DE102016106286B4

DE102016106286B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und Regelung der Stößelbewegung und der Stößelkräfte an Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Pressen

Info

Publication number: DE102016106286B4
Application number: DE102016106286.3A
Authority: DE
Inventors: Uwe Darr; Bernd Moritz
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2036-04-07
Also published as: JP6856664B2; CN109074042B; BR112018067350A2; CN109074042A; DE102016106286A1; US10870251B2; WO2017174077A1; US20190126582A1; JP2019513559A; EP3440520A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung und/oder mit in mindestens einem Regelkreis nutzbarer Ist-Wert-Rückführung vorgesehenen Regelung einer Stößelbewegung und der Stößelkräfte an Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Pressen zur Herstellung von warmgeformten Pressteilen (16), bei denen die Positionen, Geschwindigkeiten und Kräfte zum Antrieb des Stößels (4) durch einen jedem Druckpunkt (6, 8) oder jeder Druckpunktgruppe (6, 7 und 8, 9) des Stößels (4) zugeordneten Servomotor (13) eines Hauptantriebes für die Stößelbewegung als Hauptfunktion und den den Druckpunkten (6 bis 9) des Stößels (4) jeweils separat zugeordneten hydraulischen Druckkissen (15) als Nebenfunktion in kombinatorischer Wechselwirkung zur Einflussnahme auf prozessbedingte Positions- und Krafteinstellungen des Stößels (4) für eine aktive Eintauchtiefen- und Kippungsregelung unabhängig voneinander regelbar sind, um auftretende Prozessschwankungen infolge variierender mechanischer und thermischer Einflussgrößen auf Eigenschaften der warmgepressten Formteile während einer Zuhaltephase zu kompensieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung der Stößelbewegung und der Stößelkräfte an Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Pressen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff eines der Patentansprüche 1, 4 und 7 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff eines der Patentansprüche 10 bis 15.
Es sind technische Lösungen zur Herstellung von warmgepressten Formteilen mit Hydraulikpressen bekannt, deren Stößelbewegung bei geschlossenem Ober- und Unterwerkzeug im unteren Umkehrpunkt während einer Haltezeit zum Aushärten des Formteiles zeitlich unterbrochen wird. Der Druck kann während der Rast dabei so eingestellt werden, dass ein schneller und optimaler Wärmeübertrag zwischen dem warmgepressten Formteil und den geschlossenen mit Kühlung versehenen Werkzeugen erfolgt. Gegenüber mechanischen Pressen weisen hydraulische Pressen einerseits eine geringere Produktivität und andererseits bedingt durch den geringeren Wirkungsgrad einen erhöhten Energieaufwand auf.
Wenn der Bewegungsablauf einschließlich der Rastphase zeitabhängig gesteuert wird, können Störgrößen im Bewegungsablauf das Risiko einer Asynchronität insbesondere mit peripheren Automationseinrichtungen erhöhen.
Aus der Broschüre der Fa. Schuler „Formhärten mit PCH FLEX - schnell, flexibel, effizient“, veröffentlicht auf www.schulergroup.com/major/download_center/broschueren_hydraul ic_press/download_hydraulic_press/hydraulic_press_leichtbau_br oschuere_formhaerten_pch_d.pdf am 05.08.2014, ist eine hydraulische Warmformpresse bekannt, bei der insbesondere zur Fertigung von Mehrfach-Formteilen durch die in die Presse integrierten hydraulischen Kissen im Stößel und Tisch jedes formteilspezifische Werkzeug der Mehrfach-Formteile mit einem separat optimierbaren Anpressdruck beaufschlagt werden kann, um einen hohen Wärmetransfer von den Formteilen in die gekühlten Werkzeuge für eine kurze Abkühlzeit zu ermöglichen.
In der JP 2012-040568 A wird ein Verfahren zur Herstellung von warmgepressten Formteilen mit einer mechanischen Presse beschrieben, deren Stößel über mehrere Druckpunkte servomotorisch angetrieben wird. Während einer Stillstandsphase des im unteren Umkehrpunkt geschlossenen Ober- und Unterwerkzeuges erfolgt das Aushärten des Formteiles.
Die DE 102012 201 247 A1 beschreibt eine mechanische Warmformpresse mit einem Kurbelmechanismus zum Antrieb des Stößels, dessen Schmierlager insbesondere im Bereich während des Stillstandes des Stößels im unteren Umkehrpunkt unter Last in einem hydrostatischen Modus ausgelegt sind. Mit dieser Lösung soll erreicht werden, dass die Schmierungsverhältnisse im Kurbelmechanismus während der Stillstandsphase unter der größten Last so aufrecht erhalten werden, um ein Festfahren der Presse zu vermeiden.
Der Nachteil der weggebundenen Betriebsart der mechanischen Presse in beiden zuletzt genannten Lösungen besteht darin, dass auftretende Prozessschwankungen infolge variierender mechanischer und thermischer Materialeigenschaften der Formteile für einen reproduzierbaren Press- und Aushärtevorgang weder weg- noch kraftabhängig während der Stillstandsphase des Stößels im unteren Umkehrpunkt kompensiert werden können.
Aus der DE 3640507 ist eine mechanische Ziehpresse mit einer Vorrichtung zur Steuerung bzw. Regelung der Blechhaltekraft während des Ziehvorgangs bekannt, bei der mit einem jeweils im Kraftfluss der Antriebspunkte des Blechhalterstößels liegenden Hydraulikelements eine Veränderung der Blechhaltekraft während des Ziehvorgangs mittels Proportional- oder Servoventilen möglich ist.
In der DE 10158861 wird eine Vorrichtung zum Bewegen eines Stößels einer Presse beschrieben, bei der zur Bewegung entlang eine ersten vorgegebenen Weges ein erstes Hubelement in Form einer Spindel-Spindelmutter-Einheit und zur Bewegung entlang eines zweiten Weges ein hydraulisch bewegbares zweites Hubelement mit einem in einem Zylinder drehfest geführten Kolben vorgesehen ist.
Eine Steuerung und Regelung der Stößelbewegung und der Stößelkräfte bei geschlossenem Ober- und Unterwerkzeug während einer Haltezeit des Stößels im Bereich des unteren Umkehrpunkt zum Aushärten warmgepresster Formteile ist den Lösungen dieser beiden zuletzt genannten Druckschriften nicht vorgesehen.
In der WO 2013/026137 A1 wird eine mechanische Presse zur Herstellung von warmgepressten Formteilen mit einem über einen mittig oder zwei nebeneinander angeordnete Druckpunkte servomotorisch angetriebenen Stößel und einem im Tisch oder Stößel angeordneten Hydraulik-Kissen offenbart. Während der Stößel nach dem Pressvorgang bei geschlossenem Ober- und Unterwerkzeug im unteren Umkehrpunkt eine Raststellung einnimmt, wird das Hydraulikkissen so druckbeaufschlagt, dass ein durch Werkzeugkühlung unterstütztes Aushärten des Formteils erfolgt.
Eine separate, jeweils voneinander unabhängige Drucksteuerung der hydraulischen Kissen im Stößel und / oder Tisch für eine optimierte Fertigung von Mehrfach-Formteilen, wie diese im zuvor erwähnten Stand der Technik nach Broschüre der Fa. Schuler „Formhärten mit PCH FLEX - schnell, flexibel, effizient“ beschrieben ist, ist nicht offenbart.
Sollte diese bei der Lösung nach WO 2013/026137 A1 rein gedanklich zur Anwendung kommen, würde sich im Fall von unterschiedlichen Kräften in den einzelnen Zylindern der hydraulischen Kissen aufgrund der dann eintretenden außermittigen Belastung in Bezug auf den einen mittig oder die zwei nebeneinander angeordneten Druckpunkte eine nachteilige Kippung des Stößels ergeben.
Dieser Nachteil tritt dann ebenfalls sowohl bei dem eingangs zuerst genannten Stand der Technik als auch bei der Lösung nach Broschüre der Fa. Schuler „Formhärten mit PCH FLEX - schnell, flexibel, effizient“ auf, wenn insbesondere bei den verwendeten hydraulischen Pressen die Antriebszylinder in Ein, Zwei- oder Dreipunktausführung mittig in Reihe angeordnet sind.
Die WO 2008/071154 A2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung und Regelung von Stößellageabweichungen mittels Eintauchtiefen- und Kippregelung an servo-elektrischen Pressen, bei dem beim Durchgang des Stößels durch den unteren Umkehrpunkt einerseits die Eintauchtiefe und andererseits die Kipplage des Stößels steuer- und regelbar ist. Eine Möglichkeit der Kraftregelung insbesondere in einer Stillstandsphase des Stößels im unteren Umkehrpunkt zur Einflussnahme auf Prozessschwankungen während der Herstellung von warmgepressten Formteilen in Kombination mit hydraulisch beaufschlagbaren Druckkissen ist nicht vorgesehen.
Aufgabe und Vorteil der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung und Regelung der Stößelbewegung und Stößelkräfte an Servo-Hybrid-Pressen, insbesondere Warmformpressen zu schaffen, bei der die Reproduzierbarkeit der Qualität der herzustellenden Formteile, trotz Wirkung von prozessbedingten mechanischen und thermischen Einflussgrößen insbesondere bei der Fertigung von teilweise unterschiedlichen Mehrfach-Formteilen für einen optimalen Wärmetransfer von den Formteilen in die gekühlten Werkzeuge verbessert, die Produktivität bei gleichzeitig reduziertem Energieverbrauch gesteigert und die Antriebsleistung der Presse reduziert wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung und Regelung der Stößelbewegung und Stößelkräfte an Servo-Hybrid-Pressen, insbesondere Warmformpressen mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 4 und 7 gelöst. Weitere detaillierte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2-3, 5-6, 8-9 beschrieben.
Die Durchführung des Verfahrens erfolgt mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des jeweiligen Anspruchs 10-15.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass in einer mit einer hohen Produktivität bei reduziertem Energieaufwand gekennzeichneten mechanischen Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse der jedem Druckpunkt oder jeder Druckpunktgruppe des Stößels zugeordnete servo-elektrische Antrieb als Hauptfunktion über eine Leitwellenfunktion mit den in der Presse integrierten Antrieben als Nebenfunktion in Form hydraulischer Druckkissen in den Druckpunkten des Stößelantriebes und / oder als Maschinen- oder Werkzeugkissen wirkende Prozess-Kissen so in kombinatorischer Wechselwirkung stehen, dass einerseits bei reduzierter Antriebsleistung eine hohe Schließkraft des Stößels vor und während dessen Zuhaltephase zum Formen und Aushärten des warmgeformten Pressteils und eine geringe Öffnungskraft des Stößels nach der Zuhaltephase erreicht wird und dass andererseits zur Kompensation auftretender Prozessschwankungen infolge variierender mechanischer und thermischer Einflussgrößen auf die Eigenschaften der warmgepressten Formteile die hydraulischen Kissen in den Druckpunkten des Stößels und/oder die Prozess-Kissen jeweils vor, während und nach der Zuhaltephase des Stößels im Bereich des unteren Umkehrpunktes weg- und kraftabhängig für eine aktive Eintauchtiefen- und Kippungsregelung in Kombination mit dem servo-elektrischen Hauptantrieb unabhängig voneinander regelbar sind.
Bei den als Nebenantrieb wirkenden Prozess-Kissen in Form von Maschinenkissen können diese jeweils im Tisch oder Stößel der Presse angeordnet sein. In Form von Werkzeugkissen sind diese jeweils im Ober- oder Unterwerkzeug anordenbar.
Allen Prozess-Kissen ist gemeinsam, dass diese jeweils hydraulisch oder servo-elektrisch antreibbar sind.
Es ist erfindungswesentlich, dass für die Steuerung und Regelung aller zur Herstellung von warmgepressten Formteilen erforderlichen Bewegungs- und Kraftabläufe zur Vermeidung zusätzlicher Aufwendungen die bereits in servo-elektrischen Pressen vorhandenen Antriebskomponenten, wie der zwischen den Druckpunkten unabhängig voneinander freiprogrammierbare Hauptantrieb für die Stößelbewegung und die hydraulischen Druckkissen in den Druckpunkten über ihre bekannte Funktion als Überlastsicherung hinaus und / oder die auf den Formgebungsprozess unmittelbar wirkenden Prozess-Kissen in vorteilhafter kombinatorischer Wechselwirkung genutzt werden.
In einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung stehen die zum Hauptantrieb für die Stößelbewegung jeweils den Druckpunkten des Stößels zugeordneten Servomotoren mit den hydraulischen Druckkissen in den Druckpunkten in kombinatorischer Wechselwirkung, wobei die aktive Eintauchtiefen- und Kippungsregelung des Stößels „gesteuert, statisch“ abläuft. Werden gleiche, spiegelbildliche oder unterschiedliche Mehrfach-Pressteile warmgeformt kann es zur Erzielung eines optimalen Wärmetransfers vorteilhaft sein, jedes oder jedes Paar von Werkzeugsegmenten mit einem separat optimierten Anpressdruckes zu steuern.
Der differenzierte und variable Anpressdruck wird dabei durch die Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen in den Druckpunkten realisiert, deren Kraft-Sollwerte entweder empirisch oder mittels Messung generierbar sind.
Die infolge außermittiger Belastung mehr oder weniger eintretende Kippung des Stößels und damit der Werkzeuge kann mittels Lageregelung der jedem Druckpunkt oder Druckpunktgruppe separat zugeordneten Servoantrieb durch Voreinstellung der Soll-Positionsverläufe „mit Korrektur“ kompensiert oder beeinflusst werden.
Die asymmetrischen Federungswege sind entweder anhand der teilespezifischen außermittigen Belastung unter Berücksichtigung des maschinenspezifischen Steifigkeitsmodells durch Bedienereingabe bestimmbar oder können mittels Messung der Kräfte bzw. der Federung während eines praktischen Lernhubes ermittelt werden.
In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung stehen die zum Hauptantrieb für die Stößelbewegung jeweils den Druckpunkten des Stößels zugeordneten Servomotoren in analoger Weise zur ersten Ausgestaltung mit den hydraulischen Druckkissen in den Druckpunkten in kombinatorischer Wechselwirkung, wobei die aktive Eintauchtiefen- und Kippungsregelung des Stößels im Gegensatz dazu „geregelt, dynamisch“ abläuft.
Die zunächst in Analogie zur ersten Ausgestaltung empirisch generierten Signalgrößen zur Ermittlung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwerte werden in einem ersten Regelkreis mit druckpunktabhängigen Kraft-Korrekturwerten summiert, die einerseits mittels Ist-Kraft-Rückführung und andererseits mittels Ist-Temperatur-Rückführung durch dynamische Messungen im Warmformgebungs-Prozess ermittelt werden. Aus diesem generierten Summenwert werden die hydraulischen Druckkissen dynamisch geregelt.
Im Weiteren startet in Analogie zur ersten Ausgestaltung die Lageregelung der jedem Druckpunkt oder Druckpunktgruppe separat zugeordneten Servoantrieb zunächst durch Voreinstellung der Soll-Positionsverläufe „mit Korrektur-Anfangswerten“. Diese werden in einem zweiten Regelkreis mit druckpunktabhängigen Positions-Offsets summiert, die mittels Ist-Federungs-Rückführung durch dynamische Messungen der Stößel-Positionsmesseinrichtungen im Warmformgebungs-Prozess ermittelt werden. Darüber hinaus erfolgt eine Summierung mit der aus dynamischen Messungen im Warmformgebungs-Prozess ermittelten Ist-Temperatur-Rückführung. Aus diesem generierten Summenwert werden die Positionen der Druckpunkte dynamisch geregelt, wodurch die infolge außermittiger Belastung mehr oder weniger eintretende Kippung des Stößels kompensiert oder beeinflusst werden kann.
Es ist dabei sowohl möglich, lediglich den im Pressenzyklus zu erwartenden Maximalwert der außermittigen Belastung und deren Position zu erfassen, als auch die mögliche veränderliche Größe und Lage der Kraftresultierenden während des Umformweges in der Bewegung oder im Stillstand während der Zuhaltephase zu berücksichtigen.
In einer dritten Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung stehen die zum Hauptantrieb für die Stößelbewegung jeweils den Druckpunkten des Stößels zugeordneten Servomotoren mit den hydraulischen Prozess-Kissen zur variablen Kraftbeaufschlagung der Werkzeugsegmente in kombinatorischer Wechselwirkung, wobei die aktive Eintauchtiefen- und Kippungsregelung des Stößels „gesteuert, statisch“ abläuft.
Der differenzierte und variable Anpressdruck wird dabei durch die Kraftsteuerung der hydraulischen Prozess-Kissen in der Presse oder in den Werkzeugen realisiert, deren Kraft-Sollwerte entweder empirisch oder mittels Messung generierbar sind. Die infolge außermittiger Belastung mehr oder weniger eintretende Kippung des Stößels und damit der Werkzeuge kann mittels Lageregelung der jedem Druckpunkt oder Druckpunktgruppe separat zugeordneten Servoantrieb durch Voreinstellung der Soll-Positionsverläufe „mit Korrektur“ in Analogie zur ersten Ausgestaltung kompensiert oder beeinflusst werden.
In einer vierten vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung stehen die zum Hauptantrieb für die Stößelbewegung jeweils den Druckpunkten des Stößels zugeordneten Servomotoren in analoger Weise zur dritten Ausgestaltung mit den hydraulischen Prozess-Kissen in kombinatorischer Wechselwirkung, wobei die aktive Eintauchtiefen- und Kippungsregelung des Stößels im Gegensatz dazu „geregelt, dynamisch“ abläuft.
Die zunächst in Analogie zur dritten Ausgestaltung empirisch generierten Signalgrößen zur Ermittlung der kissenabhängigen Kraft-Sollwerte werden in einem ersten Regelkreis mit kissenabhängigen Kraft-Korrekturwerten summiert, die einerseits mittels Ist-Kraft-Rückführung und andererseits mittels Ist-Temperatur-Rückführung durch dynamische Messungen im Warmformgebungs-Prozess ermittelt werden. Aus diesem generierten Summenwert werden die Prozess-Kissen dynamisch geregelt.
Im Weiteren startet in Analogie zur zweiten Ausgestaltung die Lageregelung der jedem Druckpunkt oder Druckpunktgruppe separat zugeordneten Servoantrieb zunächst durch Voreinstellung der Soll-Positionsverläufe „mit Korrektur-Anfangswerten“. Diese werden in einem zweiten Regelkreis einerseits mit druckpunktabhängigen Positions-Offsets summiert, die mittels Ist-Federungs-Rückführung durch dynamische Messungen der Stößel-Positionsmesseinrichtungen im Warmformgebungs-Prozess ermittelt werden. Darüber hinaus erfolgt eine Summierung mit der aus dynamischen Messungen im Warmformgebungs-Prozess ermittelten Ist-Temperatur-Rückführung. Aus diesem generierten Summenwert werden die Positionen der Druckpunkte dynamisch geregelt.
In einer fünften Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung stehen die den Druckpunkten des Stößels zugeordneten hydraulischen Druckkissen mit den hydraulischen Prozess-Kissen zur variablen Kraftbeaufschlagung der Werkzeugsegmente in kombinatorischer Wechselwirkung, wobei die aktive Eintauchtiefen- und Kippungsregelung des Stößels „gesteuert, statisch“ abläuft. Der differenzierte und variable Anpressdruck wird dabei durch die Kraftsteuerung der hydraulischen Prozess-Kissen in der Presse oder in den Werkzeugen realisiert, deren Kraft-Sollwerte entweder empirisch oder mittels Messung generierbar sind.
Die infolge außermittiger Belastung mehr oder weniger eintretende Kippung des Stößels und damit der Werkzeuge kann mittels Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen durch Kraft-Sollwertverläufe „mit Korrektur“ kompensiert oder beeinflusst werden.
In einer sechsten vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung stehen die den Druckpunkten des Stößels zugeordneten hydraulischen Druckkissen in analoger Weise zur fünften Ausgestaltung mit den hydraulischen Prozess-Kissen in kombinatorischer Wechselwirkung, wobei die aktive Eintauchtiefen- und Kippungsregelung des Stößels im Gegensatz dazu „geregelt, dynamisch“ abläuft.
Die zunächst in Analogie zur fünften Ausgestaltung empirisch generierten Signalgrößen zur Ermittlung der kissenabhängigen Kraft-Sollwerte werden in einem ersten Regelkreis mit kissenabhängigen Kraft-Korrekturwerten summiert, die einerseits mittels Ist-Kraft-Rückführung und andererseits mittels Ist-Temperatur-Rückführung durch dynamische Messungen im Warmformgebungs-Prozess ermittelt werden. Aus diesem generierten Summenwert werden die Prozess-Kissen dynamisch geregelt. In einem zweiten Regelkreis werden die berechneten Kraft-Sollverläufe für die hydraulischen Druckkissen mit druckpunktabhängigen Kraft-Korrekturwerten summiert, die mittels Ist-Federungs-Rückführung durch dynamische Messungen der Stößel-Positionsmesseinrichtungen im Warmformgebungs-Prozess ermittelt werden. Aus diesem generierten Summenwert werden die Kräfte der hydraulischen Druckpunkte dynamisch geregelt.
In einem dritten Regelkreis werden die berechneten Soll-Positionsverläufe der Druckpunkte des Stößels mit der aus dynamischen Messungen im Warmformgebungs-Prozess ermittelten Ist-Temperatur-Rückführung für die zeitabhängige Beendigung der Zuhaltephase summiert. Aus diesem generierten Summenwert werden die Positionen der Druckpunkte dynamisch geregelt.
Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

1 Prinzipieller Aufbau einer mechanischen Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse nach erster und zweiter Ausgestaltung
2 Blockschaltbild der steuerungstechnischen Vorrichtungsmerkmale nach erster Ausgestaltung
3 Schrittfolge des Verfahrens mit Beeinflussung der Kipplage des Stößels in Folge variabler Kraftbeaufschlagung der Werkzeugsegmente nach erster Ausgestaltung nach Typ „gesteuert, statisch“
4 Typischer Verlauf von Bewegung der Druckpunkte des Stößels, dem Kraftverlauf in den Druckkissen und der Kipplage des Stößels nach erster Ausgestaltung
5a, b Schrittfolge des Verfahrens mit Beeinflussung der Kipplage des Stößels in Folge variabler Kraftbeaufschlagung der Werkzeugsegmente nach zweiter Ausgestaltung nach Typ „geregelt dynamisch“
6 Blockschaltbild der steuerungstechnischen Vorrichtungsmerkmale nach zweiter Ausgestaltung
7 Prinzipieller Aufbau einer mechanischen Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse nach dritter und vierter Ausgestaltung
8 Blockschaltbild der steuerungstechnischen Vorrichtungsmerkmale nach dritter Ausgestaltung
9 Schrittfolge des Verfahrens mit Beeinflussung der Kipplage des Stößels in Folge variabler Kraftbeaufschlagung der Werkzeugsegmente nach dritter Ausgestaltung nach Typ „gesteuert, statisch“
10a, b Schrittfolge des Verfahrens mit Beeinflussung der Kipplage des Stößels in Folge variabler Kraftbeaufschlagung der Werkzeugsegmente nach vierter Ausgestaltung nach Typ „geregelt dynamisch“
11 Blockschaltbild der steuerungstechnischen Vorrichtungsmerkmale nach vierter Ausgestaltung
12 Blockschaltbild der steuerungstechnischen Vorrichtungsmerkmale nach fünfter Ausgestaltung
13a, b Schrittfolge des Verfahrens mit Beeinflussung der Kipplage des Stößels in Folge variabler Kraftbeaufschlagung der Werkzeugsegmente nach fünfter Ausgestaltung nach Typ „gesteuert, statisch“
14a, b Schrittfolge des Verfahrens mit Beeinflussung der Kipplage des Stößels in Folge variabler Kraftbeaufschlagung der Werkzeugsegmente nach sechster Ausgestaltung nach Typ „geregelt dynamisch“
15 Blockschaltbild der steuerungstechnischen Vorrichtungsmerkmale nach sechster Ausgestaltung

1 zeigt den schematischen Aufbau einer mechanischen Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse gemäß erster und zweiter Ausgestaltung. Im Pressentisch 1 ist einerseits das Unterwerkzeug 2 und andererseits der Antrieb 3 des vertikal beweglichen Stößels 4 zur Aufnahme des Oberwerkzeuges 5 angeordnet. Der Antrieb 3 des Stößels 4 erfolgt über die in der Figur rechts und links angeordneten Druckpunktgruppen 6, 7 und 8, 9, wobei in der zweidimensionalen Zeichnung nur die Druckpunkte 6, 8 ersichtlich sind. Die in der Figur nicht sichtbaren Druckpunkte 7, 9 liegen dreidimensional jeweils in der Tiefe hinter den Druckpunkten 6, 8, so dass die Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse in diesem Fall aus vier Druckpunkten besteht, die jeweils mittels einer Zugstange 10 mit einem zu einem Exzenterrad 11 gehörenden Pleuel 12 wirkverbunden sind. In einem ersten Fall ist ein zentrales Exzenterrad 11 je Seite über zwei Pleuel 12.1, 12.2 sowie 12.3, 12.4 gemeinsam mit den Druckpunkten 6 und 7 sowie 8 und 9 wirkverbunden, wobei das Exzenterrad 11 über ein zwischenliegendes Getriebe von einem Servomotor 13.1 sowie 13.2 angetrieben wird. In einem zweiten Fall ist jedem Pleuel 12.1, 12.2 sowie 12.3, 12.4 ein Exzenterrad 11.1, 11.2 sowie 11.3, 11.4 zugeordnet, wobei jedes Exzenterrad 11.1, 11.2 sowie 11.3, 11.4 über jeweils ein zwischenliegendes Getriebe von einem separaten Servomotor 13.1, 13.3 sowie 13.2, 13.4 angetrieben wird.
Alternativ zu dem in den Figuren als Unterantrieb im Tisch 1 angeordneten Antrieb 3 ist eine Anwendung als Oberantrieb mit einem, in den Figuren nicht dargestellten im Kopfstück angeordneten Antrieb möglich.
In allen Fällen wird die vom Servomotor 13 erzeugte Rotationsbewegung vom Exzenterrad 11 in eine Linearbewegung zum Antrieb des vertikal beweglichen Stößels 4 umgewandelt.
Die Druckpunkte 6 bis 9 enthalten neben einem Verstellgetriebe 14 zur Justage der Höheneinstellung des Stößels 4 jeweils ein hydraulisches Druckkissen 15, dass nach den Vorrichtungsmerkmalen des Anspruchs 10 und 11 jeweils in kombinatorischer Wechselwirkung mit den elektrischen Servomotoren 13 die Steuerung und Regelung der Bewegung und Kräfte des Stößels 4 übernimmt. Mittels der hydraulischen Druckkissen 15 kann neben der bekannten Funktion der Überlastsicherung durch dessen steuer- und regelbare Druckvariabilität eine hohe und variable Schließkraft des Stößels 4 vor und während der Stillstands- und Zuhaltephase zum Formen und Aushärten des warmgeformten Pressteils 16 und eine geringe Öffnungskraft des Stößels 4 nach der Zuhaltephase erreicht werden. Die Möglichkeit der variablen Schließkraft dient während der Zuhaltephase insbesondere zur Kompensation auftretender Prozessschwankungen infolge variierender mechanischer und thermischer Einflussgrößen auf die Eigenschaften der warmgeformten Pressteile 16. Beim Einsatz von mehreren im Werkzeugraum der Servo-Hybrid-Presse angeordneten formteilspezifischen Werkzeugsegmenten 17 zur Fertigung von gleichen, spiegelbildlichen oder unterschiedlichen Mehrfach-Pressteilen 16.1, 16.2 ist es möglich, dass jedes Werkzeugsegment 17.1, 17.2 mit einem separat optimierbaren Anpressdruck beaufschlagt wird, um einen hohen Wärmetransfer von den Formteilen in die gekühlten Werkzeuge für eine kurze Abkühlzeit zu ermöglichen.
Um die Nachteile des Standes der Technik hinsichtlich der bei Beaufschlagung der benachbarten Werkzeugsegmente 17.1, 17.2 mit variablen und unterschiedlichen Kräften hervorgerufene Kippung des Stößels 4 durch eintretende asymmetrische Belastung zu kompensieren, kann mittels der unabhängig voneinander steuer- und regelbaren Servomotoren 13 durch Beeinflussung der Stößellage entweder die Kippung des Stößels 4 vermieden oder eine definierte Kippung erzeugt werden. Zur Beeinflussung der Kipplage und/oder Eintauchtiefe des Stößels 4, werden die Servomotoren 13 mit einem zueinander unterschiedlichen Weg-Profil beaufschlagt. Im dem oben erwähnten ersten Fall mit zentralem Exzenterrad 11 je Seite kann die Kipplage und/oder Eintauchtiefe des Stößels 4 in der Ebene von rechts nach links beeinflusst werden. In den weiterhin oben erwähnten zweiten Fall mit jedem Druckpunkt 6, 7, 8, 9 separat zugeordneten Exzenterrad 11.1, 11.2, 11.3, 11.4 kann die Kipplage und/oder Eintauchtiefe des Stößels 4 sowohl in der Ebene von vorn nach hinten als auch in zwei Ebenen von rechts nach links sowie von vorn nach hinten beeinflusst werden.
Die NC-Steuereinrichtung 18 erzeugt die Führungsgrößensignale 55 für die Servomotoren 13 mit zugehörigem Umrichter 21 zum Hauptantrieb der Servo-Hybrid-Presse und die Führungsgrößensignale 51 für die hydraulischen Druckkissen 15.1, 15.2, 15.3, 15.4 zu deren druckpunktabhängiger Kraftsteuerung. Die Lage des Stößels 4 wird mittels der auf dem Pressentisch 1 angeordneten ersten und zweiten Stößel-Positionsmesseinrichtung 22.1, (22.2), 22.3, (22.4) erfasst, deren Messgrößensignale 56 in der NC-Steuereinrichtung 18 verarbeitet werden.
In 2 sind die steuerungstechnischen Vorrichtungsmerkmale der NC-Steuereinrichtung 18 entsprechend Anspruch 10 als Blockschaltbild dargestellt.
Diese enthält die Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels 54, die einerseits mit der Ablaufsteuerung 46 und andererseits mit der Funktionseinheit zur Berechnung der Soll-Positionsverläufe für die Druckpunkte des Stößels „mit Korrektur“ 52b verknüpft ist. Die weitere Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen 50 ist einerseits mit der Ablaufsteuerung 46 und andererseits mit der Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe 48a verknüpft. Von den Funktionseinheiten 48a, 50, 52b, 54 sind spezifische Daten aus dem der Ablaufsteuerung 46 zugeordneten Speicher für Maschinen- und Werkzeugdaten 47 abrufbar. Die Funktionseinheiten 48a und 52b werden ebenso von der Ablaufsteuerung 46 koordiniert und sind zusätzlich untereinander signaltechnisch verknüpft. Die empirisch oder mittels Messung generierten Signalgrößen zur Ermittlung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwerte 49 gelangen in die Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe 48a. In die Funktionseinheit 52b gelangen die Signalgrößen zur Ermittlung der Soll-Positionsverläufe für die Druckpunkte des Stößels 53.
Die Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen 50 liefert jeweils die Führungsgrößensignale 51 für die Steuerung der hydraulischen Druckkissen 15.1 bis 15.4.
Die Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels 54 liefert jeweils die Führungsgrößensignale 55 für die Umrichter 21.1 bis 21.4 zur Ansteuerung der druckpunktspezifischen Servomotoren 13.1 bis 13.4.
In 3 ist das vorgeschlagene Verfahren für eine erste vorteilhafte Ausgestaltung in Form einer Schrittfolge mit druckpunktabhängiger Kraftsteuerung der Werkzeugsegmente 17 und Kippungskompensation durch die servoangetriebenen Druckpunkte 6, 7 und 8, 9 vom Typ „gesteuert, statisch“ entsprechend Anspruch 2 dargestellt.
In der ersten Vorbereitungsphase 23 werden die maschinenspezifischen Steifigkeitswerte in der Funktionseinheit 47 gespeichert. In der zweiten Vorbereitungsphase 24 erfolgt die Eingabe und Berechnung der Positions-Kurvenscheibe „ohne Korrektur“ für den Hauptantrieb zur Stößelbewegung. Die Generierung der für die Mehrfach-Pressteile 16.1, 16.2 spezifischen druckpunktabhängigen Kraftwerte für die hydraulischen Druckkissen 15 erfolgt in der dritten Vorbereitungsphase 25. Diese können dabei durch manuelle Eingabe oder durch einen Lernhub mit Ermittlung eines optimalen Anpressdruck-Verlaufes für einen hohen Wärmetransfer von den Pressteilen 16 in die gekühlten Werkzeuge 17 bei einer kurzen Abkühlzeit erzeugt werden.
In der vierten Vorbereitungsphase 26 erfolgt anhand der im Schritt V1 und V3 hinterlegten Parameter die Berechnung der asymmetrischen Federungswerte der benachbarten Druckpunkte 6, 7 und 8, 9. Alternativ sind die asymmetrischen Federungswege mittels Messung der Kräfte bzw. der Federung während eines praktischen Lernhubes bestimmbar.
In der fünften Vorbereitungsphase 27a wird unter Zugrundelegung der in der Vorbereitungsphase 24, 26 generierten Parameter ein druckpunktabhängiger Soll-Positionsverlauf „mit Korrektur“ für die Bewegung des Stößels 4 mit druckpunktspezifischer elektronischer Positionskurvenscheibe 57 berechnet und in der NC-Steuereinrichtung 18 gespeichert. Nach dem Startsignal 28 beginnt mit dem ersten Verfahrensschritt 29 der zyklische Ablauf, indem die Bewegung des Stößels 4 den zuvor generierten druckpunktspezifischen Positions-Kurvenscheiben 57 „mit Korrektur“ vom oberen Umkehrpunkt zum unteren Umkehrpunkt folgt. Die Positions-Kurvenscheiben „mit und ohne Korrektur“ unterscheiden sich im Wesentlichen in der Phase der Kraftsteuerung 37 während des geschlossenen Werkzeuges 17, in der in Folge einer elastischen Kippung des Stößels 4, hervorgerufen durch asymmetrische Kraft-Beaufschlagung der benachbarten Werkzeugsegmente 17.1, 17.2, die zu erwartende Änderung der Kipplage und/oder Eintauchtiefe zu kompensieren ist. Im zweiten Verfahrensschritt 30 dienen die im dritten Vorbereitungsschritt 25 generierten Kraft-Sollwerte zur Beaufschlagung der hydraulischen Druckkissen 15. Am Ende der Zuhaltephase für das temperierte Abkühlen der warmgeformten Pressteile 16 bewirkt im dritten Verfahrensschritt 31 die Steuerung der hydraulischen Druckkissen 15 eine Umschaltung auf den zweiten Kraft-Sollwert für eine Druckentlastung der hydraulischen Druckkissen 15, um vor Beginn des Hochlaufes des Stößels 4 eine reduzierte Öffnungskraft zu erreichen.
Im vierten Verfahrensschritt 32a wird durch vorteilhafte Nutzung des mittels Exzenterräder 11 erzeugbaren Pendelbetriebes mit Bewegungsumkehr im unteren Umkehrpunkt ein reversierender Hochlauf des Stößels 4 in die Ausgangsstellung des oberen Umkehrpunktes ermöglicht und in den hydraulischen Druckkissen 15 eine Umschaltung auf einen ersten Kraft-Sollwert gesteuert. Nach Entnahme der fertiggeformten Pressteile 16 und erneuter Zuführung der erwärmten Rohlinge beginnt der Folge-Zyklus mit analogem Ablauf.
Die in 3 dargestellte Folge der Verfahrensschritte der druckpunktabhängigen Kraftsteuerung der Werkzeugsegmente 17 und einer in der Ebene von rechts nach links orientierten Kippungskompensation durch die servoangetriebenen Druckpunkte 6, 7 und 8, 9 ist für eines im unteren Umkehrpunkt reversierenden Antriebes aus 4 grafisch ersichtlich.
Die Position der Druckpunkte 6, 7 und 8, 9, die Kraft in den hydraulischen Druckkissen 15.1, 15.2 und 15.3, 15.4 sowie die Kipplage des Stößels 4 in unkompensierter und kompensierter Form ist als zeit- oder kurbelwinkelabhängiger Verlauf dargestellt.
In der ersten Phase 36 erfolgt die Lageregelung mit elektronischer Positions-Kurvenscheibe 57, wobei die Position der Druckpunkte 6, 7 und 8, 9 der Positions-Kurvenscheibe 57 folgen und dabei die Abwärtsbewegung des Stößels 4 einschließlich der Geschwindigkeitsreduzierung zu Umformbeginn steuert. In dieser Phase sind die hydraulischen Druckkissen 15 auf den ersten Kraft-Sollwert 39 eingestellt.
Nach Erreichen der geschlossenen Stellung 35 der Werkzeugsegmente 17 erfolgt in der zweiten Phase die Kraftsteuerung 37 mittels der hydraulischen Druckkissen 15, wobei der Kraftverlauf für das temperierte Abkühlen der Pressteile 16 so optimiert einstellbar ist, dass ein hoher Wärmetransfer von den Pressteilen 16 in die gekühlten Werkzeugsegmente 17 für eine kurze Abkühlzeit ermöglicht wird. Sind den Werkzeugsegmenten 17 insbesondere geometrisch unterschiedliche Pressteile 16 zugeordnet, kann ein jedem Werkzeugsegment 17 zugeordneter unterschiedlicher Kraftverlauf mit Kraftverlauf 40 für Werkzeugsegment 17.1 und Kraftverlauf 41 für Werkzeugsegment 17.2 vorteilhaft genutzt werden. Die aus der Kraftdifferenz resultierende asymmetrische Federung der Presse würde einen unkompensierten Verlauf der Kipplage 43 des Stößels 4 bei wirkender Kraftsteuerung 37 bewirken und den Kontakt zwischen Pressteil 16 und Werkzeugsegment 17 beeinflussen. Um diesen Negativeffekt nicht wirksam werden zulassen, erfolgt in dieser Phase eine Positionsdifferenz 58 zwischen den Druckpunkten 6, 7 und 8, 9 durch Lageregelung mittels elektronischer Positions-Kurvenscheibe 57. Ohne wirkende Kraftsteuerung 37 würde sich zunächst ein überkompensierter Verlauf der Kipplage 44 des Stößels 4 einstellen. Bei wirkender Kraftsteuerung 37 stellt sich dann der angestrebte kompensierte Verlauf der Kipplage 45 des Stößels 4 als Voraussetzung für einen idealen Kontakt zwischen Pressteil 16 und Werkzeugsegment 17 ein.
Vor Beginn der anschließenden dritten Phase 38 erfolgt mit dritten Verfahrensschritt 31 in den hydraulischen Druckkissen 15 mittels Kraftsteuerung 37 eine Druckentlastung auf einen zweiten Kraft-Sollwert 42, die den in der dritten Phase 38 nach vierten Verfahrensschritt 32 aus der Zuhalteposition beginnenden Hochlauf des Stößels 4 für eine reduzierte Öffnungskraft begünstigt. Nach Erreichen der oberen Umkehrlage des Stößels 4 mit Zurückstellung auf den ersten Kraft-Sollwert 39 wiederholt sich der Ablauf zyklisch mit der eingangs beschriebenen ersten Phase 36.
Aus 5a, b ist die Schrittfolge des Verfahrens mit Beeinflussung der Kipplage und Eintauchtiefe des Stößels nach einer zweiten Ausgestaltung mit Typ „geregelt, dynamisch“ entsprechend Anspruch 3 ersichtlich.
Gegenüber der zuvor beschriebenen ersten Ausgestaltung kann die Kraftregelung in den hydraulischen Druckkissen der Druckpunkte in Kombination mit der Beeinflussung von Kipplage und Eintauchtiefe des Stößels jeweils dynamisch erfolgen. Die ersten vier Vorbereitungsphasen 23 bis 26 entsprechen dem Ablauf der ersten Ausgestaltung.
In der fünften Vorbereitungsphase 70 wird unter Zugrundelegung der in der Vorbereitungsphase 24, 26 generierten Parameter ein druckpunktabhängiger Soll-Positionsverlauf mit Korrektur-Anfangswerten für die Bewegung des Stößels 4 mit druckpunktspezifischer elektronischer Positionskurvenscheibe 57 berechnet und in der NC-Steuereinrichtung 18 gespeichert.
Nach dem Startsignal 28 beginnt mit dem ersten Verfahrensschritt 71 der zyklische Ablauf, indem die Bewegung des Stößels 4 den zuvor generierten druckpunktspezifischen Positions-Kurvenscheiben 57 mit Korrektur-Anfangswerten vom oberen Umkehrpunkt zum unteren Umkehrpunkt folgt.
Im zweiten Verfahrensschritt 30 dienen die im dritten Vorbereitungsschritt 25 generierten Kraft-Sollwerte zur Beaufschlagung der hydraulischen Druckkissen 15 zu Beginn der Zuhaltephase 35.
Während der Zuhaltephase 35 des Stößels 4 wird im dritten Verfahrensschritt 72 einerseits mittels Kraft-Sensor 60 der Prozesskraft-Ist-Verlauf 59 jedes Werkzeugsegmentes 17 und andererseits mittels Temperatur-Sensor 62 der Prozesstemperatur-Ist-Verlauf 61 erfasst. Diese dienen zur Berechnung eines Kraft-Korrekturwertes 63 mit dem gemeinsam mit dem druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verlauf im vierten Verfahrensschritt 73 ein Kraft-Summenwert 64 gebildet wird. Mit diesem Summenwert 64 werden im fünften Verfahrensschritt 74 die korrigierten Druck-Sollwerte 65 für die Servoventile 66 zur Steuerung des Kraft-Regelkreises der hydraulischen Druckkissen 15 gebildet.
Gleichzeitig werden während der Zuhaltephase 35 im sechsten Verfahrensschritt 75 die druckpunktabhängigen Federungs-Ist-Verläufe mittels der Stößel-Positionsmesseinrichtungen 22 erfasst, deren Messgrößensignale 56 zur Berechnung der druckpunktabhängigen Positions-Offsets 67 dienen. Im siebten Verfahrensschritt 76 wird aus dem druckpunktabhängigen Positions-Offset 67 und dem druckpunktabhängigen Soll-Positionsverlauf mit Korrektur-Anfangswert ein Positions-Summenwert 68 gebildet.
Im achten Verfahrensschritt 77 wirdeine Lageregelung des Stößels 4 mittels der druckpunktspezifischen Servomotoren 13mit Korrektur-Sollwert durchgeführt, welche aus dem entsprechend der virtuellen Leitwelle ausgelesenen elektronischen Positionskurvenscheibe (57) mit Positions-Summenwert 68 erfolgt.
Das Ende der Zuhaltephase 35 wird zeitabhängig entsprechend der in den Werkzeugsegmenten 17 oder Pressteilen 16 gemessenen Ist-Temperatur 61 im neunten Verfahrensschritt 78 eingeleitet. Gleichzeitig werden die Druckkissen 15 auf einen zweiten Kraft-Sollwert 42 zum Freifahren des Stößels 4 unter Last geregelt, um die Voraussetzungen für den beginnenden Hochlauf des Stößels 4 im zehnten Verfahrensschritt 79 zu schaffen. Nach Erreichen der oberen Umkehrlage des Stößels 4 mit Zurückstellung auf den ersten Kraft-Sollwert 39 wiederholt sich der Ablauf zyklisch mit dem eingangs beschriebenen ersten Verfahrensschritt 71.
In 6 sind die steuerungstechnischen Vorrichtungsmerkmale der NC-Steuereinrichtung 18 entsprechend der zweiten Ausgestaltung als Blockschaltbild gemäß Anspruch 11 dargestellt.
Diese enthält die Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels 54, die einerseits mit der Ablaufsteuerung 46 und andererseits mit der Funktionseinheit zur Berechnung der Soll-Positionsverläufe für die Druckpunkte des Stößels mit Korrektur-Anfangswerten 80 über den Positions-Summenwert 68 verknüpft ist. Die weiteren Eingangsgrößen des Positions-Summenwertes 68 kommen aus der Funktionseinheit 82 zur Berechnung des druckpunktabhängigen Positions-Offset 67 und aus den Messgrößensignalen für die Prozesstemperatur-Ist-Verläufe 61.
Die weitere Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen 50 ist einerseits mit der Ablaufsteuerung 46 und andererseits mit der Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe 48a über den Kraft-Summenwert 64a verknüpft. Die weitere Eingangsgröße des Kraft-Summenwertes 64a kommt aus der Funktionseinheit 81 zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Korrekturwerte 63.
Von den Funktionseinheiten 48a, 50, 80, 54 sind spezifische Daten aus dem der Ablaufsteuerung 46 zugeordneten Speicher für Maschinen- und Werkzeugdaten 47 abrufbar. Die Funktionseinheiten 48a und 80 werden ebenso von der Ablaufsteuerung 46 koordiniert und sind zusätzlich untereinander signaltechnisch verknüpft. Die zunächst empirisch generierten Signalgrößen zur Ermittlung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwerte 49 gelangen in die Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe 48a, deren Ausgangsgrößen mit den aus der Ist-Kraft-Rückführung 59 und der Ist-Temperatur-Rückführung 61 in der Funktionseinheit 81 berechneten Kraft-Korrekturwerte 63 im Kraft-Summenwert 64a summiert werden.
Die von den Stößel-Positionsmesseinrichtungen 22 erzeugten Messgrößensignale 56 gelangen in die Funktionseinheit 82 zur Berechnung des druckpunktabhängigen Positions-Offset 67.
Die Funktionseinheit 50 zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen 15 liefert jeweils die Führungsgrößensignale 51 für die Steuerung der hydraulischen Druckkissen 15.
Die Funktionseinheit 54 zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels 4 liefert jeweils die Führungsgrößensignale 55 für die Umrichter 21 zur Ansteuerung der druckpunktspezifischen Servomotoren 13.
7 zeigt den schematischen Aufbau einer mechanischen Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse gemäß dritter und vierter Ausgestaltung.
Gegenüber dem in 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält die Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse als Nebenantrieb in Form eines Prozess-Kissens das dem Werkzeug 2 direkt zugeordnete hydraulische Tischkissen 90, das im Tisch 1 positioniert ist und nach den Vorrichtungsmerkmalen der Ansprüche 12 und 13 jeweils in kombinatorischer Wechselwirkung mit den elektrischen Servomotoren 13 die Steuerung und Regelung der Bewegung und Kräfte für das oder die Werkzeuge übernimmt. Die hydraulischen Tischkissen 90 können als Mehrpunkt-Tischkissen ausgebildet sein, wobei jeweils zwei nebeneinander liegende Tischkissen 90.1, 90.3 oder jeweils vier neben und hintereinander liegende Tischkissen 90.1, 90.3 und 90.2, 90.4 zum Einsatz kommen können.
Es ist ebenso denkbar, die als Nebenantriebe direkt auf das oder die Werkzeuge wirkenden hydraulischen Kissen anstelle im Tisch 1 jeweils im Unterwerkzeug 2 anzuordnen.
Es ist weiterhin denkbar, eine Anordnung des direkt auf das oder die Werkzeuge wirkenden hydraulischen Kissens entweder im Stößel 4 oder in den Oberwerkzeugen 5 vorzunehmen.
In allen Fällen wird durch dessen steuer- und regelbare Druckvariabilität eine hohe und variable Schließkraft der Werkzeuge vor und während der Zuhaltephase zum Formen und Aushärten des warmgeformten Pressteils 16 und eine geringe Öffnungskraft des Stößels 4 nach der Zuhaltephase erreicht.
Die hydraulischen Druckkissen 15 in der Kraftkette zum Stößel 4 übernehmen weiterhin die bekannte Funktion der Überlastsicherung.
Bezüglich der Einflussnahme auf die Eigenschaften der warmgeformten Pressteile 16 in kombinatorischer Wechselwirkung mit den elektrischen Servomotoren 13 wird auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach 1 verwiesen.
In 8 sind die steuerungstechnischen Vorrichtungsmerkmale der NC-Steuereinrichtung 18 für die dritte Ausgestaltung entsprechend Anspruch 12 als Blockschaltbild dargestellt.
Gegenüber dem in 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen 50 durch die Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Tischkissen 92 mit den eingangsseitigen Signalgrößen zur Ermittlung der kissenabhängigen Kraft-Sollwerte 83 und die Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe 48 durch die Funktionseinheit zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe 91 ersetzt.
In 9 ist das vorgeschlagene Verfahren für eine dritte vorteilhafte Ausgestaltung in Form einer Schrittfolge mit kissenabhängiger Kraftsteuerung der Werkzeugsegmente 17 und Kippungskompensation durch die servoangetriebenen Druckpunkte 6, 7 und 8, 9 vom Typ „gesteuert, statisch“ entsprechend Anspruch 5 dargestellt.
Die erste und zweite Vorbereitungsphase 23, 24 entspricht dem Ablauf der ersten und zweiten Ausgestaltung nach 3.
Gegenüber dem in 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt in der dritten Vorbereitungsphase 94 die Generierung der für die Mehrfach-Pressteile 16.1, 16.2 spezifischen kissenabhängigen Kraftwerte für die hydraulischen Tischkissen 90. Es folgt bis zum zweiten Verfahrensschritt 95 der analoge Ablauf gemäß 3.
Im zweiten Verfahrensschritt 95 dienen die in der dritten Vorbereitungsphase 94 generierten Kraft-Sollwerte zur Beaufschlagung der hydraulischen Tischkissen 90.
Im dritten und vierten Verfahrensschritt 96 und 97 erfolgt die Steuerung der hydraulischen Tischkissen 90 in analoger Weise zur Steuerung der hydraulischen Druckpunkte 15 des Ausführungsbeispiels nach 3.
Aus 10a, b ist die Schrittfolge des Verfahrens mit Beeinflussung der Kipplage und Eintauchtiefe des Stößels 4 nach einer vierten Ausgestaltung mit Typ „geregelt, dynamisch“ entsprechend Anspruch 6 ersichtlich.
Gegenüber der zuvor beschriebenen dritten Ausgestaltung kann die Kraftregelung in den hydraulischen Tischkissen 90 in Kombination mit der Beeinflussung von Kipplage und Eintauchtiefe des Stößels 4 jeweils dynamisch erfolgen.
Die Abläufe entsprechen im Wesentlichen denen der zweiten Ausgestaltung gemäß 5a, 5b, wobei anstelle der Steuerung und Regelung der dort erwähnten hydraulischen Druckkissen 15 die hydraulischen Tischkissen 90 zum Einsatz kommen.
In 11 sind die steuerungstechnischen Vorrichtungsmerkmale der NC-Steuereinrichtung 18 entsprechend der vierten Ausgestaltung als Blockschaltbild gemäß Anspruch 13 dargestellt.
Gegenüber dem in 6 dargestellten Blockschaltbild zur zweiten Ausgestaltung bestehen die Unterschiede darin, dass die Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Tischkissen 92 einerseits mit der Ablaufsteuerung 46 und andererseits mit der Funktionseinheit zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe 91 über den Kraft-Summenwert 64b verknüpft ist.
Die weitere Eingangsgröße des Kraft-Summenwertes 64 kommt aus der Funktionseinheit 93 zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Korrekturwerte 63.
Die Funktionseinheit 92 zur Kraftsteuerung der hydraulischen Tischkissen liefert jeweils die Führungsgrößensignale 51 für die Steuerung der hydraulischen Tischkissen 90.
Während in den voran beschriebenen Ausgestaltungen die durch asymmetrische Belastung beeinflusste Kippung und/oder Eintauchtiefe des Stößels durch Beaufschlagung der unabhängig voneinander steuer- und regelbaren Servomotoren 13 mit einem zueinander unterschiedlichen Weg-Profil kompensiert oder gezielt beeinflusst wird, erfolgt in der fünften und sechsten Ausgestaltung die Beeinflussung der Kipplage durch die hydraulischen Druckkissen im Stößelantrieb.
Der schematische Aufbau dieser folgenden Ausgestaltungen entspricht der 7.
In 12 sind die steuerungstechnischen Vorrichtungsmerkmale der NC-Steuereinrichtung 18 für die fünfte Ausgestaltung entsprechend Anspruch 14 als Blockschaltbild dargestellt.
Gegenüber den in 2 und 8 beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen 50 und die Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Tischkissen 92 in kombinatorischer Wechselwirkung eingesetzt.
Die Ablaufsteuerung 46 koordiniert einerseits die Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe „mit Korrektur“ 48b und deren Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen 50 und andererseits die Funktionseinheit zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe 91 und deren Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Tischkissen 92 sowie die Funktionseinheit zur Berechnung der Soll-Positionsverläufe für die Druckpunkte des Stößels 52a und deren Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels 54 gemeinsam.
In 13a, 13b ist das vorgeschlagene Verfahren für die fünfte vorteilhafte Ausgestaltung in Form einer Schrittfolge vom Typ „gesteuert, statisch“ entsprechend Anspruch 8 mit kissenabhängiger Kraftsteuerung der Werkzeugsegmente 17 und Kippungskompensation des Stößels 4 durch die Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen 15 dargestellt.
Gegenüber der in 3 beschriebenen Schrittkette erfolgt ergänzend in der vierten Vorbereitungsphase 94 die Generierung der für die Mehrfach-Pressteile 16.1, 16.2 spezifischen kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe für die hydraulischen Tischkissen 90.
In der folgenden fünften Vorbereitungsphase 26 erfolgt anhand der im Schritt V1 und V4 hinterlegten Parameter die Berechnung der asymmetrischen Federungswerte der benachbarten Druckpunkte 6, 7 und 8, 9.
In der sechsten Vorbereitungsphase 27b wird unter Zugrundelegung der in der Vorbereitungsphase 26 generierten Parameter ein druckpunktabhängiger Kraft-Soll-Verlauf mit Korrektur für die hydraulischen Druckkissen 15 berechnet und in der NC-Steuereinrichtung 18 gespeichert.
Nach dem Startsignal 28 unterscheidet sich die Folge der Verfahrensschritte vom Ablauf nach 3 dadurch, dass im zweiten Verfahrensschritt 95 die im vierten Vorbereitungsschritt 94 generierten Kraft-Sollwerte zur Beaufschlagung der hydraulischen Tischkissen 90 genutzt werden.
Aus 14a, 14b ist die Schrittfolge des Verfahrens mit Beeinflussung der Kipplage und Eintauchtiefe des Stößels 4 nach einer sechsten Ausgestaltung mit Typ „geregelt, dynamisch“ entsprechend Anspruch 9 ersichtlich.
Gegenüber der zuvor beschriebenen fünften Ausgestaltung kann die Kraftregelung in den hydraulischen Tischkissen 90 in Kombination mit der Beeinflussung von Kipplage und Eintauchtiefe des Stößels 4 durch die hydraulischen Druckkissen 15 jeweils dynamisch erfolgen.
Bis zum zweiten Verfahrensschritt 95 erfolgt der Ablauf analog der fünften Ausgestaltung nach 13a, 13b.
Während der Zuhaltephase 35 des Stößels 4 wird im dritten Verfahrensschritt 98 einerseits mittels Kraft-Sensor 60 der Prozesskraft-Ist-Verlauf 59 jedes Werkzeugsegmentes 17 und andererseits mittels Temperatur-Sensor 62 der Prozesstemperatur-Ist-Verlauf 61 erfasst. Diese dienen zur Berechnung eines kissenabhängigen Kraft-Korrekturwertes 63, mit dem gemeinsam mit dem kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verlauf im vierten Verfahrensschritt 73 ein Kraft-Summenwert 64b gebildet wird. Im fünften Verfahrensschritt 74 werden die korrigierten Druck-Sollwerte 102 für die Servoventile 103 zur Steuerung des Kraft-Regelkreises der hydraulischen Tischkissen 90 gebildet.
Gleichzeitig werden während der Zuhaltephase 35 im sechsten Verfahrensschritt 101 die druckpunktabhängigen Federungs-Ist-Verläufe mittels der Stößel-Positionsmesseinrichtungen 22 erfasst, deren Messgrößensignale 56 zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Korrekturwerte 63 dienen. Nach Summierung der druckpunktabhängigen Kraft-Soll- und Kraft-Korrekturwerte im siebten Verfahrensschritt 73 erfolgt im achten Verfahrensschritt 74 die Berechnung und Ausgabe Druck-Sollwerte 65 für die Servoventile 66 zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen 15.
Das Ende der Zuhaltephase 35 wird zeitabhängig entsprechend der in den Werkzeugsegmenten 17 oder Pressteilen 16 gemessenen Ist-Temperatur 61 im neunten Verfahrensschritt 78 eingeleitet.
Im zehnten Verfahrensschritt 32b wird nach der Rast im unteren Umkehrpunkt der Hochlauf des Stößels 4 in die Ausgangsstellung des oberen Umkehrpunktes eingeleitet und in den hydraulischen Druckkissen 15 eine Umschaltung auf einen ersten Kraft-Sollwert gesteuert.
Nach Entnahme der fertiggeformten Pressteile 16 und erneuter Zuführung der erwärmten Rohlinge beginnt der Folge-Zyklus mit analogem Ablauf.
Bezugszeichenliste

1: Pressentisch
2: Unterwerkzeug
3: Antrieb
4: Stößel
5: Oberwerkzeug
6, (7), 8, (9): Druckpunkt
10: Zugstange
11,11.1,11.2, (11.3,11.4): Exzenterrad
12.1,12.2, (12.3,12.4): Pleuel
13,13.1, (13.2),13.3, (13.4): Servomotor
14: Verstellgetriebe
15,15.1,15.2, (15.3,15.4): hydraulisches Druckkissen
16: Pressteil
16.1,16.2, (16.3,16.4): Mehrfach-Pressteile
17,17.1,17.2, (17.3,17.4): Werkzeugsegmente
18: NC-Steuerung
21,21.1,21.2, (21.3,21.4): Umrichter
22.1,22.2, (22.3,22.4): Stößel-Positionsmesseinrichtung
23: erste Vorbereitungsphase
24: zweite Vorbereitungsphase
25: dritte Vorbereitungsphase der ersten, zweiten, fünften und sechsten Ausgestaltung
26: vierte Vorbereitungsphase
27a: fünfte Vorbereitungsphase der ersten und dritten Ausgestaltung
27b: fünfte Vorbereitungsphase der fünften und sechsten Ausgestaltung
28: Startsignal
29: erster Verfahrensschritt der ersten, dritten, fünften und sechsten Ausgestaltung
30: zweiter Verfahrensschritt der ersten, zweiten und fünften Ausgestaltung
31: dritter Verfahrensschritt der ersten und fünften Ausgestaltung
32a: vierter Verfahrensschritt der ersten und fünften Ausgestaltung
32b: vierter verfahrensschritt der sechsten Ausgestaltung
33: Positions-Verlauf der Druckpunkte 6,7
34: Positions-Verlauf der Druckpunkte 8,9
35: Zuhaltephase des Werkzeuges
36: erste Phase mit Lageregelung
37: zweite Phase mit Kraftsteuerung
38: dritte Phase mit Lageregelung
39: erster Kraft-Sollwert in den Druckkissen 15.1,15.2,15.3,15.4
40: Verlauf der Kraft in den Druckkissen 15.1,15.2 in der Zuhaltephase 35
41: Verlauf der Kraft in den Druckkissen 15.3,15.4 in der Zuhaltephase 35
42: zweiter Kraft-Sollwert in den Druckkissen 15.1,15.2,15.3,15.4
43: unkompensierter Verlauf der Kipplage des Stößels bei wirkender Kraftsteuerung
44: kompensierter Verlauf der Kipplage des Stößels ohne wirkende Kraftsteuerung
45: kompensierter Verlauf der Kipplage des Stößels mit wirkender Kraftsteuerung
46: Ablaufsteuerung
47: Speicher für Maschinen- und Werkzeugdaten
48a: Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe
48b: Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe mit Korrektur
49: Signalgrößen zur Ermittlung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwerte
50: Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen
51: Führungsgrößensignale für die Steuerung der hydraulischen Druckkissen
52a: Funktionseinheit zur Berechnung der Soll-Positionsverläufe für die Druckpunkte des Stößels
52b: Funktionseinheit zur Berechnung der Soll-Positionsverläufe für die Druckpunkte des Stößels mit Korrektur
53: Signalgrößen zur Ermittlung der Soll-Positionsverläufe für die Druckpunkte des Stößels
54: Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels
55: Führungsgrößensignale für die druckpunktspezifischen Servomotoren
56: Messgrößensignale der Stößel-Positionsmesseinrichtungen
57: elektronische Positions-Kurvenscheibe
58: Positionsdifferenz der Druckpunkte
59: Messgrößensignale für die Prozesskraft-Ist-Verläufe
60: Kraft-Sensor
61: Messgrößensignale für die Prozesstemperatur-Ist-Verläufe
62: Temperatur-Sensor
63: Kraft-Korrekturwert
64a, b: Kraft-Summenwert
65: Druck-Sollwerte der hydraulischen Druckkissen
66: Servoventile der hydraulischen Druckkissen
67: Positions-Offset
68: Positions-Summenwert
70: fünfte Vorbereitungsphase der zweiten und vierten Ausgestaltung
71: erster Verfahrensschritt der zweiten und vierten Ausgestaltung
72: dritter Verfahrensschritt der zweiten Ausgestaltung
73: vierter Verfahrensschritt der zweiten, vierten und sechsten Ausgestaltung
74: fünfter Verfahrensschritt der zweiten, vierten und sechsten Ausgestaltung
75: sechster Verfahrensschritt der zweiten und vierten Ausgestaltung
76: siebter Verfahrensschritt der zweiten und vierten Ausgestaltung
77: achter Verfahrensschritt der zweiten und vierten Ausgestaltung
78: neunter Verfahrensschritt der zweiten und sechsten Ausgestaltung
79: zehnter Verfahrensschritt der zweiten Ausgestaltung
80: Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Soll-Positionsverläufe mit Korrektur-Anfangswerten
81: Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Korrekturwerte 63
82: Funktionseinheit zur Berechnung des druckpunktabhängigen Positions-Offset 67
83: Signalgrößen zur Ermittlung der kissenabhängigen Kraft-Sollwerte
90 (90.1,90.2,90.3,90.4): Prozess-Kissen, (Mehrpunkt-Tischkissen)
91: Funktionseinheit zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe
92: Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Tischkissen
93: Funktionseinheit zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Korrekturwerte 63
94: dritte Vorbereitungsphase der dritten, vierten, fünften und sechsten Ausgestaltung
95: zweiter Verfahrensschritt der dritten, vierten, fünften und sechsten Ausgestaltung
96: dritter Verfahrensschritt der dritten Ausgestaltung
97: vierter Verfahrensschritt der dritten Ausgestaltung
98: dritter Verfahrensschritt der vierten und sechsten Ausgestaltung
99: neunter Verfahrensschritt der vierten Ausgestaltung
100: zehnter Verfahrensschritt der vierten Ausgestaltung
101: sechster Verfahrensschritt der sechsten Ausgestaltung
102: Druck-Sollwerte der hydraulischen Tischkissen
103: Servoventile der hydraulischen Druckkissen

Claims

Verfahren zur Steuerung und/oder mit in mindestens einem Regelkreis nutzbarer Ist-Wert-Rückführung vorgesehenen Regelung einer Stößelbewegung und der Stößelkräfte an Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Pressen zur Herstellung von warmgeformten Pressteilen (16), bei denen die Positionen, Geschwindigkeiten und Kräfte zum Antrieb des Stößels (4) durch einen jedem Druckpunkt (6, 8) oder jeder Druckpunktgruppe (6, 7 und 8, 9) des Stößels (4) zugeordneten Servomotor (13) eines Hauptantriebes für die Stößelbewegung als Hauptfunktion und den den Druckpunkten (6 bis 9) des Stößels (4) jeweils separat zugeordneten hydraulischen Druckkissen (15) als Nebenfunktion in kombinatorischer Wechselwirkung zur Einflussnahme auf prozessbedingte Positions- und Krafteinstellungen des Stößels (4) für eine aktive Eintauchtiefen- und Kippungsregelung unabhängig voneinander regelbar sind, um auftretende Prozessschwankungen infolge variierender mechanischer und thermischer Einflussgrößen auf Eigenschaften der warmgepressten Formteile während einer Zuhaltephase zu kompensieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn des Verfahrensablaufes in der ersten Vorbereitungsphase (23) die maschinenspezifischen Steifigkeitswerte in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der zweiten Vorbereitungsphase (24) der teilespezifische Soll-Verlauf ohne Korrektur für die Bewegung der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößels (4) eingegeben, berechnet und als Positions-Kurvenscheibe (57) ohne Korrektur in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert wird, dass in der dritten Vorbereitungsphase (25) die teilespezifischen und druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe während der Stößelbewegung und in der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) für die hydraulischen Druckkissen (15.1 bis 15.4) in den Druckpunkten (6 bis 9) eingegeben oder mittels Lernhub erfasst und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der vierten Vorbereitungsphase (26) aus den Steifigkeitswerten der ersten Vorbereitungsphase (23) und den druckpunktabhängigen Kraftwerten aus der dritten Vorbereitungsphase (25) die asymmetrischen Federungswerte der benachbarten Druckpunkte (6 bis 9) berechnet oder mittels Lernhub ermittelt und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der fünften Vorbereitungsphase (27a) aus den Werten für den teilespezifischen Soll-Verlauf ohne Korrektur gemäß der zweiten Vorbereitungsphase (24) und den in der vierten Vorbereitungsphase (26) ermittelten asymmetrischen Federungswerten jeweils der druckpunktabhängige Soll-Verlauf mit Korrektur für die Bewegung des Stößels (4) berechnet und als die den Druckpunkten (6 bis 9) zugeordneten Positions-Kurvenscheiben (57) mit Korrektur in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden und dass im ersten Verfahrensschritt (29) die Bewegung des Stößels (4) gestartet sowie eine virtuelle Leitwelle für einen Pressenzyklus generiert wird und die Positionen der den Druckpunkten (6 bis 9) zugeordneten Servomotoren (13) durch eine Lageregelung beeinflussbar sind, die jeweils ihren Sollwert aus einer entsprechend der virtuellen Leitwelle ausgelesenen Positions-Kurvenscheibe (57) mit Korrektur erhält und die hydraulischen Druckkissen (15) auf einen ersten Kraft-Sollwert(39) geregelt sind, dass im zweiten Verfahrensschritt (30) zu Beginn der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) auf Kraftsteuerung mittels der hydraulischen Druckkissen (15) in den Druckpunkten (6 bis 9) entsprechend dem in der dritten Vorbereitungsphase (25) generierten druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verlauf umgeschaltet wird, dass im dritten Verfahrensschritt (31) am Ende der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) der Druck in den hydraulischen Druckkissen (15) der Druckpunkte (6 bis 9) auf einen zweiten Kraft-Sollwert (42) zum Freifahren des Stößels (4) unter Last geregelt wird, dass im vierten Verfahrensschritt (32a) der Hochlauf des Stößels (4) entsprechend der Lageregelung nach Positions-Kurvenscheibe (57) mit Korrektur eingeleitet wird und mit fortgesetzter Bewegung des Stößels (4) in Richtung des oberen Umkehrpunktes der Druck in den hydraulischen Druckkissen (15) der Druckpunkte (6 bis 9) auf den ersten Kraft-Sollwert (39) für den nachfolgenden Pressvorgang geregelt wird und der Bewegungsablauf mit dem ersten Verfahrensschritt (29) zyklisch fortgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn des Verfahrensablaufes in der ersten Vorbereitungsphase (23) die maschinenspezifischen Steifigkeitswerte in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der zweiten Vorbereitungsphase (24) der teilespezifische Soll-Verlauf ohne Korrektur für die Bewegung der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößels (4) eingegeben, berechnet und als Positions-Kurvenscheibe (57) ohne Korrektur in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert wird, dass in der dritten Vorbereitungsphase (25) die teilespezifischen und druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe während der Stößelbewegung und in der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) für die hydraulischen Druckkissen (15.1 bis 15.4) in den Druckpunkten (6 bis 9) eingegeben oder mittels Lernhub erfasst und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der vierten Vorbereitungsphase (26) aus den Steifigkeitswerten der ersten Vorbereitungsphase (23) und den druckpunktabhängigen Kraftwerten aus der dritten Vorbereitungsphase (25) die asymmetrischen Federungswerte der benachbarten Druckpunkte (6 bis 9) berechnet oder mittels Lernhub ermittelt und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der fünften Vorbereitungsphase (70) aus den Werten für den teilespezifischen Soll-Verlauf ohne Korrektur gemäß der zweiten Vorbereitungsphase (24) und den in der vierten Vorbereitungsphase (26) ermittelten asymmetrischen Federungswerten jeweils der druckpunktabhängige Soll-Verlauf mit Korrektur-Anfangswerten für die Bewegung des Stößels (4) berechnet und als die den Druckpunkten (6 bis 9) zugeordneten Positions-Kurvenscheiben (57) mit Korrektur-Anfangswerten in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden und dass im ersten Verfahrensschritt (71) die Bewegung des Stößels (4) gestartet sowie eine virtuelle Leitwelle für einen Pressenzyklus generiert wird und die Positionen der den Druckpunkten (6 bis 9) zugeordneten Servomotoren (13) durch eine Lageregelung beeinflussbar sind, die jeweils ihren Sollwert aus einer entsprechend der virtuellen Leitwelle ausgelesenen Positions-Kurvenscheibe (57) mit Korrektur-Anfangswerten erhält und die hydraulischen Druckkissen (15) auf einen ersten Kraft-Sollwert(39) geregelt sind, dass im zweiten Verfahrensschritt (30) zu Beginn der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) auf Kraftsteuerung mittels der hydraulischen Druckkissen (15) in den Druckpunkten (6 bis 9) entsprechend dem in der dritten Vorbereitungsphase (25) generierten druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verlauf umgeschaltet wird, dass im dritten Verfahrensschritt (72) während der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) entsprechend des sensorisch erfassten Prozesskraft-Ist-Verlaufes (59) und Prozesstemperatur-Ist-Verlaufes (61) ein Kraft-Korrekturwert (63) berechnet wird, dass im vierten Verfahrensschritt (73) aus dem teilespezifischen druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verlauf für die hydraulischen Druckkissen (15) in den Druckpunkten (6 bis 9) mit dem Kraft-Korrekturwert (63) ein Kraft-Summenwert (64a) gebildet wird, dass im fünften Verfahrensschritt (74) aus dem Summenwert (64) die Drucksollwerte (65) berechnet und an die Servo- oder Proportionalventile (66) für die Steuerung der hydraulischen Druckkissen (15) in den Druckpunkten (6 bis 9) ausgegeben werden, dass im sechsten Verfahrensschritt (75) während der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) aus den Messgrößensignalen (56) der Stößel-Positionsmesseinrichtungen (22) ein kraftabhängiger Positions-Offset (67) für jeden Druckpunkt (6 bis 9) berechnet wird, dass im siebten Verfahrensschritt (76) während der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) aus dem druckpunktabhängigen Soll-Positionsverlauf mit Korrektur-Anfangswert und dem druckpunktabhängigen Positions-Offset (67) Positions-Summenwert (68) gebildet wird, dass im achten Verfahrensschritt (77) die Position der Druckpunkte (6 bis 9) durch eine Lageregelung beeinflussbar ist, wobei die Lageregelung ihren Korrektur-Sollwert aus dem entsprechend der virtuellen Leitwelle ausgelesenen Positionskurvenscheibe (57) mit Positions-Summenwert (68) erhält, dass im neunten Verfahrensschritt (78) die Zuhaltephase (35) des Stößels (4) zeitabhängig entsprechend der in den Werkzeugsegmenten (17) oder Pressteilen (16) gemessenen Ist-Temperatur (61) beendet wird und der Druck in den hydraulischen Druckkissen (15) der Druckpunkte (6 bis 9) auf einen zweiten Kraft-Sollwert (42) zum Freifahren des Stößels (4) unter Last geregelt wird, dass im zehnten Verfahrensschritt (79) der Hochlauf des Stößels (4) entsprechend der Lageregelung mit Positions-Kurvenscheibe (57) mit Korrektur-Anfangswert eingeleitet wird und mit fortgesetzter Bewegung des Stößels (4) in Richtung des oberen Umkehrpunktes der Druck in den hydraulischen Druckkissen (15) der Druckpunkte (6 bis 9) auf den ersten Kraft-Sollwert (39) für den nachfolgenden Pressvorgang geregelt wird und der Bewegungsablauf mit dem ersten Verfahrensschritt (71) zyklisch fortgesetzt wird.
Verfahren zur Steuerung und/oder mit in mindestens einem Regelkreis nutzbarer Ist-Wert-Rückführung vorgesehenen Regelung einer Stößelbewegung, der Stößelkräfte und der damit wechselwirkenden Prozesskissen-Kräfte an Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Pressen zur Herstellung von warmgeformten Pressteilen, bei denen die Positionen, Geschwindigkeiten und Kräfte zum Antrieb des Stößels (4) durch einen jedem Druckpunkt (6,8) oder jeder Druckpunktgruppe (6,7 und 8,9) des Stößels (4) zugeordneten Servomotor (13) des Hauptantriebes für die Bewegung des Stößels (4) als Hauptfunktion und den in der Presse oder Werkzeugen (2, 5) angeordneten Prozesskissen (90) als Nebenfunktion in kombinatorischer Wechselwirkung zur Einflussnahme auf prozessbedingte Positions- und Krafteinstellungen des Stößels (4) für eine aktive Eintauchtiefen-, Kippungs- und Kraftregelung unabhängig voneinander regelbar sind.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn des Verfahrensablaufes in der ersten Vorbereitungsphase (23) die maschinenspezifischen Steifigkeitswerte in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der zweiten Vorbereitungsphase (24) der teilespezifische Soll-Verlauf ohne Korrektur für die Bewegung der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößels (4) eingegeben, berechnet und als Positions-Kurvenscheibe (57) ohne Korrektur in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert wird, dass in der dritten Vorbereitungsphase (94) die teilespezifischen und kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe während der Stößelbewegung und in der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) für die Prozess-Kissen (90) eingegeben oder mittels Lernhub erfasst und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der vierten Vorbereitungsphase (26) aus den Steifigkeitswerten der ersten Vorbereitungsphase (23) und den druckpunktabhängigen Kraftwerten aus der dritten Vorbereitungsphase (25) die asymmetrischen Federungswerte der benachbarten Druckpunkte (6 bis 9) berechnet oder mittels Lernhub ermittelt und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der fünften Vorbereitungsphase (27a) aus den Werten für den teilespezifischen Soll-Verlauf ohne Korrektur gemäß der zweiten Vorbereitungsphase (24) und den in der vierten Vorbereitungsphase (26) ermittelten asymmetrischen Federungswerten jeweils der druckpunktabhängige Soll-Verlauf mit Korrektur für die Bewegung des Stößels (4) berechnet und als die den Druckpunkten (6 bis 9) zugeordneten Positions-Kurvenscheiben (57) mit Korrektur in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden und dass im ersten Verfahrensschritt (29) die Bewegung des Stößels (4) gestartet sowie eine virtuelle Leitwelle für einen Pressenzyklus generiert wird und die Positionen der den Druckpunkten (6 bis 9) zugeordneten Servomotoren (13) durch eine Lageregelung beeinflussbar sind, die jeweils ihren Sollwert aus einer entsprechend der virtuellen Leitwelle ausgelesenen Positions-Kurvenscheibe (57) mit Korrektur erhält und die Prozess-Kissen (90) auf einen ersten Kraft-Sollwert(39) geregelt sind, dass im zweiten Verfahrensschritt (95) zu Beginn der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) auf Kraftsteuerung mittels der Prozess-Kissen (90) entsprechend dem in der dritten Vorbereitungsphase (25) generierten kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verlauf umgeschaltet wird, dass im dritten Verfahrensschritt (96) am Ende der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) der Druck in den Prozess-Kissen (90) auf einen zweiten Kraft-Sollwert (42) zum Freifahren des Stößels (4) unter Last geregelt wird, dass im vierten Verfahrensschritt (97) der Hochlauf des Stößels (4) entsprechend der Lageregelung nach Positions-Kurvenscheibe (51) mit Korrektur eingeleitet wird und mit fortgesetzter Bewegung des Stößels (4) in Richtung des oberen Umkehrpunktes der Druck in den Prozess-Kissen (90) auf den ersten Kraft-Sollwert (39) für den nachfolgenden Pressvorgang geregelt wird und der Bewegungsablauf mit dem ersten Verfahrensschritt (29) zyklisch fortgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn des Verfahrensablaufes in der ersten Vorbereitungsphase (23) die maschinenspezifischen Steifigkeitswerte in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der zweiten Vorbereitungsphase (24) der teilespezifische Soll-Verlauf ohne Korrektur für die Bewegung der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößels (4) eingegeben, berechnet und als Positions-Kurvenscheibe (57) ohne Korrektur in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert wird, dass in der dritten Vorbereitungsphase (94) die teilespezifischen und kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe während der Stößelbewegung und in der Zuhaltephase (35) des Stößels (4)für die hydraulischen Tischkissen (90.1 bis 90.4) eingegeben oder mittels Lernhub erfasst und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der vierten Vorbereitungsphase (26) aus den Steifigkeitswerten der ersten Vorbereitungsphase (23) und den kissenabhängigen Kraftwerten aus der dritten Vorbereitungsphase (94) die asymmetrischen Federungswerte der benachbarten Druckpunkte (6 bis 9) berechnet oder mittels Lernhub ermittelt und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der fünften Vorbereitungsphase (70) aus den Werten für den teilespezifischen Soll-Verlauf ohne Korrektur gemäß der zweiten Vorbereitungsphase (24) und den in der vierten Vorbereitungsphase (26) ermittelten asymmetrischen Federungswerten jeweils der druckpunktabhängige Soll-Verlauf mit Korrektur-Anfangswerten für die Bewegung des Stößels (4) berechnet und als die den Druckpunkten (6 bis 9) zugeordneten Positions-Kurvenscheiben (57) mit Korrektur-Anfangswerten in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden und dass im ersten Verfahrensschritt (71) die Bewegung des Stößels (4) gestartet sowie eine virtuelle Leitwelle für einen Pressenzyklus generiert wird und die Positionen der den Druckpunkten (6 bis 9) zugeordneten Servomotoren (13) durch eine Lageregelung beeinflussbar sind, die jeweils ihren Sollwert aus einer entsprechend der virtuellen Leitwelle ausgelesenen Positions-Kurvenscheibe (57) mit Korrektur-Anfangswerten erhält und die Prozess-Kissen (90) auf einen ersten Kraft-Sollwert(39) geregelt sind, dass im zweiten Verfahrensschritt (95) zu Beginn der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) auf Kraftsteuerung mittels der Prozess-Kissen (90) entsprechend dem in der dritten Vorbereitungsphase (94) generierten kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verlauf umgeschaltet wird, dass im dritten Verfahrensschritt (98) während der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) entsprechend des sensorisch erfassten Prozesskraft-Ist-Verlaufes (59) und Prozesstemperatur-Ist-Verlaufes (61) ein kissenabhängiger Kraft-Korrekturwert (63) berechnet wird, dass im vierten Verfahrensschritt (73) aus dem teilespezifischen kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verlauf für die Prozess-Kissen (90) mit dem Kraft-Korrekturwert (63) ein Kraft-Summenwert (64b) gebildet wird, dass im fünften Verfahrensschritt (74) aus dem Summenwert (64) die Drucksollwerte (102) berechnet und an die Servo-oder Proportionalventile (103) für die Prozess-Kissen (90) ausgegeben wird, dass im sechsten Verfahrensschritt (75) während der Zuhaltephase (35) des Stößels (4)aus den Messgrößensignale (56) der Stößel-Positionsmesseinrichtungen (22) ein druckpunktabhängiger Positions-Offset (67) für jeden Druckpunkt (6 bis 9) berechnet wird, dass im siebten Verfahrensschritt (76) während der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) aus dem druckpunktabhängigen Soll-Positionsverlauf mit Korrektur-Anfangswert und dem druckpunktabhängigen Positions-Offset (67) ein Positions-Summenwert (68) gebildet wird, dass im achten Verfahrensschritt (77) die Position der Druckpunkte (6 bis 9) durch eine Lageregelung beeinflussbar ist, die ihren Korrektur-Sollwert aus dem entsprechend der virtuellen Leitwelle ausgelesenen Positionskurvenscheibe (57) mit Positions-Summenwert (68) erhält, dass im neunten Verfahrensschritt (99) die Zuhaltephase (35) des Stößels (4) zeitabhängig entsprechend der in den Werkzeugsegmenten (17) oder Pressteilen (16) gemessenen Ist-Temperatur (61) beendet wird und der Druck in den hydraulischen Tischkissen (90) auf einen zweiten Kraft-Sollwert (42) zum Freifahren des Stößels (4) unter Last geregelt wird, dass im zehnten Verfahrensschritt (100) der Hochlauf des Stößels (4) entsprechend der Lageregelung mit Positions-Kurvenscheibe (57) mit Korrektur-Anfangswert eingeleitet wird und mit fortgesetzter Bewegung des Stößels (4) in Richtung des oberen Umkehrpunktes der Druck in den Prozess-Kissen (90) auf den ersten Kraft-Sollwert (39) für den nachfolgenden Pressvorgang geregelt wird und der Bewegungsablauf mit dem ersten Verfahrensschritt (71) zyklisch fortgesetzt wird.
Verfahren zur Steuerung und/oder mit in mindestens einem Regelkreis nutzbarer Ist-Wert-Rückführung vorgesehenen Regelung einer Stößelbewegung und der Stößelkräfte an Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Pressen zur Herstellung von warmgeformten Pressteilen (16), bei denen die Positionen, Geschwindigkeiten und Kräfte zum Antrieb des Stößels (4) durch einen jedem Druckpunkt (6,8) oder jeder Druckpunktgruppe (6, 7 und 8, 9) des Stößels (4) zugeordneten Servomotor (13) des Hauptantriebes für die Stößelbewegung als Hauptfunktion, den den Druckpunkten (6 bis 9) des Stößels (4) jeweils separat zugeordneten hydraulischen Druckkissen (15) zur ersten Nebenfunktion und den Prozess-Kissen (90) zur zweiten Nebenfunktion in kombinatorischer Wechselwirkung zur Einflussnahme auf prozessbedingte Positions- und Krafteinstellungen des Stößels (4) für eine aktive Eintauchtiefen- und Kippungsregelung unabhängig voneinander regelbar sind.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn des Verfahrensablaufes in der ersten Vorbereitungsphase (23) die maschinenspezifischen Steifigkeitswerte in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der zweiten Vorbereitungsphase (24) der teilespezifische Soll-Verlauf für die Bewegung der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößels (4) eingegeben, berechnet und als Positions-Kurvenscheibe (57) in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert wird, dass in der dritten Vorbereitungsphase (25) die teilespezifischen und druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe während der Stößelbewegung und in der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) für die hydraulischen Druckkissen (15.1 bis 15.4) in den Druckpunkten (6 bis 9) eingegeben oder mittels Lernhub erfasst und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der vierten Vorbereitungsphase (94) die teilespezifischen und kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe während der Stößelbewegung und in der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) für die Prozess-Kissen (90) eingegeben oder mittels Lernhub erfasst und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der fünften Vorbereitungsphase (26) aus den Steifigkeitswerten der ersten Vorbereitungsphase (23) und den druckpunktabhängigen Kraftwerten aus der dritten Vorbereitungsphase (25) die asymmetrischen Federungswerte der benachbarten Druckpunkte (6 bis 9) berechnet oder mittels Lernhub ermittelt und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der sechsten Vorbereitungsphase (27b) aus den in der fünften Vorbereitungsphase (26) ermittelten asymmetrischen Federungswerten jeweils der druckpunktabhängige Kraft-Soll-Verlauf mit Korrektur für die hydraulischen Druckkissen (15.1 bis 15.4) berechnet und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass im ersten Verfahrensschritt (29) die Bewegung des Stößels (4) gestartet sowie eine virtuelle Leitwelle für einen Pressenzyklus generiert wird und die Positionen der den Druckpunkten (6 bis 9) zugeordneten Servomotoren (13) durch eine Lageregelung beeinflussbar sind, die jeweils ihren Sollwert aus einer entsprechend der virtuellen Leitwelle ausgelesenen Positions-Kurvenscheibe (57) erhält und die hydraulischen Druckkissen (15) auf einen ersten Kraft-Sollwert(39) geregelt sind, dass im zweiten Verfahrensschritt (95) zu Beginn der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) auf Kraftsteuerung mittels der Prozess-Kissen (90) entsprechend dem in der vierten Vorbereitungsphase (94) generierten kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verlaufes umgeschaltet wird, dass im dritten Verfahrensschritt (30) in der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) auf Kraftsteuerung mittels der hydraulischen Druckkissen (15) in den Druckpunkten (6 bis 9) entsprechend dem in der dritten Vorbereitungsphase (25) generierten druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verlauf umgeschaltet wird, dass im vierten Verfahrensschritt (31) am Ende der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) der Druck in den hydraulischen Druckkissen (15) der Druckpunkte (6 bis 9) auf einen zweiten Kraft-Sollwert (42) zum Freifahren des Stößels (4) unter Last geregelt wird, dass im fünften Verfahrensschritt (32a) der Hochlauf des Stößels (4) entsprechend der Lageregelung nach Positions-Kurvenscheibe (51) eingeleitet wird und mit fortgesetzter Bewegung des Stößels (4) in Richtung des oberen Umkehrpunktes der Druck in den hydraulischen Druckkissen (15) der Druckpunkte (6 bis 9) auf den ersten Kraft-Sollwert (39) für den nachfolgenden Pressvorgang geregelt wird und der Bewegungsablauf mit dem ersten Verfahrensschritt (29) zyklisch fortgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn des Verfahrensablaufes in der ersten Vorbereitungsphase (23) die maschinenspezifischen Steifigkeitswerte in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der zweiten Vorbereitungsphase (24) der teilespezifische Soll-Verlauf für die Bewegung der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößels (4) eingegeben, berechnet und als Positions-Kurvenscheibe (57) in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert wird, dass in der dritten Vorbereitungsphase (25) die teilespezifischen und druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe während der Stößelbewegung und in der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) für die hydraulischen Druckkissen (15.1 bis 15.4) in den Druckpunkten (6 bis 9) eingegeben oder mittels Lernhub erfasst und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der vierten Vorbereitungsphase (94) die teilespezifischen und kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe während der Stößelbewegung und in der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) für die Prozess-Kissen (90) eingegeben oder mittels Lernhub erfasst und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der fünften Vorbereitungsphase (26) aus den Steifigkeitswerten der ersten Vorbereitungsphase (23) und den druckpunktabhängigen Kraftwerten aus der dritten Vorbereitungsphase (25) die asymmetrischen Federungswerte der benachbarten Druckpunkte (6 bis 9) berechnet oder mittels Lernhub ermittelt und in der NC-Steuereinrichtung (18) gespeichert werden, dass in der sechsten Vorbereitungsphase (27b) die druckpunktabhängigen Kraft-Soll-Verläufe mit Korrektur-Anfangswerten für die hydraulischen Druckkissen (15) berechnet werden, dass im ersten Verfahrensschritt (29) die Bewegung des Stößels (4) gestartet sowie eine virtuelle Leitwelle für einen Pressenzyklus generiert wird und die Positionen der den Druckpunkten (6 bis 9) zugeordneten Servomotoren (13) durch eine Lageregelung beeinflussbar sind, die jeweils ihren Sollwert aus einer entsprechend der virtuellen Leitwelle ausgelesenen Positions-Kurvenscheibe (57) erhält und die hydraulischen Druckkissen (15) auf einen ersten Kraft-Sollwert(39) geregelt sind, dass im zweiten Verfahrensschritt (95) zu Beginn der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) auf Kraftsteuerung mittels der Prozess-Kissen (90) entsprechend dem in der vierten Vorbereitungsphase (25) generierten kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verlauf umgeschaltet wird, dass im dritten Verfahrensschritt (98) während der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) entsprechend des sensorisch erfassten Prozesskraft-Ist-Verlaufes (59) und Prozesstemperatur-Ist-Verlaufes (61) ein kissenabhängiger Kraft-Korrekturwert (63) berechnet wird, dass im vierten Verfahrensschritt (73) aus dem teilespezifischen kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verlauf für die Prozess-Kissen (90) mit dem Kraft-Korrekturwert (63) ein Kraft-Summenwert (64b) gebildet wird, dass im fünften Verfahrensschritt (74) aus dem Summenwert (64) die Drucksollwerte (102) berechnet und an die Servoder Proportionalventile (103) für die Prozess-Kissen (90) ausgegeben wird, dass im sechsten Verfahrensschritt (101) während der Zuhaltephase (35) des Stößels (4)aus den Messgrößensignale (56) der Stößel-Positionsmesseinrichtungen (22) ein Kraft-Korrekturwert (63) für jeden Druckpunkt (6 bis 9) berechnet wird, dass im siebten Verfahrensschritt (73) während der Zuhaltephase (35) des Stößels (4) aus dem druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert und dem Kraft-Korrekturwert (63) ein Summenwert (64) gebildet wird, dass im achten Verfahrensschritt (74) entsprechend dem Summenwert (64) die Druck-Sollwerte (65)für die Servoventile (66) zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen (15) berechnet und ausgegeben werden, dass im neunten Verfahrensschritt (78) die Zuhaltephase (35) des Stößels (4) zeitabhängig entsprechend der in den Werkzeugsegmenten (17) oder Pressteilen (16) gemessenen Ist-Temperatur (61) beendet wird und der Druck in den hydraulischen Druckkissen (15) auf einen zweiten Kraft-Sollwert (42) zum Freifahren des Stößels (4) unter Last geregelt wird, dass im zehnten Verfahrensschritt (32b) der Hochlauf des Stößels (4) entsprechend der Lageregelung mit Positions-Kurvenscheibe (57) eingeleitet wird und mit fortgesetzter Bewegung des Stößels (4) in Richtung des oberen Umkehrpunktes der Druck in den hydraulischen Druckkissen (15) auf den ersten Kraft-Sollwert (39) für den nachfolgenden Pressvorgang geregelt wird und der Bewegungsablauf mit dem ersten Verfahrensschritt (71) zyklisch fortgesetzt wird.
Vorrichtung zur Steuerung und/oder mit in mindestens einem Regelkreis nutzbarer Ist-Wert-Rückführung vorgesehenen Regelung einer Stößelbewegung und der Stößelkräfte an servoelektrischen Umformmaschinen zur Herstellung von warmgeformten Pressteilen mit einem mechanisch angetriebenen Stößel zur Hauptfunktion und einem mit diesem in Wirkverbindung stehenden hydraulisch bewegbaren Hubelement zur Nebenfunktion, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse die Positionen, Geschwindigkeiten und Drehmomente oder Kräfte der Servomotoren (13) zum Antrieb der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößel (4) mittels durch eine virtuelle Leitwelle gesteuerter Positions-Kurvenscheibe (57) und die Positionen, Geschwindigkeiten und Kräfte der den Druckpunkten (6 bis 9) des Stößels 4 zugeordneten hydraulischen Druckkissen (15) jeweils von einer NC-Steuereinrichtung (18) steuerbar sind, dass der zentrale Teil der NC-Steuereinrichtung (18) für die jedem Druckpunkt (6 bis 9) des Stößels (4) separat zugeordneten Servomotoren (13) zum Hauptantrieb und zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen (6 bis 9) zur Nebenfunktion eine Funktionseinheit zur Ablaufsteuerung (46), eine Funktionseinheit zur Speicherung von Maschinen- und Werkzeugdaten (47), eine Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe (48a) für die hydraulischen Druckkissen (15) eine Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen (50), eine Funktionseinheit zur Berechnung der Soll-Positionsverläufe für die Druckpunkte des Stößels mit Korrektur (52b) und eine Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels (54) zur Hauptfunktion enthält.
Vorrichtung zur Steuerung und/oder mit in mindestens einem Regelkreis nutzbarer Ist-Wert-Rückführung vorgesehenen Regelung der Stößelbewegung und der Stößelkräfte an servoelektrischen Umformmaschinen zur Herstellung von warmgeformten Pressteilen mit einem mechanisch angetriebenen Stößel zur Hauptfunktion und einem mit diesem in Wirkverbindung stehenden hydraulisch bewegbaren Hubelement zur Nebenfunktion, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse die Positionen, Geschwindigkeiten und Drehmomente oder Kräfte der Servomotoren (13) zum Antrieb der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößel (4) mittels durch eine virtuelle Leitwelle gesteuerter Positions-Kurvenscheibe (57) und die Positionen, Geschwindigkeiten und Kräfte der den Druckpunkten (6 bis 9) des Stößels 4 zugeordneten hydraulischen Druckkissen (15) jeweils von einer NC-Steuereinrichtung (18) steuerbar sind, dass der zentrale Teil der NC-Steuereinrichtung (18) für die jedem Druckpunkt (6 bis 9) des Stößels (4) separat zugeordneten Servomotoren (13) zum Hauptantrieb und zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen (6 bis 9) zur Nebenfunktion eine Ablaufsteuerung (46), einen Speicherfür Maschinen- und Werkzeugdaten (47), eine Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe (48a) für die hydraulischen Druckkissen (15) eine Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen (50), eine Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Soll-Positionsverläufe mit Korrektur-Anfangswerten (80), eine Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels (54) zur Hauptfunktion, eine Funktionseinheit (81) zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Korrekturwerte (63), deren Eingangsgrößen die Messgrößensignale der Ist-Kraftwert-(59) und Ist-Temperaturwert- (61) Rückführung sind und deren Ausgangsgrößen gemeinsam mit den Ausgangsgrößen der Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe (48a) summiert die Eingangsgrößen in die Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen (50) bestimmen und eine Funktionseinheit (82) zur Berechnung der druckpunktabhängigen Positions-Offsets (67) enthält, deren Eingangsgrößen die Messgrößensignale der Ist-Federungswert (56)-Rückführung sind und deren Ausgangsgrößen gemeinsam mit den Ausgangsgrößen der Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Soll-Positionsverläufe mit Korrektur-Anfangswerten (80) und der Ist-Temperaturwert-(61) Rückführung summiert die Eingangsgrößen in die Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels (54) bestimmen.
Vorrichtung zur Steuerung und/oder mit in mindestens einem Regelkreis nutzbarer Ist-Wert-Rückführung vorgesehenen Regelung der Stößelbewegung und der Stößelkräfte an servoelektrischen Umformmaschinen, zur Herstellung von warmgeformten Pressteilen mit einem mechanisch angetriebenen Stößel zur Hauptfunktion, einem mit diesem in Wirkverbindung stehenden hydraulisch bewegbaren Hubelement zur zweiten Nebenfunktion, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse die Positionen, Geschwindigkeiten und Drehmomente oder Kräfte der Servomotoren (13) zum Antrieb der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößel (4) mittels durch eine virtuelle Leitwelle gesteuerter Positions-Kurvenscheibe (57) und die Positionen, Geschwindigkeiten und Kräfte der Prozess-Kissen (90) zur zweiten Nebenfunktion jeweils von einer NC-Steuereinrichtung (18) steuerbar sind, dass der zentrale Teil der NC-Steuereinrichtung (18) für die jedem Druckpunkt (6 bis 9) des Stößels (4) separat zugeordneten Servomotoren (13) zum Hauptantrieb und zur Kraftsteuerung der Prozess-Kissen (90) zur zweiten Nebenfunktion eine Funktionseinheit zur Ablaufsteuerung (46), eine Funktionseinheit zur Speicherung von Maschinen- und Werkzeugdaten (47), eine Funktionseinheit zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe (91) für die Prozess-Kissen (90) eine Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der Prozess-Kissen (92), eine Funktionseinheit zur Berechnung der Soll-Positionsverläufe für die Druckpunkte des Stößels mit Korrektur (52b) und eine Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels (54) zur Hauptfunktion enthält.
Vorrichtung zur Steuerung und/oder mit in mindestens einem Regelkreis nutzbarer Ist-Wert-Rückführung vorgesehenen Regelung der Stößelbewegung und der Stößelkräfte an servoelektrischen Umformmaschinen zur Herstellung von warmgeformten Pressteilen mit einem mechanisch angetriebenen Stößel zur Hauptfunktion, einem mit diesem in Wirkverbindung stehenden hydraulisch bewegbaren Hubelement zur zweiten Nebenfunktion, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse die Positionen, Geschwindigkeiten und Drehmomente oder Kräfte der Servomotoren (13) zum Antrieb der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößel (4) mittels durch eine virtuelle Leitwelle gesteuerter Positions-Kurvenscheibe (57) und die Positionen, Geschwindigkeiten und Kräfte der Prozess-Kissen (90)zur zweiten Nebenfunktion jeweils von einer NC-Steuereinrichtung (18) steuerbar sind, dass der zentrale Teil der NC-Steuereinrichtung (18) für die jedem Druckpunkt (6 bis 9) des Stößels (4) separat zugeordneten Servomotoren (13) zum Hauptantrieb und zur Kraftsteuerung der Prozess-Kissen (90) zur zweiten Nebenfunktion eine Ablaufsteuerung (46), einen Speicher für Maschinen- und Werkzeugdaten (47), eine Funktionseinheit zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe (91) für die Prozess-Kissen (90) eine Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der Prozess-Kissen (92), eine Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Soll-Positionsverläufe mit Korrektur-Anfangswerten (80), eine Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels (54) zur Hauptfunktion, eine Funktionseinheit (93) zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Korrekturwerte (63), deren Eingangsgrößen die Messgrößensignale der Ist-Kraftwert-(59) und Ist-Temperaturwert- (61) Rückführung sind und deren Ausgangsgrößen gemeinsam mit den Ausgangsgrößen der Funktionseinheit zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe (91) summiert die Eingangsgrößen in die Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der Prozess-Kissen (92) bestimmen und eine Funktionseinheit (82) zur Berechnung der druckpunktabhängigen Positions-Offsets (67) enthält, deren Eingangsgrößen die Messgrößensignale der Ist-Federungswert (56)-Rückführung sind und deren Ausgangsgrößen gemeinsam mit den Ausgangsgrößen der Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Soll-Positionsverläufe mit Korrektur-Anfangswerten (80) und der Ist-Temperaturwert-(61) Rückführung summiert die Eingangsgrößen in die Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels (54) bestimmen.
Vorrichtung zur Steuerung und/oder mit in mindestens einem Regelkreis nutzbarer Ist-Wert-Rückführung vorgesehenen Regelung der Stößelbewegung und der Stößelkräfte an servoelektrischen Umformmaschinen, zur Herstellung von warmgeformten Pressteilen mit einem mechanisch angetriebenen Stößel zur Hauptfunktion, einem mit diesem in Wirkverbindung stehenden hydraulisch bewegbaren Hubelement zur ersten Nebenfunktion und einem mit diesen in Wirkverbindung stehenden Hubelement zur zweiten Nebenfunktion, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse die Positionen, Geschwindigkeiten und Drehmomente oder Kräfte der Servomotoren (13) zum Antrieb der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößel (4) mittels durch eine virtuelle Leitwelle gesteuerter Positions-Kurvenscheibe (57) und die Positionen, Geschwindigkeiten und Kräfte der den Druckpunkten (6 bis 9) des Stößels 4 zugeordneten hydraulischen Druckkissen (15) zur ersten Nebenfunktion und der Prozess-Kissen (90) zur zweiten Nebenfunktion jeweils von einer NC-Steuereinrichtung (18) steuerbar sind, dass der zentrale Teil der NC-Steuereinrichtung (18) für die jedem Druckpunkt (6 bis 9) des Stößels (4) separat zugeordneten Servomotoren (13) zum Hauptantrieb und zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen (6 bis 9) sowie zur Kraftsteuerung der Prozess-Kissen(90) zur zweiten Nebenfunktion eine Funktionseinheit zur Ablaufsteuerung (46), eine Funktionseinheit zur Speicherung von Maschinen- und Werkzeugdaten (47), eine Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe mit Korrektur (48b) für die hydraulischen Druckkissen (15) der ersten Nebenfunktion, eine Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen (50), eine Funktionseinheit zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe (91) für Prozess-Kissen (90) der zweiten Nebenfunktion, eine Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der Prozess-Kissen (92), eine Funktionseinheit zur Berechnung der Soll-Positionsverläufe für die Druckpunkte des Stößels (52a) und eine Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels (54) zur Hauptfunktion enthält.
Vorrichtung zur Steuerung und/oder mit in mindestens einem Regelkreis nutzbarer Ist-Wert-Rückführung vorgesehenen Regelung der Stößelbewegung und der Stößelkräfte an servoelektrischen Umformmaschinen, zur Herstellung von warmgeformten Pressteilen mit einem mechanisch angetriebenen Stößel zur Hauptfunktion, einem mit diesem in Wirkverbindung stehenden hydraulisch bewegbaren Hubelement zur ersten Nebenfunktion und einem mit diesen in Wirkverbindung stehenden Hubelement zur zweiten Nebenfunktion, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Presse die Positionen, Geschwindigkeiten und Drehmomente oder Kräfte der Servomotoren (13) zum Antrieb der Druckpunkte (6 bis 9) des Stößel (4) mittels durch eine virtuelle Leitwelle gesteuerter Positions-Kurvenscheibe (57) und die Positionen, Geschwindigkeiten und Kräfte der den Druckpunkten (6 bis 9) des Stößels 4 zugeordneten hydraulischen Druckkisssen (15) zur ersten Nebenfunktion und der Prozess-Kissen (90) zur zweiten Nebenfunktion jeweils von einer NC-Steuereinrichtung (18) steuerbar sind, dass der zentrale Teil der NC-Steuereinrichtung (18) für die jedem Druckpunkt (6 bis 9) des Stößels (4) separat zugeordneten Servomotoren (13) zum Hauptantrieb und zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen (6 bis 9) sowie zur Kraftsteuerung der Prozess-Kissen(90)zur zweiten Nebenfunktion eine Ablaufsteuerung (46), einen Speicher für Maschinen- und Werkzeugdaten (47), eine Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe (48a) für die hydraulischen Druckkissen (15) der ersten Nebenfunktion, eine Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen (50), eine Funktionseinheit zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe (91) für die Prozess-Kissen (90)der zweiten Nebenfunktion, eine Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der Prozess-Kissen (92), eine Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Soll-Positionsverläufe mit Korrektur-Anfangswerten (80), eine Funktionseinheit zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels (54) zur Hauptfunktion, eine Funktionseinheit (81) zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Korrekturwerte (63), deren Eingangsgrößen die Messgrößensignale der Ist-Federungswert (56)-Rückführung sind und deren Ausgangsgrößen gemeinsam mit den Ausgangsgrößen der Funktionseinheit zur Berechnung der druckpunktabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe (48a) summiert die Eingangsgrößen in die Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Druckkissen (50) bestimmen, eine Funktionseinheit (93) zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Korrekturwerte (63), deren Eingangsgrößen die Messgrößensignale der Ist-Kraftwert-(59) und Ist-Temperaturwert- (61) Rückführung sind und deren Ausgangsgrößen gemeinsam mit den Ausgangsgrößen der Funktionseinheit zur Berechnung der kissenabhängigen Kraft-Sollwert-Verläufe (91) summiert die Eingangsgrößen in die Funktionseinheit zur Kraftsteuerung der hydraulischen Tischkissen (92) bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 4 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Prozess-Kissen (90) der zweiten Nebenfunktion im Tisch (1) der Presse angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 4 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Prozess-Kissen (90) der zweiten Nebenfunktion im Stößel (4) der Presse angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 4 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Prozess-Kissen (90) der zweiten Nebenfunktion im Unterwerkzeug (2) der Presse angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 4 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Prozess-Kissen (90) der zweiten Nebenfunktion im Oberwerkzeug (5) der Presse angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Prozess-Kissen (90) der zweiten Nebenfunktion im Tisch (1) der Presse angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Prozess-Kissen (90) der zweiten Nebenfunktion im Stößel (4) der Presse angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Prozess-Kissen (90) der zweiten Nebenfunktion im Unterwerkzeug (2) der Presse angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Prozess-Kissen (90) der zweiten Nebenfunktion im Oberwerkzeug (5) der Presse angeordnet sind.