahrbewegungen in Y-Richtung und Z-Richtung entsprechend durch die Steuerung 15 angesteuert wird. Durch eine solche flexible Überlagerung der Verfahrbewegungen in X- und Z-Richtung lassen sich spezifische Bearbeitungsaufgaben lösen. Die Ansteuerung eines solchen Kurvenverlaufes kann für das Oberwerkzeug 11 und/oder Unterwerkzeug 9 vorgesehen sein.

    [0040] In Figur 5 ist eine schematische Ansicht auf die Werkzeugmaschine 1 gemäß Figur 1 dargestellt. An dem Maschinenrahmen 2 der Werkzeugmaschine 1 erstreckt sich seitlich jeweils eine Werkstückauflage 28, 29. Die Werkstückauflage 28 kann beispielsweise einer nicht näher dargestellten Beladestation zugeordnet sein, durch welche unbearbeitete Werkstücke 10 auf die Werkstückauflage 28 aufgelegt werden. An die Werkstückauflage 28, 29 angrenzend ist eine Vorschubeinrichtung 22 vorgesehen, welche mehrere Greifer 23 umfasst, um das auf die Werkstückauflage 28 aufgelegte Werkstück 10 zu greifen. Mittels der Vorschubeinrichtung 22 wird das Werkstück 10 in X-Richtung durch den Maschinenrahmen 2 hindurchgeführt. Vorzugsweise kann die Vorschubeinrichtung 22 auch in Y-Richtung verfahrbar angesteuert werden. Dadurch kann eine freie Verfahrbewegung des Werkstücks 10 in der X-Y Ebene vorgesehen sein. In Abhängigkeit der Arbeitsaufgabe kann das Werkstück 10 durch die Vorschubeinrichtung 22 sowohl in X-Richtung als auch entgegen der X-Richtung bewegbar sein. Diese Verfahrbewegung des Werkstücks 10 kann auf eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 und Unterwerkzeuges 9 in und entgegen der Y-Richtung für die jeweilige Bearbeitungsaufgabe angepasst sein.

    [0041] Der Werkstückauflage 28 gegenüberliegend ist die weitere Werkstückauflage 29 am Maschinenrahmen 2 vorgesehen. Diese kann beispielsweise einer Entladestation zugeordnet sein. Alternativ kann die Be- und Entladung des unbearbeiteten Werkstücks 10 und bearbeiteten Werkstücks 10 mit Werkstücken 81 auch derselben Werkstückauflage 28, 29 zugeordnet sein.

    [0042] Die Werkzeugmaschine 1 kann des Weiteren eine Laserbearbeitungsvorrichtung 201, insbesondere eine Laserschneidmaschine, aufweisen, welche nur schematisch in einer Draufsicht in Figur 5 dargestellt ist. Diese Laserbearbeitungsvorrichtung 201 kann beispielsweise als eine CO2-Laserschneidmaschine ausgebildet sein. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 201 umfasst eine Laserquelle 202, welche einen Laserstrahl 203 erzeugt, der mittels einer schematisch dargestellten Strahlführung 204 zu einem Laserbearbeitungskopf, insbesondere Laserschneidkopf 206, geführt und in diesem fokussiert wird. Danach wird der Laserstrahl 204 durch eine Schneiddüse senkrecht zur Oberfläche des Werkstückes 10 ausgerichtet, um das Werkstück 10 zu bearbeiten. Der Laserstrahl 203 wirkt am Bearbeitungsort, insbesondere Schneidort, vorzugsweise gemeinsam mit einem Prozessgasstrahl auf das Werkstück 10 ein. Die Schneidstelle, an welcher der Laserstrahl 203 auf das Werkstück 10 auftrifft, ist benachbart zur Bearbeitungsstelle des Oberwerkzeuges 11 und Unterwerkzeuges 9.

