Einrichtung zum Prüfen des Werkstücks an einer mehrstufigen Formmaschine, insbesondere einer Mehrstufenpresse

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung an einer Mehrstufenpresse in der ein Rohling (18, 21, 22) in verschiedenen Stadien bis zum fertigen Werkstück umgeformt wird. Eine Umformstation nimmt anstelle von Umformwerkzeugen die Prüfeinrichtung (10,26) auf. Die Prüfeinrichtung ist so ausgebildet, daß sie wie ein Werkzeug, in jeder Umformstufe alternativ eingesetzt werden kann. Sie wird vorzugsweise dort eingesetzt, wo in der vorangehenden Umformstufe die größte Fehlerhäufigkeit zu erwarten ist. Mit der erfindungsgemäßen Meßanordnung können mehrere Formfehler erfaßt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Prüfen des Werkstücks an einer mehrstufigen Formmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

[0002] Bei solchen Maschinen ist es erforderlich, Fehlerzustände, wie ein Abbrechen des Preßstiftes, der dann mit dem Werkstück im Matrizenblock verkeilt bleibt, oder ein Hängenbleiben des Werkstücks am Preßstift, an dem es ungewollt angeschmiedet ist oder auch ein Ankommen eines fehlerhaften Werkstückes in einer weiteren Bearbeitungsstufe, in der es Beschädigungen auslösen kann, rechtzeitig festzustellen, um Ausschuß zu vermeiden. Gerade bei Kleinteilen, wie z.B. bei Schrauben, ist es außerordentlich zeitraubend und daher aufwendig, aus einem Sammelbehälter für Fertigteile nachträglich etwa fehlerhafte Teile aussortieren zu müssen. Es sind also bei solchen Maschinen, die in raschen Taktfolgen große stückzahlen fertigen, laufende Fertigungskontrollen unerläßlich.

[0003] In der DE-OS 28 07 146 ist ein Fehlerermittlungsgerät der eingangs genannten Art für solche laufende Fertigungskontrolle beschrieben. Dieses bekannte Gerät ist aber auf die Feststellung von nur zwei Fehlerarten, nämlich das Verkeilen des Werkstücks im Matrizenblock und das Hängenbleiben des Werkstücks am Preßstift, beschränkt und dazu muß für jede Fehlerart ein besonderer Ermittlungsstift vorgesehen werden .und jedem Ermittlungsstift muß eine besondere Meßanordnung zugeordnet sein, die in Abhängigkeit von der Bewegung jedes Ermittlungsstiftes, also bei abnormaler Bewegung oder bei Nichtbewegung, ein Signal auslöst und gegebenenfalls das Stillsetzen der Maschine durch Abschalten der Energiezufuhr zum Antriebsmotor der Maschine und durch Betätigung einer Bremse an der Maschinenkurbelwelle auslöst. Dabei ist einer der Ermittlungsstifte in dem Schlitten,der andere im Matrizenblock untergebracht. Damit erschöpft sich bei der bekannten Maschine die Möglichkeit der Unterbringung von Meßanordnungen, so daß andere Fehlerzustände nicht erfaßt werden können und auch wichtige Abmessungen des Fertigungsteiles nicht überwacht werden können.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der ein- ! gangs genannten Art zu schaffen, bei der die vorstehend genannten drei Fehlerzustände in wesentlich einfacherer Weise durch einen einzigen Ermittlungsstift festgestellt werden können und bei der auch weitere Fehler hinsichtlich der Einhaltung vorgeschriebener Abmessungen, wie z.B. bei der Her- stellung einer Innensechskantschraube der maximalen Kopfhöhe und des maximalen Kopfdurchmessers,des maximalen Schaft- durchmessers,der minimalenund maximalenschaftlänge, des maximalen _Flankendurchmessers,der minimalen Lochtiefe, der minimalen Sechskantweite usw. in der gleichen Meßstufe feststellen zu können.

[0005] Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch dre im kennzeichnenden Teil des Anpruchs 1 und der darauffolgenden Ansprüche genannten Merkmale gelöst.

[0006] Der Meßvorgang erfolgt jeweils zugleich und in gleicher Richtung mit dem Arbeitshub der Bearbeitungswerkzeuge, wodurch sich eine beschleunigte Taktfolge beim Arbeiten der Maschine ergibt. Demgegenüber erfolgt bei dem bekannten Gerät die Messung nach Beendigung des Pressens durch Bewegung des Ermittlungsstiftes in Rückzugrichtnng des Preßstiftes durch die Bohrung des Werkstücks.

[0007] Um den Ausschuß frühestmöglich festzustellen, wird die Meßstufe vorzugsweise der Bearbeitungsstufe, in der Fehlerzustände mit größter Häufigkeit auftreten, zugeordnet. Wenn in einer Formmaschine alle Bearbeitungsstufen für das Verformen erforderlich sind, kann erfindungsgemäß die Meßanordnung in einer der Maschine nachgeschalteten MeBstufe angeordnet sein. Dann werden die Werkstücke dieser Meßstufe aus der letzten Bearbeitungsstufe zugeführt und auch diese Meßstufe arbeitet im Takt der Bearbeitungswerkzeuge der Maschine.

[0008] Ein besonders einfacher Aufbau der Meßstufe ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, daß die Meßanordnung nur im Schliten oder nur in dem Matrizenblock angeordnet ist und vorzugsweise nur ein Meßglied aufweist. Dieses eine Meßglied, das als Ermittlungsstift anstelle des Preßstiftes angeordnet sein kann, erfaßt sowohl die eingangs genannnten drei Fehlerzustände und erlaubt auch noch durch seine Ausbildung am vorderen Ende zugleich die maximale Kopfhöhe, die minimale Lochtiefe und die minimale Sechskantweite.zu messen. Im Gesenk können dann Meßanordnungen für die weiteren, eingangs angegebenen Maße untergebracht sein. Die Meßanordnung kann, abhängig von der Art des Fehlerzustandes, die Maschine stillsetzen und das fehlerhafte Werkstück, z.B. dnrch Verschwenken einer Ausfallrutsche, ausscheiden. Im Falle des Ankommens eines fehlerhaften Werkstücks in der Meßstufe genügt zunächst lediglich ein Ausschwenken der Ausfallrutsche ohne Stillsetzen der Maschine. Die Ausfallrutsche schwenkt dann selbsttätig, nachdem das fehlerhafte Werkstück ausgeschieden ist, in die Ausgangslage zurück.

[0009] Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen der neuen Einrichtung zum Prüfen eines Werkstücks. Die Darstellung in der Zeichnung ist um 90° verschwenkt. In der Praxis arbeitet die Presse mit lotrechtem Hub. Es zeigen

die Figur 1 im lotrechten Schnitt eine Meßstufe an einer z.B. vierstufigen Presse,

die Figur 2 schematisch die Anordnung unterschiedlicher Meßstellen in einer Meßstufe.

[0010] In Figur 1 ist mit 1 ein Führungsbolzen bezeichnet, der mit dem Spannstift 15 gegen axiales Verschieben in die Zwischenhülse 4 gesichert ist. Um den Führungsbolzen 1 herum liegt eine Schraubenfeder 2, die sich einendig an der Zwischenhülse 4, mit ihrem anderen Ende an einem als Meßanschlag eines Näherungsschalters 10 dienenden Winkelstück 3 abstützt. Um die Zwischenhülse.4 herum liegt der Schlitten als Stempelfassung 6, die axial gleitbar in dem Stempelhalter 5, welcher mit der Stempelhalterplatte 17 verbunden ist, gelagert ist. In der Stempelhalterplatte 17 ist das Hinterlager 16, das mit der Führungshülse 4 fest verbunden ist, axial gleitbar gelagert. Am vorderen Ende des Führungsbolzenslbefindet sich statt eines Preßstiftes der Ermittlungsstift 7, der in der Hülse 8 axial gleitbar geführt ist. Der Bereich des Näherungsschalters 10 ist durch eine Abschirmung 9, die über einen Bolzen 14 und eine Schraube 13 mit der Stempelfassung 6 verbunden ist, abgeschirmt. Das Winkelstück 3 ist mit der Schraube 11 und der Sicherung 12 am Führungsbolzen 1 befestigt.

[0011] An der _Matrizenblockseite ist der Matrizenblock 20,der di₂ Matrize 19 aufnimmt, nur angedeutet. In der Matrize liegt das Werkstück, bestehend aus dem Werkstückkopf 18, dem gewindefreien Schaft 21 und dem Gewindeteil 22. Hinter dem Werkstück ist der Auswerfer 23 angedeutet.

[0012] Die Wirkungsweise beim Meßvorgang ist folgende:

Zugleich mit dem Arbeitshub der Bearbeitungsstufen wird durch das Hinterlager 16 die Zwischenhülse 4 und mit ihr über die Feder 2 und das Winkelstück 3 auch der Führungsbolzen mit dem Ermittlungsstift 7 in die dargestellte,, vordere Stellung vorgeschoben. Der Ermittlungsstift 7 ist mit seinem vorderen Ende in den vorhandenen, fehlerfreien Werkstückkopf eingetreten und stoppt dadurch das Winkelstück 3 in einem vorbestimmten Abstand vor dem Näherungsschalter 10.. Damit ist einerseits angezeigt, daß das Werkstück in der Meßstufe angekommen ist, daß also in der vorhergehenden Bearbeitungsstufe weer ein Verklemmen im Matrizenblock noch ein Verschmieden am Preßutift erfolgt ist. Weiterhin ist angezeigt, daß der Sechskant richtig geformt ist, weil sonst die Spitze des Ermittlungastiftes nicht in die öffnung des Werkstücks eintreten könnte und somit das Winkelstück 3 in größerem Abstand vom Näherungsschalter 10 halten und damit ein Signal und das Stillsetzen auslösen würde. Ist kein Werkstück in der Meßstufe angekommen, so wird der Meßstift 7 noch weiter, als in der Zeichnung dargestellt, in Richtung der Matrize 19 vortreten und dadurch das Winkelstück 3 ganz mit dem Näherungsschalter 10 in Kontakt bringen, wodurch wiederum ein Signal und das Stilisetzen der Maschine ausgelöst wird.

[0013] Bei der Anordnung nach Figur 1 befindet sich eine Meßanordnung nur im schlittenseitigen Teil der Presse. Es wäre aber nuch möglich, die Meßanordnung matrizenblockseitig anzuordnen, wozu die Matrize als Schiebematrize auszubilden wäre, die durcli eine Druckfeder abgestützt wird, durch die sie im Abstand von isolierten Kontaktringen gehalten wird.

[0014] Bei der Anordnung nach Figur 2 befinden sich Meßanordnungen sowohl schlittenseitig wie matrizenblockseitig. Schlittenseitig bezeichnet wiederum 7 den Ermittlungsstift, der in der Hülse 8 geführt ist. Am axial beweglichen Führungsbolzen 1 befindet sich ein Isolierstück 24, in das ein Näherungsschalter 10 eingelegt ist. Zwischen Hinterlager 16 und einem Ringstück 30 des Ermittlungsstiftes 7 liegt eine Feder 2, die den erforderlichen Abstand zwischen Ringstück 30 und Kontaktstück 10 bei fehlerfreiem Werkstück aufrechterhält. Ein ähnliches Isolierstück 25 mit Kontaktstück 26 befindet sich im matrizenblockseitigen Teil der Maschine. Mittels einer Verschraubung 27 und einer Feder 2 ist die Matrize 19 dort axial verschiebbar gehalten. Mit 28 und 29 sind Verbindungsleitungen von den Kontaktstücken 10, 26 zur Signalgabe bzw. zu den Schaltern für das Stillsetzen bezeichnet.

[0015] Die einzelnen Möglichkeiten sind nur angedeutet und zwar mit 31 für den maximalen Kopfdurchmesser, mit 32 für den maximalen Schaftdurchmesser, mit 33 für den maximalen Flankendurchmesser, mit 34 für die maximale Reduzierlänge, mit 35 für die maximale Schaftlänge, mit 36 für die maximale Kopfhöhe, mit 37 für die minimale Lochtiefe, mit 38 für die minimale Sechskantweite und mit 39 für die minimale Schaftlänge.

[0016] Das Abschalten.bei Abweichungen-von der unter 31 bis 38 ge- .nannten Abmessungen erfolgt über den Näherungsschalter 10, während das Abschalten bei Abweichungen der unter 39 genannten Schaftlänge über die Kontaktstücke 26 erfolgt. Je nach den baulichen Gegebenheiten und den Genauigkeitsanforderungen können in der Praxis nur einige der unter 3.1 bis 39 genannten Meßmöglichkeiten vorgesehen werden.

Ansprüche

1. Einrichtung zum Prüfen des Werkstücks an einer mehrstufigen Formmaschine, insbesondere einer Mehrstufenpresse, in der ein Rohling die Bearbeitungsstufen bis zum fertigen Werkstück durchläuft und bei der mindestens einer.Stufe eine Meßanordnung zum Prüfen des Werkstücks zugeordnet ist, durch die bei auftretendem Fehlerzustand ein Signal oder das Stillsetzen der Maschine ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung in einer, einer oder mehreren Bearbeitungsstufen nachgeordneten, von Bearbeitungswerkzeugen freien Meßstufe · angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß d.ie Meßstufe der Bearbeitungsstufe, in der die Fehlerzustände mit größter Häufigkeit auftreten, nachgeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung in einer der Maschine nachgeschalteten Meßstufe, der die Werkstücke aus der letzten Bearbeitungsstufe zugeführt werden, angeordnet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung nur im Schlitten oder im Matrizenblock der Maschine angeordnet ist und vorzugsweise nur ein Meßglied aufweist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von der Art des Fehlerzustandes die Maschine stillgesetzt und/oder das fehlerhafte Werkstück, zum Beispiel durch Verschwenken einer Ausfallrutsche, ausgeschieden wird.

Zeichnung