DE102004051993A1 - Antriebssystem einer Umformpresse - Google Patents

Antriebssystem einer Umformpresse Download PDF

Info

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
Application number
DE102004051993A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102004051993B4 (de
Inventor
Uwe Darr
Steffen Schmidt
Ulrich Frank
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mueller Weingarten AG
Original Assignee
Mueller Weingarten AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mueller Weingarten AG filed Critical Mueller Weingarten AG
Priority to DE102004051993A priority Critical patent/DE102004051993B4/de
Priority to JP2007538262A priority patent/JP5026977B2/ja
Priority to PCT/DE2005/001877 priority patent/WO2006045279A2/de
Priority to CN2005800447692A priority patent/CN101087686B/zh
Publication of DE102004051993A1 publication Critical patent/DE102004051993A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102004051993B4 publication Critical patent/DE102004051993B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/14Control arrangements for mechanically-driven presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, 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
    • B30B1/10Presses, 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
    • B30B1/14Presses, 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, 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
    • B30B1/26Presses, 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
    • B30B1/266Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, 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
    • B30B1/26Presses, 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
    • B30B1/268Presses, 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G3/00Other motors, e.g. gravity or inertia motors
    • F03G3/08Other motors, e.g. gravity or inertia motors using flywheels
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse 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 Antrieb 2 mittels eines Kurbelmechanismus 3 erfolgt, wobei jeder Druckpunkt des Stößels 1 separat angetrieben wird. Der Stößel 1 ist in seiner oberen Hublage dargestellt, in der sich der Kurbelmechanismus 3 in seiner inneren Winkellage 10 befindet. Der Kurbelmechanismus 3 besteht aus einer im Kopfstück 19 jeweils im Kurbellager 18 gelagerten Kurbel 8, die über das am anderen Ende angelenkte Pleuel 9 mit dem Druckpunkt 4 des Stößels 1 verbunden ist. Der Antrieb der Kurbel 8 erfolgt indirekt von einem frei programmierbaren Servomotor 5 mit zwischenliegendem Getriebe 6 in Form einer Zahnradübersetzung. Da der Kurbelmechanismus 3 für die Bewegung des Stößels 1 nur einen definierten Winkelausschlag durchläuft, kann das zum Getriebe 6 zugehörige Abtriebselement als Zahnsegment 7 ausgebildet werden. Mittels der Servomotoren 5 ist für die Bewegung des Stößels 1 eine flexible Weg- und Geschwindigkeitscharakteristik programmierbar, wobei das Übersetzungsverhältnis des Kurbelmechanismus 3 berücksichtigt wird. Position, Drehzahl und Drehmoment der Servomotoren 5 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 Stößels 1 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 Stößel 1 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 Strecklage 13 des Kurbelmechanismus 3 liegt. Andererseits kann in Analogie zu hydraulischen Pressen die servogetriebene Umformpresse kraftgebunden betrieben werden, indem im Bereich der Strecklage 13 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 Winkellage 10, 11 jeweils wechselweise den oberen Umkehrpunkt des Stößels 1. Ein wesentlicher Vorteil besteht dabei darin, dass gegenüber der Betriebsweise mit Reversierbewegung des Kurbelmechanismus 3 im Bereich der Strecklage 13 des Kurbelmechanismus der Stößel 1 während der Phase des erhöhten Energiebedarfs durch den Umformvorgang nicht abgebremst wird. Infolge des Durchschwingens vom Kurbelmechanismus 3 durch den unteren Umkehrpunkt ist der Energieverbrauch reduziert. Der frei programmierbare Servomotor 5 ermöglicht eine flexible Wegcharakteristik. Beim Durchschwingen der Kurbel 8 durch den unteren Umkehrpunkt mit jeweils symmetrisch positionierter Winkellage 10, 11 ist der Vor- und Rückhub des Stößels 1 gleich groß, wobei bei allen ungeradzahligen Hüben des Stößels 1 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 Winkellage 10, 11 asymmetrisch positioniert.
  • In einer nicht dargestellten weiteren Ausgestaltung ist es ebenso möglich, dass die Druckpunkte 4 des Stößels 1 mechanisch derart synchronisiert sind, indem die Servomotoren 5 gemeinsam auf die den Druckpunkten 4 zugeordneten Kurbelmechanismen 3 wirken. In diesem Fall ist es zweckmäßig, dass die dem Getriebe 6 zugeordneten Kraftübertragungselemente, beispielsweise die Zahnsegmente 7 miteinander wirkverbunden sind.
  • Die 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem ein Kurbeltrieb 14 mit einem Kniehebel 16 kombiniert ist. Dabei wird die Kurbel 8 des Kurbeltriebes 14 in Analogie zum ersten Ausführungsbeispiel jeweils mittels der beiden Servomotoren 5 und zwischenliegendem Getriebe 6 angetrieben. Ausgangsseitig ist die Kurbel 8 über die Drucklasche 15 mit dem Hebel 17 des Kniehebels 16 verbunden. Der Kniehebel 16 ist im Kopfstück 19 im Hebellager 20 gestellseitig gelagert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die Drucklasche 15, der Hebel 17 und das mit dem Druckpunkt 4 verbundene Pleuel 9 einen gemeinsamen Gelenkpunkt, wodurch ein Vierpunkt-Kniehebelmechanismus 21 gebildet wird. Im oberen Umkehrpunkt des Stößels 1 erreicht der Kniehebel 16 seine innere Knicklage 22. Im Bereich der Strecklage des Kniehebels 16 wird der untere Umkehrpunkt des Stößels 1 angefahren. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel braucht in dieser Betriebsweise der Servomotor 5 nicht abgebremst werden, da während des unteren Umkehrpunktes des Stößels der Kurbelmechanismus 3 durch seinen unteren Umkehrpunkt durchschwingt.
  • Es ist ebenso denkbar, dass die Servoantriebe 5 über eine Leistungsverzweigung 24 gemeinsam auf die Druckpunkte 4 wirken.
  • Insgesamt wird durch die Kombination Kurbelmechanismus 3 und Kniehebel 16 eine Kraftverstärkung erzielt.
  • Durch die individuelle, voneinander unabhängige Lage- und Kraftregelung der Druckpunkte 9 ist in beiden Ausführungsbeispielen eine Parallelhaltung des Stößels 1 auch bei außermittigem Kraftangriff möglich. Andererseits ist es denkbar, dass eine definierte Soll-Kippung des Stößels 1 während des Pressvorganges einstellbar ist.
  • Die im Wesentlichen schwungscheibenlosen Antriebe 2 mittels Servomotoren 5 können Lastschwankungen mit nicht unerheblichen Spitzenleistungen bei der Energieaufnahme aus dem Versorgungsnetz 29 bewirken. Eine Möglichkeit, die Energiebilanz der Umformpresse zu verbessern, wird gestützt durch die 3 und 4 nachfolgend beschrieben.
  • Neben den Servomotoren 5 für die Hauptbewegung des Stößels 1 kommen weitere Servomotoren 28 für Nebenbewegungen in der Umformpresse wie beispielsweise Zieheinrichtungen zum Einsatz. In der oberen Hälfte der Darstellung von 4 ist die Weg-Zeit-Charakteristik mit den phasenbezogenen Positionen für den Stößel 1 und den Antrieb der Zieheinrichtung 28 gezeigt. Nach dem Auftreffpunkt von Stößel 1 auf die Zieheinrichtung wird diese von den Servomotoren 5 des Stößels 1 aktiv bewegt, wobei die zugehörigen Antriebe 28 im Generatormodus durch Bremsung die erforderliche Kraft der Zieheinrichtung für den Umformvorgang aufbringen. In dieser Phase mit größtem Energiebedarf für die motorisch betriebenen Servomotoren 5 des Stößels 1 wird infolge der generatorisch betriebenen Servomotoren der Zieheinrichtung 28 Energie rückgespeist. Da die beiden Servomotoren 5 für die Hauptbewegung und für den Antrieb für die Zieheinrichtung 28 über ihre Servoverstärker 27 über einen gemeinsamen Zwischenkreis 26 entsprechend 3 gekoppelt sind, erfolgt zwischen den Servomotoren 5 für die Bewegung des Stößels 1 und den Antrieben 28 für die Zieheinrichtung ein Energieaustausch.
  • Ein weiterer Energieaustausch kann im Pressenzyklus nach Diagramm (4) in der Phase des Bremsens der Servomotoren für den Stößel 1 zur Erreichung des oberen Umkehrpunktes dahingehend erfolgen, indem die nunmehr vom Stößel 1 rückgespeiste Energie den in der Phase des Hochlaufs motorisch betriebenen Antrieben für die Zieheinrichtung 28 über die Zwischenkreiskopplung zugeführt wird. Die zeitbezogenen Verläufe der motorisch und generatorisch wirkenden Antriebsleistungen sind jeweils für den Stößel 1 und die Antriebe der Zieheinrichtung 28 aus den beiden mittleren Kurven des Diagramms nach 4 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)

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
DE102004051993A 2004-10-25 2004-10-25 Antriebssystem einer Umformpresse Expired - Fee Related DE102004051993B4 (de)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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