    [0043] Der Laserschneidkopf 206 ist durch einen Linearantrieb 207 mit einem Linearachsensystem zumindest in Y-Richtung, vorzugsweise in Y- und Z-Richtung, verfahrbar. Dieses Linearachsensystem, welches den Laserschneidkopf 206 aufnimmt, kann dem Maschinenrahmen 2 zugeordnet, daran befestigt oder darin integriert sein. Unterhalb eines Arbeitsraumes des Laserschneidkopfes 206 kann eine Strahldurchtrittsöffnung in der Werkstückauflage 28 vorgesehen sein. Vorzugsweise kann unterhalb der Strahldurchtrittsöffnung eine Strahlauffangvorrichtung für den Laserstrahl 21 vorgesehen sein. Die Strahldurchtrittsöffnung und gegebenenfalls die Strahlauffangvorrichtung können auch als eine Baueinheit ausgebildet sein.

    [0044] Die Laserbearbeitungsvorrichtung 201 kann alternativ auch einen Festkörperlaser als Laserquelle 202 aufweisen, dessen Strahlung mit Hilfe eines Lichtleitkabels zum Laserschneidkopf 206 geführt wird.

    [0045] Die Werkstückauflage 28, 29 kann sich bis unmittelbar an die Werkstückabstützung 8 erstrecken, welche das Unterwerkzeug 9 zumindest teilweise umgibt. Innerhalb eines sich dazwischen ergebenden Freiraumes ist das Unterwerkzeug 9 entlang der unteren Positionierachse 25 in und entgegen der Y-Richtung verfahrbar.

    [0046] Auf der Werkstückauflage 28 liegt beispielsweise ein bearbeitetes Werkstück 10 auf, bei welchem ein Werkstückteil 81 von einem Schneidspalt 83 beispielsweise durch eine Stanzbearbeitung oder durch eine Laserstrahlbearbeitung bis auf eine Restverbindung 82 freigeschnitten ist. Durch diese Restverbindung wird das Werkstück 81 in dem Werkstück 10 bzw. dem verbleibenden Restgitter gehalten. Zum Abtrennen des Werkstückteils 81 vom Werkstück 10 wird das Werkstück 10 mittels der Vorschubeinrichtung 22 zum Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 für einen Abstanz- und Ausschleusschritt positioniert. Dabei wird die Restverbindung 82 durch einen Stanzhub des Oberwerkzeuges 11 zum Unterwerkzeug 9 getrennt. Das Werkstückteil 81 kann beispielsweise durch teilweises Absenken der Werkstückabstützung 8 nach unten ausgeschleust werden. Alternativ kann bei größeren Werkstückteilen 81 das freigeschnittene Werkstückteil 81 wieder zurück auf die Werkstückauflage 28 oder auf die Werkstückauflage 29 übergeführt werden, um das Werkstückteil 81 und das Restgitter zu entladen. Auch können kleine Werkstückteile 81 gegebenenfalls durch eine Öffnung im Unterwerkzeug 9 ausgeschleust werden.

    [0047] In Figur 6 ist eine obere Antriebsanordnung 17 schematisch vereinfacht gegenüber der in Figur 2 gezeigten Anordnung dargestellt. Dieser oberen Antriebsanordnung 17 ist gegenüberliegend die untere Antriebsanordnung 26 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel liegt eine obere Hubachse 14 der oberen Antriebsanordnung 17 in der Hubachse 30 der unteren Antriebsanordnung 26. Deckungsgleich mit der oberen Hubachse 14 ist eine obere Positionsachse 35 des Oberwerkzeuges 11. Ebenso deckungsgleich mit einer unteren Hubachse 14 ist eine untere Positionsachse 48 des Unterwerkzeugs 9. Die in Figur 6 dargestellte Position der oberen und unteren Antriebsanordnung 17, 26 kann eine Bearbeitungsposition des Oberwerkzeuges 11 und Unterwerkzeuges 9 darstellen.

    [0048] Die obere Antriebsanordnung 17 weist eine obere Messvorrichtung 601 auf. Diese obere Messvorrichtung 601 ist beispielsweise an dem Doppelkeil 126 vorgesehen. Diese obere Messvorrichtung 601 ist benachbart zum Stößel 12 angeordnet, welcher das Oberwerkzeug 11 aufnimmt. Die Messvorrichtung 601 ist mit einer Messachse 602 auf die untere Antriebsanordnung 26 ausgerichtet. Vorzugsweise kann die Messachse 602 der Messvorrichtung 601 parallel zur Positionsachse 35 ausgerichtet sein. Diese Ausrichtung der Messachse 602 ist auch abhängig von der Auswahl der Messvorrichtung 601.

    [0049] Bei einer unteren Antriebsanordnung 26 ist eine untere Messvorrichtung 604 vorgesehen, deren Messachse 605 in Richtung auf die obere Antriebsanordnung 17 gerichtet ist. Die Messachse 605 kann vorzugsweise parallel zur Positionsachse 48 ausgerichtet sein. Die untere Messvorrichtung 604 ist bevorzugt an einem Konsolenschlitten 606 angeordnet, der Teil der motorischen Antriebsanordnung 26 ist. Dieser Konsolenschlitten 606 ist bevorzugt entlang der unteren Positionsachse 25, insbesondere einer Spindel, verfahrbar geführt.

    [0050] Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 ist jeweils nur eine Messvorrichtung 601 an der Antriebsanordnung 17 und eine Messvorrichtung 604 an der Antriebsvorrichtung 26 vorgesehen. Alternativ können auch mehrere Messvorrichtungen an einem der beiden oder beiden Antriebsanordnungen 17, 26 vorgesehen sein.

    [0051] Gemäß einer ersten Ausführungsform der Messvorrichtung 601, 604 ist ein berührungsloser Sensor, insbesondere ein Abstandssensor, vorgesehen. Durch einen solchen Abstandssensor kann die jeweils gegenüberliegende Stirnseite eines Werkzeugkörpers 39 des Oberwerkzeuges 11 (Figur 8) oder ein Gegenwerkzeugkörper des Unterwerkzeugs 9 erfasst werden. Vorteilhafterweise ist die Messvorrichtung 601, 604 als ein Linienlaser ausgebildet. Alternativ kann auch ein Kamerasystem vorgesehen sein, wie beispielsweise eine CCD-Kamera, oder eine sonstige bildgebende Einrichtung eingesetzt werden, durch welche von dem gegenüberliegenden Oberwerkzeug 11 oder Unterwerkzeug 9 entsprechende Daten erfasst, in einer Auswerteeinrichtung verarbeitet und der Steuerung 15 zugeführt werden können.

    [0052] In Figur 7 ist eine Positionierung des Oberwerkzeugs 11 oberhalb der Messvorrichtung 604 an der unteren Antriebsvorrichtung 26 dargestellt. Hierzu kann die obere Antriebsanordnung 17 entlang der oberen Positionierachse 16 und/oder die untere Antriebsanordnung 26 entlang der unteren Positionierachse 25 verfahren werden. Der Abstand zwischen der Positionsachse 48 und der Messachse 605 der unteren Messvorrichtung 604 beträgt beispielsweise einen Abstand A. Zur Positionierung der oberen Antriebsanordnung 17 wird diese bezüglich der Hubachse 14 oder der Positionsachse 35 des Oberwerkzeuges 11 ebenfalls um den Abstand A zur unteren Antriebsanordnung 26 verfahren, so dass daraufhin eine Messung durchgeführt werden kann. In einer solchen Position kann beispielsweise der Abstand zwischen der Messvorrichtung 604 und einer Schneidkante 38 und/oder Stempelfläche 43 oder Unterseite des Werkzeugkörpers 39 des Oberwerkzeugs 11 ermittelt werden. Daraus lässt sich zum einen ermitteln, ob ein Oberwerkzeug 11 von der oberen Antriebsanordnung 17 aufgenommen ist. Darüber hinaus kann die Höhe des Werkzeugkörpers 39 am Oberwerkzeug 11 und gegebenenfalls auch der Verschleiß ermittelt werden. Die Daten werden an die Steuerung 15 für die weitere Bearbeitung weitergegeben. Analoges gilt für das Unterwerkzeug, sofern die obere Messvorrichtung 601 mit deren Messachse 602 auf das Unterwerkzeug 9 gerichtet ist.

    [0053] Die vorgenannten Parameter für den Werkzeugkörper 39 am Oberwerkzeug 11 können auch dann ermittelt werden, wenn eine Verfahrbewegung angesteuert wird, bei welcher das Oberwerkzeug 11 die untere Messvorrichtung 604 überfährt.

