DE102006043561B3

DE102006043561B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung einer Anschlagpresse

Info

Publication number: DE102006043561B3
Application number: DE102006043561A
Authority: DE
Inventors: Erhard Anton; Stefan Neubauer
Original assignee: Schaefer Werkzeug und Sondermaschinenbau GmbH
Current assignee: Schaefer Werkzeug und Sondermaschinenbau GmbH
Priority date: 2006-09-16
Filing date: 2006-09-16
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2026-09-17
Also published as: ES2318811T3; EP1903645A1; PL1903645T3; DE502007000382D1; EP1903645B1; ATE421175T1

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung Kalibrierung einer Anschlagpresse (1), die einen durch eine motorbetriebene Exenterwelle (2) vertikal verschiebbaren Pressenbär (3) enthält, bei dem ein Messwertaufnehmer (4) in die Anschlagpresse (1) eingesetzt, der Pressenbär (3) durch Verdrehen der Exenterwelle (2) mit dem Messwertaufnehmer (4) in Eingriff gebracht und in Crimpposition verschoben wird und bei dem der Pressenbär (3) relativ zur Exenterwelle (2) so in Richtung des Messwertaufnehmers (4) verschoben wird, dass sich eine gewünschte Presskraft ergibt, wobei der Pressenbär (3) nur durch die Exenterwelle (2) in Richtung des Messwertaufnehmers (4) verschoben wird, bis die gewünschte Presskraft bei einer willkürlich vorgegebenen Höhe des Messwertaufnehmers (4) erhalten wird und wobei der dabei erreichte Drehwinkel B der Exenterwelle (2) erfasst abrufbar gespeichert wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kalibrierung einer Anschlagpresse, die einen durch eine motorbetriebene Exzenterwelle vertikal verschiebbaren Pressenbär enthält, bei dem ein Messwertaufnehmer in die Anschlagpresse eingesetzt, der Pressenbär durch Verdrehen der Exzenterwelle mit dem Messwertaufnehmer in Eingriff gebracht und in Crimpposition verschoben wird und bei dem der Pressenbär relativ zur Exzenterwelle so in Richtung des Messwertaufnehmers verschoben wird, dass sich eine gewünschte Presskraft ergibt.
Stand der Technik
Eine solche Crimpvorrichtung ist aus der DE 100 41 237 B4 bekannt. Der Pressenbär ist dabei durch eine Pleuelstange mit der Exzenterwelle verbunden, die längenveränderlich ist und es gestattet, beim Erreichen der Crimpposition die Länge mittels einer Stellscheibe so zu verändern, dass sich bei einer Stützhöhe von 135,78 mm eine Crimpkraft von 8,0 kN ergibt. Dies sind Werte, die durch eine Normung vorgeschrieben sind. Die Crimpposition ist dabei dem unteren Totpunkt der Exzenterwelle zugeordnet. Die exakte Einstellung der Länge der Pleuelstange gestaltet sich bei den heutigen Qualitätsansprüchen relativaufwändig.
Aus EP 0884811 B1 ist eine Anschlagpresse bekannt, bei welcher mittels eines Resolvers laufend der Drehwinkel des Exzenterzapfens erfasst wird und hierüber jederzeit die exakte Position des Pressenbärs bekannt ist, welche zur Steuerung der Anschlagpresse verwendet wird. Diese Steuerung ermöglicht aufgrund des jederzeit reproduzierbaren Anfahrens von beliebigen Drehwinkelpositionen des Exzenterzapfens auch das Einstellen beliebiger Hubhöhen des Pressenbärs. Ferner wird die Möglichkeit der Kalibrierung der Ausgangspositionen des Pressenbärs angesprochen, welche auf elektrischem Wege mittels Drehknopf und entsprechender Ansteuerung des Antriebsmotors erfolgt, wobei die Drehwinkelpositionen des Exzenterzapfens als Steuergröße dienen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das eingangs beschriebene Verfahren und die zu seiner Anwendung benötigte Vorrichtung derart weiter zu entwickeln, dass sich die Kalibrierung einfacher und präziser gestaltet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 und 4 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die jeweils darauf rückbezogenen Unteransprüche Bezug.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient somit zur Kalibrierung einer Anschlagpresse, die einen durch eine motorbetriebene Exzenterwelle vertikal verschiebbaren Pressenbär (3) enthält, bei dem ein Messwertaufnehmer in die Anschlagpresse eingesetzt, der Pressenbär durch Verdrehen der Exzenterwelle mit dem Messwertaufnehmer in Eingriff gebracht und in Crimpposition verschoben wird und bei dem der Pressenbär relativ zur Exzenterwelle so in Richtung des Messwertaufnehmers verschoben wird, dass sich eine gewünschte Presskraft ergibt, wobei der Pressenbär nur durch die Exzenterwelle in Richtung des Messwertaufnehmer verschoben wird, bis der Messwertaufnehmer mittels eines Kraftsensors und einer signalerzeugenden Höhenmesseinrichtung sowohl die gewünschte Presskraft als auch die willkürliche Stützhöhe erfasst und der dabei erreichte Drehwinkel (B) der Exzenterwelle erfasst und abrufbar gespeichert wird. Dabei geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass sich eine separate Einstellung der Länge der Pleuelstange erübrigt, wenn man die Crimpposition nicht mehr dem unteren Totpunkt der Exzenterwelle zuordnet, sondern einer davor liegenden Winkelposition der Exzenterwelle. Der diesbezüglich richtige Wert, bei dem die vorgeschriebene Presskraft zugleich der vorgeschriebenen Höhe des Messwertaufnehmers entspricht, kann in Abhängigkeit von den sich bei der Herstellung der Anschlagpresse ergebenden Fertigungstoleranzen variieren. Ist er jedoch einmal richtig erfasst und einer bestimmten Anschlagpresse zugeordnet, dann kann diese nach dem Einfügen eines neuen Crimpwerkzeuges mit Hilfe des abgespeichert verfügbaren Wertes sofort richtig angesteuert und in Betrieb genommen werden. Die bisherige, aufwändige und sehr ungenaue Einstellung der Länge der Pleuelstange kann daher völlig entfallen.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn zusätzlich die im Messwertaufnehmer beim Erreichen der Crimpposition wirksame Presskraft gespeichert wird. Ferner ist es zweckmäßig, die sich beim Erreichen der Crimpposition ergebende die Höhe des Messwertaufnehmers abrufbar zu speichern. Hierdurch lassen sich alle für die Erzeugung einer guten Crimpqualität relevanten Werte mit höchster Präzision einstellen und Bedarf gezielt verbessern.
Als vorteilhaft hat sich eine Vorrichtung zur Kalibrierung einer Anschlagpresse bewährt, umfassend eine motorgetriebene Exzenterwelle und einen dadurch vertikal verschiebbaren Pressenbär, der mit einem Messwertaufnehmer in Eingriff bringbar und durch Verdrehen der Exzenterwelle in Crimpposition verschiebbar ist, wobei der Messwertaufnehmer einen Kraftsensor enthält, der mit einem Anzeigegerät für die dynamische Presskraft verbindbar ist, wobei der Messwertaufnehmer zusätzlich zu dem Kraftsensor eine signalerzeugende Höhenmesseinrichtung für den Messwertaufnehmer enthält und die Anschlagpresse einen signalerzeugenden Drehwinkelsensor zur Erfassung von Relativverdrehungen der Exzenterwelle, wobei ein Komparator vorgesehen ist, der die beiden Istwerte des Messwertaufnehmers beim Erreichen der Crimpposition mit willkürlich vorgebbaren Sollwerten vergleicht, wobei die Exzenterwelle durch das Signal des Komparators so betätigbar ist, sich eine Angleichung der Istwerte an die Sollwerte ergibt und wobei der dabei erhaltende Drehwinkel (B) der Exzenterwelle abrufbar abspeicherbar ist.
Der Messwertaufnehmer kann dabei mit Verstellscheiben zur willkürlichen Veränderung der Stützhöhe H versehen sein, um gezielte Anpassungen an Besonderheiten von einzelnen Crimpwerkzeugen vornehmen zu können.
Die Verstellscheiben berühren einander mit zweckmäßig schraubengangförmig gestalteten Stützflächen, beispielsweise mit kreisringförmig gestalteten Stützflächen, die die Achse schraubengangförmig umschließen. Sie erleichtern eine symmetrische Einleitung der Crimpkräfte, was in Bezug auf die Minimierung des betriebsbedingten Verschleißes von großem Vorteil ist.
Der Messwertaufnehmer kann eine Führung umfassen, die einen relativ verschiebbaren Kolben umschließt, wobei der Kolben zwischen dem Pressenbär und dem Kraftsensor angeordnet ist und wobei die Höhenmesseinrichtung parallel zu dem Kraftsensor angeordnet ist. Der Messwertaufnehmer ist dadurch sehr robust gestaltet, was in Bezug auf die Verbesserung der Dauerhaltbarkeit unter der Wirkung andauernder Crimpkräfte sehr günstig ist.
Die Höhenmesseinrichtung kann eine kapazitiv, induktiv oder piezoelektrische Messeinrichtung umfassen. Sie ist bei einer solchen Ausbildung durch elektrische Signalleiter mit dem Komparator verbunden, wobei es zweckmäßig ist, den Messwertaufnehmer und den Komparator nur durch ein Kabel zu verbinden und durch dieses Kabel alle benötigten Signale zu übertragen.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Eine beispielhafte Ausführung der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Sie wird nachfolgend näher erläutert.
Es zeigen:
1 den Aufbau und die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand einer schematischen Darstellung
2 die Darstellung gemäß 1 in einer Ansicht von vorn, wobei sich der Pressenbär in Crimpposition befindet
3 eine beispielhafte Messeinrichtung in längsgeschnittner Darstellung
Ausführung der Erfindung
Das durch die 1 und 2 verdeutlichte Verfahren dient zum Nachweis der Maschinengüte an einer Anschlagpresse 1, die einen durch eine motorbetriebene Exzenterwelle 2 vertikal verschiebbaren Pressenbär 3 enthält, wobei ein Messwertaufnehmer 4 in die Anschlagpresse 1 eingesetzt ist, der Pressenbär 3 durch Verdrehen der Exzenterwelle 2 mit dem Messwertaufnehmer 4 in Eingriff gebracht und in Crimpposition verschoben wird und bei dem der Pressenbär 3 relativ zur Exzenterwelle 2 so in Richtung des Messwertaufnehmers 4 verschoben wird, dass sich eine gewünschte Presskraft ergibt. Dabei ist es vorgesehen, dass der Pressenbär 3 nur durch die Exzenterwelle 2 in Richtung des Messwertaufnehmer 4 verschoben wird, bis die gewünschte Presskraft bei einer willkürlich vorgegebenen Höhe des Messwertaufnehmers 4 erhalten wird und dass der dabei erreichte Drehwinkel B der Exzenterwelle 2 erfasst abrufbar gespeichert wird. Der dafür benötigte Speicher kann in dem Komparator 8 enthalten sein, in dem zugleich auch die Istwerte 10 für die Presskraft und die Stützhöhe des Messwertaufnehmers 4 verarbeitet und in ein Signal 9 zur Steuerung des Motors der Exzenterwelle 2 umgewandelt werden.
In dem Speicher kann zusätzlich die im Messwertaufnehmer 4 wirksame Presskraft gespeichert werden und gegebenenfalls zusätzlich die Höhe des Messwertaufnehmers 4.
Die dazu verwendete Vorrichtung zur Kalibrierung einer Anschlagpresse umfasst eine motorgetriebene Exzenterwelle 2 und einen dadurch vertikal verschiebbaren Pressenbär 3, der mit einem Messwertaufnehmer 4 in Eingriff bringbar und durch Verdrehen der Exzenterwelle 2 in Crimpposition verschiebbar ist, wobei der Messwertaufnehmer 4 einen Kraftsensor 5 enthält, der mit einem Anzeigegerät für die dynamische Presskraft verbindbar ist, wobei der Messwertaufnehmer 4 zusätzlich zu dem Kraftsensor 5 eine signalerzeugende Höhenmesseinrichtung 6 für den Messwertaufnehmer 4 enthält und die Anschlagpresse einen signalerzeugenden Drehwinkelsensor 7 zur Erfassung von Relativverdrehungen der Exzenterwelle 2, wobei ein Komparator 8 vorgesehen ist, der die beiden Istwerte 10 des Messwertaufnehmers 4 beim Erreichen der Crimpposition mit willkürlich vorgebbaren Sollwerten zu vergleichen geeignet ist, wobei die Exzenterwelle 2 durch das Signal 9 des Komparators 8 so betätigbar ist, dass sich eine Angleichung der Istwerte 10 an die Sollwerte ergibt und wobei der dabei erhaltende Drehwinkel B der Exzenterwelle 2 abrufbar abspeicherbar ist.
Während der bestimmungsgemäßen Verwendung bewegt sich die Exzenterwelle 2, ausgehend vom oberen Totpunkt des Exzenters, innerhalb des Drehwinkels B, wobei sich an das Erreichen der Crimpposition eine rückwärts gerichtete Drehbewegung der Exenterwelle und des Pressenbärs 3 ergibt. Die in 2 gezeigte Crimpposition wird somit vor dem unteren Totpunkt der Exzenterwelle 2 erreicht.
Es ist verzichtbar, dass die Exzenterwelle immer in den oberen Totpunkt zurückgeführt wird. Sie kann, wie in 2 angedeutet, auch in einer Position beendet werden, die in einem Winkel A vor dem oberen Totpunkt liegt, sofern die sich dabei ergebende Höhenverlagerung C dem gewünschten Hub des Pressenbärs entspricht.
Der in 3 in längsgeschnittener Darstellung wiedergegebene Messwertaufnehmer 4 ist zusätzlich mit ringförmigen Verstellscheiben 11, 12 zur willkürlichen Veränderung der Stützhöhe H versehen, die mittels eines zentralen Gewindebolzens relativ verdrehbar mit dem Kolben 14 verbunden und durch mehrere Tellerfedern selbsthemmend an dessen Oberseite angepresst sind.
Die Verstellscheiben 11, 12 berühren einander mit schraubengangförmig gestalteteten Stützflächen, die die Achse ganz umschließen.
Der Messwertaufnehmer 4 umfasst eine Führung 13, die einen relativ verschiebbaren Kolben 14 umschließt, wobei der Kolben 14 zwischen dem Pressenbär 3 und dem Kraftsensor 5 angeordnet ist und wobei die Höhenmesseinrichtung 6 parallel zu dem Kraftsensor 5 angeordnet und wirksam ist. Eine Kulissenführung 15 verhindert eine Relativverdrehung des Kolbens 14 bei einer Verstellung der Verstellscheiben 11, 12 sowie das Herausfallen des Kolbens aus der Führung 13.
Die Höhenmesseinrichtung 6 kann eine kapazitiv, induktiv oder piezoelektrische Messeinrichtung umfassen.

Claims

Verfahren zur Kalibrierung einer Anschlagpresse (1), die einen durch eine motorbetriebene Exzenterwelle (2) vertikal verschiebbaren Pressenbär (3) enthält, bei dem ein Messwertaufnehmer (4) in die Anschlagpresse (1) eingesetzt, der Pressenbär (3) durch Verdrehen der Exzenterwelle (2) mit dem Messwertaufnehmer (4) in Eingriff gebracht und in Crimpposition verschoben wird und bei dem der Pressenbär (3) relativ zur Exzenterwelle (2) so in Richtung des Messwertaufnehmers (4) verschoben wird, dass sich eine gewünschte Presskraft ergibt, wobei der Pressenbär (3) nur durch die Exzenterwelle (2) in Richtung des Messwertaufnehmer (4) verschoben wird, bis der Messwertaufnehmer (4) mittels eines Kraftsensors (5) und einer signalerzeugenden Höhenmesseinrichtung (6) sowohl die gewünschte Presskraft als auch die willkürliche Stützhöhe erfasst und der dabei erreichte Drehwinkel (B) der Exzenterwelle (2) erfasst abrufbar gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die im Messwertaufnehmer (4) wirksame Presskraft gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Höhe des Messwertaufnehmers (4) gespeichert wird.
Vorrichtung zur Kalibrierung einer Anschlagpresse, umfassend eine motorgetriebene Exzenterwelle (2) und einen dadurch vertikal verschiebbaren Pressenbär (3), der mit einem Messwertaufnehmer (4) in Eingriff bringbar und durch Verdrehen der Exzenterwelle (2) in Crimpposition verschiebbar ist, wobei der Messwertaufnehmer (4) einen Kraftsensor (5) enthält, der mit einem Anzeigegerät für die dynamische Presskraft verbindbar ist, wobei der Messwertaufnehmer (4) zusätzlich zu dem Kraftsensor (5) eine signalerzeugende Höhenmesseinrichtung (6) für den Messwertaufnehmer (4) enthält und die Anschlagpresse einen signalerzeugenden Drehwinkelsensor (7) zur Erfassung von Relativverdrehungen der Exzenterwelle (2), wobei ein Komparator (8) vorgesehen ist, der die beiden Istwerte (10) des Messwertaufnehmers (4) beim Erreichen der Crimpposition mit willkürlich vorgebbaren Sollwerten vergleicht, wobei die Exzenterwelle (2) durch das Signal (9) des Komparators (8) so betätigbar ist, dass sich eine Angleichung der (10) Istwerte an die Sollwerte ergibt und wobei der dabei erhaltende Drehwinkel (B) der Exzenterwelle (2) abrufbar abspeicherbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwertaufnehmer (4) mit Verstellscheiben (11, 12) zur willkürlichen Veränderung der Stützhöhe (H) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellscheiben (11, 12) einander mit schraubengangförmig gestalteteten Stützflächen berühren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwertaufnehmer (4) eine Führung (13) umfasst, die einen relativ verschiebbaren Kolben (14) umschließt, dass der Kolben (14) zwischen dem Pressenbär (3) und dem Kraftsensor (5) angeordnet und die Höhenmesseinrichtung (6) parallel zu dem Kraftsensor (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenmesseinrichtung (6) eine kapazitiv, induktiv oder piezoelektrische Messeinrichtung umfasst.