DE102004051993A1 - Antriebssystem einer Umformpresse - Google Patents
Antriebssystem einer Umformpresse Download PDFInfo
- Publication number
- DE102004051993A1 DE102004051993A1 DE102004051993A DE102004051993A DE102004051993A1 DE 102004051993 A1 DE102004051993 A1 DE 102004051993A1 DE 102004051993 A DE102004051993 A DE 102004051993A DE 102004051993 A DE102004051993 A DE 102004051993A DE 102004051993 A1 DE102004051993 A1 DE 102004051993A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- forming press
- drive system
- servomotor
- crank
- plunger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/10—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism
- B30B1/14—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism operated by cams, eccentrics, or cranks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
- B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
- B30B1/268—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks using a toggle connection between driveshaft and press ram
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G3/00—Other motors, e.g. gravity or inertia motors
- F03G3/08—Other motors, e.g. gravity or inertia motors using flywheels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem einer Umformpresse. Bei frei programmierbarer Größe und Folge von Hubwegen sowie flexibler Geschwindigkeits- und Kraftprofile ist jeder Druckpunkt des Stößels mit separater Kraft- und Lageregelung ansteuerbar. Weiterhin sollen die Energieaufnahme aus dem Versorgungsnetz, die zyklusbedingten Lastschwankungen und die Netzrückwirkungen ohne Anwendung von zusätzlichen Energiespeichern minimiert werden. Bei Umformpressen mit mehreren Druckpunkten soll die Möglichkeit einer Kippungsregelung des Stößels geschaffen werden. DOLLAR A Die Lösung vereinigt die Vorteile von hydraulischen Pressen bezüglich freier Programmierbarkeit der Weg-, Geschwindigkeits- und Kraftprofile mit den Vorteilen mechanischer Pressen bezüglich erhöhter Produktivität, Steifigkeit und weggebundener Reproduzierbarkeit des unteren Umkehrpunktes. Ein oder mehrere Elektroantriebe als Servomotor wirken so auf einen Kurbeltrieb, dass neben der freien Programmierbarkeit von Weg-, Geschwindigkeits- und Kraftprofilen eine flexible Nutzung von weg- und/oder kraftgebundenen Bewegungsabläufen möglich ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem einer Umformpresse mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff einer der Patentansprüche 1 bis 4.
- Nach
DE 14 52 772 A sind Pressen mit mechanischem Antrieb bekannt, bei denen einem primären Triebwerksteil, bestehend aus Motor, Schwungrad und Kupplungs-Bremskombination ein sekundärer Triebwerksteil mit Zahnradgetriebe zur Leistungsverzweigung und jeweils den Druckpunkten zugeordnete Hubgetriebe mit Hebelmechanismus nachfolgt. Eine Veränderung des bei Kurbelantrieben sinusförmigen Bewegungsablaufes wird hierbei durch den Einsatz von Hebel- und Gelenkantrieben erreicht. Es ist bei dieser Lösung nachteilig, dass neben den erhöhten Aufwendungen für die oben genannten Elemente des primären und sekundären Triebwerksteils das Weg- und Geschwindigkeitsprofil des Stößels starr vorgegeben ist. - Der Nachteil eines konstanten Wegprofils wird im Lösungsansatz nach
DE 45 493 A dadurch vermieden, dass die Kurbeln für die Bewegung des Stößels wechselweise durch einen Rechts- und Linksantrieb betätigt werden. Dabei wird die Pendelbewegung mit einstellbarem Winkelausschlag entweder durch wechselweises Kuppeln einer jeweils rechts- und linksdrehenden motorgetriebenen Schwungmasse oder durch einen schwungscheibenlosen umpolbaren Elektromotor erzeugt. Eine Beeinflussung des Geschwindigkeitsprofils während des Stößelhubes ist nicht vorgesehen. Der Lösungsansatz mit umpolbarem Motor erfordert insbesondere in der Phase des Umformvorganges eine erhöhte Spitzenleistung aus der Energieversorgung der Anlage. - Aus der Vorrichtung nach
EP 0 300 000 B1 sind Energiespeicher bekannt, die zur Beschleunigung der Massen gespeicherte Energie abgeben oder der Energieversorgung entnehmen und beim Abbremsen der Massen die Bremsenergie speichern oder der Energieversorgung zurückführen. Durch die Pendelbewegung einer Kurbel wird ein Kniehebelmechanismus zur Stößelbewegung betätigt. Beiden letztgenannten Vorrichtungen ist gemeinsam, dass der Elektroantrieb über eine mechanische Leistungsverzweigung mehrere Druckpunkte antreibt, wodurch eine jedem Druckpunkt separat zugeordnete Kraft- und Lageregelung nicht möglich ist. - In der nach
DE 102 19 581 A1 bekannten Vorrichtung wird mittels eines pumpengetriebenen Fluidantriebes entweder jeweils eine jedem Druckpunkt separat oder mehreren Druckpunkten gemeinsam zugeordnete Exzenterwelle zur Erzeugung der Stößelbewegung angetrieben, wobei ein flexibles Geschwindigkeits- und Kraftprofil für den Pressenstößel einstellbar ist. Um die Spitzenleistung der Pumpen zu minimieren, wird alternativ der Einsatz eines Schwungrades zwischen Elektromotor und Pumpe beschrieben. Ein flexibles Wegprofil des Stößels ist durch den Festhub infolge des konstanten Drehsinns der Exzenterwelle nicht vorgesehen. - Aufgabe und Vorteil der Erfindung
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem für eine Presse so zu gestalten, dass bei frei programmierbarer Größe und Folge von Hubwegen sowie flexibler Geschwindigkeits- und Kraftprofile jeder Druckpunkt des Stößels mit separater Kraft- und Lageregelung ansteuerbar ist. Weiterhin sollen die Energieaufnahme aus dem Versorgungsnetz, die zyklusbedingten Lastschwankungen und die Netzrückwirkungen ohne Anwendung von zusätzlichen Energiespeichern minimiert werden. Bei Umformpressen mit mehreren Druckpunkten soll die Möglichkeit einer Kippungsregelung des Stößels geschaffen werden.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Antriebssystem einer Presse mit den Merkmalen von jeweils einem der Patentansprüche 1 bis 4 gelöst. Weitere detaillierte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 5 bis 12 beschrieben.
- Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, die Vorteile von hydraulischen Pressen bezüglich freier Programmierbarkeit der Weg-, Geschwindigkeits- und Kraftprofile mit den Vorteilen mechanischer Pressen bezüglich erhöhter Produktivität, Steifigkeit und weggebundener Reproduzierbarkeit des unteren Umkehrpunktes zu vereinigen. Erfindungswesentlich ist, dass ein oder mehrere Elektroantriebe als Servomotor auf einen Kurbeltrieb so wirken, dass neben der freien Programmierbarkeit von Weg-, Geschwindigkeits- und Kraftprofilen eine flexible Nutzung von weg- und/oder kraftgebundenen Bewegungsabläufen möglich ist. Bei kraftgebundener Stößelbewegung wird der untere Umkehrpunkt in Analogie zu hydraulischen Pressen in Abhängigkeit der programmierten Kräfte gesteuert. In dieser Betriebsart entspricht der einfache Hub des Elektroantriebes einem einfachen Stößelhub, wobei die Reversierbewegung des Elektroantriebes im unteren Umkehrpunkt des Stößels erfolgt. Die hohe Positioniergenauigkeit und mechanische Steife der Servoachse ermöglicht ebenso eine weggebundene Stößelbewegung mit Reversierbewegung des Elektroantriebes im unteren Umkehrpunkt des Stößels. Wenn der Elektroantrieb den Kurbeltrieb im unteren Umkehrpunkt des Stößels ohne Halt durchschwingt, kann in einer weiteren Betriebsart der Vorteil der weggebundenen Stößelbewegung mechanischer Pressen bei hoher Taktrate genutzt werden. Dabei wird mit einem einfachen Hub des Elektroantriebes ein doppelter Stößelhub mit Vor- und Rücklaufhub erzielt, wodurch der Energieverbrauch reduziert und die Taktrate der Presse erhöht wird. Es ist möglich, dass der Elektroantrieb den Kurbeltrieb direkt oder indirekt über ein zwischenliegendes Getriebe, beispielsweise einer Zahnradübersetzung antreibt. Für große Momente ist es vorteilhaft, dass mehrere Servomotoren auf den Kurbeltrieb wirken. In Abhängigkeit der Größe des Stößelhubes und der Länge der Kurbel ist es möglich, dass das zum Getriebe gehörende Sekundärrad als Zahnsegment ausgebildet ist, dessen Winkel dem größtmöglichen Pendelausschlag entspricht. Zur Realisierung größerer Kräfte wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kurbeltrieb mit einem Kniehebel kombiniert. Es ist weiterhin vorteilhaft, dass der den einzelnen Druckpunkten jeweils zugeordnete Kurbeltrieb in der Kraft- und Lageregelung separat ansteuerbar ist, wodurch einerseits für eine Parallelhaltung des Stößels die infolge außermittigem Kraftangriff entstehbare Kippung kompensierbar und andererseits eine Soll-Kippung erzielbar ist. Es ist weiterhin erfindungswesentlich, dass die Energiebilanz der Presse dadurch verbessert wird, indem zwischen dem Servomotor für die Hauptbewegung des Stößels und weiteren in der Presse für Nebenbewegungen vorhandenen Servomotoren, beispielsweise für elektromotorisch antreibbare Zieheinrichtungen ein Energieaustausch so stattfindet, dass im Bewegungszyklus die während der Bremsphasen im Generatormodus der Servomotore rückgespeiste Energie in die im Motormodus befindlichen Servomotore eingespeist wird. Dieser Effekt ist auch erzielbar, wenn mehrere zu einer Pressenstrasse gehörenden Pressen bezüglich der Stößelbewegung phasenverschoben betrieben werden und ein Energieaustausch zwischen dem jeder Presse zugehörigen Servomotor für die Hauptbewegung stattfindet.
- Bei konventionellen mechanischen Umformpressen mit starrer Wegcharakteristik ist es mit dem Anspruch hoher Qualität der Einarbeitung neuer Werkzeuge erforderlich, dass in den zugeordneten Einarbeitungspressen eine den Produktionspressen äquivalente Weg- und Geschwindigkeitscharakteristik nutzbar ist. Dazu sind gegenwärtig vorwiegend hydraulische Einarbeitungspressen mit Hochgeschwindigkeitsantrieb bei flexibler Weg- Zeitcharakteristik nutzbar, deren Aufwendungen für die Nachbildung von Produktionspressen nicht unerheblich sind. Da das servomotorgetriebene Antriebssystem die Vorteile der mechanischen und hydraulischen Pressen vereinigt, steht eine im Wesentlichen identische Umformpresse für Einarbeitungszwecke und Produktion zur Verfügung.
- Die Erfindungen werden nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt:
-
1 Separater Kurbelantrieb in der inneren Winkellage -
2 Separater Kurbelantrieb mit kombinierten Kniehebel in der inneren Knicklage -
3 Energieausgleich zwischen Servoantrieben für die Haupt- und Nebenbewegung über Zwischenkreiskopplung -
4 Diagramm mit Bewegungsablauf und Antriebsleistung für Haupt- und Nebenbewegungen - Im ersten Ausführungsbeispiel ist aus
1 . der Ausschnitt einer Umformpresse ersichtlich, deren Antrieb2 mittels eines Kurbelmechanismus3 erfolgt, wobei jeder Druckpunkt des Stößels1 separat angetrieben wird. Der Stößel1 ist in seiner oberen Hublage dargestellt, in der sich der Kurbelmechanismus3 in seiner inneren Winkellage10 befindet. Der Kurbelmechanismus3 besteht aus einer im Kopfstück19 jeweils im Kurbellager18 gelagerten Kurbel8 , die über das am anderen Ende angelenkte Pleuel9 mit dem Druckpunkt4 des Stößels1 verbunden ist. Der Antrieb der Kurbel8 erfolgt indirekt von einem frei programmierbaren Servomotor5 mit zwischenliegendem Getriebe6 in Form einer Zahnradübersetzung. Da der Kurbelmechanismus3 für die Bewegung des Stößels1 nur einen definierten Winkelausschlag durchläuft, kann das zum Getriebe6 zugehörige Abtriebselement als Zahnsegment7 ausgebildet werden. Mittels der Servomotoren5 ist für die Bewegung des Stößels1 eine flexible Weg- und Geschwindigkeitscharakteristik programmierbar, wobei das Übersetzungsverhältnis des Kurbelmechanismus3 berücksichtigt wird. Position, Drehzahl und Drehmoment der Servomotoren5 werden mittels einer NC-Steuerung so geregelt, dass die gewünschten Bewegungs- und Kraftverläufe erzielbar sind. Dabei ist wesentlich, dass die Bewegungsabläufe in einer ersten Ausgestaltung mit Hilfe von leitwellengesteuerten elektronischen Kurvenscheiben erzeugt werden, die die Sollposition des Stößels1 vorgeben. - In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann auf eine direkte Kraft- oder Momentenmessung verzichtet werden, indem die Soll-Drehmomente der Servomotoren
5 in Abhängigkeit von der Beschleunigung, Getriebeübersetzung sowie weiteren Einflussgrößen, wie Temperatur und Reibung so korrigiert und begrenzt werden, dass an der Wirkstelle am Stößel1 die erforderliche Kraft erreicht wird. Mit dieser Antriebsgestaltung ist es möglich, dass die Umformpresse einerseits weggebunden mit einem definierten unteren Umkehrpunkt betrieben wird, der im Bereich der Strecklage13 des Kurbelmechanismus3 liegt. Andererseits kann in Analogie zu hydraulischen Pressen die servogetriebene Umformpresse kraftgebunden betrieben werden, indem im Bereich der Strecklage13 die Kraft steuerungsseitig begrenzt wird. - Alternativ kann der Kurbelmechanismus so betrieben werden, dass dieser im unteren Umkehrpunkt des Stößels
1 ohne Halt durchschwingt und damit den Vorteil der weggebundenen Stößelbewegung zur Erzielung einer hohen Taktrate nutzt. - Dabei erreicht die Kurbel
8 mit einer inneren und einer äußeren Winkellage10 ,11 jeweils wechselweise den oberen Umkehrpunkt des Stößels1 . Ein wesentlicher Vorteil besteht dabei darin, dass gegenüber der Betriebsweise mit Reversierbewegung des Kurbelmechanismus3 im Bereich der Strecklage13 des Kurbelmechanismus der Stößel1 während der Phase des erhöhten Energiebedarfs durch den Umformvorgang nicht abgebremst wird. Infolge des Durchschwingens vom Kurbelmechanismus3 durch den unteren Umkehrpunkt ist der Energieverbrauch reduziert. Der frei programmierbare Servomotor5 ermöglicht eine flexible Wegcharakteristik. Beim Durchschwingen der Kurbel8 durch den unteren Umkehrpunkt mit jeweils symmetrisch positionierter Winkellage10 ,11 ist der Vor- und Rückhub des Stößels1 gleich groß, wobei bei allen ungeradzahligen Hüben des Stößels1 ein Spiegelprogramm des Bewegungsprofils der geradzahligen Hübe fahrbar ist. - Darüber hinaus kann es zur Herstellung eines Umformteiles vorteilhaft sein, dass der Pressvorgang je Umformteil mehrfach erfolgt, indem der untere Umkehrpunkt des Stößels
1 je Pressvorgang mehrfach, zweckmäßigerweise mit unterschiedlichem Hub, durchfahren wird. Infolge dieser unterschiedlichen Hübe sind jeweils die äußere und innere Winkellage10 ,11 asymmetrisch positioniert. - In einer nicht dargestellten weiteren Ausgestaltung ist es ebenso möglich, dass die Druckpunkte
4 des Stößels1 mechanisch derart synchronisiert sind, indem die Servomotoren5 gemeinsam auf die den Druckpunkten4 zugeordneten Kurbelmechanismen3 wirken. In diesem Fall ist es zweckmäßig, dass die dem Getriebe6 zugeordneten Kraftübertragungselemente, beispielsweise die Zahnsegmente7 miteinander wirkverbunden sind. - Die
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem ein Kurbeltrieb14 mit einem Kniehebel16 kombiniert ist. Dabei wird die Kurbel8 des Kurbeltriebes14 in Analogie zum ersten Ausführungsbeispiel jeweils mittels der beiden Servomotoren5 und zwischenliegendem Getriebe6 angetrieben. Ausgangsseitig ist die Kurbel8 über die Drucklasche15 mit dem Hebel17 des Kniehebels16 verbunden. Der Kniehebel16 ist im Kopfstück19 im Hebellager20 gestellseitig gelagert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die Drucklasche15 , der Hebel17 und das mit dem Druckpunkt4 verbundene Pleuel9 einen gemeinsamen Gelenkpunkt, wodurch ein Vierpunkt-Kniehebelmechanismus21 gebildet wird. Im oberen Umkehrpunkt des Stößels1 erreicht der Kniehebel16 seine innere Knicklage22 . Im Bereich der Strecklage des Kniehebels16 wird der untere Umkehrpunkt des Stößels1 angefahren. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel braucht in dieser Betriebsweise der Servomotor5 nicht abgebremst werden, da während des unteren Umkehrpunktes des Stößels der Kurbelmechanismus3 durch seinen unteren Umkehrpunkt durchschwingt. - Es ist ebenso denkbar, dass die Servoantriebe
5 über eine Leistungsverzweigung24 gemeinsam auf die Druckpunkte4 wirken. - Insgesamt wird durch die Kombination Kurbelmechanismus
3 und Kniehebel16 eine Kraftverstärkung erzielt. - Durch die individuelle, voneinander unabhängige Lage- und Kraftregelung der Druckpunkte
9 ist in beiden Ausführungsbeispielen eine Parallelhaltung des Stößels1 auch bei außermittigem Kraftangriff möglich. Andererseits ist es denkbar, dass eine definierte Soll-Kippung des Stößels1 während des Pressvorganges einstellbar ist. - Die im Wesentlichen schwungscheibenlosen Antriebe
2 mittels Servomotoren5 können Lastschwankungen mit nicht unerheblichen Spitzenleistungen bei der Energieaufnahme aus dem Versorgungsnetz29 bewirken. Eine Möglichkeit, die Energiebilanz der Umformpresse zu verbessern, wird gestützt durch die3 und4 nachfolgend beschrieben. - Neben den Servomotoren
5 für die Hauptbewegung des Stößels1 kommen weitere Servomotoren28 für Nebenbewegungen in der Umformpresse wie beispielsweise Zieheinrichtungen zum Einsatz. In der oberen Hälfte der Darstellung von4 ist die Weg-Zeit-Charakteristik mit den phasenbezogenen Positionen für den Stößel1 und den Antrieb der Zieheinrichtung28 gezeigt. Nach dem Auftreffpunkt von Stößel1 auf die Zieheinrichtung wird diese von den Servomotoren5 des Stößels1 aktiv bewegt, wobei die zugehörigen Antriebe28 im Generatormodus durch Bremsung die erforderliche Kraft der Zieheinrichtung für den Umformvorgang aufbringen. In dieser Phase mit größtem Energiebedarf für die motorisch betriebenen Servomotoren5 des Stößels1 wird infolge der generatorisch betriebenen Servomotoren der Zieheinrichtung28 Energie rückgespeist. Da die beiden Servomotoren5 für die Hauptbewegung und für den Antrieb für die Zieheinrichtung28 über ihre Servoverstärker27 über einen gemeinsamen Zwischenkreis26 entsprechend3 gekoppelt sind, erfolgt zwischen den Servomotoren5 für die Bewegung des Stößels1 und den Antrieben28 für die Zieheinrichtung ein Energieaustausch. - Ein weiterer Energieaustausch kann im Pressenzyklus nach Diagramm (
4 ) in der Phase des Bremsens der Servomotoren für den Stößel1 zur Erreichung des oberen Umkehrpunktes dahingehend erfolgen, indem die nunmehr vom Stößel1 rückgespeiste Energie den in der Phase des Hochlaufs motorisch betriebenen Antrieben für die Zieheinrichtung28 über die Zwischenkreiskopplung zugeführt wird. Die zeitbezogenen Verläufe der motorisch und generatorisch wirkenden Antriebsleistungen sind jeweils für den Stößel1 und die Antriebe der Zieheinrichtung28 aus den beiden mittleren Kurven des Diagramms nach4 ersichtlich. Die resultierende Antriebsleistung ist in der unteren Kurve dargestellt. Durch den Energieaustausch über die Zwischenkreiskopplung können die Lastschwankungen reduziert werden. - Es ist ebenso möglich, dass ein Energieaustausch derart zwischen mehreren Umformpressen stattfindet, indem die zu einer Pressenstraße gehörenden Umformpressen bezüglich ihrer Stößelbewegung phasenverschoben betrieben werden und die Energie zwischen den Servomotoren
5 für die Hauptbewegung ausgetauscht wird. -
- 1
- Stößel
- 2
- Antrieb
- 3
- Kurbelmechanismus
- 4
- Druckpunkt
- 5
- Servomotor
- 6
- Getriebe
- 7
- Zahnsegment
- 8
- Kurbel
- 9
- Pleuel
- 10
- innere Winkellage des Kurbeltriebes
- 11
- äußere Winkellage des Kurbeltriebes
- 12
- Pressenständer
- 13
- Bereich Strecklage
- 14
- Kurbeltrieb
- 15
- Drucklasche
- 16
- Kniehebel
- 17
- Hebel
- 18
- Kurbellager
- 19
- Kopfstück
- 20
- Hebellager
- 21
- 4-Punkt Kniehebelmechanismus
- 22
- innere Knicklage des Kniehebelmechanismus
- 23
- äußere Knicklage des Kniehebelmechanismus
- 24
- Leistungsverzweiger
- 26
- Zwischenkreiskopplung
- 27
- Servoverstärker
- 28
- Antrieb für Zieheinrichtung
- 29
- Versorgungsnetz
- 30
- Versorgungsmodul
- 31
- Achsregler
- 32
- NC-Steuerung
Claims (12)
- Antriebssystem einer Umformpresse mit einem Exzenter- oder Kurbelmechanismus (
3 ) für die Bewegung des Stößels (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Servomotor (5 ) entweder direkt oder indirekt über ein Getriebe (6 ) einen jedem Druckpunkt (4 ) separat zugeordneten Exzenter- oder Kurbelmechanismus (3 ) antreibt, wobei der Richtungswechsel des Servomotors (5 ) entweder zwischen einer Winkellage (10 ,11 ) und dem Bereich der Strecklage (13 ) oder – wie an sich bekannt – zwischen einer inneren und äußeren Winkellage (10 ,11 ) der Kurbel (8 ) erfolgt. - Antriebssystem einer Umformpresse mit einem Exzenter- oder Kurbelmechanismus (
3 ) für die Bewegung des Stößels (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Servomotor (5 ) über einen gemeinsamen Leistungsverzweiger (24 ) auf mindestens zwei, den Druckpunkten (4 ) zugeordneten Exzenter- oder Kurbelmechanismen (3 ) wirkt, wobei der Richtungswechsel des Servomotors (5 ) entweder zwischen einer Winkellage (10 ,11 ) und dem Bereich der Strecklage (13 ) oder – wie an sich bekannt – zwischen einer inneren und äußeren Winkellage (10 ,11 ) der Kurbel (8 ) erfolgt. - Antriebssystem einer Umformpresse mit einem durch einen Kurbeltrieb (
14 ) antreibbaren Kniehebel (16 ) für die Bewegung des Stößels (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Servomotor (5 ) entweder direkt oder indirekt über ein Getriebe (6 ) einen jedem Druckpunkt (4 ) separat zugeordneten Kniehebel (16 ) antreibt, wobei der Richtungswechsel des Servomotors (5 ) entweder zwischen einer Knicklage (22 ,23 ) und dem Bereich der Strecklage (13 ) oder zwischen einer inneren und äußeren Knicklage (22 ,23 ) des Kniehebels (16 ) erfolgt. - Antriebssystem einer Umformpresse mit einem durch einen Kurbeltrieb (
14 ) antreibbaren Kniehebel (16 ) für die Bewegung des Stößels (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Servomotor (5 ) über einen gemeinsamen Leistungsverzweiger (24 ) auf mindestens zwei, den Druckpunkten (4 ) zugeordneten Kniehebel (16 ) wirkt, wobei der Richtungswechsel des Servomotors (5 ) entweder zwischen einer Knicklage (22 ,23 ) und dem Bereich der Strecklage (13 ) oder zwischen einer inneren und äußeren Knicklage (22 ,23 ) des Kniehebels (16 ) erfolgt. - Antriebssystem einer Umformpresse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Richtungswechsel des Servomotors (
5 ) zwischen einer äußeren und inneren Knicklage (22 ,23 ) des Kniehebels (16 ) oder zwischen einer Winkellage des Kurbeltriebs (10 ,11 ) die Größe und Folge von Hubwegen frei programmierbar ist. - Antriebssystem einer Umformpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere und innere Knicklage (
22 ,23 ) des Kniehebels (16 ) oder Winkellage der Kurbel (8 ) symmetrisch positioniert ist. - Antriebssystem einer Umformpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere und innere Knicklage (
22 ,23 ) des Kniehebels (16 ) oder Winkellage der Kurbel (8 ) asymmetrisch positioniert ist. - Antriebssystem einer Umformpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei allen ungeradzahligen Hüben des Stößels (
1 ) ein Spiegelprogramm des Bewegungsprofils der geradzahligen Hübe des Stößels (1 ) fahrbar ist. - Antriebssystem einer Umformpresse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Stößels (
1 ) mittels einer redundant wirkenden, mit dem Servomotor (5 ) gekoppelten oder unabhängigen Bremseinrichtung blockierbar ist. - Antriebssystem einer Umformpresse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der den Druckpunkten (
4 ) jeweils zugeordnete Exzenter-, Kurbeltrieb (14 ) und/oder Kniehebel (16 ) symmetrisch zueinander angeordnet ist. - Antriebssystem einer Umformpresse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenkreise (
26 ) der Servoverstärker (27 ) von den Servomotoren (5 ,28 ) für die Haupt- und Nebenbewegungen der Umformpresse direkt miteinander gekoppelt sind. - Antriebssystem einer Umformpresse nach dem Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Umformpresse als Nebenbewegung die Antriebe für Zieheinrichtungen (
28 ) wirken. einer der Patentansprüche 1 bis 4.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004051993A DE102004051993B4 (de) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Antriebssystem einer Umformpresse |
JP2007538262A JP5026977B2 (ja) | 2004-10-25 | 2005-10-20 | 成形プレスの駆動システム |
PCT/DE2005/001877 WO2006045279A2 (de) | 2004-10-25 | 2005-10-20 | Antriebssystem einer umformpresse |
CN2005800447692A CN101087686B (zh) | 2004-10-25 | 2005-10-20 | 成型压力机驱动系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004051993A DE102004051993B4 (de) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Antriebssystem einer Umformpresse |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004051993A1 true DE102004051993A1 (de) | 2006-06-14 |
DE102004051993B4 DE102004051993B4 (de) | 2008-11-27 |
Family
ID=35708824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102004051993A Expired - Fee Related DE102004051993B4 (de) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Antriebssystem einer Umformpresse |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5026977B2 (de) |
CN (1) | CN101087686B (de) |
DE (1) | DE102004051993B4 (de) |
WO (1) | WO2006045279A2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009049845A1 (de) * | 2009-10-19 | 2011-04-21 | Dorst Technologies Gmbh & Co. Kg | Metall- oder Keramikpulver-Presse und Steuerverfahren dafür |
DE102010006120A1 (de) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | Schuler Pressen GmbH & Co. KG, 73033 | Presse mit Servo-Zieheinrichtung und Gelenkantrieb |
DE102012102527A1 (de) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | Schuler Pressen Gmbh | Pressenantrieb mit zwei Arbeitsbereichen |
DE112008000462B4 (de) * | 2007-03-14 | 2016-01-28 | Ihi Corporation | Presse |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007026727B4 (de) * | 2006-06-08 | 2014-12-31 | Müller Weingarten AG | Antriebssystem einer Umformpresse |
EP1930149A1 (de) * | 2006-12-05 | 2008-06-11 | Burkhardt GmbH Maschinenfabrik | Antrieb für Exzenterpresse |
WO2008134990A1 (de) * | 2007-05-02 | 2008-11-13 | Müller Weingarten AG | Antriebssystem einer mehrstössel-umformpresse |
EP1995050A1 (de) | 2007-05-24 | 2008-11-26 | Fagor, S.Coop. | Elektrisches Energieversorgungssystem für Pressen |
DE102008034971A1 (de) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | Müller Weingarten AG | Antriebssystem einer Umformpresse |
CN102172759B (zh) * | 2010-01-07 | 2013-07-03 | 上海交通大学 | 六电机并联驱动机械多连杆伺服压力机 |
DE102010060627B4 (de) | 2010-11-17 | 2020-11-05 | Langenstein & Schemann Gmbh | Umformmaschine mit Stößelregelung |
CN102172760B (zh) * | 2011-03-02 | 2013-03-20 | 上海交通大学 | 曲柄输入的四伺服电机并联驱动的多连杆压力机 |
CN102228950B (zh) * | 2011-05-31 | 2013-07-03 | 上海交通大学 | 双伺服电机并联驱动多连杆压力机 |
JP5953631B2 (ja) * | 2012-08-29 | 2016-07-20 | 株式会社ニイガタマシンテクノ | 射出成形機の型締装置 |
JP7122189B2 (ja) * | 2018-08-03 | 2022-08-19 | 株式会社アマダ | 金型プレス装置及び金型プレス方法 |
CN110280635A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-09-27 | 南京邮电大学 | 基于扭轴结构的多连杆全电伺服同步折弯机 |
CN110280632B (zh) * | 2019-07-22 | 2024-03-26 | 南京邮电大学 | 基于复合驱动的高速重载机械式全电伺服数控折弯机 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0300000B1 (de) * | 1987-02-03 | 1991-07-10 | Bruderer Ag | Pressenantrieb |
JP2000288792A (ja) * | 1999-04-06 | 2000-10-17 | Amada Co Ltd | プレス加工機 |
DE4109796C2 (de) * | 1991-03-26 | 2002-05-29 | Georg Burger | Einrichtung zum Pressen, Biegen und/oder Stanzen |
DE10219581A1 (de) * | 2002-05-02 | 2003-11-13 | Mueller Weingarten Maschf | Pressenantrieb |
JP2004174559A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Komatsu Ltd | 電動サーボプレスの加圧加工方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1911865U (de) * | 1962-04-19 | 1965-03-11 | Auto Union Gmbh | Presse. |
DE19640440C2 (de) * | 1996-09-30 | 1998-07-16 | Fraunhofer Ges Forschung | Antriebsvorrichtung für einen Pressenstößel einer Umformpresse |
JP3437758B2 (ja) * | 1998-03-31 | 2003-08-18 | 住友重機械工業株式会社 | クランクプレス |
JP2000202700A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-07-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プレス装置 |
JP2001150198A (ja) * | 1999-11-22 | 2001-06-05 | Nippon Densan Kyori Kk | サーボプレス機 |
DE10007505B4 (de) * | 2000-02-18 | 2007-06-14 | Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg | Elektrische Antriebsvorrichtung |
JP2002210600A (ja) * | 2001-01-18 | 2002-07-30 | Yamada Dobby Co Ltd | サーボプレス機の制御装置 |
JP2004017089A (ja) * | 2002-06-17 | 2004-01-22 | Aida Eng Ltd | プレス機械のスライド駆動装置 |
JP2004034111A (ja) * | 2002-07-04 | 2004-02-05 | Komatsu Aatec Kk | プレスの駆動装置およびその駆動方法 |
-
2004
- 2004-10-25 DE DE102004051993A patent/DE102004051993B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-10-20 JP JP2007538262A patent/JP5026977B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-10-20 WO PCT/DE2005/001877 patent/WO2006045279A2/de active Application Filing
- 2005-10-20 CN CN2005800447692A patent/CN101087686B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0300000B1 (de) * | 1987-02-03 | 1991-07-10 | Bruderer Ag | Pressenantrieb |
DE4109796C2 (de) * | 1991-03-26 | 2002-05-29 | Georg Burger | Einrichtung zum Pressen, Biegen und/oder Stanzen |
JP2000288792A (ja) * | 1999-04-06 | 2000-10-17 | Amada Co Ltd | プレス加工機 |
DE10219581A1 (de) * | 2002-05-02 | 2003-11-13 | Mueller Weingarten Maschf | Pressenantrieb |
JP2004174559A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Komatsu Ltd | 電動サーボプレスの加圧加工方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
PAJ: Pat. Abstr. of Jp., CD-ROM. 2000 & JP 2000288792 A * |
PAJ: Pat. Abstr. of Jp., CD-ROM. 2000. JP 2000288792 A |
PAJ: Pat. Abstr. of Jp., CD-ROM. 2004 & JP 2004174559 A * |
PAJ: Pat. Abstr. of Jp., CD-ROM. 2004. JP 2004174559 A |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112008000462B4 (de) * | 2007-03-14 | 2016-01-28 | Ihi Corporation | Presse |
DE102009049845A1 (de) * | 2009-10-19 | 2011-04-21 | Dorst Technologies Gmbh & Co. Kg | Metall- oder Keramikpulver-Presse und Steuerverfahren dafür |
DE102010006120A1 (de) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | Schuler Pressen GmbH & Co. KG, 73033 | Presse mit Servo-Zieheinrichtung und Gelenkantrieb |
DE102010006120B4 (de) * | 2010-01-29 | 2013-04-11 | Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg | Presse mit Servo-Zieheinrichtung und Gelenkantrieb |
DE102012102527A1 (de) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | Schuler Pressen Gmbh | Pressenantrieb mit zwei Arbeitsbereichen |
DE102012102527B4 (de) * | 2012-03-23 | 2014-10-09 | Schuler Pressen Gmbh | Pressenantrieb mit mehreren Arbeitsbereichen |
US11141945B2 (en) | 2012-03-23 | 2021-10-12 | Schuler Pressen Gmbh | Press drive comprising two working areas |
DE112013001648B4 (de) | 2012-03-23 | 2024-02-29 | Schuler Pressen Gmbh | Pressenantrieb mit mehreren Arbeitsbereichen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006045279A2 (de) | 2006-05-04 |
WO2006045279A3 (de) | 2006-07-27 |
DE102004051993B4 (de) | 2008-11-27 |
CN101087686B (zh) | 2012-08-01 |
JP2008517769A (ja) | 2008-05-29 |
JP5026977B2 (ja) | 2012-09-19 |
CN101087686A (zh) | 2007-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102004052007B4 (de) | Antriebssystem einer Umformpresse | |
WO2006045279A2 (de) | Antriebssystem einer umformpresse | |
DE102004009256B4 (de) | Mechanische Mehrservopresse | |
DE102005001878B3 (de) | Servopresse mit Kniehebelgetriebe | |
DE102011016669B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Presse mit Unterantrieb und danach betriebene Presse | |
DE102005038583B4 (de) | Pressen-Antriebsmodul und Verfahren zur Bereitstellung einer Pressenbaureihe | |
EP3377311B1 (de) | Weggebundene presse mit kulissenstein | |
DE102005026818B4 (de) | Ziehkissenvorrichtung mit NC-Antrieben | |
EP1832408A2 (de) | Thermoformmaschine mit Kniehebelsystem | |
DE102009012111A1 (de) | Mechanische Umformpresse | |
EP1754595B1 (de) | Pressen-Antriebsmodul und Verfahren zur Bereitstellung einer Pressenbaureihe | |
DE102006019207B4 (de) | Antriebssystem einer Mehrstößel-Umformpresse | |
WO2011064054A1 (de) | Umformmaschine, insbesondere servopresse | |
DE102011113624B4 (de) | Modulares Antriebssystem für eine Umformmaschine | |
DE60007747T2 (de) | Antriebssystem | |
DE10241107B4 (de) | Pressmaschine | |
DE102004030678B4 (de) | Ziehkissen-Vorrichtung mit Hybrid-Antrieb | |
DE3323428C2 (de) | ||
DE102015222995A1 (de) | Weggebundene Presse mit Kulissenstein | |
DE102007024024A1 (de) | Hybridantrieb für eine Mehrstößel-Transferpresse oder eine Pressenstraße | |
EP2874793B1 (de) | Schliesseinheit für eine kunststoffspritzgiessmaschine | |
WO2011038921A1 (de) | Verfahren zum bewegen einer bearbeitungseinheit einer maschine | |
DE4324963A1 (de) | Blechhalter für einfachwirkende Pressen, insbesondere für mechanische Pressen und Transferpressen | |
WO2008134990A1 (de) | Antriebssystem einer mehrstössel-umformpresse | |
EP2906404B1 (de) | Schliesseinheit für eine 2-platten-spritzgiessmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |