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BEZUGNAHME AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung basiert auf der am 31. Januar 2014 eingereichten,
japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-017271 , deren Priorität sie beansprucht und die hiermit gesamtumfänglich durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine elektrische Pressvorrichtung, welche die Sicherheit beim manuellen Arbeitsgang eines Werkstückwechsels von Hand gewährleistet, und auf ein Verfahren zu deren Steuerung.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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Elektrische Pressvorrichtungen mit hochgenauer Last- und Positionssteuerung mittels Elektromotor kommen auf verschiedenen Gebieten vielfältig zum Einsatz. Bei solchen elektrischen Pressvorrichtungen wird ein manueller Arbeitsgang zum Werkstückwechsel von Hand durchgeführt, und um ein Festhalten der menschlichen Hand durch die Pressvorrichtung zu verhindern, wird ein Vorgang mit Zweihanddruckknöpfen aktiviert und eine Steuerung zum Deaktivieren der Vorrichtung beim Loslassen der Zweihanddruckknöpfe von einer Software durchgeführt.
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DRUCKSCHRIFTEN
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PATENTLITERATUR
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- Patentschrift 1: JP 2005-125330 A
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Da die herkömmliche Steuerung jedoch durch eine Software erfolgt, ist die Zuverlässigkeit nicht einwandfrei, und um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, wird gefordert, den Antrieb des Elektromotors mit einer Hardware-Ressource zu drosseln.
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Zudem wird zur weiteren Verbesserung der Sicherheit auch das Deaktivieren der Vorrichtung durch Abschalten der Energiequelle des Elektromotors selbst, der eine Antriebsquelle für die elektrische Pressvorrichtung ist, gefordert. Des weiteren wird zusätzlich zu einer Unterbrechung während des Betriebs das Gewährleisten der Sicherheit durch Abschalten der Antriebsenergiequelle immer dann, wenn der Elektromotor nicht angetrieben wird, gefordert.
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Die vorliegende Offenbarung wurde vorgeschlagen, um die oben erläuterten Probleme der herkömmlichen Technologien anzugehen, und ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist das Bereitstellen einer elektrischen Pressvorrichtung, die mit einer Schaltung versehen ist, die eine Antriebsenergiequelle abschaltet, wenn Zweihanddruckknöpfe losgelassen werden, die Antriebsenergiequelle immer dann abschaltet, wenn die Vorrichtung nicht betrieben wird, und die Sicherheit gewährleistet, und eines Verfahrens zu deren Steuerung.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst eine elektrische Pressvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung: einen durch einen Elektromotor relativ zu einem Zielwerkstück anheb- oder absenkbaren Stempel; eine Antriebsenergiequelle, die den Elektromotor antreibt; einen Unterbrecher, der in einer Schaltung vorgesehen ist, die den Elektromotor und die Antriebsenergiequelle miteinander verbindet, und ein Paar Zweihanddruckknöpfe, die den Unterbrecher einschalten und einen Hebe- oder Senkvorgang des Stempels starten.
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Zudem ist auch ein Steuerverfahren für eine elektrische Pressvorrichtung, die einen durch einen Elektromotor relativ zu einem Zielwerkstück anheb- oder absenkbaren Stempel und eine den Elektromotor antreibende Antriebsenergiequelle umfasst, ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Perspektivdarstellung einer elektrischen Pressvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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2 zeigt eine Querschnittsansicht der elektrischen Pressvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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3 ist eine Draufsicht, die eine Hängebedientafel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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4 ist ein Diagramm, das ein Betriebsbedienfeld gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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5 ist ein Korrelationsdiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Eingangssignal, einem Knopf und einem Schaltbild gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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6 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur eines Controllers der elektrischen Pressvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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7 ist ein Relaisschaltbild der elektrischen Pressvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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8 ist ein Schaltbild, das die Abschaltung einer Antriebsenergiequelle durch einen elektromagnetischen Kontaktgeber der elektrischen Pressvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, und
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9 ist ein Schaltbild, das die Abschaltung einer Antriebsenergiequelle durch einen elektromagnetischen Kontaktgeber der elektrischen Pressvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine elektrische Pressvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch näher beschrieben. Bei sich wiederholenden Zeichnungen wird auf eine erneute Erläuterung der Ausführungsformen verzichtet.
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[1. Erste Ausführungsform]
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[1-1. Aufbau]
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Nun wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. 1 ist ein Diagramm, das den gesamten Aufbau einer elektrischen Pressvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst die elektrische Pressvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform einen Pressstempel 1, der durch einen Hebe- oder Senkvorgang einen gewünschten Druck auf ein Zielwerkstück W aufbringt, eine Kugelumlaufspindel 2, die den Hebe- oder Senkvorgang des Stempels 1 bewirkt, und einen Elektromotor 3. Diese Teile sind im Hauptrahmen eines Gehäuses 4 vorgesehen.
