DE102012217629B4

DE102012217629B4 - Schmiedepresse und Verfahren zum Steuern dieser

Info

Publication number: DE102012217629B4
Application number: DE102012217629.2A
Authority: DE
Inventors: Masashi Tado
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Techno Fort Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Techno Fort Co Ltd
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2019-05-09
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: JP5770586B2; JP2013071151A; DE102012217629A1; US20130074558A1

Abstract

Schmiedepresse (P), aufweisend:
einen Schlitten (S), an dem ein Stempel (C) angebracht werden kann,
eine Antriebswelle (ES), die den Schlitten (S) durch Drehen anheben und absenken lassen kann,
ein Schwungrad (30), das über eine Kupplung (31) mit der Antriebswelle (ES) verbunden ist,
einen Servomotor (40), der mit der Antriebswelle (ES) verbunden ist,
einen elektrischen Generator, der mit der Antriebswelle (ES) verbunden ist,
einen Elektrizitätsspeicherteil (54), der die durch den elektrischen Generator erzeugte Elektrizität speichern kann und den Servomotor (40) mit elektrischer Energie versorgen kann, und
einen Steuerteil (60), der die entsprechenden Betriebe der Kupplung (31), des Servomotors (40) und des elektrischen Generators steuern kann,
wobei der Steuerteil (60) eingerichtet ist, den Betrieb der Kupplung (31) derart zu steuern, dass das Schwungrad (30) und die Antriebswelle (ES) während des Druckumformens getrennt werden,
wobei der Steuerteil (60) eingerichtet ist, den Betrieb der Kupplung (31) derart zu steuern, dass die Antriebswelle (ES) während des Druckumformens durch den Servomotor (40) angetrieben wird, und
wobei der Steuerteil (60) eingerichtet ist, eine Steuerung durchzuführen, die den elektrischen Generator mit Drehung der Antriebswelle (ES) die Elektrizität erzeugen lässt und die erzeugte Elektrizität im Elektrizitätsspeicherteil (54) während zumindest entweder der Drehung der Antriebswelle (ES) mit einem Antreiben des Schwungrads (30) oder der Drehung der Antriebswelle (ES) mit einer Trägheitskraft speichern lässt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Schmiedepressen und Verfahren zum Steuern dieser, und insbesondere eine Schmiedepresse, die sowohl ein Schwungrad als auch einen Servomotor als eine Antriebsquelle aufweist, um eine Exzenterwelle drehen zu lassen, und ein Verfahren zum Steuern dieser.
Stand der Technik
Als eine Maschinenpresse, die einen Schlitten durch die Drehung einer Exzenterwelle hinauf und hinunter bewegen lässt, wurde eine Hybridpresse vorgeschlagen, die sowohl ein Schwungrad als auch einen Servomotor als eine Antriebsquelle aufweist, um die Exzenterwelle drehen zu lassen (siehe zum Beispiel die veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 2004-114 119 A ).
Die JP 2004-114 119 A beschriebene Hybridpresse weist ein Schwungrad auf, das über eine Kupplung mit einer Exzenterwelle verbunden ist, und einen Servomotor, der über eine Kupplungs- und Bremseinheit mit der Exzenterwelle verbunden ist. Die Hybridpresse wurde so beschrieben, dass sie eine Produktivität erhöhen kann, indem die Absenkgeschwindigkeit und die Anhebegeschwindigkeit eines Schlittens erhöht wird, indem ein Druckumformen mit der Drehenergie des Schwungrades durchgeführt wird, und indem der Schlitten vor und nach dem Druckumformen mit dem Servomotor hinauf und hinunter bewegt wird.
Die DE 44 21 527 A1 betrifft einen Kurbelantrieb einer Kurbelpresse mit großer Presskraft. Bei diesem Kurbelantrieb ist es gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass für den Rückhub des Stößels das Schwungrad zunächst bis ca. 30° nach dem unteren Totpunkt angekuppelt bleibt. Ab ca. 30° nach dem unteren Totpunkt folgt die Entkupplung des Schwungrades und die Bewegungsenergie von der Kurbelwelle, Schubstand und Stößel wird mittels des an die Kurbelwelle installierten, jetzt als Generator arbeitenden zweiten Asynchronmotor zurückgeführt.
Als weiteres Dokument ist die US 7 805 973 B2 bekannt.
GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Schmiedepresse die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 auf.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Steuern einer Schmiedepresse die Merkmale des Anspruchs 6 auf.
Das Ziel und die Vorteile der Ausführungsformen werden mittels der Elemente und Kombinationen erreicht und verwirklicht, die insbesondere in den Ansprüchen herausgestellt sind.
Es ist ersichtlich, dass sowohl die vorangegangene allgemeine, Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung exemplarisch und erklärend sind, und die Erfindung nicht einschränken.
Figurenliste
Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, bei denen:

1 eine schematische Darstellung ist, die eine Schmiedepresse zeigt, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
2 eine Darstellung ist, die ein Verfahren zum Steuern der Schmiedepresse von 1 zeigt.
3 eine schematische Darstellung ist, die eine Schmiedepresse zeigt, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, und
4 eine Darstellung ist, die ein Verfahren zum Steuern der Schmiedepresse von 3 zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Gemäß der zuvor beschriebenen konventionellen Technik wird allerdings ein Druckumformen bei niedriger Geschwindigkeit unter Verwendung der Drehenergie des Schwungrades durchgeführt. Deshalb ist die zuvor beschriebene konventionelle Technik nicht für Warmumformen geeignet, weil eine hohe Pressgeschwindigkeit für Warmumformen gewünscht ist. Ferner dreht sich das Schwungrad mit einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit, was eine Schlittenbewegung während eines Umformens daran hindert, dass sie wie gewünscht festgelegt wird. Demnach ist die zuvor beschriebene konventionelle Technik zum Umformen einer komplexen Gestalt nicht geeignet.
Deshalb hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung eine Untersuchung zum Erhöhen der Pressgeschwindigkeit und zum Festlegen einer gewünschten Schlittenbewegung durch Durchführen eines Druckumformens mit dem Servomotor in einer Hybridpresse durchgeführt.
Beim Durchführen von Druckumformen mit dem Servomotor gibt es darin ein Problem, dass es notwendig ist, die Kapazität der Energieversorgung zum Antreiben des Servomotors zu erhöhen, um die Pressgeschwindigkeit zu erhöhen. Insbesondere wurde herausgefunden, dass in dem Fall, wo eine hohe Energie zum Druckumformen notwendig ist, eine Energieversorgungskapazität deutlich groß bis zu einem unrealistischen Maß wird. Anders gesagt, ist eine realistische Auslegung eher möglich, falls eine Reduzierung einer Energieversorgungskapazität erreicht werden kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden eine Schmiedepresse und ein Verfahren zum Steuern der Schmiedepresse bereitgestellt, die es möglich machen, die Kapazität einer Energieversorgung zum Antreiben eines Servomotors zu reduzieren.
