BRPI0707669A2 - sistema e mÉtodo de linha de prensa - Google Patents
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Abstract
SISTEMA E MÉTODO DE LINHA DE PRENSA. A presente invenção refere-se a uma linha de prensa aperfeiçoada que compreende pelo menos uma prensa mecânica com pelo menos um motor de acionamento elétrico (20), um aríete (23), um dispositivo mecânico (27, 25) para operar a dita prensa, e um outro dispositivo ou dispositivo de produção auxiliar, cuja prensa está disposta de maneira que a velocidade (W) do pelo menos um dito motor de acionamento possa ser variada durante pelo menos uma parte de prensagem ou não prensagem de um ciclo de prensa. As características de operação aperfeiçoadas e o uso de energia otimizada e os tempos de ciclo são obtidos pelo controle da velocidade do dito motor e sincronização de um movimento da dita prensa para um movimento ou posição de pelo menos outro dispositivo, carregador ou outra prensa. Está descrito um sistema compreendendo tal prensa e um programa de computador para controlar a linha de prensa.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA EMÉTODO DE LINHA DE PRENSA".
Campo da Técnica
A presente invenção refere-se a uma linha de prensa do tipo u-sado para prensagens, estampagem, desenho ou perfuração principalmentede partes provenientes de peças em bruto. Especificamente, a invenção serefere a uma linha de prensa compreendendo uma prensa mecânica aperfei-çoada que pode ser sincronizada com outros dispositivos na linha de pres-são de uma maneira dinâmica ou adaptável. A invenção é particularmentevantajosa para uso na produção de partes estampadas ou prensadas para aindústria automobilística e para gêneros brancos.
Antecedentes da Técnica
As prensas mecânicas são comumente usadas para produzirpartes de automóvel estampadas a partir de formas de metal como, por e-xemplo, peças em bruto de aço ou peças de trabalho. Uma ou mais de taisprensas mecânicas estão usualmente dispostas em uma linha de pressãopara realizar uma série de operações em uma peça em bruto ou peça detrabalho.
As linhas de prensa foram automatizadas no fim dos anos se-tenta pelo uso de braços mecânicos para carregar-descarregar as partesprovenientes das prensas. Durante o fim dos anos oitenta foram introduzidosrobôs nas fábricas de prensa para realizar a mesma função. O sistema decontrole (normalmente um Controlador de Lógica Programável ou PLC) tipi-camente gerenciado por todas as informações que chegam dos robôs e asprensas e forneceram autorizações para a prensa e outros dispositivos nalinha de prensa para carregar, estampar e descarregar. Os sistemas de linhade prensa operados de uma maneira assíncrona, de maneira que de um ro-bô recém-chegado para descarregar os mesmos deviam esperar até que aprensa estivesse suficientemente aberta. Similarmente, poderia ocorrer queum robô chegasse tarde para carregar, o que significaria que a prensa espe-rou. Tais e outras ações resultam em ciclos de movimento-parada-movimento para os robôs, e para a prensa, o que causava desgaste extradas caixas de engrenagem e podem também ter causado desgaste nos frei-os do motor. Ainda, o ritmo de velocidade da linha poderia não ir além dedeterminados limites. Foi alcançado um aperfeiçoamento importante naslinhas de prensa compreendendo carregadores / descarregadores robôscom os robôs industriais de ABB que incorporaram uma função chamada"Sync to Sensor" (Sincronização para Sensor). Por meio de um sensor ouum codificador, o robô com sincronização para sensor pode ler a posição daprensa e o controlador de robô então adapta dinamicamente a velocidadedos robôs de maneira que o robô chegue "pontualmente" no ponto de des-carregamento. Um aperfeiçoamento correspondente foi alcançado para aoperação de carregamento. O robô de carregamento lê a posição do descar-regador através de uma conexão de barramento e o controlador de robô a-dapta a velocidade dos robôs para estarem pontualmente também para car-regar. Portanto, foi desenvolvida uma linha de prensa na qual um robô car-regador / descarregador pode estar sincronizado com determinados movi-mentos de uma prensa.
Contudo, as prensas mecânicas são dotadas de um ciclo fixo.Tradicionalmente, o sistema de transmissão de energia e de acionamento deprensa, ou cinemática, de uma prensa mecânica é acionado através de umvolante. A função do volante é armazenar a energia necessária para fazerum ciclo. O volante é conectado e desconectado à cinemática por meio deum sistema de embreagem e de freio (que pode ser pneumático ou hidráuli-co). A manutenção é requerida para qualquer embreagem ou freio na cadeiade acionamento.
Uma vez ajustado para fazer o percurso com um determinadomolde, são ajustados os ciclos das prensas mecânicas tradicionais aciona-das ao volante, das prensas de ligação, das prensas de manivela e simila-res. Por exemplo, uma vez que seja ajustada a velocidade do volante e aengrenagem engatada, a prensa irá se mover seguindo um padrão fixo, co-mo, por exemplo, aquele das figuras 7a, 8 (Técnica anterior) repedido quan-tas vezes forem necessárias. A velocidade da prensa é determinada aqui emtermos de uma velocidade rotacional do motor ou de uma parte de transmis-são mecânica como, por exemplo, um excêntrico, ou velocidade linear doaríete de prensa ou cursor. Ser dotada de um ciclo fixo significa que qual-quer ajuste no, ou otimização, do ciclo de prensa requer uma interrupção daprodução e ajuste dos componentes mecânicos da transmissão de aciona-mento, do volante, etc., a fim de modificar o ciclo de prensa. A figura 8 (Téc-nica anterior) ilustra um diagrama geral para um ciclo de produção de prensade uma prensa mecânica tradicional, um perfil de velocidade, expresso emtermos de uma velocidade de excêntrico W27 contra o tempo. O tempo deciclo de produção, o tempo total para um ciclo de produção completo do iní-cio ao fim e incluído um ciclo de prensa, normalmente inclui um tempo deaceleração curto no inicio do ciclo de prensa até a velocidade de prensagemde Wp, um período de tempo em velocidade de prensagem constante Wp,um período de tempo P durante a operação de prensagem atual quandonormalmente a velocidade cai, um tempo após a prensagem durante o quala velocidade aumenta gradualmente de volta à velocidade de prensagem, efinalmente um período de tempo de desaceleração ou frenagem quando aprensa é levada para uma pausa no término de um ciclo de prensa. Final-mente, quando a prensa está sendo descarregada e recarregada, a prensanormalmente permanece em uma pausa por um período de tempo. O ciclode produção, portanto, inicia com a partida de um ciclo de prensa e terminano fim de um ciclo de prensa acrescido de qualquer tempo de pausa.
A prensa é normalmente levada para uma pausa por uma frena-gem mecânica. A figura 8 (Técnica anterior) ilustra um diagrama de perfil develocidade geral incluindo um ciclo de produção completo expresso em ter-mos de um aríete de declive de velocidade de contra o tempo. O perfil develocidade ilustra um ciclo que começa com uma posição de aríete no Cen-tro Morto Superior (TDC) e o aríete então se movendo para uma posiçãoinferior até que um estágio de prensagem iniciando com o ponto de impacto Ientre o molde de prensa e a peça de trabalho. O aríete continua a se movera jusante para o Centro Morto Inferior (BDC), a posição de aríete mais baixa,a prensa totalmente fechada. Após o BDC o aríete é acelerado de volta paracima em direção ao TDC em cujo ponto está novamente em uma posiçãototalmente aberta. As prensas mecânicas tradicionais são limitadas a percor-rer um ciclo fixo, e outros dispositivos em uma linha prensa devem estar sin-cronizados para que a prensa alcance curtos tempos de ciclo para otimizarum ciclo de prensa para qualquer outro retraimento, como, por exemplo, pa-ra um ciclo de produção completo de toda a linha de prensa. Apenas o pontode partida do ciclo de prensa pode ser variado para adaptar para um carre-gador mais rápido ou mais lento.
Sumário da Invenção
O objetivo da presente invenção é proporcionar um método a-perfeiçoado para operar uma linha de prensa e um sistema compreendendotal linha de prensa aperfeiçoada. Esses e outros objetivos são obtidos porum método, e um sistema caracterizado pelas reivindicações independentesem anexo. As modalidades vantajosas estão descritas nas reivindicaçõesdependentes das reivindicações independentes acima.
De acordo com uma modalidade da invenção é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa, a dita linha de prensa compre-endendo pelo menos uma prensa mecânica com pelo menos um motor deacionamento elétrico, um aríete de prensa, um dispositivo mecânico paraoperar a dita prensa, a dita linha de prensa compreendendo pelo menos umoutro dispositivo associado, onde a dita prensa está disposta de maneira quea velocidade do dito pelo menos um motor de acionamento elétrico possaser variado durante pelo menos uma parte de prensagem ou não-prensagemde um ciclo de prensa e pelo controle da velocidade do dito motor um movi-mento da dita prensa possa estar sincronizado com um movimento ou posi-ção de pelo menos um dito outro dispositivo na dita linha de prensa.
De acordo com outra modalidade da invenção, é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa compreendendo controlar o ditooutro dispositivo durante a pelo menos uma parte de prensagem ou não-prensagem de um ciclo de prensa e sincronizar o movimento do dito outrodispositivo para um movimento da dita prensa, outro dispositivo ou outraprensa na dita linha de prensa.
De acordo com outra modalidade da invenção, é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa compreendendo controlar o ditooutro dispositivo a fim de sincronizar o movimento ou posição de um disposi-tivo a jusante do dito outro dispositivo na dita linha de prensa durante umaprimeira parte de um ciclo de prensa e pelo controle do movimento do ditooutro dispositivo a fim de sincronizar o mesmo com um movimento ou posi-ção de um dispositivo contra a corrente do dito outro dispositivo na dita linhade prensa durante uma segunda parte do ciclo de prensa.
De acordo com uma modalidade da invenção, é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa compreendendo controlar o ditooutro dispositivo a fim de operar o mais rápido possível durante uma primeiraparte de um ciclo de prensa e pelo controle do movimento da dita prensa afim de operar a prensa o mais rápido possível em uma segunda parte dociclo de prensa, onde o dito outro dispositivo pode ser qualquer do grupo: umcarregador, um descarregador, um robô, outra prensa.
De acordo com uma modalidade da invenção, é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa compreendendo controlar umcarregador ou descarregador ou um robô disposto para carregar, descarre-gar a respectiva prensa e também para controlar o dispositivo para operarcomo um descarregador, carregador respectivo de outra prensa.
De acordo com outra modalidade da invenção, é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa onde a unidade de controle derobô calcula uma trajetória para um robô, e calcula o movimento ou a posi-ção de valores de pontos estabelecidos para uma prensa e velocidade e/ouvalores de controle de posição para uma unidade de controle de uma prensa.
De acordo com uma modalidade da invenção, é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa compreendendo controlar avelocidade de pelo menos um motor de acionamento elétrico e otimizar adita linha de prensa dependendo dos parâmetros de qualquer do grupo de:um estado de um processo a jusante; um estado de um processo contra acorrente; força total ou consumo de energia; regularização dos picos de con-sumo de energia.De acordo com outra modalidade da invenção, é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa compreendendo controlar avelocidade do dito pelo menos um motor de acionamento elétrico durantepelo menos uma parte de prensagem ou não-prensagem de um ciclo deprensa da dita prensa de maneira a variar e a ser maior do que a velocidadedo dito motor de acionamento durante uma parte de prensagem do ciclo deprensa.
De acordo com outra modalidade da invenção, é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa compreendendo controlar pelomenos um dito motor de acionamento de maneira que o dito ciclo de prensarealizado na dita primeira direção de rotação compreenda uma etapa de re-verter o dito motor de acionamento no final de cada ciclo de prensa completoe operar em uma segunda direção rotacional.
De acordo com outra modalidade da invenção, é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa compreendendo controlar o ditopelo menos um motor de acionamento de maneira que o dito ciclo de prensarealizado na dita primeira direção de rotação compreenda uma etapa de re-verter o dito motor de acionamento no final de cada ciclo de prensa completoantes de iniciar um novo ciclo de prensa na primeira direção rotacional.
De acordo com outra modalidade da invenção, é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa compreendendo controlar o ditomotor de maneira que o dito motor seja desacelerado para uma velocidadereduzida ou uma velocidade zero por meio em parte de frenagem regenerativa.
De acordo com outra modalidade da invenção, é proporcionadoum método para operar uma linha de prensa onde a dita linha de prensa in-clui pelo menos uma prensa compreendendo um segundo motor de aciona-mento ou acionador disposto conectado ao dito aríete de maneira que pelocontrole da velocidade do segundo motor de acionamento possa ser variadoum movimento da dita prensa durante pelo menos uma parte de um ciclo deprensa.
De acordo com um aspecto da invenção está descrita uma linhade prensa que compreende pelo menos uma prensa mecânica aperfeiçoadacompreendendo pelo menos um motor de acionamento elétrico, e um dispo-sitivo de controle de motor como, por exemplo, um conversor de freqüênciae acoplamentos mecânicos para operar a dita prensa, a dita linha de prensacompreendendo pelo menos um outro dispositivo, onde a dita prensa estádisposta de maneira que a velocidade do pelo menos um motor de aciona-mento elétrico possa ser variado durante pelo menos uma parte de prensa-gem ou não-prensagem de um ciclo de prensa e onde pelo controle da velo-cidade do dito motor possa ser sincronizado um movimento da dita prensacom um movimento do pelo menos um dito outro dispositivo na dita linha deprensa.
O acionamento de direção de velocidade variável entre o motore a manivela (ou aríete) possibilita que a velocidade da prensa ao longo docurso do cursor seja dinamicamente controlada durante partes diferentes deum ciclo de prensa. As partes de um ciclo de prensa como, por exemplo:antes de o molde móvel contatar a peça de trabalho ou peça em bruto a serprensada; após o fechamento do molde e durante uma parte de ciclo onde apeça de trabalho esteja sendo prensada; e após a abertura do molde nova-mente e durante a parte do ciclo entre o termino da prensagem e o início daprensagem da peça de trabalho seguinte.
O sistema de controle da linha de prensa aperfeiçoada preferi-velmente compreende uma disposição de arco fechado composta de sincro-nização de dispositivo para prensa, sincronização de dispositivo para dispo-sitivo, e sincronização de prensa para dispositivo. Portanto, em algumasmodalidades isso pode compreender pelo menos em parte uma disposiçãode triângulo de sincronização de robô para prensa, sincronização de robôpara robô e sincronização de prensa para robô. A habilidade para sincronizara prensa para um dispositivo externo é possibilitada por meio de uma prensamecânica disposta para operação com um motor de acionamento de veloci-dade variável proporcionando o dispositivo para uma prensa operar em velo-cidade variável. O sistema de controle da linha de prensa aperfeiçoada per-mite que a linha de prensa alcance índices de produção mais altos pela oti-mização da coordenação dos movimentos dos robôs e das prensas.
O acionamento de motor aperfeiçoado e o método de controlepermitem que a velocidade do motor durante partes de um ciclo de produçãototal seja variada, algo que não é possível para as prensas de volante doTécnica anterior. A velocidade do motor pode ainda ser variada de uma ma-neira adaptativa contínua ou dinâmica de maneira que a velocidade do motore/ou a velocidade do aríete não estejam limitada a uma ou mais predetermi-nadas velocidades. Ao contrário das prensas do Técnica anterior, uma pren-sa mecânica aperfeiçoada, como aquela descrita no Pedido de Patente US60/765183, cuja descrição encontra-se incorporada ao presente à guisa dereferência, está disposta com um dispositivo de controle de velocidade demotor que é variável entre zero e uma velocidade máxima proporcionandouma velocidade rotacional Wl do excêntrico ou do eixo de manivela que po-de ser maior do que a velocidade de prensagem Wp do excêntrico. Em al-gumas modalidades, a velocidade pode variar entre uma velocidade negati-va, isto é, velocidade em uma direção reversa, de zero até um máximo de Wlem uma direção avançada, conforme detalhado abaixo na descrição dasmodalidades preferidas. No Técnica anterior, as prensas mecânicas com umvolante são limitadas a uma velocidade de eixo de manivela fixa porque avelocidade do volante é normalmente mais ou menos constante.
Uma linha de prensa do Técnica anterior compreendendo umaprensa mecânica tradicional está ilustrada esquematicamente na figura 2. Amesma ilustra uma prensa 99 disposta com um controlador de acionamentoelétrico 101 para o motor de prensa principal, um Controlador Lógico Pro-gramável de controle de prensa ou PLC 110 para controlar o movimento deprensa, e um controlador de segurança de prensa 120 para controlar os co-mutadores de segurança da prensa, e os comutadores de parada de emer-gência dispostas na ou em volta da prensa.
Na linha de prensa aperfeiçoada o movimento da prensa mecâ-nica aperfeiçoada pode ser adaptado para a operação de outras máquinasenvolvidas em uma seqüência de produção. O movimento de prensa podeser otimizado com relação a ouras máquinas em uma seqüência de produ-ção. Por exemplo, o movimento de prensa pode ser otimizado para açõespelos dispositivos externos, por exemplo, quando as peças de trabalho sãocarregadas na prensa e/ou partes estampadas descarregadas da prensa pordispositivos de transferência ou outros dispositivos automatizados. Tais ou-tras máquinas núcleos de enrolamento seqüência de produção podem com-preender um ou mais robôs industriais ou braços manipuladores. O controleda prensa em sincronização com o controle da alimentação pelos alimenta-dores automáticos, outros alimentadores, robô carregador / descarregador,etc. proporciona controle aperfeiçoado e oportunidades de sincronização domovimento do alimentador / carregador / descarregador e do movimento deprensa, proporcionando sucessivamente, por exemplo, tempos de ciclo deprodução total reduzida sem comprometer a qualidade de prensagem. Emtermos de controle, a prensa aperfeiçoada compreendida na linha prensaaperfeiçoada pode funcionar de maneira que uma prensa seja uma escravade um dispositivo descarregador em uma parte de um ciclo de prensa. Aconstrução de prensa e o controle de prensa também permite que a prensafuncione como uma escrava do dispositivo carregador em outra parte domesmo ciclo de prensa. Essa variabilidade na configuração do controle sim-plesmente não é possível usando uma prensa mecânica tradicional propul-sada por um volante onde o movimento de prensa em um ciclo de prensa éfixado a partir do momento em que a embreagem é engatada.
Tipicamente, a vantagem preferida da linha de prensa aperfei-çoada comparada a uma linha de prensa que usa uma ou mais prensas me-cânicas tradicionais é um tempo de ciclo de produção encurtado. Quandocomparada às linhas de pressão compreendidas de vantagens de prensasmecânicas tradicionais da invenção podem incluir:
- Controlabilidade: ao mesmo tempo em que o presente movi-mento será apreciado durante parte do processo de estampagem, pode seraplicado um controle durante o restante do ciclo de movimento. Podem en-tão ser obtidas as vantagens e características que se seguem:
- novas oportunidades para otimizar o tempo de ciclo de prensapela configuração da prensa para sincronizar como escrava para outro dis-positivo bem como, ou em vez de, sincronizar o outro dispositivo como umescravo para a prensa em uma ou mais partes de um ciclo de prensa,
- velocidade aumentada durante abertura / fechamento da pren-sa (enquanto, por exemplo, mantendo a velocidade original durante a partede estampagem do ciclo), resultando em tempo de ciclo reduzido,
- adaptar o perfil de velocidade usando o controle de velocidadepara reduzir os ruídos audíveis, vibração, tensões, por exemplo, pela redu-ção da velocidade exatamente antes do impacto durante o fechamento daprensa,
- variação de velocidade entre uma velocidade de prensagemrápida Wp e zero durante a prensagem para otimizar o resultado de proces-so de prensagem ou qualidade.
Em outro aspecto da invenção, a linha de prensa aperfeiçoadacompreende pelo menos uma prensa mecânica com dois ou mais motoresde acionamento elétrico, conforme descrito no Pedido de Patente Internacio-nal WO/SE2006/050055, cuja descrição encontra-se inteiramente incorpora-da ao presente à guisa de referência. Nessa prensa aperfeiçoada, é adicio-nado um segundo motor a uma prensa mecânica. A função mais importantedo segundo motor é acionar a prensa durante aquela / aquelas parte(s) dociclo onde a prensa não está de fato prensando. Para o estágio de prensa-gem real, o volante pode ainda ser usado como hoje. A embreagem e o frei-o, ao mesmo tempo em que necessários, podem ser mais simples e maiseconômicos do que a prensa mecânica tradicional. Essa solução alcança odesempenho de um tipo de servo prensa de acionamento sem que sejamnecessárias instalações de energia elétrica muito grandes. A solução é es-pecialmente adequada como uma opção de adendo, "retrofit" ou "refurbish-ment" para processos existentes. Além disso, é proporcionada uma opçãopara usar ambos os motores ao mesmo tempo, preferivelmente durante aparte de funcionamento (prensagem) do ciclo de prensa, por exemplo.
Ao contrário das prensas do Técnica anterior, o motor da prensamecânica aperfeiçoada, seja uma servo prensa primeiro descrita no Docu-mento US 60/765183, ou o servo prensa híbrida do DocumentoWO/SE2006/050055 é operada de maneira que a velocidade durante umciclo de prensa seja variável entre zero e uma velocidade máxima proporcio-nando uma velocidade rotacional Wl do excêntrico que pode ser maior doque a velocidade de prensagem Wp do excêntrico. Em algumas modalida-des a velocidade pode variar entre uma velocidade negativa e zero, signifi-cando uma velocidade em uma direção contrária, bem como velocidade emuma direção avançada entre zero e Wl, conforme detalhado abaixo na des-crição das modalidades preferidas.
Em outra modalidade da invenção as dimensões requeridas domotor da prensa aperfeiçoada são reduzidas pela disposição da prensa e docontrole de prensa para permitir que uma parte maior do motor do ciclo deprensa no qual acelerar até a(s) velocidade(s) requerida(s). Em uma ou maismodalidades vantajosas, os métodos e controle de prensa aperfeiçoadosestão dispostos de maneira que seja proporcionado um ciclo de prensacompleto que é além do ângulo de rotação de engrenagem dos 360 graustradicionais, ou em termos de posição TDC duas vezes o TDC, e pode aindaser dotados de um tempo de ciclo de produção total mais curto para o ciclode produção completo quando comparados às prensas mecânicas com basevolante ou tonelagem similar. O ciclo de prensa compreende uma rotação deângulo de manivela maior do que 360 graus que pode ser alcançado emqualquer das pelo menos duas maneiras, conforme descrito em detalhes naprensa servo do Documento US 60/765183 ou na prensa híbrida do Docu-mento WO/SE2006/050055. Resumidamente, os métodos dessas modalida-des compreendem inverter uma prensa na final de um ciclo e ou iniciar ociclo seguinte a partir de uma posição antes da posição de parada do cicloanterior; ou, pela reversão de uma prensa no término do ciclo e fazendo fun-cionar o ciclo completo seguinte na direção contrária à direção de rotação doprimeiro ciclo de prensa.
Em uma sincronização entre a sincronização robô para prensa,robô para robô e/ou prensa para robô, de acordo com uma modalidade dainvenção o robô carregador pode ser controlado, por exemplo, em quatroestágios, tais como:sincronizado para descarregador, livre, descarregando a prensaanterior sendo sincronizada para prensar, livre;
o robô descarregador também: sincronizado para prensar, livre,carregando a prensa seguinte sincronizada para o próximo descarregador,livre.
Naturalmente pode haver algumas variações no início e no tér-mino da linha. A prensa é tipicamente dotada de dois estágios: sincronizadapara carregador ou descarregador, e livre.
A vantagem principal da linha de prensa aperfeiçoada é que amesma proporciona maior oportunidade para otimização de uma linha deprensa pela coordenação do movimento de uma prensa, quaisquer prensasou todas as prensas na linha de prensa e mecanismos alimentadores ou detransferência carregadores / descarregadores tais como robôs de carrega-mento / descarregamento, no processo ou linha de prensa. A coordenaçãoentre as prensas e/ou prensas e carregadores / descarregadores pode serrealizada, por exemplo, controlando de maneira que a linha use apenas umcontrolador. A coordenação pode ser otimizada dependente dos parâmetrostais como: um estado de um processo a jusante; ou um estado de um pro-cesso contra a corrente ou outra consideração como, por exemplo, força to-tal ou consumo de energia; regularização dos picos de consumo de energiana linha de prensa.
Em uma modalidade preferida do método da invenção, o méto-do pode ser realizado ou controlado por um ou mais dispositivos de compu-tação compreendendo uma ou mais unidades microprocessadoras ou com-putadores. A(s) unidade(s) de controle compreendem um dispositivo de me-mória para armazenar um ou mais programas de computador para realizaros métodos aperfeiçoados para controlar a operação de uma ou mais pren-sas mecânicas. Preferivelmente, os ditos programas de computador contêminstruções para que o processador desempenhe o método conforme men-cionado acima e descrito mais detalhadamente abaixo. Em outra modalidadeo programa de computador é proporcionado registrado em um transportadorde dados legíveis de computador como, por exemplo, um DVD, um dispositi-vo de dados óptico ou magnético, ou suprido através de uma rede de dadosproveniente de um servidor, servidor de dados ou similar.
Breve Descrição dos Desenhos
As modalidades da invenção serão agora descritas, apenas pormeio de exemplo, com referência específica aos desenhos que as acompa-nham, nos quais:
A figura 1 é um diagrama em bloco esquemático para uma linhade prensa aperfeiçoada de acordo com uma modalidade da invenção;
A figura 2 (Técnica anterior) é um diagrama esquemático ilus-trando uma linha de prensa conhecida;
A figura 3 é um diagrama esquemático ilustrando uma linha deprensa aperfeiçoada de acordo com outra modalidade da invenção;
A figura 4 (Técnica anterior) é um diagrama esquemático paraprensa mecânica tradicional e também ilustrando um diagrama para um ciclode prensa de acordo com o Técnica anterior;
A figura 5 é um diagrama esquemático para uma prensa mecâ-nica aperfeiçoada do tipo servo de acordo com uma modalidade da linha deprensa aperfeiçoada;
A figura 6 é um diagrama esquemático para uma prensa mecâ-nica aperfeiçoada do tipo híbrido de acordo com uma modalidade da linha deprensa aperfeiçoada;
A figura 7a (Técnica anterior) ilustra um ciclo de prensa de 360graus padrão de acordo com um ciclo de prensa conhecido;
As figuras de 7b a 7d ilustram em diagramas esquemáticos ci-cios de prensa com relação à posição de partida / parada e a direção de ro-tação de acordo com modalidades da invenção;
A figura 8 (Técnica anterior) é um diagrama esquemático ilus-trando um perfil de tempo de velocidade de acordo com um ciclo de prensapara uma prensa mecânica conhecida de uma linha de prensa conhecida;
A figura 9 é um diagrama esquemático ilustrando um perfil detempo de velocidade para um ciclo de prensa de uma prensa aperfeiçoadaque pode ser compreendida em uma modalidade da linha de prensa aperfei-çoada;
A figura 10 é um fluxograma esquemático para um método paraoperar uma prensa mecânica aperfeiçoada compreendendo um volante euma embreagem de acordo com uma modalidade da invenção;
A figura 11 é um diagrama esquemático para um método parasincronizar um ou mais dispositivos e uma prensa compreendendo estadosde sincronização em uma linha de prensa aperfeiçoada escrava ou livre deacordo com uma modalidade da invenção;
A figura 12 é um fluxograma esquemático para um método paraoperar uma prensa mecânica aperfeiçoada compreendendo um volante euma embreagem que podem estar compreendidos em outra modalidade dalinha de prensa aperfeiçoada da invenção;
A figura 13 é um fluxograma esquemático para um método paraoperar uma prensa mecânica aperfeiçoada compreendendo um volante euma embreagem de acordo com outra modalidade da linha de prensa aper-feiçoada da invenção;
A figura 14 é um fluxograma esquemático para um método paraoperar uma prensa mecânica aperfeiçoada de acordo com uma modalidadeda invenção de linha de prensa aperfeiçoada compreendendo uma prensado tipo híbrido;
A figura 15 é fluxograma esquemático ilustrando os estados desincronização escravo ou livre para prensa e carregador / descarregadorcujos estados de sincronização podem mudar durante um ciclo de prensa;
A figura 16 é diagrama esquemático ilustrando parte de um ciclode prensa bidirecional em relação às posições para os ângulos DP e UC;
A figura 17 é diagrama esquemático ilustrando uma linha deprensa aperfeiçoada na qual unidades de controle de robô compreendemdispositivo de cálculo de sincronização e dispositivo de geração de instruçãode controle para a prensa e outros dispositivos de acordo com outra modali-dade preferida da invenção;
A figura 18 é um diagrama esquemático para sincronização derobô-prensa-robô de um triângulo-padrão;A figura 19 é um perfil de velocidade para um ciclo de prensabidirecional da linha de prensa aperfeiçoada de acordo com outra modalida-de preferida da invenção;
A figura 20 é um diagrama de sincronização de robô com rela-ção a duas prensas para parte de um ciclo de prensa da linha de prensa a-perfeiçoada de acordo com outra modalidade da invenção;
Descrição Detalhada das Modalidades
A figura 2 ilustra um Iayout de acordo com o Técnica anterior,conforme acima mencionado. O Iayout desse dispositivo da Técnica anteriorserá primeiro descrito em ordem para simplificar a explanação dos aperfei-çoamentos de acordo com a invenção. A figura 2 ilustra uma prensa 99 dis-posta com um acionamento 101 (ou controlador de acionamento elétrico101) para o motor de acionamento elétrico principal da prensa. Os movimen-tos da prensa são controlados por um controlador de prensa 110. O contro-lador de prensa 110 compreende um controlador de prensa 111 PLC (PLC,Controlador Lógico Programável). O controlador de prensa 110 que controlaa força para o acionamento 101, pode receber entradas dos dispositivos dis-tribuídos l/O 112, provenientes dos codificadores 113 ou sensores e tambémpode estar disposto em uma prensa HMI 114 (Interface de máquina huma-na), isto é, um painel de controle de prensa ou painel de controle de prensagráfico.
Um controlador separado, controlador de segurança de prensa120 está disposto conectado a todos os comutadores de segurança de pren-sa, e comutadores de parada de emergência estão dispostos na ou em voltada prensa. O controlador de segurança de prensa 120 inclui um controladorde segurança de prensa PLC 121 que também está conectado ao aciona-mento de motor 101 e disposto para parar o movimento de prensa se for de-tectada uma situação insegura por um comutador aberto ou pelo pressiona-mento de um botão de emergência ou alarme. O controlador de segurançade prensa PLC 121 também está conectado à embreagem e às válvulas deoperação de freio ou comutadores 126, e também está disposto para parar omovimento de impressão caso ocorra uma situação insegura. O controladorde segurança de prensa PLC pode receber entrada dos dispositivos de se-gurança como, por exemplo, dos botões de parada de emergência 122, doscomutadores de porta 123, cortinas de luz 124, dos blocos de segurança125, e/ou das válvulas de embreagem e de freio 126.
A figura 1 ilustra um Iayout esquemático para uma linha deprensa aperfeiçoada de acordo com uma modalidade da invenção. Esse Ia-yout ou topologia de controle coloca a prensa como uma parte integral emum sistema automático em vez de um dispositivo anexado em um sistemaautomático.
A figura 1 ilustra uma linha de prensa simples, uma célula sim-ples compreendendo uma prensa mecânica aperfeiçoada 100. A prensa 100está disposta em um acionamento 101 (ou controlador de acionamento elé-trico 101) para o motor de acionamento elétrico da prensa. Os movimentosda prensa são controlados por um controlador de prensa 110 como no Téc-nica anterior da figura 2. Contudo, em um nível mais alto de uma hierarquiade controle de acordo com uma modalidade da invenção, os movimentos daprensa 100 são também controlados por um controlador de automatização200, que pode ser um PLC. O controlador de automatização 200 é conecta-do por um barramento de campo de controle 117 a um primeiro dispositivode carga 118, a um controlador de prensa 110, e a um segundo dispositivode carregamento ou de descarga 119. O controlador de automatização 200pode estar disposto com um carregamento HMI 115 para controlar, progra-mar e/ou monitorar as operações de carregamento de prensa e/ou com umdescarregamento HMI 116 para controlar, programar e/ou monitorar as ope-rações de carregamento / descarregamento da prensa. O controlador de au-tomatização 200 pode também estar disposto com um HMI 214 ara controle,programação e/ou monitoramento da linha de prensa.
A figura 1 também ilustra um controlador de segurança de Au-tomatização separado 128, que pode ser um PLC. O controlador de segu-rança de Automatização 128 está conectado por um barramento de campode segurança 127 ao controlador de segurança de prensa 120, e, assim, aocontrole de segurança PLC 121, bem como aos dois dispositivos de carre-gamento 118, 119. Nessa vista exemplificativa está ilustrado um robô 118para ser um dispositivo de carregamento e um segundo robô 119 opera co-mo um dispositivo de descarregamento. A direção do fluxo de trabalho é daesquerda para a direita conforme indicado pela seta F. Conforme ilustradona figura, todas as funções de segurança da linha de prensa são controladaspor um controlador, o controlador de segurança de automatização 128. Ocontrolador de prensa 110 pode estar conectado da mesma maneira comono Técnica anterior a um controlador de segurança de prensa separado 120,para parar o movimento de prensa se for detectada uma situação insegurapor um comutador aberto ou pelo pressionamento de um botão de alarme oude emergência. O controlador de prensa 110 pode estar disposto com umaprensa HMI 114, uma interface de usuário gráfica, por exemplo, para contro-le e/ou monitoramento do movimento de prensa. Os controladores como, porexemplo, o controlador de prensa 111 pode ser um PLC ou pode ser qual-quer controlador industrial adequado, ou PC industrial, ou um PC reforçadoou processador industrial, ou similar.
Um aspecto importante do Iayout ou topologia de controle da fi-gura 1 é que o controle de automatização PLC 200 é conectado pelo barra-mento de campo de controle 117 ao controle de prensa PLC 111.0 mesmotambém está conectado aos controladores (não ilustrados) dos dispositivosde carregamento / descarregamento, aos bobos 118, 119. Nessa topologiade controle, qualquer objeto de controle controlado pelos controladores deautomatização 200 pode estar disposto para controle como um escravo dequalquer outro dispositivo. Portanto, em qualquer ponto em um ciclo deprensa a prensa 100 pode ser controlada como uma escrava para o robô decarregamento 118, ou vice-versa, o dispositivo de descarregamento 119 po-de ser controlado por um escravo para a prensa 100, ou vice-versa. Por e-xemplo, o cronômetro de sinais de controle de acordo com uma modalidadeda invenção pode estar disposto em qualquer ciclo de prensa fornecido deacordo com quando os diferentes dispositivos alcancem as seguintes posi-ções:
- a prensa alcança posição de descarga; então- o robô descarregador se move para descarregar uma peça de
trabalho; quando livre então
- o robô carregador se move para uma nova peça de trabalho;ao deixar a prensa então:
- a prensa passa uma posição de proteção de molde e percorreum novo ciclo de prensa.
A figura 15 ilustra um esquema para sincronização na qual umprimeiro dispositivo está ou trabalhando como um escravo para outro dispo-sitivo, estado escravo, ou de outro modo trabalhando em um estado "livre"onde o dispositivo não é um escravo para outro dispositivo. Portanto, no ní-vel superior para uma prensa, o diagrama ilustra que a prensa pode mudarseu estado de sincronização durante o ciclo de
- prensa livre (pf) mudando exatamente antes do carne de Des-carga (UC) para
- sincronização de prensa com o carregador (p s com L) até o
Protetor de Molde (DP), então
- prensa livre (pf)...
O estado de sincronização para um dispositivo ou robô descar-regador no nível médio é então ilustrado
- após ajuste DP para descarregador livre (UL f)
- abordagem de ajuste UC para sincronizar descarregador comprensa (UL s com p)
- após o ajuste UC para descarregador livre (UL f)
- antes da abordagem DP descarregador transfere função paracarregador para prensa seguinte, e sincroniza com o descarregador daprensa seguinte (UL>L ρ seguinte, s com UL),
- após ajuste DP para descarregador livre (UL f).
O estado de sincronização para um dispositivo ou robô carrega-dor no nível mais baixo está ilustrado então para ser- abordagem de ajuste UC para carregador livre (L f)
- após ajuste UC para carregador sincronizar com descarrega-dor (Ls to UL)- após descarregador iniciar a saída da prensa, ajustar carrega-dor para carregador livre (L f), e
- após carregador DF transferir função para descarregador paraprensa anterior, e sincronizar com prensa anterior (L>UL prev p, s to pp).
Nesses modos de sincronização, a prensa ou um dispositivocomo, por exemplo, carga / descarregador pode ser apenas dotado de umstatus de escravo ou livre.
A figura 18 ilustra um esquema de sincronização no qual umaprensa ou outro dispositivo ou robô pode ser um mestre e/ou um escravo. Afigura ilustra, esquerda, que o Robô R1 pode ser mestre para uma prensa 1,isto é, Rl operando como um carregador e a prensa 1 sincroniza com R1.Em uma parte subseqüente ou outra ou sobreposição de uma Prensa deciclo 1 é mestre para o robô R2, que está agindo como um descarregadorpara a prensa 1. O movimento do descarregador é governado para essa par-te do ciclo pelo progresso da prensa 1. O robô R2 pode também ser um car-regador para a Prensa 2. Nesse caso, o segundo "triângulo", o robô R2 émestre para a prensa 2 ao mesmo tempo que carrega a prensa 2. A prensa2 então subseqüentemente se torna mestre para seu descarregador, o robôR3. No início do ciclo da prensa acima, o robô carregador 1 opera como umescravo para o robô descarregador R2, apenas entrando inteiramente naprensa quando o robô descarregador R2 começa a deixar a prensa. Portan-to, durante uma parte de um ciclo uma prensa ou outro dispositivo pode serdotado de status de sincronização de um mestre e durante outra parte (oumesma ou de sobreposição) do ciclo pode ser dotado do status de sincroni-zação de um escravo. Foi também ilustrado que um dispositivo como, porexemplo, o robô R1, R2 etc., pode ser dotado de mais de uma função e fun-cionar como um descarregador para uma prensa em uma parte do ciclo ecomo um carregador para outra parte do ciclo. Esse método no qual um robôou a prensa podem ser acionados como escravo em uma parte de um ciclode prensa e funcionar livre ou acionar como um mestre em outra parte domesmo ciclo de prensa também está descrito abaixo com relação à figura17, uma modalidade na qual as unidades de controle de robô compreendemfunções de sincronização.
Outro aspecto importante de acordo com a invenção é o uso deuma prensa mecânica aperfeiçoada capaz de um ciclo de prensa variável,como, por exemplo, a servo prensa descrita no Documento US 60/765183e/ou a prensa híbrida descrita no Documento WO/SE2006/050055. Taisprensas podem ser acionadas em velocidades que podem ser variavelmentecontroladas e, portanto, serem controladas de maneira a sincronizar o mo-vimento de prensa com o movimento de outros dispositivos. As prensas me-cânicas tradicionais com um volante e uma embreagem são dotadas de umciclo de movimento fixo uma vez que a embreagem esteja engatada e iniciao movimento para um ciclo de prensa. Uma linha de prensa aperfeiçoadacom mais graus de liberdade disponível para otimização para requisitos dequalidade e/ou produção e/ou retraimentos no uso de energia é, portanto,alcançada pela combinação da topologia de controle de prensa aperfeiçoadaacima descrita com relação à figura 1 e a aplicação da mesma em umaprensa de velocidade variável.
Tipicamente, a sincronização entre dois robôs é alcançada pelaadaptação contínua do movimento do robô "escravo" com o movimento dorobô "mestre". Assim, se a qualquer momento o movimento do robô mestrefor retardado por alguma razão, esse retardo é imediatamente espelhado nomovimento do robô escravo. Da mesma maneira, se o mestre a qualquermomento for desacelerado, esse desvio é também imitado pelo escravo. Es-se tipo de sincronização funciona apropriadamente no caso de movimentodo mestre ser relativamente homogêneo, isto é, o escravo recebe uma refe-rência de movimento sem muito ruído ou variações em torno de uma médiadesejada. Outra condição para isso funcionar é que o escravo deve ser do-tado de força suficiente disponível com relação a sua massa ou inércia demaneira que seja capaz de seguir o movimento do mestre. Isso é usualmen-te o caso onde o mestre e o escravo são máquinas similares com capacida-des de movimento similares.
O caso de sincronização da prensa para o robô carregador émais desafiador no sentido de que o acionamento de prensa é dotado ape-nas de força limitada disponível comparada à inércia da prensa. Pode ocor-rer que durante a parte do ciclo de prensa onde é requerido que a prensasincronize para o carregador, pode estar operando em torque total do motor- primeiro para diminuir a prensa para uma pausa, então possivelmente re-verter a prensa para uma posição de partida desejada do ciclo de prensaseguinte, e finalmente para acelerar a prensa da pausa até uma velocidadealta. Entre essas partes do movimento ou torque de movimento totalmentepositivo ou negativo, pode haver curtos períodos de pausa de prensa ou ve-locidade constante (torque zero), mas em muitos casos a operação usado otorque total para obter o tempo de prensa o mais curto possível (ver, por e-xemplo, T2 na figura 8 (Técnica anterior), figura 9). Além disso, desde que aprensa esteja suficientemente aberta para o descarregador e o robô carre-gador para se mover livremente dentro da prensa, pode não ser necessárioadaptar o movimento da prensa para o movimento do carregador (ou descar-regador). Isso é diferente, por exemplo, da sincronização carregador-para-descarregador, onde é necessária sincronização contínua para o carregador,para ser tão próxima quanto possível para o descarregador durante algumtempo do carregamento. A sincronização da prensa para o carregador deve-ria apenas assegurar em um determinado momento (uma posição no movi-mento do carregador) a prensa esteja em um ponto determinado DP.
Em um perfil de movimento onde o acionamento de prensa estáusando torque total, a sincronização na maneira tradicional não é possívelou desejável, pela razão que se segue. O perfil de movimento da prensa énormalmente otimizado para fornecer um tempo de ciclo o mais curto possí-vel. Para isso, a prensa - na parte do movimento onde não é dependente norobô carregador - deve se mover em velocidade o mais alta possível ou queseja permitida. Portanto, no ponto onde o carregador deixa a prensa, isto é,o ponto onde para a sincronização da prensa-para-robô, a prensa já deveestar em uma velocidade muito alta. Para atingir essa velocidade, o aciona-mento tipicamente deve acelerar em torque total a partir da posição de parti-da. Qualquer tentativa de diminuir a velocidade da prensa (por sincroniza-ção) nessa parte do movimento iria afetar negativamente a duração do mo-vimento de prensa na parte não sincronizada do cicio. Qualquer tentativa deacelerar ainda mais a prensa, para sincronização, está fadado a falhar umavez que o acionamento já esta fornecendo torque total.
Foi determinado na invenção que o movimento do robô carrega-dor, e especialmente a última parte desse movimento, é muito previsível.Independente do movimento exato do robô, será suficientemente bem-conhecido mais do que, por exemplo, em antecipação de um segundo emque momento o robô carregador irá deixar a prensa. Esse conhecimento po-de ser usado para planejar o movimento da prensa antecipadamente, de talmaneira que não apenas a prensa alcance o ponto desejado de sincroniza-ção ao mesmo tempo em que o robô deixa a prensa, mas também que aprensa alcance esse ponto com uma velocidade muito alta, e maneira queseja obtido o tempo de ciclo o mais rápido possível. Dependendo de quantotempo é deixado antes de alcançar tal ponto de sincronização, o movimentoda prensa pode ser adaptado par alcançar o ponto de sincronização na ma-neira ótima pelo uso de qualquer ou de uma combinação de quaisquer mé-todos que se seguem:
- uma mudança de torque, uma mudança e velocidade;
- uma pausa (pausa por algum tempo) no movimento em umponto apropriado (posição, tempo preciso), como, por exemplo,
- introdução de uma pausa em um ponto onde não havia pausano movimento originalmente planejado;
- aumento da duração de uma pausa;
- diminuição da duração de uma pausa;
- uma mudança em uma inversão no movimento, como, por e-xemplo
- introdução de uma parte de reversão em um movimento queoriginalmente não existia (prensagem unidirecional,
mudança de um movimento unidirecional para movimento "bidi-recional alternativo");
- uma mudança da posição ou posições na qual a prensa mudadireção de rotação (aplicáveltanto para o movimento bidirecional quanto para o movimentobidirecional alternativo");
- eliminação de uma parte de reversão;
- uma mudança em um ponto de velocidade mínima em um mo-vimento sem ponto de velocidade zero (presumindo um movimento de pren-sa contínuo, onde seja diminuída a velocidade da prensa para dar tempopara o descarregador e carregador);
- desaceleração antecipada ou tardia no término do ciclo deprensa.
Portanto, nessa modalidade, a hierarquia do controle pode estardisposta como se segue:
1: Robô descarregador Escravo de prensa; então2: Robô carregador Escravo do Robô Descarregador; então3: Prensa Escrava do Robô Carregador;onde no primeiro nível o tempo em a prensa irá chegar à posi-ção do Came de Descarga pode ser prevista com muita acuidade para a sin-cronização. O terceiro nível especificamente emprega as capacidades docontrole de velocidade variável do movimento da prensa disponível com umaservo prensa ou prensa híbrida dos tipos acima descritos.
A figura 3 ilustra uma linha de prensa aperfeiçoada de acordocom outra modalidade da invenção. Mais uma vez cada controlador de dis-positivo está conectado a um barramento de campo de controle 117 e su-bordinado ao controlador de automatização PLC 200. O controlador de segu-rança automático, a linha de prensa HMI e o barramento de campo de segu-rança seriam conforme ilustrados na figura 1, mas foram omitidos da figura 3a fim de simplificar o diagrama. O controlador de automatização PLC 200está ilustrado disposto para controlar três prensas, de 100a a 100c. A prensa100a está disposta com um robô carreador 118a e um robô descarregador119a. O robô descarregador 119a pode também funcionar como um carre-gador para a segunda prensa 100b, em cujo caso pode ser identificado119a/118b para indicar essa possibilidade de mais de uma função. A prensa100a está disposta como anteriormente com um controlador de prensa 110ae um controlador de segurança 120a, que estaria conectado a barramentode campo de segurança (não ilustrado) conforme ilustrado na figura 1.
Está ilustrada uma configuração de controlador de acionamentoelétrico aperfeiçoada 210. Os três acionamentos de motor de Ma a Mc dasprensas de 100a a 100c estão ilustrados cada um suprido por um dispositivode acionamento, como, por exemplo, o acionamento 101c. Nesse exemplo,esse dispositivo de acionamento elétrico é um conversor que pode suprirforça para o motor em uma maneira controlada. Com esse aperfeiçoamento,os três conversores são supridos por um retificador, que supre a força paraum ou mais motores cada um acionando uma de uma pluralidade de pren-sas. Um acionamento múltiplo pode opcionalmente incluir um ou mais inver-sores. Tal acionamento múltiplo 201 pode também opcionalmente suprir for-ça para outros dispositivos de linha de prensa como, por exemplo, bombashidráulicas, equipamento de resfriamento, equipamento de transferência,mesa giratória e assim por diante. A disposição de suprimento de força com-preende uma conexão PWR para uma grade de força, e um dispositivo degerenciamento de força, disposição ou função. Por exemplo, um dispositivolimitador de força para limitar a força total ou força de pico do motor de vo-lante acrescido do motor secundário auxiliar. Associada com a função decontrole da disposição de suprimento de força está uma unidade ou funçãoD para processar informação de molde e uma unidade ou função SC parasincronizar os movimentos de robô. A unidade ou função D também estáconectada ao controle de automatização PLC 200, por exemplo, por via dobarramento de controle 117. As funções de processamento de informaçãode molde D pode também ser compreendida no controlador de automatiza-ção PLC 200, ou podem ser distribuídas de alguma outra maneira, similar àmaneira que as funções SC podem ser distribuídas.
A função de cálculos de sincronização (SC) para os dispositivos,robôs e movimentos de prensa pode ser compreendida em uma unidadeindependente conforme indicado SC no diagrama. Os cálculos de sincroni-zação e algoritmos para a função de sincronização podem ser opcionalmen-te incluídos em uma ou mais das unidades de controle de robô para contro-lar os robôs 118, 119 etc. (ver a modalidade da figura 17 abaixo) ou incluí-dos em um dos acionamentos de 101a a 101C, ou em um acionamento múl-tiplo 210. Essa função pode também ser distribuída no sistema de algumamaneira. A função de cálculo de sincronização SC tipicamente usa informa-ção de posição a partir da prensa ou prensas, os robôs ou outro dispositivoconforme necessário para calcular os dados de sincronização para sincroni-zar para as operações de movimento bem como sincronizar para o ponto deoperações.
Uma linha de prensa aperfeiçoada como, por exemplo, a linhade prensa da figura 3 pode inclui uma ou mais prensas aperfeiçoadas e a-cordo com uma ou mais modalidades da invenção. Por exemplo, pode serincluída uma ou mais prensas em uma linha de prensa, onde uma pluralida-de de prensas opera no mesmo ou em produtos relacionados. No contextoda linha de prensa alguns dos métodos de otimização e coordenação aplicá-veis para otimizar o ciclo de prensa para uma única prensa de autogovernopode ser estendido sobre o grupo dos processos. Assim, a energia recupe-rada, por exemplo, pode ser consumida por outras máquinas e não apenas aprensa aperfeiçoada de autogoverno. A força de pico combinada de, ou usode energia por mais de uma máquina pode ser otimizada ou coordenada, porexemplo, para reduzir o consumo de força de pico total ou para reduzir orepique e encravamento no uso de força. Tais considerações para uso deforça total por uma linha de prensa pode também introduzir retraimentos pa-ra tempos de aceleração, desaceleração, etc. que podem ser fatorados emum determinado ciclo de prensa ou método usado conforme descrito comrelação às figuras de 7b a 7d. Por exemplo, para obter o período mais curtopossível para um ciclo de produção a prensa é acelerada de maneira que naetapa 60 da figura 13 o mais rápido possível; mas a aceleração pode servariada para abaixo do mínimo para evitar um pico de força instantâneo paraa linha de prensa como um todo. A primeira etapa de aceleração 60 podenão ser linear e pode estar disposta para encaixar um período de tempo, aquantidade de tempo necessária por um carregador para inserir a peça detrabalho e, portanto, demora pelo menos um determinado tempo para alcan-çar o ângulo DP, em vez de uma linha de aceleração máxima e/ou direta.Similarmente, a frenagem regenerativa que é normalmente realizada, como,por exemplo, em relação, por exemplo, com as etapas 62, 66 da figura 13,pode estar disposta com retraimentos para proporcionar energia de retornopara qualquer prensa idêntica, outra máquina, a linha de prensa ou a grade.Tal coordenação ou otimização entre as prensas pode ser disposta em tornode outros aspectos da prensa aperfeiçoada. Por exemplo, ao otimizar umalinha de prensa podem ser selecionadas ou ajustadas as posições de partida/ parada em cada ciclo de prensa sendo realizado em cada prensa. Issopermite maior liberdade para dispor tempos de produção total ótima parauma linha de prensa.
A figura 5 ilustra um Iayout esquemático para uma prensa aper-feiçoada de acordo com uma modalidade da invenção. A mesma ilustra emuma maneira simplificada um aríete de prensa 23, uma roda de acionamentode excêntrico 27, um mecanismo de engrenagem de prensa 29, e um motorde acionamento elétrico 22. Também estão ilustrados um suprimento de for-ça de motor e os dispositivos de controle 22a e 21b. A figura ilustra um aríe-te de prensa 23 que é acionado em um movimento para cima e para baixo Spor uma roda de acionamento de excêntrico 27 ou manivela e uma ligação25. A roda de acionamento de excêntrico é por sucessivamente acionadapor um mecanismo de engrenagem de prensa 29 que está ilustrado em umaseção transversal simplificada na qual os dentes de engrenagem são indica-dos por sombreados de linhas transversais. A roda de excêntrico é acionadaatravés do mecanismo de engrenagem de prensa pelo motor de acionamen-to 22. O motor de acionamento 22 que pode ser um servo motor, está dis-posto com um inversor 22a e um retificador 21b que estão conectados auma grade ou rede de força (não ilustrado). Outro dispositivo de controle demotor pode ser substituído. A figura também ilustra um freio de emergênciaopcional 31a e uma caixa de engrenagem 33, caso seja requerido, qualquerum dos dois pode ser adicionado à prensa. Deve ser observado que essamodalidade usualmente não compreende um volante nem uma embreagem.
A figura 5 ilustra um aríete de prensa 23 que é acionado emmovimento para cima e para baixo S por uma roda de acionamento de ex-cêntrico 27 ou manivela e uma ligação 25. São conhecidas outras transmis-sões mecânicas, algumas das quais são adequadas para transmitir forçaproveniente de um motor e acionando mecanicamente o cursor. Por exem-pio, um sistema de parafuso esférico para transferir movimento de aciona-mento de rotação proveniente de um motor elétrico de velocidade variável naprensa em um movimento linear do curso ou aríete de prensa. Similarmente,determinada ligação dupla e ou mecanismos de articulação põem tambémser substituídos por um mecanismo excêntrico.
O motor de acionamento pode ser dotado de um suprimento ACconforme ilustrado ou de um suprimento DC. O dispositivo de controle develocidade de motor pode ser um conversor de freqüência, um inversor / reti-ficador conforme ilustrado no outro dispositivo de controle de velocidade demotor. A modalidade ilustrada é dotada de um motor de acionamento relati-vãmente grande. Alternativamente, é usado um motor menor e disposto emuma configuração que compreende inércia extra. A inércia extra pode estarna forma de um volante conectado constantemente, ou um motor que sejadotado de inércia alta, ou uma caixa de engrenagem de inércia alta 33 ououtro dispositivo mecânico. A inércia extra também pode ser variável ou de-tectável de alguma maneira.
A figura 6 ilustra uma prensa aperfeiçoada do tipo híbrido con-forme descrita no Documento WO/SE2006/050055. A mesma compreendepelo menos um segundo motor de acionamento 22, além de um primeiromotor de acionamento 20 para acionar o volante 35 da prensa. Nesse e-xemplo, um retificador 21b supre pelo menos dois inversores 21a, 22a queimpulsiona o motor de acionamento de volante 20 e o segundo motor de a-cionamento auxiliar 22, respectivamente. Essa disposição tem a vantagemde perdas menores do que as topologias nas quais a força é passada de umretificador para outro retificador antes de ser consumida por um motor. Emvez disso, a força vai de um motor para outro através da ligação DC compar-tilhada entre o retificador 21 b e os inversores 21a, 22a. É indicada uma caixade engrenagem opcional 39, bem como um freio de emergência opcional 31.A figura 4 do Estado a Técnica é resumidamente comentadocomo uma prensa mecânica tradicional. A figura 4 também ilustra um dia-grama esquemático para uma prensa tradicional de acordo com o Técnicaanterior. O ciclo de prensa normalmente inicia em um Centro Morto Superiorou TDC e se move, por exemplo, no sentido dos ponteiros do relógio. À me-dida que a prensa começa a fechar no estágio de pré-prensagem há umponto após o qual a prensa está fechada até um ponto em que não há maisespaço suficiente para carregar em uma peça de trabalho sem danificar omolde de prensa ou o carregador. Esse ponto, conforme medido em termosde ângulo de manivela, é chamado Proteção de Molde ou ângulo de prote-ção de molde, DP. (O ponto pode ser de outro modo referido em outros ter-mos como, por exemplo, de posição no curso de prensa, a distância linear apartir do TDC ou BDC entre o aríete e o molde, etc.). O ciclo de prensa con-tinua em direção a 180 graus e o Cetro Morto Inferior BDC. A peça de traba-Iho é impactada, ponto I, e prensada ou estampada ou perfurada, estampa-da profundamente, etc. durante o estágio de prensagem Ρ. O ciclo continuano sentido dos ponteiros do relógio além do Centro Morto Inferior BDC e aprensa se abre e alcança um ponto UC, aríete de Descarga. O ângulo dearíete de descarga (UC) é usado aqui para designar o ponto de limitação ouo tempo em que o molde está aberto suficientemente para retirar e descar-regar a parte após a formação. Tanto o ângulo de proteção do molde quantoo ângulo de aríete de descarga podem variar até certo ponto entre a produ-ção de artigos diferentes, tipicamente dependendo da peça em bruto usadae da profundidade até onde a peça em bruto é estampada para baixo sobreum molde, e da extensão do curso de prensa.
Pode ser visto a partir do diagrama de ciclo na figura 4 que oacesso para a prensa com o propósito de descarregar peças de trabalhoprocessadas ou carregar novas peças em bruto, peças de trabalho, é duran-te o tempo Ti entre UC e DP. Esse tempo é limitado, mesmo se a prensapuder ser parada entre os ciclos, e é normalmente planeado para ser o maiscurto possível. O tempo disponível para descarga / carga é limitado pelosperíodos C entre DP e P e novamente entre a prensagem P e UC. Todos ospontos DP, Ρ, UC no ciclo de prensa tradicional são fixos.
A figura 9 ilustra outros aspectos do ciclo de produção da pren-sa aperfeiçoada, que estão relacionados com o carregamento de uma peçaem bruto ou peça de trabalho na prensa e a remoção subseqüente da peçade trabalho após o estágio de prensagem (estampagem, perfuração, etc.).No início do ciclo de prensa a prensa está aberta e pode ser carregada umapeça em bruto. Quando a prensa começa a se fechar no estágio de pré-prensagem ocorre um ponto aqui chamado o ângulo de proteção de molde,DP. Correspondentemente, há também um ponto em um estágio de não-prensagem seguindo o estágio de prensagem após o qual a prensa está su-ficientemente aberta para que seja removida a peça de trabalho sem danifi-car a peça de trabalho ou o molde. Esse ponto, conforme medido em ternosde ângulo de manivela, é chamado o ângulo de Came de Descarga. O ângu-lo de carne de descarga (UC) significa aqui o ponto de limitação ou tempoem que o molde esta abrindo e já abriu suficientemente para retirada e des-carga da peça de trabalho após a formação. Tanto o ângulo de proteção demolde quanto o ângulo de carne de descarga pode variar até certo pontoentre a produção de artigos diferentes, tipicamente dependendo tanto dapeça em bruto ou peça de trabalho usada quanto da profundidade para qualé estampada para baixo sobre um molde.
Portanto, na figura 9, os estágios do ciclo de prensa ilustradoscompreendem estágios de pré-prensagem, um estágio de prensagem, e es-tágios pós-prensagem. O ciclo de prensa pode, portanto ser descrito:
- um primeiro estágio de não-prensagem, normalmente acelerade maneira que seja alcançada velocidade máxima Wl o mais cedo possível,ou quando a sincronização acelera para uma velocidade o mais rápida pos-sível em DP, mas sincronizada para a chegada do descarregador, e apósDP acelerada para Wl;
- um segundo estágio retém em velocidade de prensa máximade Wl;
um terceiro estágio de não-prensagem reduz WP o mais atrasa-do possível;- um estágio de prensagem com velocidade-alvo para prensa-gem de, por exemplo, Wp
- no estágio de prensagem a velocidade-alvo Wp pode ser redu-zida e/ou retida em uma pausa de acordo com técnicas de estampagem /desenho / prensagem específicas;
- quarto estágio de não-prensagem acelera o mais rápido possí-vel (normalmente )para Wl,
- quinto estágio de não-prensagem retém em alta velocidade,por exemplo, Wl;
- quando a sincronização desacelera para UC1 por exemplo,com a prensa como escrava para o dispositivo ou robô descarregador;
- sexto estágio de não-prensagem reduz a velocidade a zero omais atrasada possível, e de maneira que pare na posição desejada.
O ciclo de prensa aperfeiçoado proporcionado pelo método decontrole aperfeiçoado permite o tempo total para que o ciclo de produçãomais curto do que o tempo do ciclo de produção de uma prensa mecânicatradicional do Técnica anterior pelo encurtamento do tempo tomado pararealizar as partes de não-prensagem do ciclo de prensa entre DP e UC. Es-pecificamente, o período de tempo do último ponto de carregamento DP pa-ra o mais recente ponto de descarregamento UC, identificado como T2, podeser encurtado por meio de funcionamento do motor de acionamento em ve-locidades aumentadas como, por exemplo, Wl para acionar o excêntrico emvelocidades maiores do que a velocidade de prensagem Wp e então redu-zindo a velocidade de excêntrico Wp ou, no final do ciclo, reduzindo a zero.Isso está esquematicamente indicado no diagrama pela diferença no tempopara T2, ΔΤ2 no perfil de velocidade da figura quando comparado à figura 8(Técnica anterior). Apesar do ciclo de prensa aperfeiçoado estar principal-mente descrito em termos de um ciclo ou de ciclos separados o mesmo po-de ser aplicado em operação de Curso Único e/ou em operação Continua.No último caso a prensa não para entre os ciclos de produção.
A figura 10 é fluxograma para um método para operar a linha deprensa aperfeiçoada compreendendo uma prensa mecânica híbrida, com-preendendo pelo menos um segundo motor de acionamento, de acordo comuma modalidade preferida da invenção. O método ilustra o ciclo de prensapara compreender um estágio de prensagem e uma pluralidade de estágiosde não-prensagem. O método pode também ser descrito como compreen-dendo estágios de pré-prensagem, um estágio de prensagem, e estágios depós-prensagem e nesse caso é uma modalidade com um movimento contrá-rio no término do ciclo de prensa. O fluxograma compreende os blocos quese seguem para controlar a prensa da linha de prensa aperfeiçoada:
139 A prensa aguarda por um instante de tempo calculado combase na sincronização antes da partida;
140a A prensa acelera o mais rápido possível sincronizada, porexemplo, para o descarregador e de maneira a alcançar DP em uma veloci-dade alta;
140b Após DP acelera para velocidade máxima Wl o mais rápi-do possível;
141 Mantém Wl;
142 O mais tarde possível desacelera o segundo motor para ve-locidade de prensagem Wp;
142.5 Engata embreagem entre o volante e o excêntrico, comou não sincronização de posição / velocidade;
143 Durante o estágio de prensagem P ajusta a velocidade-alvopara Wp, a menos que sejam requeridas variações para processo de pren-sagem / estampagem, por exemplo, retém sob pressão por um tempo THs;
143.5 Desengata a embreagem entre o volante e o excêntrico;
144 Acelera o segundo motor para Wl;
145 Mantém o segundo motor em Wl tanto possível;
147 Prepara para sincronização com carregador no ciclo seguin-te;
148 Reverte o segundo motor para uma posição de partida se-lecionada para sincronização ótima com o carregador no ciclo seguinte.
150 Volta para 139 (ou senão Para)
Portanto, quando está presente uma prensa do tipo híbrido nalinha de prensa, uma prensa compreendendo um segundo motor de aciona-mento bem como um primeiro motor de acionamento (volante), pode ser rea-lizada a sincronização na qual o primeiro motor (20) não está sempre meca-nicamente acoplado à dita prensa e onde o segundo motor (22) está sempremecanicamente acoplado à dita prensa.
A figura 11 ilustra um método de controle da prensa na linha deprensa quando a prensa e revertida por alguma distância no final de um ci-clo, antes de iniciar o ciclo de prensa seguinte. Ver também o diagrama dafigura 16 que ilustra uma primeira direção de rotação (no sentido dos pontei-ros do relógio) Rc e uma segunda rotação (no sentido contrário dos ponteirosdo relógio) Rac- Uma vantagem desse tipo de ciclo bidirecional alternativo éque o mesmo permite uma fase de aceleração mais longa até a Proteção domolde. Portanto, as etapas de 40 a 47 são similares às etapas de 137 a 149da figura 10.
A figura 12 ilustra um método de controle caracterizando o pri-meiro motor 20, o motor volante de uma prensa híbrida na linha de prensa. Amesma ilustra um bloco 51 onde o segundo motor da prensa pode ser sin-cronizado para o primeiro motor 20, o motor volante se requerido antes deengatar a embreagem 52 para o estágio de Prensagem, P. Também estáilustrado como seguindo o estagio de prensagem, em 54, o volante pode serdesengatado pela embreagem de maneira que a prensa possa ser acionadamais rápido do que Wp.
A figura 13 descreve um método de controle da prensa na linhade prensa onde não é usada a sincronização. O método inicia com:
60 acelerar, por exemplo, o mais rápido possível, a partir da par-tida até Wl;
61 manter a velocidade do motor em velocidade máxima de Wl;
62 reduzir a velocidade do motor de Wl para a velocidade deprensagem Wp o mais atrasada possível;
63 ajustar a velocidade-alvo do motor como, por exemplo, Wppara estágio de prensagem P ou para velocidades de prensagem variável,(por exemplo, 63") de acordo com o processo de desenho / estampagem /dobramento / prensagem requerido;
64 quarto estágio de não-prensagem acelera, por exemplo, omais rápido possível para W1;
65 quinto estágio de não-prensagem matem a velocidade domotor em uma velocidade máxima por mais tempo possível;
66 sexto estágio de não-prensagem reduz a zero.
Esse método pode ser aplicado à prensa do tipo servo bem co-mo um tipo híbrido. Deve ser observado que se a velocidade de prensagemfor reduzida durante a prensagem, ou a prensa for retida em uma pausa sobpressão durante o estágio de prensagem P então a embreagem deve serdesengatada para desengatar o volante do excêntrico no caso da prensahíbrida.
Mais de um motor de acionamento pode ser controlado parafuncionar em velocidades altas durante parte de um ciclo de prensa por meiode um método de controle conhecido como enfraquecimento de campo.
Esse método compreende as etapas de controlar a prensa aper-feiçoada de maneira a alcançar um ciclo de produção total que leve o menortempo possível. Podem ser incluídas ou condicionalmente incluídas outrasrestrições no método acima para controlar uma linha de prensa, por exem-pio, para coordenar ou sincronizar com requisito de carregamento / descar-regamento para a prensa e/ou para otimizar a força de pico e/ou consumode energia para essa prensa. A força de pico e/ou consumo de energia po-de, por exemplo, ser otimizada com relação à aceleração e regeneração defrenagem durante os períodos de redução de velocidade.
A figura 13 também ilustra uma variação do método descritocom relação ao fluxograma das figuras 10 e 11. Em determinadas opera-ções, por exemplo, em termo estampagem, é desejável que a prensa paredurante o estágio de prensagem, 63" e retém a peça de trabalho sob pres-são aplicada por um período de tempo, indicado como THs- Essa pausa énormalmente realizada na posição do BDC1 ou nas imediações da mesma. Éuma tarefa simples para incluir uma ou mais etapas funcionais adicionaispara controle da prensa aperfeiçoada de acordo com uma ou mais modali-dades.
A figura 14 ilustra um fiuxograma para sincronizar a prensa parao movimento de um dispositivo carregador ou robô carregador. O motor deacionamento referido pode ser um motor de acionamento único 20, ou umsegundo motor ou híbrido 22. A figura ilustra o ciclo de prensa começandocom o bloco:
40a acelera na direção WmaxDP, a velocidade máxima que aprensa pode alcançar quando o carregador tiver deixado a prensa em umponto no tempo antes ou no DP;
40b recebe sinal de que o dispositivo carregador ou robô estáfora da prensa;
40c acelera para a velocidade máxima Wl,
41 mantém o motor de acionamento em Wl.
O momento em que o carregador estará fora da prensa é previ-sível. A unidade de controle calcula uma aceleração máxima para o motor deacionamento no período de tempo até o carregador fora do, no ou exata-mente antes de DP. O motor de acionamento está, portanto, acelerando,mas não irá fechar a prensa antes do tempo previsto.
O consumo de energia elétrica do motor de acionamento deuma prensa pode ser aperfeiçoado ou homogeneizado pelo uso de frenagemregenerativa. O motor pode ser desacelerado para uma velocidade reduzidaou para uma velocidade zero em parte por meio da frenagem regenerativa.Por exemplo, uma redução da velocidade do motor durante o primeiro está-gio de pré-prensagem de Wl para Wp, e uma redução da velocidade do mo-tor após a prensagem de Wl para zero. Um sistema compreendendo umaprensa aperfeiçoada de acordo com uma modalidade da invenção podecompreender dispositivo de recuperação de energia para recuperar energiado motor, por exemplo, durante a desaceleração ou frenagem. A recupera-ção de energia pode também ser disposta para ocorrer durante qualqueroutra redução na energia cinética do sistema, ou parte de, como, por exem-plo, durante a variação na inércia de um sistema de prensa. O dispositivo derecuperação de energia pode ser qualquer dispositivo de recuperação como,por exemplo, elétrico, mecânico ou químico. Por exemplo, na figura 3 é indi-cado um dispositivo / sistema de gerenciamento de energia 210 que podecompreender uma combinação de funções e/ou de dispositivos. A recupera-ção e o gerenciamento de energia pode envolver o uso de um ou mais capa-citores, baterias, dispositivo mecânico como, por exemplo, volantes, molasou dispositivos mecânicos compreendendo um reservatório de um fluidocompressível. Por exemplo, energia armazenada no volante de uma prensapode ser usada em métodos de otimização de energia pelo motor de acio-namento 22 de outra prensa, ou para reduzir consumo de força pelo segun-do motor 22 durante uma parte de um ciclo de prensa.
A energia armazenada é principalmente reutilizada durante umou mais dos períodos que se seguem do ciclo de prensa: aceleração inicialna partida do ciclo de prensa; prensagem; reaceleração após prensagem. Aenergia recupera pode também, ou em vez de, ser alimentada de volta paraa grade de energia. A figura 3 ilustra um retificador suprindo três inversoresonde cada provê energia para um motor de acionamento de Ma a Mc dastrês prensas ilustradas de 100a a 100c. A vantagem dessa disposição sãoas perdas menores do que as topologias nas quais a energia é passada deum retificador para outro retificador antes de ser consumida por um motor.
Em vez de a energia ir de um motor para outro através a ligação DC compar-tilhada entre o retificador 201 e os inversores de 101a a 101c das prensasde 100a a 100c.
Por exemplo, na produção típica da indústria automobilística osvolumes significam que as características de otimização de energia da linhade prensa aperfeiçoada pode ser muito benéfica, por exemplo, na reduçãodo consumo de energia. Contudo, a linha de prensa aperfeiçoada pode tam-bém ser usada em outras aplicações de estampagem, corte, corte de perfis,entalhadura, prensagem ou estampa profunda onde as prensas mecânicasdevam ser encontradas, e mesmo algumas aplicações onde são usadas asprensas hidráulicas, tais aplicações como na produção de aparelhos domés-ticos ou gêneros brancos, de estantes industriais, painéis de revestimento demetal, gabinetes de metal e mobiliário de metal, e para corte de perfis demoedas ou cunhagem de moedas.
Assim como oferece uma linha de prensa aperfeiçoada paraprensas usadas para formar, dobrar, estampar, furar, estampar profunda-mente etc. partes de metal, uma linha de prensa compreendendo as caracte-rísticas de uma ou mais modalidades da invenção podem também ser usa-das para formar partes de materiais plásticos. Uma prensa aperfeiçoadacompreendendo uma ou mais prensas mecânicas aperfeiçoadas conformeanteriormente descrita pode também estar disposta adequada para moldarmateriais plásticos, tanto termoplásticos quanto plásticos de termo consoli-dação e/ou ligas de polímero e compostos. Os termoplásticos permitem ouso de moldagem por injeção, termoformação, moldagem por sopro, extru-são, e outras técnicas de processamento. Por exemplo, pelo menos partesda função da prensa, prendedor de molde e funções de retenção de molde,de uma máquina de moldagem por injeção podem ser realizadas pela pren-sa mecânica de acordo com uma modalidade da invenção. As prensas deformação termoplásticas podem compreender motores de alta velocidadeservo controlados fornecendo à prensa a habilidade de realizar um rápidofechamento em até 1.000 ipm quando as velocidades de processamento demoldagem são tipicamente até 100 ipm. As prensas podem ser de tamanhomoderado de algumas centenas de toneladas até 1500 pressão de tonela-das, ou mais.
Os plásticos de termo consolidação formam consolidações entremoléculas de polímero, também chamadas "crosslinking", ou algumas vezesquando aplicados aos materiais de borracha, vulcanização. Algumas termo-consolidações podem ser adicionalmente polimerizadas pela adição de ca-lor. Os materiais do tipo fenólicos e epóxis podem ser injetados ou transferi-dos para ou comprimidos em uma termo-moldagem. Os poliuretanos molda-dos - RIM (Reação de Moldagem por Injeção) requerem uma reação químicacontrolada dentro do molde. Não é apenas feita uma parte, mas o materialplástico é também criado como o molde é também um recipiente de reaçãode polimerização como componentes misto e reagem à medida que entramno molde. O processamento RIM de poliuretano pode produzir partes quevariam de um núcleo de espuma flexível a uma parte sólida rígida. A densi-dade da parte pode variar amplamente, também, com variações de gravida-des específicas de 0,2 a 1,6. O processo é amplamente usado na indústriaautomobilística tanto para partes internas como, por exemplo, instrumentosde bordo, quanto para as partes externas como, por exemplo, capotas, pára-Iamas e pára-choques. As prensas hidráulicas são freqüentemente usadaspara moldagem por compressão. A presente invenção é muito adequadadevido à facilidade com a qual os parâmetros de um ciclo de prensa podemser mudados para adequar produtos que podem variar de acordo com osrequisitos do processo do material plástico e da espessura da parede da pe-ça, e assim por diante. Por exemplo, para ajustar períodos de prolongamen-to, os períodos de pausa com o molde ainda sob pressão é facilmente confi-gurado com a prensa aperfeiçoada. As prensas podem ser dispostas paraciclos de aquecimento ou de cura variando de vários segundos até mais deuma hora. As tolerâncias dimensionais de moldagem são aperfeiçoadas peloaumento da oportunidade de controle de velocidade / posição preciso duran-te o processo de prensagem devido ao servo controle dos motores de pren-sa elétricos. Os tamanhos da prensa para moldagem por compressão po-dem também ser de tamanhos moderados, sendo de poucas centenas detoneladas até 2000 toneladas, ou mais.
Tal linha de prensa de moldagem de plástico pode sincronizardescarregadores ou outros dispositivos para a prensa. A prensa pode tam-bém ser sincronizada para um trimer, empilhadeira ou outro dispositivo emuma linha de prensa. Os materiais plástico de carregamento para um moldepara moldagem por meio de robôs não serão necessários para a maioria dosmateriais plásticos, mas pode ser usado um robô ou braço manipulador paracolocar insertos, etc. dentro de um molde antes do plástico a ser moldadoem volta do inserto. A remoção de produtos moldados e a transferência dosmesmos para uma ferramenta de remoção de espiga, de aparagem e Iimpe-za ou processo similar pode ser realizada por um descarregador um descar-regador robô. O empilhamento das peças moldadas, ou a transferência paraoutro processo pode também ser realizado por um robô ou outro dispositivo.De acordo com outra modalidade da invenção, o motor de acio-namento da prensa é controlado para operar a prensa em um ciclo de pren-sa aperfeiçoada que se estende acima de mais de 360 graus de ângulo demanivela ou equivalente quando expresso em termos de uma distância deabertura de prensa. Uma prensa mecânica convencional é dotada de umciclo de prensa de até 360 graus e tipicamente começa e termina no CentroMorto Superior (TDC).
A figura 7a ilustra um ciclo de prensa-padrão do Técnica anteri-or. A mesma ilustra um ciclo de 360 graus em uma direção rotacional. O ci-cio começa e pára em 0/360 graus. As posições relativas para DP e UC es-tão indicadas esquematicamente.
A figura 7b ilustra uma modalidade geral. A posição TI, o perío-do Tl entre UC e DP, está indicado na figura 7b. A figura 7c ilustra uma mo-dalidade na qual a prensa opera bidirecionalmente. Um ciclo no sentido dosponteiros do relógio Sc, linha contínua, começa na Partida 1 em torno de 10horas e continua no sentido dos ponteiros do relógio para DPc em torno de 2horas, em torno até UCc a em torno de 10 horas e termina na Parada 1 emtorno de 2 horas. Dependendo do processo ou dos requisitos de produçãoas posições de partida / para podem ser mais próximas do TDC do que asposições ilustradas nas figuras, mas raramente mais distante do que o ângu-lo UC. Similarmente, a prensa então gira em uma direção contrária, linhatracejada, começando na Partida 2 em torno de 2 horas e continuando nosentido contrário aos dos ponteiros do relógio para DPac em torno de 11 ho-ras, continua em torno de UCAc em torno de 2 horas e termina na Parada 2em torno de 10 horas que é a mesma posição da Partida 1, posição para arotação no sentido dos ponteiros do relógio.
A figura 7d ilustra uma modalidade alternativa na qual a prensagira em uma primeira direção rotacional através de um ciclo de prensa maiordo que 360 graus. No final do ciclo de produção a prensa então reverte paraa posição de partida. Esse é o tipo de método que está ilustrado no fluxo-grama na figura 10. A figura 7d ilustra uma Partida em torno de 10 horas quepercorre no sentido dos ponteiros do relógio, a linha contínua, para DPc emtomo de 1 hora, no sentido dos ponteiros do relógio em torno de UCc emtorno de 10 horas, continuando para terminar na Parada em torno de 2 ho-ras. A prensa então reverte Rac em uma direção contrária à direção dos pon-teiros do relógio para a posição de partida em torno de 10 horas. A posiçãode partida e de parada podem estar dispostas simetricamente em torno deTDC, conforme ilustrado nos exemplos acima, ou não; e a partida e paradatambém podem ser colocadas mais próximo ao TDC do que as figuras indi-cam esquematicamente. A partida / parada não é usualmente colocada maisafastada do TDC do que o ângulo UC ou nas imediações.
De acordo com outra modalidade da presente invenção, sãoproporcionados métodos aperfeiçoados para operar uma prensa mecânicacompreendendo um motor de acionamento elétrico onde a prensa é movidapara trás entre operações de ciclos de produção de prensa sucessivos emvez de alterar a direção de rotação da operação de prensa para todo cicloalternado. Essa modalidade é particularmente vantajosa para prensas que,devido ao projeto ou outras razões, não podem ser acionadas ao contráriopara um ciclo de prensa completo.
De acordo com outra e preferida modalidade da presente inven-ção são proporcionados métodos aperfeiçoados para operar uma prensamecânica compreendendo um motor de acionamento elétrico onde a prensaé controlada em parte por uma unidade de controle de robô. A figura 17 ilus-tra um exemplo de prensa única, simples para uma linha de prensa na qualduas unidades de controle de robô também compreendem dispositivo decontrole para a prensa. A figura 17 ilustra uma prensa 100 disposta com umrobô 118 em uma posição carregadora e um segundo robô 119 em uma po-sição descarregamento. O robô 118 é controlado por uma unidade de con-trole de robô 218, e o robô 119 pela unidade de controle 219. Está ilustradauma prensa 100, nesse caso com dois motores de acionamento, que podemser considerados como 20, 22 como na figura 6. O controlador de automati-zação 200 é o controlador de supervisão para a automatização de prensacomo nas figuras 1, 3 e se comunica através de barramento de campo comoanteriormente, nesse caso um "Profibus" (Processo de Barramento de Cam-po) 117 com o controlador de prensa 110. Além disso, o controlador de au-tomatização 200 se comunica com uma unidade de controle de robô, 218 e219. As duas unidades de controle de robô estão conectadas por outro bar-ramento de campo, que pode ser uma conexão de Rede de Dispositivo DN,conforme ilustrado nesse exemplo. Uma função de sincronização controlado-ra de robô RS mestre compreendida no controlador de robô 218 está conec-tada através da linha "Profibus" 117' para o Escravo RS 1 e o Escravo RS 2.Uma unidade de controle de robô 219 também compreende um mestre RS eum escravo RS.
Nessa modalidade os cálculos para sincronização e para deter-minadas referências de velocidade necessárias para a prensa são realizadosem uma unidade de controle de robô 218, 219. Pelo menos uma unidade decontrole de robô 218, 219, está disposta capaz de controlar um eixo geomé-trico que está externo ao robô. Portanto, um controlador de robô durante pe-lo menos uma parte de um ciclo de prensa controla a prensa como se fosseum eixo geométrico adicional do robô. Por exemplo, no esquema da figura17 um esquema de controle pode compreender as etapas que se seguem:
a) a unidade de controle 218 calcula uma trajetória para o robô118 (como carregador)
b) a unidade de controle 218 calcula valores para Wl,
c) a unidade de controle 218 envia referências de velocidade pa-ra o acionamento de prensa para a primeira parte de velocidade Wl do iníciode um ciclo de prensa, (ver também figura 9) que significa que a velocidadede prensa é controlada de maneira a:
(i) acelerar de maneira que seja alcançada a velocidade deprensa máxima W1 o mais rápido possível ou quando a sincronização acele-ra o mais rápido possível em DP1 mas sincroniza para a chegada do descar-regados e
(ii) após DP acelera para Wl
(iii) manter em Wl por mais tempo possível.
Deve também ser observado que no primeiro estágio (i) a pren-sa e o robô carregador podem ser acionados como escravo para o descar-regador durante o período em que ocorre o descarregamento, então duranteo período em que ocorre o carregamento, a prensa se torna escrava para ocarregador.
A figura 19 é um perfil de velocidade para um ciclo de prensabidirecional da linha de prensa aperfeiçoada de acordo com outra modalida-de preferida. A figura ilustra uma maneira para calcular os pontos de ajustepara a velocidade de motor W em um ciclo de prensa. No ciclo de prensailustrado, o motor passa através de um ponto erro em Z\ e reverte para umavelocidade negativa máxima Wr, então desacelera e passa através de umponto zero em Z2. Os postos de ajuste podem ser calculados para velocida-de máxima Wl1 a velocidade DP, Wdp e para a velocidade durante a prensa-gem Wp. Esses pontos de ajuste podem ser gerados por uma unidade decontrole de robô que calcula e gera os sinais de controle de sincronização,como, por exemplo, as unidades de controle 218, 219 da disposição ilustra-da na figura 17.
A figura 20 ilustra um diagrama esquemático para sincronizaçãode robô com relação a duas prensas 100n e 100n+1 durante parte de umciclo de prensa com a linha de prensa aperfeiçoada. O diagrama indica coma seta F uma direção de fluxo de trabalho da esquerda para direita. O movi-mento sincronizado inicia em SS e termina em ES. Isso ilustra um objetivode uma estratégia de sincronização que é aquela em que o robô deve alcan-çar o ponto para aguardar o descarregamento exatamente quando a prensapassa através da posição (Carne de Descarga UC) onde é possível entrar naprensa para descarregar a mesma. Em termos de ciclo de prensa a partecircular do diagrama ilustra um movimento de sincronização de ciclo em tor-no de 1 hora e termina em ES exatamente antes de 10 horas.
Um ou mais microprocessadores (ou processadores ou compu-tadores) compreende uma unidade de processamento central CPU realizan-do as etapas dos métodos de acordo com um ou mais aspectos da inven-ção, conforme descrito, por exemplo, com relação às figuras de 10 a 14. Ométodo ou métodos são realizados com o auxílio de um ou mais programasde computador, que são armazenados, pelo menos em parte, na memóriaacessível por um ou mais processadores. Deve ser compreendido que osprogramas de computador para realizar os métodos de acordo com a inven-ção podem também ser executados em um ou mais microprocessadores oucomputadores industriais com propósito mais geral em vez de um ou maiscomputadores ou processadores especialmente adaptados.
O programa de computador compreende elementos de códigode programa de computador ou partes de código de software que fazem comque o computador ou o processador desempenhem os métodos usando e-quações, algoritmos, dados, valores armazenados, cálculos e similares paraos métodos anteriormente descritos, por exemplo, com relação às figuras de10 a 14 e com relação ao perfil de velocidade da figura 9; e para os métodosdescritos com relação às figuras 7c, 7d e 16 com relação ao acionamento deprensa em mais de uma direção rotacional; e para as /figuras 15, 17 e 18com relação à sincronização. Uma parte do programa pode ser armazenadaem um processador como acima, mas também em um chip ROM, RAM,PROM, EPROM ou EEPROM ou similar e outros dispositivos de memóriaadequados. Um ou alguns dos programas em parte ou no todo pode tambémser armazenado localmente (ou centralmente) em qualquer meio legível decomputador adequado como, por exemplo, um disco magnético, CD-ROMou disco DVD, disco rígido, dispositivo de armazenamento de memória ópti-ca magneto, em memória volátil, em memória flash, como programação emhardware, ou armazenado em um servidor de dados. Podem também serusados outros meios adequados conhecidos, incluindo meio de memóriaremovível como, por exemplo, linha de memória Sony (TM) e outras memó-rias flash removíveis, unidades rígidas, etc. O programa pode também sersuprido em parte por uma rede de dados, incluindo uma rede pública como,por exemplo, a Internet. Os programas de computador descritos tambémpodem estar dispostos em parte como uma publicação distribuída capaz defuncionar em vários computadores ou sistemas de computadores diferentesem mais ou menos o mesmo tempo.
Deve ser observado que ao mesmo tempo em que foram descri-tas modalidades exemplificativas da invenção, podem ser feitas várias varia-ções e modificações na solução descrita sem se afastar do escopo da pre-sente invenção, conforme definido nas reivindicações em anexo.
Claims (68)
1. Método para operar uma linha de prensa compreendendo pe-lo menos uma prensa mecânica com pelo menos um motor de acionamentoelétrico (20), um aríete (23), um dispositivo mecânico (27, 25) para operar adita prensa, e um outro dispositivo caracterizado pelo fato de que a ditaprensa está disposta de maneira que a velocidade do pelo menos um ditomotor de acionamento elétrico pode ser variado durante pelo menos umaparte de prensagem ou de não-prensagem de um ciclo de prensa e pelocontrole do dito motor de um movimento da dita prensa pode ser sincroniza-do para um movimento ou posição do pelo menos um dito outro dispositivona dita linha de prensa.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente controlar o dito outro dispositivo durante pelo menos umaparte de prensagem ou de não-prensagem de um ciclo de prensa e sincroni-zar o movimento do dito outro dispositivo para um movimento ou posição dadita prensa, outro dispositivo que pode ser outra prensa na dita linha deprensa.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, compreen-dendo adicionalmente controlar a dita prensa e sincronizar um movimento dadita prensa ou do dito outro dispositivo durante a pelo menos uma parte deprensagem ou de não-prensagem de um ciclo de prensa onde a dita prensae o dito outro dispositivo são ou escravos para o dispositivo ou livres.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente controlar o dito outro dispositivo e sincronizar para um movi-mento de um dispositivo que pode ser a dita prensa, outra prensa ou qual-quer outro dispositivo na dita linha durante uma primeira parte de um ciclo deprensa e sincronizar para um movimento de um dispositivo diferente duranteuma segunda parte do ciclo de prensa.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, compreen-dendo adicionalmente controlar o dito outro dispositivo a fim de sincronizarpara um movimento ou posição de um dispositivo a jusante do dito outro dis-positivo na dita linha de prensa durante uma primeira parte de um ciclo deprensa e pelo controle do movimento do dito outro dispositivo a fim de sin-cronizar o mesmo para um movimento ou posição de um dispositivo contra acorrente do dito outro dispositivo na dita linha de prensa durante uma se-gunda parte do ciclo de prensa.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, compreen-dendo adicionalmente controlar o dito outro dispositivo a fim de operar omais rápido possível durante uma primeira parte de um ciclo de prensa epelo controle do movimento da dita prensa a fim de operar a prensa o maisrápido possível em uma segunda parte do ciclo de prensa.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 5, compreen-dendo adicionalmente calcular um prognóstico de quando o dispositivo (100,118, 119) irá alcançar um determinado ponto em uma parte do ciclo de pren-sa.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, compreendendoadicionalmente suprir o prognóstico para outro dispositivo ou para um con-trolador.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente sincronizar o dispositivo descarregador ou robô durante pelomenos uma parte de um ciclo de prensa como um escravo para a dita pren-sa, e sincronizar o dispositivo carregador ou robô como um escravo para odispositivo descarregador ou robô, e sincronizar a dita prensa como umaescrava para o dispositivo carregador ou robô.
10. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde o dito outrodispositivo pode ser qualquer um do grupo de: um carregador, um descarre-gador, um robô, outra prensa.
11. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde o dito outrodispositivo é pelo menos um dispositivo carregador ou pelo menos um robôdisposto para carregar a dita prensa.
12. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde o dito outrodispositivo é pelo menos um dispositivo descarregador ou pelo menos umrobô disposto para descarregar a dita prensa.
13. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10 ou 11, ondeo dispositivo carregador ou descarregador ou robô disposto para carregar,respectivo descarrega a dita prensa está também disposto como um descar-regador, respectivo carregador de outra prensa.
14. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, onde o dis-positivo carregador e/ou descarregador está disposto como dois dispositivosou robôs funcionando juntos para carregar e/ou descarregar como um par.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, onde o primeirodos dois dispositivos ou robôs funcionando juntos é controlado sincronizadocomo um escravo para o segundo dispositivo ou robô do par.
16. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou qualquer umadas reivindicações precedentes, onde uma unidade de controle de robô(218, 219) calcula uma trajetória para um robô (118, 119), e calcula um mo-vimento ou posição para uma prensa e envia valores de controle para movi-mento sincronizado para uma unidade de controle (110) ou unidade de acio-namento (111) de uma prensa (100).
17. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou qualquer umadas reivindicações precedentes, onde uma unidade de controle de robô(218, 219) calcula uma trajetória para um robô (118, 119), e calcula os valo-res do ponto de ajuste do movimento para uma prensa e envia torque e/ouvalores de ponto de ajuste de velocidade e/ou posição para uma unidade decontrole (110) ou unidade de acionamento (111) de uma prensa (100).
18. Método, de acordo com qualquer as reivindicação 1 ou 16ou 17, compreendendo adicionalmente controlar a velocidade de um ditopelo menos um motor de acionamento elétrico (20, 22) a fim de otimizar pelomenos um ciclo de prensa da dita prensa.
19. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações de 1 a-18, compreendendo adicionalmente controlar a velocidade de um dito pelomenos um motor de acionamento elétrico e otimizar a dita linha de prensadependendo dos parâmetros do grupo de: um estado de um processo a ju-sante; um estado de um processo contra a corrente; consumo de força ouenergia total; regularização dos picos de consumo de energia.
20. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 ou-19, compreendendo adicionalmente controlar a velocidade de um dito pelomenos um motor de acionamento elétrico (20, 22) durante pelo menos umaparte de um ciclo de prensa para aguardar ou operar mais vagarosamenteou com demanda de energia reduzida ou consumo de energia ao mesmotempo em que mantém um tempo alvo para o ciclo de prensa como um todo.
21. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações de 1 a-20, onde a velocidade (W) de um dito pelo menos um motor de acionamentoelétrico (20, 22) durante pelo menos uma parte de prensagem ou não-prensagem de um ciclo de prensa da dita prensa é controlado para variar e émaior do que a velocidade do dito motor de acionamento (Wp) durante umaparte de prensagem do ciclo de prensa.
22. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde o dito ciclode prensa pode ser realizado na dita primeira direção de rotação de um ciclode produção e se estender acima de mais de 360 graus de ângulo de mani-vela ou rotação de excêntrico (27).
23. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde um dito ciclode prensa realizado na dita primeira direção de rotação (Sc) compreendeuma etapa de reverter o dito motor de acionamento no final de cada ciclo deprensa completo e operar em uma segunda direção rotacional (SAc)·
24. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde a velocidadedo dito motor de acionamento é mantida em uma velocidade alta ou máxima(WI) maior do que a velocidade do motor durante a prensagem (Wp) por umdeterminado período de tempo.
25. Método, de acordo com a reivindicação 24, onde a velocida-de do dito motor e acionamento é reduzida a partir de uma velocidade deprensagem (Wp) e pode chegar à velocidade zero por um período de tempodurante a parte de prensagem do dito ciclo de prensa.
26. Método, de acordo com a reivindicação 25, proporcionandouma saída de controle para o dito dispositivo de controle de acionamentoonde o dito motor é desacelerado e a prensa mantida em uma pausa ao al-cançar BDC, ou as imediações, por período de tempo (THs)·
27. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 23, compreen-dendo proporcionar uma saída de controle para o dito dispositivo de controlede acionamento do segundo motor de acionamento para mover o dito aríetepara uma posição de início de ciclo para cada ciclo de prensa que é umapluralidade de graus de ângulo de manivela retrógrados em uma segundadireção de rotação (RAc) a partir da posição de parada do ciclo de prensaánterior antecipado ou posição de velocidade zero.
28. Método, de acordo com a reivindicação 23, onde a ditaprensa reverte da primeira direção de rotação (Rc) para a segunda direçãode rotação (Rac) acima de uma pluralidade de graus entre a parada (parada-1) e um primeiro ciclo de prensa e o início (início 2) de um segundo ciclo deprensa.
29. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde o dito motoré controlado de maneira que o dito movimento rotacional de motor reverte adireção da primeira direção de rotação (C) para uma segunda e oposta dire-ção de rotação (AC) entre cada ciclo de prensa sucessivo e completo.
30. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 29, onde pelo menos um dito motor é desacelerado para uma velocidadereduzida ou uma velocidade zero por meio em parte da frenagem regenera-tiva.
31. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde a velocidadedo motor de acionamento é variavelmente controlada para diminuir a veloci-dade da prensa ao alcançar o Came de Descarga (UC) ou as imediaçõespor um período de tempo para fins de sincronização e reacelerar a prensaantes de alcançar a posição de Proteção de Molde (DP) ou imediações dociclo de prensa seguinte.
32. Método, de acordo com qualquer das reivindicações prece-dentes, onde a dita linha de prensa inclui pelo menos uma prensa que com-preende um segundo motor de acionamento ou acionador disposto conecta-do ao dito aríete de maneira que pelo provimento de uma saída de controlepara um dispositivo de controle de acionamento do dito segundo motor deacionamento a velocidade do dito segundo motor de acionamento seja vari-ada durante pelo menos uma parte de um ciclo de prensa.
33. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 32, onde a ve-locidade ou a posição do segundo motor de acionamento (22) é controladapara sincronizar para uma velocidade ou posição do volante (35) ou o pri-meiro motor de acionamento (20) da dita prensa antes de e/ou ao mesmotempo em que engata uma embreagem (30) da dita prensa.
34. Método, de acordo com a reivindicação 33 ou 1, onde a ope-ração de embreagem é sincronizada para um movimento ou posição da ditaprensa ou para o segundo motor (22) da dita prensa.
35. Método, de acordo com a reivindicação 33 ou 1, onde o pri-meiro ou motor volante (20) é controlado para otimizar ou minimizar para adita prensa ou a dita linha de prensa qualquer do grupo de: pico de consumode energia, consumo de energia, tempo de ciclo, qualquer combinação.
36. Sistema compreendendo uma linha de prensa incluindo pelomenos uma prensa mecânica com pelo menos um motor de acionamentoelétrico (20, 22), um aríete (23), um dispositivo mecânico (27, 25) para ope-rar a dita prensa, e um outro dispositivo, caracterizado pelo fato de que adita prensa do dito sistema está disposta de maneira que a velocidade (W)do pelo menos um do dito motor de acionamento pode ser variada durantepelo menos uma parte de prensagem ou não-prensagem de um ciclo deprensa e/ou que a velocidade do dito motor pode ser controlada a fim de sin-cronizar um movimento da dita prensa para um movimento ou posição depelo menos um dito outro dispositivo na dita linha de prensa.
37. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, compreendendodispositivo para controlar o dito outro dispositivo durante uma primeira partede um ciclo de prensa e sincronizar o movimento do dito outro dispositivopara um movimento ou posição da dita prensa, outro dispositivo que podeser outra prensa na dita linha de prensa.
38. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde um carre-gador ou robô carregador é pelo menos um outro dito dispositivo e a ditaprensa é controlada para sincronizar para um movimento do carregador ourobô carregador durante uma primeira parte de um ciclo de prensa.
39. Sistema, de acordo com a reivindicação 36 ou 38, compre-endendo adicionalmente dispositivo para controlar o dito outro dispositivo esincronizar para um movimento ou posição de um dispositivo que pode ser adita prensa, outra prensa ou qualquer outro dispositivo na dita linha de pren-sa durante uma primeira parte de um ciclo de prensa e controlar o movimen-to da dita prensa e sincronizar para um movimento ou posição de um dispo-sitivo diferente durante uma segunda parte do ciclo de prensa.
40. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, compreendendoadicionalmente controlar o dito outro dispositivo a fim de sincronizar para ummovimento ou posição de um dispositivo a jusante que pode ser a dita pren-sa, outra prensa ou qualquer outro dispositivo na dita linha de prensa duran-te uma primeira parte de um ciclo de prensa e pelo controle do movimentodo dito outro dispositivo a fim de sincronizar o mesmo para um movimentoou posição de um dispositivo diferente contra a corrente do dito outro dispo-sitivo durante uma segunda parte do ciclo de prensa.
41. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, compreendendoadicionalmente controlar um primeiro dispositivo na dita linha de prensa sin-cronizada para um segundo dispositivo na dita linha de prensa por um méto-do de movimento constante seguindo, como, por exemplo, para os primeiroe segundo dispositivos sendo um primeiro e um segundo robô (118, 119).
42. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, compreendendoadicionalmente controlar um primeiro dispositivo na dita linha de prensa sin-cronizada para um segundo dispositivo na dita linha de prensa por um méto-do de sincronização para um ponto ou posição, para os dispositivo como,por exemplo, uma prensa (de 100aa 100c) e um robô (118,119).
43. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, compreendendoadicionalmente dispositivo para calcular um prognostico de quando um dis-positivo (100, 118, 119) irá alcançar um determinado ponto em uma parte dociclo de prensa.
44. Sistema, e acordo com a reivindicação 36 ou 43, compreen-dendo adicionalmente dispositivo para suprir o prognóstico de quando o dis-positivo irá alcançar o determinado ponto para outro dispositivo ou para umcontrolador.
45. Sistema, de acordo com a reivindicação 36 ou qualquer rei-vindicação precedente de 36 a 44, compreendendo adicionalmente uma uni-dade de controle de robô (218, 219) com dispositivo para calcular uma traje-tória para um robô (118, 119), e calcular um movimento ou posição parauma prensa e dispositivo para enviar valores de controle para movimentosincronizado com base nos cálculos para uma unidade de controle (110) ouunidade de acionamento (111) de uma prensa (100).
46. Sistema, de acordo com a reivindicação 36 ou qualquer rei-vindicação precedente de 36 a 45, compreendendo adicionalmente uma uni-dade de controle de robô (218, 219) com dispositivo para calcular uma traje-tória para um robô (118, 119), e calcular valores de um ponto de ajuste demovimento para uma prensa, e dispositivo para enviar torque e/ou valoresde um ponto de ajuste de velocidade e/ou posição para uma unidade de con-trole (110) ou unidade de controle (111) da prensa (100).
47. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, compreendendoadicionalmente dispositivo para controlar a dita prensa de maneira que amesma seja reversível a partir de uma primeira direção de rotação (Rc) parauma segunda direção de rotação (Rac) acima de uma pluralidade de grausentre a parada (parada) de um primeiro ciclo de prensa e o início (início) deum segundo ciclo de prensa.
48. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, compreendendoadicionalmente dispositivo para controlar a dita prensa de maneira que o ditociclo de prensa possa ser realizado na dita primeira direção de rotação (Scou Rc) e compreenda uma etapa de reversão do dito motor de acionamentono término de cada ciclo de prensa completo e opere em uma segunda dire-ção rotacional (SAc ou RAc)·
49. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, compreendendoadicionalmente dispositivo de gerenciamento de força ou de energia com-preendendo uma disposição limitadora de força para limitar a força total ouforça de pico do consumo total do motor volante (20) e do segundo motorauxiliar (22).
50. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde a ditaprensa é disposta controlada por pelo menos dois processadores (111, 121)ou CPUs dos quais um processador controla os dispositivos de segurança eo segundo processador controla os dispositivos remanescentes.
51. Sistema, de acordo com a reivindicação 36 ou 50, onde umacionamento de motor (20, 22) da dita prensa é controlado pelo processadorde controle ou CPU e é usado para acelerar a prensa a partir de uma veloci-dade para outra velocidade.
52. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde pelo me-nos dois processadores (111, 121) ou CPUs estão dispostos conectados nosistema por meio de barramentos de campo industriais (117,127).
53. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde a dita linhade prensa é uma de uma pluralidade de linhas de prensa.
54. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde um contro-lador para movimento de prensa e/ou movimento de dispositivo compreendedispositivo (SC, 218, 219) para realizar cálculos para sincronização na linhade prensa.
55. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde um contro-lador para a dita linha de prensa compreende dispositivo (SC, 218,219) pararealizar cálculos para sincronização na linha de prensa.
56. Sistema, como definido na reivindicação 30, onde a dita li-nha de prensa está disposta com pelo menos um dispositivo de suprimentode energia elétrica compreendendo pelo menos um retificador (201) dispostopara suprir energia simultaneamente para mais de um motor elétrico (20, 22)disposto na dita prensa, outra prensa (Ma a Mc) ou outro dispositivo (118,-119) da dita linha de prensa.
57. Sistema, de acordo com a reivindicação 36 ou 56, onde opelo menos um suprimento de energia elétrica para a dita linha de prensapode compreender qualquer dispositivo do grupo de: retificador único, linkDC único, múltiplos inversores.
58. Sistema, de acordo com a reivindicação 57, onde um dispo-sitivo de suprimento de energia elétrica (21b, 201) do pelo menos um supri-mento de energia elétrica está disposto para suprir energia para uma ditaprensa compreendendo mais de um motor elétrico.
59. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde a dita pelomenos uma prensa mecânica compreende dispositivo mecânico para operara prensa compreendendo qualquer tipo de transmissão do grupo de: manive-Ia, articulação, ligação, carne, parafuso, parafuso esférico, mecanismo dotipo estante.
60. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde a dita pelomenos uma prensa mecânica compreende dispositivo para medir uma velo-cidade e/ou posição de pelo menos um dito motor de acionamento (20, 22).
61. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde o sistemacompreende pelo menos uma dita prensa mecânica compreendendo pelomenos um segundo motor de acionamento auxiliar (22) também dispostopara acionar a dita prensa.
62. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde o sistemacompreende dispositivo de recuperação de energia ou dispositivo de arma-zenamento para recuperar energia na dita prensa sincronizada e/ou otimiza-da para minimizar um consumo de energia de pico da dita linha de prensa.
63. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde o sistemacompreende dispositivo de recuperação de energia ou dispositivo de arma-zenamento para recuperar energia na dita prensa sincronizada e/ou otimiza-da de maneira a minimizar um consumo de energia da dita linha de prensa.
64. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, onde o sistemacompreende uma dita prensa onde um ou mais motores são controlados pa-ra sincronizar um movimento da dita prensa para um ou mais do pelo menosum dito outro dispositivo(s) de maneira que um primeiro motor (20) não este-ja sempre mecanicamente acoplado à dita prensa e onde o segundo motor(22) esteja sempre mecanicamente acoplado à dita prensa.
65. Programa de computador para operar uma linha de prensacompreendendo pelo menos uma prensa mecânica com pelo menos um mo-tor de acionamento elétrico (20), um aríete (23), um dispositivo mecânico(27, 25) para operar a dita prensa, e um outro dispositivo onde a dita prensaesteja disposta com pelo menos um motor de acionamento elétrico (20, 22)para operar a dita prensa de maneira que a velocidade do pelo menos umdito de motor de acionamento seja variada durante pelo menos uma dita par-te de prensagem ou não-prensagem de um dito ciclo de prensa, o programade computador compreendendo dispositivo de código de computador e/oupartes de código de software para fazer com que um computador ou proces-sador desempenhe um método como definido em qualquer das reivindica-ções de 1 a 35.
66. Produto de programa de computador compreendendo o pro-grama de computador como definido na reivindicação 53 compreendido emum ou mais meios legíveis de computador.
67. Uso de um sistema compreendendo uma linha de prensa,como definido em quaisquer das reivindicações de 36 a 64, para curso úni-co, operação contínua ou ambos para qualquer operação em peças em bru-to de. metal ou peças de trabalho provenientes do grupo de: prensagem, do-bramento, termo estampagem, corte, entalhadura, corte de perfis, cunha-gem, perfuração.
68. Uso de um sistema compreendendo uma linha de prensa,como definido em quaisquer das reivindicações de 36 a 64, para curso únicoou operação contínua ou ambos para uma operação em um material com-preendendo um plástico proveniente do grupo de: prensagem, moldagem,moldagem por compressão, moldagem por reação, moldagem por injeção dereação, moldagem por sopro, moldagem de massa, moldagem por injeção,moldagem termoplástica.
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