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Was den Aufbau des Stempels 1, wie in 2 gezeigt, betrifft, so ist dieser zylinderförmig ausgebildet. Insbesondere ist in einem zylindrischen Körper 1a, der in Achsrichtung zylinderförmig ausgebildet ist, ein Hohlraum gebildet, in den der Spindelschaft 2a der Kugelumlaufspindel 2 eingesetzt werden kann. Eine Mutter 2b der Kugelumlaufspindel 2 ist an einem Ende des zylindrischen Körpers 1a des Stempels 1 in Achs- und in Längsrichtung befestigt.
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Der unterste Teil des zylindrischen Körpers 1a ist frei an einem Presskörper 1b anbringbar ausgebildet, und in der Praxis läuft der Presskörper 1b gegen das Zielwerkstück W an und bringt einen geeigneten Druck auf. Der Presskörper 1b kann mit einem Dehnungsmesser frei anbringbar ausgebildet sein, wobei der Dehnungsmesser einen auf das Zielwerkstück W aufgebrachten Druck erkennen kann.
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Eine zylindrische Führung 5 ist so vorgesehen, dass sie den Außenumfang des zylindrischen Körpers 1a umgibt. Die zylindrische Führung 5 ist in dem Gehäuse 4 befestigt, so dass der Stempel 1 entlang der zylindrischen Führung 5 angehoben oder abgesenkt werden kann. Der Stempel 1 ist mit einer wackelfreien Führung 6 versehen, um eine Drehung in einer Ebene orthogonal zur Achsrichtung zu verhindern. Die wackelfreie Führung 6 umfasst, wie in 2 gezeigt, eine Anti-Wackel-Stange 6a, eine Führung 6b und eine Kupplungsplatte 6c. Die Anti-Wackel-Stange 6a ist so vorgesehen, dass sie über dem unteren Endabschnitt des Stempels 1 und durch die Kupplungsplatte 6c parallel zum Stempel 1 angeordnet ist, wobei sich die Anti-Wackel-Stange 6a mit dem Hebe- oder Senkvorgang des Stempels 1 vertikal mitbewegt.
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Zudem ist die Führung 6b, die bewirkt, dass die Anti-Wackel-Stange 6a durch einen vorbestimmten Abschnitt läuft, in dem Gehäuse 4 befestigt, und die Anti-Wackel-Stange 6a bewegt sich entlang der Führung 6b so auf und ab, dass sie den Stempel 1 in der zylindrischen Führung 5 während des Anhebens oder Absenkens nicht umdreht.
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Eine Basis 8 ist unter dem Gehäuse 4, vor einer vertikalen Säule 7 und unmittelbar unter dem Stempel 1, vorgesehen, und vor der Basis 8 ist ein Betriebsbedienfeld 9 vorgesehen. Zudem ist in dem Gehäuse 4 ein Controller 10 vorgesehen.
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Der Controller 10 steuert den Betrieb des Stempels 1 und dessen Deaktivierung auf Basis eines Eingangssignals. Der Controller 10 empfängt ein eingehendes IO-S-Energiequellen-Abschaltsignal 11 von einem mehrachsigen fotoelektrischen Sensor, eine Eingabe von einem Not-Halt-Knopf, der auf einer Hängebedientafel 30 vorgesehen ist, eine Eingabe von einem Not-Halt-Knopf, der auf dem Betriebsbedienfeld 9 vorgesehen ist, eine Eingabe von Zweihanddruckknöpfen 41a, 41b, eine Eingabe von Verfahrknöpfen 42a, 42b und eine Eingabe von einem Knopf zur mechanischen Initialisierung.
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Der Controller 10 schaltet die Energiequelle des Elektromotors 3, d. h. die Antriebsquelle der elektrischen Pressvorrichtung, nach Eingang des IO-S-Energiequellen-Abschaltsignals 11 ab. Zur Eingabe des IO-S-Energiequellen-Abschaltsignals 11 sind drei mit dem Controller 10 verbundene Schaltungen mit Unterbrechern mit entsprechenden Kontakten S1, S2 und S3 versehen. Das vom mehrachsigen fotoelektrischen Sensor in den Controller 10 eingegebene IO-S-Energiequellen-Abschaltsignal 11 ist ein Signal für eine Übertragung von Schaltungen dreier Systeme.
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Die in 3 dargestellte Hängebedientafel 30 ist mit dem (nicht gezeigten) Anschlussstecker des Controllers 10 verbunden. Die Hängebedientafel 30 umfasst eine Anzeige 31 für das Darstellen von Informationen auf einem LCD, ein Tastenbedienfeld 32, auf dem Tasten angeordnet sind, einen Hängebedientafel-Not-Halt-Knopf 33 und einen Hängebedientafelanschluss 34, der mit dem Controller 10 verbunden ist. Wie in 5 gezeigt, handelt es sich bei dem Hängebedientafel-Not-Halt-Knopf 33 um einen Dreifachkontakt, der stets geschlossen ist (der Kontakt wird geöffnet, wenn der Not-Halt-Knopf gedrückt wird). Die drei Kontakte werden als S1, S2, und S3 bezeichnet.
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4 zeigt ein Detail des Betriebsbedienfelds 9. Das Betriebsbedienfeld 9 ist mit dem Zweihanddruckknopf (links) 41a und dem Zweihanddruckknopf (rechts) 41b versehen, der die Antriebsenergiequelle abschaltet, wenn einer der Knöpfe losgelassen wird. Die Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b brechen das Abschalten der Antriebsenergiequelle in einem Betriebsmodus ab und befehlen die Aktivierung des Betriebs. Der Verfahrknopf (links) 42a und der Verfahrknopf (rechts) 42b weisen Betriebsfunktionen zum Absenken, Anhalten und Anheben des Stempels 1 in einem Lernmodus (einem Modus zum Einstellen einer Bedingung bei einer Vorbereitung) auf. Wenn beide Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b gedrückt sind, um das Abschalten der Antriebsenergiequelle abzubrechen, und wenn ein Absenken des Stempels 1 in diesem Zustand erwünscht ist, werden der Verfahrknopf (links) 42a und der Verfahrknopf (rechts) 42b gleichzeitig gedrückt. Wenn das Anhalten des Stempels 1 erwünscht ist, wird der Verfahrknopf (links) 42a gedrückt, aber der Verfahrknopf (rechts) 42b losgelassen. Ferner fährt der Stempel 1 nach oben, wenn der Verfahrknopf (links) 42a und der Verfahrknopf (rechts) 42b gleichzeitig losgelassen werden. Wie in 5 gezeigt, weisen der Zweihanddruckknopf (links) 41a und der Zweihanddruckknopf (rechts) 41b jeweils drei Kontakte auf, die stets geöffnet sind (der Kontakt wird geschlossen, wenn der Knopf gedrückt wird). Die drei Kontakte werden als S1, S2, und S3 bezeichnet. Wie in 5 gezeigt, weisen der Verfahrknopf (links) 42a und der Verfahrknopf (rechts) 42b jeweils einen Kontakt auf, der stets geöffnet ist (der Kontakt wird geschlossen, wenn der Knopf gedrückt wird).
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Das Betriebsbedienfeld 9 in 4 ist mit einem Modusänderungsschlüsselschalter 43 zum Ändern des Modus vom Lernmodus zum Einstellen der Bedingung bei der Vorbereitung in einen vorwiegend zur Durchführung einer Operation vorgesehenen Betriebsmodus versehen. Das Betriebsbedienfeld 9 schaltet und zeigt eine Anzeige TEACH 44, die darauf hinweist, dass der Lernmodus ausgewählt ist, und die Anzeige RUN 45, die darauf hinweist, dass der vorwiegend zur Durchführung einer Operation vorgesehene Betriebsmodus ausgewählt ist, entsprechend einer Moduswahl durch den Modusänderungsschlüsselschalter 43 an. Bei dieser Ausführungsform ist der Modusänderungsschlüsselschalter 43 ein Moduswähler.
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Zudem ist das Betriebsbedienfeld 9 in 4 mit einem Betriebsbedienfeld-Not-Halt-Knopf 46 versehen. Wie in 5 gezeigt, handelt es sich bei dem Betriebsbedienfeld-Not-Halt-Knopf 46 um einen Dreifachkontakt, der stets geschlossen ist (der Kontakt wird geöffnet, wenn der Not-Halt-Knopf gedrückt wird). Die drei Kontakte werden als S1, S2, und S3 bezeichnet. Durch Drücken dieses Knopfes wird die Operation bei gleichzeitigem Abschalten der Antriebsenergiequelle, unabhängig vom Status, angehalten, und ein Summer 47 erzeugt einen Ton.