Eine Schmiedepresse und ein Verfahren zum Steuern der Schmiedepresse gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung machen es möglich, die Kapazität einer Energieversorgung zum Antreiben eines Servomotors zu reduzieren.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Zuerst wird der Gesamtaufbaus einer Schmiedepresse P unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Bezug nehmend auf 1 weist die Schmiedepresse P ein Bett B, einen unteren Stempelhalter DH_L , einen oberen Stempelhalter DH_U , einen Schlitten S, Verbindungsstangen CR, eine Exzenterwelle ES, einen Lagerdeckel CW, eine Übertragungswelle 11, ein Übertragungsteil 20, ein Schwungrad 30 und einen Servomotor 40 auf. Ein unterer Stempel C_L eines Stempels C ist an der oberen Fläche des unteren Stempelhalters DH_L angebracht, der an der oberen Fläche des Betts B vorgesehen ist. Ein unterer Stempel C_U des Stempels C ist an der unteren Fläche des oberen Stempelhalters DH_U angebracht, der an der unteren Fläche des Schlittens S vorgesehen ist.
Der Schlitten S ist mit einem Exzenterteil H der Exzenterwelle (Antriebswelle) ES über die Verbindungsstangen CR verbunden. Die Exzenterwelle ES hat ein Paar der Lagerzapfenteile J, die durch den Lagerdeckel CW drehbar getragen werden. Die Exzenterwelle ES ist eine so genannte Vollexzenterkurbelwelle, und hat die Lagerzapfenteile J, die über den Exzenterteil H voneinander vorgesehen sind. Die Lagerzapfenteile J sind konzentrisch und haben den gleichen Durchmesser. Die Exzenterwelle ES hat die Lagerzapfenteile J durch die Trägerteile SP des Lagerdeckels CW drehbar getragen, und ist mit einem Antriebsmechanismus verbunden, der nachfolgend zu beschreiben ist. Die Trägerteile SP sind als Hülsen usw. ausgebildet.
Deshalb wird die Exzenterwelle ES durch den Antriebsmechanismus gedreht, um den Schlitten S hinauf und hinter zu bewegen, so dass, wenn sich der Schlitten S nach unten bewegt, ein Material (ein zu formender Gegenstand), zwischen den oberen Stempel C_U und den unteren Stempel C_L des Stempels C eingelegt wird, um geschmiedet zu werden.
Nachfolgend wird der Antriebsmechanismus der Schmiedepresse P beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, ist eine Wellenplatzierungsausnehmung h in der Exzenterwelle ES ausgebildet. Die Wellenplatzierungsausnehmung h ist eine Durchgangsausnehmung, die zwischen ihren Wellenenden durch die Exzenterwelle ES dringt. Die Wellenplatzierungsausnehmung h dringt durch die Lagerzapfenteile J und den Exzenterteil H. Die Mittenachse der Exzenterplatzierungsausnehmung h ist mit der Mittenachse der Lagerzapfenteile J ausgerichtet. Das bedeutet, die Wellenplatzierungsausnehmung h ist konzentrisch zu den Lagerzapfenteile J.
Die Übertragungswelle 11 ist innerhalb der Wellenplatzierungsausnehmung h vorgesehen. Die Übertragungswelle 11 hat einen Wellendurchmesser, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Wellenplatzierungsausnehmung h. Ein Gehäuse 20c des nachfolgend beschriebenen Übertragungsteils 20 und ein Körperteil einer Kupplungs- und Bremseinheit 31 sorgen dafür, dass die Mittenachse der Übertragungswelle 11 mit der Mittenachse der Wellenplatzierungsausnehmung h fluchten. Mit anderen Worten ist die Übertragungswelle 11 konzentrisch mit den Lagerzapfenteile J der Exzenterwelle ES, und wird relativ zur Exzenterwelle ES gehalten, damit sie drehbar ist.
Die Übertragungswelle 11 ist ferner so ausgebildet, dass sie eine Länge aufweist, damit beide ihre Enden von den entsprechenden Enden der Exzenterwelle ES hervorstehen, wenn sie in der Wellenplatzierungsausnehmung h der Exzenterwelle ES vorgesehen ist. Die Übertragungswelle 11 hat ein Ende (das rechte Ende in 1) mit dem Übertragungsteil 20 verbunden, welches ein bekannter Planetenzahnradgeschwindigkeitsreduzierer ist.
Ein Sonnenrad 21 des Übertragungsteils 20 ist an einem Abschnitt der Übertragungswelle 11 fixiert, der vom rechten Ende der Exzenterwelle ES hervorsteht. Mehrere Planetenzahnräder 22 kämmen mit dem Sonnenrad 21. Die Planetenzahnräder 22 kämmen mit Zähnen, die an der Innenfläche des Gehäuses 20c des Übertragungsteils 20 vorgesehen sind. Die Planetenzahnräder 22 sind an einem Drehbauteil 23 derart angebracht, dass ihre entsprechenden Mittenachsen von der Mittenachse der Übertragungswelle 11 gleich beabstandet sind. Das Drehbauteil 23 wird über eine Lagerung oder ähnliches drehbar an der Übertragungswelle 11 getragen. Ferner ist das Drehbauteil 23 durch eine Zahnradkupplung mit einem Antriebsbauteil 24 verbunden, das am rechten Ende der Exzenterwelle ES fixiert ist.
Wenn sich die Übertragungswelle 11 dreht, drehen sich deshalb mehrere Planetenzahnräder 22 um das Sonnenrad 21, während sie sich drehen, so dass sich das Drehbauteil 23 an der Mittenachse der Übertragungswelle 11 dreht. Nachdem sich das Drehbauteil 23 und das angetriebene Bauteil 24 drehen, die durch eine Zahnradkupplung verbunden sind, dreht sich die Exzenterwelle ES an ihrer Mittenachse zusammen mit dem angetriebenen Bauteil 24.
Durch Einstellen der Anzahl der Zähne des Sonnenrads 21 und der Planetenzahnräder 22 ist ES möglich, das Verhältnis der Anzahl der Umdrehungen der Exzenterwelle ES zur Anzahl der Umdrehungen der Übertragungswelle 11 auf einen bestimmten Wert zu reduzieren. Deshalb ist ES möglich, ein großes Moment an der Exzenterwelle ES zu erzeugen.
Das Schwungrad 30, das eine Kupplungs- und Bremseinheit 31 aufweist, ist an einem Abschnitt der Übertragungswelle 11 angebracht, der vom linken Ende der Exzenterwelle ES hervorsteht. Der Körperteil der Kupplungs- und Bremseinheit 31 ist am oberen Lagerdeckel CW fixiert. Die Kupplungs- und Bremseinheit 31 ist so ausgelegt, um das Schwungrad 30 und die Übertragungswelle 11 zu verbinden, wenn die Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit 31 in Eingriff ist. Das Schwungrad 30 ist über einen V-Riemen 32 mit der Hauptwelle eines Schwungrad-(FW)-Motors 33 verbunden, der als eine Energiequelle dient. Wenn die Kupplung in Eingriff ist, während der FW-Motor 33 in Betrieb ist, ist ES deshalb möglich, das Antreiben des Schwungrads 30 auf die Übertragungswelle 11 zu übertragen. Wenn die Kupplung außer Eingriff ist, sind deshalb das Schwungrad 30 und die Übertragungswelle 11 getrennt, so dass das Antreiben des Schwungrads 30 daran gehindert wird, dass ES auf die Übertragungswelle 11 übertragen wird.
Wenn die Bremse der Kupplungs- und Bremseinheit 31 in Betrieb gesetzt wird, werden der Lagerdeckel CW und die Übertragungswelle 11 über den Körperteil der Kupplungs- und Bremseinheit 31 verbunden, so dass die Drehgeschwindigkeit der Übertragungswelle 11 reduziert wird und die Drehung der Übertragungswelle 11 gestoppt werden kann.
Zusätzlich zum Übertragungsteil 20 ist der Servomotor 40 mit dem Abschnitt der Übertragungswelle 11 verbunden, der vom rechten Ende der Exzenterwelle ES hervorsteht. Die Übertragungswelle 11 und der Servomotor 40 sind durch die Hauptwelle des Servomotors 40 verbunden, welche die Übertragungswelle 11 direkt verbindet.
Als nächstes wird ein Energieversorgungssystem des Servomotors 40 beschrieben.
Das Energieversorgungssystem des Servomotors 40 umfasst eine Energiezufuhr 51, die eine Wechselstrom-(AC)-Energie erzeugt, einen Konverter 52, der mit der Energieversorgung 51 verbunden ist, einen Konverter 55, der mit dem Servomotor 40 verbunden ist, einen Bus 53, der den Konverter 52 und den Konverter 55 verbindet, und einen Kondensator 54 (ein Elektrizitäts-[elektrische Energie]-Speicherteil), das parallel zum Konverter 52 mit dem Bus 53 verbunden ist. Der Konverter 52 konvertiert eine AC-Elektroenergie, die von der Energieversorgung 51 gespeist wird, in eine Gleichstrom-(DC)-elektrische Energie. Der Konverter 55 konvertiert DC elektrische Energie, die vom Konverter 52 oder vom Kondensator 54 gespeist wird, in eine AC elektrische Energie. Der Konverter 55 konvertiert AC elektrische Energie, die vom Servomotor 40 gespeist wird, in DC elektrische Energie.
Deshalb kann der Servomotor 40 mit einer elektrischen Energie angetrieben werden, die von beiden oder von einem der Energieversorgung 51 und dem Kondensator 54 gespeist wird. Ferner kann, wie nachfolgend beschrieben, in dem Fall, wo der Servomotor 40 als ein elektrischer Generator betrieben wird, die durch den Servomotor 40 erzeugte Elektrizität im Kondensator 54 gespeichert werden. Zusätzlich zum Kondensator 54 kann eine wiederaufladbare Batterie als das Elektrizitätsspeicherteil verwendet werden.
Der FW-Motor 33 kann mit elektrischer Energie angetrieben werden, die von einer Energieversorgung (graphisch nicht dargestellt) des gleichen Systems wie die Energieversorgung 51 versorgt wird, die mit dem Servomotor 40 verbunden ist, oder von einem anderen System als dem der Energieversorgung 51.
The Schmiedepresse P weist ferner ein Steuerteil 60 auf. Das Steuerteil 60 steuert den Eingriff und das außer Eingriff bringen der Kupplung und den Betrieb der Bremse der Kupplungs- und Bremseinheit 31, und steuert den Betrieb des FW-Motors 33, den Betrieb des Servomotors 40, und den Betrieb des Energieversorgungssystems des Servomotors 40. Das Steuerteil 60 führt das nachfolgend beschriebene Umschalten des Betriebs des Schwungrads 30 und des Betriebs des Servomotors 40 aus.
Wie zuvor beschrieben, weist die Schmiedepresse P sowohl das Schwungrad 30 als auch den Servomotor 40 als eine Antriebsquelle auf, um die Exzenterwelle ES drehen zu lassen. Demnach ist die Schmiedepresse P eine so genannte Hybridpresse.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 ein Verfahren zum Steuern der Schmiedepresse P beschrieben.
2 zeigt eine Basis-Schlittenbewegung einer Presse. Ein Zyklus einer Schlittenbewegung ist ungefähr in drei Abläufe aufgeteilt, nämlich Absenken, Druckumformen und Anheben. Der Absenkablauf, bei dem sich der Schlitten S absenkt, ist ein Ablauf vom Beginn des Absenkens des Schlittens S vom obersten Punkt (zum Beispiel vom oberen Totpunkt) eines Hubs bis zum Kontakt des oberen Stempels C_U mit einem Material. Der Druckumformablauf, bei dem das Material einem Druckumformen unter Verwendung des oberen Stempels C_U und des unteren Stempels C_L ausgesetzt wird, ist ein Ablauf vom Kontakt des oberen Stempels C_U mit dem Material bis zum Trennen des oberen Stempels C_U vom Material, nachdem der Schlitten S den untersten Punkt (zum Beispiel den unteren Totpunkt) des Hubs erreicht. Der Anhebeablauf, bei dem der Schlitten S angehoben wird, ist ein Ablauf vom Trennen des oberen Stempels C_U vom Material bis zum Anheben des Schlittens S zum obersten Punkt des Hubs.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden der Betrieb des Schwungrads 30 und der Betrieb des Servomotors 40 in den Abläufen umgeschaltet. In 2 zeigen Muster 1 bis 5 Betriebsmuster des Schwungrads 30 und des Servomotors 40.
In 2 kennzeichnet FW das Schwungrad 30 und SM kennzeichnet den Servomotor 40. Bei einem Ablauf, wo das Schwungrad 30 „aus“ ist, ist die Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit 31 außer Eingriff, so dass das Antreiben des Schwungrads 30 daran gehindert wird, dass ES auf die Übertragungswelle 11 übertragen wird. Bei einem Ablauf, wo das Schwungrad 30 „an“ ist, ist die Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit 31 in Eingriff, so dass das Antreiben des Schwungrads 30 auf die Übertragungswelle 11 übertragen wird. Bei einem Ablauf, wo der Servomotor 40 „aus“ ist, wird der Servomotor 40 mit elektrischer Energie von weder der Energieversorgung 51 noch dem Kondensator 54 gespeist, so dass der Servomotor 40 durch die Übertragungswelle 11 gedreht wird, oder zusammen mit der Übertragungswelle 11 angehalten wird. Bei einem Ablauf, wo der Servomotor 40 „an“ ist, wird der Servomotor 40 von beiden oder einer der Energieversorgung 51 und dem Kondensator 54 mit elektrischer Energie versorgt, so dass das Antreiben des Servomotors 40 auf die Übertragungswelle 11 übertragen wird. Ferner wird bei einem Elektrizitätserzeugungsablauf, wo der Servomotor 40 als ein elektrischer Generator betrieben wird, der Servomotor 40 durch die Drehung der Übertragungswelle 11 gedreht, um eine Elektrizität zu erzeugen, und die durch den Servomotor 40 erzeugte Elektrizität wird im Kondensator 54 gespeichert.
Nachfolgend werden die Muster 1 bis 5 beschrieben.
[Muster 1]
Als erstes ist beim Absenkablauf die Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit 31 in Eingriff, so dass das Antreiben des Schwungrads 30 die Übertragungswelle 11 und die Exzenterwelle ES drehen lässt, um den Schlitten S abzusenken. Während dieses Betriebs wird der Servomotor 40 als ein elektrischer Generator betrieben. Das bedeutet, der Servomotor 40 wird durch die Drehung der Übertragungswelle 11 drehen gelassen, um eine Elektrizität zu erzeugen, und die durch den Servomotor 40 erzeugte Elektrizität wird im Kondensator 54 gespeichert.
Im Allgemeinen ist die Drehenergie des Schwungrads 30 viel höher als die Startenergie, die zum Starten des stationären Schlittens S notwendig ist. Deshalb ist ES möglich, den Servomotor 40 eine Elektrizität erzeugen zu lassen und die erzeugte Elektrizität im Kondensator 54 speichern zu lassen, während der Schlitten S mit dem Antreiben des Schwungrads 30 abgesenkt wird.
Als nächstes wird beim Druckumformablauf die Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit 31 außer Eingriff gebracht. Dann wird ein Druckumformen durchgeführt, indem die Übertragungswelle 11 und die Exzenterwelle ES mit dem Antreiben des Servomotors 40 gedreht werden. An diesem Punkt wird der Servomotor 40 mit der elektrischen Energie vom Kondensator 54 gespeist. Ferner, falls die elektrische Energie des Kondensators 54 nicht ausreichend ist, wird der Servomotor 40 ebenso mit elektrischer Energie von der Energieversorgung 51 gespeist.
Somit kann ein Druckumformen aufgrund des Antreibens des Servomotors 40 unter Verwendung der Energie durchgeführt werden, die im vorangegangenen Absenkablauf gespeichert wurde. Deshalb ist ES möglich, einen Anstieg der Kapazität der Energieversorgung 51 zu verhindern, während die Druckgeschwindigkeit erhöht wird. Nachdem das Druckumformen unter Verwendung des Servomotors 40 durchgeführt wurde, dessen Drehgeschwindigkeit frei einstellbar ist, ist ES ferner möglich, die Schlittenbewegung während des Druckumformens wie gewünscht zu bestimmen. Deshalb ist dies geeignet für Warmumformen, für das eine hohe Druckgeschwindigkeit gewünscht ist, und für die Ausbildung einer komplizierten Gestalt.
Als nächstes wird beim Anhebeablauf die Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit in Eingriff gebracht, so dass das Antreiben des Schwungrads 30 die Übertragungswelle 11 und die Exzenterwelle ES drehen lässt, um den Schlitten S anzuheben. Während dieses Betriebs wird der Servomotor 40 als ein elektrischer Generator betrieben. Das bedeutet, der Servomotor 40 wird durch die Drehung der Übertragungswelle 11 gedreht, um Elektrizität zu erzeugen, und die durch den Servomotor 40 erzeugte Elektrizität wird im Kondensator 54 gespeichert.
Im Allgemeinen ist die Drehenergie des Schwungrads viel höher als die Energie, die zum Anheben des stationären Schlittens S notwendig ist. Demnach ist ES möglich, den Servomotor 40 Elektrizität erzeugen zu lassen und die erzeugte Elektrizität im Kondensator 54 speichern zu lassen, während der Schlitten S mit dem Antreiben des Schwungrads 30 angehoben wird.
[Muster 2]
Der Absenkablauf und der Druckumformablauf des Musters 2 sind die gleichen wie diejenigen des Musters 1.
Beim Anhebeablauf des Musters 2 ist die Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit 31 außer Eingriff. Obwohl die Kupplung außer Eingriff ist, werden die Übertragungswelle 11 und die Exzenterwelle ES mit der Trägheitskraft des angetriebenen Systems gedreht, so dass der Schlitten S angehoben wird. Hier umfasst das angetriebene System Teile, die durch das Antriebssystem des Schwungrads 30 und/oder des Servomotors 40 betrieben werden, wie die Übertragungswelle 11, die Exzenterwelle ES, die Verbindungsstangen CR, der Schlitten S, der obere Stempelhalter DH_U , und der obere Stempel C_U . Währenddessen arbeitet der Servomotor als ein elektrischer Generator. Das bedeutet, der Servomotor 40 wird durch die Drehung der Übertragungswelle 11 gedreht, um Elektrizität zu erzeugen, und die durch den Servomotor 40 erzeugte Elektrizität wird im Kondensator 54 gespeichert.
Wenn sich der Schlitten S dem obersten Punkt nähert, wird im Allgemeinen die Bremse der Kupplungs- und Bremseinheit 31 in Betrieb gesetzt, um die Anhebegeschwindigkeit des Schlittens S zu reduzieren, und in einigen Fällen wird der Schlitten S am obersten Punkt angehalten.
Indem der Servomotor 40 Elektrizität erzeugt, während der Schlitten S mit der zuvor beschriebenen Trägheitskraft angehoben wird, ist ES derweil möglich, den Schlitten S zu bremsen, während die Trägheitskraft des angetriebenen Systems in Elektrizität konvertiert wird und die Elektrizität gespeichert wird. Das bedeutet, dass der Servomotor 40 als eine regenerative Bremse verwendet werden kann.
[Muster 3]
Muster 3 ist ein Muster, bei dem beim Druckumformablauf des Musters 1 die Übertragungswelle 11 und die Exzenterwelle ES mit dem Antreiben des Schwungrads 30 gedreht werden, so dass der Servomotor 40 eine Elektrizität erzeugt und die erzeugte Elektrizität im Kondensator 54 gespeichert wird. Das bedeutet, während eines Zyklus der Schlittenbewegung werden die Übertragungswelle 11 und die Exzenterwelle ES mit dem Antreiben des Schwungrads 30 gedreht, so dass der Servomotor 40 eine Elektrizität erzeugt und die erzeugte Elektrizität im Kondensator 54 gespeichert wird.
Im Allgemeinen ist die Drehenergie des Schwungrads 30 viel höher als die Energie, die zum Absenken oder Anheben des Schlittens S oder zum Durchführen des Druckumformens notwendig ist. Deshalb ist ES möglich, den Servomotor 40 eine Elektrizität erzeugen zu lassen und die erzeugte Elektrizität im Kondensator 54 speichern zu lassen, während der Schlitten S mit dem Schwungrad 30 angetrieben wird.
Ferner ist ES möglich, eine lange Zeitspanne zur Elektrizitätserzeugung durch den Servomotor 40 sicherzustellen. Wenn das Niveau der Elektrizität (Energie), die im Kondensator 54 gespeichert ist, gering ist, ist demnach eine frühzeitige Erholung des Niveaus der gespeicherten Elektrizität möglich.
[Muster 4]
Muster 4 ist ein Muster, wo ein Druckumformen beim Druckumformablauf des Musters 1 durchgeführt wird, indem die Übertragungswelle 11 und die Exzenterwelle ES mit dem Antreiben von sowohl dem Schwungrad als auch dem Servomotor 40 gedreht werden.
Abhängig von einem zu verarbeitenden Material oder einer zu formenden Gestalt könnte der Servomotor 40 kein ausreichendes Moment oder Energie zum Druckumformen bereitstellen. In diesem Fall ist ES durch Durchführen eines Antreibens mit sowohl dem Schwungrad 30 als auch dem Servomotor 40 möglich, ein Moment oder eine Energie zuzuführen, die für ein Druckumformen ausreichend sind.
[Muster 5]
Muster 5 ist ein Muster, wo der Servomotor 40 weder mit elektrischer Energie gespeist wird noch beim Absenkablauf oder beim Anhebeablauf des Musters 1 eine elektrische Energie erzeugt.
Zum Beispiel bei einer großen Presse ist die Trägheitsmasse des angetriebenen Systems so groß, dass ein extrem hohes Moment oder eine Energie ausreichend sein könnte, um den Schlitten S in einem stationären Zustand zu starten. In diesem Fall ist ES möglich, den Schlitten S durch Reduzieren eines Kupplungsmoments durch Anhalten der Elektrizitätserzeugung durch den Servomotor 40 zu starten.
Somit kann gemäß dem Verfahren zum Steuern der Schmiedepresse P, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, der Servomotor 40 durch die Übertragungswelle 11 gedreht werden, die mit dem Antreiben des Schwungrads 30 oder mit einer Trägheitskraft gedreht wird, um eine Elektrizität zu erzeugen, und die erzeugte Elektrizität kann im Kondensator 54 gespeichert werden. Ferner kann der Servomotor 40 unter Verwendung der Elektrizität angetrieben werden, die im Kondensator 54 gespeichert ist, was ES möglich macht, die Kapazität der Energieversorgung 51 zum Antreiben des Servomotors 40 zu reduzieren. Dies erlaubt eine realistische Auslegung der Schmiedepresse P. Ferner konvertiert der Servomotor 40 eine überschüssige Drehenergie des Schwungrads 30 oder die Trägheitsenergie des angetriebenen Systems in Elektrizität. Deshalb ist ES möglich, eine effiziente Verwendung der Energie in der Schmiedepresse P insgesamt auszuführen.
In der obigen Beschreibung der Muster 1 bis 5 wird der Eingriff und das außer Eingriff bringen der Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit 31 und der Betrieb des Servomotors 40 an den Grenzen des Absenkablaufs, des Druckumformablaufs und des Anhebeablaufs umgeschaltet. Allerdings kann der Eingriff und das außer Eingriff bringen der Kupplung und der Betrieb des Servomotors 40 vor oder nach den Grenzen der einzelnen Abläufe hinsichtlich der Zeit umgeschaltet werden.
Zur Zeit des in Eingriff Bringens der Kupplung kann der Einfluss der Kupplung reduziert werden, indem die Drehgeschwindigkeit der Übertragungswelle 11 aufgrund des Servomotors 40 an die Drehgeschwindigkeit des Schwungrads 30 angepasst wird. Deshalb ist ES, indem der Eingriff und das außer Eingriff bringen der Kupplung und des Betriebs des Servomotors 40 vor und nach den Grenzen der einzelnen Abläufe hinsichtlich der Zeit umgeschaltet werden, möglich, den Einfluss der Kupplung durch Anpassen der Drehgeschwindigkeit der Übertragungswelle 11 an die Drehgeschwindigkeit des Schwungrads 30 zu reduzieren.
Ferner kann mit Blick auf eine Sicherheitsanforderung die Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit 31 vor dem Anhalten des Schlittens S am obersten Punkt in den entsprechenden Anhebeabläufen der zuvor beschriebenen Muster 1 bis 5 außer Eingriff gebracht werden.
Ferner kann ein Pressarbeiten durch Wiederholen einer der zuvor beschriebenen Muster 1 bis 5 kontinuierlich durchgeführt werden. Alternativ kann ein Pressarbeiten mit einem von Zyklus zu Zyklus anderen Muster durchgeführt werden. Zum Beispiel ist es bei einer Transferpresse, die mehrere Stempel hat und ein Material zu den Stempeln in aufeinanderfolgenden Abläufen in einer Reihenfolge unter Verwendung eines Transferförderers zuführt, bevorzugt, eine Steuerung mit einem optimalen Muster durchzuführen, das von Zyklus zu Zyklus einem Umformverfahren passt. In diesem Fall kann die Elektrizität, die im Kondensator 54 in einem Muster gespeichert wurde, zum Antreiben des Servomotors 40 in einem anderen Muster verwendet werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 eine Schmiedepresse P' beschrieben, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Die Schmiedepresse P', die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, umfasst ein Hauptzahnrad 61, das an einem rechten Ende der Übertragungswelle 11 fixiert ist, und mehrere Antriebszahnräder 62, die mit dem Hauptzahnrad 61 kämmen. Die Hauptwellen der Servomotoren 41 und 42, die am Lagerdeckel CW mit einem Rahmen oder ähnlichem fixiert sind, sind mit den entsprechenden Antriebszahnrädern 62 verbunden. Dies ermöglicht ES, die Übertragungswelle 11 mit Antriebskräften von mehreren Servomotoren 41 und 42 zu versorgen. Selbst wenn die Antriebskraft, die von jedem der Servomotoren 41 und 42 erzeugt wird, klein ist, ist ES möglich, die Übertragungswelle 11 mit einer großen Antriebskraft zu versorgen.
Ansonsten hat die Schmiedepresse P' den gleichen Aufbau wie die zuvor beschriebene Schmiedepresse P, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Folglich sind die gleichen Bauteile wie diejenigen der Schmiedepresse P durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine Beschreibung hiervon wird weggelassen.
Ein Energieversorgungssystem für die Servomotoren 41 und 42 ist durch Verbinden der Servomotoren 41 und 41 parallel zum Bus 53 (durch die entsprechenden Konverter 55) im Energieversorgungssystem der zuvor beschriebenen Schmiedepresse P ausgebildet, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Deshalb können die Servomotoren 41 und 42 mit elektrischer Energie angetrieben werden, die von beiden oder einer der Energieversorgung 51 und des Kondensators 54 gespeist wird. Ferner kann in dem Fall, wo die Servomotoren 41 und 42 als elektrische Generatoren betrieben werden, die durch die Servomotoren 41 und 42 erzeugte Elektrizität im Kondensator 54 gespeichert werden.
Bei der Schmiedepresse P' kann ebenso die gleiche Steuerung durchgeführt werden wie bei der zuvor beschriebenen Schmiedepresse P, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Deshalb können die Servomotoren 41 und 42 unter Verwendung der Elektrizität angetrieben werden, die im Kondensator 54 gespeichert ist, was ES möglich macht, die Kapazität der Energieversorgung 51 zum Antreiben der Servomotoren 41 und 42 zu reduzieren. Dies gestattet eine realistische Auslegung der Schmiedepresse P'. Ferner konvertieren die Servomotoren 41 und 42 eine überschüssige Drehenergie des Schwungrads 30 oder die Trägheitsenergie des angetriebenen Systems in Elektrizität. Deshalb ist ES möglich, eine effiziente Verwendung der Energie in der Schmiedepresse P' insgesamt auszuführen.
Ferner kann in dem Fall, wo lediglich einer der Servomotoren 41 und 42 als ein elektrischer Generator verwendet wird, oder in dem Fall, wo einer der Servomotoren 41 und 42 mit einem elektrischen Generator ersetzt wird, die Steuerung des Musters 6, wie in 4 gezeigt, zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Mustern 1 bis 5 durchgeführt werden. Unter der Annahme, dass der Servomotor 41 als ein Servomotor arbeitet, und der Servomotor 42 arbeitet und als ein elektrischer Generator bezeichnet wird, wird das folgende beschrieben.
[Muster 6]
Beim Absenkablauf ist zuerst die Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit 31 in Eingriff, so dass die Übertragungswelle 11 und die Exzenterwelle ES mit dem Antreiben des Schwungrads 30 gedreht werden, um den Schlitten S abzusenken. Während dieses Betriebs wird der Servomotor 41 mit keiner elektrischen Energie versorgt, und wird durch die Drehung der Übertragungswelle 11 gedreht. Zwischenzeitlich wird der elektrische Generator 42 durch die Drehung der Übertragungswelle 11 gedreht, um Elektrizität zu erzeugen, und die im elektrischen Generator 42 erzeugte Elektrizität wird im Kondensator 54 gespeichert.
Als nächstes wird beim Druckumformablauf die Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit 31 außer Eingriff gebracht, und ein Druckumformen wird durchgeführt, indem die Übertragungswelle 11 und Exzenterwelle ES mit dem Antreiben des Servomotors 41 gedreht werden. An diesem Punkt wird der Servomotor 41 mit elektrischer Energie vom Kondensator 54 versorgt. Falls die elektrische Energie des Kondensators 54 nicht ausreichend ist, wird der Servomotor 41 ebenso mit elektrischer Energie von der Energieversorgung 51 gespeist. Der elektrische Generator 42 wird so gesteuert, um keine Elektrizität zu erzeugen.
Als nächstes wird beim Anhebeablauf die Kupplung der Kupplungs- und Bremseinheit 31 in Eingriff gebracht, so dass die Übertragungswelle 11 und die Exzenterwelle ES mit dem Antreiben des Schwungrads 30 gedreht werden, um den Schlitten S anzuheben. Während dieses Betriebs wird der Servomotor 41 mit keiner elektrischen Energie versorgt, und wird durch die Drehung der Übertragungswelle 11 gedreht. Derweil wird der elektrische Generator 42 durch die Drehung der Übertragungswelle 11 gedreht, um Elektrizität zu erzeugen, und die im elektrischen Generator 42 erzeugte Elektrizität wird im Kondensator 54 gespeichert.
Somit ist ES durch separates Bereitstellen des Servomotors 41 und des elektrischen Generators 42 möglich, zu jeder Zeit Elektrizität mit dem elektrischen Generator 42 zu erzeugen, und zwar unabhängig vom Betrieb des Servomotors 41.
Indem der Servomotor 40 als ein elektrischer Generator betrieben wird, wie in der zuvor beschriebenen Schmiedepresse P, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wird derweil die Notwendigkeit überflüssig, einen elektrischen Generator separat vom Servomotor 40 bereitzustellen. Dies macht ES möglich, die Schmiedepresse P insgesamt kompakt auszuführen.
Eine Schmiedepresse gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann jeglichen Aufbau haben, solange ein Schwungrad und ein Servomotor mit einer Antriebswelle verbunden sind, die einen Schlitten anheben und absenken lässt. Zum Beispiel kann in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Schwungrad 30 und der Servomotor 40 (41, 42) mit der Exzenterwelle ES ohne die Übertragungswelle 11 und das Übertragungsteil 20 verbunden sein. Darüber hinaus können der Servomotor 40 (41, 42) und die Antriebswelle über eine Kupplung verbunden sein.
Eine Schmiedepresse gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: Einen Schlitten, an dem ein Stempel angebracht werden kann, eine Antriebswelle, die den Schlitten durch Drehen anheben und absenken lassen kann, ein Schwungrad, das über eine Kupplung mit der Antriebswelle verbunden ist, einen Servomotor, der mit der Antriebswelle verbunden ist, einen elektrischen Generator, der mit der Antriebswelle verbunden ist, ein Elektrizitätsspeicherteil, das die Elektrizität speichern kann, die durch den elektrischen Generator erzeugt wird und den Servomotor mit elektrischer Energie versorgen kann, und ein Steuerteil, das entsprechende Betriebe der Kupplung, des Servomotors und des elektrischen Generators steuern kann, wobei das Steuerteil eingerichtet ist, eine solche Steuerung durchzuführen, um den elektrischen Generator die Elektrizität mit einer Drehung der Antriebswelle erzeugen zu lassen und die erzeugte Elektrizität im Elektrizitätsspeicherteil während zumindest entweder der Drehung der Antriebswelle mit einem Antreiben des Schwungrads oder der Drehung der Antriebswelle mit einer Trägheitskraft speichern zu lassen.
Gemäß diesem Aufbau ist ES möglich, den Servomotor unter Verwendung der Elektrizität anzutreiben, die im Elektrizitätsspeicherteil gespeichert ist, so dass ES möglich ist, die Kapazität der externen Energieversorgung zum Antreiben des Servomotors zu reduzieren, wodurch eine realistische Auslegung ermöglicht wird. Ferner konvertiert der elektrische Generator einen Überschuss der Drehenergie des Schwungrads oder der Trägheitsenergie des angetriebenen Systems in Elektrizität. Deshalb ist ES möglich, eine effiziente Verwendung der Energie in der Schmiedepresse insgesamt auszuführen.
Das Steuerteil kann eine solche Steuerung durchführen, um den elektrischen Generator die Elektrizität mit der Drehung der Antriebswelle erzeugen zu lassen und die erzeugte Elektrizität im Elektrizitätsspeicherteil während eines Absenkens des Schlittens speichern zu lassen, das durch die Drehung der Antriebswelle mit dem Antreiben des Schwungrads bedingt wird.
Gemäß diesem Aufbau ist ES möglich, eine überschüssige Drehenergie des Schwungrads in Elektrizität zu konvertieren und die Elektrizität zu speichern, wenn der Schlitten abgesenkt wird. Deshalb ist ES möglich, eine effiziente Verwendung der Energie in der Schmiedepresse insgesamt auszuführen.
Das Steuerteil kann eine solche Steuerung durchführen, um den elektrischen Generator die Elektrizität mit der Drehung der Antriebswelle erzeugen zu lassen und die erzeugte Elektrizität im Elektrizitätsspeicherteil während eines Anhebens des Schlittens speichern zu lassen, das durch die Drehung der Antriebswelle mit dem Antreiben des Schwungrads bedingt wird, oder während des Anhebens des Schlittens, das durch die Drehung der Antriebswelle mit der Trägheitskraft bedingt wird.
Gemäß diesem Aufbau ist ES möglich, eine überschüssige Drehenergie des Schwungrads in Elektrizität zu konvertieren, und die Elektrizität zu speichern, wenn der Schlitten angehoben wird. Durch Konvertieren der Trägheitskraft des angetriebenen Systems in Elektrizität ist ES ferner möglich, die Elektrizität zu speichern, während die Bremsen am Schlitten aufgebracht werden. Deshalb ist ES möglich, eine effiziente Verwendung der Energie in der Schmiedepresse insgesamt auszuführen.
Das Steuerteil kann eine solche Steuerung durchführen, um den elektrischen Generator die Elektrizität mit der Drehung der Antriebswelle erzeugen zu lassen, und die erzeugte Elektrizität im Elektrizitätsspeicherteil während eines Druckumformens speichern zu lassen, das durchgeführt wird, indem die Antriebswelle mit dem Antreiben des Schwungrads gedreht wird.
Gemäß diesem Aufbau ist ES möglich, eine überschüssige Drehenergie des Schwungrads in Elektrizität zu konvertieren und die Elektrizität zu speichern, wenn ein Druckumformen durchgeführt wird. Ferner ist ES möglich, eine lange Zeitspanne zur Elektrizitätserzeugung durch den elektrischen Generator sicherzustellen. Demnach ist eine frühe Erholung des Niveaus der gespeicherten Elektrizität des Elektrizitätsspeicherteils möglich.
Das Steuerteil kann eine solche Steuerung durchführen, um ein Druckumformen durchzuführen, indem die Antriebswelle mit einem Antreiben des Servomotors gedreht wird, indem der Servomotor mit der elektrischen Energie vom Elektrizitätsspeicherteil versorgt wird.
Gemäß diesem Aufbau ist ES möglich, den Servomotor unter Verwendung der Elektrizität anzutreiben, die im Elektrizitätsspeicherteil gespeichert ist, so dass ES möglich ist, die Kapazität einer externen Energieversorgung zum Antreiben des Servomotors zu reduzieren, wodurch eine realistische Auslegung ermöglicht wird. Nachdem ein Druckumformen mit dem Antreiben des Servomotors durchgeführt wird, ist ES ferner möglich, die Restgeschwindigkeit zu erhöhen und die Schlittenbewegung während des Druckumformens wie gewünscht festzulegen.
Der elektrische Generator kann der Servomotor sein.
Gemäß diesem Aufbau erübrigt sich die Notwendigkeit zum Bereitstellen eines elektrischen Generators separat vom Servomotor. Dies macht ES möglich, die Schmiedepresse insgesamt kompakt auszuführen.
Ein Verfahren zum Steuern einer Schmiedepresse gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Schmiedepresse einen Schlitten, an dem ein Stempel angebracht werden kann, eine Antriebswelle, die den Schlitten durch Drehen anheben und absenken kann, ein Schwungrad, das über eine Kupplung mit der Antriebswelle verbunden ist, einen Servomotor, der mit der Antriebswelle verbunden ist, einen elektrischen Generator, der mit der Antriebswelle verbunden ist, und ein Elektrizitätsspeicherteil aufweist, das die Elektrizität speichern kann, die durch den elektrischen Generator erzeugt wurde, und den Servomotor mit elektrischer Energie versorgen kann, weist auf: Den elektrischen Generator die Elektrizität mit einer Drehung der Antriebswelle erzeugen lassen und Speichern der erzeugten Elektrizität im Elektrizitätsspeicherteil während zumindest entweder der Drehung der Antriebswelle mit einem Antreiben des Schwungrads oder der Drehung der Antriebswelle mit einer Trägheitskraft.
Gemäß diesem Aufbau ist ES möglich, den Servomotor unter Verwendung der Elektrizität anzutreiben, die im Elektrizitätsspeicherteil gespeichert ist, so dass ES möglich ist, die Kapazität einer externen Energieversorgung zum Antreiben des Servomotors zu reduzieren, wodurch eine realistische Auslegung ermöglicht wird. Ferner konvertiert der elektrische Generator eine überschüssige Drehenergie des Schwungrads oder die Trägheitsenergie des angetriebenen Systems in Elektrizität. Deshalb ist ES möglich, eine effiziente Verwendung der Energie in der Schmiedepresse insgesamt auszuführen.
Der elektrische Generator kann die Elektrizität mit der Drehung der Antriebswelle erzeugen, und die erzeugte Elektrizität im Elektrizitätsspeicherteil während eines Absenkens des Schlittens speichern, das durch die Drehung der Antriebswelle mit dem Antreiben des Schwungrads bedingt wird.
Gemäß diesem Aufbau ist ES möglich, eine überschüssige Drehenergie des Schwungrads in Elektrizität zu konvertieren und die Elektrizität zu speichern, wenn der Schlitten abgesenkt wird. Deshalb ist ES möglich, eine effiziente Verwendung der Energie der Schmiedepresse insgesamt auszuführen.
Der elektrische Generator kann die Elektrizität mit der Drehung der Antriebswelle erzeugen und die erzeugte Elektrizität im Elektrizitätsspeicherteil während eines Anhebens des Schlittens speichern, das durch die Drehung der Antriebswelle mit dem Antreiben des Schwungrads bedingt wird, oder während des Anhebens des Schlittens, das durch die Drehung der Antriebswelle mit der Trägheitskraft bedingt wird.
Gemäß diesem Aufbau ist ES möglich, eine überschüssige Drehenergie des Schwungrads in Elektrizität zu konvertieren und die Elektrizität zu speichern, wenn der Schlitten angehoben wird. Ferner ist ES durch Konvertieren der Trägheitsenergie des angetriebenen Systems in Elektrizität möglich, die Elektrizität zu speichern, während die Bremsen am Schlitten aufgebracht werden. Deshalb ist ES möglich, eine effiziente Verwendung der Energie der Schmiedepresse insgesamt auszuführen.
Der elektrische Generator kann die Elektrizität mit der Drehung der Antriebswelle erzeugen und die erzeugte Elektrizität im Elektrizitätsspeicherteil während eines Druckumformens speichern, das ausgeführt wird, indem die Antriebswelle mit dem Antreiben des Schwungrads gedreht wird.
Gemäß diesem Aufbau ist ES möglich, eine überschüssige Drehenergie des Schwungrads in Elektrizität zu konvertieren, und die Elektrizität zu speichern, wenn ein Druckumformen durchgeführt wird. Deshalb ist ES möglich, eine lange Zeitdauer zur Energieerzeugung durch den elektrischen Generator sicherzustellen. Demnach ist eine frühe Erholung des Niveaus der gespeicherten Elektrizität des Elektrizitätsspeicherteils möglich.
Druckumformen kann durchgeführt werden, indem die Antriebswelle mit einem Antreiben des Servomotors gedreht wird, indem der Servomotor mit der elektrischen Energie vom Elektrizitätsspeicherteil versorgt wird.
Gemäß diesem Aufbau ist ES möglich, den Servomotor unter Verwendung der Elektrizität anzutreiben, die im Elektrizitätsspeicherteil gespeichert ist, so dass ES möglich ist, die Kapazität der elektrischen Energieversorgung zum Antreiben des Servomotors zu reduzieren, wodurch eine realistische Auslegung ermöglicht wird. Nachdem ein Druckumformen mit dem Antreiben des Servomotors durchgeführt wird, ist ES ferner möglich, die Pressgeschwindigkeit zu erhöhen, und die Schlittenbewegung während eines Druckumformens wie gewünscht festzulegen.

Claims

Schmiedepresse (P), aufweisend: einen Schlitten (S), an dem ein Stempel (C) angebracht werden kann, eine Antriebswelle (ES), die den Schlitten (S) durch Drehen anheben und absenken lassen kann, ein Schwungrad (30), das über eine Kupplung (31) mit der Antriebswelle (ES) verbunden ist, einen Servomotor (40), der mit der Antriebswelle (ES) verbunden ist, einen elektrischen Generator, der mit der Antriebswelle (ES) verbunden ist, einen Elektrizitätsspeicherteil (54), der die durch den elektrischen Generator erzeugte Elektrizität speichern kann und den Servomotor (40) mit elektrischer Energie versorgen kann, und einen Steuerteil (60), der die entsprechenden Betriebe der Kupplung (31), des Servomotors (40) und des elektrischen Generators steuern kann, wobei der Steuerteil (60) eingerichtet ist, den Betrieb der Kupplung (31) derart zu steuern, dass das Schwungrad (30) und die Antriebswelle (ES) während des Druckumformens getrennt werden, wobei der Steuerteil (60) eingerichtet ist, den Betrieb der Kupplung (31) derart zu steuern, dass die Antriebswelle (ES) während des Druckumformens durch den Servomotor (40) angetrieben wird, und wobei der Steuerteil (60) eingerichtet ist, eine Steuerung durchzuführen, die den elektrischen Generator mit Drehung der Antriebswelle (ES) die Elektrizität erzeugen lässt und die erzeugte Elektrizität im Elektrizitätsspeicherteil (54) während zumindest entweder der Drehung der Antriebswelle (ES) mit einem Antreiben des Schwungrads (30) oder der Drehung der Antriebswelle (ES) mit einer Trägheitskraft speichern lässt.
Schmiedepresse (P) gemäß Anspruch 1, bei der der Steuerteil (60) eingerichtet ist, die Steuerung während eines Absenkens des Schlittens (S) durchzuführen, das durch die Drehung der Antriebswelle (ES) mit dem Antreiben des Schwungrads (30) bedingt wird.
Schmiedepresse (P) gemäß Anspruch 2, bei der der Steuerteil (60) eingerichtet ist, die Steuerung während eines Anhebens des Schlittens (S) durchzuführen, das durch die Drehung der Antriebswelle (ES) mit dem Antreiben des Schwungrads (30) bedingt wird, oder während des Anhebens des Schlittens (S), das durch die Drehung der Antriebswelle (ES) mit der Trägheitskraft bedingt wird.
Schmiedepresse (P) gemäß Anspruch 3, bei der der Steuerteil (60) eingerichtet ist, eine solche Steuerung durchzuführen, um das Druckumformen durchzuführen, indem die Antriebswelle (ES) mit einem Antreiben des Servomotors (40) gedreht wird, indem der Servomotor (40) mit der elektrischen Energie vom Elektrizitätsspeicherteil (54) versorgt wird.
Schmiedepresse (P) gemäß Anspruch 3, bei der der elektrische Generator der Servomotor (40) ist.
Verfahren zum Steuern einer Schmiedepresse (P), wobei die Schmiedepresse (P) einen Schlitten (S), an dem ein Stempel (C) angebracht werden kann, eine Antriebswelle (ES), die den Schlitten (S) durch Drehen anheben und absenken kann, ein Schwungrad (30), das über eine Kupplung (31) mit der Antriebswelle (ES) verbunden ist, einen Servomotor (40), der mit der Antriebswelle (ES) verbunden ist, einen elektrischen Generator, der mit der Antriebswelle (ES) verbunden ist und einen Elektrizitätsspeicherteil (54) aufweist, der die Elektrizität speichern kann, die durch den elektrischen Generator erzeugt wurde, und den Servomotor (40) mit elektrischer Energie versorgen kann, wobei das Verfahren aufweist: Trennen des Schwungrades (30) und der Antriebswelle (ES) während des Druckumformens, Antreiben der Antriebswelle (ES) durch den Servomotor (40) während des Druckumformens, und den elektrischen Generator die Elektrizität mit einer Drehung der Antriebswelle (ES) erzeugen lassen und die erzeugte Elektrizität im Elektrizitätsspeicherteil (54) während zumindest entweder der Drehung der Antriebswelle (ES) mit einem Antreiben des Schwungrads (30) oder der Drehung der Antriebswelle (ES) mit einer Trägheitskraft speichern.
Verfahren zum Steuern einer Schmiedepresse (P) gemäß Anspruch 6, wobei das Erzeugen der Elektrizität durch den elektrischen Generator während eines Absenkens des Schlittens (S) durchgeführt wird, das durch die Drehung der Antriebswelle (ES) mit dem Antreiben des Schwungrads (30) bedingt wird.
Verfahren zum Steuern einer Schmiedepresse (P) gemäß Anspruch 7, wobei das Erzeugen der Elektrizität durch den elektrischen Generator während eines Anhebens des Schlittens (S) durchgeführt wird, das durch die Drehung der Antriebswelle (ES) mit dem Antreiben des Schwungrads (30) bedingt wird, oder während des Anhebens des Schlittens (S), das durch die Drehung der Antriebswelle (ES) mit der Trägheitskraft bedingt wird.
Verfahren zum Steuern einer Schmiedepresse (P) gemäß Anspruch 7, ferner aufweisend: Durchführen des Druckumformens, indem die Antriebswelle (ES) mit einem Antreiben des Servomotors (40) gedreht wird, indem der Servomotor (40) mit der elektrischen Energie vom Elektrizitätsspeicherteil (54) versorgt wird.