DE10318832A1

DE10318832A1 - Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für eine Presse

Info

Publication number: DE10318832A1
Application number: DE10318832A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Teraoka
Original assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Current assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2003-11-06
Also published as: TWI265086B; TW200305503A; JP2003311496A; US20030200879A1; US6970767B2

Abstract

Eine Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für eine Presse, die starken Stößen und Schwingungen während der Pressformung widersteht, und die in der Lage ist, eine hohe Präzision einer Schlitten-Position zu realisieren, ist bereitgestellt. Zu diesem Zweck weist die Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung einen Induktionsmotor (9), der die Matrizenhöhen-Einstellung eines Schlittens (3) durchführt, und einen Wechselrichter (17) auf, der eine Geschwindigkeitsregelung des Induktionsmotors durchführt. Eine Spannung wird an den Induktionsmotor für eine vorbestimmte Zeitdauer angelegt, und dadurch wird der vorbestimmte Wert einer Matrizenhöhen-Einstellung erreicht.

Description

Die Erfindung schafft eine Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für eine Presse.
In den letzten Jahren gab es eine starke Nachfrage nach hochpräzisen pressgeformten Produkten (Präzision der Formen und der Abmaße ist hoch) und nach einer Beschleunigung der Pressformung, um die Produktivität zu verbessern. Als eine Presse, die diese Nachfrage erfüllt, ist eine Presse vorgeschlagen, bei der eine Kugelumlaufspindel linear in einer Aufwärts- und Abwärts-Richtung mittels beispielsweise eines Stellmotors linear angetrieben wird und dadurch die Position und die Geschwindigkeit des Schlittens mit hoher Präzision geregelt wird, um den Schlitten präzise aufwärts und abwärts zu treiben.
Inzwischen ist eine Presse vorgeschlagen, bei der die Matrizenhöhe (so genannte Höhe von einer oberen Fläche einer Grundplatte in Bezug auf eine untere Fläche eines Schlittens am unteren Totpunkt des Schlittens) mittels eines Motors eingestellt wird, um eine hohe Präzision pressgeformter Produkte und eine Beschleunigung in der Press-Produktion, wie oben beschrieben, zu erreichen.

Beispielsweise offenbart das japanische Gebrauchsmuster Nr. 61-24392 eine Schlitten- Einstellvorrichtung, gezeigt in Fig. 8, und sie wird nachstehend basierend auf Fig. 8 erläutert. Ein Rahmen 40 ist mit einem Stempel 52 versehen, sodass dieser aufwärts und abwärts bewegbar ist, wobei der Stempel 52 mittels eines Bolzens 41 mit einer Kuppelstange 51 gekuppelt ist. Ein Abschnitt 42 kleinen Durchmessers ist an einem unteren Abschnitt des Stempels 52 ausgebildet, und ein Stufenabschnitt 43 ist zwischen dem Abschnitt 42 kleinen Durchmessers und einem oberen Abschnitt des Stempels 52 ausgebildet. Ein Gewindeloch 44 ist im Abschnitt 42 kleinen Durchmessers von einer unteren Fläche in Richtung zu einer oberen Position ausgebildet, wobei eine Schlitten- Einstellschraube 53 in das Gewindeloch 44 eingeschraubt ist, und ein Zahnrad 54 ist an einem unteren Abschnitt der Schlitten-Einstellschraube 53 ausgebildet.

Der untere Abschnitt des Stempels 52 ist über einen O-Ring in einem hohlförmigen Abschnitt 46 eines Schlittens 45 eingepasst. Das Zahnrad 54 der Schlitten-Einstellschraube 53 liegt an einer oberen Fläche 46a eines Getriebegehäuses des Schlittens 45 an, und es wird ein Abstand zwischen einer unteren Fläche des Getriebegehäuses und dem Zahnrad 54 geschaffen. Zwischen dem Stempel 52, dem Stufenabschnitt 43 und einem Stufenabschnitt 47 des hohlförmigen Abschnitts 46 des Schlittens 45 ist eine Ölkammer C ausgebildet. Ein Schlitten-Einstellmotor 48 ist am Schlitten 45 angebracht, und ein Ritzel 49 des Schlitten-Einstellmotors 48 greift in das Zahnrad 54 mittels eines Zwischen-Zahnrads 50 ein. Die Ölkammer C steht mit einer Auslassöffnung eines Umsteuerventils 55 in Wirkverbindung, und eine Pumpenöffnung des Umsteuerventils 55 steht mit der Auslassseite einer Pumpe 57 in Verbindung. Eine Rücklauföffnung des Umsteuerventils 55 steht mit einem Behälter 58 mittels eines Prüfventils 59 in Verbindung, das bei einem voreingestellten Druck geöffnet ist. Die Auslassöffnung des Umsteuerventils 55 steht mit dem Behälter 58 mittels eines Überlastventils 60 in Verbindung.

Jedoch treten bei der oben beschriebenen herkömmlichen Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung die folgenden Probleme auf.

1. Wird ein gewöhnlicher Induktionsmotor (induction motor) als eine Matrizenhöhen-Einstell-Antriebsquelle verwendet, wird ein vorbestimmter Drucküberwachungskontakt (contactor) (elektromagnetischer Schalter) so betrieben, dass er durch einen Langsamfahr-Betrieb infolge der Bedienung von Tasten durch einen Bediener oder dergleichen für eine vorbestimmte Zeitdauer eingeschaltet ist, sodass der Induktionsmotor mit einer vorbestimmten Spannung zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung betrieben wird. Als ein Ergebnis wird ein Schlitten- Einstellwert variiert, und die Einstellung kann nicht mit der hohen Präzision in der Größenordnung von 1/100 mm durchgeführt werden. Das Bedürfnis nach höherer Präzision (innerhalb einiger Mikron) kann durch kein irgendwie geartetes Mittel erfüllt werden.
2. Ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb einer Presse wird gefordert, um die Produktivität zu erhöhen, allerdings verursacht die durch den Hochgeschwindigkeitsbetrieb erzeugte Wärme eine thermische Vergrößerung eines Rahmens und dergleichen und ändert graduell die Matrizenhöhe. Solch eine Änderung in der Matrizenhöhe wird mittels Einstellens der Matrizenhöhe behandelt, allerdings kann die Matrizenhöhe nicht eingestellt werden, ohne die Presse anzuhalten oder den Schlitten am oberen Totpunkt anzuhalten.
3. Ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb der Presse führt zum Zeitpunkt des Formens und nach dem Formen zu sehr starken Stößen und Schwingungen (beispielsweise der maximalen Beschleunigung von 50.g, g = 9,8 m/s²) auf den Schlitten 45. Folglich führt die Verwendung eines Stellmotors als Schlitten-Einstellmotor 48, der am Schlitten 45 angebracht ist, um die Matrizenhöhen-Einstellung hochpräzise durchzuführen, zu einem Problem der Lebensdauer.

Die Erfindung wurde in Hinsicht der oben beschriebenen Probleme gemacht, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für eine Presse zu schaffen, die starken Schwingungen und starken Stößen während des Pressformens widersteht, und die in der Lage ist, eine Positionierung des Schlittens mit hoher Präzision zu realisieren.

Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, weist die erfindungsgemäße Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für die Presse einen Induktionsmotor, der die Matrizenhöhen- Einstellung eines Schlittens durchführt, und einen Wechselrichter auf, der eine Geschwindigkeitsregelung des Induktionsmotors durchführt.

Gemäß der obigen Anordnung wird die Geschwindigkeitsregelung des Induktionsmotors unter Verwendung des Wechselrichters durchgeführt, und daher wird die Matrizenhöhen-Einstellung mit hoher Präzision unter Verwendung eines Bereichs niedriger Geschwindigkeit möglich. Der Schlitten kann mit einer normalen Geschwindigkeit unter Verwendung eines Bereichs hoher Geschwindigkeit bewegt werden, und deshalb ist die Zeit, die notwendig ist, um die Matrizenhöhe einzustellen, nicht allzu groß. Da der Induktionsmotor in Bezug auf die Stöße und Schwingungen eine höhere Lebensdauer verglichen mit einem Stellmotor aufweist, kann er ferner den Stößen und Schwingungen widerstehen, selbst wenn er am Schlitten der mit hoher Geschwindigkeit betriebenen Presse angebracht ist.

Ferner kann bei der Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für die Presse der vorbestimmte Wert einer Matrizenhöhen-Einstellung mittels Anlegens einer Spannung an den Induktionsmotor für eine vorbestimmte Zeitdauer erreicht werden.

Gemäß der obigen Anordnung wird die Einstellung des vorbestimmten Matrizenhöhen-Wertes mittels Anlegens einer Spannung an den Induktionsmotor für die vorbestimmte Zeitdauer erreicht, und daher ist die Regelungssequenz einfach, womit der Effekt der in kurzer Zeit abgeschlossenen Verarbeitung einer arithmetischen Operation bereitgestellt wird. Der spezifische Matrizenhöhen-Einstellwert, der der Zeit des Anlegens der Spannung an den Induktionsmotor entspricht, wird unter Berücksichtigung einer Verzögerung beim Auslösen des Höhen-Einstellmechanismus', der Trägheit des Mechanismus' nach dem Anlegen der Spannung und dergleichen eingestellt. Dementsprechend ist es dann mittels Einstellens der minimal notwendigen Zeit des Anlegens der Spannung und eines dieser Zeit entsprechenden sehr kleinen spezifischen Matrizenhöhen-Einstellwertes möglich, auf eine Matrizenhöhen-Einstellung zu reagieren, insbesondere aufgrund einer thermischen Veränderung des Rahmens der Presse, deren Einstellwert zu diesem Zeitpunkt sehr klein ist.

Ferner kann bei der Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für die Presse ein vorbestimmter Wert einer Matrizenhöhen-Einstellung in einem Umlauf des Vertikal-Antriebs des Schlittens mittels Anlegens einer Spannung an den Induktionsmotor für eine vorbestimmte Zeitdauer innerhalb einer Zeit erreicht werden, während der der Schlitten im Umlauf des Vertikal-Antriebs des Schlittens außerhalb des Formungs-Bereichs positioniert ist.

Gemäß der obigen Anordnung wird der vorbestimmte Wert der Matrizenhöhen-Einstellung innerhalb eines Umlaufs eines Schlittens erreicht. Demgemäß ist die Produktivität der Presse ohne das Anhalten der Presse für die Matrizenhöhen- Einstellung oder das Anhalten des Schlittens am oberen Totpunkt verbessert. Die Matrizenhöhen-Einstellung aufgrund der thermische Veränderung des Rahmens der Presse, dessen Einstellwert zu diesem Zeitpunkt sehr klein ist, ist mittels Einstellens der minimal notwendigen Zeit des Anlegens der Spannung und eines ihr entsprechenden sehr kleinen spezifischen Einstellwertes möglich. Zusätzlich kann dies ohne das Anhalten der Presse oder das Anhalten des Schlittens am oberen Totpunkt durchgeführt werden, und deshalb kann, wenn das Rücksetzen der Schlittenposition bereits durchgeführt ist, die Matrizenhöhe jederzeit sicher beibehalten werden, ohne dass sie durch eine thermische Veränderung beeinflusst wird, womit eine Produktion ermöglicht ist sowohl mit einer Produktion mit hoher Geschwindigkeit als auch mit hochpräzisem Formen.

Ferner sind in der Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für die Presse ein Positionssensor, der die Schlitten-Position erfasst, und ein Steuerschaltkreis, der einen Befehl an den Wechselrichter ausgibt und einen vorbestimmten Wert der Matrizenhöhen-Einstellung mittels Anlegens einer Spannung an den Induktionsmotor für eine vorbestimmte Zeitdauer basierend auf der vom Positionssensor eingegebenen Schlitten-Position erreicht, enthalten. Der Steuerschaltkreis kann eine Zielposition des Schlittens und eine gegenwärtige Schlitten- Position zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung vergleichen, und i), wenn sich die gegenwärtige Schlitten- Position an einer Position unterhalb der Zielposition des Schlittens befindet, kann der Steuerschaltkreis zunächst den Induktionsmotor kontinuierlich antreiben, sodass der Schlitten zu einer Position oberhalb der Zielposition des Schlittens bewegt wird, und kann nach der Bewegung eine Spannung an den Induktionsmotor für eine vorbestimmte Zeitdauer zumindest einmal anlegen, bis sich der Schlitten abwärts bewegt, sodass die Zielposition des Schlittens erreicht wird, und ii), wenn sich die gegenwärtige Schlitten- Position an einer Position oberhalb der Zielposition des Schlittens befindet, kann der Steuerschaltkreis eine Spannung an den Induktionsmotor für eine vorbestimmte Zeitdauer zumindest einmal anlegen, bis sich der Schlitten abwärts bewegt, sodass die Zielposition des Schlittens erreicht wird.

Gemäß der obigen Anordnung nähert sich der Schlitten zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung der Zielposition des Schlittens stets aus einer Richtung und hält an, und deshalb kann eine Schwankung in der Präzision der Schlitten-Position zum Zeitpunkt des Positionierens durch Eliminieren des Einflusses einer mechanischen Rüttel-Bewegung, wie beispielsweise Rütteln der Zahnräder, reduziert werden, weshalb das Formen mit hoher Präzision möglich ist. Da die Matrizenhöhen-Einstellung mittels Anlegens einer Spannung an den Induktionsmotor für die vorbestimmte Zeit einmal oder mehrere Male durchgeführt wird, kann die Einstellung eines sehr kleinen Wertes, wie beispielsweise die Matrizenhöhen- Einstellung aufgrund einer thermischen Veränderung, mit hoher Präzision erreicht werden und kann um eine nur kurze Zeit beanspruchende Verarbeitung arithmetischer Operationen vervollständigt werden.

Ferner sind bei der Matrizenhöhen-Einsteilvorrichtung für die Presse ein Positionssensor, der eine Schlitten-Position erfasst, und ein Steuerschaltkreis enthalten, der einen Befehl an den Wechselrichter ausgibt und die Matrizenhöhen- Einstellung mittels des Induktionsmotors basierend auf der vom Positionssensor eingegebenen Schlitten-Position durchführt, wobei der Steuerschaltkreis zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung den Induktionsmotor mit einer vorbestimmten ersten Geschwindigkeit ansteuern kann, sodass der Schlitten zu einer Position mit einem vorbestimmten Abstand vor der Zielposition des Schlittens angetrieben wird, und danach den Induktionsmotor mit einer zweiten Geschwindigkeit ansteuern kann, die niedriger ist äls die erste Geschwindigkeit, sodass der Schlitten zur Zielposition des Schlittens angetrieben wird.

Gemäß der obigen Anordnung wird, wenn der Schlitten zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung in die Nähe der Position kurz vor der Zielposition des Schlittens kommt, die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens von einer normalen Geschwindigkeit auf eine vorbestimmte niedrige Geschwindigkeit umgeschaltet, und der Schlitten wird an der Zielposition des Schlittens angehalten, womit der Effekt bewirkt wird, dass es möglich ist, eine hohe Präzision in der Schlitten-Positionierung zu erreichen.

Ferner kann der Steuerschaltkreis bei der Matrizenhöhen- Einstellvorrichtung für die Presse zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung die Zielposition des Schlittens und die gegenwärtige Schlitten-Position vergleichen, bevor er den Induktionsmotor mit der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit ansteuert; und i), wenn sich die gegenwärtige Schlitten-Position an einer Position unterhalb der Zielposition des Schlittens befindet, kann der Steuerschaltkreis den Induktionsmotor antreiben, um den Schlitten an eine Position oberhalb der Schlitten- Zielposition zu bewegen, und kann danach den Induktionsmotor mit der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit ansteuern, sodass der Schlitten abwärts bewegt wird, und ii), wenn sich die gegenwärtige Schlitten- Position an einer Position oberhalb der Zielposition des Schlittens befindet, kann der Steuerschaltkreis von dieser Position den Induktionsmotor mit der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit ansteuern, sodass der Schlitten abwärts bewegt wird.

Gemäß der obigen Anordnung nähert sich der Schlitten zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung der Zielposition des Schlittens stets aus einer Richtung und hält an, und deshalb kann eine Schwankung in der Präzision der Schlitten-Position zum Zeitpunkt des Positionierens mittels Eliminierens des Einflusses einer mechanischen Rüttel-Bewegung, wie beispielsweise eines Rüttelns eines Zahnrads, reduziert werden, womit eine hochpräzise Formung möglich ist.

Bei der Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für die Presse kann der Induktionsmotor eine schmale Ausführung (slim type) sein, dabei ausbildend eine flache Form, wobei seine axiale Länge klein ist. Gemäß dieser Anordnung kann die Lebensdauer unter Verwenden des schmalen Induktionsmotors, der in flacher Form mit kleiner axialer Länge ausgebildet ist, in Bezug auf die Stöße und Schwingungen, die auf den Schlitten während des Pressformens ausgeübt werden, weiter verbessert werden, und der Platz für die Installation kann selbst in einem kleinen Schlitten leicht gewährleistet werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Seiten-Ansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Presse;

Fig. 2 eine rückseitige Ansicht, teilweise im Schnitt, der erfindungsgemäßen Presse;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Regelungs- Anordnung;

Fig. 4 ein erläuterndes Diagramm eines Befehls und einer Schlittenbewegung bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5 ein Flussdiagramm einer Regelung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 6 ein Zeitdiagramm einer Regelung der Schlittengeschwindigkeit bei einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 7 ein Flussdiagramm einer Regelung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; und

Fig. 8 eine Schlitten-Einstellvorrichtung gemäß dem Stand der Technik.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
Fig. 1 und Fig. 2 sind eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, und eine rückseitige Ansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Presse. Die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt Presse 1 ist eine Servo-Presse, die einen Schlitten 3 mittels eines Stellmotors 21 antreibt und die Matrizenhöhen- Einstellung mittels eines Induktionsmotors 9 durchführt. Im Detail erläutert ist der Schlitten 3 im Wesentlichen in einem Mittenabschnitt eines Rahmens 2 des Hauptgehäuses der Presse 1 derart getragen, dass er aufwärts und abwärts bewegbar ist, und eine auf einem Unterbau 4 befestigte Grundplatte 5 ist an einem unteren Abschnitt dem Schlitten 3 gegenüberliegend angeordnet. Ein Abschnitt des Hauptkörpers eines Schraubenschaftes 7 zum Einstellen der Matrizenhöhe ist rotierbar in ein in einem oberen Abschnitt des Schlittens 3 ausgebildeten Loch in einem Zustand eingeführt, in dem der Schaft daran gehindert wird herauszurutschen. Ein Gewindeabschnitt 7a des Schraubenschaftes 7 ist aufwärts des Schlittens 3 freigelegt und in einen Innengewindeabschnitt an einem unteren Abschnitt eines Stempels 11 eingeschraubt, der über dem Schraubenschaft 7 vorgesehen ist.
Ein Schneckenrad 8a eines Schneckengetriebes 8 ist an einem Außenumfang eines Abschnitts des Hauptkörpers des Schraubenschaftes 7 angebracht. Eine in dass Schneckenrad 8a geschraubte Schnecke 8b des Schneckengetriebes 8 ist über ein Zahnrad 9a mit einer Abtriebswelle eines an einem rückseitigen Abschnitt des Schlittens 3 angebrachten Induktionsmotors 9 gekuppelt. Der Induktionsmotor 9 ist in einer flachen Form kompakt mit einer geringen axialen Länge ausgebildet. Ein oberer Abschnitt eines Stempels 11 ist über einen Holzen 11a rotierbar mit einem Endabschnitt eines ersten Verbindungsglieds 12a gekuppelt. Zwei an einer Seite einer Drei-Achsen(Triaxial)-Verbindung 13 vorgesehenen Verbindungslöcher sind mittels Bolzen 14a und 14b zwischen dem anderen Endabschnitt des ersten Verbindungsglieds 12a und dem anderen Endabschnitt eines zweiten Verbindungsglieds 12b rotierbar gekuppelt, dessen ein Ende rotierbar mit dem Rahmen 2 des Hauptgehäuses gekuppelt ist. Eine Exzenterwelle 28 eines Schlitten-Antriebsabschnitts 20 ist mit einem Verbindungsloch an der anderen Seite der Drei-Achsen- Verbindung 13 rotierbar gekuppelt.
Der Stellmotor 21 zum Antreiben des Schlittens ist an einem Seitenflächenabschnitt des Rahmens 2 des Hauptgehäuses angebracht, wobei seine Mittelachse in lateraler Richtung der Presse gegenüberliegend angeordnet ist. Ein Riemen 23 ist zwischen einer ersten Antriebsscheibe 22a, die an einer Abtriebswelle des Stellmotors 21 angebracht ist, und einer zweiten Antriebsscheibe 22b aufgezogen, die an einer Zwischenwelle 24 angebracht ist, die über dem Stellmotor 21 rotierbar vorgesehen ist, dessen Mittenachse in lateraler Richtung der Presse gegenüberliegt. Der Riemen 23 ist üblicherweise mittels eines Synchronriemens ausgebildet. Eine Antriebswelle 27 ist am Rahmen 2 des Hauptgehäuses oberhalb der Zwischenwelle 24 rotierbar getragen. Ein an einer Endfläche der Antriebswelle 27 angebrachtes Zahnrad 26 greift in ein an der Zwischenwelle 24 angebrachtes Zahnrad 25. Die Exzenterwelle 28 ist im Wesentlichen in einem Mittenabschnitt der Antriebswelle 27 ausgebildet, und die andere Seite der Drei-Achsen-Verbindung 13 ist mit einem Außenumfangs- Abschnitt der Exzenterwelle 28 rotierbar gekuppelt.
Eine hermetisch abgedichtete Ölkammer 6 ist in einem Raum von einem unteren Seitenflächenabschnitt des Schraubenschaftes 7 im Inneren des Schlittens 3 ausgebildet, und die Ölkammer 6 steht über eine im Inneren des Schlittens 3 ausgebildete Öl- Passage 6a mit einem Umsteuerventil 16 in Verbindung. Das Umsteuerventil 16 schaltet die Zufuhr und das Ablassen des Betriebs-Öls in die Ölkammer 6. Während des Pressformens wird Öl der Ölkammer 6 so zugeführt, dass die Presskraft während des Anwendens von Druck mittels des Öls im Inneren der Ölkammer 6 auf den Schlitten 3 übertragen wird. Wird auf den Schlitten 3 eine übermäßige Belastung ausgeübt, und überschreitet der Öldruck im Inneren der Ölkammer 6 einen vorbestimmten Wert, wird von einem Sicherheitsventil Öl in einen Behälter zurückgeleitet, und der Schlitten 3 wird mittels eines vorbestimmten Betrags stoßgedämpft, so dass der Schlitten 3 und die Matrize nicht beschädigt werden.
Ein Satz von in Richtung eines Seitenflächenabschnitts des Rahmens 2 des Hauptgehäuses von zwei Stellen, einer oberen und einer unteren, hervorstehenden Halterungen 31 und 31 ist am rückseitigen Abschnitt des Schlittens 3 angebracht, und eine Positions-Erfassungsstange 32 ist zwischen dem Satz der oberen und der unteren Halterung 31 und 31 angebracht. Ein Abschnitt des Hauptkörpers eines Positionssensors 33, wie beispielsweise eines Positionssensors mit lineare Skala (linear scale), ist an der mit einem Skalenabschnitt zur Positionserfassung versehenen Positions-Erfassungsstange 32 so angebracht, dass der Sensor aufwärts und abwärts bewegbar ist. Der Positionssensor 33 ist an einem Hilfsrahmen 34 befestigt, der am Seitenflächenabschnitt des Rahmens 2 des Hauptgehäuses vorgesehen ist. Der Hilfsrahmen 34 ist so ausgebildet, dass er sich vertikal länglich in einer Richtung aufwärts und abwärts erstreckt, und sein unterer Abschnitt ist am Seitenflächenabschnitt des Rahmens 2 des Hauptgehäuses mittels einer Schraube 35 befestigt. Der obere Abschnitt des Hilfsrahmens 34 ist mittels eines Bolzens 36 so getragen, dass er in einer Richtung aufwärts und abwärts gleitbar bewegbar ist, welcher Bolzen in ein in der Richtung aufwärts und abwärts längliches Loch eingeführt ist (nicht gezeigt), und Seitenabschnitte liegen an einem Satz frontseitiger und rückseitiger Halteteile 37 und 37 an und sind durch sie abgestützt.
Im Übrigen wird die Matrizenhöhe normalerweise als ein Ergebnis davon geändert, dass sich irgendein Teil des Rahmens 2 des Hauptgehäuses durch Wärmeerzeugung während des Betriebs der Presse durch Wärmequellen vergrößert, wie beispielsweise durch einen Stellmotor 21 und eine Hydraulikpumpe (nicht gezeigt), die im Inneren der Presse angebracht sind. Die Matrizenhöhe ist mittels der Höhe von einer oberen Fläche der Grundplatte 5 zu einer unteren Fläche des Schlittens 3 am unteren Totpunkt des Schlittens definiert. Und zwar wird erfindungsgemäß die Matrizenhöhe gemäß der Relativbewegung des Positionssensors 33, der an der Seite der Grundplatte 5 befestigt ist, und zwar am Hilfsrahmen 34, wie oben beschrieben, und gemäß der an der Seite des Schlittens 3 angebrachten Positions-Erfassungsstange 32 erfasst. Beim Hilfsrahmen 34 ist nur eine, entweder die obere oder die untere Seite (die untere Seite bei diesem Beispiel) am Rahmen 2 des Hauptgehäuses befestigt, und die andere Seite ist derart ausgebildet, dass sie aufwärts und abwärts bewegbar ist und getragen ist, und deshalb wird sie nicht durch die aufgrund einer Temperaturänderung hervorgerufene Vergrößerung oder Verkleinerung des Rahmens 2 des Hauptgehäuses beeinflusst. Folglich kann der Positionssensor 33 eine Schlitten-Position und Matrizenhöhe genau erfassen, ohne dass sie durch die Vergrößerung oder Verkleinerung des Rahmens des Hauptgehäuses aufgrund einer Temperaturänderung beeinflusst werden.
Eine Regelungs-Anordnung wird basierend auf einem in Fig. 3 gezeigten Regelungs-Anordnungs-Blockdiagramm erläutert. Ein den Induktionsmotor 9 regelnder Wechselrichter 17 ist vorgesehen. Der Wechselrichter 17 regelt eine Frequenz, einen Spannungswert, eine Phasendrehrichtung eines Dreiphasen- Motor-Antriebs-Spannungssignals basierend auf einem in den Wechselrichter 17 von einem Steuerschaltkreis 10 eingegebenen Matrizenhöhen-Einstell-Geschwindigkeitsbefehl C_v, sodass die Rotationsgeschwindigkeit des Induktionsmotors 9 geregelt wird. Ferner ist ein Stellsignal-Verstärker 18 enthalten, der den Stellmotor 21 regelt. Der Stellsignal-Verstärker 18 verarbeitet arithmetisch einen Abweichwert von einem Geschwindigkeits-Rückführsignal von einem Geschwindigkeitssensor (nicht gezeigt), welchen Sensor der Stellmotor 21 aufweist, basierend auf einem dem Stellsignal-Verstärker 18 vom Steuerschaltkreis 10 eingegebenen Schlitten- Geschwindigkeitsbefehl C_s, sodass die Geschwindigkeit des Stellmotors 21 geregelt wird, so dass der Abweichwert k ein gehalten wird.
Die Position des von diesen Einrichtungen geregelten Schlittens 3 wird mittels des Positionssensors 33 erfasst und dem Steuerschaltkreis 10 eingegeben. Der Steuerschaltkreis 10 ist grundsätzlich mittels einer Hochgeschwindigkeits- Arithmetik-Einrichtung, wie beispielsweise einer Computereinrichtung, gebildet, regelt die Position und die Geschwindigkeit des Schlittens 3 basierend auf der gemäß den Arten des Formens im Voraus eingestellten Schlittenbewegung und führt eine Regelung für die Matrizenhöhen-Einstellung durch, sodass ein vorbestimmter, im Voraus eingestellter Matrizenhöhen-Zielwert erreicht wird.
Details werden nachstehend erläutert. Der Steuerschaltkreis 10 speichert im Voraus einen Vergleichsausdruck eines Rotationswinkels für den Stellmotor 21 und die Position des Schlittens 3. Der Vergleichsausdruck wird mittels Maßzahlen der Mechanik ermittelt, wie beispielsweise einem Untersetzungsverhältnis zwischen der ersten Antriebsscheibe 22a und der zweiten Antriebsscheibe 22b, einem Untersetzungsverhältnis zwischen dem Zahnrad 25 und dem Zahnrad 26, einer Exzenter-Distanz der Exzenterwelle 28, des jeweiligen Abstands zwischen den Achsen (und zwar der Exzenterwelle 28, der Bolzen 14a und 14b) der Drei-Achsen- Verbindung 13 und der Länge des ersten Verbindungsglieds 12a und des zweiten Verbindungsglieds 12b. Die Schlittenbewegung (Beziehung zwischen der Position und der Geschwindigkeit des Schlittens 3 und der Zeit) wird im Steuerschaltkreis 10 als ein Ziel im Voraus eingestellt. Zum Zeitpunkt des tatsächlichen Formens berechnet der Steuerschaltkreis 10 arithmetisch den Schlitten-Geschwindigkeitsbefehl Cs und zwar einen Geschwindigkeitsbefehl für den Stellmotor 21 für jede Zeitperiode der Verarbeitung der vorbestimmten Stell- Arithmetik-Operation unter Bezugnahme auf den oben beschriebenen Vergleichsausdruck basierend auf einem Abweichwert zwischen der Zielposition des Schlittens bei der eingestellten Schlittenbewegung und einem Erfassungssignal vom Positionssensor 33, und gibt den Geschwindigkeitsbefehl an den Stellsignal-Verstärker 18 aus. Als ein Ergebnis werden die Rotationsgeschwindigkeit und der Rotationswinkel des Stellmotors 21 geregelt, und es kann eine damit verbundene, vorbestimmte Bewegung des Schlittens 3 erlangt werden.
Ein Matrizenhöhen-Zielwert gemäß der jeweilig eingestellten Schlittenbewegung ist im Voraus im Steuerschaltkreis 10 eingestellt. Dem Steuerschaltkreis 10 wird ein Erfassungssignal vom Positionssensor 33 mit einem vorbestimmten zeitlichen Ablauf (beispielsweise zum. Zeitpunkt des unteren Schlitten-Totpunktes) eingegeben, und der Steuerschaltkreis 10 berechnet arithmetisch einen gegenwärtigen Matrizenhöhen-Wert basierend auf den Positionsdaten. Dann vergleicht er den Matrizenhöhen-Zielwert mit dem gegenwärtigen Matrizenhöhen-Wert, sodass der Abweichwert zwischen ihnen beiden erlangt wird, und berechnet arithmetisch den Matrizenhöhen-Einstell- Geschwindigkeitsbefehl C_v, sodass dieser Abweichwert verringert wird, und gibt ihn an den Induktionsmotor 9 aus.
Beim ersten Ausführungsbeispiel wird der oben beschriebene Matrizenhöhen-Einstell-Geschwindigkeitsbefehl C_v als ein Spannungsbefehl, wie in Fig. 4 gezeigt, angewendet. Wird der Spannungsbefehl mit einer vorbestimmten Größenordnung V_p für eine vorbestimmte Anlegungs-Zeitdauer t₁ ausgegeben, erhöht sich ein elektrischer Strom des Induktionsmotors während der Anlegungs-Zeitdauer t₁ allmählich, wie in Fig. 4 gezeigt. Ist der elektrische Strom größer als ein vorbestimmter Aktivierungsdrehmoment-Strom, beginnt der Schlitten 3, sich mit einer Geschwindigkeit entsprechend der Größenordnung des Spannungsbefehls in der Richtung zu bewegen, die der Richtung im angelegten Spannungsbefehl entspricht. Als Nächstes läuft der Induktionsmotor 9 mit einem vorbestimmten Weg infolge der Trägheit weiter, selbst wenn der Spannungsbefehl abgeschaltet ist, nachdem die Anlegungs-Zeitdauer t₁ abgelaufen ist, und während der Trägheits-Laufzeit t₂ verringert sich der oben beschriebene Motorstrom allmählich. Als ein Ergebnis bewegt sich der Schlitten 3 um einen vorbestimmten Weg, der den Weg des Trägheits-Laufs aufweist, und die Matrizenhöhe wird eingestellt.
Folglich sind die Größenordnung V_p des Spannungsbefehls und die Anlegungs-Zeitdauer t₁ im Voraus als Größenordnung und Zeitdauer so gesetzt, dass sie die Kriterien des minimalen Ziel-Bewegungsweges und der minimalen Trägheits-Laufzeit erfüllen. Beim ersten Ausführungsbeispiel beträgt der minimale Bewegungsweg bis zu 5 Mikrons, die Gesamtzeit der Anlegungs-Zeitdauer t₁ und die Trägheits-Laufzeit t₂, und zwar die für die Matrizenhöhen-Einstellung erforderliche Zeit, sind so gesetzt, dass sie in der Zeit liegen, die das Ergebnis des Subtrahierens der Zeit, während der eine Belastung auf den Schlitten 3 ausgeübt worden ist, von einer Umlaufzeit ist. Beispielsweise beträgt eine Umlaufzeit 300 ms; wenn die Anzahl der Stöße der Presse 200 Stöße pro Minute beträgt, und wenn die Zeit, während der eine Belastung auf den Schlitten 3 ausgeübt wird, davon subtrahiert wird, beträgt das Ergebnis etwa 200 ms, und die Matrizenhöhen- Einstellung muss innerhalb dieser Zeitdauer abgeschlossen sein.
Als Nächstes wird eine Prozedur zur Regelung der Matrizenhöhe mit der oben beschriebenen Anordnung basierend auf einem Flussdiagramm einer Regelung, gezeigt in Fig. 5, erläutert.
Zunächst wird in Schritt S1 eine Position P₁ des Schlittens zum Zeitpunkt des unteren Totpunktes vom Positionssensor 33 eingegeben. Als Nächstes wird in Schritt S2 ein Abweichwert ε zwischen der eingegebenen Position P₁ des Schlittens (diese entspricht der gegenwärtigen Matrizenhöhe) und einer Zielposition P₀ des Schlittens, die einem Matrizenhöhen- Zielwert entspricht, arithmetisch berechnet. In Schritt S3 wird geprüft, ob der absolute Wert des Abweichwertes ε nicht kleiner als ein vorbestimmter erlaubter Abstand α₀ ist. Ist der absolute Wert des Abweichwertes ε kleiner als der erlaubte Abstand α₀, wird ein Befehl eingegeben, um zu Schritt S1 zurückzukehren, und die obigen Prozess-Schritte werden wiederholt. Ist er nicht kleiner als der erlaubte Abstand α₀, wird ein vorbestimmter Spannungsbefehl in einer Richtung ausgegeben, um den Abweichwert ε zu verringern, um in Schritt S4 die Matrizenhöhe einzustellen, und danach wird ein Befehl eingegeben, sodass zu Schritt S1 zurückgekehrt wird, um die obigen Prozess-Schritte zu wiederholen.
Eine durch thermische Verformung hervorgerufene Änderung in der Matrizenhöhe findet üblicherweise in einer Richtung statt, in die sich die Matrizenhöhe graduell erhöht, allerdings ist unter Umständen der Fall zu berücksichtigen, dass sich die Matrizenhöhe verringert. In diesem Fall wird die Antriebsrichtung des Motors gewechselt, was so betrachtet werden kann, dass die Situation hervorgerufen wird, bei der eine Wirkung mechanischen Rüttelns, wie beispielsweise des Rütteln der Zahnräder, im Matrizenhöhen-Einstellmechanismus auftritt und der Matrizenhöhen-Einstellwert nicht wie erwartet erlangt wird. Jedoch wird beim ersten Ausführungsbeispiel die Matrizenhöhen-Einstellung für jeden Umlauf durchgeführt, und deshalb kann die Matrizenhöhe nach dem Ablauf einiger Umläufe auf eine vorbestimmte Höhe eingestellt werden. Wird die Matrizenhöhe ständig überwacht, wird die Matrizenhöhen-Einstellung automatisch durchgeführt, bevor sich eine Matrizenhöhe auf solch ein Ausmaß ändert, dass durch sie Einflüsse auf die Produkte ausgeübt werden, weshalb es für die Produkte keine negativen Nebenerscheinungen gibt.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird der vorbestimmte Wert einer Matrizenhöhen-Einstellung mittels Anlegens einer Spannung für eine vorbestimmte Zeitdauer erreicht, und deshalb ist eine Regelungssequenz einfach, weshalb es möglich ist, die Regelung der Matrizenhöhen-Einstellung innerhalb einer vorbestimmten nur kurze Zeit beanspruchende Verarbeitung einer arithmetischen Operation abzuschließen. Demgemäß kann die Matrizenhöhen-Einstellung automatisch während des kontinuierlichen Laufens der Presse ohne das Anhalten des Schlittens am oberen Totpunkt durchgeführt werden. Folglich kann die Produktivität der Presse verbessert werden, und der Matrizenhöhen-Wert wird ständig mit hoher Präzision beibehalten, so dass es möglich ist, die Produkte mit hoher Präzision zu formen. Ferner ist die Lebensdauer in Bezug auf die starken Stöße und Schwingungen, die auf den Schlitten 3 ausgeübt werden, zusätzlich erhöht, wenn der Induktionsmotor 9 in schmaler Ausführung in einer flachen Form als ein Motor, dessen axiale Länge klein ist, für die Matrizenhöhen-Einstellung verwendet wird. Zusätzlich kann daher ein Installationsraum für den Induktionsmotor 9 im kleinen Schlitten 3 einfach gewährleistet werden.
Als Nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel basierend auf Fig. 6 und Fig. 7 erläutert. Das zweite Ausführungsbeispiel gleicht dem ersten Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Regelungs-Anordnung, aber es unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel im Verfahren zur Regelung der Schlittengeschwindigkeit zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen- Einstellung. Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, das eine Sequenz der Regelung der Schlittengeschwindigkeit bei diesem Ausführungsbeispiel zeigt. Zum Startzeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung wird zunächst ein Geschwindigkeitsbefehl einer vorbestimmten ersten Geschwindigkeit v₁ dem Wechselrichter 17 ausgegeben, und, wenn der Schlitten zu einer Position kommt, die sich in einem vorbestimmten Abbrems-Abstand L₁ vor der Zielposition P₀ des Schlittens, die einem Matrizenhöhen-Zielwert entspricht, befindet (eine Zeit t₃, gezeigt in Fig. 6), wird ein Geschwindigkeitsbefehl, um den Schlitten 3 auf eine zweite Geschwindigkeit v₂ abzubremsen, die geringer als die erste Geschwindigkeit v₁ ist, mit einer vorbestimmten Abbremskurve ausgegeben (bis zu einer Zeit t₄, bezeichnet in Fig. 6). Danach wird der Befehl für die zweite Geschwindigkeit v₂ beibehalten, und, wenn der Schlitten zu einer Position an einem vorbestimmten Abbrems-Abstand L₂ vor der Zielposition P₀ des Schlittens kommt (eine Zeit t₅, gezeigt in Fig. 6), wird die Ausgabe des Geschwindigkeitsbefehls abgeschaltet, um die Matrizenhöhen-Einstellung anzuhalten. Wie oben beschrieben, wird die Matrizenhöhen-Einstellgeschwindigkeit in zwei Schritten geregelt, und die Präzision der Anhalteposition ist verbessert.
Fig. 7 ist ein Flussdiagramm, das die prozeduralen Regelungs- Schritte zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung beim zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. Den Schritten mit den gleichen Prozessen wie die Prozessinhalte im Flussdiagramm von Fig. 5 sind die gleichen Schrittnummern vergeben.
Zunächst wird in Schritt S1 vom Positionssensor 33 die Schlitten-Position P1 am unteren Totpunkt eingegeben. Als Nächstes wird in Schritt S11 der Abweichwert ε zwischen der Schlitten-Position P₁ zum Zeitpunkt des unteren Schlitten- Totpunktes direkt vor und der Schlitten-Position P₀ zum Zeitpunkt des unteren Totpunktes entsprechend dem Matrizenhöhen-Zielwert arithmetisch berechnet. Als Nächstes wird in Schritt S12 geprüft, ob der absolute Wert des arithmetisch berechneten Abweichwertes ε nicht kleiner als ein vorbestimmter erlaubter Abstand α₀ ist, und, wenn er kleiner als der erlaubte Abstand α₀, ist, wird ein Befehl eingegeben, um zu Schritt S1 zurückzukehren, und die obigen Prozess-Schritte werden wiederholt. Ist er nicht kleiner als der erlaubte Abstand α₀, wird der Schlitten 3 in Schritt S13 am oberen Totpunkt angehalten.
In Schritt S14 wird geprüft, ob sich die Schlitten-Position P₁ unterhalb der Schlitten-Position P₀ befindet. Befindet sie sich unterhalb der Schlitten-Position P₀, wird ein Geschwindigkeitsbefehl arithmetisch berechnet, um den Schlitten zu einer Position oberhalb der Zielposition des Schlittens P₀ um den erlaubten Abstand α₀ anzuheben, und wird ausgegeben. Danach wird in Schritt S16 die Schlitten-Position P₁ dem Anheben des Schlittens folgend erneut erfasst, dann wird der Abweichwert ε erneut in Schritt S17 arithmetisch berechnet, und ein Befehl wird eingegeben, um zu Schritt S14 zurückzukehren. Befindet sich in Schritt S14 die Schlitten- Position P₁ oberhalb der Schlitten-Position P₀, wird ein Befehl eingegeben, sodass mit Schritt S18, wie folgt, fortgefahren wird.
In Schritt S18 wird ein Geschwindigkeitsbefehl basierend auf dem Abweichwert ε arithmetisch berechnet, und der Geschwindigkeitsbefehl wird dem Wechselrichter 17 ausgegeben. Als ein Ergebnis wird der Schlitten 3 mittels des Induktionsmotors 9 abwärts bewegt. Als Nächstes wird während der Absenkung des Schlittens 3 in Schritt S19 die Umrechnung in den Abweichwert ε am unteren Totpunkt basierend auf dem Betrag der Bewegung zu der Zeit des Absenkens des Schlittens 3 durchgeführt, dann wird der erlangte Abweichwert ε mit dem Abbremsweg L₁ verglichen, und basierend auf dem Vergleichsergebnis wird ein vorbestimmter Abbremsprozess durchgeführt. Danach wird in Schritt S20 der basierend auf dem Betrag der Bewegung des Schlittens 3 in den Abweichwert ε am unteren Totpunkt zum Zeitpunkt des Absenkens während des Absenkens des Schlittens 3 umgerechnete Wert mit einem Anhalteweg L₂ verglichen, und, wenn der umgewandelte Wert der kleiner oder gleich dem Anhalteweg L₂ ist, wird die Eingabe des Geschwindigkeitsbefehls angehalten, um den Schlitten 3 zu positionieren. Nachdem die Matrizenhöhen-Einstellung abgeschlossen ist, wird der Betrieb der Presse automatisch neu gestartet.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Matrizenhöhen- Einstell-Geschwindigkeit zum Zeitpunkt des Anhaltens mit einer vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeit mittels des Wechselrichters 17 geregelt, und deshalb können Schwankungen in der Präzision der Positionierung verringert werden, womit es möglich ist, eine hohe Präzision der Positionierung zu erlangen. Demgemäß wird die Matrizenhöhe ständig automatisch überwacht, und nur dann, wenn die Matrizenhöhen-Einstellung notwendig wird, wird der Schlitten automatisch am oberen Totpunkt angehalten, um eine hochpräzise Matrizenhöhen- Einstellung durchzuführen, womit es möglich ist, die Pressformung hochpräziser Produkte stabil durchzuführen. Ferner wird zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung eine Positionierungsregelung stets aus einer Richtung (in einer Absenk-Richtung im oben beschriebenen Beispiel) durchgeführt, wobei der Schlitten 3 am oberen Totpunkt angehalten wird, und deshalb werden die Auswirkungen eines mechanischen Rüttelns beseitigt, womit es möglich ist, eine hohe Präzision der Positionierung stabil zu erlangen. Ferner ist, wenn der Induktionsmotor 9 in schmaler Ausführung mit einer flachen Form mit kleiner axialen Länge als ein Matrizenhöhen- Einstellmotor verwendet wird, die Lebensdauer zusätzlich in Bezug auf die starken Stöße und Schwingungen verbessert, die auf den Schlitten 3 wie beim ersten Ausführungsbeispiel ausgeübt werden. Ferner kann ein Installationsraum im kleinen Schlitten einfach gewährleistet werden.
Wird die Positionierungsregelung immer aus einer Richtung durchgeführt (in der Absenk-Richtung im oben beschriebenen Beispiel), wobei der Schlitten 3 am oberen Totpunkt angehalten wird, wird beim zweiten Ausführungsbeispiel die Matrizenhöhen-Einstellung mittels Antreibens des Schlittens zu der Position im vorbestimmten Abstand vor der Zielposition des Schlittens mit der ersten festgelegten Geschwindigkeit durchgeführt, und danach wird das Antreiben des Schlittens zur Zielposition des Schlittens mit der zweiten festgelegten Geschwindigkeit durchgeführt, die niedriger ist als die erste festgelegte Geschwindigkeit. Jedoch ist dies nicht einschränkend, und die minimal notwendige Zeit des Anlegens der Spannung und ein ihr entsprechender sehr kleiner spezifischer Einstellwert können wie bei einem ersten Ausführungsbeispiel eingestellt werden, und das Anlegen der Spannung an den Induktionsmotor für eine vorbestimmte Zeitdauer kann einmal oder mehrere Male durchgeführt werden, um die Matrizenhöhen-Einstellung durchzuführen. Eine Einstellung eines sehr kleinen Wertes, wie beispielsweise die Matrizenhöhen-Einstellung aufgrund einer thermischen Veränderung, kann insbesondere mit hoher Präzision erreicht werden und kann um eine nur kurze Zeit beanspruchende Verarbeitung einer arithmetischen Operation vervollständigt werden.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen ist der Mechanismus des Pressen-Antriebssystems mit dem Beispiel, das durch die Kombination der Antriebsscheiben und des Riemens, des Kupplungsmechanismus' und der Exzenterwelle gebildet wird, erläutert, allerdings ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und sie ist auf andere Mechanismen anwendbar. Beispielsweise kann ein Mechanismus nur mit Kugelumlaufspindeln, mit einer Kombination von Kugelumlaufspindeln und einem Kupplungsmechanismus, mit einer Kombination eines Kurvenmechanismus' und eines Kupplungsmechanismus' und dergleichen angewendet werden. Die Erläuterung ist mit dem Beispiel der Servo-Presse gemacht worden, die mittels der Energie des Stellmotors 21 gleitangetrieben wird, aber die Erfindung ist ebenso auf eine mechanische Presse anwendbar, und es ist unnötig zu erwähnen, dass die gleichen Effekte, wie oben beschrieben, bei der Regelung der Matrizenhöhen-Einstellung auch in diesem Fall erlangt werden können. Ferner wird der Mechanismus, der die Matrizenhöhen-Einstellung mittels des Schneckengetriebes 8 und des Schraubenschaftes 7 ausführt, genutzt, allerdings können andere Energie-Übertragungsmechanismen verwendet werden. Ferner wird die Anordnung mit dem Induktionsmotor 9 in schmaler Ausführung montiert, dessen axiale Richtung der Anordnung horizontal gegenüberliegt, angewendet, allerdings kann der Induktionsmotor 9 so angebracht sein, dass seine Axialrichtung der Anordnung vertikal gegenüberliegt.
Die erfindungsgemäßen Wirkungen sind wie folgt. Mittels Einstellens der minimal notwendigen Zeit des Anlegens einer Spannung und des ihr entsprechenden sehr kleinen spezifischen Einstellwertes kann die Matrizenhöhen-Einstellung aufgrund einer thermischen Veränderung im Rahmen der Presse, deren Einstellwert zu diesem Zeitpunkt sehr klein ist, ohne das Anhalten der Presse oder das Anhalten des Schlittens am oberen Totpunkt durchgeführt werden. Zusätzlich ist es, wenn stets eine Rückführung der Position des Schlittens durchgeführt wird, die Produktion sowohl mit einer Produktion mit hoher Geschwindigkeit als auch mit hochpräzisem Formen ermöglicht, indem die Matrizenhöhe zu jedem Zeitpunkt sicher beibehalten wird, ohne dass sie durch eine thermische Veränderung beeinflusst wird. Ferner ist die Matrizenhöhen- Einstellung mit hoher Präzision möglich, indem nur dann der Schlitten am oberen Totpunkt für eine kurze Zeit angehalten und die Zwei-Schritt-Geschwindigkeitsregelung und einer Richtungseinstellung durchgeführt wird, wenn der Wert der Änderung der Matrizenhöhe einen vorbestimmten Wert erreicht. Ferner ist, wenn der Induktionsmotor in schmaler Ausführung mit einer in der axialen Richtung flachen Form für die Matrizenhöhen-Einstellung verwendet wird, die Lebensdauer in Bezug auf die Stöße und Schwingungen großer Beschleunigung verbessert, die zum Zeitpunkt des Pressformens auftreten, und ein Installationsraum kann selbst im kleinen Schlitten einfach gewährleistet werden.

Claims

1. Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für eine Presse, aufweisend:
einen Induktionsmotor (9), der die Matrizenhöhen-Einstellung eines Schlittens (3) durchführt; und
einen Wechselrichter (17), der eine Geschwindigkeitsregelung des Induktionsmotors (9) durchführt.

2. Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für die Presse gemäß Anspruch 1, wobei ein vorbestimmter Wert einer Matrizenhöhen-Einstellung mittels Anlegens einer Spannung an den Induktionsmotor (9) für eine vorbestimmte Zeitdauer erreicht wird.

3. Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für die Presse gemäß Anspruch 1, wobei ein vorbestimmter Wert einer Matrizenhöhen-Einstellung in einem Umlauf des vertikalen Antriebs des Schlittens (3) mittels Anlegens einer Spannung an den Induktionsmotor (9) für eine vorbestimmte Zeitdauer in einem Umlauf des vertikalen Antriebs des Schlittens (3) innerhalb einer Zeit erreicht wird, während der der Schlitten (3) außerhalb eines Bearbeitungsbereiches positioniert ist.

4. Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für die Presse gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner aufweisend:
einen Positionssensor (33), der eine Schlitten-Position erfasst; und
einen Steuerschaltkreis (10), der einen Befehl an den Wechselrichter (17) ausgibt und ein vorbestimmter Wert einer Matrizenhöhen-Einstellung mittels Anlegens einer Spannung an den Induktionsmotor (9) für eine vorbestimmte Zeitdauer basierend auf der vom Positionssensor (33) eingegebenen Schlitten-Position durchführt,
wobei der Steuerschaltkreis (10) eine Zielposition des Schlittens und eine gegenwärtige Schlitten-Position zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung vergleicht, und

a) wenn sich die gegenwärtige Schlitten-Position an einer Position unterhalb der Zielposition des Schlittens befindet, treibt der Steuerschaltkreis (10) den Induktionsmotor (9) zunächst kontinuierlich an, sodass der Schlitten (3) an eine Position oberhalb der Zielposition des Schlittens bewegt wird, und wobei er nach der Bewegung eine Spannung an den Induktionsmotor (9) für eine vorbestimmte Zeitdauer zumindest einmal anlegt, bis sich der Schlitten (3) abwärts bewegt, sodass die Zielposition des Schlittens erreicht wird, und

b) wenn sich die gegenwärtige Schlitten-Position an einer Position oberhalb der Zielposition des Schlittens befindet, legt der Steuerschaltkreis (10) eine Spannung an den Induktionsmotor (9) für eine vorbestimmte Zeitdauer zumindest einmal an, bis sich der Schlitten (3) abwärts bewegt, sodass die Zielposition des Schlittens erreicht wird.

5. Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für die Presse gemäß Anspruch 1, aufweisend:
einen Positionssensor (33), der eine Schlitten-Position erfasst; und
einen Steuerschaltkreis (10), der einen Befehl an den Wechselrichter (17) ausgibt und die Matrizenhöhen- Einstellung mittels des Induktionsmotors (9) basierend auf der vom Positionssensor (33) eingegebenen Schlitten- Position ausgibt,
wobei zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung der Steuerschaltkreis (10) den Induktionsmotor (9) mit einer vorbestimmten ersten Geschwindigkeit ansteuert und den Schlitten (3) zu einer Position mit einem vorbestimmten Abstand vor der Zielposition des Schlittens antreibt, und wobei der Steuerschaltkreis (10) danach den Induktionsmotor (9) mit einer zweiten Geschwindigkeit ansteuert, die niedriger ist als die erste Geschwindigkeit, sodass der Schlitten (3) zur Zielposition des Schlittens angetrieben wird.

6. Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für die Presse gemäß Anspruch 5,
wobei zum Zeitpunkt der Matrizenhöhen-Einstellung der Steuerschaltkreis (10) die Zielposition des Schlittens und die gegenwärtige Schlitten-Position vergleicht, bevor er den Induktionsmotor (9) mit der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit ansteuert, und

a) wenn sich die gegenwärtige Schlitten-Position an einer Position unterhalb der Zielposition des Schlittens befindet, treibt der Steuerschaltkreis (10) den Induktionsmotor (9) derart an, dass der Schlitten (3) zu einer Position oberhalb der Zielposition des Schlittens bewegt wird, und danach steuert der Steuerschaltkreis (10) den Induktionsmotor (9) mit der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit an, sodass der Schlitten (3) abwärts bewegt wird, und

b) wenn sich die gegenwärtige Schlitten-Position an einer Position oberhalb der Zielposition des Schlittens befindet, steuert der Steuerschaltkreis (10) den Induktionsmotor (9) von dieser Position mit der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit an, sodass der Schlitten (3) abwärts bewegt wird.

7. Matrizenhöhen-Einstellvorrichtung für die Presse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Induktionsmotor (9) schmal ausgeführt ist, dabei ausbildend eine flache Form, deren axiale Länge klein ist.