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Wird Energie eingespeist, ist mindestens ein mechanischer Initialisierungsvorgang zum Überprüfen der mechanischen Position durch einen Sensor usw. erforderlich. Wenn die Energie eingespeist wird, leuchtet in dem Betriebsbedienfeld 9 in 4 eine zur mechanischen Initialisierung auffordernde Leuchte 48 auf. Ein Arbeiter sieht dies und drückt einen mechanischen Initialisierungsknopf 51. Selbst wenn dieser mechanische Initialisierungsknopf 51 gedrückt wird, beginnt der mechanische Initialisierungsvorgang nicht sofort. Nach Drücken des mechanischen Initialisierungsknopfes 51 erlischt die zur mechanischen Initialisierung auffordernde Leuchte 48, wobei jedoch eine die Bereitschaft zur mechanischen Initialisierung anzeigende Leuchte 49 aufleuchtet, und der Status wird zu einem Bereitschaftszustand zum Starten der mechanischen Initialisierung. Wenn in diesem Fall der Zweihanddruckknopf (links) 41a und der Zweihanddruckknopf (rechts) 41b gleichzeitig gedrückt werden, wird die Antriebsenergiequelle versorgt, und der mechanische Initialisierungsvorgang beginnt. Die die Bereitschaft zur mechanischen Initialisierung anzeigende Leuchte 49 erlischt und ein den Abschluss der mechanischen Initialisierung anzeigender Knopf 50 blinkt. Wenn der mechanische Initialisierungsvorgang abgeschlossen ist, schaltet sich der den Abschluss der mechanischen Initialisierung anzeigende Knopf 50 ein. Der den Abschluss der mechanischen Initialisierung anzeigende Knopf 50 bleibt auch dann eingeschaltet, wenn die Antriebsenergiequelle abgeschaltet wird, und ein Neustart der mechanischen Initialisierung ist nicht erforderlich. Wie in 5 gezeigt, weist der mechanische Initialisierungsknopf 51 einen Kontakt auf, der stets geöffnet ist (der Kontakt wird geschlossen, wenn der Knopf gedrückt wird).
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Wie in 6 gezeigt, umfasst der Controller 10 eine Zentraleinheit 60 und wird durch ein Programm gesteuert, das in einem Steuerprogrammspeicher 61 gespeichert ist. Zudem ist auch ein temporärer Speicher 62 zum Zwischenspeichern von Daten vorgesehen, und es gibt auch einen Sollwertspeicher 63, der einen Sollwert durch die Anzeige 31 der Hängebedientafel 30 und das Tastenbedienfeld 32 speichert. Entsprechend einem Ausgangssignal der Zentraleinheit 60 wird der Elektromotor 3 durch eine Motorantriebssteuervorrichtung 64 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht, und somit wird der Stempel 1 in vertikaler Richtung verfahren.
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Die Zentraleinheit 60 kann dem dritten Kontakt (S3) des Zweihanddruckknopfs (links) 41a, dem dritten Kontakt (S3) des Zweihanddruckknopfs (rechts) 41b, dem Verfahrknopf (links) 42a, dem Verfahrknopf (rechts) 42b, dem Modusänderungsschlüsselschalter 43, dem dritten Kontakt (S3) des Betriebsbedienfeld-Not-Halt-Knopfs 46, dem mechanischen Initialisierungsknopf 51, dem dritten Kontakt (S3) des Hängebedientafel-Not-Halt-Knopfs 33 und dem dritten Kontakt (S3) des IO-S-Energiequellen-Abschaltsignals 11 jeweils Eingangssignale zuführen und deren Zustände erkennen. Zudem kann die Zentraleinheit 60 dem dritten Kontakt (S3) eines gleichzeitiger-Zweihanddruck-Signals 1 und dem dritten Kontakt (S3) eines gleichzeitiger-Zweihanddruck-Signals 2 Eingangssignale zuführen und deren Zustände erkennen, worauf später noch eingegangen wird.
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Der Ausgang der Zentraleinheit 60 ist mit dem Summer 47, der zur mechanischen Initialisierung auffordernden Leuchte 48, der die Bereitschaft zur mechanischen Initialisierung anzeigenden Leuchte 49 und der den Abschluss der mechanischen Initialisierung anzeigenden Leuchte 50 verbunden, und so kann die Zentraleinheit 60 durch den Summer einen Ton erzeugen und die Leuchten ein- oder ausschalten.
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7 und 8 zeigen eine Antriebsenergiequellen-Abschaltschaltung. In 7 wird in S71 die Spule eines Relais R71 durch den Kontakt S1 des Zweihanddruckknopfs (links) betätigt. Zusätzlich wird in S72 die Spule eines Relais R72 durch den Kontakt S1 des Zweihanddruckknopfs (rechts) betätigt.
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In S73 wird ein Timer T73 durch einen Kontakt zwischen dem Relais R71 und dem Kontakt S1 betätigt. Der Timer T73 ist ein Verzögerungstimer, der die Spule, nachdem Strom durch diesen Timer geflossen ist, um eine Zeit verzögert betätigt, auf die dieser Timer eingestellt ist, z. B. 0,5 Sekunden. Wenn kein Strom durch den Timer fließt, wird die Spule nicht mehr betätigt. In S74 werden ein Kontakt zwischen dem Relais R71 und dem Kontakt S1 und ein Kontakt zwischen dem Timer T73 und dem Kontakt S1 hergestellt. Diese Kontakte sind mit einem B-Kontakt in Reihe geschaltet, der sich ausschaltet, wenn die Spule betätigt wird, wobei ein Relais R74 betätigt wird. Diesem Aufbau entsprechend werden elektrische Impulse nach der Verzögerungszeit des Timers T73, z. B. 0,5 Sekunden, durch das Relais R74 geleitet.
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In S75 wird ein Timer T75 durch einen Kontakt zwischen dem Relais R72 und dem Kontakt S1 betätigt. Der Timer T75 ist ein Verzögerungstimer, der die Spule, nachdem Strom durch diesen Timer geflossen ist, um eine Zeit verzögert betätigt, auf die dieser Timer eingestellt ist, z. B. 0,5 Sekunden. Wenn kein Strom durch den Timer fließt, wird die Spule nicht mehr betätigt. In S76 werden ein Kontakt zwischen dem Relais R72 und dem Kontakt S1 und ein Kontakt zwischen dem Timer T75 und dem Kontakt S1 hergestellt. Diese Kontakte sind mit dem B-Kontakt in Reihe geschaltet, der sich ausschaltet, wenn die Spule betätigt wird, wobei ein Relais R76 betätigt wird. Diesem Aufbau entsprechend werden elektrische Impulse nach der Verzögerungszeit des Timers T75, z. B. 0,5 Sekunden, durch das Relais R76 geleitet.
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In S77 werden ein Relais R77 und die Spulen des gleichzeitiger-Zweihanddruck-Signals 1 durch den Kontakt zwischen dem Relais R74 und dem Kontakt S1 und den Kontakt zwischen dem Timer R76 und dem Kontakt S1 betätigt. Da elektrische Impulse mit den Verzögerungszeiten der Timer T73, T75, von z. B. 0,5 Sekunden, nur dann durch die Relais R74, R76 geleitet werden, wenn beide Zweihanddruckknöpfe im wesentlichen gleichzeitig gedrückt werden, wird die Spule des Relais R77 betätigt. Sobald in S78 Strom durch das Relais R77 fließt, wird dieses Relais durch einen Kontakt zwischen dem Relais R77 und dem Kontakt S1 weiter bestromt. Das Relais R77 bildet eine Selbsthalteschaltung, und auch wenn keine elektrischen Impulse mehr durch die Relais R74, R76 mehr fließen, wird das Relais R77 weiterhin bestromt, solange die Relais R71, R72 bestromt werden. Wenn einer der Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b losgelassen wird, endet die Spulenbetätigung des Relais R77.
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Wie bei der gleichen Schaltung, die in 7 mit S81 bis S88 bezeichnet ist, werden ein Relais R87 und die Spule des gleichzeitiger-Zweihanddruck-Signals 2 betätigt. Das Relais R87 wird bestromt, wenn der rechte und der linke Zweihanddruckknopf 41a, 41b im wesentlichen gleichzeitig gedrückt werden, und die Spulenbetätigung des Relais R87 endet, sobald einer der Zweihanddruckknöpfe losgelassen wird.
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Wie in 8 gezeigt, sind das gleichzeitiger-Zweihanddruck-Signal 1, ein Kontakt zwischen dem Relais R77 und dem Kontakt S2, der Kontakt S1 des Betriebsbedienfeld-Not-Halt-Knopfs, der Kontakt S1 des Hängebedientafel-Not-Halt-Knopfs und das IO-S-Energiequellen-Abschaltsignal S1 in Reihe geschaltet, und die Spule eines elektromagnetischen Kontaktgebers 79 wird betätigt. Wenn einer der vier Kontakte abgeschaltet wird, wird die Bestromung des elektromagnetischen Kontaktgebers 79 beendet, und der Kontakt wird freigegeben.
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Ebenso sind das gleichzeitiger-Zweihanddruck-Signal 2, ein Kontakt zwischen dem Relais R87 und dem Kontakt S2, der Kontakt S2 des Betriebsbedienfeld-Not-Halt-Knopfs, der Kontakt S2 des Hängebedientafel-Not-Halt-Knopfs und das IO-S-Energiequellen-Abschaltsignal S2 in Reihe geschaltet, und die Spule eines elektromagnetischen Kontaktgebers 89 wird betätigt. Wenn einer der vier Kontakte abgeschaltet wird, wird die Bestromung des elektromagnetischen Kontaktgebers 89 beendet, und der Kontakt wird freigegeben.
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Wie zuvor erläutert, wird die Motortreiberschaltung mit Energie versorgt, wenn ein Werkstückwechsel-Fensterschalter und das Signal des mehrachsigen fotoelektrischen Sensors geschlossen werden, ohne dass der Not-Halt-Knopf gedrückt ist, wenn die Zweihanddruckknöpfe im wesentlichen gleichzeitig gedrückt werden. Wenn die beiden elektromagnetischen Kontaktgeber, die den gleichen Schaltungsaufbau einsetzen, in Reihe geschaltet sind, erzeugt auch ein unabhängiger Defekt, wie ein Durchbrennen des Relais, keinen Zustand, in dem die elektromagnetischen Kontaktgeber nicht abgeschaltet werden können, weshalb eine Energieversorgung der Motortreiberschaltung unterbrochen werden kann, was sicher ist. Zudem wird die oben erläuterte Antriebsenergiequellen-Abschaltschaltung durch Hardware-Ressourcen, wie Knöpfe (Schalter), Relais, Timer und elektromagnetische Kontaktgeber, gebildet und ist nicht der Zentraleinheit 60 zugeordnet, die in 6 gezeigt ist. Selbst wenn das im Steuerprogrammspeicher 61 gespeicherte Steuerprogramm einen Fehler enthält, beeinträchtigt dieser Fehler daher die Abschaltung der Antriebsenergiequelle nicht, und somit ist sie in diesem Punkt sehr zuverlässig.
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[1-2. Betrieb]
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Bei der elektrischen Pressvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform, die mit dem zuvor erläuterten Aufbau arbeitet, wird, wenn ein eingespanntes Werkstück einem Pressvorgang unterzogen wird, das Paar Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b im (1) Betriebsmodus und (2) im Lernmodus gleichzeitig gedrückt, wobei ein Unterbrecher einer Verbindungsschaltung zwischen dem Elektromotor 3 und der Antriebsenergiequelle eingeschaltet und der Hebe- oder Senkvorgang des Stempels 1 gestartet wird. In der folgenden Erläuterung wird der Stempel 1 (1) im Betriebsmodus und (2) im Lernmodus angehoben oder abgesenkt. Die nachfolgende Erläuterung bezieht sich auf eine Schaltung, wenn der Stempel 1 im jeweiligen Modus angehoben oder abgesenkt wird.
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(1) Betriebsmodus
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Im Betriebsmodus sind der Elektromotor 3 und die Antriebsenergiequelle miteinander verbunden, um den Stempel 1 anzuheben oder abzusenken. Was die Absenkhöhe des Stempels 1 betrifft, so wird dieser um eine Absenkhöhe abgesenkt, die im Lernmodus eingestellt wurde.
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Zunächst bedient ein Benutzer den Modusänderungsschlüsselschalter 43 und setzt den Modus auf den Betriebsmodus. Dann betätigt der Benutzer die Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b. Entsprechend wird der Unterbrecher der Verbindungsschaltung zwischen dem Elektromotor 3 und der Antriebsenergiequelle eingeschaltet, der Elektromotor 3 angetrieben und der Hebe- oder Senkvorgang des Stempels 1 gestartet. Somit wird der Stempel 1 abgesenkt, um das eingespannte Werkstück zu pressen, und wird dann wieder angehoben.
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(2) Lernmodus
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Im Lernmodus wird die Absenkhöhe des Stempels 1 bei dessen Anhebe- oder Absenkvorgang im Betriebsmodus eingestellt. Zum Einstellen der Absenkhöhe des Stempels 1 betätigt der Benutzer die Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b und die Verfahrknöpfe 42a, 42b.
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Zunächst bedient der Benutzer den Modusänderungsschlüsselschalter 43, um den Modus auf den Lernmodus zu setzen. Anschließend werden die Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b gedrückt, um die Antriebsquellen-Abschaltung abzubrechen. In diesem Zustand werden, um den Stempel 1 abzusenken, der Verfahrknopf (links) 42a und der Verfahrknopf (rechts) 42b gleichzeitig gedrückt.
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Wenn nur der Verfahrknopf (rechts) 42b losgelassen wird, während sich der Stempel 1 absenkt, wird der sich absenkende Stempel 1 angehalten. Zudem fährt der Stempel 1 nach oben, wenn der Verfahrknopf (links) 42a und der Verfahrknopf (rechts) 42b gleichzeitig losgelassen werden. Dabei entspricht die Position des abgesenkten Stempels 1 seiner im Lernmodus eingestellten Absenkhöhe.
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Die Steuerung zum Absenken, Anhalten und Anheben des Stempels 1 wird jeweils durch eine Kombination der gedrückten Verfahrknöpfe 42a, 42b durchgeführt. Während dieser Steuerung bleiben beide Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b ständig gedrückt. Wenn die Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b losgelassen werden, wird die Antriebsenergiequelle abgeschaltet und das Anheben oder Absenken des Stempels 1 angehalten.
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Zudem wird bei dieser elektrischen Pressvorrichtung zusätzlich zum Loslassen der Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b die Schaltung, die den Elektromotor 3 und die Antriebsenergiequelle miteinander verbindet, nach einer Eingabe über den Betriebsbedienfeld-Not-Halt-Knopf 46, den Hängebedientafel-Not-Halt-Knopf 33 und eine Eingabe des IO-S-Energiequellen-Abschaltsignals abgeschaltet.
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Gemäß der obigen Erläuterung wird der elektromagnetische Kontaktgeber 89 zum Abschalten der Antriebsenergieversorgung genutzt, wobei jedoch an Stelle dieser Struktur auch eine durch eine Halbleitervorrichtung gebildete Relaisschaltung genutzt werden kann, um die Antriebsenergieversorgung abzuschalten. Der elektromagnetische Kontaktgeber benötigt eine gewisse Zeit zum Schließen, und somit wird die dafür benötigte Zeit verschwendet. Zur Verringerung der benötigten Arbeitszeit ist die Anwendung eines Hochgeschwindigkeitshalbleiterrelais vorteilhaft.
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9 zeigt ein Beispiel für eine Schaltung, bei der ein elektromagnetischer Kontaktgeber 79 und ein elektromagnetischer Kontaktgeber 89 in Reihe geschaltet sind, um die Antriebsenergieversorgung abzuschalten. In diesem Beispiel wird kein gleichzeitiger-Zweihanddruck-Signal R77 an den elektromagnetischen Kontaktgeber 79 angelegt. Wenn bei dieser Schaltung der Werkstückwechsel abgeschlossen ist und sich das IO-S-Energiequellen-Abschaltsignal S1 schließt, beginnt der elektromagnetische Kontaktgeber 79, sich zu schließen. Insbesondere beginnt der elektromagnetische Kontaktgeber 79 sich zu schließen, wenn sich das Werkstückwechselfenster schließt. Anschließend wird, wenn die Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b gedrückt werden, das gleichzeitige Zweihandsignal 2 geschlossen, wobei jedoch der elektromagnetische Kontaktgeber 89 sich zu schließen beginnt. Bei diesem Aufbau kann der Start des Schließens des elektromagnetischen Kontaktgebers 78 möglichst schnell erfolgen, und die Zeitverschwendung kann größtmöglich verringert werden, wodurch die Taktdauer verkürzt wird. Zudem ist bei diesem Aufbau die elektrische Schaltung eine Duplexschaltung in Bezug auf das Signal S1, S2 vom Hängebedientafel-Not-Halt-Knopf und die IO-S-Energieversorgungs-Abschaltsignale S1, S2.
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Wenn bei der elektrischen Pressvorrichtung gemäß dieser in 9 gezeigten Ausführungsform ein Pressvorgang durchgeführt wird, ist die elektrische Schaltung in Bezug auf die Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b eine Einfachschaltung, aber sobald der eigentliche Vorgang beginnt und der Stempel sich abzusenken beginnt, werden die Eingangssignale der S3-Kontakte der Zweihanddruckknöpfe durch die Zentraleinheit 60 bestimmt, um die Steuerung durchzuführen, und somit wird eine Duplexstruktur, einschließlich einer Software, realisiert. Somit kann eine ausreichende Sicherheit gewährleistet werden.
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[1-3. Vorteilhafter Effekt]
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Bei der oben erläuterten elektrischen Pressvorrichtung dieser Ausführungsform werden der Lernmodus und der Betriebsmodus geschaltet. Im Lernmodus werden die Befehle zum Anheben, Anhalten und Absenken des Stempels mit den Verfahrknöpfen 42a, 42b durchgeführt. Da das Lernen mit den Verfahrknöpfen 42a, 42b durchgeführt wird, die nicht mit einer Hand betätigbar sind, kann eine sehr sichere elektrische Pressvorrichtung verwirklicht werden.
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Bei dieser Ausführungsform sind der Verfahrknopf 42a und der Verfahrknopf 42b in einem Abstand voneinander angeordnet, der deren gleichzeitiges Drücken mit einer Hand verhindert, wobei auch der Zweihanddruckknopf 41a und der Zweihanddruckknopf 41b in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der deren gleichzeitiges Drücken mit einer Hand verhindert. Somit kann eine Bearbeitung eines Werkstücks bei einhändigem Drücken der Verfahrknöpfe 42a, 42b und der Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b verhindert werden. Dadurch kann eine sehr sichere elektrische Pressvorrichtung verwirklicht werden.
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Wenn bei dieser Ausführungsform die Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b gedrückt werden, wird die elektrische Pressvorrichtung mit Energie versorgt, und wenn die Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b losgelassen werden, wird die Energieversorgung abgeschaltet. Da das Ein- und Abschalten der Energieversorgung über die Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b erfolgt, die nicht mit einer Hand betätigbar sind, kann eine sehr sichere elektrische Pressvorrichtung verwirklicht werden.
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Gemäß dieser Ausführungsform ist die Schaltung, die den Elektromotor 3 mit Energie versorgt, ferner mit einem zweiten Unterbrecher versehen, und die Schaltung wird bei Betätigung des Notknopfs abgeschaltet. Somit kann in einem Notfall usw., wenn dieser Knopf gedrückt wird, die Energieversorgung des Elektromotors 3 abgeschaltet werden, und somit kann der Betrieb der elektrischen Pressvorrichtung beendet werden.
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Gemäß dieser Ausführungsform ist die Schaltung, die den Elektromotor 3 mit Energie versorgt, ferner mit einem dritten Unterbrecher versehen, und die Schaltung wird entsprechend dem externen IO-S-Signal abgeschaltet. Das IO-S-Signal wird hauptsächlich von verschiedenen Sensoren ausgegeben, einschließlich des Werkstückwechsel-Fensterschalters und des mehrachsigen fotoelektrischen Sensors. Dies ermöglicht es, später verschiedene Sensoren hinzuzufügen, und die Energieversorgung des Elektromotors 3 kann entsprechend dem Eingangssignal dieses Sensors abgeschaltet werden, wodurch der Betrieb der elektrischen Pressvorrichtung beendet wird.
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[2. Weitere Ausführungsformen]
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Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wurde oben erläutert, aber verschiedene Auslassungen, Auswechslungen und Modifikationen können durchgeführt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zudem sollten solche Ausführungsformen und modifizierten Beispiele davon innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegen und auch unter den in den angehängten Ansprüchen formulierten Gegenstand und den äquivalenten Bereich fallen.
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In der oben erläuterten Ausführungsform wird der Unterbrecher der Verbindungsschaltung zwischen dem Elektromotor 3 und der Antriebsenergiequelle eingeschaltet und ist das Paar Zweihanddruckknöpfe 41a, 41b zum Starten des Hebe- oder Senkvorgangs des Stempels 1 vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Offenbarung sind, um die Sicherheit des Benutzers zu gewährleisten, der Elektromotor 3 und die Energiequelle nur solange miteinander verbunden, wie die beiden Knöpfe berührt werden. Folglich sind auch andere Schalter usw. als die Knöpfe anwendbar. Ein Beispiel für einen Schalter kann ein Kontakt anderer Schalter, die den Unterbrecher einschalten, während der Benutzer diesen berührt, eingesetzt werden.
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Gemäß der oben erläuterten Ausführungsform sind einer der Verfahrknöpfe und einer der Zweihanddruckknöpfe in einem Abstand angeordnet, der deren gleichzeitiges Drücken mit einer Hand zulässt. Da beide Knöpfe in einem geringen Abstand voneinander angeordnet sind, besteht die Möglichkeit einer Fehlbedienung des Knopfes durch den Benutzer. Daher kann ferner eine Anzeige vorgesehen sein, die anzeigt, welcher Knopf gedrückt ist.
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Wenn im Lernmodus die Verfahrknöpfe 42a, 42b gleichzeitig losgelassen werden, wird der Stempel 1 abgesenkt, und wenn nur der Verfahrknopf (rechts) 42b losgelassen wird, wird der Stempel 1 angehalten. Wenn der Verfahrknopf (links) 42a und der Verfahrknopf (rechts) 42b gleichzeitig losgelassen werden, wird der Stempel 1 angehoben. Die Kombination der gedrückten Verfahrknöpfe 42a, 42b ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Wenn beispielsweise nur der Verfahrknopf (rechts) 42b gedrückt wird, kann der Stempel 1 abgesenkt werden, und wenn die Verfahrknöpfe 42a, 42b gleichzeitig gedrückt werden, kann der Stempel 1 angehalten werden.
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Zudem kann zur Verbesserung der Sicherheit ein Melder vorgesehen sein, der dem Benutzer meldet, ob der Stempel aktuell angehoben oder abgesenkt ist. Beispiele für einsetzbare Melder sind ein Schallgeber, der einen Warnton erzeugt, und eine Warnanzeige, die durch eine Anzeige und Licht Aufmerksamkeit auf sich zieht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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