    [0054] Bei der in Figur 7 dargestellten Ausrichtung der oberen Antriebsanordnung 17 zur unteren Antriebsanordnung 26 kann des Weiteren auch eine Erfassung der Geometrie einer Stempelfläche 43 eines Bearbeitungswerkzeuges 37 erfasst und/oder ein Verschleiß festgestellt werden. Beispielsweise erfolgt die Positionierung der oberen Antriebsanordnung 17 in einem Abstand A zur unteren Antriebsanordnung 26. Darauffolgend wird das Oberwerkzeug 11 und die Hubachse 14 durch eine Drehbewegung angetrieben. Durch Abscannen der Stempelfläche 43 des Werkzeugkörpers 39 über beispielsweise einen Messpunkt 607 eines Abstandssensors 604 kann die Geometrie der Stempelfläche 43 erfasst werden. Beispielsweise kann mit jeder Umdrehung ein Abstand R des Messpunktes 607 zu einer in Fig.8 gezeigten Achse Y1 (Werkzeugachse) vergrößert werden. Auf diese Weise kann bspw. der Werkzeugtyp bestimmt werden. Alternativ kann auch eine schneckenlinienförmige Scanbewegung an der Unterseite des Werkzeugkörpers 39 des Oberwerkzeuges 11 durch eine lineare Zunahme des Abstands R des Messpunkts 607 zu einer in Fig.8 gezeigten Achse Y1 erfolgen. Dadurch kann sowohl die Geometrie als auch ein möglicher Verschleiß an einer die Stempelfläche 43 begrenzenden Schneidkante 38 des Werkzeugkörpers 39 des Oberwerkzeuges 11 erfasst werden. Dies erfolgt beispielsweise durch die Erfassung von Polar-Koordinaten. Eine analoge Vorgehensweise kann auch für das Unterwerkzeug 9 durch die Messvorrichtung 601 erfolgen.

    [0055] Durch die Messvorrichtung 601, 604 kann auch ein Bruch an einer Schneidkante 38 des Werkzeugkörpers 39 oder einer Gegenschneidkante des Gegenwerkzeugkörpers detektiert werden, insbesondere nach der Bearbeitung des Werkstücks 10, und bevor ein Werkzeugwechsel ansteht.

    [0056] Die durch die Messvorrichtung 601 und 604 ermittelten Daten werden an die Steuerung 15 weitergeleitet, so dass diese als Korrekturdaten für die nachfolgende Bearbeitung des Werkstücks 10 mit dem vermessenen Werkzeug berücksichtigt werden. Dies weist den Vorteil auf, dass vor Beginn einer Werkstückbearbeitung eine Kontrolle oder ein Erfassen des Werkzeugkörpers des Oberwerkzeuges und Gegenwerkzeugkörper des Unterwerkzeuges erfolgt, so dass darauffolgend umgehend ohne einen weiteren Rüstvorgang die Bearbeitung des Werkstückes 10 erfolgen kann.


    Ansprüche

    1. Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken (10), vorzugsweise von Blechen,

    - mit einem Oberwerkzeug (11), welches entlang einer Hubachse (14) mit einer Hubantriebsvorrichtung (13) in Richtung auf ein mit dem Oberwerkzeug (11) zu bearbeitenden Werkstück (10) und in Gegenrichtung bewegbar ist und welches mit mindestens einer motorischen Antriebsanordnung (17) entlang einer senkrecht zur Hubachse (14) verlaufenden oberen Positionierachse (16) positionierbar ist,

    - mit einem Unterwerkzeug (9), welches zum Oberwerkzeug (11) ausgerichtet und mit mindestens einer motorischen Antriebsanordnung (26) entlang einer unteren Positionierachse (25) positionierbar ist, die senkrecht zur Hubachse (14) des Oberwerkzeuges (11) ausgerichtet ist,

    - mit mindestens einer Steuerung (15), durch welche die motorischen Antriebsanordnungen (17, 26) zum Verfahren des Ober- und Unterwerkzeuges (11, 9) ansteuerbar sind,
    dadurch gekennzeichnet,

    - dass die Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges (11) entlang der oberen Positionierachse (16) und die Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges (9) entlang der unteren Positionierachse (25) jeweils unabhängig voneinander ansteuerbar sind, und

    - dass an der oberen Antriebsanordnung (17) zumindest eine auf die untere Antriebsanordnung (26) ausgerichteten Messvorrichtung (601) und/oder an der unteren Antriebsanordnung (26) zumindest eine auf die obere Antriebsanordnung (17) ausgerichtete Messvorrichtung (604) vorgesehen ist.


