DE19949552C1 - Workpiece marking process for stamping machine, using sharp scratching element as marking tool - Google Patents
Workpiece marking process for stamping machine, using sharp scratching element as marking toolInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Markieren von Werk stücken auf Stanzmaschinen.The invention relates to a method for marking work pieces on punching machines.
Es wird zunehmend gefordert, auch Stanzteile mit individuel len Kennzeichnungen zu versehen. Die Verwendung von Präge stempeln ist dabei nicht immer zweckmäßig, da die Prägung meist auch auf der Rückseite von z. B. Blechen sichtbar ist und unter Umständen auch mit der Bildung von Wellungen eines Bleches zu rechnen ist. Schwierigkeiten mit Prägestempeln entstehen vor allem auch dann, wenn aus einer Blechtafel zur Minimierung des Abfalls Werkstücke in unterschiedlicher Lage ausgestanzt werden sollen, wobei jeweils eine Ausrichtung der Kennzeichnung auf das Werkstück wünschenswert ist.There is increasing demand, including stamped parts with individual len markings. The use of embossing stamping is not always appropriate because the embossing usually also on the back of z. B. sheet is visible and possibly also with the formation of curls Sheet metal is to be expected. Difficulty with dies arise especially when from a sheet of metal Minimization of waste workpieces in different positions should be punched out, with an orientation of each Marking on the workpiece is desirable.
Ein übliches Verfahren, das jedoch auch nach dem Prägeprinzip vorgeht, besteht darin, auf einer Stanzmaschine Punktmatrit zen zur Darstellung von alphanumerischen Zeichen mit Hilfe eines punktuellen Prägewerkzeuges einzuprägen. Nach jedem eingeprägten Punkt muß das Werkstück nachgeführt werden. Hieraus resultiert eine Vielzahl notwendiger Stanzhubzyklen bereits zur Darstellung eines einzigen Zeichens, wobei neben dem hohen Zeitaufwand und dem erhöhten Verschleiß des quasi lastfrei bewegten Hubantriebes das hohe Geräusch als Nachteil zu nennen ist. Eine grobere Punktmatrix verkürzt zwar den Markiervorgang, führt jedoch zu einem unbefriedigenden Schriftbild. A common process, but also based on the embossing principle The procedure is to use dot matrix on a punching machine zen to display alphanumeric characters with the help to emboss a selective embossing tool. After every the workpiece must be tracked. This results in a large number of necessary punch stroke cycles already to represent a single character, with next to the high expenditure of time and the increased wear of the quasi The high noise as a disadvantage of the lifting drive moved without load is to be mentioned. A coarse dot matrix shortens that Marking process, however, leads to an unsatisfactory Typeface.
Eine qualitativ ansprechende Markierung läßt sich durch Ein ritzen von Markierungen in die Werkstückoberfläche erreichen, wobei auch bei dünnen Blechen keine Wellenbildung oder ein "Durchprägen" zu befürchten ist. So wird beispielsweise von der Firma Borries Markiersysteme GmbH, Pliezhausen eine Ma schine angeboten, bei welcher durch Verfahren einer in eine Werkstückoberfläche eingedrückten Spitze entsprechend der Kontur der Markierungen ein Einritzen der gewünschten Kenn zeichnung möglich ist. Der Einsatz einer solchen Markierein richtung auf einer Stanzmaschine ist grundsätzlich denkbar, jedoch wird dadurch der zur Verfügung stehende Raum eingeengt und der Ablauf des Stanzens wird erschwert. Auch kann eine solche Markiereinrichtung nur im Bereich einer begrenzten Fläche arbeiten, so daß zu den Verfahrbewegungen des Ritz werkzeuges noch eine Nachstellung des Werkstückes notwendig ist, um bei größeren Blechtafeln Markierungen in verschiede nen Bereichen einbringen zu können.A qualitatively appealing marking can be done with on reach marks on the workpiece surface, even with thin sheets no wave formation or a "Imprint" is to be feared. For example, from the company Borries Markiersysteme GmbH, Pliezhausen a Ma machine offered, in which one moves into one Workpiece surface indented according to the Contour the markings carving the desired ID drawing is possible. The use of such a marker direction on a punching machine is basically conceivable, however, the available space is restricted and the process of punching is made difficult. Also one can such marking device only in the area of a limited Work surface so that the traversing movements of the Ritz adjustment of the workpiece is still necessary is to mark various metal sheets for larger sheets to be able to bring in areas.
Aus der DE 298 23 331 U1 ist eine Einrichtung zum Markieren mittels eines verfahrbaren Ritzelements bekannt, die sich auf einer Stanzmaschine allerdings nicht ohne weiteres einsetzen läßt.DE 298 23 331 U1 describes a device for marking known by means of a movable scoring element, which is based on a stamping machine, however, is not easy to use leaves.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Markierverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, daß sich gut in den Ablauf von Stanzvorgängen auf einer Stanzma schine integrieren läßt.The object of the present invention is a Marking method of the type mentioned to create that feel good in the process of punching on a punching machine integrates the machine.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei welchem ein in einer Werkzeughalterung der Stanzmaschine sitzendes Markierwerkzeug durch einen Stanzhub um ein be stimmtes Wegstück in die Oberfläche eines in seiner Erstrec kungsebene verfahrbaren Werkstückes eingedrückt wird, wobei als Markierwerkzeug ein spitzes Ritzelement verwendet wird, das nach dem Eindrücken in einer Ritzstellung gehalten wird, das Werkstück entsprechend der Kontur eines einzuritzenden Zeichens verfahren wird und abschließend das Ritzwerkzeug aus der Ritzstellung in seine Ruhestellung zurückbewegt wird, wo bei der Ritzvorgang entsprechend der Anzahl vorzunehmender Markierungen nach vorgenommener Lagekorrektur des Werkstückes wiederholt wird.According to the invention, the object is achieved by a method in which one in a tool holder of the punching machine marking tool by a punch stroke around a be right way in the surface one in its Erstrec kungsebene movable workpiece is pressed, wherein a pointed scoring element is used as a marking tool, which is held in a scratch position after being pressed in, the workpiece according to the contour of one to be carved Is moved and finally the scoring tool the scratch position is moved back to its rest position where when scribing according to the number to be made Markings after correcting the position of the workpiece is repeated.
Bei einem derartigen Verfahren wird mit Hilfe des in die Werkzeughalterung der Stanzmaschine eingesetzten Markierwerk zeugs ohne zusätzliche, raumgreifende Einrichtungen das Her stellen optisch ansprechender Markierung durch Einritzen be liebiger Zeichen in die Werkstückoberfläche ermöglicht. Gleichzeitig ist das Markierverfahren optimal in den Stanz vorgang eingebunden, so daß beispielsweise bei einer Revol verstanze eine Blechtafel an den gewünschten1 Stellen zu nächst markiert und anschließend durch die in den übrigen Halterungen sitzenden Werkzeuge fertig bearbeitet wird. Die Ausrichtungen der Markierung ist für den Markiervorgang uner heblich und kann über die Steuerungssoftware des Werkstückan triebs berücksichtigt werden.In such a method is in the Tool holder of the stamping machine used stuff without additional, extensive facilities make a visually appealing mark by scratching any character in the workpiece surface. At the same time, the marking process is optimal in the punch process involved, so that for example in a revol punch a sheet of metal at the desired 1 locations marked next and then by the others Mounts seated tools is finished. The Alignment of the marking is not essential for the marking process considerable and can be controlled via the control software of the workpiece drive are taken into account.
Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist auch, daß das Ritzelement pro Zeichen nur einmal in seine Ritzstellung bewegt werden muß, wodurch sich die Anzahl der von der Stanz maschine auszuführenden Stanzhübe erheblich reduziert. Die Folge sind eine geringe Geräuschentwicklung und ein reduzier ter Verschleiß des Hubantriebs. Another advantage of the method according to the invention is that the scoring element only once per character in its scoring position must be moved, which increases the number of stamping punching strokes to be carried out by the machine are considerably reduced. The The result is low noise and a reduced ter wear of the linear actuator.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfah1rens wird das Ritzelement über eine zwischengeschaltete Druckfeder in die Werkstückoberfläche gedrückt.In a preferred development of the method, this is Scoring element via an intermediate compression spring in the Workpiece surface pressed.
Da es bei Stanzmaschinen unter Umständen problematisch sein kann, die für sehr hohe Bearbeitungskräfte ausgelegten Huban triebe nahezu lastfrei präzise in eine bestimmte Stellung zu bewegen, kann durch den Einsatz der Druckfeder ein erheblich präziseres Eindrücken des Ritzelements in die Werkstückober fläche erreicht werden. Die Feder setzt dabei den relativ großen Stanzhub der Stanzmaschine in eine genaue definierte Andrückkraft des Ritzelements um, die zu der gewünschten Ritztiefe führt.Because it can be problematic with punching machines can, the Huban designed for very high machining forces drive precisely into a certain position almost without load can move considerably by using the compression spring more precise pressing of the scoring element into the workpiece top area can be reached. The spring sets the relative large punching stroke of the punching machine in a precisely defined Pressing force of the scoring element around that to the desired Scratch depth leads.
Vorzugsweise wird das Ritzelement mit einer kegelförmigen Spitze in die Werkstückoberfläche eingedrückt, die unabhängig von der Bewegungsrichtung für eine gleichmäßige Stärke der Ritzen sorgt. Denkbar wäre es allerdings auch, Spitzen mit unrunden Formen einzusetzen, die ggf. entsprechend der Bewe gungsrichtung des Werkstückes gedreht werden könnten.The scoring element is preferably of a conical shape Tip pressed into the workpiece surface, which is independent of the direction of movement for a uniform strength of the Scratching provides. However, it would also be conceivable to include tips to use non-circular shapes, which may correspond to the movement direction of the workpiece could be rotated.
Vorzugsweise weist das Markierwerkzeug einen Träger auf, des sen Länge einstellbar ist, wobei vor dem Markieren die Ein drücktiefe des Ritzelements durch eine Längenanpassung des Trägers eingestellt wird.The marking tool preferably has a carrier which Sen length is adjustable, with the On before marking pressing depth of the scoring element by adjusting the length of the Carrier is set.
Der längenverstellbare Träger ermöglicht die individuelle An passung der Einpreßtiefe, beispielsweise um bei gleichem Werkstoff des Werkstückes die Deutlichkeit der Schriftzeichen zu verbessern oder eine Anpassung an den Werkstoff des Werk stückes zu ermöglichen. The length-adjustable straps allow the individual to fit of the press-in depth, for example around the same Material of the workpiece the clarity of the characters to improve or adapt to the material of the plant piece.
Eine zweckmäßige Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, daß zur Längeneinstellung des Trägers ein Treiberkopf und ein Trägerteil relativ zueinander verdreht werden, wozu es not wendig ist, daß der Treiberkopf und das separate Trägerteil, die zusammen den Träger bilden, über eine Gewindeverbindung miteinander in Eingriff stehen.An expedient development of the method provides that a driver head and a to adjust the length of the carrier Carrier part are rotated relative to each other, for which it is necessary it is nimble that the driver head and the separate carrier part, which together form the carrier, via a threaded connection engage with each other.
Um ein Ausweichen des Werkstückes zu verhindern, ist es von Vorteil, daß das Werkstück beim Eindrücken des Ritzelements durch einen Gegenhalter unterhalb des Werkstückes und des Ritzelements gehalten wird. Da das Werkstück nur punktuell belastet wird, kann bei dem Gegenhalter ein Körper mit ge krümmter Oberfläche verwendet werden, dessen höchste Erhebung in Flucht zu dem Ritzelement ausgerichtet wird. Besonders zweckdienlich ist die Verwendung einer drehbar gelagerten Ku gel in dem Gegenhalter, die der Werkstückbewegung richtungs unabhängig folgt, so daß keine Relativbewegung der Oberflä chen zwischen Werkstück und Gegenhalter erfolgt, die Spuren an der Unterseite des Werkstückes hinterlassen könnte.To prevent the workpiece from evading, it is from Advantage that the workpiece when pressing in the scoring element with a counterholder underneath the workpiece and the Scoring element is held. Because the workpiece is only selective is loaded, a body with ge curved surface are used, the highest elevation is aligned with the scoring element. Especially The use of a rotatably mounted Ku is expedient gel in the counterholder, the direction of the workpiece movement follows independently, so that no relative movement of the surface Chen between workpiece and counterholder, the traces could be left on the underside of the workpiece.
Je nach Beschaffenheit der Stanzmaschine, auf welcher das er findungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, wird das Ritzele ment durch entsprechendes Verstellen des Hubtriebes der Stanzmaschine in seiner Ritzstellung gehalten oder es wird durch Ausführen von kurzzeitigen Stanzhüben wechselweise zwi schen seiner Ruhestellung und einer eingerasteten Ritzstel lung hin- und herbewegt. Während die letztere Variante eine Art Kugelschreibermechanismus für das Ritzelement benötigt und zwei Stanzhübe für das Einritzen eines Zeichens erforder lich macht, ist für die zuerst beschriebene Variante nur ein sehr einfaches Markierwerkzeug und nur ein entsprechend ge steuerter Stanzhub notwendig.Depending on the nature of the punching machine on which he is carried out according to the invention, the Ritzele ment by adjusting the stroke drive accordingly Punching machine held in its scratch position or it will by performing short-term punch strokes alternately between his rest position and a locked pinch lung back and forth. While the latter variant is a Type ballpoint mechanism needed for the scratch element and two punch strokes are required to carve a character Lich is only one for the variant described first very simple marking tool and only one corresponding ge controlled punch stroke necessary.
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnung näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen.Below is based on the attached drawing received an embodiment of the invention.
Die Abbildung zeigt eine schematische Schnittansicht eines Markierwerkzeuges 10, das in die Halterung (nicht gezeigt) einer Stanzmaschine (ebenfalls nicht dargestellt) einsetzbar ist und zum Einritzen von Markierungen in die Oberfläche ei nes auf der Stanzmaschine zu bearbeitenden Werkstückes 12 ge eignet ist.The figure shows a schematic sectional view of a marking tool 10 which can be used in the holder (not shown) of a punching machine (also not shown) and is suitable for scratching markings into the surface of a workpiece 12 to be machined on the punching machine.
Das Markierwerkzeug besitzt eine Führungsbuchse 14, in wel cher ein Träger 16 axial beweglich geführt ist, wobei der Träger ein Trägerteil 18 und einen Treiberkopf 20 aufweist, die über eine Gewindeverbindung 22 miteinander in Eingriff stehen. Der Träger 16 hält über einen Führungseinsatz 24 ein zu dem Träger 16 axial bewegliches Ritzwerkzeug 26, das einen Werkzeugschaft 28, der in einer entsprechend gepaßten Bohrung 30 des Führungseinsatzes 24 geführt ist, einen rückseitig an dem Schaft 28 angeformten Druckteller 32 sowie ein am freien Ende des Schaftes 28 sitzendes Ritzelement 34 aufweist. Das Ritzelement 34 ist spitzkegelförmig ausgebildet und kann bei spielsweise aus Diamant, Bornitrid, Hartmetall oder einem sonstigen geeigneten Werkstoff zum Ritzen des jeweiligen Werkstückes bestehen.The marking tool has a guide bush 14 in which a carrier 16 is axially movably guided, the carrier having a carrier part 18 and a driver head 20 which are in engagement with one another via a threaded connection 22 . The carrier 16 holds a guide insert 24, a to the carrier 16 axially movable notching tool 26, a tool shank 28, which is guided in a correspondingly fitted bore 30 of the guide insert 24, a rear side integrally formed on the shaft 28 pressure plate 32 and a free end of the shaft 28 seated scribe element 34 . The scoring element 34 is formed in the shape of a cone and can, for example, consist of diamond, boron nitride, hard metal or another suitable material for scoring the respective workpiece.
Die axiale Beweglichkeit des Ritzwerkzeuges 26 mit Bezug auf den Träger 16 wird durch einen ersten Absatz 36 einer Bohrung 38 in dem Trägerteil 18 und durch die Rückseite 40 des in die Bohrung 38 eingesetzten Führungseinsatzes 24 begrenzt. Eine zwischen einem zweiten Absatz 42 und dem Druckteller 32 ange ordnete Druckfeder 44 ist unter Vorspannung bestrebt, den Druckteller 32 gegen die Rückseite 40 des Führungseinsatzes 24 zu verlagern.The axial mobility of the scribing tool 26 with respect to the carrier 16 is limited by a first shoulder 36 of a bore 38 in the carrier part 18 and by the rear side 40 of the guide insert 24 inserted into the bore 38 . A between a second paragraph 42 and the pressure plate 32 arranged compression spring 44 is under tension to move the pressure plate 32 against the back 40 of the guide insert 24 .
Das Werkstück besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Blechtafel, die auf einem Werkzeughalter 46 mit ei ner drehbar gelagerten Kugel 48 aufliegt, wobei der Berüh rungspunkt zwischen Werkstück 12 und Kugel 48 genau in der Flucht des Ritzelements 34 liegt.The workpiece in the illustrated embodiment consists of a sheet metal plate which rests on a tool holder 46 with a rotatably mounted ball 48 , the point of contact between workpiece 12 and ball 48 being precisely in the alignment of the scoring element 34 .
Um ein Zeichen in das Werkstück 12 einzuritzen, wird dieses zunächst entsprechend zu dem Markierwerkzeug 10 ausgerichtet. Anschließend wird durch Betätigen des Hubantriebes der Stanz maschine, der auf den Treiberkopf 20 wirkt, mit dem Absenken des Ritzwerkzeuges 26 begonnen, wobei die Führungsbuchse 14 über eine Auflage 50 an der Halterung der Stanzmaschine abge stützt ist. Bei der Hubbewegung des Trägers 16 wird zunächst das Ritzwerkzeug 26 entsprechend mitbewegt, bis sich das Rit zelement 34 an die Werkstückoberfläche anlegt. Die fortge setzte Hubbewegung führt nun dazu, daß die Druckfeder 44 kom primiert wird und dadurch der auf den Druckteller 32 ausgeüb te Druck stetig zunimmt. Unter dem durch die Druckfeder 44 aufgebrachten Druck dringt das Ritzelement 34 in die Werk stückoberfläche ein und erreicht am Ende des Stanzhubes sein maximale Eindringtiefe.In order to carve a mark into the workpiece 12 , it is first aligned with the marking tool 10 . Subsequently, by pressing the stroke drive of the punching machine, which acts on the driver head 20 , the lowering of the scribing tool 26 is started, the guide bushing 14 being supported by a support 50 on the holder of the punching machine. During the lifting movement of the carrier 16 , the scribing tool 26 is first moved accordingly until the rit element 34 abuts the workpiece surface. The continued stroke movement now leads to the compression spring 44 being compressed and thereby the pressure exerted on the pressure plate 32 increases steadily. Under the pressure applied by the compression spring 44 , the scoring element 34 penetrates into the workpiece surface and reaches its maximum penetration depth at the end of the punching stroke.
Eine Einstellung der Eindringtiefe des Ritzelements 34 kann durch ein relatives Verdrehen des Treiberkopfes 20 zu dem Trägerteil 18 erfolgen. Hierdurch ändert sich die effektive Trägerlänge, so daß bei erhöhter Länge des Trägers das Ritz element 34 während eines Stanzhubes früher auf der Werkstück oberfläche aufsetzt und der über die Druckfeder 44 aufgebaute Druck entsprechend stärker wird. The penetration depth of the scoring element 34 can be adjusted by rotating the driver head 20 relative to the carrier part 18 . This changes the effective carrier length, so that with increased length of the carrier, the scoring element 34 touches the workpiece surface earlier during a punching stroke and the pressure built up via the compression spring 44 becomes correspondingly stronger.
Sobald sich das Ritzelement 34 in seiner Ritzstellung befin det, wird der Hubantrieb der Stanzmaschine gesperrt oder es ist - falls der Hubantrieb der Stanzmaschine ein Halten des Markierwerkzeuges in der Ritzstellung nicht erlaubt - eine separate Rastvorrichtung zwischen dem Träger und der Füh rungsbuchse vorzusehen. Bei niedergehaltenem Ritzelement 34 wird nunmehr das Werkstück 12 entsprechend der Kontur des einzuritzenden Zeichens verfahren, wobei eine beliebige Aus richtung des Zeichens durch entsprechende Steuerung des An triebes möglich ist. Wenn das Zeichen vollständig in das Werkstück eingeritzt ist, wird der Hubantrieb zurückgestellt, wobei sich zunächst der Träger 16 bei abnehmender Druckkraft der Druckfeder 44 vom Werkstück 12 entfernt und nach Anlage des Drucktellers 32 an der Rückseite 40 des Führungseinsatzes 24 das Ritzelement 34 von dem Werkstück 12 abhebt. Zum Ein ritzen weiterer Zeichen wird das Werkstück 12 entsprechend verlagert und der Ritzvorgang wiederholt.As soon as the scoring element 34 is in its scoring position, the lifting drive of the punching machine is blocked or, if the lifting drive of the punching machine does not allow the marking tool to be held in the scoring position, a separate latching device between the carrier and the guide bushing is to be provided. With the scoring element 34 held down , the workpiece 12 is now moved in accordance with the contour of the character to be incised, any direction from the character being possible by appropriate control of the drive. When the mark is completely scratched into the workpiece, the lifting drive is reset, the carrier 16 initially moving away from the workpiece 12 as the pressure force of the compression spring 44 decreases, and after the pressure plate 32 is in contact with the rear side 40 of the guide insert 24, the scoring element 34 is removed from the workpiece 12 takes off. To score further characters, the workpiece 12 is shifted accordingly and the scribing process is repeated.
Während der Verfahrbewegung des Werkstückes 12 folgt der Rollkörper 48 des Gegenhalters 46 dieser Bewegung, wobei im mer ein optimaler Gegenhalt unmittelbar in Flucht des Ritz elements 34 möglich ist. Das Mitdrehen des Rollkörpers 48 verhindert Gleitbewegungen der Unterseite des Werkstückes 12, so daß die Unterseite des Werkstückes 12 nicht in Mitleiden schaft gezogen wird.During the traversing movement of the workpiece 12 , the rolling body 48 of the counter-holder 46 follows this movement, an optimal counter-holding being possible in alignment with the scratching element 34 being possible. The rotation of the rolling body 48 prevents sliding movements of the underside of the workpiece 12 , so that the underside of the workpiece 12 is not pulled in sympathy.
Abwandlungen des zuvor beschriebenen Markierwerkzeuges 10 sind insbesondere im Hinblick auf die jeweils verwendete Stanzmaschine denkbar, wobei vor allem eine Anpassung der Führungsbuchse 14 an die Werkzeughalterung und eine Anpassung des Treiberkopfes 20 an den Hubantrieb der Stanzmaschine er folgt.Modifications of the marking tool 10 described above are conceivable in particular with regard to the punching machine used in each case, in particular an adaptation of the guide bush 14 to the tool holder and an adaptation of the driver head 20 to the linear drive of the punching machine.
Als Druckfeder 44 können neben der dargestellten Spiralfeder auch pneumatisch oder hydraulisch wirkende Druckfedern Ver wendung finden.As the compression spring 44 can be used in addition to the coil spring shown, pneumatic or hydraulic pressure springs Ver use.
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