DD281038A1 - METHOD FOR CONTROLLING AND REGULATING PROCESSING PERFORMANCE IN ULTRASONIC APPLICATIONS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung des Prozesskraftverlaufs bei Ultraschallanwendungen an einer Ultraschallpresse mit einem zwei Druckkammern enthaltenden Arbeitszylinder. Durch ein Ausloesesignal wird der Anschluss der ersten Druckkammer bei offener zweiter Druckkammer an eine Druckmittelquelle geschaltet, bei Erreichen eines Vorgabewertes der von einer Kraftmesseinrichtung zwischen Hub- und Auflageteil der Ultraschallpresse gemessenen Prozesskraft wird durch ein Schaltsignal einer die Kraftmesseinrichtung abtastenden und mit dem Vorgabewert vergleichenden Auswerteelektronik der Anschluss der zweiten Druckkammer verschlossen und bei Ueberschreiten des Vorgabewertes wird durch ein Regelsignal der Auswerteelektronik der Anschluss der zweiten Druckkammer an dieselbe Druckmittelquelle geschaltet. FigurThe invention relates to a method for controlling and regulating the course of process force in ultrasound applications on an ultrasonic press with a working cylinder containing two pressure chambers. By a Ausloesesignal the connection of the first pressure chamber with open second pressure chamber is connected to a pressure medium source, upon reaching a default value of measured by a force measuring device between the hub and support part of the ultrasonic press process force is scanned by a switching signal of a force measuring device and comparing with the default value of the Connection of the second pressure chamber is closed and when the preset value is exceeded, the terminal of the second pressure chamber is switched to the same pressure medium source by a control signal of the evaluation. figure
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung des Prozeßkraftverlaufs bei Ultraschallanwendungen, beispielsweise beim Ultraschallschweißen.The invention relates to a method for controlling and regulating the course of process force in ultrasonic applications, for example in ultrasonic welding.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Ultraschallanwendungen, wie beispielsweise das Ultraschallschweißen, werden von werkstoff- und von anlagenseitigen Parametern beeinflußt. Zu den anlagenseitigen Einflußgrößen gehören die Ultracchallamplitude, die Prozeßzeit und die Prozeßkraft. Die in Abhängigkeit von dem zu bearbeitenden Werkstoff notwendige Ultraschallamplitude läßt sich über die am Ultraschallwandler umgesetzte Leistung mit Hilfe von Regelschaltungen relativ genau konstant halten. Ebenso läßt sich die Prozeßzeit fest einstellen oder in Abhängigkeit von der eingebrachten Energiemenge je Prozeßzyklus regeln, vgl. DD-WP 231034; B 29 C-65/08.Ultrasonic applications, such as ultrasonic welding, are influenced by material and equipment parameters. The system-side factors include the Ultracchallamplitude, the process time and the process force. The ultrasound amplitude required as a function of the material to be processed can be kept relatively constant by means of control circuits via the power converted at the ultrasound transducer. Likewise, the process time can be fixed or regulated depending on the amount of energy introduced per process cycle, see. DD-WP 231034; B 29 C-65/08.
Lediglich die Prozeßkraft ist bisher infolge ihrer Abhängigkeit von mechanischen Bauelementen der Ultraschallpresse einer zufriedenstellenden Regelung nicht in vollem Maße zugänglich.Only the process force has hitherto not been fully accessible due to their dependence on mechanical components of the ultrasonic press of a satisfactory control.
Bekannt ist in diesem Zusammenhang ein Verfahren, bei dem die während des Prozeßablaufs in einem Ultraschallwandler umgesetzte elektrische Leistung sowie der Werkzeugvorschub fortlaufend gemessen und in ihrem zeitlichen Verlauf mit vorgegebenen Masterfunktionen verglichen werden, wobei die aus diesem Vergleich resultierenden positiven oder negativen Abweichungen mit Hilfe eines Stellventils für das Druckmittel den Bewegungsvorgang des Werkzeugs derart beeinflussen, daß Differenzen zwischen den Masterfunktionen und den Meßwerten zu einem Minimum werden, vgl. DE-OS 3313918; B29C-27/08.In this connection, a method is known in which the electrical power converted during the process sequence in an ultrasonic transducer and the tool feed are continuously measured and compared in their time course with predetermined master functions, wherein the positive or negative deviations resulting from this comparison with the aid of a control valve for the pressure medium influence the movement process of the tool such that differences between the master functions and the measured values to a minimum, cf. DE-OS 3313918; B29C-27 / 08th
Nachteilig hierbei ist, daß dip genannten Masterkurven, bei denen in möglichst kurzer Zeit ein Maximum an Energie in den Werkstoff einleitbar ist, bei jedem Einrichten einer Anlageauf neue Prozeßparameter erst durch ein empirisches Angleichen der Senkgeschwindigkeit des Werkzeugs an die Plastifizierungsgeschwindigkeit des zu bearbeitenden Werkstoffs zu ermitteln sind. Durch schrittweises Verändern der am Ultraschallwandler umgesetzten Leistung wird die optimale Workzeugamplitude sowie durch ein ebensolches Verändern von Druck und Durchflußmengo des Druckmittels die zugehörige Senkgeschwindigkeit ermittelt und damit indirekt die notwendige Prozeßkraft eingestellt. Für den Fall, daß bei einer ersten Prozeßkraft der Ultraschall auf das Werkzeug zuzuschalten und bei einer zweiten, anderen Pruzeßkraft das Ultraschallschweißen auszuführen ist, vergrößert sich der Aufwand. Die Folge ist eine große Anzahl einzustellender Parameter, ein komplizierter Aufbau der Anlage sowie die Abhängigkeit von dem sogenannten ,human factor". Darüber hinaus verursachen schon geringe Änderungen der Werkstoffstruktur und geringe Druckschwankungen des Druckmittels nicht zu vermeidende Abweichungen von der ursprünglich festgelegten Masterfunktion.The disadvantage here is that dip said master curves in which in the shortest possible time a maximum of energy is introduced into the material to determine each time an investment in new process parameters only by an empirical adjustment of the lowering of the tool to the plasticizing speed of the material to be processed are. By gradually changing the power converted to the ultrasonic transducer, the optimum work tool amplitude as well as by a similar change of pressure and Durchflußmengo the pressure medium, the associated lowering speed is determined and thus indirectly set the necessary process force. In the event that at a first process force of the ultrasound switch on the tool and at a second, other Pruzeßkraft is to carry out the ultrasonic welding, the effort increases. The result is a large number of parameters to be set, a complicated structure of the system and the dependence on the so-called "human factor." In addition, even slight changes in the material structure and low pressure fluctuations of the pressure medium cause unavoidable deviations from the originally defined master function.
Von Nachteil ist weiter, daß die beabsichtigte Regelung der Prozeßkraft nach dem beschriebenen Verfahren und unter Verwendung eines Stollventils für das Druckmittel nur möglich ist, so lange sich das Werkzeug aufgrund der Plastifizierung des Werkstoffs in einer gewissen Bewegung befindet. Beispielsweise ist eine Verminderung der Prozeßkraft nach diesem Verfahren nicht möglich, wenn das Werkzeug bei zu geringer Drosselung des Druckmittels mit zu hoher Prozeßkraft auf das Werkstück aufsetzt, so daß der Ultraschallwandler aufgrund erheblicher Bedämpfung nicht mehr resonanzfähig ist, bevor eine Piastifizierung des Werkstoffes einsetzt. Schließlich sind insbesondere beim Ultraschallschweißen die durchschnittlichen Prozeßzeiten so kurz und die Einsenkwege so klein, daß es unter Berücksichtigung der Trägheit einer druckmittelgetriebenen Anordnung mit einem Stellventil kaum gelingt, nennenswerte Beeinflussungen des Prozeßablaufs zu bewirken.A further disadvantage is that the intended control of the process force according to the described method and using a stoll valve for the pressure medium is only possible as long as the tool is due to the plasticization of the material in a certain movement. For example, a reduction in the process force according to this method is not possible if the tool touches too low throttling of the pressure medium with too high process force on the workpiece, so that the ultrasonic transducer is no longer resonant due to significant damping before a Piastifizierung of the material begins. Finally, especially in ultrasonic welding, the average process times are so short and the Einsenkwege so small that, considering the inertia of a pressure-fluid-driven arrangement with a control valve hardly succeed in causing significant effects on the process flow.
Ziel der Erfindung ist es, bei der Optimierung des Prozeßverlaufs von Ultraschallanwendungen subjektive sowie werkstoff- und anlagenbedingte Störfaktoren weitgehend auszuschalten.The aim of the invention is to largely eliminate subjective as well as material and plant-related disturbing factors when optimizing the course of the process of ultrasound applications.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zur Steuerung und Regelung des Prozeßkraftverlaufs bei Ultraschallanwendungen unter Einbeziehung einer Ultraschallpresse mit einem zwei Druckkammern enthaltenden Arbeitszylinder anzugeben, bei dem Prozeßkräfte direkt als Vorgabewerte einstellbar und Abweichungen von diesen Vorgabenwerten während des P.ozeßverlaufs unabhängig von der Werkzeugbewegung und der Plastifizierung des Werkstoffes ausregelbar sind.The invention has for its object to provide such a method for controlling and regulating the course of process force in ultrasonic applications involving an ultrasonic press with a cylinder containing two pressure chambers, the process forces directly as default values adjustable and deviations from these default values during the P.ozessverlaufs regardless of Tool movement and the plasticization of the material are ausregelbar.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß durch ein Auslösesignal der Anschluß der ersten, in Schließrichtung wirkenden und die Kolbenstange enthaltenden Druckkammer des Arbeitszylinders der Ultraschallpresse bei offenem Anschluß der zweiten Druckkammer an eine Druckmittelquelle geschaltet wird, daß bei Erreichen eines Vorgabewertes der von einer Kraftmeßeinrichtung zwischen dem Hubteil und dem Aullageteil der Ultraschallpresse kontinuierlich gemessenen Prozeßkraft durch ein Schaltsignal einer den Ausgang der Kraftmeßeinrichtung abtastenden und mit dem Vorgabewert vergleichenden Auswerteelektronik der Anschluß der zweiten Druckkammer verschlossen wird, und daß bei Überschreiten des Vorgabewertes durch ein Regelsignal der Auswerteelektronik der Anschluß der zweiten Druckkammer an dieselbe Druckmittelquelle geschaltet wird.According to the invention this object is achieved in that is connected by a trigger signal of the connection of the first, acting in the closing direction and the piston rod pressure chamber of the working cylinder of the ultrasonic press with open connection of the second pressure chamber to a pressure medium source that upon reaching a default value of a force measuring between the stroke part and the Aullageteil the ultrasonic press continuously measured process force is closed by a switching signal of the output of the force measuring and comparing the default value evaluation of the terminal of the second pressure chamber, and that when exceeding the default value by a control signal of the evaluation of the connection of the second pressure chamber the same pressure medium source is switched.
In einer Variante des Verfahrens wird beim Auswerten eines ersten, am Ausgang einer ersten Kraftmeßeinrichtung auftretenden, vom Angangswert abweichenden Meßwertes der zwischen dom Hubteil und dem Auflageteil der Ultraschallpresse kontinuierlich gemessenen Prozeßkraft durch ein erstes Schnltsignal der den Ausgang der ersten Kraftmeßeinrichtung abtastenden und mit dem Vorgabewert vergleichenden Auswerteelektronik kurzzeitig der Anschluß der ersten Druckkammer geöffnet und die zweite Druckkammer an die Druckmittelquelle geschaltet und bei erneutem Anschalten der ersten Druckkammer an die Druckmittelquelle der Anschluß der zweiten Druckkammer um ein gewähltes Maß gedrosselt.In a variant of the method, when evaluating a first, occurring at the output of a first force measuring, deviating from the initial value measured continuously between the dom Hubteil and the support part of the ultrasonic press process force measured by a first Schnltsignal the the output of the first force measuring and scanning with the default value Transmitter briefly opened the connection of the first pressure chamber and the second pressure chamber connected to the pressure medium source and throttled on renewed connection of the first pressure chamber to the pressure medium source, the connection of the second pressure chamber by a selected amount.
In einer weiteren Variante des Verfahrens wird boi Erreichen des Vorgabewertes der zwischen dem Hubteil und dem Auflageteil der Ultraschallpresse kontinuierlich gemessenen Proteßkraft durch ein zweites Schaltsignal der den Ausgang der ersten Kraftmeßeinrichtung abtastenden un J mit dem Vorgabewert vergleichenden Auswerteelektronik auf einen anderen Vorgabewert umgescht Itet und bei Erreichen des anderen Vorgabewertes durch ein drittes Schaltsignal der Auswerteelektronik der Anschluß der zweit« η Druckkammer verschlossen. Beim Auswerten eines am Ausgang einer zweiten Kraftmeßeinrichtung auftretenden M( ^wertes vor dem Auftreten eines Meßwertes der ersten Kraftmeßeinrichtung der zwischen dem Hubteil und dem Auflageteil der Ultruschallpresse gemessenen Prozeßkraft wird durch ein Stoppsignal der Auswerteelektronik der Anschluß der zweiten Druckkammer bei offenem Anschluß dar ersten Druckkammer an die Druckmittelquelle geschaltet. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, die Prozeßkraft als objektive Vorgabewerte direkt einzustellen und während des Prozesses auftretende Abweichungen unabhängig von der Wer'czeugbewegung beziehungsweise der Plastifizierung des Werkstoffes auszuregeln. Durch den Fortfall der in· direkten Prozeßkrafteinstellung werden die Bedingung und der Aufbau der Anlagen vereinfacht. Schwankungen des Betriebsdruckes der Druckmittelversorgung oder die Plastifizierung beeinflussende Werkstoffändisrungen werden kompensiert und üben keinen Einfluß auf die Prozeßkraft aus. Varianten des Verfahrens gestatten das Einstellen mehrerer Vorgabewerte für einzeln»! Phasen eines Ai beitszylinders beziehungsweise unterschiedliche Absenkgeschwindigkeiten zwecks Realisierung kurzer Arr 'i'szyklen. Durch das Verfahren wird in Verbindung mit der Anordnung des Arbeitszylinders in der Ultraschallpresse, bei tier Ί\ Kolbenfläche für die Schließrichtung der Ultraschallpresse kleiner als für deren Öffnungsrichtung ist, eino Einstellung υ nc' Reg. lung von einem Prozeßkrai:wert Null bis zu dem sich aus Kolbenfläche und Betriebsdruck des Druckmittels ergebenden Maximalwert ermöglicht, so daß mit nur einem Arbeitszylinder ein vergleichsweise großer Kraftbereich überstreichbar ist.In a further variant of the method, boi reaching the preset value of the prismatic force continuously measured between the lifting part and the support part of the ultrasonic press is reversed to a different preset value by a second switching signal of the evaluation unit scanning the output of the first force measuring device and comparing it to the predetermined value the other default value by a third switching signal of the evaluation of the connection of the second «η pressure chamber closed. When evaluating an occurring at the output of a second force measuring M (^ value before the occurrence of a measured value of the first force measuring the measured between the lifting part and the support part of the ultrasound press process force is connected by a stop signal of the evaluation of the terminal of the second pressure chamber in the open terminal is first pressure chamber With the method according to the invention, it is possible to set the process force directly as objective default values and to correct deviations occurring during the process independently of the tool movement or plasticization of the material System design simplified Variations in the operating pressure of the pressure medium supply or plasticizing material variations are compensated and exert no influence on the process force Variants of the method allow the setting of several default values for individually »! Phases of Ai beitszylinders or different lowering speeds for the purpose of short Arr 'i'szyklen. By the method is in connection with the arrangement of the working cylinder in the ultrasonic press , with animal Kolben \ piston surface for the closing direction of the ultrasonic press is smaller than for the opening direction, eino setting υ nc 'Reg. Ment of a Prozeßkrai: value zero to which made possible from the piston surface and operating pressure of the pressure medium maximum value, so that with only a working cylinder, a comparatively large power range can be painted over.
-3- 281038 Ausführiingsbeisplel-3- 281038 Explanatory Notes
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung ist die schematische Darstellung einer Anordnung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung und Regelung des Prozeßkraftverlaufs bei einer Ultraschallpresse gezeigt.The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment. In the accompanying drawing, the schematic representation of an arrangement for carrying out the method according to the invention for controlling and regulating the process force curve in an ultrasonic press is shown.
Die Darstellung zeigt einen Arbeitszylinder Az mit einer ersten und zweiten Druckkammer D1; D2 und mit einem auf den Hubteil HT der Ultraschallpresse einwirkenden Kolben. An dem Hubteil HT sind eine erste und eine zweite Kraftmeßeinrichtung KM; KM' befestigt, von denen die erste einem Werkzeug-Wandler-Systnrr: VVz und die zweite einem verstellbaren Anschlag AS zugeordnet ist. Auf dem Auflageteil AT und der Ultraschallpr6sse ist weiterhin ein Amboß Am zur Aufnahme eines Werkstückes Ws befestigt. Die beiden Druckkammern D1; D2 sind über vier Magnetventile V1; V 2; V3; V4 an eine Druckmittelquelle DQ, in diesem Beispiel ein Druckluftnetz, beziehungsweise über schalldämpfende Mundstücke an die umgebende Atmosphäre anschaltbar. Vier den Magnetventilen V1; V2; V3, V4 zugeordnete Drosselventile Dr 1; Dr2; Dr3; Dr4 dienen zur Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels.The illustration shows a working cylinder Az with a first and second pressure chamber D1; D2 and with an acting on the lifting part HT of the ultrasonic press piston. At the lifting part HT are a first and a second force measuring KM; KM ', the first of which is associated with a tool-converter system: VVz and the second with an adjustable stop AS. On the support part AT and the Ultraschallpr6sse is still an anvil Am attached to receive a workpiece Ws. The two pressure chambers D1; D2 are via four solenoid valves V1; V 2; V3; V4 to a pressure medium source DQ, in this example, a compressed air network, or connectable via sound-absorbing mouthpieces to the surrounding atmosphere. Four the solenoid valves V1; V2; V3, V4 associated throttle valves Dr 1; Dr 2; Dr3; Dr4 serve to limit the flow velocity of the pressure medium.
Die Magnetventile V1; V2; V3; V4 werden von einer Auswerteelektronik AE angesteuert, an die ein Einstellgerät EG zum Einstellen der Vorgabewerte sowie ein Ultraschallgenerator US angeschlossen sind. Das erfindungsgemäße Verfahren läuft in der hier dargestellten Anordnung wie folgt ab:The solenoid valves V1; V2; V3; V4 are driven by an evaluation AE, to which a setting device EC for setting the default values and an ultrasonic generator US are connected. The inventive method runs in the arrangement shown here as follows:
An dem Einstellgerät EG sind die Vorgabewerte der Prozeßkraft, beispielsweise ein erster Vorgabewert zum Zuschalten des Ultraschalls und ein zweiter, beispielsweise größerer Vorgabewert für die Dauer des Prozesses, einzustellen. Der Arbeitszyklus beginnt mit einem Auslösesignal, durch das das erste Magnetventil V1 betätigt und damit die erste Druckkammer D1 des Arbeitszylinders Az an die Druckmittelquelle DQ und die zweite Druckkammer D2 über das unbetätigte, zweite Magnetventil V 2 und das zweite Drosselventil Dr2 an die umgebende Atmosphäre geschaltet werden. Bei minimaler Drosselung durch das Drosselventil Dr2 wird der Hubteil HT der Ultraschallpresse mit dem Werkzeug-Wandler-System Wz mit maximaler Geschwindigkeit abgesenkt.At the setting device EG are the default values of the process force, for example, a first set value for switching on the ultrasound and a second, for example, larger default value for the duration of the process to set. The duty cycle begins with a trigger signal through which the first solenoid valve V1 is actuated and thus the first pressure chamber D1 of the working cylinder Az to the pressure medium source DQ and the second pressure chamber D2 via the unconfirmed second solenoid valve V 2 and the second throttle valve Dr2 connected to the surrounding atmosphere become. With minimum throttling by the throttle valve Dr2 of the lifting part HT of the ultrasonic press is lowered with the tool-transducer system Wz at maximum speed.
Mit dem Auftreffen des Werkzeug-Wandler-Systems Wz auf das Werkstück Ws wird zwischen dem Hubteil HT und dem Auflageteil AT der Ultraschallpresse die Prozeßkraft aufgebaut, die kontinuierlich von der ersten Kraftmeßeinrichtung KM gemessen und von der den Ausgang der Kraftmeßeinrichtung abtastenden Auswerteelektronik AE mit dem Vorgabewert verglichen wird. Beim Auswerten eines ersten, am Ausgang der ersten Kraftmeßeinriciitung KM auftretenden, vom Anfangswert abweichenden Meßwertfes der Prozeßkraft wird durch ein erstes Schaltsignal der Auswerteelektronik AE das erste Magnetventil V1 impulsartig abgeschaltet und wieder angeschaltet, so daß für einen kurzen Zeitintervall der Anschluß der ersten Druckkammer D1 geöffnet und die zweite Druckkammer D 2 an die Druckmittelquelle DQ geschaltet ist. Hierdurch wird die maximale Absenkgeschwindigkeit des Hubteils HT der Ultraschallpresse gebremst. Bei dem erneuten Betätigen des ersten Magnetventils V1 wird auch das zweite Magnetventil V2 betätigt, wodurch die zweite Druckkammer D2 über das unbetätigte dritte Magnetventil V 3 und das dritte Drosselventil Dr3 an die umgebende Atmosphäre geschaltet werden. Durch eine geeignete Wahl des dritten Drosselventils Dr3 läßt sich der weitere Absenkvorgang verlangsamen. Bei fortgesetztem Aufbau der Prozeßkraft wird bei Erreichen des zuvor eingestellten ersten Vorgabewertes durch ein zweites Schaltsignal der Auswerteelektronik AE nach Zuschalten des Ultraschallgenerators US über das Werkzeug-Wandler-System Wz Ultraschall in das Werkstück Ws eingeleitet und zugleich auf den zweiten, in diesem Falle größeren Vorgabewert umgeschaltet. Bei fortgesetztem Aufbau der Prozeßkraft wird bei Erreichen des zweiten Vorgabewertes durch ein drittes Schaltsignal der Auswerteelektronik AE das dritte Magnetventil V3 betätigt und damit der Anschluß der zweiten Druckkammer D2 verschlossen. Schon bei einem geringfügigen Überschreiten des Vorgabewertes, beispielsweise infolge der Trägheiten des Druckmittelsystems, wird durch ein Regelsignal der Auswerteelektronik AE das vierte Magnetventil V4 so lange betätigt und damit die Druckmittelquelle DQ an die zweite Druckkammer D2 geschaltet, bis der Vorgabewert wieder erreicht oder unterschritten wird. Durch eine gee'gnete Wahl des dritten und vierten Drosselventils Dr3; Dr4 ist ein unerwünschtes Überschwingen der Regelanordnung vermeidbar. Durch wechselweises, impulsförmiges Betätigen des dritten und vierten Magnetventils V 3; V 4 werden Abweichungen der Prozeßkraft vom Vorgabewert ausgeregelt bis nach Ablauf der Prozeßdauer durch ein Stoppsigial der Auswerteelektronik AE alle vier Magnetventile VI; V2; V3; V 4 abgeschaltet werden, so daß bei offenem Anschluß i!er ersten Druckkammer D1 die zweite Druckkammer D 2 an die Druckmittelquelle DQ geschaltet wird. Bei minimaler Drosselung durch das erste Drosselventil Dr 1 öffnet die Ultraschallpresse mit maximaler Hubgeschwindigkeit. Die zweite Kraftmeßeinrichtung KM' ist dem Anschlag As zugeordnet. Wird von der zweiten Kraftmeßeinrichtung KM' durch die Auswerteelektrcnik AE ein Meßwert ausgewertet, bevor Meßwerte der ersten Kraftmeßeinrichtung KM auftraten, signalisiert das eine Unregelmäßigkeit im Prozeßablauf, wie beispielsweise ein fehlendes oder zu kleines Werkstück Ws. Von der Auswerteelektronik AE wird das Stoppsignal gesendet, das In der schon beschriebenen Weise zum Abbruch des Arbeitszyklus führt.With the impact of the tool-transducer system Wz on the workpiece Ws between the lifting part HT and the support part AT of the ultrasonic press, the process force is built up continuously measured by the first force KM and measured by the output of the force measuring evaluation UE with the default value is compared. When evaluating a first, at the output of the first Kraftmeßeinriciitung KM occurring, deviating from the initial value Meßwertfes the process force is turned off by a first switching signal of the transmitter AE the first solenoid valve V1 and turned on again, so that opened for a short time interval, the connection of the first pressure chamber D1 and the second pressure chamber D 2 is connected to the pressure medium source DQ. As a result, the maximum lowering speed of the lifting part HT of the ultrasonic press is braked. When the first solenoid valve V1 is actuated again, the second solenoid valve V2 is also actuated, as a result of which the second pressure chamber D2 is switched to the ambient atmosphere via the unconfirmed third solenoid valve V3 and the third throttle valve Dr3. By a suitable choice of the third throttle valve Dr3, the further lowering can be slowed down. With continued construction of the process force upon reaching the previously set first default value by a second switching signal of the evaluation AE after switching on the ultrasonic generator US via the tool-transducer system Wz ultrasound in the workpiece Ws initiated and at the same time to the second, in this case larger default value switched. With continued construction of the process force, the third solenoid valve V3 is actuated upon reaching the second preset value by a third switching signal of the evaluation AE and thus the connection of the second pressure chamber D2 closed. Even with a slight exceeding of the default value, for example as a result of the inertia of the pressure medium system, the fourth solenoid valve V4 is actuated by a control signal AE so long and thus the pressure medium source DQ connected to the second pressure chamber D2 until the default value is reached or fallen below again. By a suitable choice of the third and fourth throttle valve Dr3; Dr4 is an undesirable overshoot of the control arrangement avoidable. By alternately pulsed actuation of the third and fourth solenoid valve V 3; V 4, deviations of the process force from the default value are corrected until after the end of the process time by a stop signal of the evaluation unit AE all four solenoid valves VI; V2; V3; V 4 are turned off, so that when open port i! He first pressure chamber D1, the second pressure chamber D 2 is connected to the pressure medium source DQ. With minimal throttling by the first throttle valve Dr 1, the ultrasonic press opens at maximum stroke speed. The second force measuring device KM 'is assigned to the stop As. If a measured value is evaluated by the second force measuring device KM 'by the evaluation electronics AE before measured values of the first force measuring device KM occur, this indicates an irregularity in the process sequence, such as a missing or too small workpiece Ws. The stop signal is transmitted by the evaluation electronics AE In the manner already described leads to the termination of the duty cycle.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, eine Prozeßkraft mit dem Wert 0 N einzustellen und auszuregeln. Um den Wert 0 N tatsächlich zu erreichen, ist es von Bedeutung, daß die Druckkammer D1 mit der geringeren Kolbenfläche in Schließrichtung der Ultraschallpresse wirkt. Hierdurch gelingt es dann aur.h, mit einem einzigen Arbeitszylinder Az einen Prozeßkraftbereich von 0 N bis zu einem Maximalwert zu überstreichen, der sich aus der effektiven Kolbenfläche und dem Betriebsdruck des Druckmittels ergibt. Ein Austausch des Arbeitszylinders Az entsprechend des benötigten Prozeßkraftbereiches wird damit überflüssig.With the method according to the invention it is also possible to set and correct a process force with the value 0 N. In order to actually reach the value 0 N, it is important that the pressure chamber D1 with the smaller piston area acts in the closing direction of the ultrasonic press. This makes it possible aur.h, with a single cylinder Az a process force range from 0 N to sweep to a maximum value, which results from the effective piston area and the operating pressure of the pressure medium. An exchange of the working cylinder Az according to the required process force range is thus superfluous.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD89326994A DD281038A1 (en) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | METHOD FOR CONTROLLING AND REGULATING PROCESSING PERFORMANCE IN ULTRASONIC APPLICATIONS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD89326994A DD281038A1 (en) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | METHOD FOR CONTROLLING AND REGULATING PROCESSING PERFORMANCE IN ULTRASONIC APPLICATIONS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD281038A1 true DD281038A1 (en) | 1990-07-25 |
Family
ID=5608011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD89326994A DD281038A1 (en) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | METHOD FOR CONTROLLING AND REGULATING PROCESSING PERFORMANCE IN ULTRASONIC APPLICATIONS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD281038A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997001432A1 (en) | 1995-06-26 | 1997-01-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Welding controller |
| WO1999038666A1 (en) * | 1998-02-02 | 1999-08-05 | Eduard Küsters Maschinenfabrik GmbH & Co. KG | Device for processing a strip of material with ultrasound |
-
1989
- 1989-03-29 DD DD89326994A patent/DD281038A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997001432A1 (en) | 1995-06-26 | 1997-01-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Welding controller |
| WO1999038666A1 (en) * | 1998-02-02 | 1999-08-05 | Eduard Küsters Maschinenfabrik GmbH & Co. KG | Device for processing a strip of material with ultrasound |
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