[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Umformteilen aus Blech geometrisch
beliebiger Form aus Band- oder Streifenmaterial in einer Presse mit zwei separat angetriebenen
Stößeln, bei dem zunächst Platinen aus dem Band- oder Streifenmaterial durch ein vom
Pressentisch gehaltenes, vom ersten Stößel angetriebenes Schneidwerkzeug mit in Richtung
Schneidplatte (Matrize) aufwärts bewegenden Schneidstempel ausgeschnitten werden und
nach dem Öffnen des Schneidwerkzeugs durch einen Schieber aus dem Werkzeugraum an
eine Greifereinrichtung übergeben werden, die die Platinen in eine Übergabeposition
verbringt und von dort durch einen Greifertransfer an ein vom zweiten Stößel der Presse
angetriebenes Transferwerkzeug zur Umformung in ihre Endgeometrie synchron übergeben
werden.
[0002] Die Erfindung betrifft ferner ein System zum Herstellen von Umformteilen aus Blech
geometrisch beliebiger Form aus Band- oder Streifenmaterial, mit einer zwei separat
angetriebene Stößel umfassenden Presse, mindestens einem vom ersten Stößel der Presse
angetriebenen Schneidwerkzeug zum Ausschneiden von Platinen, dessen Werkzeug-Unterteil
im wesentlichen eine Führungsplatte und einen Schneidstempel enthält, und dessen Werkzeug-Oberteil
im wesentlichen aus Schneidplatte, Abstimmplatte und Schieber besteht, einer Greifereinrichtung
zum Transport der Platinen in eine Übergabestation für ein Greiftransfer, das die
Platinen einem vom zweiten Stößel der Presse angetriebenen Transferwerkzeug zur Weiterverarbeitung
zuführt.
Stand der Technik
[0003] Aus der
DE 24 12 260 A1 ist eine Vorrichtung zum Schneiden und Positionieren von Platinen in Pressen bekannt,
die mit einer Schnitteinrichtung mit nach oben schneidenden Schnittstempel ausgerüstet
ist und taktgleich damit angetriebene Mittel zur Aufnahme und Übergabe der Platinen
an ein Transportsystem der Presse. Diese Lösung umfasst Pressen mit mehreren in Fertigungsrichtung
aufeinander folgenden Arbeitsstufen. Die Schnitteinrichtung besteht im wesentlichen
aus einer ortsfesten Matrize mit einer in Form und Abmessungen den auszuschneidenden
Platinen angepassten Ausnehmung und einem auf- und abwärts bewegten Schnittstempel,
der beim Aufwärtshub schneidet. Die Schnitteinrichtung ist in einer um einen Winkel
gegenüber der Fertigungsrichtung gedrehten Lage angeordnet. Die Mittel zur Platinenaufnahme
und Übergabe an ein Transportsystem umfassen eine Station zur Drehung der Platinen
aus der durch die Anordnung der Schnitteinrichtung gegebenen Winkellage in die Fertigungsrichtung.
Ein taktgleich, jedoch gegenläufig mit dem Schnittstempel auf- und abwärts bewegter
Platinenabnehmer ist drehbar ausgebildet. Die ausgeschnittenen Platinen liegen schräg
zur Längsachse des Band- oder Streifenmaterials, so die gesamte Breite des Materials
ausgenutzt werden kann.
[0004] Folgeverbundwerkzeuge nutzende Lösungen erreichen einen geringen Materialabfall durch
den Entwurf eines Layouts, in dem die gestanzten Formen auf dem metallischen Band
in einer zueinander passenden Lage orientiert sind, so dass die geschnittenen Formen
ineinander verschachtelt angeordnet sind (
DE 42 32 211 A1) . Bei all diesen Lösungen sind je nach Teilegeometrie so genannte Freischnitte für
die Umformoperation nötig und außerdem entsprechende Anbindestellen zum Transport
des Teils mit dem Materialstreifen durch das Werkzeug erforderlich. Freischnitte und
Anbindestellen bedeuten Materialverlust.
Ein materialverbrauchsoptimiertes Streifenlayout kann im Folgeverbundwerkzeug zu einem
Auseinanderfallen des Streifens führen und darum unter Umständen gar nicht anwendbar,
oder erhöht die Störanfälligkeit.
[0005] Andere bekannte Lösungen (siehe
DE 27 43 981 A1,
EP 1 197 275 A1,
EP 1 316 373 A1) realisieren zwischen den Teilen eine gemeinsame Schnittlinie, so dass praktisch
kein Schrottabfall anfällt. Dieser Vorteil kann in der Regel nur bei ganz bestimmten
Teilegeometrien genutzt werden.
Aufgabenstellung
[0006] Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und ein System zum Herstellen von Blechteilen beliebiger geometrischer Form, insbesondere
Platinen, aus Band- oder Streifenmaterial derart zu verbessern, dass materialverbrauchsoptimierte
Teile hoher Präzision mit einer vergleichsweise großen Ausbringleistung bei einfach
aufgebautem Werkzeug kostengünstig zur Verfügung gestellt werden können.
[0007] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein System mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 8 gelöst.
[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und des Systems sind den Unteransprüchen
entnehmbar.
[0009] Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die ausgeschnittenen
Platinen bereits in der Schneidplatte gestapelt und entstapelt werden, so dass ein
kompaktes Schneidwerkzeug entsteht, welches einen gleichmäßigen Platinentransport
zu dem in derselben Presse nachfolgenden Umformwerkzeugen sichert und aufwändige separate
Entnahme- bzw. Entstapeleinrichtungen entfallen können.
[0010] Von den im Schneidplattendurchbruch der Schneidplatte übereinander zu einem leicht
verkeilten Stapelblock gestapelten Platinen wird taktweise eine ausgeschnittene Platine
an der Gratseite der unteren Platine des Stapelblocks leicht verkeilend angefügt und
eine obere Platine des Stapelblocks vom Stapelblock gelöst und aus dem Schneidplattendurchbruch
verschoben, wobei folgende Arbeitschritte zum Lösen und Entnehmen der Platine (n-1)
ausgeführt werden:
- a) Anfahren einer Kante der oberen Platine durch die Hubbewegung des Stapelblocks
im geklemmten Werkzeug an eine Abweisschräge zum Erzeugen einer in der Ebene der oberen
Platine wirkenden horizontalen Schubkraft PS und eine den Stapelblock entgegen der
Hubbewegung fixierenden Vertikalkraft PV;
- b) Lösen der oberen Platine aus ihrer Verkeilung vom Stapelblock durch die Schubkraft
gemäß Schritt a) und Verschieben der Platine in die Öffnung des Schiebers und Verkeilen
der vom Schneidstempel ausgeschnittenen Platine an das untere Ende des Stapelblocks;
- c) Halten des Stapelblocks im Schneidplattendurchbruch und Ausschieben der gelösten
Platine mit dem Schieber aus dem geöffneten Werkzeug nach Ausfedern der Schneidplatte
und der Abstimmplatte.
[0011] Um die ausgeschnittenen Platinen im Schneidplattendurchbruch der Schneidplatte stapeln
zu können, ist der Schneidplattendurchbruch als Stapelraum ausgelegt und mit Mitteln,
beispielsweise lokale, vertikal in die Wand des Schneidplattendurchbruchs geschnittene
Stege, zum Halten des Stapelblocks auch bei geöffnetem Werkzeug versehen. Die Schneidplatte
mit Abstimmplatte ist gefedert ausgeführt, um entsprechende Dickentoleranzen der zu
stapelnden Platinen auszugleichen und sicherzustellen, dass die obere Platine des
Stapelblocks nach dem Lösen vollständig in den Schieber zu liegen kommt und der Schieber
frei ist.
[0012] Dem Stapelraum ist eine Abweisschräge zugeordnet, die entweder im Schieber oder an
der Abstimmplatte angeordnet ist. Mit dieser Abweisschräge gelingt es in einfacher
Weise, eine horizontale Schubkraft zu erzeugen, mit der es möglich wird, die oberste
Platine vom Stapelblock problemlos zu lösen. Der Schieber nimmt die gelöste Platine
auf und bewegt diese aus dem Werkzeugraum. Dies geschieht im Takt mit dem Anfügen
einer neuen Platine an die untere Platine des Stapelblocks.
[0013] Die freie Wählbarkeit der Lage der Platinen in Bezug zur Längsachse des Bandes führt
zu einer Verbreiterung bzw. Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten von Feinschneid-
und Umformvorgängen bei gleichzeitiger Optimierung des Materialeinsatzes auch bei
Teilen hoher Präzision und Komplexität. Die Platinen können in Bezug auf die Längsachse
des Band- oder Streifenmaterials eine beliebige Lage einnehmen, beispielsweise können
die beiden Platinen zueinander um 180° gedreht sein oder die Platinen liegen schräg,
längs oder quer zur Längsachse des Band- oder Streifenmaterials gleich bzw. gegengleich
entsprechend verschachtelt ausgerichtet.
[0014] Schneidwerkzeug und Transferwerkzeug innerhalb des erfindungsgemäßen Systems sind
durch eine Übergabestation miteinander gekoppelt, wobei eine programmierbare Greifereinrichtung
die Platine der Übergabestation zuführt, letztere in der gewünschten Lage positioniert
und ein Greifertransfer die übergebene entsprechend positionierte Platine dem Transferwerkzeug
zuführt.
Dies ist mit dem außerordentlichen Vorteil verbunden, dass kurze Transportwege innerhalb
des erfindungsgemäßen Systems realisiert werden können. Dies führt in der Konsequenz
zu einem kompakten Aufbau des Systems mit hoher Modularität und Wartungsfreundlichkeit,
was einen flexibleren Einsatz bei Umrüstung des Systems auf unterschiedliche Teilegeometrien
oder -formen ermöglicht. Zweckmäßigerweise lassen sich eine Vielzahl von Komponenten
des erfindungsgemäßen Systems, beispielsweise das Schneidwerkzeug, das Transferwerkzeug,
die Greifereinrichtung oder der Greifertransfer modular ausführen und als kompaktes
Modul einbauen und auswechseln.
[0015] Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich kurze Taktzeiten und hohe Ausbringleistungen
aus.
[0016] Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Ausführungsbeispiel
[0017] Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
[0019] Fig. 1 und 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems, mit dem
das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird,
[0020] Fig. 3a eine Schnittdarstellung des Schneidwerkzeugs im geklemmten Zustand von Werkzeugober-
und Werkzeugunterteil mit im Schneidplattendurchbruch angeordneten freien Stapelraum
für Platinen,
[0021] Fig. 3b eine Schnittdarstellung der in der Wandung des Schneidplattendurchbruchs
angeordneten Haltemittel zum Halten der Platinen im Stapelraum,
[0022] Fig. 3c eine Schnittdarstellung des Schneidwerkzeugs im geklemmten Zustand von Werkzeugober-
und Werkzeugunterteil mit einem im Stapelraum angeordneten Stapelblock aus n Platinen,
[0023] Fig. 3d eine Darstellung der miteinander leicht verkeilten Platinen in einem Stapelblock,
[0024] Fig. 3e eine Darstellung einer gegen eine Abweisschräge anlaufenden oberen Platine
mit Kräftediagramm,
[0025] Fig. 3f eine Schnittdarstellung des Schneidwerkzeugs im geklemmten Zustand von Werkzeugober-
und Werkzeugunterteil, bei dem die obere Platine des Stapelblocks ihre oberste Lage
erreicht,
[0026] Fig. 3g eine Schnittdarstellung des Schnittwerkzeugs im geöffneten Zustand, bei dem
die obere Platine vom Stapelblock gelöst und von der Schieberöffnung erfasst ist,
[0027] Fig. 3h eine Schnittdarstellung des Schnittwerkzeugs im geöffneten Zustand, bei dem
der Schieber mit Platine aus dem Werkzeugraum ausgeschoben ist,
[0028] Fig. 4 eine Variante der Anordnung der Abweisschräge an der Abstimmplatte in Schnittdarstellung,
[0029] Fig. 5a und 5b eine vergrößerte Ansicht des Stapelblocks aus n-Platinen im Stapelraum
des Schneidplattendurchbruch bei geöffneten und geschlossenen Werkzeug zur Bemessung
der Maximal- und Minimalhöhe des Stapelblocks in Abhängigkeit der Dickentoleranz des
Bleches,
[0030] Fig. 6 eine Draufsicht auf das Schneidwerkzeug mit Darstellung des Schiebers in Ausgangsposition
und in ausgefahrener Lage sowie der Bandlaufrichtung und
[0031] Fig. 7 eine Darstellung der kinematischen Kopplung von Schneidwerkzeug und Transferwerkzeug
und Fig. 8 eine schematische Darstellung des Greifermoduls.
[0032] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sollen Umformteile
1 aus Blech, vorzugsweise Bremsbelagträger, hergestellt werden. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist jedoch nicht auf solche Teile eingeschränkt und die Teile können auch
andere geometrische Formen aufweisen. Zur Herstellung der Umformteile
1 werden zunächst aus einem Band bzw. Streifenmaterial
6 Blechplatinen
9, 9.1 ausgeschnitten, die in weiteren Umform- und Schneidvorgänge ihre Endgeometrie erhalten.
[0033] Die Fig. 1 und 2 zeigen das erfindungsgemäße System, mit dem das Verfahren ausgeführt
wird. Das System besteht im wesentlichen aus einer Presse
2 mit zwei separat angetriebenen Stößeln
3 und
4, einer Coilanlage
5 für das Bandmaterial
6, einer Richteinheit
7 zum Richten des Bandmaterials
6, einem Bandvorschub
7.1, einem Schneidwerkzeug
8 zum Ausschneiden von Platinen
9 aus dem Bandmaterial
6, einem Abfalltrenner
18, einem Greifermodul
12 zur Aufnahme und Weitergabe der Platine
9 zu einer Übergabestation
11 einem Greifertransfer
10, der die Platinen
9 in einer vorbestimmte Lage durch das Transferwerkzeug verbringt, und einem modular
aufgebauten Transferwerkzeug
13 zur Ausführung von Feinschneid- und Umformvorgängen an der zugeführten Platine
9. Der Stößel
3 wirkt vertikal nach oben auf das, zwischen Stößel
3 und Pressentisch
14 befestigte Schneidwerkzeug
8 und der Stößel
4 vertikal nach unten auf das auf dem Pressentisch
14 fixierten Transferwerkzeug
13. Anstelle der Coilanlage
5, der Richteinheit
7, des Bandvorschubs
7.1 kann auch ein Streifenanleger vorgesehen werden.
[0034] Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Fig. 3a bis 3h dargestellt.
Das Schneidwerkzeug
8 setzt sich - wie in Fig. 3a gezeigt-aus einem Werkzeugoberteil
15 und einem Werkzeugunterteil
16 zusammen, wobei das Schneidwerkzeug
8 durch eine vertikale Bewegung nach unten geöffnet und eine vertikale Verfahrbewegung
nach oben geschlossen wird.
Das Werkzeugoberteil
15 besteht im Wesentlichen aus einer Schneidplatte
17, einer Nachschleifplatte
18, einer Abstimmplatte
19, einem Schieber
20 und einer oberen Druckplatte
23 und das Werkzeugunterteil
16 aus einer Führungsplatte
21, einem Schneidstempel
22 und einer unteren Druckplatte
24. Schneidplatte
17, Nachschleifplatte
19 und Abstimmplatte
19 sind gefedert ausgebildet.
[0035] Die Schneidplatte
17 und die Abstimmplatte
19, welche zur Kompensation der Schneidplattenhöhe beim Nachschleifen dient, sind dadurch
nach oben beweglich. Zwischen der Abstimmplatte
19 und der oberen Druckplatte
23 ist der Schieber
20 geführt. Während des Schneidvorganges dient der Schieber
20 zugleich als Abstützung von Schneidplatte
17 und Abstimmplatte
19. Der Schieber
20 besitzt eine Aufnahmeöffnung
27 für die formschlüssige Aufnahme der ausgeschnittenen Platinen
9 bzw.
9.1.
In geschlossener Stellung des Schneidwerkzeugs
8 ist das Streifen- oder Bandmaterial
6 zwischen Werkzeugunterteil
16 und Werkzeugoberteil
15 geklemmt.
[0036] Das Schneidwerkzeug
8 schneidet aus dem zugeführten Streifen-oder Bandmaterial
6 jeweils zwei Platinen
9 und
9.1 pro Hub aus. Es versteht sich, dass das Schneidwerkzeug auch so auslegbar ist, dass
mehr als zwei Platinen pro Hub ausgeschnitten werden können. Die beiden Platinen
9 bzw.
9.1 werden mit dem unten liegenden Stempel
22 nach oben in die Schneidplatte
17 geschnitten und in den Schneidplattendurchbruch
25 der Schneidplatte
17 geschoben. Die Schneidplatte
17 ist so ausgelegt, dass der Schneidplattendurchbruch
25 einen Stapelraum
26 für eine Anzahl
n ausgeschnittener Platinen
9 bzw.
9.1 bildet und letztere aufnehmen kann.
[0037] Zum Halten der in den Schneidplattendurchbruch
25 eingeschobenen Platinen sind Stege
28 vorgesehen, die an lokalen Stellen der Wandung des Schneidplattendurchbruchs
25 vertikal abstehen und eine Verengung des Schneidspalts
29 bilden, so dass die Platinen einer lokalen Klemmwirkung im Schneidplattendurchbruch
25 unterliegen und von diesen gehalten werden. Die Stege
28 sind dabei so angeordnet, dass sie in einem Teil der Außenkontur der Platine
9 bzw.
9.1 zu liegen kommen, die entweder nachgeschnitten werden müssen oder keine Qualitätsanforderungen
stellen (siehe Fig. 3b).
[0038] Mit jedem Hub des Schneidstempels
22 wird eine Platine
9 bzw.
9.1 ausgeschnitten (siehe Fig. 3f) und mit ihrer Einzugsseite
ES an die Gratseite
GS der zuvor ausgeschnittenen Platine herangeschoben, so dass ein Stapelblock
30 aus einer Anzahl
n miteinender leicht verkeilter Platinen
9 bzw.
9.1 entsteht.
Fig. 3d zeigt einen solchen Stapelblock
30 aus den Platinen
9. Die Gratseite
GS der Platinen
9 liegt dem Schneidstempel
22 zugewandt, d.h. unten. Der obere Teil der Platine, d.h. die Einzugsseite
ES, ist oben.
[0039] Der Schieber
20, mit dem die ausgeschnittenen Platinen
9 bei geöffnetem Werkzeug aus dem Werkzeugraum
W herausgeschoben werden, ist mit einer Abweisschräge
31 versehen, die in den inneren Rand der Aufnahmeöffnung
27 des Schiebers
20 so eingeformt ist, dass ihre obere Kante
OK gegenüber ihrer unteren Kante
UK einen Öffnungswinkel α von 10 bis 15° einschließt (siehe Fig. 3h). Dies bedeutet,
dass die hintere Kante
HK der oberen Platine
9 bzw.
9.1 des Stapelblocks
30 die Abweisschräge
31 erreicht, wenn der Stapelblock
30 den Stapelraum
26 vollständig ausfüllt und die obere Platine
9 bzw.
9.1 in die Aufnahmeöffnung
27 des Schiebers
20 eintritt.
[0040] Die Platinen
9 bzw.
9.1 werden so im Schneidplattendurchbruch
25 der Schneidplatte
17 übereinander gestapelt und bilden einen leicht verkeilten Stapelblock
30 aus n-Platinen. Taktweise wird eine ausgeschnittene Platine
n+1 an der Gratseite der unteren Platine des Stapelblocks leicht verkeilend angefügt
und eine obere Platine
n-1 vom Stapelblock gelöst (siehe Fig. 3e und 3f). Die gelöste Platine wird aus dem Schneidplattendurchbruch
25 herausbewegt, wobei folgende Arbeitschritte zum Lösen und Entnehmen der Platine
n-1 ausgeführt werden:
- a) Anfahren einer Kante der Platine n-1 durch die Hubbewegung des Stapelblocks im geklemmten Werkzeug an der Abweisschräge
31 zum Erzeugen einer in der Ebene E der Platine n-1 wirkenden horizontalen Schubkraft PS und eine den Stapelblock 30 entgegen der Hubbewegung fixierenden Vertikalkraft PV;
- b) Lösen der Platine n-1 aus ihrer Verkeilung vom Stapelblock 30 durch die Schubkraft PS, Verschieben der gelösten Platine n-1 aus dem Stapelblock 30 in den Schieber 20 und Verkeilen der vom Schneidstempel 22 durchgetrennten Platine n+1 an das untere Ende des Stapelblocks 30;
- c) Halten des Stapelblocks im Schneidplattendurchbruch und Ausschieben der gelösten
Platine n-1 aus dem geöffneten Werkzeug.
[0041] Wie Fig. 4 alternativ zeigt, kann die Abweisschräge
31 auch an der Abstimmplatte
19 angeordnet sein. Der Öffnungswinkel
α der Abweisschräge
28 entspricht dem Winkel der Abweisschräge im Schieber
20.
[0042] Die in Schieberichtung liegende Kante der Abstimmplatte
19 ist mit einer Schräge
32 versehen, damit die Gratseite der Platine
9 bzw.
9.1 nicht ansteht bzw. sich verhakt.
[0043] Sobald die obere Platine
9 bzw.
9.1 infolge der Hubbewegung des Stapelblocks
30 die Abweisschräge
31 erreicht, wird in der Ebene
E der oberen Platine des Stapelblocks
30 die horizontale Schubkraft
PS und entgegen der Hubbewegung eine vertikale Kraftkomponente
PV erzeugt. Die horizontale Schubkraft
PS löst die leichte Verkeilung der miteinander verkeilten Platinen und ermöglicht es,
die gelöste Platine
9 bzw.
9.1 in die Aufnahmeöffnung
27 des Schiebers
20 zu bewegen (siehe Fig. 3e).
[0044] Fig. 3g zeigt den Arbeitsschritt nach dem Öffnen des Schneidwerkzeugs
8, in dem das Werkzeugunterteil
16 sich nach unten bewegt und die Führungsplatte
21 das Streifen-oder Bandmaterial
6 abgestreift hat, die Schneidplatte
17 ausgefedert und die obere Platine
9 bzw.
9.1 frei ist sowie durch den Schieber
20 aus dem Werkzeugraum
W ausgeschoben werden kann.
[0045] Fig. 3h zeigt den Schieber
20 in seiner vollständig aus dem Werkzeugraum
W herausgefahrenen Position.
[0046] Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich im Grundsätzlichen aus der
nachfolgenden Beschreibung. Der Schneidstempel
22 bewegt sich angetrieben durch den Stößel
3 der Presse vom unteren Totpunkt
UT in Richtung zum oberen Totpunkt
OT. Der Schieber
20 befindet sich in seiner hinteren Endlage wie die Fig. 6 zeigt. Der Schneidstempel
22 und die Führungsplatte
21 heben das Band- oder Streifenmaterial
6 an und die Schneidplatte
17 mit Abstimmplatte
19 wird hochgedrückt, d.h. Schneid- und Abstimmplatte federn ein. Der Schieber
20 wird zwischen Nachschleifplatte
18 und oberer Druckplatte
23 geklemmt. In diesem Zustand beginnt das Schneiden (siehe Fig. 3c und 3f). Sobald
der Schneidstempel
22 den oberen Totpunkt
OT erreicht, bewegt sich dieser mit dem Stößel
3 und der unteren Druckplatte
24 nach unten, d.h. in Richtung Pressentisch bzw. unterer Druckplatte
24. Die Führungsplatte
21 des Schneidstempels
22 federt aus und streift das Band- bzw. Streifenmaterial
6 ab (Fig. 3g). Das Werkzeug ist geöffnet und die Schneidplatte
17, die Abstimmplatte
19 und der Stapelblock
30 federn ebenfalls aus, d.h. bewegen sich nach unten. Der Schieber
20 ist zum Ausschieben frei (siehe Fig. 3h).
[0047] In den Fig. 5a und 5 b sind die Bedingungen verdeutlicht, die eingehalten werden
müssen, damit auch bei schwankender Blechdicke der Platinen die obere Platine des
Stapelblocks
30 frei verschiebbar ist und die im Stapelblock der oberen Platine nächstfolgende Platine
beim Lösen der oberen Platine noch im Stapelblock gehalten bleibt.
Unter Berücksichtigung der Blechdickentoleranz muss die Maximal- und Minimalhöhe des
Stapelblocks folgenden Bedingungen genügen.

und

worin bedeuten:
n Anzahl der Platinen im Stapelblock,
Smax maximale Blechdickentoleranz,
Smin minimale Blechdickentoleranz,
b Höhe des Schneidplattendurchbruchs plus Höhe der Abstimmplatte,
a Höhe der unteren Kante der Schräge 32 ab Unterkante Schneidplatte,
z Federweg von Schneid- und Abstimmplatte.
[0048] Die Höhe der zu wählenden Schneidplatte
17 und Abstimmplatte
19 ist abhängig von der Materialdicke der zu stapelnden Platine
9 bzw.
9.1. Damit die Dickentoleranzen ausgeglichen werden können und der Schieber
20 frei wird, sind die Schneidplatte
17 mit Abstimmplatte
19 gefedert.
[0049] In Fig. 6 ist das Schneidwerkzeug 8 mit zwei Schneidstempeln
22 gezeigt. Der Schieber
20 befindet sich in der Ausgangsposition und die Laufrichtung
L des Band- oder Streifenmaterials
6 liegt senkrecht zur Schieberachse
SA des Schiebers
20. Die beiden Schneidstempel
22 sind in Laufrichtung
L des Band- oder Streifenmaterials
6 versetzt zueinander angeordnet.
[0050] Jedem Schneidstempel
22 ist ein Schieber
20 zum Ausschieben der Platinen
9 bzw.
9.1 aus dem Werkzeugraum
W zugeordnet, wobei durchaus ein einzelner Schieber für beide Platinen denkbar ist.
In diesem Beispiel handelt es sich um einen Linearschieber, der durch einen Antrieb,
beispielsweise Schrittschaltgetriebe, Servomotor, Drehzahl- oder Linearmotor bewegt
wird und die beiden Platinen in eine Übernahmeposition
33 bringt. Es versteht sich, dass der Schieber
20 auch als Drehschieber ausgeführt sein kann, ohne die Erfindung zu verlassen. Der
Drehschieber hat den Vorteil, dass keine Vor- und Rückbewegung nötig ist und somit
die Zeit, in der das Werkzeug geöffnet ist, d.h. der Schieber
20 frei ist, kürzer sein kann.
[0051] Für jeden Schieber
20 ist ein an den Bewegungsablauf des Schiebers entsprechend angepasst gesteuerter Ausstosser
34 vorgesehen, der die beiden Platinen
9 bzw.
9.1 in die Greifereinrichtung
12 schiebt (siehe Fig. 7). Die Ausstosser
34 fahren nach dieser Operation in ihre Ausgangslage zurück.
[0052] Das Greifermodul
12 ist zweckmäßigerweise als ein X-Y-Z-C-Achsmodul (siehe Fig. 8) ausgeführt, deren
Positionen frei programmierbar sind, wobei die Achsbewegungen des Moduls zur Bewegung
des Pressenstößels
3 einschließlich des Greifertransfers synchronisiert ablaufen.
Das Greifermodul
12 greift die jeweilige Platine, hält letztere kraft- und formschlüssig und positioniert
die Platine in der gewünschten Lage auf der Übergabestation 11, von der die Platine
dem Transferwerkzeug zur weiteren Umformung zugeführt wird.
[0053] Bezugszeichenliste
Umformteil |
1 |
Presse |
2 |
Stößel der Presse |
3, 4 |
Coilanlage |
5 |
Band- oder Streifenmaterial |
6 |
Richteinheit |
7 |
Band- oder Streifenvorschub |
7.1 |
Schneidwerkzeug |
8 |
Platinen |
9, 9.1 |
Greifertransfer |
10 |
Übergabestation |
11 |
Greifermodul |
12 |
Transferwerkzeug |
13 |
Pressentisch |
14 |
Werkzeugoberseite |
15 |
Werkzeugunterseite |
16 |
Schneidplatte |
17 |
Abfalltrenner |
18 |
Abstimmplatte |
19 |
Schieber |
20 |
Führungsplatte |
21 |
Schneidstempel |
22 |
obere Druckplatte |
23 |
untere Druckplatte |
24 |
Schneidplattendurchdringung |
25 |
Stapelraum |
26 |
Aufnahmeöffnung in 20 |
27 |
Stege |
28 |
Schneidspalt |
29 |
Stapelblock |
30 |
Abweisschräge |
31 |
Schräge an 19 |
32 |
Übernahmeposition |
33 |
Ausstosser |
34 |
Ebene der zu lösenden Platine |
E |
Einzugsseite an Platine |
ES |
Gratseite an Platine |
GS |
Hintere Kante an Platine |
HK |
Laufrichtung von 6 |
L |
obere Kante von 27 |
OK |
oberer Totpunkt |
OT |
horizontale Schubkraft |
PS |
vertikale Kraftkomponente |
PV |
Schieberachse |
SA |
untere Kante von 27 |
UK |
unterer Totpunkt |
UT |
Werkzeugraum |
W |
1. Verfahren zum Herstellen von Umformteilen aus Blech beliebiger geometrischer Form
aus Band- oder Streifenmaterial in einer Presse mit zwei separat angetriebenen Stößeln,
bei dem zunächst Platinen aus dem Band- oder Streifenmaterial durch ein vom ersten
Stößel angetriebenes Schneidwerkzeug mit in Richtung Schneidplatte (Matrize) aufwärts
bewegenden Schneidstempel ausgeschnitten werden und nach dem Öffnen des Schneidwerkzeugs
durch einen Schieber aus dem Werkzeugraum an eine Greifereinrichtung übergeben werden,
die die Platinen in eine Übergabestation verbringt und von dort durch einen Greifertransfer
an ein vom zweiten Stößel der Presse angetriebenes Transferwerkzeug zur Umformung
in ihre Endgeometrie synchron zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass die Platinen
(9;9.1) im Schneidplattendurchbruch
(25) der Schneidplatte übereinander zu einem leicht verkeilten Stapelblock
(30) aus n-Platinen gestapelt werden, dem taktweise eine ausgeschnittene Platine
(n+1) an der Gratseite der unteren Platine des Stapelblocks leicht verkeilend angefügt
und eine obere Platine
(n-1) vom Stapelblock gelöst und aus dem Schneidplattendurchbruch verschoben wird, wobei
folgende Arbeitschritte zum Lösen und Entnehmen der Platine
(n-1) ausgeführt werden:
a) Anfahren einer Kante der Platine (n-1) durch die Hubbewegung des Stapelblocks im geklemmten Werkzeug an eine Abweisschräge
(31) zum Erzeugen einer in der Ebene (E) der Platine (n-1) wirkenden horizontalen Schubkraft (PS) und eine den Stapelblock entgegen der Hubbewegung fixierenden Vertikalkraft (PV);
b) Lösen der Platine (n-1) aus ihrer Verkeilung vom Stapelblock durch die Schubkraft (PS) gemäß Schritt a), Verschieben der Platine (n-1) aus dem Stapelblock in den Schieber und Verkeilen der vom Schneidstempel durchgetrennten
Platine (n+1) an das untere Ende des Stapelblocks;
c) Halten des Stapelblocks im Schneidplattendurchbruch und Ausschieben der gelösten
Platine (n-1) aus dem geöffneten Werkzeug.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubkraft (PS) durch eine Abweisschräge von 10 bis 15° erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubkraft (PS) zum Lösen der Platine (n-1) vom Stapelblock durch den mit der Abweisschräge (31) versehenen Schieber (20) erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubkraft (PS) zum Lösen der Platine (n-1) vom Stapelblock durch eine mit der Abweisschräge (31) versehenen zur Schneidwerkzeug gehörenden Abstimmplatte erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Schieber Linear- oder Drehschieber verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapelblock im Schneidplattendurchbruch geklemmt gehalten wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platinen aus dem Band oder Streifen in einer zur Längsachse der Bandes oder Streifens
gleichsinnig oder gegengleich orientierten Lage ausgeschnitten werden.
8. System zum Herstellen von Umformteilen aus Blech geometrisch beliebiger Form aus Band-
oder Streifenmaterial zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer zwei
separat angetriebene Stößel (3,4) umfassenden Presse (2), mindestens einem vom ersten Stößel (3) der Presse angetriebenen Schneidwerkzeug (8) zum Ausschneiden von Platinen (9, 9.1) aus dem Band- oder Streifenmaterial, dessen Werkzeugunterteil (16) im wesentlichen eine Führungsplatte (21) und einen Schneidstempel (22) enthält, und dessen Werkzeugoberteil (15) im wesentlichen aus Schneidplatte (17), Abstimmplatte (19) und Schieber (20) besteht, einer Greifereinrichtung (12) zum Transport der Platinen in eine Übergabestation (11) für ein Greifertransfer (10), die die Platinen einem vom zweiten Stößel (4) der Presse angetriebenen Transferwerkzeug (13) zum Umformen der Platine in die Endgeometrie des Umformteils zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (17) des Schneidwerkzeugs (8) innerhalb ihres Schneidplattendurchbruchs (25) einen Stapelraum (26) zur Aufnahme eines Stapelblockes (30) einer Anzahl (n) aus ausgeschnittenen, miteinander leicht verkeilten Platinen aufweist, wobei dem
Stapelraum (26) eine im Schieber (20) und/oder an der Abstimmplatte (19) vorgesehene Abweisschräge (31) zum Lösen einer Platine (n-1) aus dem Stapelblock (30) zugeordnet ist, und dass der Schneidplattendurchbruch (25) mit Mitteln (28) zum Halten des Stapelblocks (30) im Stapelraum (26) bei geöffneten Schneidwerkzeug versehen ist.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweisschräge (31) an der Aufnahmeöffnung (27) des Schiebers (20) ausgebildet ist.
10. System nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweisschräge (31) einen Winkel (α) von 10 bis 15° aufweist.
11. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstimmplatte (19) eine Schräge (32) für den anstehenden Grat der Platinen aufweist.
12. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Schieber (20) ein Linear- oder Drehschieber vorgesehen ist.
13. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Halten des Stapelblocks (30) im Stapelraum (26) der Schneidplatte (17) von der Wandung des Schneidplattendurchbruchs (25) vertikal abstehende Stege (28) sind.
14. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Schneidwerkzeug (17) mindestens zwei Platinen je Hub ausgeschnitten werden, die in Bezug auf die Laufrichtung
(L) des Bandes oder Streifens (6) gleichsinnig oder gegengleich orientiert im Band oder Streifen angeordnet sind.
15. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug (17) und das Transferwerkzeug (13) durch ein frei programmierbares Greifermodul (12) und einen mit dem Stößel (3;4) synchronisierten Greifertransfer (10) kinematisch gekoppelt ist.
1. Method for the production of sheet metal forming parts of any geometrical shape from
strip material in a press with two separately driven rams, wherein at first blanks
are cut out of the strip material by a driven by the first ram cutting tool with a
shearing punch moving upwards in the direction of the cutting die (die plate) and
after the cutting tool opened by a slide are transferred out of the tool to a claw
device which brings the blanks to a transfer station and from there by a claw transfer
they are synchronous fed to a transfer tool driven by the second ram of the press
for forming their final geometry,
characterized in that the blanks
(9, 9.1) are piled up in the opening
(25) of the cutting die one over the other to a slightly wedged pile block
(30) of n blanks to which according to the working cycle is added slightly wedging a cut
out blank
(n + 1) at the raw edge of the lower blank of the pile block and an upper blank
(n - 1) is detached from the pile block and shifted from the opening of the cutting die,
wherein the following working steps are carried out to detach and remove the blank
(n - 1):
a) Moving one edge of the blank (n - 1) to a guiding bevel (31) by the lifting movement of the pile block in the clamped tool for creating a horizontal
sliding force (PS) effective in the plane (E) of blank (n - 1) and a vertical force (PV) fixing the pile block against the lifting movement;
b) Detaching the blank (n - 1) from its wedging with the pile block by the sliding force (PS) according to step a), sliding blank (n - 1) out of the pile block into the slide and wedging the cut out by the shearing punch
blank (n + 1) to the lower end of the pile block;
c) Holding the pile block in the opening of the cutting die and sliding the detached
blank (n - 1) out of the opened tool.
2. Method according to claim 1, characterized in that the sliding force (PS) is created by a guiding bevel of 10° to 15°.
3. Method according to claims 1 and 2, characterized in that the sliding force (PS) for detaching the blank (n - 1) from the pile block is created by the slide (20) provided with the guiding bevel (31).
4. Method according to claims 1 and 2, characterized in that the sliding force (PS) for detaching the blank (n - 1) from the pile block is created by an adjusting plate provided with the guiding bevel
(31) belonging to the cutting tool.
5. Method according to claims 1 to 4, characterized in that as slides are used linear or rotary slides.
6. Method according to claim 1, characterized in that the pile block is clamped and hold in the opening of the cutting die.
7. Method according to claim 1, characterized in that the blanks are cut out of the strip in the same direction or in the diametrically
opposed direction with regard to the orientation towards the longitudinal axis of
the strip.
8. System for the production of sheet metal forming parts of any geometrical shape from
strip material realizing the method according to claim 1 with a press (2) comprising two separately driven rams (3, 4), at least one driven by the first ram (3) of the press cutting tool (8) for cutting blanks (9, 9.1) out of the strip material, the lower tool part (16) of which essentially contains a pressure pad (21) and a shearing punch (22) and the upper tool part (15) of which essentially consists of cutting die (17), adjusting plate (19) and slide (20), a claw device (12) for transferring the blanks into a transfer station (11) for a claw transfer (10), which feeds the blanks to a driven by the second ram (4) of the press transfer tool (13) for forming the blank into the final geometry of the forming part, characterized in that the cutting die (17) of the cutting tool (8) within its cutting die opening (25) has a pile space (26) for receiving a pile block (30) consisting of a number (n) of cut out slightly wedged with each other blanks, wherein the pile space (26) is allocated a provided at slide (20) and/or at the adjusting plate (19) guiding bevel (31) for detaching a blank (n-1) from the pile block (30), and that the cutting die opening (25) is provided with means (28) to hold the pile block (30) in the pile space (26) when the cutting tool is open.
9. System according to claim 8, characterized in that the guiding bevel (31) is formed at the receiving opening (27) of the slide (20) .
10. System according to claims 8 and 9, characterized in that the guiding bevel (31) has an angle (α) von 10° to 15°.
11. System according to claim 8, characterized in that the adjusting plate (19) has a bevel (32) for the adjacent bur of the blanks.
12. System according to claim 8, characterized in that as slide (20) is provided a linear or rotary slide.
13. System according to claim 8, characterized in that the means for holding the pile block (30) in the pile space (26) of cutting die (17) are brackets (28) vertically projecting from the wall of cutting die opening (25).
14. System according to claim 8, characterized in that in the cutting tool (8) at least two blanks are cut out per stroke, which with regard to the orientation
towards the feeding direction (L) of the strip (6) are arranged in the strip in the same direction or in the diametrically opposed direction.
15. System according to claim 8, characterized in that the cutting tool (8) and the transfer tool (13) are kinematicly coupled by a freely programmable claw module (12) and a claw transfer (10) synchronized with the ram (3, 4).
1. Procédé pour fabriquer des pièces de formage en tôle de forme géométrique quelconque
à partir de matériau en bande ou en ruban dans une presse avec deux coulisseaux entraînés
séparément, dans lequel pour commencer des platines sont découpées dans le matériau
en bande ou en ruban par un outil de coupe entraîné par le premier coulisseau avec
des poinçons de coupe se déplaçant vers le haut en direction de la plaque de coupe
(matrice) et sont transmises après l'ouverture de l'outil de coupe par un poussoir
de l'espace outil sur un dispositif préhenseur, qui transporte les platines dans une
station de transfert, et qui sont amenées de façon synchrone de là par un transfert
préhenseur à un outil de transfert entraîné par le second coulisseau de la presse
pour le formage dans leur géométrie finale,
caractérisé en ce que les platines (9 ; 9.1) sont empilées dans le passage (25) de la plaque de coupe les
unes au-dessus des autres pour former un bloc empilable (30), qui est légèrement calé
et constitué de n-platines, auquel une platine (n+1) découpée est jointe par cycle
au côté bavure de la platine inférieure du bloc empilable, avec un léger calage et
duquel une platine (n-1) supérieure est détachée du bloc empilable et déplacée hors
du passage de la plaque de coupe, les étapes de travail suivantes étant exécutées
pour le détachement et l'enlèvement de la platine (n-1) :
a) arrivée d'une arête de la platine (n-1) par le mouvement de levage du bloc empilable
dans l'outil coincé sur un chanfrein déflecteur (31) pour générer une force de poussée
(PS) horizontale agissant dans le plan (E) de la platine (n-1) et par une force verticale
(PV) fixant le bloc empilable dans le sens contraire au mouvement de levage ;
b) détachement de la platine (n-1) de son calage du bloc empilable par la force de
poussée (PS) selon l'étape a), le déplacement de la platine (n-1) hors du bloc empilable
dans le poussoir et calage de la platine (n+1) séparée par le poinçon de coupe sur
l'extrémité inférieure du bloc empilable ;
c) maintien du bloc empilable dans le passage de la plaque de coupe et sortie de la
platine (n-1) détachée de l'outil ouvert.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force de poussée (PS) est générée par un chanfrein déflecteur de 10 à 15°.
3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la force de poussée (PS) pour le détachement de la platine (n-1) du bloc empilable
est générée par le poussoir (20) doté du chanfrein déflecteur (31).
4. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la force de poussée (PS) pour le détachement de la platine (n-1) du bloc empilable
est générée par une plaque d'adaptation dotée du chanfrein déflecteur (31) et appartenant
à l'outil de coupe.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des poussoirs linéaires ou des poussoirs rotatifs sont utilisés comme poussoir.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc empilable est maintenu coincé dans le passage de la plaque de coupe.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les platines sont coupées de la bande ou du ruban dans une position orientée dans
le même sens ou le sens contraire au sens longitudinal de la bande ou du ruban.
8. Système pour fabriquer des pièces de formage en tôle de forme quelconque au plan géométrique
dans un matériau en bande ou en ruban pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication
1, comprenant une presse (2) incluant deux coulisseaux (3, 4) entraînés séparément,
au moins un outil de coupe (8) entraîné par le premier coulisseau (3) de la presse
pour le découpage de platines (9, 9.1) dans le matériau en bande ou en ruban, dont
la partie inférieure d'outil (16) contient essentiellement une plaque de guidage (21)
et un poinçon de coupe (22), et dont la partie supérieure d'outil (15) contient essentiellement
la plaque de coupe (17), la plaque d'adaptation (19) et le poussoir (20), un dispositif
préhenseur (12) pour le transport des platines dans une station de transfert (11)
pour un transfert par préhenseur (10), qui amène les platines à un outil de transfert
(13) entraîné par le second coulisseau (4) de la presse pour le formage de la platine
dans la géométrie finale de la pièce de formage, caractérisé en que la plaque de coupe (17) de l'outil de coupe (8) présente à l'intérieur de son passage
de plaque de coupe (25) un espace d'empilement (26) pour la réception d'un bloc empilable
(30) d'un nombre (n) de platines découpées et légèrement calées les unes avec les
autres, un chanfrein déflecteur (31) prévu dans le poussoir (20) et/ou sur la plaque
d'adaptation (19) étant attribué à l'espace d'empilement (26) pour le détachement
d'une platine (n-1) du bloc empilable (30) et en ce que le passage de plaque de coupe
(26) est doté de moyens (28) pour le maintien du bloc empilable (30) dans l'espace
d'empilement (26) lorsque l'outil de coupe est ouvert.
9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le chanfrein déflecteur (31) est réalisé sur l'ouverture de logement (27) du poussoir
(20).
10. Système selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le chanfrein déflecteur (31) présente un angle (α) de 10 à 15°.
11. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la plaque d'adaptation (19) présente un chanfrein (32) pour la bavure affleurant
des platines.
12. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un poussoir linéaire ou un poussoir rotatif est prévu comme poussoir (20).
13. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens pour le maintien du bloc empilable (30) dans l'espace d'empilement (26)
de la plaque de coupe (17) sont des entretoises (28) débordant verticalement de la
paroi du passage de plaque de coupe (25).
14. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que au moins deux platines sont découpées dans l'outil de coupe (17) par course, lesquelles
platines sont disposées dans la bande ou le ruban, orientées dans un sens identique
ou un sens contraire par rapport au sens de marche (L) de la bande ou du ruban (6).
15. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'outil de coupe (17) et l'outil de transfert (13) sont couplés cinématiquement par
un module de préhenseur (12) librement programmable et un transfert préhenseur (10)
synchronisé avec le coulisseau (3 ; 4).