     
    2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (601, 604) benachbart zur Werkzeugaufnahme des Oberwerkzeuges (11) und/oder des Unterwerkzeuges (9) an der Antriebsanordnung (17, 26) positioniert ist.
     
    3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine an der oberen Antriebsanordnung (17) vorgesehene Messvorrichtung (609) auf das Unterwerkzeug (9) ausgerichtet ist und/oder dass die zumindest eine Messvorrichtung (604) an der unteren Antriebsanordnung (26) auf das Oberwerkzeug (11) ausgerichtet ist.
     
    4. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (601, 604) eine Messachse (602, 605) aufweist, welche in gleicher Richtung wie die Positionsachse (35, 48) des gegenüberliegenden Oberwerkzeuges (11) oder Unterwerkzeuges (9) ausgerichtet ist.
     
    5. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (601, 604) als ein berührungsloser Sensor oder als ein Abtastsensor ausgebildet ist.
     
    6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der berührungslose Sensor als ein optischer Abstandssensor, insbesondere ein Linienlaser oder eine Kameraeinrichtung, insbesondere CCD-Kamera, ausgebildet ist.
     
    7. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (604) an einem Konsolenschlitten (606) der unteren Antriebsanordnung (26) vorgesehen ist.
     
    8. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (601) an einem Doppelkeil (126) der oberen Antriebsanordnung (17) vorgesehen ist.
     
    9. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (601, 604) an einer Austrittsseite eine Abdeckung aufweist oder zur Austrittsseite an der Messvorrichtung (601, 604) eine Abdeckung positioniert ist, welche für einen Messvorgang abnehmbar ist.
     
    10. Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken (10), insbesondere von Blechen, mit einer Werkzeugmaschine (1),

    - bei der ein Oberwerkzeug (11), welches entlang einer Hubachse (14) mit einer Hubantriebsvorrichtung (13) in Richtung auf ein mit dem Oberwerkzeug (11) zu bearbeitenden Werkstück (10) und in Gegenrichtung bewegbar ist, mit mindestens einer motorischen Antriebsanordnung (17) entlang einer senkrecht zur Hubachse (14) verlaufenden oberen Positionierachse (16) positioniert wird,

    - bei der ein Unterwerkzeug (9), welches zum Oberwerkzeug (11) ausgerichtet ist, mit mindestens einer motorischen Antriebsanordnung (26) entlang einer unteren Positionierachse (25) positioniert wird, die senkrecht zur Hubachse (14) des Oberwerkzeuges (11) ausgerichtet ist,

    - bei der mit einer Steuerung (15), die motorischen Antriebsanordnungen (17, 26) zum Verfahren des Ober- und Unterwerkzeuges (11, 9) angesteuert werden,
    dadurch gekennzeichnet,

    - dass zumindest eine an der oberen Antriebsanordnung (17) vorgesehene Messvorrichtung (601), die in Richtung auf die untere Antriebsanordnung (26) ausgerichtet ist, entlang der oberen Positionierachse (16) und/oder zumindest eine an der unteren Antriebsanordnung (26) angeordnete Messvorrichtung (604), die in Richtung auf die obere Antriebsanordnung (17) ausgerichtet ist, entlang der unteren Positionierachse (25) jeweils unabhängig voneinander verfahrbar angesteuert werden.


     
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberwerkzeug (11) und/oder das Unterwerkzeug (9) mit einer Verfahrbewegung entlang der Positionierachse (16, 25) und/oder mit einer Drehbewegung um die Hubachse (14, 30) und/oder mit einer Hubbewegung entlang der Hubachse (14, 30) überlagert angesteuert wird.
     
    12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe des Oberwerkzeugs (11) oder des Unterwerkzeugs (9) durch Überfahren einer Messachse (602, 605) der gegenüberliegenden Messvorrichtung (601, 604) durch die Verfahrbewegung des Oberwerkzeugs (11) oder Unterwerkzeugs (9) entlang der oberen und/oder unteren Positionierachse (16, 25) erfasst wird.
     
    13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung einer Messung an dem Oberwerkzeug (11) oder an dem Unterwerkzeug (9) das Oberwerkzeug (11) oder das Unterwerkzeug (9) zur Messachse (602, 605) der gegenüberliegenden Messvorrichtung (601, 604) benachbart positioniert oder zur Messachse (602, 605) ausgerichtet wird und darauffolgend eine Messstrategie angesteuert wird.
     
    14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Messvorrichtung (601, 604) erfassten Daten in einer Auswerteeinrichtung verarbeitet und mit Daten von Werkzeugen in einem Datenspeicher der Steuerung verglichen und ausgewertet werden.
     
    15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberwerkzeug und Unterwerkzeug (11, 9) nach der Durchführung einer Messung am Werkzeugkörper (39) des Oberwerkzeuges (11) und/oder des Gegenwerkzeugkörpers am Unterwerkzeug (9) in eine Arbeitsposition zueinander für einen nachfolgenden Bearbeitungsprozess verfahren werden.
     


    Claims

    1. A machine tool for machining planar workpieces (10), preferably metal sheets,

    - with an upper tool (11), which is be movable along a stroke axis (14) by a stroke drive device (13) towards a workpiece (10) to be machined by the upper tool (11) and in the opposite direction and which is positionable by at least one motor drive assembly (17) along an upper positioning axis (16) running perpendicular to the stroke axis (14),

    - with a lower tool (9), which is aligned with the upper tool (11) and is positionable by at least one motor drive assembly (26) along a lower positioning axis (25) which is aligned perpendicular to the stroke axis (14) of the upper tool (11),

    - with at least one controller (15) by means of which the motor drive assemblies (17, 26) for moving the upper and lower tools (11, 9) are controllable, characterized in that

    - the traversing movement of the upper tool (11) along the upper positioning axis (16) and the traversing movement of the lower tool (9) along the lower positioning axis (25) are each independently controllable, and

    - on the upper drive assembly (17) at least one measuring device (601) aligned with the lower drive assembly (26) is provided and/or on the lower drive assembly (26) at least one measuring device (604) aligned with the upper drive assembly (17) is provided.


     
    2. The machine tool according to claim 1, characterized in that the measuring device (601, 604) is positioned adjacent to the tool holder of the upper tool (11) and/or of the lower tool (9) on the drive assembly (17, 26).
     
    3. The machine tool according to claim 1 or 2, characterized in that at least one measuring device (609) provided on the upper drive assembly (17) is aligned with the lower tool (9), and/or in that the at least one measuring device (604) on the lower drive assembly (26) is aligned with the upper tool (11) .
     
    4. The machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device (601, 604) has a measuring axis (602, 605) which is aligned in the same direction as the position axis (35, 48) of the opposite upper tool (11) or lower tool (9).
     
    5. The machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device (601, 604) is configured as a non-contact sensor or as a scanning sensor.
     
    6. The machine tool according to claim 5, characterized in that the non-contact sensor is configured as an optical distance sensor, in particular a line laser or a camera device, in particular a CCD camera.
     
    7. The machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device (604) is provided on a console carriage (606) of the lower drive assembly (26).
     
    8. The machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device (601) is provided on a double wedge (126) of the upper drive assembly (17).
     
    9. The machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device (601, 604) has a cover on an exit side or a cover is positioned on the measuring device (601, 604) on the exit side, said cover being removable for a measuring operation.
     
    10. A method for machining planar workpieces (10), in particular metal sheets, with a machine tool (1),

    - in which an upper tool (11), which is movable along a stroke axis (14) by a stroke drive device (13) towards a workpiece (10) to be machined by the upper tool (11) and in the opposite direction, is positioned by at least one motor drive assembly (17) along an upper positioning axis (16) running perpendicular to the stroke axis (14),

    - in which a lower tool (9), which is aligned with the upper tool (11), is positioned by at least one motor drive assembly (26) along a lower positioning axis (25) which is aligned perpendicular to the stroke axis (14) of the upper tool (11),

    - in which the motor drive assemblies (17, 26) are controlled by a controller (15) to move the upper and lower tools (11, 9),
    characterized in that

    - at least one measuring device (601) provided on the upper drive assembly (17), which measuring device (601) is aligned towards the lower drive assembly (26), is controlled along the upper positioning axis (16), and/or at least one measuring device (604) arranged on the lower drive assembly (26), which measuring device (604) is aligned towards the upper drive assembly (17), is controlled along the lower positioning axis (25), such that they are each movable independently of one another.


     
    11. The method according to claim 10, characterized in that the upper tool (11) and/or the lower tool (9) is/are controlled superposed with a traversing movement along the positioning axis (16, 25) and/or with a rotational movement about the stroke axis (14, 30) and/or with a stroke movement along the stroke axis (14, 30).
     
    12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that a height of the upper tool (11) or of the lower tool (9) is detected by passing over a measuring axis (602, 605) of the opposite measuring device (601, 604) by the traversing movement of the upper tool (11) or lower tool (9) along the upper and/or lower positioning axis (16, 25) .
     
    13. The method according to one of claims 10 to 12, characterized in that to perform a measurement on the upper tool (11) or on the lower tool (9), the upper tool (11) or the lower tool (9) is positioned adjacent to the measuring axis (602, 605) of the opposite measuring device (601, 604) or is aligned with the measuring axis (602, 605) and subsequently a measuring strategy is controlled.
     
    14. The method according to one of claims 10 to 13, characterized in that the data detected by the measuring device (601, 604) are processed in an evaluation unit and compared with data from tools in a data memory of the controller and evaluated.
     
    15. The method according to one of claims 10 to 14, characterized in that the upper tool and lower tool (11, 9), after a measurement has been performed on the tool body (39) of the upper tool (11) and/or the counter-tool body on the lower tool (9), are moved into a working position relative to each other for a subsequent machining process.
     


    Revendications

    1. Machine-outil destinée à usiner des pièces (10) en forme de plaque, de préférence des tôles, pourvue

    - d'un outil supérieur (11) qui peut être déplacé, grâce à un dispositif d'entraînement de levage (13), le long d'un axe de levage (14) en direction d'une pièce (10) qui doit être usinée avec l'outil supérieur (11), voire en direction opposée, et qui peut être positionné, grâce à au moins un mécanisme d'entraînement à moteur (17), le long d'un axe de positionnement supérieur (16) s'étendant perpendiculairement à l'axe de levage (14),

    - d'un outil inférieur (9) qui est orienté par rapport à l'outil supérieur (11) et qui peut être positionné, grâce à au moins un mécanisme d'entraînement à moteur (26), le long d'un axe de positionnement inférieur (25) qui est orienté perpendiculairement à l'axe de levage (14) de l'outil supérieur (11),

    - d'au moins une commande (15) grâce à laquelle les mécanismes d'entraînement à moteur (17, 26) destinés à déplacer les outils supérieur et inférieur (11, 9) peuvent être activés,
    caractérisée en ce que

    - le mouvement de déplacement de l'outil supérieur (11) le long de l'axe de positionnement supérieur (16) et le mouvement de déplacement de l'outil inférieur (9) le long de l'axe de positionnement inférieur (25) peuvent être respectivement activés indépendamment l'un de l'autre, et

    - sur le dispositif d'entraînement supérieur (17) est prévu au moins un dispositif de mesure (601) orienté vers le mécanisme d'entraînement inférieur (26), et/ou sur le mécanisme d'entraînement inférieur (26) est prévu au moins un dispositif de mesure (604) orienté vers le mécanisme d'entraînement supérieur (17).


     
    2. Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de mesure (601, 604) est positionné sur le mécanisme d'entraînement (17, 26) de manière contiguë à la réception d'outil de l'outil supérieur (11) et/ou de l'outil inférieur (9) .
     
    3. Machine-outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'au moins un dispositif de mesure (609) prévu sur le mécanisme d'entraînement supérieur (17) est orienté vers l'outil inférieur (9) et/ou en ce que ledit au moins un dispositif de mesure (604) prévu sur le mécanisme d'entraînement inférieur (26) est orienté vers l'outil supérieur (11) .
     
    4. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de mesure (601, 604) présente un axe de mesure (602, 605) qui est orienté dans la même direction que l'axe de position (35, 48) de l'outil opposé, supérieur (11) ou inférieur (9).
     
    5. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de mesure (601, 604) est réalisé en tant que capteur sans contact ou en tant que capteur à balayage.
     
    6. Machine-outil selon la revendication 5, caractérisée en ce que le capteur sans contact est réalisé en tant que capteur optique de distance, en particulier en tant que laser linéaire ou en tant que caméra, en particulier en tant que caméra CCD.
     
    7. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de mesure (604) est prévu sur un chariot de console (606) du mécanisme d'entraînement inférieur (26).
     
    8. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de mesure (601) est prévu sur une double cale (126) du mécanisme d'entraînement supérieur (17).
     
    9. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de mesure (601, 604) présente, sur un côté de sortie, un couvercle ou en ce que sur le dispositif de mesure (601, 604) est positionné, du côté sortie, un couvercle qui peut être enlevé pour une opération de mesure.
     
    10. Procédé destiné à usiner des pièces (10) en forme de plaque, en particulier des tôles, grâce à une machine-outil (1),

    - dans laquelle un outil supérieur (11) qui peut être déplacé, grâce à un dispositif d'entraînement de levage (13), le long d'un axe de levage (14) en direction d'une pièce (10) qui doit être usinée avec l'outil supérieur (11), voire en direction opposée, est positionné, grâce à au moins un mécanisme d'entraînement à moteur (17), le long d'un axe de positionnement supérieur (16) s'étendant perpendiculairement à l'axe de levage (14),

    - dans laquelle un outil inférieur (9) qui est orienté par rapport à l'outil supérieur (11) est positionné, grâce à au moins un mécanisme d'entraînement à moteur (26), le long d'un axe de positionnement inférieur (25) qui est orienté perpendiculairement à l'axe de levage (14) de l'outil supérieur (11),

    - dans laquelle les mécanismes d'entraînement à moteur (17, 26) destinés à déplacer les outils supérieur et inférieur (11, 9) sont activés grâce à une commande (15),
    caractérisé en ce que

    - au moins un dispositif de mesure (601) prévu sur le mécanisme d'entraînement supérieur (17) et orienté vers le mécanisme d'entraînement inférieur (26) est activé de manière à pouvoir se déplacer le long de l'axe de positionnement supérieur (16), et/ou au moins un dispositif de mesure (604) disposé sur le mécanisme d'entraînement inférieur (26) et orienté vers le mécanisme d'entraînement supérieur (17) est activé de manière à pouvoir se déplacer le long de l'axe de positionnement inférieur (25), et ce chacun indépendamment l'un de l'autre.


     
    11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'outil supérieur (11) et/ou l'outil inférieur (9) est/sont activé(s) de manière à effectuer un mouvement de déplacement le long de l'axe de positionnement (16, 25) et/ou un mouvement de rotation autour de l'axe de levage (14, 30) et/ou un mouvement de course le long de l'axe de levage (14, 30), et ce de manière superposée.
     
    12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce qu'une hauteur de l'outil supérieur (11) ou de l'outil inférieur (9) est saisie lorsque l'outil supérieur (11) ou l'outil inférieur (9), lors d'un mouvement de déplacement le long de l'axe de positionnement supérieur et/ou inférieur (16, 25), passe par-dessus un axe de mesure (602, 605) du dispositif de mesure opposé (601, 604).
     
    13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que, pour effectuer une mesure au niveau de l'outil supérieur (11) ou de l'outil inférieur (9), l'outil supérieur (11) ou l'outil inférieur (9) est positionné de manière contiguë à l'axe de mesure (602, 605) du dispositif de mesure opposé (601, 604) ou est orienté par rapport à l'axe de mesure (602, 605), et qu'ensuite une stratégie de mesurage est activée.
     
    14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que les données saisies par le dispositif de mesure (601, 604) sont traitées dans un dispositif d'évaluation et sont comparées avec des données d'outil stockées dans une mémoire de données de la commande et sont évaluées.
     
    15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que, après la réalisation d'une mesure au niveau du corps d'outil (39) de l'outil supérieur (11) et/ou du corps de contre-outil de l'outil inférieur (9), l'outil supérieur et l'outil inférieur (11, 9) sont déplacés dans une position de travail l'un par rapport à l'autre afin d'être soumis au processus d'usinage qui suit.
     




    Zeichnung

















    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente