DE10319550A1

DE10319550A1 - Motorisch angetriebene Exenterpresse

Info

Publication number: DE10319550A1
Application number: DE2003119550
Authority: DE
Inventors: Masayuki Nagae
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2002-05-01
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2003-12-04
Also published as: US7028611B2; US20030205150A1; US20050193904A1; US20050132862A1; US20050132903A1; US6945165B2; US7004006B2; CN100581801C; CN1454771A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine motorisch angetriebene Exzenterpresse, mit welcher Arbeiten unter einer hohen Presslast durchgeführt werden können und mit welcher auch die für die Durchführung von Pressarbeiten benötigte Taktzeit verbessert wird, selbst wenn ein Motor mit einer relativ geringen Ausgangsleistung verwendet wird; darüber hinaus kann diese Exzenterpresse einfach richtig gesteuert werden. Eine Ausführung dieser motorisch angetriebenen Exzenterpresse enthält eine Exzenteranordnung 1, die eine Drehbewegung in eine lineare Verstellbewegung umsetzt, und einen Stempel 6, der entsprechend dieser linearen Verstellbewegung angehoben und abgesenkt wird, um Pressarbeiten auszuführen. Zu der Exzenteranordnung 1 gehört eine Kurbel 2 mit einer Kurbelwelle 3 und mit einem Exzenterwellenabschnitt 4, ferner eine Kurbelschwinge 5, eine Verbindungsstange 7 und ein Zwangsführungsglied 8. Die Kurbelschwinge 5 ist mit einem ersten Verbindungsabschnitt 1, einem zweiten Verbindungsabschnitt P2 und einem dritten Verbindungsabschnitt P3 versehen, und ist über diesen ersten Verbindungsabschnitt P1 mit dem Exzenterwellenabschnitt 4 dieser Kurbel 2 verbunden. Die Verbindungsstange 7 ist über diesen zweiten Verbindungsabschnitt P2 mit dem Stempel 6 verbunden. Das Zwangsführungsglied 8 ist drehbar und entfernbar an einem Gestell 9 gehalten, und ist mit diesem dritten Verbindungsabschnitt P3 verbunden, um eine Schwenkbewegung der Kurbelschwinge 5 zu begrenzen. Mit Hilfe einer ...

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine motorisch angetriebene Exzenterpresse, an welche eine Stanzpresse oder eine andere Press- oder Verformungsmaschine angeschlossen werden kann.

Technischer Hintergrund der Erfindung

Bei mechanischen Stanzpressen wird häufig eine Kurbeleinrichtung als Schieber verwendet, der die von einem Motor erzeugte Rotationsbewegung in eine Anheb- oder Absenk-Verstellung eines Stempels umwandelt. Ferner wird ein Schwungrad verwendet, und eine Kupplung wird in Eingriff gebracht oder freigegeben, um das Schwungrad in Rotation zu versetzen oder anzuhalten, um so den Stempel zu verstellen oder anzuhalten. Bei Anwendung einer Kurbeleinrichtung sind die Kurven, welche die Anhebgeschwindigkeit und die Absenkgeschwindigkeit des Stempels beschreiben, bezüglich eines unteren Totpunktes symmetrisch. Die Absenkgeschwindigkeit ist somit gleich der Anhebgeschwindigkeit. Jedoch soll für allgemeine Press- und Verformungsarbeiten einschließlich Stanzarbeiten der Stempel vorzugsweise im Verlauf der Absenkung mit einer geringeren bzw. langsameren Geschwindigkeit verstellt werden, um die Geräuschentwicklung bei der Absenkbewegung zu vermindern oder um die Anforderungen an die Belastung der Presse zu vermindern. Andererseits gibt es bei der Hub- bzw. Anheb-Bewegung keine besonderen Beschränkungen, und das Anheben kann deshalb vorzugsweise mit größerer Geschwindigkeit durchgeführt werden. Wird eine solche Kurbeleinrichtung verwendet, bei welcher die Absenkgeschwindigkeit gleich der Anhebgeschwindigkeit ist, wird zum Anheben mehr Zeit aufgewendet, als erforderlich. Dies erhöht die Taktzeit für Stanzarbeiten.
In jüngerer Zeit sind Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die zum Anheben und Absenken des Stempels über eine Kurbeleinrichtung einen Servomotor als Antriebsquelle verwenden, ohne irgendwelche Schwungräder zu verwenden. Der Servomotor kann die Geschwindigkeit des Stempels während dessen Verstellung frei verändern, und kann insbesondere die Absenkgeschwindigkeit steigern, während die Anhebgeschwindigkeit vermindert wird. Jedoch hängt die vom Motor abgegebene Leistung von seiner Rotationsgeschwindigkeit ab. Der Motor muss innerhalb des Bereiches der optimalen Motorrotationsgeschwindigkeit betrieben werden, entsprechend den Kenngrößen des Motors. Sofern die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors so gesteuert wird, dass sich die Absenkgeschwindigkeit von der Anhebgeschwindigkeit unterscheidet, dann wird es unmöglich, die Leistungskennwerte des Motors vollständig auszunutzen. Es ist ein groß-dimensionierter Motor erforderlich, um die Anhebgeschwindigkeit zu steigern, und dennoch die erforderliche Presskraft bzw. Presslast bereitzustellen.
Die zur vorliegenden Anmeldung benannten Erfinder haben deshalb verschiedene Schiebereinrichtungen geprüft, um eine zweckmäßige Schiebereinrichtung auszuwählen, die es ermöglicht, den Stempel mit einer geringen bzw. langsamen Geschwindigkeit abzusenken sowie mit einer hohen Geschwindigkeit anzuheben.
Eine Exzenterpresse (für englisch: link press) ist seit langem als Schiebereinrichtung für eine Pressvorrichtung zur Kunststoffverformung eingesetzt worden, etwa zum Kaltfließpressen oder zur Druckverformung von Metall (vgl. zum Beispiel die geprüfte, japanische Patentveröffentlichung (Tokkou- Hei Nr. 3-42159)). Die Exzenterpresse weist eine Kurbelschwinge auf, die mit dem Kurbelzapfen einer Kurbeleinrichtung verbunden ist und an der wiederum eine Verbindungsstange und ein Zwangsführungsglied angebracht ist. Die Kurbelwelle wird von einem Motor über ein Schwungrad angetrieben. Bei dieser Exzenterpresse dient das Zwangsführungsglied dazu, die Verstellbewegungen des Stempels so vorzugeben, dass der Stempel mit einer langsamen Geschwindigkeit abgesenkt wird und mit einer hohen Geschwindigkeit angehoben wird.
Sofern jedoch diese bekannte Exzenterpresse eingesetzt wird, um die Qualität der Kunststoffverformung, etwa nach der Kaltfließpresstechnik zu verbessern, dann wird nahe am unteren Totpunkt eine sehr langsame Absenkung erreicht. Das bedeutet, übliche, bekannte Exzenterpressen sind nicht an eine Stanzpresse angeschlossen worden, für die andere Betriebseigenschaften erforderlich sind, als sie bei der Kunststoffverformung angewandt werden. Weiterhin ist die bekannte Exzenterpresse mit einem Schwungrad ausgerüstet, das die Ausgangsleistung des Motors in Form der Trägheit der bewegten Schwungradmasse speichert. Folglich ist es schwierig, diese bekannte Exzenterpresse mit einfachen Mitteln richtig zu steuern.
Davon ausgehend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine motorisch angetriebene Exzenterpresse bereitzustellen, welche das Arbeiten unter schweren Presslasten ermöglicht und welche ein Arbeiten mit erhöhten Taktzeiten auch dann ermöglicht, wenn ein Motor mit einer relativ geringen Ausgangsleistung verwendet wird, und welche ferner mit einfachen Mitteln richtig gesteuert werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Arbeitsgeschwindigkeit bei verschiedenen Arbeitseinsätzen in freiem Umfang zu steuern und dennoch die Vorteile beim Einsatz einer Exzenterpresse auszunutzen.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, zu gewährleisten, dass Stanzabfälle herabfallen, wenn die Exzenterpresse an eine Stanzpresse angeschlossen wird oder als Stanzpresse eingesetzt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Zu einer erfindungsgemäßen, motorisch angetriebenen Exzenterpresse gehört ein Motor, eine Exzenteranordnung, die eine vom Motor erzeugte und über eine Antriebsübertragungseinrichtung übertragene Rotationsbewegung in eine lineare Verstellbewegung umsetzt, und ferner ein unterhalb der Exzenteranordnung angeordneter Stempel, der entsprechend dieser linearen Verstellbewegung zur Durchführung von Pressarbeiten angehoben und abgesenkt wird. Zur Exzenteranordnung gehört eine Kurbel mit einer Kurbelwelle und mit einem Exzenterwellenabschnitt, ferner eine Kurbelschwinge mit je einem ersten, einem zweiten und einem dritten Verbindungsabschnitt, die je an den Ecken eines Dreiecks angeordnet und für eine drehbare Verbindung ausgelegt sind. Der erste Verbindungsabschnitt ist mit dem Exzenterwellenabschnitt der Kurbel verbunden. Ferner ist eine Verbindungsstange vorhanden, die zueinander gegenüberliegende Enden aufweist; das eine Ende dieser Verbindungsstange ist mit dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden, und das andere Ende dieser Verbindungsstange ist an der Oberseite des Stempels angelenkt. Ferner ist ein Zwangsführungsglied vorhanden, das ein Vorderende und ein Hinterende hat; das Zwangsführungsglied-Hinterende ist drehbar beweglich mit einem Gestell verbunden, und das Zwangsführungsglied-Vorderende ist mit dem dritten Verbindungsabschnitt der Kurbelschwinge verbunden. Dieses Zwangsführungsglied begrenzt eine Schwenkbewegung dieser Kurbelschwinge derartig, dass eine Absenkbewegung des Stempels mit langsamerer Geschwindigkeit erfolgt, als eine Anhebbewegung des Stempels, wenn die Kurbelwelle mit konstanter Geschwindigkeit in einer Richtung rotiert. Die Antriebsübertragungseinrichtung steuert die Rotation des Motors bzw. der Motorabtriebswelle derartig, damit eine vom Motor erzeugte Drehbewegung so auf die Kurbelwelle übertragen wird, dass die Anhebbewegung und die Absenkbewegung des Stempels gesteuert werden kann. Die Antriebsübertragungseinrichtung weist keine solchen Teile, wie etwa ein Schwungrad auf, mit deren Hilfe Energie anhand der Trägheit der bewegten Masse gespeichert werden kann. Ein Drehzahlmindergetriebe kann der Antriebsübertragungseinrichtung zugeordnet sein oder kann an der Motorabtriebswelle angeschlossen sein, und die Kurbelwelle kann direkt mit diesem Drehzahlmindergetriebe gekoppelt sein.
Nachstehend wird die Arbeitsweise einer Gesamtanordnung mit diesen Komponenten beschrieben. Die Rotation der Kurbelwelle verursacht eine zusammengesetzte Bewegung der Kurbelschwinge, einschließlich einer Umlaufbewegung längs eines Wendepunktes der Achse des Exzenterwellenabschnittes und einschließlich einer Drehbewegung, in deren Verlauf die Kurbelschwinge zurück und nach vorne verschwenkt wird, weil das Zwangsführungsglied mit der Kurbelschwinge verbunden ist. Die Umlaufbewegung der Kurbelschwinge bewirkt ein Anheben oder Absenken der Verbindungsstange, die mit der Kurbelschwinge verbunden ist. Jedoch verhindert die Drehbewegungskomponente, dass die Anhebgeschwindigkeitskurve und die Absenkgeschwindigkeitskurve für die untere Endstellung der Verbindungsstange, d. h. für die Stempelposition, quasi sinusförmig verläuft. Die Kurve für eine Absenkbewegung und die Kurve für eine Anhebbewegung sind somit wechselseitig asymmetrisch. Ob die Absenkbewegung schneller verläuft, als die Anhebbewegung oder umgekehrt, hängt von einer Kombination verschiedener Elemente ab, etwa von der Position eines Abstützpunktes für das Zwangsführungsglied und von der Länge des Zwangsführungsgliedes. Das bedeutet, diese Elemente können zweckmäßig ausgestaltet und/oder angeordnet werden, damit das Zwangsführungsglied die Schwenkbewegung der Kurbelschwinge so regulieren kann, dass die Absenkbewegung des Stempels mit langsamerer Geschwindigkeit verläuft, als dessen Anhebbewegung, wenn die Kurbelwelle mit konstanter Geschwindigkeit in einer Richtung rotiert. Dank dieser Verminderung der Absenkgeschwindigkeit wird es möglich, die Press- und Stanzarbeiten unter hohen Presskräften bzw. -lasten durchzuführen und die Absenkgeschwindigkeit zu steigern, selbst wenn ein Motor mit einer relativ geringen Ausgangsleistung verwendet wird. Dies erhöht die Taktzeit der Press- und Stanzarbeiten. Die oben erläuterte Änderung der Geschwindigkeit der Verstellbewegung kann mit einer fest vorgegebenen, d. h. konstanten Motorgeschwindigkeit erreicht werden. Das bedeutet wiederum, dass beispielsweise ein Drehzahlmindergetriebe mit einem zweckmäßigen Untersetzungsverhältnis benutzt werden kann, um den Motor mit einer solchen Motorrotationsgeschwindigkeit zu betreiben, die der maximalen Motorausgangsleistung entsprechend den Motor-Kenngrößen entspricht. Dies ermöglicht es auch, dass ein Motor mit einer geringeren Motorausgangsleistung verwendet werden kann. Weiterhin ist der Motor mit der Kurbelwelle über eine Antriebsübertragungseinrichtung verbunden, die keine Massenträgheitsanordnungen, wie etwa ein Schwungrad aufweist. Deshalb ist es beispielsweise einfach, eine Änderung der Geschwindigkeit der Stempelverstellbewegung zu steuern, beispielsweise auf der Basis der Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit des Motors bzw. der Motorabtriebswelle.
Sofern es sich bei dem vorstehend genannten Motor um einen Servomotor handelt, kann die vom Motor gelieferte Umdrehungsgeschwindigkeit seiner Abtriebswelle frei geändert werden. Daher kann die Geschwindigkeit der Verstellbewegung des Stempels und die Geschwindigkeit von dessen Anhebbewegung und dessen Absenkbewegung geändert werden. Dies erlaubt eine Anpassung der Press- und Stanzarbeiten an verschiedene Vorgaben und Bedingungen. Das bedeutet, auf der Basis der Bewegungen der Exzenteranordnung, die sich ihrerseits aus den Bewegungen der Kurbel, der Kurbelschwinge, des Zwangsführungsgliedes und dergleichen zusammensetzen, kann eine Geschwindigkeitskurve aufgestellt werden die als Basisgeschwindigkeitskurve dient, wenn der Motor mit konstanter Geschwindigkeit rotiert; gegenüber diesem Basiszustand kann daraufhin die Rotationsgeschwindigkeit des Motors verändert werden. Auf diesem Wege kann beispielsweise die Geschwindigkeit vermindert werden, mit welcher ein Stanzwerkzeug ein zu bearbeitendes Werkstück berührt, um die Stanzarbeiten leiser zu machen. Alternativ kann die Anhebgeschwindigkeit des Stempels bzw. des Stanzwerkzeuges weiter gesteigert werden.
Bei der erfindungsgemäßen, motorisch angetriebenen Exzenterpresse kann es sich um eine Stanzpresse handeln. In diesem Fall wird derjenige Abschnitt der Anhebbewegung und der Absenkbewegung des Stempels, der zum Stanzen eines Werkstückes aus Blech- oder Plattenmaterial (nachstehend kurz: Blechmaterial für englisch: sheet material) verwendet wird, so ausgewählt, dass es sich dabei um einen Zwischenabschnitt aus der Stempelabsenkbewegung handelt. Der für den Stanzvorgang genutzte Abschnitt der Verstellbewegungen ist abhängig von der wechselseitigen Anordnung und Beziehung zwischen der Höhe des Tisches, auf welchem das zu bearbeitende Blechmaterial-Werkstück angeordnet ist und der Stempelposition und weiterhin von den Einbauhöhen eines Stanzwerkzeuges oder den Werkzeugteilen eines Press- oder Verfomungswerkzeugs oder dergleichen.
Sofern der Zwischenabschnitt der Anheb- und Absenk-Bewegung des Stempels in dieser Weise als Abschnitt des Stanzvorganges benutzt wird, kann eine ausreichende Verstellbewegung unterhalb der Unterseite des Blechmaterial- Werkstückes vorgesehen werden. Dies gewährleistet wiederum, dass Stanzabfälle herabfallen.
Nachstehend wird die Erfindung mehr im Einzelnen anhand von besonderen Ausführungsformen erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind; die letzteren zeigen:
Fig. 1 eine auseinander gezogene Vorderansicht einer Exzenteranordnung einer erfindungsgemäßen, motorisch angetriebenen Exzenterpresse;
Fig. 2 eine auseinander gezogene Seitenansicht der Exzenteranordnung nach Fig. 1;
Fig. 3A und 3B eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht dieser Exzenteranordnung;
Fig. 4 eine Seitenansicht dieser Exzenteranordnung und deren Verbindung mit weiteren Komponenten der Exzenterpresse;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Abschnittes der motorisch angetriebenen Exzenterpresse, wobei diese Exzenteranordnung und der Motor an einem Gestell angebracht sind;
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Abschnittes der Exzenteranordnung;
Fig. 7 anhand eines Diagramm ein Arbeitsmodell dieser Exzenteranordnung;
Fig. 8 anhand einer graphischen Darstellung die Abhängigkeit zwischen dem Kurbelwinkel und der Stempelverstellung bei dieser Exzenteranordnung;
Fig. 9 anhand einer graphischen Darstellung einen Vergleich dieser Exzenteranordnung mit einer Kurbelpresse, je bezüglich der Maßnahmen zur Stempelverstellung;
Fig. 10 eine Draufsicht auf die gesamte, motorisch angetriebene Exzenterpresse einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 eine Seitenansicht der gesamten, motorisch angetriebenen Exzenterpresse nach Fig. 10;
Fig. 12A und 12B je eine auseinander gezogene Seitenansicht einer nach unten gerichteten Verstellung bzw. der nach unten gerichteten Verstellposition einer Stempelverstelleinrichtung bei dieser motorisch angetriebenen Exzenterpresse;
Fig. 13 eine Draufsicht auf einen Drehtisch bei dieser motorisch angetriebenen Exzenterpresse;
Fig. 14A und 14B auseinander gezogene Seitenansichten der Lagebeziehungen zwischen dem Stempel und dem Drehtisch und einem Stanzwerkzeug in einer oberen Verstellposition bzw. in einer unteren Verstellposition bei dieser motorisch angetriebenen Exzenterpresse;
Fig. 15 eine auseinander gezogene Vorderansicht einer Exzenteranordnung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Exzenterpresse;
Fig. 16 anhand einer schematischen Darstellung die Lagebeziehungen zwischen den Verbindungsabschnitten in einem vorgegebenen Betriebszustand dieser Exzenteranordnung;
Fig. 17 anhand einer graphischen Darstellung die Abhängigkeit zwischen dem Kurbelwinkel und der Stempelverstellung sowie dem auf eine Kurbelwelle ausgeübten Drehmoment im Falle der nach Fig. 16 erreichten Lagebeziehung;
Fig. 18 anhand einer graphischen Darstellung den geometrischen Ort für die Bewegung eines dritten Verbindungsabschnittes, bis die Lagebeziehung nach Fig. 16 erreicht ist;
Fig. 19 anhand einer graphischen Darstellung den geometrischen Ort für die Bewegung eines zweiten Verbindungsabschnittes, bis die Lagebeziehung nach Fig. 16 erreicht ist;
Fig. 20 eine Kombination aus einer auseinander gezogenen Vorderansicht der Exzenteranordnung bei einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen, motorisch angetriebenen Exzenterpresse mit einem Blockdiagramm, dass das Konzept der Steuereinrichtung erläutert;
Fig. 21A und 21B auseinander gezogene Vorderansichten von je einem Betriebszustand einer Einrichtung zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungszentrums;
Fig. 22 anhand einer graphischen Darstellung die Abhängigkeit zwischen dem Kurbelwinkel und der Stempelverstellung sowie dem Drehmoment dieser Exzenteranordnung nach Fig. 21, in jeder Drehbewegungszentrums- Stellung eines Zwangsführungsgliedes;
Fig. 23A anhand eines Diagramms das Konzept einer motorisch angetriebenen Exzeriterpresse nach noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 23B anhand eines Diagramms die Arbeitsweise der Kurbel in der Exzenterpresse nach Fig. 23A;
Fig. 23C anhand eines Diagramms den zeitlichen Ablauf der Geschwindigkeit des Werkstückvorschubs und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Motorabtriebswelle zur Stempelverstellung bei der Exzenterpresse nach Fig. 23A;
Fig. 24A und 24B je anhand einer graphischen Darstellung die Abhängigkeit zwischen dem Kurbelwinkel und der Stempelverstellung bei dieser Exzenteranordnung zu dem Zeitpunkt, zu dem der Motor nach vorwärts rotiert bzw. nach rückwärts rotiert;
Fig. 25 anhand eines Blockdiagramm eine Steuervorrichtung und deren Steuerprogramm für die Exzenterpresse nach Fig. 23A;
Fig. 26 ein Diagramm, das eine beispielhafte Struktur des Arbeitsprogrammes erläutert, das von dieser Steuervorrichtung ausgeführt wird;
Fig. 27 anhand eines Diagramms spezifische Beispiele für die Werkstückvorschubeinrichtung, für die Stempelverstellungs- Steuereinrichtung und für die zur parallelen Synchronisierung dienenden Steuereinrichtungen dieser Steuervorrichtung;
Fig. 28 anhand eines Diagramms den zeitlichen Ablauf der Geschwindigkeit des Werkstückvorschubs und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Motorabtriebswelle zur Stempelverstellung bei dieser Exzenterpresse;
Fig. 29 ein Diagramm zum zeitlichen Ablauf der Geschwindigkeit des Werkstückvorschubs und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Motorabtriebswelle zur Stempelverstellung bei dieser Exzenterpresse zusammen mit einem Vergleichsbeispiel;
Fig. 30 eine auseinander gezogene Vorderansicht einer, von einem Servomotor angetriebenen Exzenterpresse nach noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 31 anhand einer graphischen Darstellung die Abhängigkeit zwischen dem Kurbelwinkel und der Stempelverstellung in einem solchen Fall, wo diese Exzenteranordnung im Verlauf der Absenkung angehalten wird;
Fig. 32A bis 32D je auseinander gezogene Vorderansichten der Werkzeuge, die, unter Verwendung dieser von einem Servomotor angetriebenen Exzenterpresse verschiedene Arbeiten ausführen;
Fig. 33 eine Kombination einer auseinander gezogenen Vorderansicht einer Exzenteranordnung einer motorisch angetriebenen Exzenterpresse nach noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Blockdiagramm, das das Konzept der Steuereinrichtung erläutert;
Fig. 34A und 34B anhand graphischer Darstellungen die Abhängigkeit zwischen dem Kurbelwinkel und der Stempelverstellung bei dieser Exzenteranordnung zu dem Zeitpunkt, wo der Motor nach vorwärts rotiert bzw. nach rückwärts rotiert.
Nachstehend wird die Erfindung mehr im Einzelnen mit Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen erläutert.
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Hier zeigt Fig. 1 eine auseinander gezogene Vorderansicht einer Exzenteranordnung bei einer motorisch angetriebenen Exzenterpresse. Zu dieser motorisch angetriebenen Exzenterpresse gehört ein Motor 13, eine Exzenteranordnung 1, welche eine, von einem Motor 13 erzeugte und von einer Antriebsübertragungseinrichtung 14 übertragene Rotationsbewegung in eine lineare Verstellbewegung umsetzt, und ferner ein Stempel 6, der unterhalb der Exzenteranordnung 1 angeordnet ist, und der entsprechend der linearen Verstellbewegung angehoben und abgesenkt wird, um Pressarbeiten auszuführen. Zur Exzenteranordnung 1 gehört eine Kurbel 2, die einen Exzenterwellenabschnitt 4 aufweist, der exzentrisch bezüglich der Achse der Kurbelwelle 3 ausgebildet ist. Dem Exzenterwellenabschnitt 4 ist eine Kurbelschwinge 5 zugeordnet, mit der wiederum eine Verbindungsstange 7 und ein Zwangsführungsglied 8 verbunden sind. Die Kurbelwelle 3 ist drehbar an einem Gestell 9 angeordnet und empfängt eine Rotationsantriebskraft. Der Exzenterwellenabschnitt 4 hat einen größeren Durchmesser als die Kurbelwelle 3. Anstelle eines größeren Durchmessers, wie in Fig. 1 dargestellt, könnte die Exzenterwelle auch einen kleineren Durchmesser als die Kurbelwelle 3 aufweisen, und wäre dann über eine (in den Zeichnungen nicht dargestellte) Kurbelwange oder Kurbelscheibe mit der Kurbelwelle 3 verbunden. Der Stempel 6 ist ein Bauteil, das eine, zur Durchführung von Preßarbeiten ausgebildete Komponente, wie etwa ein Stanzwerkzeug, anhebt und absenkt. Der Stempel 6 ist so am Gestell 9 gehalten, dass er längs einer Führung 10 eine freie Verstellung bzw. Verstellbewegung zum Anheben und Absenken ausführen kann. Der Stempel 6 ist direkt unterhalb der Kurbelwelle 3 angeordnet.
Die Kurbelschwinge 5 ist mit einem ersten Verbindungsabschnitt P1, mit einem zweiten Verbindungsabschnitt P2 und mit einem dritten Verbindungsabschnitt P3 ausgerüstet, wobei der erste Verbindungsabschnitt P1 die Kurbelschwinge 5 mit dem Exzenterwellenabschnitt 4 der Kurbel 2 verbindet. Diese Verbindungsabschnitte P1, P2 und P3 sind drehbar mit der Kurbelschwinge 5 verbunden und nehmen entsprechende Plätze an den Ecken eines Dreiecks T ein, wie das schematisch in Fig. 7 dargestellt ist. Das Dreieck T ist beliebig in einer zur Achse der Kurbelwelle 3 senkrechten Ebene ausgebildet. Die Verbindungsstange 7 hat ein oberes Ende und ein unteres Ende; in der Darstellung nach Fig. 1 ist das obere Ende der Verbindungsstange 7 mit dem zweiten Verbindungsabschnitt P2 der Kurbelschwinge 5 verbunden; das untere Ende der Verbindungsstange 7 ist über einen Stift 11 drehbar an der Oberseite des Stempels 6 angelenkt. Das Zwangsführungsglied 8 hat ein proximales Ende bzw. ein Hinterende und ein Vorderende; das Zwangsführungsglied-Hinterende ist über eine Abstützpunkt-Welle 12 drehbar und verschieblich am Gestell 9 abgestützt; das Zwangsführungsglied-Vorderende ist mit dem dritten Verbindungsabschnitt P3 der Kurbelschwinge 5 verbunden. In dem Zwangsführungsglied 8 ist ein Schwenkzentrum gebildet, das heißt, die Achse der Abstützpunkt-Welle 12 und der dritte Verbindungsabschnitt P3 sind an entsprechenden Seiten der Kurbelwelle 3 angeordnet. Diese Seiten befinden sich in einer zur Achse der Kurbelwelle 3 senkrechten Ebene und können seitlich oder in Längsrichtung bezüglich der gesamten, motorisch angetriebenen Exzenterpresse angeordnet werden.
Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, ist die Kurbelwelle 3 über eine Antriebsübertragungseinrichtung 14 mit einer (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Abtriebswelle des Motors 13 verbunden. Diese Antriebsübertragungseinrichtung 14 kann die Rotation des Motors 13 bzw. der Motorabtriebswelle so steuern, damit eine vom Motor 13 erzeugte Drehbewegung auf die Kurbelwelle 13 übertragen wird, die ein Anheben und Absenken des Stempels 6 verursacht. Dementsprechend ist die Antriebsübertragseinrichtung 14 eine Einrichtung, welche das vom Motor 13 erzeugte Drehmoment überträgt, ohne dass irgendwelche Teile, wie etwa ein Schwungrad benutzt werden, die Bewegungsenergie mit Hilfe der Trägheit einer bewegten Masse speichern. Bei dieser Ausführungsform besteht das Antriebsübertragungssystem 14 aus einem Drehzahlmindergetriebe 15 und einer Kupplung 16, welche eine Abtriebswelle des Drehzahlmindergetriebes 15 mit der Kurbelwelle 3 verbindet. Bei dem Motor 13 handelt es sich um einen Servomotor. Das Drehzahlmindergetriebe 15 und der Motor 13 sind beispielsweise zu einem einzigen Bauteil integriert, so dass ein Motor mit Drehzahlmindergetriebe vorliegt.
Die Fig. 2 zeigt eine auseinander gezogene Seitenansicht der Exzenteranordnung 1. Von den gegenüberliegenden Seiten des Exzenterwellenabschnittes 4 steht je ein Abschnitt der Kurbelwelle 3 ab; diese Kurbelwellenabschnitte sind drehbar in je einem Lager gehalten, das am Gestell 9 abgestützt ist; bei diesem Lager kann es sich um ein Radiallager für einen Wellenzapfen handeln. An der Kurbelschwinge 5 ist eine Verbindungsbohrung ausgespart, deren Innenumfangsfläche den ersten Verbindungsabschnitt P1 bildet; die Innenumfangsfläche dieser Bohrung umgreift über eine Auskleidung 18 den Außenumfang des Exzenterwellenabschnittes 4. Der zweite Verbindungsabschnitt P2 der Kurbelschwinge 5 ist über einen Verbindungsstift 19 mit der Verbindungsstange 7 verbunden.
An einer Zwischenposition in der Längsrichtung der Verbindungsstange 7 ist an der Verbindungsstange 7 eine Stempelverstelleinrichtung 20 angebracht, mit deren Hilfe die Länge der Verbindungsstange 7 an die beiden Anordnungen angepasst werden kann, welche die Stempelunterseite in der oberen Stempelverstellposition sowie in der unteren Stempelverstellposition einnimmt. Diese Stempelverstelleinrichtung 20 ist mit einer Stellantriebsquelle 21 ausgerüstet, die eine Zylinderanordnung oder dergleichen aufweist und angetrieben wird, um den Stempel zwischen diesen Stempelverstellpositionen zu verstellen. Wie das nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird, wird die Umstellung der Stempelverstellposition benutzt, um ein gegebenes Stanzwerkzeug gegen ein anderes unterschiedliches Stanzwerkzeug auszutauschen, während der obere Totpunkt des Stanzwerkzeuges tiefer gehalten wird, als ein Ersatzstanzwerkzeug an einem Drehtisch; der obere Totpunkt ist dem Antrieb mit dem Stempel 6 zugeordnet. Der obere Totpunkt des Stanzwerkzeuges wird tiefer bzw. niedriger gehalten, um die Taktzeit zu verbessern, und um die Verwendung einer Kurbel 2 mit einer kleinen Exzentrizität zu ermöglichen, was wiederum das vom Motor aufzubringende Drehmoment vermindert. Sowohl die Exzenteranordnung 1, wie die Stempelverstelleinrichtung 20 dienen zur Verminderung des Drehmoments. Der Abstand zwischen der unteren Stempelverstellposition und dem unteren Totpunkt, das heißt der Verstellung beim Anheben und Absenken des Stanzwerkzeuges und des Stempels 6, beträgt ungefähr das Dreifache der Exzentrizität des Exzenterwellenabschnittes 4 der Kurbel 2.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, handelt es sich bei dem Gestell 9 um ein unabhängiges Exzenteranordnungs-Gestell, das die Exzenteranordnung 1 hält und abstützt. Dieses Gestell 9 ist am Vorderende eines oberen Rahmenabschnittes 22a eines Hauptgestells 20 angebracht. Das Exzenteranordnungs-Gestell 9 ist kastenförmig ausgebildet. Das Gestell 9 hält die beiden gegenüberliegenden Enden der Kurbelwelle 3 einerseits in einer Stützplatte 9b, die an der Innenseite einer Gestellwand 9a angebracht ist und andererseits in der zur Stützwand 9b gegenüberliegenden Stützwand 9c. Am Gestell 9 befindet sich weiterhin eine Motorhalterung 23. Der Motor 13 ist an dieser Motorhalterung 23 angebracht. Dementsprechend ist der Motor 9 gemeinsam mit dem Exzenteranordnungs-Gestell 9 entfernbar an dem Hauptgestell 22 angebracht.
Das Hauptgestell 22 hat eine C-förmige Seite mit einem Öffnungsabschnitt 24, in den hinein ein zu bearbeitendes Blechmaterial-Werkstück oder eine Werkzeughalterung geschoben werden. Ferner hat das Hauptgestell 22 zwei gegenüberliegende Seitenplatten. In Fig. 5 ist lediglich eine dieser gegenüberliegenden Seitenplatten dargestellt. In dem oberen Gestellabschnitt 22a sind diese, gegenüber zueinander angeordneten Seitenplatten über eine Bodenplatte 25 und über eine Zwischenverstärkungsplatte 26 miteinander verbunden.
Die Fig. 10 zeigt eine allgemeine Draufsicht und die Fig. 11 zeigt eine Seitenansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer motorisch angetriebenen Exzenterpresse, die mit einer Exzenteranordnung 1 nach Fig. 1 ausgerüstet ist; diese Exzenterpresse wird als Stanzpresse eingesetzt oder dient zum Antrieb einer Stanzpresse. Das Hauptgestell 22 ist in einem Gehäuse 30 eingehüllt. Zusätzlich zu der Exzenteranordnung 1 sind an dem Hauptgestell 22 eine Werkzeughalteeinrichtung 28 und eine Werkstück-Vorschubeinrichtung 29 angebracht. Eine Vielzahl von Stanzwerkzeugen 31 und Verformungswerkzeugen 32 sind an der Werkzeughalteeinrichtung 28 angebracht, so dass irgendeines dieser Werkzeuge 31, 32 in eine Position Q gebracht werden kann, in welcher der Stempel 6 die Pressarbeiten ausführt (vgl. Fig. 11). Zur Werkzeughalteeinrichtung 28 gehört ein oberer Drehtisch 28a, an welchem die Stanzwerkzeuge 31 angebracht sind, sowie ein unterer Drehtisch 28b, an dem die Verformungswerkzeuge 32 angebracht sind. Die Werkstück-Vorschubeinrichtung 29 verschiebt ein zu bearbeitendes Blechmaterial-Werkstück W auf einem Tisch 33 in die Richtungen der beiden orthogonalen Achsen (X-Achse und Y-Achse), so dass ein beliebiger Abschnitt des zu bearbeitenden Werkstückes W in der Position Q zur Durchführung der Pressarbeiten angeordnet werden kann. Die Werkstück- Vorschubeinrichtung 29 hat einen Schlitten 34, der in Längsrichtung (das ist die Richtung in der Y-Achse) verstellbar ist, sowie einen am Schlitten 34 befestigten, in Querrichtung verstellbaren Schieber 35, der in einer seitlichen Richtung (das ist die Richtung der X-Achse) verstellbar ist. An dem quer verstellbaren Schieber 35 sind eine Vielzahl Werkstückhalter 36 vorgesehen, die das zu bearbeitende Blechmaterial-Werkstück W greifen. Das Blechmaterial-Werkstück W wird in Richtung der beiden Achsen verstellt, nämlich in Längsrichtung mit Hilfe des Schlittens 34 und in seitlicher Richtung mit Hilfe des quer verstellbaren Schiebers 35.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erläutert. Spezifische Ausgestaltungen und der Betrieb der Stempelverstelleinrichtung 20 werden später erläutert. Die Exzenteranordnung 1 nach Fig. 1 führt den nachstehend beschriebenen Vorgang aus, wie schematisch mit Diagramm nach Fig. 7 dargestellt. Wenn die Kurbelwelle 3 vom Motor angetrieben und in Drehung versetzt worden ist, bewegt sich das Zentrum des Exzenterwellenabschnittes 4 der Kurbel 2 längs eines kreisförmigen, geometrischen Ortes C1 rund um die Achse der Kurbelwelle 3, wie das in Fig. 7 dargestellt ist. Die Kurbelschwinge 5 ist über den ersten Verbindungsabschnitt P1 drehbar an dem Exzenterwellenabschnitt 4 angelenkt und führt deshalb eine Umlaufbewegung längs des kreisförmigen, geometrischen Ortes C1 aus. Die Kurbelschwinge 5 ist über den dritten Verbindungsabschnitt P3 mit dem Zwangsführungsglied 8 verbunden, das die Bewegung der Kurbelschwinge 5 reguliert. Gleichzeitig mit der Umlaufbewegung führt die Kurbelschwinge 5 eine Drehbewegung aus, nämlich eine Rückwärts- und Vorwärts-Verschwenkung rund um den ersten Verbindungspunkt P1. Die zusammengesetzte Bewegung, die aus dieser Umlaufbewegung und aus dieser Drehbewegung besteht, verursacht eine Verschiebung des zweiten Verbindungsabschnittes P2 längs eines geometrischen Ortes C2, der einer schräg gestellen Ellipse entspricht, wie das in Fig. 7 dargestellt ist; der an der Kurbelschwinge 5 vorgesehene, zweite Verbindungsabschnitt P2 verbindet die Kurbelschwinge P5 mit der Verbindungsstange 7. Der Stempel 6 ist so gehalten und geführt, dass er lediglich eine freie Anhebbewegung und eine freie Absenkbewegung ausführen kann; der Stempel 6 ist über die Verbindungsstange 7 mit dem zweiten Verbindungsabschnitt P2 der Kurbelschwinge 5 verbunden. Dementsprechend wird der Stempel 6 angehoben und abgesenkt, wenn sich der zweite Verbindungsabschnitt P2 längs des elliptische, geometrischen Ortes C2 bewegt. Die Geschwindigkeit der Anhebbewegung und die Geschwindigkeit der Absenkbewegung des Stempels 6 sind asymmetrisch, wie in Fig. 8 mit Hilfe der Kurve H dargestellt, welche für einen Umlauf die Abhängigkeit der Stempelverstellung vom Kurbelwinkel darstellt. Der Kurbelwinkel θ BDC, bei welchem der Stempel 6 seinen unteren Totpunkt erreicht, ist unterschiedlich von 180 Grad. Die ebenfalls in Fig. 8 dargestellte Kurve J zeigt die vertikale Verstellung eines Stempels bei einer üblichen Kurbeleinrichtung. Es ist ersichtlich, dass bei einer solchen üblichen Kurbeleinrichtung die Geschwindigkeit der Absenkbewegung und die Geschwindigkeit der Anhebbewegung des Stempels symmetrisch sind.
Der Bewegungsablauf der Exzenteranordnung 1 wird durch die nachfolgenden 8 Elemente beeinflußt, die in Fig. 7 dargestellt sind: die Kurbellänge (Exzentrizität) r; die Länge w des Zwangsführungsgliedes 8; die Länge L der Verbindungsstange 7; der Öffnungswinkel α zwischen den Verbindungsabschnitten P2 und P3 der Kurbelschwinge 5; die Länge a zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt P1 und dem dritten Verbindungsabschnitt P3; die Länge b zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt P1 und dem zweiten Verbindungsabschnitt P2, und der Strecke Ex längs der Koordinate X sowie der Strecke Ey längs der Koordinate Y der Abstützpunktposition des Zwangsführungsgliedes 8. Der Mittelpunkt der Koordinaten ist die Achse der Kurbelwelle 3.
Um den Bewegungsablauf der Exzenteranordnung 1 zu beschreiben, muss eine vier Knoten enthaltende Rotationskette aufgestellt werden, in welcher der Rotationsmittelpunkt der Kurbelwelle 3, der Verbindungsabschnitt P1, der Verbindungsabschnitt P3 und die Stützwelle 12 des Zwangsführungsgliedes 8 die Verbindungspunkte zwischen diesen Knoten bilden. Sofern der kürzeste Knoten als die Länge r der Kurbelwelle definiert ist, dann müssen die nachfolgenden Ausdrücke erfüllt sein:

A = √(Ex2 + Ey2)

r + a ≤ w + A

r + w ≤ a + A

r + A ≤ a + w
Diese Bedingungen sind als Grashof-Formel bekannt. Die Verstellkurve des Stempels 6 kann frei gestaltet werden, indem die Werte für die vorstehend genannten Elemente richtig festgelegt werden, so dass diese Bedingungen erfüllt sind.
Ob die Absenkbewegung oder die Anhebbewegung des Stempels 6 schneller verläuft, wird durch die Rotationsrichtung des Motors und die Kombination der vorstehend genannten Elemente festgelegt. Das bedeutet, wenn der Motor in einer vorgegebenen Umdrehungsrichtung rotiert, dann kann mit der richtigen Auswahl und Festlegung der Elemente ein solcher Betrieb gewährleistet werden, bei welchem die Absenkgeschwindigkeit des Stempels niedriger bzw. langsamer ist, als dessen Anhebgeschwindigkeit, wenn der Motor 13 mit konstanter Geschwindigkeit rotiert. Auf diese Weise ermöglicht eine Verminderung der Absenkgeschwindigkeit das Arbeiten mit einer schweren Presslast und eine Steigerung der Anhebgeschwindigkeit, selbst wenn mit einer relativ niedrigen Ausgangsleistung des Motors gearbeitet wird. Dies verbessert die Taktzeit eines Arbeitszyklus.
Die Fig. 9 zeigt einen Vergleich zwischen einer Kurbelpresse mit einer Exzenterpresse. Sofern die Dauer eines Arbeitszyklus mit "10" angesetzt wird, beträgt bei der Kurbelpresse die Dauer der Absenkbewegung und die Dauer der Anhebbewegung je "5", wie in Fig. 9A dargestellt. Jedoch kann eine Exzenterpresse so ausgestaltet sein, dass die Dauer der Absenkbewegung "7" beträgt, und die Dauer der Anhebbewegung "3" beträgt, wie in Fig. 9B dargestellt. Sofern die Exzenteranordnung 1 in dieser Weise ausgebildet ist, kann die Geschwindigkeit der Stempelverstellbewegung im Verlauf der Absenkung niedriger sein, im Vergleich zur Absenkbewegung bei einer Kurbelpresse. Bei der Kurbelpresse beträgt die Dauer dieser Absenkbewegung 5/7 der Dauer der Absenkbewegung der Exzenterpresse. Die Presslast kann entsprechend größer/stärker sein, im Vergleich zu der Presslast bei der Kurbelpresse; folglich kann die Presslast der Exzenterpresse 7/5 der Presslast der Kurbelpresse betragen. Dies bedeutet eine 40%-ige Verbesserung der Presslast. Wenn der Stempel 6 angehoben wird, wird keine besondere Arbeit ausgeführt. Folglich wird die Arbeit durch die geringere Kraft nicht beeinträchtigt.
Der vorstehend erläuterte Unterschied in der Geschwindigkeit der Stempelverstellung zwischen Anhebbewegung und Absenkbewegung ist bei gegebener, konstanter Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors gegeben.
Dementsprechend ermöglicht die Anwendung eines Drehzahlmindergetriebes 15 (vgl. Fig. 4) mit einem zweckmäßigen bzw. richtigen Untersetzungsverhältnis, dass der Motor mit einer solchen Motorrotationsgeschwindigkeit betrieben wird, bei welcher der Motor, entsprechend seinen Kennzahlen, eine maximale Ausgangsleistung liefert. Dies ermöglicht die Verwendung eines Motors 13 mit geringer Ausgangsleistung. Weiterhin ist der Motor 13 mit der Kurbelwelle 13 über eine Antriebsübertragungseinrichtung 14 verbunden, die keinerlei Trägheitsmomente ausübende Systeme enthält, wie etwa ein Schwungrad. Deshalb kann die Steuerung auf einfache Weise durchgeführt werden; beispielsweise kann die Stempelverstellgeschwindigkeit durch eine entsprechende Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit des Motors geändert werden.
Sofern es sich bei dem Motor 13 um einen Servomotor handelt, kann die Motorgeschwindigkeit bzw. die Rotationsgeschwindigkeit der Motorabtriebswelle frei geändert werden. Demzufolge kann die Geschwindigkeit des Stempels 6 während dessen Anhebbewegung und dessen Absenkbewegung ebenfalls geändert werden. Dies erlaubt eine an verschiedene Anforderungen angepaßte Arbeitsweise. Das bedeutet, eine Geschwindigkeitskurve, die beruht auf den Bewegungsabläufen der Exzenteranordnung 1, die wiederum zusammengesetzt sind aus den Bewegungskomponenten der Kurbel 2, der Kurbelschwinge 5, des Zwangsführungsgliedes 8 und dergleichen, wird als Basisgeschwindigkeitskurve angenommen, sofern der Motor 13 mit gleichförmiger Geschwindigkeit rotiert; gegenüber dieser Basisgeschwindigkeit wird daraufhin die Rotationsgeschwindigkeit des Motors verändert. Auf diesem Wege kann beispielsweise die Geschwindigkeit, mit welcher das Stanzwerkzeug 31 ein zu bearbeitendes Blechmaterial-Werkstück W berührt, vermindert werden, um die Stanzarbeiten leiser zu machen. Alternativ kann die Anhebgeschwindigkeit des Stempels weiter erhöht werden. Ferner kann der Stempel an einem beliebigen Punkt seiner Verstellbewegung angehalten werden.
Sofern die vorliegende, motorisch angetriebene Exzenterpresse zur Durchführung von Preß-, Verformungs- und Stanz-Arbeiten benutzt wird, muß ein Stanzabschnitt M, der zum Stanzen des Blechmaterial-Werkstückes W benutzt wird, ein Zwischenabschnitt im Absenkvorgang einer Stempel-Anhebbewegung und Stempel-Absenkbewegung sein. In diesem, als Stanzabschnitt M benutzten Zwischenabschnitt verläuft eine Kurve H, welche die Verstellung des Stempel 6 in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel darstellt, im wesentlichen linear. Eine untere Endstellung H1 des Stanzabschnittes M befindet sich geringfügig oberhalb der Oberseite DH eines Formwerkzeuges.
Sofern der Motor mit konstanter Geschwindigkeit rotiert, verläuft diese Kurve mit mäßiger Steigung nahe am oberen Totpunkt TDC, daraufhin linear im Verlauf des Mittelabschnittes, und daraufhin wiederum mit mäßiger Steigung nahe dem unteren Totpunkt BDC. Die Geschwindigkeit ist am niedrigsten nahe dem unteren Totpunkt BDC, so dass nahe am unteren Totpunkt BDC die größte Preßlast erhalten wird. Wird eine übliche Exzenterpresse zu Verformungsarbeiten eingesetzt, so wird zu solchen Verformungsarbeiten eine hohe Preßlast nahe am unteren Totpunkt BDC vorgesehen. Zur Durchführung von Stanzarbeiten muß jedoch eine Bewegung bis unter die Unterseite des Blechmaterial-Werkstückes W vorgesehen werden, um zu gewährleisten, dass die Stanzabfälle herunterfallen. Im Gegensatz dazu, sofern es sich bei dem Zwischenabschnitt der Verstellbewegung um den Stanzabschnitt M handelt, dann kann eine ausreichende Verstellbewegung bis unter die Unterseite des Blechmaterial- Werkstückes W durchgeführt werden, um so zu gewährleisten, dass die Stanzabfälle herabfallen. Das bedeutet, eine im Zwischenabschnitt notwendigerweise geringe Preßlast kann durch die Exzenteranordnung 1 kompensiert werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, die Nachbarschaft zum unteren Totpunkt BDC, in der eine hohe Preßlast erhalten wird, kann somit nicht ausgenutzt werden; jedoch kann die Exzenteranordnung 1 wirksamer eingesetzt werden als eine übliche Kurbeleinrichtung, die symmetrische Bewegungsabläufe verursacht. Preß- und Verformungsarbeiten erfordern nicht nur eine hohe Preßlast sondern auch eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit. Weiterhin erhöht bei Stanzarbeiten eine höherer Geschwindigkeit des Stanzwerkzeuges die Qualität der Stanzarbeit. Im Falle der Anwendung des Zwischenabschnittes als Stanzabschnitt M wird wirksam diejenige Stanzgeschwindigkeit bereitgestellt, die für die gewünschte Arbeitsqualität erforderlich ist. In diesem Sinne, sofern die Ausführungsform der motorisch angetriebenen Exzenterpresse als eine Exzenterpresse eingesetzt wird bzw. zum Betrieb einer Stanzpresse benutzt wird, dann kann der Bewegungsablauf der Exzenteranordnung 1 wirksam in einer unterschiedlichen Weise benutzt werden, unterschiedlich zu derjenigen Arbeitsweise, bei welcher die übliche Exzenterpresse zur Durchführung von Verformungsarbeiten eingesetzt worden ist.
Nachstehend werden mit Bezugnahme auf die Fig. 13, 14A und 14B die Höhenbeziehungen erläutert, je zwischen der Verstellposition der Stempelverstelleinrichtung 20 und den Stanzwerkzeugen 31 an der Werkzeughalterung 28. Die Stanzwerkzeuge 31 (311-318) sind an entsprechenden Positionen an einem oberen Drehtisch 28a der Werkzeughalterung 28 in einer vorgegebenen Höhe gehalten; dies gilt nicht für das Stanzwerkzeug 311, das eine Preßarbeitsposition Q einnimmt. Die Stanzwerkzeuge werden beispielsweise in dieser vorgegebenen Höhe gehalten, indem je der Hals jedes Stanzwerkzeuges 31 an je einem entsprechenden (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Führungsring anliegt, der am Drehtisch 28a längs dessen Umfangsrichtung vorgesehen ist, oder indem am Drehtisch 28a für jedes Stanzwerkzeug 31 eine entsprechende (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Haltefeder vorgesehen ist. Die Führungsringe haben je eine solche Gestalt, dass ein Freigabeabschnitt am Ort der Preßarbeitsposition Q gebildet wird. Die Höhe, in der jedes Stanzwerkzeug 31 in der vorstehend beschriebenen Weise an dem Drehtisch 28a gehalten wird, entspricht beispielsweise derjenigen Stellung, in welcher sich die Unterseite des Stanzwerkzeuges 31 im wesentlichen an der Unterseite des Drehtisches 28a befindet.
Bei dieser Ausführungsform ist der Stempel 6 so angepaßt, dass er am Hals desjenigen Stanzwerkzeuges 31 angreifen kann, das sich gerade in der Preßarbeitsposition Q befindet, um dieses Stanzwerkzeug 31 zwangsweise nach oben zu ziehen. Die in den anderen Positionen befindlichen Stanzwerkzeuge 31 werden weiterhin von ihren Führungsringen gehalten. Damit der Stempel 6 den Hals des Stanzwerkzeuges 31 greifen kann, befindet sich am Stanzwerkzeug 31 ein T-förmiger Kopf, und am unteren Ende des Stempels 6 ist eine Nut mit T- förmigem Querschnitt ausgespart, in welche der T-förmige Kopf am Stanzwerkzeug 31 eintreten kann; nachdem dieser T-förmige Kopf in diese T- förmige Nut eingetreten ist, wird das Stanzwerkzeug 31 in hängender Anordnung vom Stempel 6 gehalten.
Der Stempel 6 wird dazu benutzt, um das am Stempel 6 hängende Stanzwerkzeug 31 in dessen Preßarbeitsposition Q anzuheben oder abzusenken; hierbei ist eine solche Anordnung gewählt, dass im oberen Totpunkt der Anhebbewegung oder der Absenkbewegung des Stempels 6 das am Stempel 6 hängende Stanzwerkzeug 31 sich unterhalb der anderen Stanzwerkzeuge 31 am Drehtisch 28a befindet, wie das in Fig. 14B dargestellt ist. Würde andererseits die obere Totpunkt-Stellung des in der Preßarbeitsposition Q befindlichen Stanzwerkzeuges 31 abgesenkt werden und die Höhe des Stempels 6 unverändert bleiben, dann könnten bei einer Drehung des Drehtisches 28a die anderen dort gehaltenen Stanzwerkzeuge 31 an der Seite des Stempels 6 anstoßen, was den Austausch des Werkzeuges am Stempel 6 behindern würde. Dies beruht darauf, weil sich das untere Ende des Stempels 6 bis unterhalb des oberen Endes von jedem anderen Stanzwerkzeug 31 erstreckt, das am Drehtisch 28a gehalten wird.
Es wird deshalb eine Stempelverstelleinrichtung 20 benutzt, um die Stempelanordnung zwischen einer oberen Verstellposition und einer unteren Verstellposition des Stempels 6 zu verstellen. Das heißt in diesem Fall, nachdem der Stempel 6 mit Hilfe der Exzenteranordnung 1 in seine obere Totstellung gebracht worden ist und mit Hilfe der Stempelverstelleinrichtung 20 in seine obere Verstellposition gebracht worden ist, dann nimmt das vom Stempel 6 gehaltene Stanzwerkzeug 31 gerade die gleiche Höhe wie die anderen Stanzwerkzeuge 30 am Drehtisch 28a ein, wie das in Fig. 14A dargestellt ist. Daraufhin kann das am Stempel 6 befindliche Werkzeug sanft und glatt gegen ein anderes Werkzeug ausgetauscht werden, indem einfach der Drehtisch 28a gedreht wird.
Um die Stanzarbeit auszuführen, wird der Stempel 6 mit Hilfe der Stempelverstelleinrichtung 20 in seine untere Verstellposition gebracht. Damit wird es möglich, die obere Totpunkt-Stellung der Anhebbewegung und der Absenkbewegung des Stanzwerkzeuges 31 abzusenken, um den Abstand zwischen dem Stanzwerkzeug 31 und der Oberfläche des zu bearbeitenden Blechmaterial-Werkstückes W möglichst klein (minimal) zu machen. Dies ermöglicht es wiederum, die Stempelverstellbewegung kürzer auszugestalten.
Auf diese Weise ist es möglich, die Zeitspanne zu verkürzen, die verstreicht, nachdem das Stanzwerkzeug 31 seine obere Totpunkt-Stellung verlassen hat, bevor das Stanzwerkzeug 31 mit der Oberfläche des zu bearbeitenden Blechmaterial-Werkstückes W in Berührung kommt, oder diejenige Zeitspanne zu verkürzen, die erforderlich ist, um das Stanzwerkzeug anzuheben und zurückzuführen. Deshalb kann die Taktzeit für diese Stanzarbeiten verbessert werden. Obwohl die obere Totpunkt-Stellung des Stanzwerkzeuges 31 abgesenkt ist, um die Taktzeit zu verbessern, kann das gerade benötigte Stanzwerkzeug gegen ein anderes Stanzwerkzeug am Stempel 6 ausgetauscht werden.
Nachstehend wird mit Bezugnahme auf die Fig. 1 und 12 im einzelnen die Stempelverstelleinrichtung 20 erläutert. Bei dieser Stempelverstelleinrichtung 20 ist die Verbindungsstange 7 in eine obere Stange 7a und eine untere Stange 7b unterteilt, die so miteinander gekuppelt sind, dass sie sich frei verlängern oder verkürzen können. Zwischen die gegenüberliegenden Enden der oberen Stange 7a und der unteren Stange 7b ist lösbar ein Schieber 52 (vgl. Fig. 12A, 12B) eingesetzt. Die Freigabestellung des Schiebers 52 wird durch die Dicke desjenigen Schieberabschnittes bestimmt, die sich zwischen der oberen Stange 7a und der unteren Stange 7b befindet. Weiterhin gehört zu der Stempelverstelleinrichtung 20 eine Veriegelungseinrichtung 53. Diese Verriegelungseinrichtung 53 arbeitet mechanisch mit dem Einfügen oder mit der Entfernung des Schiebers 52 zusammen, um die untere Stange 7b anzuheben oder abzusenken, so dass die obere Stange 7a und die untere Stange 7b über den Schieber 52 in Kontakt miteinander bleiben, ohne dass dazwischen irgendeine Lücke auftritt, selbst wenn der Schieber 52 eingefügt oder entfernt wird.
Bei diesem unterteilten Abschnitt der Verbindungsstange 7 ist der obere Teil der unteren Verbindungsstange 7b lösbar mit dem unteren Teil der oberen Stange 7a gekuppelt. Insbesondere ist das Ende der oberen Stange 7a hohl ausgebildet, so dass der obere Teil der unteren Stange 7b in die so geschaffene Bohrung paßt, so dass eine in Längsrichtung der Verbindungsstange 7 verschiebliche Anordnung geschaffen wird.
Die Verriegelungseinrichtung 53 ist eine Steuernockeneinrichtung, die besteht aus, mit je einem Führungsschlitz bzw. einer Steuerbahn 55 versehenen Führungsplatten und aktiven Stiften 56, die als Steuernocken dienen und verschieblich in die entsprechende Steuerbahn 55 in der Führungsplatte 54 eingreifen. Je eine der beiden Führungsplatten 54 befindet sich auf je einer Seite des Schiebers 52 und ist an ihrem Vorderende sowie an ihrem Hinterende an dem Schieber 52 befestigt.
In der Führungsplatte 54 ist eine solche Steuerbahn 55 ausgebildet, die einen Abschnitt hat, der sich bis in den Bereich unterhalb des Schiebers 52 erstreckt. Die beiden Steuernocken 56 sind an dem oberen Ende der unteren Stange 7b so angebracht, dass sie in einer Richtung vorstehen, die orthogonal zur Längsrichtung der Stange 7b verläuft. Je ein Steuernocken 56 greift in je eine Steuerbahn 55 ein, die in je einer Führungsplatte 54 an der entsprechenden Seite des Schiebers 52 ausgebildet ist. Weiterhin ist im unteren Teil, nämlich im Bereich des hohlen Schaftes der oberen Stange 7a ein Schlitz 57 ausgespart, der sich in Längsrichtung der oberen Stange 7a erstreckt; in diesen Schlitz 57 greifen die Steuernocken 56 ein, die von der unteren Stange 7b abstehen.
Die Steuerbahnen 55 in den entsprechenden Führungsplatten 54 sind so geformt, dass sich deren vordere Hälfte in einer, im wesentlichen horizontalen Richtung erstreckt, während deren hintere Hälfte nach oben geneigt verläuft. Werden die Führungsplatten 54 gemeinsam mit dem Schieber 52 verstellt, wie in Fig. 12B dargestellt, dann wird die von den Steuerbahnen 55 geführte untere Stange 7b angehoben. Dadurch wird die Gesamtlänge der Verbindungsstange 7 vermindert.
Der Schieber 52 ist entfernbar in eine horizontale Bohrung 64 eingesetzt, die in der oberen Stange 7a ausgebildet ist; innerhalb dieser Bohrung 64 wird der Schieber 52 von einem Stellantrieb 21 nach vorne oder nach hinten verstellt; dieser Stellantrieb 21 ist an der oberen Stange 7a angebracht und ist mit einem Druckluftzylinder oder dergleichen versehen. Insbesondere ist diese horizontale Bohrung 64 längs der oberen Unterseite des hohlen Schaftabschnittes der oberen Stange 47a ausgebildet. Weiterhin ist an der Unterseite des Schiebers 52, die sich gegenüber zum oberen Ende 7bb der unteren Stange 7b befindet, ein Paßhohlraum 52a ausgespart, in welchen das obere Ende 7bb der unteren Stange 7b hineinpaßt. Das obere Ende 7bb der unteren Stange 7b kann in diesen Paßhohlraum 52a eintreten, nachdem der Schieber 52 eine vorgegebene Freigabestellung bezüglich der oberen Stange 7a erreicht hat. Wegen der Aussparung des Paßhohlraumes 52a verändert sich die Dicke des Schiebers 52 abhängig von dessen Freigabestellung. Das heißt, ein Abschnitt des Schiebers 52, in welchem der Paßhohlraum 52a ausgebildet ist, ist dünner. Demgegenüber ist derjenige Abschnitt des Schiebers 52 dicker, in welchem der Paßhohlraum 52a nicht ausgebildet ist. Das obere Ende 7bb der unteren Stange 7b ist als (runder) Vorsprung ausgebildet, der von der oberen Endfläche der unteren Stange 7b absteht.
Die Stempelverstelleinrichtung 20 wird in der unteren Verstellposition angeordnet, um Preßarbeiten durchzuführen. In Fig. 1 ist schematisch eine Stempelverstellungs-Steuereinrichtung 61 dargestellt, um den Motor 13 zu steuern, der die Kurbelwelle 3 antreibt; mit Hilfe dieser Stempelverstellungs- Steuereinrichtung 61 wird gewährleistet, dass der Motor 13 die Kurbelwelle 3 dann antreibt, nachdem die Stempelverstelleinrichtung 20 den Stempel 6 in der unteren Verstellposition angeordnet hat. Die Stempelverstelleinrichtung 20 ist mit Verstellposition-Erfaßungseinrichtungen 62 versehen, welche die untere Verstellposition erfassen. Diese Verstellposition-Erfassungseinrichtungen 62 können dem Stellantrieb 21 zugeordnet sein. Die Stempelverstellungs- Steuereinrichtung 61 steuert den Motor 13 nach der Maßgabe von Stempelantriebsbefehlen, die von einem (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Arbeitsprogramm oder dergleichen bereitgestellt werden. Die Stempelverstellungs-Steuereinrichtung 61 bildet beispielsweise einen Bestandteil einer (in den Zeichnungen nicht dargestellten) numerisch gesteuerten Steuervorrichtung, welche die gesamte, motorisch angetriebene Exzenterpresse steuert.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Stempelverstelleinrichtung 20 beschrieben. Um den Stempel 6 in der oberen Verstellposition anzuordnen, wird die Gesamtlänge, das ist die nach außen wirksame Länge, der Verbindungsstange 7 verkürzt, wie nachstehend beschrieben. Das bedeutet, der Stellantrieb 21 verursacht eine Verstellung des Schiebers 52 aus seiner in Fig. 12A dargestellten Normalstellung in eine vorgegebene, in Fig. 12B dargestellte Stellung. Dadurch erreicht der im Schieber 52 ausgebildete Paßhohlraum 52a eine Stellung, in welcher sich dieser Paßhohlraum 52a durch den Innenraum der oberen Stange 7a hindurch erstreckt. Weiterhin werden die von der unteren Stange 7b abstehenden Steuernocken 56 durch die Steuerbahnen 55 geführt, die in den Führungsplatten 54 ausgebildet sind; diese Führungsplatten 54 werden gemeinsam mit dem Schieber 52 verstellt. Dadurch tritt die untere Stange 7b in den, im Schieber 52 ausgebildeten Paßhohlraum 52a so ein, dass das obere Ende 7bb der unteren Führungsstange 7b in Kontakt mit der oberen Unterseite des Paßhohlraumes 52a kommt. Auf diese Weise wird die Gesamtlänge der Verbindungsstange 7 vermindert. Wenn der Stellantrieb 21 den Schieber 52 in die, in Fig. 12a dargestellte Position zurückführt, dann nimmt die Verbindungsstange 7 wieder ihre ursprüngliche Länge ein.
Die wie oben beschrieben ausgebildete Stempelverstelleinrichtung 20 verlängert oder verkürzt die Länge der Verbindungsstange 7. Demzufolge, und im Vergleich zu einer vertikalen Verstellung der gesamten Exzenteranordnung 1 einschließlich Kurbelwelle 3 und Kurbelschwinge 5 und Zwangsführungsglied 8 ist es hier nicht erforderlich, eine großvolumige Einrichtung zu haben oder eine großdimensionierte Antriebsquelle zur Verstellung zu verwenden. Weiterhin weist die Stempelverstelleinrichtung 20 lediglich einen einfachen Aufbau auf. Weiterhin wird die Länge der Verbindungsstange 7 verlängert oder verkürzt durch die Wirkung der Verriegelungseinrichtung 53, die mit Steuerbahnen 55 und darin eingreifenden Steuernocken 56 versehen ist, wenn der Schieber 42 nach vorwärts oder nach rückwärts verstellt wird. Demzufolge sind keine getrennten Antriebsquellen zur Verlängerung bzw. der Verkürzung der Verbindungsstange 7 erforderlich, was den Aufbau noch weiter vereinfacht. Dieser vereinfachte Aufbau reduziert die Kosten. Weiterhin kann die Verbindungsstange 7 verlängert werden oder verkürzt werden, bevor der Schieber 52 vollständig verstellt worden ist. Dies vermindert die Arbeitszeit, die für die Verlängerung oder Verkürzung der Verbindungsstange 7 erforderlich ist.
Sofern ein Versuch gemacht wird, den Motor 13 zur Verstellung des Stempels 6 dann zu verwenden, wenn sich die Stempelverstelleinrichtung 20 in ihrer oberen Verstellposition befindet, dann ist die Stempelverstellungs-Steuereinrichtung 61 so ausgelegt, um einen solchen Antrieb zu verhindern, um Fehler zu vermeiden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform verlängert oder verkürzt die Stempelverstelleinrichtung 20 die wirksame Länge der Verbindungsstange 7. Jedoch ist die Stempelverstelleinrichtung 20 so ausgelegt, um die untere Endposition des Stempels 6 zwischen der oberen Verstellposition und der unteren Verstellposition zu verstellen. Beispielsweise kann die Stempelverstelleinrichtung 20 die gesamte Exzenteranordnung 1 in vertikaler Richtung verstellen.
Weiterhin wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform als Motor 13 ein Servomotor verwendet. Es ist jedoch nicht notwendigerweise erforderlich, einen Servomotor zu verwenden. Entsprechend der vorstehenden Beschreibung ist die beschriebene Ausführungsform zum Antrieb einer Stanzpresse vorgesehen. Jedoch ist die erfindungsgemäße, motorisch angetriebene Exzenterpresse nicht nur zur Durchführung von Stanzarbeiten geeignet, sondern mit dieser erfindungsgemäßen, motorisch angetriebenen Exzenterpresse können auch verschiedene andere Arten von Preß- und Verformungsarbeiten durchgeführt werden, wie etwa Verformungsarbeiten und Biegearbeiten.
Nachstehend wird mit Bezugnahme auf die Zeichnungen eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen motorisch angetriebenen Exzenterpresse beschrieben. Wie aus den Fig. 15 und 16 ersichtlich, hat das Zwangsführungsglied 8 ein Schwenkzentrum E; das heißt, die Achse der Abstützpunkt-Welle 12 und deren dritter Verbindungsabschnitt P3 sind an den entsprechenden Seiten der Kurbelwelle 3 angeordnet. Weiterhin ist das Zwangsführungsglied 8 so angeordnet, dass dann, wenn sich der Exzenterwellenabschnitt 4 der Kurbel 2 im oberen Totpunkt befindet, ein Teil 4a (der in Fig. 15 schraffiert dargestellt ist) des Exzenterwellenabschnittes 4 sich oberhalb einer geraden Linie A befindet, welche das Schwenkzentrum E des Zwangsführungsgliedes 8 mit dem Verbindungsabschnitt P3 verbindet. Mit anderen Worten ausgedrückt, das Zwangsführungsglied 8 ist so angeordnet, dass dann, wenn sich der Exzenterwellenabschnitt 4 im oberen Totpunkt befindet, die gerade Linie A durch den Querschnitt des Exzenterwellenabschnittes 4 hindurchführt. Mit der schematischen Darstellung nach Fig. 16 ist die Anordnung bzw. Position jedes Teiles dargestellt, wenn sich der Exzenterwellenabschnitt 4 im oberen Totpunkt befindet.
Das Zwangsführungsglied 8 ist so geformt, das es einen bogenförmigen Abschnitt 8a aufweist, der - wie aus Fig. 15 ersichtlich - nach oben abgebogen ist, um eine Störung mit der Kurbelschwinge 5 zu vermeiden. Bei dieser Ausführungsform macht der bogenförmige Abschnitt 8a im wesentlichen die gesamte Länge des Zwangsführungsgliedes 8 aus, so dass das gesamte Zwangsführungsglied 8 im wesentlichen abgebogen ist, wie der Bogen in einem Halbkreis. Der bogenförmige Abschnitt 8a kann lediglich in dem sich in Längsrichtung des Zwangsführungsgliedes 8 erstreckenden Abschnitt ausgebildet sein.
Bei dieser Ausführungsform einer Exzenterpresse sind das Schwenkzentrum E und der dritte Verbindungsabschnitt P3 des Zwangsführungsgliedes 8 je auf den entsprechenden Seiten der Kurbelwelle 3 angeordnet. Weiterhin ist das Zwangsführungsglied 8 so angeordnet, dass dann, wenn sich der Exzenterwellenabschnitt 4 der Kurbel 2 im oberen Totpunkt befindet, sich dann ein Teil 4a des Exzenterwellenabschnittes 4 oberhalb einer virtuellen, geraden Linie A befindet (vgl. Fig. 16), welche das Schwenkzentrum E des Zwangsführungsgliedes 8 mit dem Verbindungsabschnitt P3 verbindet.
Es ist festgestellt und bestätigt worden, dass diese wechselseitige Anordnung zu den Betriebseigenschaften führt, die in Fig. 17 angedeutet sind, In der graphischen Darstellung nach Fig. 17 ist längs der Abszisse der Kurbelwinkel längs einer Umlaufperiode dargestellt; längs der Ordinate ist die Verstellung des Stempels sowie das Drehmoment dargestellt, das auf die Kurbelwelle ausgeübt wird, wenn am Stempel eine vorgegebene Last angreift. Das Kurbelwellendrehmoment ist proportional zum Motordrehmoment, sofern die Antriebsübertragungseinrichtung 14 nicht irgendwelche Elemente aufweist, welche Energie in Form der Trägheit einer bewegten Masse speichern, wie etwa ein Schwungrad; solche Elemente sind bei der gerade beschriebenen Ausführungsform nicht vorgesehen. Die Kurve H beschreibt die Abhängigkeit der Stempelverstellung vom Kurbelwinkel, und die Kurve TH beschreibt die Abhängigkeit des Drehmoments vom Kurbelwinkel. Für diesen Fall ist festgestellt und bestätigt worden, dass der dritte Verbindungspunkt P3, welcher das Vorderende des Zwangsführungsgliedes 8 bildet, eine Hin- und Herbewegung längs eines geometrischen Ortes C3 ausführt, bei dem es sich um eine bogenförmige Kurve handelt, wie in Fig. 18 dargestellt; der zweite Verbindungspunkt P2 bewegt sich dann längs einems geometrischen Ortes C2, nämlich längs einer elliptischen Kurve, wie in Fig. 19 dargestellt.
Wie aus Fig. 17 ersichtlich, sind die Äste der Stempelverstellungskurve H, welche der Anhebbewegung bzw. der Absenkbewegung des Stempels entsprechen, asymmetrisch zu einander, und der Kurbelwinkel 9 BDC, in dem Punkt, wo der Stempel 6 den unteren Totpunkt BDC (BDC für englisch: Bottom Dead Center) beträgt nicht 180°C, wie aus Fig. 8 ersichtlich; die Gründe dafür sind vorstehend beschrieben.
Für den Verlauf der Absenkbewegung zeigt die Stempelverstellkurve H Linearität in einem langen Abschnitt AH, der sich von der Nachbarschaft des oberen Totpunktes TDC (TDC für englisch: Top Dead Center) bis zur Nachbarschaft des unteren Totpunktes BDC erstreckt. Die Absenkgeschwindigkeit des Stempels 6 bleibt im wesentlichen konstant längs dieses Abschnittes AH. Weiterhin bleibt das Drehmoment fast konstant in einem langen Abschnitt AT des Abschnittes AH; dieser Abschnitt AT ist länger als die eine Hälfte des Abschnittes AH. Der Abschnitt AT mit im wesentlichen konstantem Drehmoment kann wirksam für die Durchführung von Stanzarbeiten ausgenutzt werden, wie nachstehend beschrieben wird. Weiterhin verläuft die Stempelverstellkurve H nicht winkelförmig, sondern relativ glatt oder gleichmäßig im Bereich der Abschnitte ATT, die sich benachbart zum oberen Totpunkt TDC befinden, insbesondere benachbart zu den entsprechenden Seiten des oberen Totpunktes TDC. Dies bestätigt, dass der Stempel 6 während seiner Verstellbewegung nicht wesentlich beschleunigt wird; das heißt, die Geschwindigkeit des Stempels 6 verändert sich nicht wesentlich, wenn der Stempel 6 den oberen Totpunkt TDC umrundet. Deshalb gilt: Bei einer Änderung der Arbeitsrichtung des Stempels 6 am oberen Totpunkt TDC wird nur einer kleiner Schlag oder Stoß auf die Maschine ausgeübt. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf die Überlegungen zur Festigkeit der Maschine und zu deren verwertbarer Lebensdauer.
Auch hier gilt: Wird diese Ausführungsform zum Antrieb einer Stanzpresse verwendet, so kann die Tätigkeit und die Wirkung der Exzenteranordnung 1 wirksam in einer Art und Weise verwendet werden, die sich von derjenigen Art und Weise unterscheidet, in welcher eine herkömmliche Exzenterpresse zur Durchführung von Verformungsarbeiten eingesetzt wird. Insbesondere sind die mit Fig. 17 dargestellten Betriebs-Daten und -Eigenschaften wirksam für die Ausführung von Stanzarbeiten; diese Betriebs-Daten und -Eigenschaften beruhen darauf, dass das Zwangsführungsglied 8 so angeordnet ist, dass sich der Teil 4a des Exzenterwellenabschnittes 4 oberhalb der geraden Linie A befindet, welche das Schwenkzentrum E des Zwangsführungsgliedes 8 mit dem Verbindungsabschnitt P3 verbindet, wie oben beschrieben. Wie weiterhin aus der graphischen Darstellung aus Fig. 17 ersichtlich, bleibt in einem Mittelabschnitt der Stempelverstellkurve H, in welchem der Stempel 6 die Arbeiten ausführt, die Absenkgeschwindigkeit des Stempels 6 konstant. Weiterhin bleibt das entsprechende Kurbelwellendrehmoment konstant. Dies alles dient dazu, stabile und gleichmäßige Stanzarbeiten zu ermöglichen.
Darüber hinaus ist bei der Exzenteranordnung 1 das Schwenkzentrum E und der dritte Verbindungspunkt P3 des Zwangsführungsgliedes 8 an entsprechenden Seiten der Kurbelwelle angeordnet, wie das aus Fig. 15 ersichtlich ist. Demzufolge weist diese Ausführungsform sowohl in vertikaler wie in seitlicher Richtung eine kompakte Anordnung auf. Das Zwangsführungsglied 8 ist so gestaltet, dass es einen bogenförmigen Abschnitt 8a aufweist, der nach oben abgebogen ist, so dass Störungen mit der Kurbelschwinge 5 vermieden werden. Insgesamt wird mit der oben beschriebenen Anordnung eine kompakte Exzenteranordnung 1 erhalten, die ohne jegliche Störung mit der Kurbelschwinge 5 implementiert werden kann.
Nachstehend wird mit Bezugnahme auf die Zeichnungen noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Fig. 20 zeigt eine Kombination aus einer Darstellung einer Exzenteranordnung bei dieser motorisch angetriebenen Exzenterpresse zusammen mit einem Blockdiagramm, das das Konzept der Ausgestaltung eines Steuersystems wiedergibt.
Wie aus Fig. 20 ersichtlich, ist das Gestell 9 mit einer Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungszentrums versehen, um die Position des Drehbewegungzentrums E am proximalen Ende bzw. Hinterende des Zwangsführungsgliedes 8 zu verändern. Wie das aus den Fig. 20, 21A und 21 B ersichtlich ist, umfaßt die Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungzentrums für eine Drehbewegung ausgelegte Glieder 520 (nachstehend kurz: Drehglieder 520), an denen an einem Umfangsabschnitt die Abstützpunkt-Welle 12 vorgesehen ist, sowie eine Betätigungseinrichtung 530, welche die Drehglieder 520 im Sinne einer Drehbewegung verstellt. Jedes Drehglied 520 hat einen Wellenabschnitt 520a (vgl. Fig. 21A, 21 B), dessen Achse mit dem Mittelpunkt des Drehgliedes 520 zusammenfällt. Mit Hilfe dieses Wellenabschnittes 520a ist das Drehglied 520 über ein (in den Zeichnungen nicht dargestelltes) Lager drehbar an dem Gestell 9 gehalten. Das Hinterende des Zwangsführungsgliedes 8 wird drehbar von der Abstützpunkt-Welle 12 gehalten. Bei einer (teilweisen) Drehung der Drehglieder 520 ändert sich die Lage bzw. Anordnung der Abstützpunkt-Welle 12 und damit auch die Lage des Drehbewegungzentrums E des Zwangsführungsgliedes 8. Es sind zwei Drehglieder 520 vorhanden, die wechselseitig koaxial angeordnet sind, wobei sich die Abstützpunkt-Welle 12 über beide Drehglieder 520 hinweg erstreckt. Bei der Betätigungseinrichtung 530 handelt es sich um einen Fluiddruck-Zylinder, wie etwa einen Druckluftzylinder, oder um einen Motor oder um ein elektromagnetisch betätigtes Solenoid.
Weiterhin ist eine Arretiereinrichtung 540 vorhanden, mit welcher das Drehbewegungszentrum E des Zwangsführungsgliedes 8 in jeder Lage festgelegt werden kann, die durch die Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungzentrums vorgegeben ist. Diese Arretiereinrichtung 540 umfasst an dem Drehglied 520 ausgebildete Eingriffsabschnitte 550, ferner einen in die Eingriffsabschnitte 550 eingreifenden Riegel 560 und ferner eine Riegelverstelleinrichtung 570, welche den Riegel 560 in den Eingriffsabschnitt 550 eintreten läßt oder aus diesem Eingriffsabschnitt 550 herausführt. Es sind mehrere Eingriffsabschnitte 550 vorhanden, die je in Form einer konkaven Aussparung an der Außenumfangsfläche des Drehgliedes 520 ausgebildet sind. Der Riegel 50 ist ein stiftförmiges Bauteil, das frei nach vorwärts verschoben oder zurückgezogen werden kann. Die Riegelverstelleinrichtung 570 ist am Gestell 9 angebracht und umfaßt einen Fluiddruck-Zylinder oder ein elektromagnetisch betätigtes Solenoid. Die beiden Eingriffsabschnitte 550 am Drehglied 520 sind in einem passenden Abstand zueinander am Außenumfang des Drehgliedes 520 ausgebildet. Der Riegel 560 greift in einen Eingriffsabschnitt 550 ein und kann in den gegenüberliegenden Eingriffsabschnitt 550 eintreten, in dem eine (teilweise) Drehung des Drehgliedes 520 durchgeführt wird. Demzufolge kann mit dieser Anordnung das Drehbewegungszentrum E des Zwangsführungsgliedes 8 in zwei verschiedenen Positionen festgelegt werden. Sofern drei oder mehr Eingriffsabschnitte 550 am Außenumfang des Drehgliedes 520 ausgebildet sind, kann das Drehbewegungszentrum E in drei oder mehr Positionen festgelegt werden.
Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der in Fig. 20 dargestellten Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung- Drehbewegungzentrums die Position des Drehbewegungszentrum E geändert werden kann, um so die Stempelverstellkurve für den Stempel 6 zu verändern, wie das nachstehend beschrieben wird.
Die nachstehende Beschreibung erläutert die Änderungen der Exzenteranordnung-Eigenschaften, die dann auftreten, wenn die Lage oder Position des Drehbewegungszentrums E des Zwangsführungsgliedes 8 verändert wird. Sofern die Komponenten der Exzenteranordnung 1 die in Fig. 20 dargestellten, lagemäßigen und größenmäßigen Beziehungen zueinander haben, zeigen die Ergebnisse einer Analyse, dass eine in Fig. 22 dargestellte Stempelverstellkurve HA erhalten wird, sofern das Drehbewegungszentrum E im oberen Teil des Drehgliedes 520 angeordnet ist, wie das in Fig. 21A dargestellt ist. Dies ist die gleiche Stempelverstellkurve, wie die in Fig. 8 dargestellte Stempelverstellkurve H. Um einen Vergleich zu erleichtern, ist in Fig. 22 die Stempelverstellkurve HA so dargestellt, dass der Kurbelwinkel im unteren Totpunkt 180 Grad beträgt. Das der Stempelverstellkurve HA zugeordnete Drehmoment weist einen langen Absenkabschnitt auf, in welchem das Drehmoment unverändert bleibt, wie das mit einer Kurve TA in Fig. 22 dargestellt ist.
Wird nun im Gegensatz dazu das Drehbewegungszentrum E gegenüber seiner ursprünglichen Position nach unten und nach links verstellt, wie das in Fig. 21 B dargestellt ist, dann wird die in Fig. 22 dargestellte Stempelverstellkurve HB erhalten. Diese Kurve zeigt eine höhere Absenkgeschwindigkeit des Stempels an, als bei der Kurve HA, die vor dem Lagewechsel erhalten worden ist. Auch zeigt das der Stempelverstellkurve HB zugeordnete Drehmoment deutliche Änderungen an, wenn der Stempel abgesenkt wird, wie das mit der Kurve TB in Fig. 22 dargestellt ist.
Mit Hilfe der Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung- Drehbewegungszentrums kann das Drehbewegungszentrum E so verändert werden, dass eine freie Auswahl zwischen einer der beiden Stempelverstellkurven HA, oder HB möglich wird.
Bei einer Verstellung des Stempels entsprechend der Stempelverstellkurve HA tritt eine langsamere Absenkgeschwindigkeit des Stempels auf; dies erlaubt vorteilhaft das Arbeiten mit einem Motor 13, der eine geringe Ausgangsleistung liefert, selbst dann wenn Arbeiten durchgeführt werden müssen, die eine hohe Last erfordern, wie zum Beispiel die Bearbeitung eines Plattenmaterial- Werkstückes W, das eine große Schichtdicke aufweist, oder das aus einem Hartmaterial besteht, oder wenn zur Durchführung der Arbeiten ein Stanzwerkzeug mit einem großen Außendurchmesser benutzt wird.
Bei einer Verstellung des Stempels entsprechend der Stempelverstellkurve HB tritt eine höhere Absenkgeschwindigkeit auf; dies ermöglicht vorteilhaft die Ausführung von Hochgeschwindigkeits-Stanzarbeiten, wobei eine hohe Arbeitsqualität mit wenigen Graten erzielt wird, sofern das Arbeiten mit einer geringen Last möglich ist, zum Beispiel bei der Bearbeitung von Plattenmaterial- Werkstücken W mit einer kleinen Schichtdicke.
Auf diese Weise können mit Hilfe der Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungszentrums die Eigenschaften der Exzenteranordnung 1 verändert werden, um optimale Eigenschaften für ein bestimmtes Bearbeitungsprofil auszuwählen.
In Abhängigkeit von den auszuführenden Arbeiten ist vorzugsweise eine Exzentereigenschaften-Steuereinrichtung 670 (vgl. Fig. 20) vorgesehen, um die Einrichtung 510 zur Lageränderung des Exzenteranordnung- Drehbewegungszentrum zu steuern. Die Exzentereigenschaften- Steuereinrichtung 670 ist beispielsweise im Rahmen der Betriebsablauf- Steuereinrichtung 610 vorgesehen. Die Exzentereigenschaften-Steuereinrichtung 670 bestimmt die Art der auszuführenden Arbeiten bzw. die Art des Betriebsablaufes auf der Basis von vorgegebenen Arbeitsart- Identifizierungsinformationen. Bei dieser Arbeitsart-Identifizierungsinformation kann es sich beispielsweise um vorgegebene Steuerbefehle oder Informationen in einem Arbeitsprogramm 650 handeln, oder um vorgegebene Steuerbefehle oder Informationen handeln, die von einer (in den Zeichnungen nicht dargestellten) übergeordneten Steuereinrichtung für die Betriebsablauf-Steuereinrichtung 610 bereitgestellt werden, oder es kann sich um Steuerbefehle oder Informationen handeln, die von einer Bedienungsperson an einem (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Bedienungspult eingegeben werden. Die Exzentereigenschaften- Steuereinrichtung 670 ist zum Beispiel mit einer (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Zuordnungstafel versehen, welche die entsprechenden Zuordnungen bzw. Korrespondenzen zwischen der vorgegebenen Arbeitsart bzw. Identifizierungsinformation und der dazu gehörigen Stellung des Drehbewegungszentrum E anzeigen, das von der Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungszentrum gesteuert wird. Die Exzentereigenschaften-Steuereinrichtung 670 steuert die Position des Drehbewegungszentrum E, indem die Arbeitsart-Identifizierungsinformation der entsprechenden Angabe zur Lage bzw. Anordnung des Drehbewegungszentrum E aus der Zuordnungstabelle gegenüber gestellt wird. Die Arbeitsart- Identifizierungsinformation kann eine Kombination aus mehreren Informationseinheiten sein, zum Beispiel eine Kombination über die Angaben zur Schichtdicke des zu bearbeitenden Werkstückes, über die Länge und/oder den Umfang des Stanzschnittes, und dergleichen.
Nachstehend wird diese Steuereinrichtung beschrieben. Bei der Betriebsablauf- Steuereinrichtung 610 handelt es sich um eine Vorrichtung, welche die gesamte motorisch angetriebene Exzenterpresse steuert. Diese Vorrichtung besteht aus einer rechnergestützten NC-Steuervorrichtung und einer programmierbaren Steuerung, die beide von dem Arbeitsprogramm 650 gesteuert werden. Die Betriebsablauf-Steuereinrichtung 610 ist mit einer Steuerfunktion versehen, die feststellt und bestätigt, dass dann, wenn das Drehbewegungszentrum E des Zwangsführungsgliedes 8 verändert worden ist, dann die geänderte Position festgehalten wird, und daraufhin der Antrieb des Motors 13 gestartet wird. Diese und andere Funktionen werden nachstehend beschrieben.
Die Betriebsablauf-Steuereinrichtung 610 ist versehen mit einer Exzentereigenschaften-Steuereinrichtung 670, einer Steuerbefehl- Änderungseinrichtung 620, einer Motorwinkeländerung-Steuereinrichtung 630 und mit einer Verriegelungbestätigungs- und Arbeitsfreigabe-Einrichtung 640. Die Steuerbefehl-Änderungseinrichtung 620 kann hierbei einen Bestandteil der oder die gesamte Exzentereigenschaften-Steuereinrichtung 670 bilden.
Als Reaktion auf einen vorgegebenen Steuerbefehl aus dem Arbeitsprogramm 650 erkennt die Steuerbefehl-Änderungseinrichtung 620 die Art der durchzuführenden Arbeiten, um die Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungszentrum zu steuern, um das Drehbewegungszentrum E des Zwangsführungsgliedes 8 entsprechend der Art der durchzuführenden Art zu verstellen. Die Steuerbefehl-Änderungseinrichtung 620 teilt die durchzuführenden Arbeiten in zwei Typen ein, einschließlich Arbeiten mit starker Arbeitslast und Arbeiten mit leichter Arbeitslast. Für die Arbeiten mit starker Arbeitslast wird das Drehbewegungszentrum E in einer Position angeordnet, welche der (in Fig. 21A dargestellten) Position für schwere Arbeitslast entspricht. Für Arbeiten mit leichter Arbeitslast wird das Drehbewegungszentrum E in einer Lage angeordnet und fixiert, welche der (in Fig. 21 B dargestellten) Position für leichte Arbeitslast entspricht. Weiterhin führt die Arretiereinrichtung 540 eine Endarretierung durch, bevor die Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungszentrum betätigt wird. Nachdem diese Lageänderung durchgeführt worden ist, bewirkt die Arretiereinrichtung 540 eine erneute Arretierung. Die Steuerbefehl- Änderungseinrichtung 620 kann die Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungszentrum veranlassen, das Drehbewegungszentrum entsprechend der Betätigung eines Schalters 660 zu ändern, oder kann diese Änderung ausführen, entweder entsprechend dem Steuerbefehl aus dem Arbeitsprogramm 650 oder entsprechend der Betätigung des Schalters 660.
Damit die Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung- Drehbewegungszentrum die Lageänderung ausführt, liefert die Motorwinkeländerungs-Steuereinrichtung 630 einen solchen Steuerbefehl, der den Motor 13 so antreibt, dass die Kurbelwelle um einen vorgegebenen Winkel rotiert. Dieser vorgegebenen Winkel ist derartig, dass die Kurbelwelle 3 so gedreht wird, damit die Position des Stempels 6 nach einer Änderung der Position des Drehbewegungszentrum E nicht merklich verändert wird, um die Kurbelschwinge 5 so zu verschwenken, dass der Stempel 6 angehoben oder abgesenkt wird.
Die Arretierungbestätigungs- und Arbeitsfreigabe-Einrichtung 640 verhindert, dass der Motor 13 angetrieben wird, bevor die Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungszentrum das Drehbewegungszentrum E des Zwangsführungsgliedes 8 verändert hat. Die Arretierungsbestätigungs- und -Arbeitsfreigabe-Einrichtung 640 erlaubt daraufhin, dass der Motor 13 angetrieben wird, nachdem die geänderte Position festgehalten worden ist. Mehr im einzelnen ermöglicht die Arretierungsbestätigungs- und -Arbeitsfreigabe-Einrichtung 640 einen Antrieb bzw. ein In-Gang-Setzen des Motors 13 dann, nachdem die Bestätigung vorliegt, dass der Riegel 560 der Arretiereinrichtung 540 in den Eingriffsabschnitt des Drehgliedes 520 eingetreten ist. Die Arretierungsbestätigungs- und -Arbeitsfreigabe-Einrichtung 640 erkennt, dass der Riegel 560 in den Eingriffsabschnitt eingetreten ist auf der Basis eines Signals, das von der Erfassungseinrichtung 580 geliefert wird, welche die Verstellung der Riegelverstelleinrichtung 570 bis in eine vorgegebene Position erfaßt. Die Erfaßungseinrichtung 580 kann auch weggelassen werden, so dass der Antrieb des Motors 13 dann gestartet werden kann, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne abgelaufen ist, seitdem die Steuerbefehl-Änderungseinrichtung 620 einen Steuerbefehl ausgegeben hat, damit die Riegelverstelleinrichtung 570 eine Arretierung ausführt. Die Arretierungsbestätigungs- und -Arbeitsfreigabe- Einrichtung 640 verhindert, dass der Motor 13 dann angetrieben wird, wenn - zum Beispiel - die Steuerbefehl-Änderungseinrichtung 620 einen Steuerbefehl ausgibt, damit die Riegelverstelleinrichtung 540 eine Arretierung löst, bzw. freigibt.
Nachstehend wird der Steuerablauf beschrieben, welchen die Arbeitssteuereinrichtung 610 ausführt, um die Lage bzw. Anordnung des Drehbewegungszentrum zu verändern. Auf einen vorgegebenen Steuerbefehl des Arbeitsprogrammes 650 oder auf ein Signal des Schalters 660 hin, dass Arbeiten mit schwerer Arbeitslast durchgeführt werden sollen, veranlaßt die Steuerbefehl- Änderungseinrichtung 620 die Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungszentrum dazu, dass das Drehbewegungszentrum E des Zwangsführungsgliedes 8 die entsprechende (in Fig. 21A dargestellte) Position für schwere Arbeitslast einnimmt. In dieser Position wird die mit Fig. 22 dargestellte Stempelverstellkurve HA erhalten, wie das oben beschrieben ist. Demzufolge wird der Stempel 6 mit einer langsamen Geschwindigkeit abgesenkt, die qualitativ hochwertige Stanzarbeiten ermöglicht.
Auf einen vorgegebenen Steuerbefehl aus dem Arbeitsprogramm oder auf ein entsprechendes Signal des Schalter 660 hin, dass Arbeiten mit leichter Arbeitslast durchgeführt werden sollen, veranlaßt die Steuerbefehl-Änderungseinrichtung 620 die Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung- Drehbewegungszentrum dazu, dass das Drehbewegungszentrum E des Zwangsführungsgliedes 8 die entsprechende (in Fig. 21 B dargestellte) Position für leichte Arbeitslast einnimmt. In dieser Position wird die mit Fig. 22 dargestellte Stempelverstellkurve HB erhalten. Demzufolge wird der Stempel 6 mit einer hohen Geschwindigkeit abgesenkt, was qualitativ hochwertige Stanzarbeiten ermöglicht.
Die Anwendung der Steuerbefehl-Änderungseinrichtung 620, damit die Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung- Drehbewegungszentrum eine Lageänderung ausführt, veranlaßt die Arretiereinrichtung 540 dazu, die Arretierung des Drehgliedes 520 zu lösen, woraufhin die Betätigungseinrichtung 530 das Drehglied 520 um einen vorgegebenen Winkel dreht. Dank dieser Drehung wird der Riegel 560 gegenüber einem anderen Eingriffsabschnitt 550 des Drehgliedes 520 angeordnet. Nachfolgend veranlaßt die Arretiereinrichtung 540, dass der Riegel 560 in diesen anderen Eingriffsabschnitt 550 eintritt, um das Drehglied 520 in dieser Position zu arretieren, so dass das Drehglied 520 nicht weiter gedreht werden kann. Dank der Anwendung der Arretiereinrichtung 540 zur Arretierung des Drehgliedes 520 wird das Drehbewegungszentrum E des Zwangsführungsgliedes 8 daran gehindert, im Verlauf der Arbeiten unter einer Last oder dergleichen verstellt zu werden. Die Arretierungsbestätigungs- und -Arbeitsfreigabe-Einrichtung 640 hindert die Arbeitssteuereinrichtung 610 daran, den Antrieb des Motors 13 zu starten, solange das Drehglied 520 noch nicht arretiert ist. Vielmehr ermöglicht die Arretierungsbestätigungs- und -Arbeitsfreigabe-Einrichtung 640 ein Starten des Motors 13 erst dann, nachdem die Erfassungseinrichtung 580 erfaßt und gemeldet hat, dass die Arretiereinrichtung 540 den Riegel 560 in eine Arretierstellung gebracht hat. Auf diese Weise erfolgt eine Freigabe zum Antreiben des Motors 13, um Stanzarbeiten durchzuführen, nachdem die Lage bzw. Anordnung des Drehbewegungszentrum E festgelegt und fixiert worden ist. Dank dieser Maßnahmen wird verhindert, dass Stanzarbeiten dann ausgeführt werden, wenn die Wirkung der Arretierung unzureichend ist, oder wenn das Drehbewegungszentrum E die vorgesehene Lage bzw. Anordnung nicht vollständig eingenommen hat.
Dank dieser Maßnahmen ist Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet. Im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Lageänderung des Drehbewegungszentrum E ist lediglich die Änderung aus der Position für schwere Arbeitslast in die Position für leichte Arbeitslast beschrieben worden. Es werden jedoch die gleichen Arbeitsschritte ausgeführt, wie vorstehend beschrieben, um das Drehbewegungszentrum E aus der Position für leichte Arbeitslast in die Position für schwere Arbeitslast zu bringen; abweichend wird lediglich die Richtung der teilweisen Drehung des Drehgliedes 52 umgekehrt.
Wenn die Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung- Drehbewegungszentrum das Drehglied 520 um einen vorgegebenen Winkel dreht, dann veranlaßt die Steuerbefehl-Änderungseinrichtung 620, dass der Motor 13 die Kurbelwelle 3 um einen vorgegebenen Winkel dreht. Das heißt, wenn die Lage des Drehbewegungszentrums E am Hinterende des Zwangsführungsgliedes 8 geändert wird, dann muß diese Änderung längs eines Bogens rund um den dritten Verbindungspunkt P3 ausgeführt werden, damit die Lage bzw. Anordnung des Hinterendes des Zwangsführungsgliedes 8 verändert wird, ohne den Stempel 6 anzuheben oder abzusenken. Dies beruht darauf, weil das Vorderende des Zwangsführungsgliedes 8 mit dem dritten Verbindungsabschnitt P3 der Kurbelschwinge 5 verbunden ist. Wenn die Position längs eines solchen Bogens verändert wird, dann ist die Ausgestaltung der Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungszentrum begrenzt. Demzufolge kann dieser Arbeitsschritt nicht ausgeführt werden mit einer Ausgestaltung entsprechend einer solchen Ausführungsform, in welcher die Abstützpunkt-Welle 12 exzentrisch an einem Drehglied vorgesehen ist. Mit Hilfe der Motorwinkeländerungs-Steuereinrichtung 630 ist es möglich, die Lage bzw. Anordnung des Drehbewegungszentrum E am Hinterende des Zwangsführungsgliedes 8 zu verändern, indem die Kurbelwelle 3 um einen solchen Betrag gedreht wird, welcher der Verschwenkung der Kurbelschwinge 5 oder der mit einer solchen Änderung verbundenen Anhebung oder Absenkung des Stempels 6 entspricht; das heißt, der Motor 13 wird veranlaßt, die Kurbelwelle 3 um einen vorgegebenen Winkel zu drehen, als Folge der Lageänderung des Drehbewegungszentrum E. Demzufolge ist die Arbeitsweise der Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung-Drehbewegungszentrum nicht beschränkt, was den Freiheitsgrad zur Ausgestaltung und zur Konstruktion der Einrichtung 510 zur Lageänderung des Exzenteranordnung- Drehbewegungszentrum erhöht. Dies führt wiederum zu einem einfachen Aufbau bzw. zu einer einfachen Konstruktion, in welcher die Abstützpunkt-Welle 12 exzentrisch an dem Drehglied 520 vorgesehen wird.
Nachstehend wird mit Bezugnahme auf die Zeichnungen noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie aus Fig. 23A ersichtlich, hat die dort dargestellte, motorisch angetriebene Exzenterpresse einen, ein mechanisches Bauteil bildenden Exzenterpressen-Hauptkörper 151; weiterhin ist eine Steuervorrichtung 152 vorhanden, welche den Exzenterpressen- Hauptkörper 151 steuert. Zum Exzenterpressen-Hauptkörper 151 gehört eine Stempelverstelleinrichtung 153, welche den mit einem Werkzeug versehenen Stempel 6 in eine vorgegebene Position anhebt oder absenkt; weiterhin ist eine Werkstückvorschubeinrichtung 29 vorhanden, welche ein aus Blech- oder Platten- Material bestehendes Werkstück in die Position unterhalb des Stempels 6 bringt. Bei der Stempelverstelleinrichtung 153 handelt es sich um eine Exzentereinrichtung, welche mit der Exzenteranordnung 1 ausgerüstet ist.
Wie aus Fig. 23A ersichtlich, besteht die Steuervorrichtung 152 aus einer rechnergestützten NC-Steuervorrichtung (NC-Vorrichtung) und einer programmierbaren Steuerung. Es handelt sich um eine Programm-gesteuerte Vorrichtung, welche ein Arbeitsprogramm 155 dekodiert und ausführt.
Zur Steuereinrichtung 152 gehört eine Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157, welche die Werkstückvorschubeinrichtung 29 steuert; ferner ist eine Stempelverstellungs-Steuereinrichtung 158 vorhanden, welche den Motor 13 steuert, der den Antrieb für die Stempelverstelleinrichtung 153 liefert; ferner ist eine Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung 159 vorhanden, welche synchron die beiden Steuereinrichtungen 157 und 158 sowie eine (in den Zeichnungen nicht dargestellte) Schrittfolge-Steuereinrichtung steuert, welche die verschiedenen Arten der Schrittfolgensteuerung des Exzenterpressen- Hauptkörpers 151 durchführt; schließlich ist eine Dekodiereinrichtung 156 vorhanden, welche das Arbeitsprogramm 155 dekodiert und die Steuerbefehle aus dem Arbeitsprogramm 155 den verschiedenen Steuereinrichtungen 157, 158, 159 . . . zuführt.
Das Arbeitsprogramm 155 ist in einem (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Programmspeicher der Steuervorrichtung 152 gespeichert oder ist extern in die Dekodiereinrichtung 156 geladen worden. Das Arbeitsprogramm 155 ist in Begriffen und Befehlen nach Art eines NC-Code oder dergleichen geschrieben. Das Steuerprogramm 155 enthält Vorschriften für die Steuerbefehle zur X- Achsenverstellung und Y-Achsenverstellung des Werkstückvorschubs, welche die Werkstückvorschubeinrichtung 29 veranlassen, das Blech- oder Platten-Material in Richtung der X-Achse und der Y-Achse zu verstellen; ferner werden Stanzbefehle geliefert, welche die Stempelverstelleinrichtung 153 veranlassen, den Stempel 6 anzuheben oder abzusenken; ferner werden (in den Zeichnungen nicht dargestellte) Schrittfolgebefehle geliefert, welche die Schrittfolge des Ablaufs der Tätigkeiten von jedem Bestandteil des Exzenterpressen-Hauptkörpers 151 steuern; darüber hinaus werden weitere erforderliche Steuerbefehle bereitgestellt. Die Steuerbefehle für die Verstellung längs jeder Achse und der Stanzbefehl sind beispielsweise als ein Block von Steuerbefehlen vorgesehen. Weiter enthält das Arbeitsprogramm 155 eine Information über die Schichtdicke des Blech- oder Plattenmaterials im Informationsspeicherabschnitt des Programmes.
Die Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157 steuert einen X-Achsen- Servomotor 141 und einen Y-Achsen-Servomotor 142 der Werkstückvorschubeinrichtung 29 über Servosteuerungen 161, 162 für die entsprechenden Achsen. Die Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157 liefert eine solche Steuerung, dass eine Werkstück-Vorschubgeschwindigkeit eine trapezförmige Geschwindigkeitskurve VW aufweist, die einen Beschleunigungsabschnitt mit konstanter Beschleunigung, einen Geschwindigkeitsabschnitt mit konstanter Geschwindigkeit, und einem Verzögerungsabschnitt mit einer konstanten Verzögerung aufweist, wie das in Fig. 23C dargestellt ist. Sofern der Verstellweg des Werkstückes W kurz ist, wird die Geschwindigkeit vermindert, bevor das Werkstück den Abschnitt mit konstanter Geschwindigkeit erreicht. Dies führt zu einer dreieckigen Geschwindigkeitskurve VP. In dieser Figur ist der Werkstück-Verstellweg durch den Bereich des trapezförmigen oder dreieckigen Abschnittes der Werkstück- Verstellgeschwindigkeits-Kurve VP dargestellt.
Die Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157 liefert einen Vorschubsteuerbefehl, beispielsweise in Form von Ausgangsimpulsen. Die Geschwindigkeit wird verändert durch eine Veränderung einer Impulsverteilungsfrequenz. In diesem Falle handelt es sich bei den Servosteuerungen 161, 162 um digitale Servoeinrichtungen, welche einen Motorstrom entsprechend einer Eingangsimpulsfolge steuern.
Insbesondere weist die Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157 einen Geschwindigkeitsmuster-Erzeugungsabschnitt 157a und einen Impulsverteilungsabschnitt 157b auf, wie das aus Fig. 27 ersichtlich ist. Der Geschwindigkeitsmuster-Erzeugungsabschnitt 157 dient dazu, ein Geschwindigkeitsmuster zu erzeugen, das der oben erläuterten, trapezförmigen oder dreieckigen Geschwindigkeitskurve VP entspricht, entsprechend je einer vorgegebenen Konstante für maximale Geschwindigkeit und vorgegebenen Konstanten für Beschleunigungsdauer und Verzögerungsdauer, sowie einer weiteren Eingabe für die Länge des Werkstück-Verstellweges (mit anderen Worten: es werden tabellarische Positionierungsdaten bereitgestellt) enthält. Der Impulsverteilungsabschnitt 157b dient dazu, die Impulse entsprechend der vorgegebenen Geschwindigkeitskurve VP zu verteilen, um den Motor entsprechend anzutreiben. In der Darstellung nach Fig. 27 resultiert eine Änderung der Impulsverteilungsfrequenz aus der Darstellung der Höhe (Länge) der dargestellten Impulse.
Bei dieser Ausführungsform erzeugt die Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157 ein solches Geschwindigkeitsmuster sowohl für den Vorschub längs der X- Achse wie für den Vorschub längs der Y-Achse. Andererseits kann jedoch auch ein Geschwindigkeitsmuster erzeugt werden, das die Bewegungskomponenten längs der X-Achse und längs der Y-Achse synchronisiert.
In der Darstellung nach Fig. 23 steuert die Stempelverstellungs- Steuereinrichtung 158 den Motor 13 für die Stempelverstelleinrichtung 153 über eine Servosteuerung 163. Die Stempelverstellungs-Steuereinrichtung 158 steuert die Stempelverstellgeschwindigkeit, indem der Motor 13 in einer Richtung rotiert, und dabei die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 13 gesteuert wird. Insbesondere die Stempelverstellungs-Steuereinrichtung 158 liefert und verteilt Impulse entsprechend einem vorgegebenen Stempelverstellungs- Geschwindigkeitsmuster VP, um den Motor 13 so anzutreiben, wie das in Fig. 27 dargestellt ist.
In der Darstellung nach Fig. 23 liefert die Parallelsynchronisierungs- Steuereinrichtung 159 Steuerbefehle an die Stempelverstellungs- Steuereinrichtung 158, so dass der Bewegungsablauf, in dem der mit dem Stanzwerkzeug 31 versehene Stempel 6 angehoben oder abgesenkt wird, von einer Höhe DP (vgl. Fig. 24) ausgeht, die einem Zeitpunkt entspricht, unmittelbar nachdem das Stanzwerkzeug 31 die Oberseite des zu bearbeitenden Werkstücks verlassen hat, dann durch den oberen Totpunkt TDC bis zu einer Höhe TP geht, die sich nahe der Oberseite des zu bearbeitenden Werkstücks befindet, parallel mit dem Vorschub des Werkstücks aus der Startposition bis zum Erreichen des nächsten Bearbeitungspunktes; dieser Vorschub des zu bearbeitenden Werkstückes bzw. Blech- oder Platten-Materials wird von der Werkstückvorschub- Einrichtung 29 durchgeführt. Wie das später in einem besonderen Beispiel dargelegt ist, steuert die Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung 159 die Geschwindigkeit so, indem eine konstante Beschleunigung sowohl während der Beschleunigungsphase wie während der Verzögerungsphase eingehalten wird. Die Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung 159 liefert eine solche Steuerung, die vermeidet, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 13 auf Null herabgeht, sofern die für den Vorschub des Werkstücks aus der Startposition bis zum Erreichen des nächsten Arbeitspunktes erforderliche Zeitspanne kürzer ist, als eine vorgegebene Zeitspanne. Sofern die maximale Geschwindigkeitskonstante sowie die Konstanten für die Beschleunigungsdauer und für die Verzögerungsdauer für den Motor 13 festgelegt worden sind, bestimmt diese vorgegebene Zeitspanne diese Konstanten für die maximale Geschwindigkeit und die Beschleunigungsdauer sowie für die Verzögerungsdauer.
Insbesondere ist die Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung 159 mit einer Tabelle versehen, die einen Stempelverstellungsynchronisierungs- Interpolationsabschnitt 159a und einen Geschwindigkeitsmuster- Erzeugungsabschnitt 159b für das Geschwindigkeitsmuster VP der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors zur Verstellung des Stempels beinhaltet, wie das in Fig. 27 dargestellt ist. Die Tabelle und der Stempelverstellungsynchronisierungs-Interpolationsabschnitt 159a sind Berechnungsmittel, mit deren Hilfe aus der von der Werkstückvorschub- Steuereinrichtung 157 erzeugten Werkstückvorschubgeschwindigkeitskurve VW diejenige Zeitspanne berechnet wird, welche für den Werkstückvorschub aus dessen Startposition bis zum nächsten Bearbeitungspunkt erforderlich ist; dieser Werkstückvorschub wird von der Werkstückvorschubeinrichtung 29 ausgeführt. Die Zeitspanne für den Werkstückvorschub wird sowohl für die Verstellung längs der X-Achse wie für die Verstellung längs der Y-Achse benötigt. Sofern sich die Zeitspanne für die Verstellung längs der X-Achse von der Zeitspanne für die Verstellung der Y-Achse unterscheidet wird die längere Zeitspanne als die Werkstückvorschubdauer angesetzt.
Der Geschwindigkeitsmuster-Erzeugungsabschnitt 159b zur Steuerung der Motorumdrehungsgeschwindigkeit für die Stempelverstellung dient dazu, ein Geschwindigkeitsmuster VP des Motors 13 für eine Umdrehung der Kurbelwelle 2 zu erzeugen. Das Motorgeschwindigkeitsmuster VP ist zusammengesetzt aus einem Motorgeschwindigkeitsmuster VP1 für eine Nicht-Kontaktphase, solange das Werkstück nicht berührt wird, entsprechend eines Bewegungsablaufs, in dem der mit dem Stanzwerkzeug 31 versehene Stempel 6 angehoben und abgesenkt wird, von einer Höhe DP (vgl. Fig. 24) ausgeht, die einem Zeitpunkt entspricht, unmittelbar nachdem das Stanzwerkzeug 31 die Oberseite des Werkstückes verlassen hat, dann durch den oberen Totpunkt TDC hinweg bis zur Höhe TP geht, die sich nahe der Oberseite des Werkstückes W befindet, und ferner aus einem Motorgeschwindigkeitsmuster VP2 für den Werkstückkontakt im Anschluß an das Motorgeschwindigkeitsmuster VP1; das Motorgeschwindigkeitsmuster VP2 entspricht dem Bewegungsablauf, in dessen Verlauf das Stanzwerkzeug 31 von der Höhe TP benachbart zur Oberseite des Werkstückes weg verstellt wird über den unteren Totpunkt BDC hinweg bis zur Höhe DT, die dem Zeitpunkt unmittelbar nach Verlassen des Werkstückes entspricht.
Dieser Geschwindigkeitsmuster-Erzeugungsabschnitt 159b für den die Stempelverstellung verursachenden Motor erzeugt das Geschwindigkeitsmuster VP1 für die Nicht-Kontaktphase zum Werkstück mit einem solchen Bewegungsablauf, dass das Stanzwerkzeug 31 auf der Höhe DP, welche dem Zeitpunkt unmittelbar nach Verlassen des Werkstückes entspricht, über den oberen Totpunkt RDC hinweg bis zur Höhe TP verstellt wird, die sich nahe der Oberseite des zu bearbeitenden Werkstückes befindet, während der für den Werkstückvorschub bestimmten Zeitspanne durchgeführt wird, die aus der Tabelle und dem Stempelverstellungsynchronisierungs-Interpolationsabschnitt 159a erhalten wird. Das bedeutet, das Motorgeschwindigkeitsmuster VP1 wird so erzeugt, dass die für den Werkstückvorschub erforderliche Zeitspanne gleich ist derjenigen Zeitspanne, die erforderlich ist für die Stempelverstellung aus der Höhe TP, die dem Zeitpunkt unmittelbar nach Verlassen des Werkstückes entspricht, bis zur Höhe TP, die sich benachbart zur Oberfläche des Werkstückes befindet. Hierbei wird das Motorgeschwindigkeitsmuster VP1 so erzeugt, dass die Motorumdrehungsgeschwindigkeit ein Maximum Vm bei der Höhe DP hat (vgl. Fig. 28) entsprechend dem Zeitpunkt unmittelbar nach Verlassen des Werkstückes, daraufhin graduell abnimmt, daraufhin eine konstante Motorumdrehungsgeschwindigkeit vorgesehen wird und daraufhin die Motorumdrehungsgeschwindigkeit wiederum zu einem Maximum (Vm) ansteigt bei der Höhe TP, die sich benachbart zur Oberfläche des Werkstückes befindet. Diese Einstellungen der Motorumdrehungsgeschwindigkeit gehen aus von der vorgegebenen, maximalen Motorumdrehungsgeschwindigkeit Vm und den Konstanten für die Beschleunigungsdauer und für die Verzögerungsdauer. Die Konstanten für die Beschleunigungsdauer und für die Verzögerungsdauer haben beispielsweise je einen festen Wert. Sofern die Konstanten für die Beschleunigungsdauer und für die Verzögerungsdauer festgelegt sind, stellt das Motorgeschwindigkeitsmuster VP1 für die Nicht-Kontakt-Phase zum Werkstück eine Geschwindigkeitskurve dar, welche grundsätzlich umgekehrt trapezförmig ist und die zusammengesetzt ist aus einem Verzögerungsabschnitt VPa, einem Abschnitt VPb mit konstanter Geschwindigkeit und einem Beschleunigungsabschnitt VPc. Sofern die Vorschubdauer für das Werkstück bzw. für das Blech- oder Platten-Material lediglich kurz ist, dann ist auch die Zeitspanne für die Stempelverstellung kurz. Für diesen Fall enthält das Geschwindigkeitsmuster VP1 nicht den Abschnitt VPb mit konstanter Geschwindigkeit und ist deshalb V-förmig. Das Motorgeschwindigkeitsmuster VP für die Kontaktphase zum Werkstück bezeichnet die vorgegebene, maximale Geschwindigkeit Vm. Diese maximale Geschwindigkeit Vm wird zweckmäßig festgelegt auf einen Wert, der für die Stanzarbeiten geeignet ist.
Wenn der Geschwindigkeitsmuster-Erzeugungsabschnitt 159b für die Stempelverstellung das Motorgeschwindigkeitsmuster VP1 erzeugt, wie vorstehend beschrieben, dann nimmt bei einer langen Zeitspanne für den Werkstückvorschub die Motorumdrehungsgeschwindigkeit bis auf den Wert Null ab. Dies beruht darauf, dass die Konstanten für die Beschleunigungsdauer und für die Verzögerungsdauer fest vorgegeben sind. Die Motorumdrehungsgeschwindigkeit wird bei dem Wert Null gehalten und wird daraufhin erhöht. Die erforderliche Zeitspanne, um die Motorumdrehungsgeschwindigkeit von der maximalen Geschwindigkeit Vm bis auf die Geschwindigkeit Null herabzusetzen, entspricht der oben erläuterten, eingestellten Zeitspanne. Sofern die für den Werkstückvorschub aus der Startposition bis zum Erreichen des nächsten Arbeitspunktes erforderliche Zeitspanne kürzer ist, als die oben angegebene, festgelegte Zeitspanne, dann führt die Parallelsynchronisierungs-Steuerungseinrichtung 159 eine solche Steuerung aus, die vermeidet, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 13 auf den Wert Null herabgesetzt wird.
Um die Stanzarbeiten dann zu beginnen, wenn der Stempel an dem oberen Totpunkt oder dergleichen angehalten ist, erzeugt der Motorgeschwindigkeits- Erzeugungsabschnitt 159b ein solches Geschwindigkeitsmuster, bei dem im Verlauf einer ersten, einzigen Stempelverstellung der Stempel 6 aus der durch den Halt vorgegebenen Motorrotationswinkelanordnung über die Höhe TP nahe der Oberfläche zum Werkstück hinweg und weiterhin über den oberen Totpunkt TDC hinweg bis zur Höhe DP verstellt wird, die dem Zeitpunkt unmittelbar nach Verlassen des Werkstückes entspricht.
Weiterhin liefert die Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung 159 eine solche Steuerung, die den Beginn des von der Werkstückvorschubeinrichtung 29 bewirkten Start-Werkstückvorschubs mit der Stempelverstellung synchronisiert. Zur Durchführung dieser Synchronisierung wird ein Signal an die Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157 geliefert, um dann mit dem Werkstückvorschub zu beginnen, wenn das Stanzwerkzeug 31 die Höhe DP erreicht, welche dem Zeitpunkt unmittelbar nach Verlassen der Werkstückoberfläche entspricht, nachdem das Blechmaterial W bearbeitet worden ist. Diese Synchronisierungssteuerung wird beispielsweise mit Hilfe der Tabelle und dem Stempelverstellungsynchronisierungs-Interpolationsabschnitt 159a ausgeführt. Mit Hilfe einer geeigneten, in der Exzenteranordnung 1 vorgesehen Erfassungseinrichtung kann der Stempel 6 oder dergleichen erfassen, wann das Stanzwerkzeug 31 die Höhe DP erreicht hat, die dem Zeitpunkt unmittelbar nach Verlassen der Werkstückoberseite entspricht.
Bei der Höhe DP (vgl. Fig. 24), die dem Zeitpunkt unmittelbar nach Verlassen der Werkstückoberseite entspricht, und der Höhe TB, nahe der Werkstückoberseite, handelt es sich je um eine Höhenposition, die sich um eine vorgegebene, überschüssige Distanz oberhalb der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks W bzw. des Werkstückes befindet. Diese eingestellte, überschüssige Distanz kann nach Belieben eingestellt werden. Die eingestellte, überschüssige Distanz für die Höhe DP entsprechend dem Zeitpunkt unmittelbar nach Verlassen der Werkstückoberfläche kann einen Wert haben, der sich von der eingestellten, überschüssigen Distanz für die Höhe TD unterscheidet, die sich nahe zur Werkstückoberfläche befindet. Die Angabe über die Position der Oberfläche des zu bearbeitenden Blech- oder Platten-Materials W bzw. des Werkstückes W wird erhalten aus der Information über die Schichtdicke des Werkstücks, die in dem Arbeitsprogramm 155 vorgegeben ist. Die Position der Oberfläche des Werkstückes W kann beispielsweise die Position mit der größten Dicke des Werkstücks sein, das von der vorliegenden, motorisch angetriebenen Exzenterpresse bearbeitet werden kann; dafür kann ein fester, vorgegebener Wert vorgesehen sein.
Für die Erzeugung des Werkzeugvorschub-Geschwindigkeitsmuster durch die Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157 sowie für die Erzeugung des Motorgeschwindigkeitsmusters durch die Parallelsynchronisierungs- Steuereinrichtung 159 wird eine Vorauslesefunktion verwendet für das Arbeitsprogramm 155, das in der Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157, in der Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung 159 oder in der Dekodierungseinrichtung 156 vorhanden ist. Zum Beispiel kann ein Werkstückvorschub-Geschwindigkeitsmuster oder ein Motorgeschwindigkeitsmuster erzeugt werden als Reaktion auf einen Steuerbefehl in einem vorausgelesenen Block des Arbeitsprogrammes 155, während die Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157 oder die Stempelverstellungs- Steuereinrichtung 158 eine Impulsverteilung entsprechend einem Block des Arbeitsprogrammes 155 ausführt.
Die Fig. 26 zeigt ein Beispiel einer Struktur des Arbeitsprogrammes 155. Das Arbeitsprogramm 155 ist zusammengesetzt aus einer Liste von sequentiell nacheinander auszuführenden Blöcken B, wie das in Fig. 26 dargestellt ist. Mit jedem Block B wird ein Steuerbefehl oder werden mehrere Steuerbefehle vorgeschrieben, wie etwa der Steuerbefehl Ba zum Werkstückvorschub oder ein Steuerbefehl Bb für ein Werkzeug. Der Werkstückvorschub-Steuerbefehl Ba schreibt den Werkstückvorschub nach einem Code vor (in Richtung der X-Achse, und in Richtung der Y-Achse oder dergleichen) und gibt die Vorschubrichtung an. Für eine Stanzpresse bewirkt der Werkstückvorschub-Steuerbefehl Ba, dass ein Abschnitt des zu stanzenden Werkstücks bis zur Stempelposition bewegt wird. Das heißt in diesem Beispiel, enthält der Block B den Werkstückvorschub- Steuerbefehl Ba, dann wird ein Stanzvorgang ausgeführt, nachdem das Werkstück bewegt worden ist. Das bedeutet weiterhin für solche Blöcke B, die keine Durchführung irgendwelcher Stanzvorgänge veranlassen, nachdem der Vorschub des Werkstücks durchgeführt worden ist, dass sich an den Werkstückvorschub-Steuerbefehl Ba ein weiterer Steuerbefehl anschließt, der durch einen M-Code oder dergleichen ausgedrückt wird und der die Durchführung des Stanzvorganges unterbindet. Demzufolge wird die in Fig. 23 dargestellte Decodierungseinrichtung 56 die Blöcke B, welche den Werkstückvorschub- Steuerbefehl Ba (vgl. Fig. 26) aus dem Arbeitsprogramm 155 enthalten, so behandeln, dass diese Blöcke auch einen Steuerbefehl zur Durchführung eines Stanzvorganges enthalten, solange nicht zusätzlich ein Steuerbefehl "führe keinen Stanzvorgang aus" zu diesen Blöcken B hinzugefügt ist.
Je die Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157, die Stempelverstellungs- Steuereinrichtung 158, und die Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung 159 der mit Bezugnahme auf Fig. 23 beschriebenen Steuereinrichtung 152 sind einem Computer 152A zugeordnet, welcher die Steuervorrichtung 152 bildet; ferner ist ein Werkstückvorschub- und -Stanzvorgang-Steuerprogramm 170 vorhanden, wie das in Fig. 25 dargestellt ist. Das Werkstückvorschub- und -Stanzvorgang-Steuerprogramm 170 kann in einem Speichermedium 171 gespeichert sein, aus welchem das Programm 170 mit Hilfe einer (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Speichermediumlesevorrichtung ausgelesen und dem Computer 152A zugeführt wird. Das Speichermedium 171 kann beispielsweise eine Kompakt-Diskette oder eine Magneto-optische-Diskette sein. Alternativ kann das Werkstückvorschub- und Stanzvorgang-Steuerprogramm 170 in einem anderen Computer gespeichert sein, welcher das Programm 170 dem Computer 152A über eine Datenübertragungsleitung zuführt.
Nachstehend wird die Beziehung zwischen dem Werkstückvorschub und der Stempelverstellung beschrieben, die beide von der Steuervorrichtung 152 gesteuert werden. Hierbei wird angenommen, dass das Werkstück W, nämlich das zu bearbeitende Blech- oder Platten-Material entsprechend einer Geschwindigkeitskurve VW1 bewegt wird, die auf der linken Seite der Fig. 28A dargestellt ist; die Decodiereinrichtung 156 (vgl. Fig. 23) hat vorab einen Block B aus dem Arbeitsprogramm gelesen, wie das in Fig. 27 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die tabellarische Positionierungsangabe, das heißt die Länge des Werkstückvorschubwegs bis zum nächsten Arbeitspunkt, aus dem Block B decodiert. Auf der Basis der vorgegebenen Angaben zur maximalen Geschwindigkeit und zu den Konstanten der Beschleunigungsdauer und der Verzögerungsdauer erzeugt der Positionierungsgeschwindigkeitsmuster- Erzeugungsabschnitt 157a der Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157 eine Geschwindigkeitskurve VW, entlang der das Werkstück über die decodierte Werkstückvorschubweglänge bewegt werden soll. Diese Geschwindigkeitskurve VW hat üblicherweise eine trapezförmige Gestalt, kann jedoch auch dreieckig sein, sofern der Vorschubweg kurz ist. Anschließend verwendet die Werkstückvorschub-Steuereinrichtung 157 einen vorgegebenen Ablaufplan, um den Impulsverteilungsabschnitt 157b zu veranlassen, die Impulse entsprechend der Geschwindigkeitskurve VW zu liefern, damit die Werkstückvorschubeinrichtung 29 das Werkstück, nämlich das zu bearbeitende Blech- oder Platten-Material entsprechend bewegen kann. Dieser Werkstückvorschub beruht auf der zweiten Geschwindigkeitskurve VW2 auf der linken Seite der Fig. 28A. Der vorgegebene Zeitpunkt ist derjenige Zeitpunkt, zu dem die (in den Zeichnungen nicht dargestellte) Erfassungseinrichtung erfasst - nachdem der letzte Stanzvorgang durch Anheben und Absenken des Stempels 6 ausgeführt worden ist - dass das Stanzwerkzeug 31 die Höhe DP erreicht hat, welche dem Zeitpunkt entspricht, unmittelbar nachdem das Stanzwerkzeug 31 die Oberfläche des Werkstückes W verlassen hat.
Während der Positionierungsgeschwindigkeitsmuster-Erzeugungsabschnitt 157a die Geschwindigkeitskurve VW2 erzeugt, verwendet die Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung 159 die Tabelle und den Stempelverstellungsynchronisierungs-Interpolationsabschnitt 159a, um die Zeitspanne zu berechnen, die für den Werkstückvorschub erforderlich ist. Die Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung 159 verwendet auch den Motorgeschwindigkeitsmuster-Erzeugungsabschnitt 159b für die Stempelverstellung, um ein Motorgeschwindigkeitsmuster VP für die Verstellung des Stempels zu erzeugen. Dieses Motorgeschwindigkeitsmuster VP bildet eine Kombination aus dem Motorgeschwindigkeitsmuster VP1 für den Werkstückvorschub in der Nicht-Kontakt-Phase, entsprechend dem Vorgang, bei welchem das Stanzwerkzeug 31 aus der Höhe DP (vgl. Fig. 24), welche dem Zeitpunkt entspricht, unmittelbar nachdem das Stanzwerkzeug die Oberseite des Werkstückes verlassen hat, über den oberen Totpunkt TDC hinweg zu der Höhe TB, nahe der Oberseite des Werkstückes W gelangt, und ferner aus dem Motorgeschwindigkeitsmuster VP2 für die Kontaktierung des Werkstückes im Anschluß an das Motorgeschwindigkeitsmuster VP1; dieses Motorgeschwindigkeitsmuster VP2 entspricht dem Bewegungsablauf, in dessen Verlauf das Stanzwerkzeug 31 aus der Höhe TP nahe zur Oberfläche des Werkstückes über den unteren Totpunkt BDC hinweg zu der Höhe DP verstellt wird, welche dem Zeitpunkt entspricht, unmittelbar nachdem das Stanzwerkzeug das Werkstück verlassen hat. In Fig. 28B entspricht das Motorgeschwindigkeitsmuster VP einer Zeitspanne T1.
Das Motorgeschwindigkeitsmuster VP1 für den Werkstückvorschub in der Nicht- Kontakt-Phase wird so erzeugt, dass die Verstellung aus der Höhe DP entsprechend dem Zeitpunkt, unmittelbar nachdem das Werkzeug das Werkstück verlassen hat, bis zur Höhe DP nahe der Oberfläche des Werkstückes exakt in der Werkstückvorschubdauer ausgeführt wird. Diese Erzeugung des Motorgeschwindigkeitsmuster VP1 wird entsprechend der vorgegebenen, maximalen Geschwindigkeit Vm und den vorgegebenen Konstanten für die Beschleunigungsdauer und für die Verzögerungsdauer ausgeführt.
Das Motorgeschwindigkeitsmuster VP1 wird so erzeugt, dass die Geschwindigkeit an der Höhe DP (vgl. Fig. 28), welche dem Zeitpunkt entspricht, unmittelbar nachdem das Werkzeug das Werkstück verlassen hat, die maximale Geschwindigkeit Vm ist, diese Geschwindigkeit daraufhin graduell vermindert wird, daraufhin eine konstante Geschwindigkeit beibehalten wird, und daraufhin die Geschwindigkeit wiederum bis zur maximalen Geschwindigkeit Vm an der Höhe TP gesteigert wird, die sich nahe der Oberfläche des Werkstückes befindet.
Das Stempelverstellungs-Motorgeschwindigkeitsmuster VP1 für den Werkstückvorschub während der Nicht-Kontakt-Phase ist grundsätzlich umgekehrt trapezförmig. Sofern die Werkstückvorschubdauer kurz ist, ist auch die Stempelverstelldauer kurz. Demzufolge enthält das Motorgeschwindigkeitsmuster VP1 nicht den Zweig mit der konstanten Geschwindigkeit VPb und ist deshalb V- förmig. Das Stempelverstellungs-Motorgeschwindigkeitsmuster VP2 für die Werkstückkontaktierung veranlasst die vorgegebene und festgehaltene, maximale Geschwindigkeit Vm.
Das so erzeugte Stempelverstellungs-Motorgeschwindigkeitsmuster VP wird von der Stempelverstellungs-Steuereinrichtung 158 ausgegeben. Nachdem das Stempelverstellungs-Motorgeschwindigkeitsmuster VP für den letzten Stanzvorgang beendet worden ist, treibt die Stempelverstellungs- Steuereinrichtung 158 den Motor durch Ausgabe von Impulsen entsprechend dem erzeugten Stempelverstellungs-Motorgeschwindigkeitsmuster VP.
Das letzte Stempelverstellungs-Motorgeschwindigkeitsmuster VP endet, wenn das Stanzwerkzeug 31 - nach Ausführung des Stanzvorganges - die Höhe DP erreicht, welche dem Zeitpunkt entspricht, unmittelbar nachdem das Stanzwerkzeug 31 das Werkstück W verlassen hat. Demzufolge wird die auf dem Stempelverstellungs-Motorgeschwindigkeitsmuster VP beruhende Steuerung ausgeführt, nachdem die Höhe DP erreicht worden ist, welche dem Zeitpunkt entspricht, unmittelbar nachdem das Stanzwerkzeug 31 das Werkstück W verlassen hat. Eine solche Steuerung wird wiederholt, während fortlaufend die Blöcke B aus dem Arbeitsprogramm 155 im Voraus ausgelesen werden.
Eine solche Steuerung bewirkt, dass die oben beschriebenen Bewegungsabläufe ausgeführt werden. Das bedeutet, der den Stempel antreibende Motor 13 rotiert immer in einer Richtung. Dabei wird die Kurbelwelle 2 der Exzenteranordnung 1 immer in einer Richtung gedreht, wie aus Fig. 23B ersichtlich ist. Das vom Stempel 6 gehaltene Stanzwerkzeug 31 führt Stanzarbeiten an dem Werkstück, nämlich dem Blech- oder Platten-Material W aus, während der Stempel aus der Höhe TD nahe der Oberseite des Werkstücks bis zum unteren Totpunkt BCD abgesenkt wird. In der Höhe TD nahe der Oberseite des zu bearbeitenden Werkstückes hat der Stempel eine für die Ausführung von Stanzarbeiten bevorzugte Stempelverstellgeschwindigkeit. Diese bevorzugte Stempelverstellgeschwindigkeit wird während der Absenkung bis zum unteren Totpunkt BDC und während der Anhebung vom unteren Totpunkt BDC bis zur Höhe DP aufrecht erhalten, welche dem Zeitpunkt entspricht, unmittelbar nachdem das Stanzwerkzeug 31 die Oberfläche des Werkstückes W verlassen hat. Während dieser Vorgänge bleibt das zu bearbeitende Werkstück W angehalten bzw. gestoppt.
Nachdem das Stanzwerkzeug 31 die Höhe DP erreicht hat, welche dem Zeitpunkt entspricht, unmittelbar nachdem das Stanzwerkzeug 31 die Oberfläche des Werkstückes W verlassen hat, beginnt die Werkstückvorschubeinrichtung 29 das Werkstück W zu bewegen. Nachdem der Werkstückvorschub abgeschlossen ist, erreicht das Stanzwerkzeug 31 die Höhe TD nahe der Oberseite des zu bearbeitenden Werkstückes W. Auf diese Weise wird während des Werkstückvorschubes eine synchrone Steuerung durchgeführt, als deren Folge eine Stempelverstellung ausgeführt wird, welche das Stanzwerkzeug nicht in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück W bringt. Diese Arbeitsweise beseitigt nutzlose Standby-Zeiten und minimiert so die Taktzeit. Auf diese Weise kann die Taktzeit vermindert werden, ohne eine Hin- und Her-Bewegung der Kurbelwelle 3 auszuführen.
Nachdem die Kurbelwelle 3 in einer Richtung gedreht worden ist, um das Stanzwerkzeug 31 aus der Höhe DP anzuheben, welche dem Zeitpunkt entspricht, unmittelbar nachdem das Stanzwerkzeug die Oberseite des Werkstückes W verlassen hat, und bevor das Stanzwerkzeug 31 die Höhe TD erreicht, in der sich das Stanzwerkzeug nahe der Oberseite des zu bearbeitenden Werkstückes W befindet, versucht die Stempelverstellungs-Steuereinrichtung 158 zu vermeiden, dass die Stempelverstellung angehalten wird, entsprechend dem Motorgeschwindigkeitsmuster VP, das von der Parallelsynchronisierungs- Steuereinrichtung 159 bereitgestellt wird. Das heißt, die Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung 159 liefert ein solches Motorgeschwindigkeitsmuster VP, das vermeidet, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 13 auf Null abnimmt, wenn die für den Werkstückvorschub benötigte Zeitspanne kürzer ist, als die vorgegebene Zeitspanne. Dies verhindert eine Beschleunigungsbelastung an dem die Stanzpresse antreibenden Servomotor 13, wodurch die Beschleunigungsenergie und die Verzögerungsenergie minimiert werden. Dies dient wiederum dazu, die Taktzeit zu vermindern; das heißt, es wird eine erhöhte Stanzgeschwindigkeit erzielt, wobei Stanzantriebsenergie eingespart wird. Die Fig. 29 bringt einen Vergleich zwischen dem Arbeitsablauf einer erfindungsgemäßen Exzenterpresse (vgl. Fig. 29C) mit einem Vergleichsbeispiel (vgl. Fig. 29B); im Vergleich dazu erfordert eine solche Steuerung, welche den Stanzvorgang eine vorgegebene Zeitspanne früher startet, bevor der Werkstückvorschub gestoppt wird, keine hohe Beschleunigung oder Verzögerung, um den Stempel zu verstellen. Dies verhindert, dass zum Antrieb des Motors mehr Energie für Beschleunigung und Verzögerung verbraucht wird.
Zur Erzeugung eines Motorgeschwindigkeitsmusters VP legt die Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung 159 eine konstante Beschleunigung sowohl für die Beschleunigungsphase wie für die Verzögerungsphase fest.
Demzufolge stellt die Berechnung eines Motorgeschwindigkeitsmusters VP durch den Computer 152A, welcher die Steuereinrichtung 152 bildet, nur eine einfache Aufgabe dar. Deshalb kann diese Berechnung schnell von einem relativ einfachen Computer 152A ausgeführt werden.
Weiterhin ist das Motorgeschwindigkeitsmuster VP trapezförmig und hat einen Zweig oder Abschnitt VPb mit konstanter Geschwindigkeit. Demzufolge ändert sich die Geschwindigkeit nicht rasch, und der Stempel 6 kann sanft angehoben und abgesenkt werden, solange noch keine Stanzarbeiten ausgeführt werden. Deshalb können Vibrationen sowie Schlag- und Stoßeinwirkungen abgeschwächt werden.
In der oben erläuterten Ausführungsform ist das Motorgeschwindigkeitsmuster VP trapezförmig und hat deshalb lineare Zweige bzw. Abschnitte für die Beschleunigungsphase und für die Verzögerungsphase. Jedoch kann das Motorgeschwindigkeitsmuster VP auch für eine gekrümmte Kurvenform der Beschleunigungsphase und der Verzögerungsphase angepasst werden (sog. S- förmige Beschleunigung und Verzögerung).
Nachstehend wird mit Bezugnahme auf die Zeichnungen noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 30 zeigt eine auseinandergezogene Vorderansicht einer Exzenteranordnung bei dieser, von einem Servomotor angetriebenen Exzenterpresse.
Die Fig. 32A bis 32D zeigen verschiedene, beispielhafte Werkzeuge, die bei dieser von einem Servomotor angetriebenen Exzenterpresse verwendet werden und mit Hilfe des Stempels 6 verstellt werden.
Die Fig. 32A zeigt ein Beispiel für ein Werkzeug zur Durchführung von Stanzarbeiten, umfassend das Stanzwerkzeug 31 und das Gegenstück 32.
Die Fig. 32B zeigt ein Verformungswerkzeug. Dieses Verformungswerkzeug hat ein oberes Formwerkzeug 31 B mit einer konkaven Verformungsfläche 31Ba. Dazu gehört ein unteres passendes Umformgesenk 32B mit einer konvexen Verformungsfläche 32Ba. Das obere Formwerkzeug 31 B wird mit Hilfe des Stempels 6 (vgl. Fig. 1) abgesenkt, um einen verformten Abschnitt Wa an dem Werkstück W aus Blech- oder Platten-Material zu bilden, das sich zwischen der Verformungsfläche 31Ba am oberen Formwerkzeug 31 B und der Verformungsfläche 32Ba an dem unteren Umformgesenk 32B befindet.
Die Fig. 32C zeigt ein beispielhaftes Drehwerkzeug. Ein oberes Werkzeugteil 31 C ist mit den Arbeitswalzen 31Ca versehen, und ein unteres Werkzeugteil 32C ist mit den Arbeitswalzen 32Ca versehen; jede Arbeitswalze 31Ca, 32Ca kann um eine Achse rotieren, die orthogonal zur Mittelachse des Werkzeuges ausgerichtet ist. Das obere Werkzeugteil 31C wird mit Hilfe des Stempels 6 bis zu einer vorgegebenen Höhenposition abgesenkt, so dass sich das zu bearbeitende Werkstück W aus Blech- oder Platten-Material Sandwich-artig zwischen den beiden Arbeitswalzen 31Ca und 32Ca befindet. Auf diese Weise wird ein nutenförmiger Abschnitt an dem Werkstück W erzeugt. Die Arbeitswalzen 31Ca und 32Ca können das Sandwich-artig zwischen ihnen angeordnete Werkstück W aus Blech- oder Platten-Material auch schneiden.
Fig. 32D zeigt ein beispielhaftes Schneidwerkzeug. An einem oberen Werkzeugteil 31D befindet sich ein Schneidwerkzeug 31 Da; das untere Werkzeugteil 32D bildet einen Tisch, auf dem sich das zu bearbeitende Werkstück W aus Plattenmaterial befindet. Daraufhin wird das obere Werkzeugteil 31D mit Hilfe des Stempels 6 bis zu einer vorgegebenen Höhe abgesenkt, so dass das Schneidwerkzeug 31Da in das Plattenmaterial hineinschneidet bis zur Mitte von dessen Schichtdicke. Daraufhin wird das Plattenmaterial fortbewegt, so dass eine Nut Wb in das Werkstück W aus Plattenmaterial geschnitten wird.
Die Werkzeuge 31B bis 31D sowie 32B bis 32D sind an der oben beschriebenen Werkzeughalterung 28 befestigt. Zum Beispiel sind die Werkzeuge 31B bis 31D an einem Drehtisch 28a angebracht, und die Werkzeuge 32B bis 32D sind an einem Drehtisch 28b angebracht; die Drehtische 28a und 28b bilden die Werkzeughalterung 28.
Mit Bezugnahme auf Fig. 30 wird nachstehend eine Steuereinrichtung beschrieben. Diese von einem Servomotor angetriebene Exzenterpresse hat eine Servomotor-Steuereinrichtung 261, um den Servomotor 13 so zu steuern, damit der Stempel 6 an einer beliebigen Position innerhalb der Anhebverstellung oder der Absenkverstellung des Stempels 6 anhält. Die Servomotor-Steuereinrichtung 261 umfasst beispielsweise einen Computer oder Rechner, der eine NC- Steuervorrichtung oder dergleichen bildet, welche die gesamte, von einem Servomotor angetriebene Exzenterpresse steuert. Die Servomotor- Steuereinrichtung 261 kann die Arbeitsweise des Servomotors 13 umschalten zwischen einem Non-stop-Arbeitsmodus M1, in welchem der Servomotor 13 nicht gestoppt bzw. angehalten wird, während der Stempel abgesenkt wird, und in einen Absenk-Stop-Arbeitsmodus M2, in welchem der Servomotor 13 gestoppt bzw. angehalten wird, während der Stempel 6 abgesenkt wird. Es ist eine Arbeitsmodus-Umschalteinrichtung 262 vorgesehen, welche die Servomotor- Steuereinrichtung 261 mit einem Steuerbefehl versorgt, um die Arbeitsweise des Servomotors 13 zwischen dem Non-stop-Arbeitsmodus M1 und dem Absenk-stop- Arbeitsmodus M2 umzuschalten. Bei dieser Arbeitsweisen-Umschalteinrichtung 262 kann es sich beispielsweise um einen Computer handeln, welcher die oben beschriebene NC-Steuervorrichtung bildet, oder um einen Schalter, der an einem Bedienungspult vorgesehen ist.
Im Absenk-stop-Arbeitsmodus M2 rotiert der Servomotor 13 in einer Umdrehungsrichtung, mit welcher der Stempel 6 während des Absenkvorganges mit einer langsameren Geschwindigkeit verstellt wird, als während des Anhebvorganges, wegen der besonderen Eigenschaften der Exzenteranordnung 1. Die Servomotor-Steuereinrichtung 261 stoppt den Servomotor 13, während der Stempel 6 abgesenkt wird, um den Stempel an einer beliebigen Position innerhalb seiner Anhebverstellung oder Absenkverstellung anzuhalten.
In diesem Absenk-stop-Arbeitsmodus M2 wird nach dem Anhalten des Stempels die Umdrehungsrichtung des Servomotors in die entgegensetzte Umdrehungsrichtung umgekehrt. Das heißt, der Motor wird angehalten und rotiert daraufhin in der entgegengesetzten Richtung, bevor der Stempel den unteren Totpunkt erreicht. Nach dieser Umkehrung der Umdrehungsrichtung wird, nachdem der Stempel 6 den oberen Totpunkt TDC oder eine vorgegebene Höhenposition erreicht hat, die Umdrehungsrichtung des Motors erneut umgekehrt; das heißt, daraufhin rotiert der Motor wiederum in der ursprünglichen Umdrehungsrichtung.
Diese von einem Servomotor angetriebene Exzenterpresse verwendet als Antriebsquelle den Servomotor 13 und kann deshalb die Verstellung des Stempels 6 an einer beliebigen Position anhalten bzw. stoppen. Wegen dieser Eigenschaften des Motors und wegen der Anwendung der Motorsteuereinrichtung in Form einer Servomotor-Steuereinrichtung 261, welche eine Steuerung des Servomotors 13 ausübt, um die Stempelverstellung an einer beliebigen Position des Stempels 6 innerhalb von dessen Anhebverstellung und Absenkverstellung anzuhalten, kann diese Ausführungsform den Stempel 6 an einer beliebigen Position anhalten, um verschiedene Formen von Arbeiten auszuführen, obwohl es sich um eine Presse vom Exzentertyp handelt. Zum Beispiel ist es möglich, die mit Fig. 32B dargestellte Verformungsarbeit auszuführen; weiterhin ist es möglich, Arbeiten mit den Drehwerkzeugen 31C, 32C auszuführen, die in Fig. 32 dargestellt sind; oder mit dem Schneidwerkzeug 31Ba kann eine Nut Wb geschnitten werden, wie das in Fig. 32D dargestellt ist. Sofern die in Fig. 32B dargestellten Verformungsarbeiten ausgeführt werden, ist es möglich, die Höhe des Vorsprunges oder Überstandes des verformten Abschnittes Wa zu ändern, der an dem Werkstück W aus Blech- oder Platten-Material gebildet worden ist, um die Stop-Position des Stempels 6 so zu steuern, um die abgesenkte Stop-Position des oberen Werkzeugteiles 31B entsprechend zu verändern. In diesem Fall wird, nachdem der Stempel 6 angehalten bzw. gestoppt worden ist, die Umdrehungsrichtung des Servomotors 13 umgekehrt, um den Stempel 6 anzuheben.
Sofern irgendeine dieser Arbeiten ausgeführt wird, wobei der Stempel 6 im Verlauf seiner Absenkverstellung angehalten wird, wird der Stempel 6 lediglich um eine kurze Wegstrecke pro Rotationseinheit des Servomotors 13 abgesenkt, weil der Stempel 6 im Verlauf seiner Absenkverstellung angehalten wird, in welcher der Stempel mit einer langsameren Geschwindigkeit verstellt wird. Das bedeutet, die Stop-Position kann noch genauer gesteuert und kontrolliert werden, was wiederum eine Steuerung innerhalb kleinerer Bereiche ermöglicht, und damit die Durchführung von noch komplexeren bzw. raffinierteren Arbeiten ermöglicht.
Sofern solche Arbeiten ausgeführt werden, in deren Verlauf der Stempel 6 während seiner Absenkverstellung angehalten wird, liefert die Servomotor- Steuereinrichtung 261 nach diesem Stopp einen Steuerbefehl, welcher die Umdrehungsrichtung des Servomotors 13 umkehrt. In diesem Fall wird, wie in Fig. 31 dargestellt, der Servomotor 13 in einem Abschnitt "U" umgestellt, welcher einem Teil einer Umdrehung der Abtriebswelle des Servomotors 13 entspricht. Dies ermöglicht die Durchführung von Arbeiten, bei welchen der Stempel 6 nicht bis zum unteren Totpunkt abgesenkt wird. Es ist ferner auch möglich, solche Arbeiten auszuführen, bei denen der Stempel 6 bei einer vorgegebenen Stand-by- Höhe einen Stand-by ausführen kann, anstatt bis zum oberen Totpunkt angehoben zu werden.
Die Servomotor-Steuereinrichtung 261 kann den auszuführenden Arbeitsmodus umschalten zwischen einerseits solchen Arbeiten, in deren Verlauf der Stempel 6 während seiner Absenkverstellung angehalten wird, und andererseits solchen Arbeiten, in deren Verlauf der Stempel 6 während seiner Absenkverstellung nicht angehalten wird. Auf diese Weise kann eine Steuerung vorgenommen, um nach Bedarf bzw. Belieben zwischen diesen Arten von Arbeiten umzuschalten.
Die Verwendung des Servomotors 13 erlaubt es, die Motorumdrehungsgeschwindigkeit nach Belieben zu verändern. Die Motorumdrehungsgeschwindigkeit kann auch während einer Anhebverstellung oder während einer Absenkverstellung des Stempels 6 geändert werden, was die Ausführung von Arbeiten nach verschiedenen Anforderungen ermöglicht. Das heißt, in Abhängigkeit von den Bewegungsabläufen der Exzenteranordnungen, die wiederum zusammengesetzt sind aus den Bewegungskomponenten der Kurbel 2, der Kurbelschwinge 5, des Zwangsführungsgliedes 8 und dergleichen, wird eine Geschwindigkeitskurve aufgestellt, bei der es sich um eine Basis- oder Grund-Geschwindigkeitskurve handelt, sofern der Servomotor 13 mit konstanter Geschwindigkeit rotiert; gegenüber dieser konstanten Grundumdrehungsgeschwindigkeit wird dann die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors verändert. Auf diese Weise kann beispielsweise die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors und damit die Absenkgeschwindigkeit des Stempels an dem Punkt vermindert werden, an welchem das Stanzwerkzeug 31 das zu bearbeitende Werkstück W kontaktiert, um die Arbeiten noch leiser zu machen. Alternativ kann die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors und damit der Verstellgeschwindigkeit des Stempels beim Anheben des Stempels noch weiter gesteigert werden.
Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nachstehend noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindungsform beschrieben. Die Fig. 33 zeigt eine Kombination aus einer Darstellung der Exzenteranordnung bei dieser Art von Exzenterstanzpresse mit einem Blockdiagramm, welches das Konzept einer Steuereinrichtung wiedergibt.
Die in Fig. 33 dargestellte Steuervorrichtung 341 steuert die gesamte Stanzpresse nach Bauart einer Exzenterpresse und umfaßt eine rechnergestützte NC-Steuervorrichtung und eine programmierbare Steuerung, die beide von einem (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Steuerprogramm gesteuert werden. Die Steuervorrichtung 341 enthält eine Steuereinrichtung für jede Achse zum Anheben und Absenken des Stempels 6 oder zur Steuerung der Werkstückvorschubeinrichtung 29. Eine dieser Steuereinrichtungen bildet die Stempelverstellungs-Steuereinrichtung 344. Die Stempelverstellungs- Steuereinrichtung 344 steuert den Motor 13, welcher die Kurbelwelle der Exzenteranordnung 1 antreibt. Die Stempelverstellungs-Steuereinrichtung 344 verfügt auch über eine Motorumdrehungsrichtung-Steuereinrichtung 344, welche die Umdrehungsrichtung des Motors 13 zwischen einer Vorwärtsrichtung und einer Rückwärtsrichtung umsteuert; ferner ist eine Motorumdrehungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 345 vorhanden, welche die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 13 steuert.
Weiterhin verfügt die Steuereinrichtung 341 über eine Arbeitsart- Auswahleinrichtung 342, mit der eine Anpassung an die durchzuführende Arbeit vorgenommen werden kann. Die Motorumdrehungsrichtungs-Steuereinrichtung 344 schaltet die Rotation des Motors 13 zwischen der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung um, was von der Art der auszuführenden Arbeit abhängt, die mit Hilfe der Arbeitsart-Auswahleinrichtung 142 ausgewählt und festgelegt wird. Die Arbeitsart-Auswahleinrichtung 142 kann auch verschiedene Qualitätsstufen der Stanzarbeit auswählen und festlegen, um Informationen bereitzustellen, die angeben, ob zum Beispiel die Durchführung üblicher Arbeiten oder die Durchführung qualitativ hochwertiger Arbeiten ausgewählt und eingestellt worden ist. In diesem Beispiel ist es möglich, eine Qualitätsstufe aus drei verschiedenen Qualitätsstufen auszuwählen, nämlich die Durchführung normaler, üblicher Arbeiten, oder die Durchführung qualitativ hochwertiger Arbeiten, oder die Durchführung von Arbeiten mit ultrahoher Qualität.
Die Motorumdrehungsrichtungs-Steuereinrichtung 344 schaltet die Rotation des Motors 13 zwischen der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung um, was von der Art der auszuführenden Arbeit abhängt, die mit Hilfe der Arbeitsart- Auswahleinrichtung 342 ausgewählt worden ist. Sofern die Arbeitsart- Auswahleinrichtung 342 die Durchführung normaler, üblicher Arbeiten als Arbeitsart ausgewählt hat, veranlaßt die Motorumdrehungsrichtung- Steuereinrichtung 344 die Rotation des Motors 13 in seiner Vorwärtsrichtung; das heißt, in derjenigen Richtung, in welcher die Drehung der Abtriebswelle des Motors über die Exzenteranordnung 1 so übertragen wird, dass die Absenkgeschwindigkeit des Stempels 6 langsamer ist, als dessen Anhebgeschwindigkeit. Die entgegengesetzte Motorumdrehungsrichtung wird eingestellt für die Durchführung von qualitativ hochwertigen Arbeiten. Die Motorumdrehungsrichtung-Steuereinrichtung 344 veranlaßt auch eine Rotation des Motors in der entgegengesetzten Umdrehungsrichtung, sofern die Arbeitsart- Auswahleinrichtung 342 die Durchführung von Arbeiten mit ultrahoher Qualität ausgewählt und eingestellt hat.
Für die Motorumdrehungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 345 ist eine Funktion vorgesehen, welche eine vorgegebene Information erfaßt, um die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors zu steigern, um so die Absenkgeschwindigkeit des Stempels 6 noch weiter zu steigern, sofern die Motorumdrehungsrichtungs-Steuereinrichtung 344 eine solche Motorumdrehungsrichtung vorgegeben hat, in welcher die Absenkgeschwindigkeit des Stempels höher ist als dessen Anhebgeschwindigkeit. Bei der Steuerung des Motors, um dessen Umdrehungsgeschwindigkeit zu steigern um so die Absenkgeschwindigkeit des Stempels 6 noch weiter zu steigern, kann die Motorumdrehungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 345 die Motorumdrehungsgeschwindigkeit in allen Abschnitten steigern, die zu einer Umdrehung der Kurbel 2 gehören, oder lediglich in dem Stempelabsenkabschnitt im Verlauf einer Umdrehung der Kurbel 2. Die vorgegebene Information gibt an, dass - zum Beispiel - die Arbeitsart-Auswahleinrichtung 342 die Durchführung von Arbeiten mit ultrahoher Qualität als Arbeitsart ausgewählt hat.
Insbesondere können die für die Arbeitsart-Auswahleinrichtung 342 bestimmten Informationen zur Auswahl einer bestimmten Arbeitsart im Arbeitsprogramm beschrieben sein; diese Informationen können mit Hilfe einer (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Parametereingabeeinrichtung oder dergleichen vorgegeben und festgelegt werden, oder diese Informationen können von einer Bedienungsperson am Bedienungspult eingegeben werden. Die im Arbeitsprogramm beschriebenen Informationen zur Auswahl einer bestimmten Arbeitsart können als Steuerbefehl vorgesehen sein, die einen NC-Code oder dergleichen verwenden, oder es können Informationen über die Art und Weise der Ausführung der Arbeiten sein. Die Art der Qualität der Stanzarbeit muss es lediglich ermöglichen, die Art der Qualität der Stanzarbeit zu identifizieren. Alternativ kann die Steuereinrichtung 341 Informationen und Merkmale zur Art des zu bearbeitenden Materials, etwa Blechmaterial oder Plattenmaterial, erkennen, oder die Art der Oberflächenbehandlung erkennen und dergleichen als Form der Information über die Auswahl der auszuführenden Arbeitsart; die Steuervorrichtung 341 kann dann diese Informationen der Motorumdrehungsrichtung-Steuereinrichtung 344 zuführen.
Nachstehend werden Betriebsabläufe der Steuervorrichtung 341 beschrieben, die, wie vorstehend angegeben, aufgebaut ist. Sofern die Arbeitsart- Auswahleinrichtung 342 übliche bzw. normale Arbeit ausgewählt hat, dann veranlaßt die Motorumdrehungsrichtung-Steuereinrichtung 344 eine Rotation des Motors 13 in der Vorwärtsrichtung. Das bedeutet, wie oben mit Bezugnahme auf Fig. 34A erläutert, der Stempel 6 wird während der Absenkung mit einer langsameren Geschwindigkeit bewegt, als während der Anhebung. Dies ermöglicht die Durchführung von Stanzarbeiten mit einem geringen Drehmoment.
Sofern die Arbeitsart-Auswahleinrichtung 342 die Durchführung von qualitativ hochwertiger Arbeit ausgewählt hat, veranlasst die Motorumdrehungsrichtung- Steuereinrichtung 344 eine Rotation des Motors 13 in der entgegengesetzten Richtung. Das bedeutet, die Absenkgeschwindigkeit des Stempels 6 wird erhöht, wie das mit der Kurve Ha in Fig. 34B dargestellt ist. Als Folge davon kann eine qualitativ hochwertige Stanzarbeit ausgeführt werden. Das heißt, die Stanzarbeit kann mit wenigen Graten ausgeführt werden. Jedoch kann in diesem Fall eine hohe Preßlast nicht erreicht werden, so dass ein Plattenmaterial mit hoher Schichtdicke nicht gestanzt werden kann. Weiterhin können solche Stanzarbeiten nicht ausgeführt werden, bei denen ein Loch mit einem großen Durchmesser erzeugt werden soll.
Es ist deshalb möglich, frei auszuwählen, ob entweder übliche Stanzarbeiten ausgeführt werden, bei denen Blech- oder Plattenmaterial mit großer Schichtdicke gestanzt werden kann, oder ein Loch mit einem großen Durchmesser erzeugt werden kann, oder ob andererseits qualitativ hochwertige Stanzarbeiten ausgeführt werden, die ein qualitativ hochwertiges Ergebnis liefern, was jedoch zu Begrenzungen hinsichtlich der Effizienz, der Schichtdicke, des Lochdurchmessers und dergleichen führt.
Sofern die Arbeitsart-Auswahleinrichtung 342 die Durchführung von Stanzarbeiten mit ultrahoher Qualität auswählt, veranlaßt die Motorumdrehungsrichtung- Steuereinrichtung 344 eine Rotation des Motors 13 in entgegengesetzter Umdrehungsrichtung. Die Motorumdrehungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 345 erhöht die Umdrehungsgeschwindigkeit, um die Absenkgeschwindigkeit des Stempels 6 noch weiter zu steigern. Für diesen Fall beschreibt die Kurve Hd in Fig. 34B die Geschwindigkeitskurve für den Stempel 6.
Das bedeutet, eine Absenkung des Stempels 6 mit einer höheren Absenkgeschwindigkeit ermöglicht eine Steigerung der Qualität der Arbeiten. In diesem Falle müssen strengere Begrenzungen hinsichtlich der Schichtdicke des zu bearbeitenden Materials und des Durchmessers des zu stanzenden Loches beachtet werden. Sofern diese Begrenzungen jedoch innerhalb der zulässigen Bereiche liegen, kann eine qualitativ hochwertigere Arbeit durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße, motorisch angetriebene Exzenterpresse verwendet eine Exzenteranordnung, die mit einer Kurbel, einer Kurbelschwinge, einer Verbindungsstange und einem Zwangsführungsglied ausgerüstet ist. Demzufolge ist es möglich, Arbeiten unter einer schweren bzw. hohen Preßlast und mit einer verbesserten Taktzeit auszuführen, selbst wenn zum Antrieb ein Motor dient, der nur eine relativ geringe Ausgangsleistung liefert. Auch wenn die Exzenteranordnung benutzt wird, wird eine Antriebsübertragungseinrichtung verwendet, welche die Rotation des Motors so steuert, dass kontrollierbare und steuerbare Anhebungen und Absenkungen des Stempels erfolgen, wenn die vom Motor ausgeübte Drehbewegung auf die Kurbelwelle der Exzenteranordnung übertragen wird. Das heißt, diese Antriebsübertragungseinrichtung verwendet nicht solche Teile, die Bewegungsenergie in Form der Trägheit einer bewegten Masse speichern, wie etwa ein Schwungrad. Deshalb kann diese motorisch angetriebene Exzenterpresse leicht richtig gesteuert werden.
Sofern als Motor ein Servomotor verwendet wird, ist es möglich, die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors und die davon abhängige Geschwindigkeit der Verstellung des Stempels nach Belieben frei auszuwählen, um verschiedene Arten von Arbeit durchzuführen, wobei die Vorteile einer Exzenterpresse am besten ausgenutzt werden.
Sofern diese motorisch angetriebene Exzenterpresse als Stanzpresse angewendet oder zum Betrieb einer Stanzpresse benutzt wird, kann dann, wenn der Zwischenabschnitt im Absenkvorgang beim Anheben und Absenken des Stempels als derjenige Abschnitt der Anhebverstellung und der Absenkverstellung des Stempels benutzt wird mit dem ein Werkstück aus Blech- oder Platten- Material gestanzt wird, dann eine ausreichende Verstellung vorgesehen werden, die bis unter die Unterseite des Werkstückes reicht. Damit wird gewährleistet, dass die Stanzabfälle herabfallen.

Claims

1. Motorisch angetriebene Exzenterpresse, gekennzeichnet durch:
einen Motor,
eine Exzenteranordnung, die eine von dem Motor erzeugte und über eine Antriebsübertragungseinrichtung übertragene Drehbewegung in eine lineare Verstellbewegung umsetzt,
ein unterhalb dieser Exzenteranordnung angeordneter Stempel, der entsprechend der linearen Verstellbewegung angehoben und abgesenkt wird, um Pressarbeiten auszuführen,
wobei diese Exzenteranordnung aufweist:
eine Kurbel mit einer Kurbelwelle und mit einem Exzenterwellenabschnitt,
eine Kurbelschwinge mit je einem ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt, die je an den Ecken eines Dreiecks angeordnet und für eine drehbare Verbindung ausgelegt sind, wobei
der erste Verbindungsabschnitt mit dem Exzenterwellenabschnitt dieser Kurbel verbunden ist,
eine Verbindungsstange mit zueinander gegenüber befindlichen Enden vorhanden ist, deren eines Ende mit dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden ist, und deren anderes Ende an der Oberseite des Stempels angelenkt ist,
ein Zwangsführungsglied vorhanden ist, das ein Vorderende und ein Hinterende aufweist,
wobei das Zwangsführungsglied-Hinterende drehbar beweglich an einem Gestell angelenkt ist, und
das Zwangsführungsglied-Vorderende mit dem dritten Verbindungsabschnitt der Kurbelschwinge verbunden ist, und
dieses Zwangsführungsglied eine Schwenkbewegung dieser Kurbelschwinge so begrenzt, dass eine Absenkbewegung des Stempels langsamer erfolgt, als eine Anhebbewegung des Stempels, wenn diese Kurbelwelle mit konstanter Geschwindigkeit in einer Richtung rotiert, und
wobei diese Antriebsübertragungseinrichtung die Rotation der Motorabtriebswelle so steuert, damit eine vom Motor erzeugte Drehbewegung so auf die Kurbelwelle übertragen wird, dass eine Anhebbewegung und eine Absenkbewegung des Stempels gesteuert werden kann.

2. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Motor ein Servomotor ist.

3. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
diese Exzenterpresse eine Stanzpresse ist, und
derjenige Abschnitt aus der Verstellbewegung zum Anheben und Absenken des Stempels, der zum Stanzen eines Werkstückes aus Blech- oder Plattenmaterial benutzt wird, ein Zwischenabschnitt aus dem Absenkvorgang dieser Anheb- und Absenk-Verstellbewegungen ist.

4. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
diese Exzenterpresse eine Stanzpresse ist und
derjenige Abschnitt aus der Verstellbewegung zum Anheben und Absenken des Stempels, der zum Stanzen eines Werkstückes aus Blech- oder Plattenmaterial benutzt wird, ein Zwischenabschnitt aus dem Absenkvorgang dieser Anheb- und Absenk-Verstellbewegung ist.

5. Motorisch angetriebene Exzenterpresse, gekennzeichnet durch:
einen Motor,
eine Exzenteranordnung, die eine von dem Motor erzeugte und über eine Antriebsübertragungseinrichtung übertragene Drehbewegung in eine lineare Verstellbewegung umsetzt,
einen, unterhalb dieser Exzenteranordnung angeordneten Stempel, der entsprechend der linearen Verstellbewegung angehoben und abgesenkt wird, um Pressarbeiten auszuführen,
wobei diese Exzenteranordnung aufweist:
eine Kurbel mit einer Kurbelwelle und mit einem Exzenterwellenabschnitt,
eine Kurbelschwinge mit je einem ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt, die je an den Ecken eines Dreiecks angeordnet und für eine drehbare Verbindung ausgelegt sind, wobei der erste Verbindungsabschnitt mit dem Exzenterwellenabschnitt dieser Kurbel verbunden ist,
eine Verbindungsstange mit zueinander gegenüber befindlichen Enden vorhanden ist, deren eines Ende mit dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden ist und deren anderes Ende an der Oberseite des Stempels angelenkt ist,
ein Zwangsführungsglied vorhanden ist, das ein Vorderende und ein Hinterende aufweist,
wobei das Zwangsführungsglied-Hinterende drehbar beweglich an einem Gestell angelenkt ist, und
das Zwangsführungsglied-Vorderende mit dem dritten Verbindungsabschnitt der Kurbelschwinge verbunden ist, um die Schwenkbewegung dieser Kurbelschwinge zu regulieren,
diese Antriebsübertragungseinrichtung die Rotation des Motors so steuert, damit die vom Motor erzeugte Drehbewegung so auf die Kurbelwelle übertragen wird, dass eine Anhebbewegung und eine Absenkbewegung des Stempels gesteuert werden kann und
eine Stempelverstelleinrichtung vorhanden ist, die dafür sorgt, dass der Stempel - unabhängig von den Bewegungsabläufen dieser Kurbelwelle - eine untere Endposition einnimmt, die sich zwischen einer oberen Verstellposition und einer unteren Verstellposition befindet, und
eine Stempelverstellungs-Steuereinrichtung vorhanden ist, die dafür sorgt, dass dieser Motor diese Kurbelwelle antreibt, wenn die Stempelverstelleinrichtung den Stempel in dessen untere Verstellposition gebracht hat.

6. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese Stempelverstelleinrichtung die Länge zwischen den Verbindungsabschnitten verändert, die sich an den gegenüberliegenden Enden der Verbindungsstange befinden.

7. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Werkzeughalterung vorhanden ist, die eine Vielzahl Werkzeuge bereithält, und die ein beliebiges Werkzeug aus diesen bereitgehaltenen Werkzeugen in eine Arbeitsposition bringt, wo das Werkzeug mit Hilfe dieses Stempels zur Durchführung von Arbeiten eingesetzt wird, und
dann, wenn dieses in der Arbeitsposition befindliche Werkzeug durch ein anderes Werkzeug ausgetauscht wird, das von dieser Werkzeughalterung bereitgehalten wird,
diese Stempelverstelleinrichtung den Stempel in seine obere Verstellposition bringt, bei welcher es sich um eine Höhenposition handelt, in welcher das erste Werkzeug gegen das andere Werkzeug an der Werkzeughalterung ausgetauscht wird.

8. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Werkzeughalterung vorhanden ist, die eine Vielzahl Werkzeuge bereithält, und die ein beliebiges Werkzeug aus diesen bereitgehaltenen Werkzeugen in eine Arbeitsposition bringt, wo das Werkzeug mit Hilfe des Stempels zur Durchführung von Arbeiten eingesetzt wird, und
dann, wenn dieses in der Arbeitsposition befindliche Werkzeug durch ein anderes Werkzeug ausgetauscht wird, das von dieser Werkzeughalterung bereitgehalten wird,
diese Stempelverstelleinrichtung den Stempel in seine obere Verstellposition bringt, bei welcher es sich um eine Höhenposition handelt, in welcher das erste Werkzeug gegen ein anderes Werkzeug an der Werkzeughalterung ausgetauscht wird.

9. Motorisch angetriebene Exzenterpresse, gekennzeichnet durch:
einen Motor,
eine Exzenteranordnung, die eine von dem Motor erzeugte und über eine Antriebsübertragungseinrichtung übertragene Drehbewegung in eine lineare Verstellbewegung umsetzt,
einen unterhalb dieser Exzenteranordnung angeordneten Stempel, der entsprechend der linearen Verstellbewegung angehoben und abgesenkt wird, um Pressarbeiten auszuführen,
wobei diese Exzenteranordnung aufweist:
eine Kurbel mit einer Kurbelwelle und mit einem Exzenterwellenabschnitt,
eine Kurbelschwinge mit je einem ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt, die je an den Ecken eines Dreiecks angeordnet und für eine drehbare Verbindung ausgelegt sind, wobei
der erste Verbindungsabschnitt mit dem Exzenterabschnitt dieser Kurbel verbunden ist,
eine Verbindungsstange mit zueinander gegenüber befindlichen Enden vorhanden ist, deren eines Ende mit dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden ist, und deren anderes Ende an der Oberseite des Stempels angelenkt ist,
ein Zwangsführungsglied vorhanden ist, das ein Vorderende und ein Hinterende aufweist,
wobei das Zwangsführungsglied-Hinterende drehbar beweglich an einem Gestell angelenkt ist, und
das Zwangsführungsglied-Vorderende mit dem dritten Verbindungsabschnitt der Kurbelschwinge verbunden ist, um die Schwenkbewegung dieser Kurbelschwinge zu regulieren, und
ein Schwenkzentrum dieses Zwangsführungsgliedes sich auf einer Seite der Kurbelwelle befindet, und
der dritte Verbindungsabschnitt sich auf der anderen Seite dieser Kurbelwelle befindet.

10. Exzenterpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Zwangsführungsglied so ausgebildet und angeordnet ist, dass dann
wenn sich der Exzenterwellenabschnitt dieser Kurbel in seinem oberen Totpunkt befindet,
sich dann ein Teil dieses Exzenterwellenabschnittes oberhalb einer geraden Linie befindet, welche das Schwenkzentrum dieses Zwangsführungsgliedes mit diesem dritten Verbindungsabschnitt verbindet.

11. Exzenterpresse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Zwangsführungsglied eine solche Form aufweist, dass ein gebogener Abschnitt vorhanden ist, der nach oben oder nach unten gebogen ist, um Störungen mit dieser Kurbelschwinge zu vermeiden.

12. Exzenterpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Zwangsführungsglied eine solche Form aufweist, dass ein gebogener Abschnitt vorhanden ist, der nach oben oder nach unten gebogen ist, um Störungen mit dieser Kurbelschwinge zu vermeiden.

13. Motorisch angetriebene Exzenterpresse, gekennzeichnet durch:
einen Motor,
eine Exzenteranordnung, die eine von dem Motor erzeugte und über eine Antriebsübertragungseinrichtung übertragene Drehbewegung in eine lineare Verstellbewegung umsetzt,
einen, unterhalb dieser Exzenteranordnung angeordneten Stempel, der entsprechend der linearen Verstellbewegung angehoben und abgesenkt wird, um Pressarbeiten auszuführen,
wobei diese Exzenteranordnung aufweist:
eine Kurbel mit einer Kurbelwelle und mit einem Exzenterwellenabschnitt,
eine Kurbelschwinge mit je einem ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt, die je an den Ecken eines Dreiecks angeordnet und für eine drehbare Verbindung ausgelegt sind wobei
der erste Verbindungsabschnitt mit dem Exzenterwellenabschnitt dieser Kurbel verbunden ist,
eine Verbindungsstange mit zueinander gegenüber befindlichen Enden vorhanden ist, deren eines Ende mit dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden ist, und deren anderes Ende an der Oberseite des Stempels angelenkt ist,
ein Zwangsführungsglied vorhanden ist, das ein Vorderende und ein Hinterende aufweist,
wobei das Zwangsführungsglied-Hinterende drehbar beweglich an einem Gestell angelenkt ist und
das Zwangsführungsglied-Vorderende mit dem dritten Verbindungsabschnitt der Kurbelschwinge verbunden ist, und
dieses Zwangsführungsglied eine Schwenkbewegung dieser Kurbelschwinge so begrenzt, dass eine Absenkbewegung des Stempels langsamer erfolgt, als eine Anhebbewegung des Stempels, wenn die Kurbelwelle mit konstanter Geschwindigkeit in einer Richtung rotiert, und
diese Antriebsübertragungseinrichtung die Rotation der Motorabtriebswelle so steuert, dass die vom Motor erzeugte Drehbewegung so auf die Kurbelwelle übertragen wird, dass eine Anhebbewegung und eine Absenkbewegung des Stempels gesteuert werden kann, und
eine Einrichtung zur Lageänderung eines Exzenteranordnungs- Drehbewegungszentrums vorhanden ist, um eine Position des Drehbewegungszentrums am Hinterende dieses Zwangsführungsgliedes zu verändern.

14. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
zu dieser Einrichtung zur Lageänderung des Exzenteranordnungs- Drehbewegungszentrums ein Drehglied gehört, das drehbar und verschieblich das Zwangsführungsglied-Hinterende an einem Umfangsabschnitt dieses Drehgliedes abstützt, und
eine Betätigungseinrichtung vorhanden ist, die eine Drehbewegung dieses Drehgliedes durchführt.

15. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung zur Verstellung des Motorwinkels entsprechend dieser Änderung vorhanden ist, um den Motor so anzutreiben, dass diese Kurbelwelle um einen vorgegebenen Winkelabschnitt gedreht wird, wenn diese Einrichtung zur Lageänderung des Exzenteranordnungs- Drehbewegungszentrums veranlasst wird, eine Positionsänderung auszuführen.

16. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung zur Verstellung des Motorwinkels entsprechend dieser Änderung vorhanden ist, um den Motor so anzutreiben, dass diese Kurbelwelle um einen vorgegebenen Winkelabschnitt gedreht wird, wenn diese Einrichtung zur Lageänderung des Exzenteranordnungs- Drehbewegungszentrums veranlasst wird, eine Positionsänderung auszuführen.

17. Motorisch angetriebene Exzenterpresse, gekennzeichnet durch:
einen Motor,
eine Exzenteranordnung, die eine von dem Motor erzeugte und über eine Antriebsübertragungseinrichtung übertragene Drehbewegung in eine lineare Verstellbewegung umsetzt,
einen, unterhalb dieser Exzenteranordnung angeordneten Stempel, der entsprechend der linearen Verstellbewegung angehoben und abgesenkt wird, um Pressarbeiten auszuführen,
wobei diese Exzenteranordnung aufweist:
eine Kurbel mit einer Kurbelwelle und mit einem Exzenterwellenabschnitt,
eine Kurbelschwinge mit je einem ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt, die je an den Ecken eines Dreiecks angeordnet und für eine drehbare Verbindung ausgelegt sind, wobei der erste Verbindungsabschnitt mit dem Exzenterwellenabschnitt dieser Kurbel verbunden ist,
eine Verbindungsstange mit zueinander gegenüber befindlichen Enden vorhanden ist, deren eines Ende mit dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden ist, und deren anderes Ende an der Oberseite des Stempels angelenkt ist,
ein Zwangsführungsglied vorhanden ist, das ein Vorderende und ein Hinterende aufweist,
wobei das Zwangsführungsglied-Hinterende drehbar beweglich an einem Gestell angelenkt ist, und
das Zwangsführungsglied-Vorderende mit dem dritten Verbindungsabschnitt der Kurbelschwinge verbunden ist, um die Schwenkbewegung dieser Kurbelschwinge zu regulieren,
diese Antriebsübertragungsseinrichtung, die von diesem Motor erzeugte Drehbewegung so auf diese Kurbelwelle überträgt, dass eine Anhebbewegung und eine Absenkbewegung des Stempels über die Steuerung der Rotation der Motorabtriebswelle gesteuert werden kann, und
die Exzenterpresse mit einer Werkstückvorschubeinrichtung versehen ist, welche das aus Blech- oder Plattenmaterial bestehende Werkstück in eine Position unterhalb des Stempels verschiebt,
eine Stempelverstellungs-Steuereinrichtung vorhanden ist, welche die Rotation der Motorabtriebswelle in einer Richtung und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors und damit auch eine Stempelverstellgeschwindigkeit steuert, und
eine Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung vorhanden ist, welche einen Steuerbefehl an diese Stempelverstellungs-Steuereinrichtung liefert, so dass ein Bewegungsablauf ausgeführt wird, in dessen Verlauf ein von dem Stempel gehaltenes Werkzeug angehoben und abgesenkt wird aus einer Höhe, entsprechend einem Zeitpunkt, unmittelbar nachdem das Werkzeug eine Oberseite des Werkstückes verlassen hat, über einen unteren Totpunkt hinweg bis zu einer Höhe, die sich nahe der Oberseite des Werkstückes befindet, parallel zu einem Vorschub des Werkstückes aus einer Werkstückstartposition bis zum Erreichen einer nächsten Werkstückbearbeitungsposition, wobei dieser Werkstückvorschub von dieser Werkstückvorschubeinrichtung ausgeführt wird.

18. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung eine solche Steuerung bewirkt, welche verhindert, dass die Motorumdrehungsgeschwindigkeit auf Null absinkt, wenn die für den Vorschub des Werkstückes aus der Werkstückstartposition bis zum Erreichen der nächsten Werkstückbearbeitungsposition kürzer ist, als eine vorgegebene Zeitspanne.

19. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass diese Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung die Motorumdrehungsgeschwindigkeit so steuert, dass eine konstante Beschleunigung sowohl während einer Beschleunigungsphase wie während einer Verzögerungsphase eingehalten wird.

20. Motorisch angetriebene Exzenterpresse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese Parallelsynchronisierungs-Steuereinrichtung die Motorumdrehungsgeschwindigkeit so steuert, dass eine konstante Beschleunigung sowohl während einer Beschleunigungsphase wie während einer Verzögerungsphase eingehalten wird.

21. Von einem Servomotor angetriebene Exzenterpresse, gekennzeichnet durch:
einen Servomotor,
eine Exzenteranordnung, die eine von dem Servomotor erzeugte und über eine Antriebsübertragungseinrichtung übertragene Drehbewegung in eine lineare Verstellbewegung umsetzt,
einen unterhalb dieser Exzenteranordnung angeordneten Stempel, der entsprechend der linearen Verstellbewegung angehoben und abgesenkt wird, um Pressarbeiten auszuführen,
wobei diese Exzenteranordnung aufweist:
eine Kurbel mit einer Kurbelwelle und mit einem Exzenterwellenabschnitt,
eine Kurbelschwinge mit je einem ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt, die je an den Ecken eines Dreiecks angeordnet und für eine drehbare Verbindung ausgelegt sind, wobei
der erste Verbindungsabschnitt mit dem Exzenterwellenabschnitt dieser Kurbel verbunden ist,
eine Verbindungsstange mit zueinander gegenüber befindlichen Enden vorhanden ist, deren eines Ende mit dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden ist, und deren anderes Ende an der Oberseite des Stempels angelenkt ist,
ein Zwangsführungsglied vorhanden ist, das ein Vorderende und ein Hinterende aufweist,
wobei das Zwangsführungsglied-Hinterende drehbar beweglich an einem Gestell angelenkt ist, und
das Zwangsführungsglied-Vorderende mit dem dritten Verbindungsabschnitt der Kurbelschwinge verbunden ist, um die Schwenkbewegung dieser Kurbelschwinge zu regulieren,
diese Antriebsübertragungseinrichtung die Rotation der Abtriebswelle des Servomotors so steuert, damit die von diesem Servomotor erzeugte Drehbewegung so auf die Kurbelwelle übertragen wird, dass eine Anhebbewegung und Absenkbewegung des Stempels gesteuert werden kann, und
eine Servomotor-Steuereinrichtung vorhanden ist, um diesen Servomotor so zu steuern, dass dieser Stempel in einer beliebigen Position innerhalb des Bereichs seiner Anhebverstellung und seiner Absenkverstellung angehalten wird.

22. Exzenterpresse nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass diese Servomotor-Steuereinrichtung eine Funktion ausgeübt hat, während dieser Servomotor in einer Umdrehungsrichtung rotiert, in welcher der Stempel aufgrund der Eigenschaften dieser Exzenteranordnung mit einer höheren Verstellgeschwindigkeit abgesenkt als angehoben wird, um diesen Servomotor anzuhalten, während der Stempel noch abgesenkt wird, um den Stempel an einer beliebigen Position innerhalb des Bereichs seiner Anhebverstellung und Absenkverstellung anzuhalten.

23. Exzenterpresse nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass:
diese Servomotor-Steuereinrichtung die Arbeitsweise des Servomotors umschalten kann zwischen einem Non-Stop-Arbeitsmodus, in welchem der Servomotor nicht angehalten wird, während der Stempel abgesenkt wird, und einem Absenk-Stop-Arbeitsmodus, in welchem der Servomotor angehalten wird, während der Stempel abgesenkt wird, und
diese Servomotor-Steuereinrichtung mit einer Arbeitsmodus- Umschalteinrichtung versehen ist, welche einen Steuerbefehl liefert, um die Arbeitsweise des Servomotors zwischen dem Non-Stop-Arbeitsmodus und dem Absenk-Stop-Arbeitsmodus umzuschalten.

24. Stanzpresse nach Art einer Exzenterpresse, gekennzeichnet durch:
einen Motor,
eine Exzenteranordnung, die eine von dem Motor erzeugte und über eine Antriebsübertragungseinrichtung übertragene Drehbewegung in eine lineare Verstellbewegung umsetzt,
einen, unterhalb dieser Exzenteranordnung angeordneten Stempel, der entsprechend der linearen Verstellbewegung angehoben und abgesenkt wird, um Pressarbeiten auszuführen,
wobei diese Exzenteranordnung aufweist:
eine Kurbel mit einer Kurbelwelle und mit einem Exzenterwellenabschnitt,
eine Kurbelschwinge mit je einem ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt, die je an den Ecken eines Dreieckes angeordnet und für eine drehbare Verbindung ausgelegt sind, wobei
der erste Verbindungsabschnitt mit dem Exzenterwellenabschnitt mit dieser Kurbel verbunden ist,
eine Verbindungsstange mit zueinander gegenüber befindlichen Enden vorhanden ist, deren eines Ende mit dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden ist, und deren anderes Ende an der Oberseite des Stempels angelenkt ist,
ein Zwangsführungsglied vorhanden ist, das ein Vorderende und ein Hinterende aufweist,
wobei das Zwangsführungsglied-Hinterende drehbar beweglich an einem Gestell angelenkt ist, und
das Zwangsführungsglied-Vorderende mit dem dritten Verbindungsabschnitt der Kurbelschwinge verbunden ist, um eine Schwenkbewegung dieser Kurbelschwinge zu regulieren und diese Stanzpresse eine Arbeitsart-Auswahleinrichtung aufweist, mit welcher die Art der Qualität der auszuführenden Stanzarbeiten ausgewählt wird und eine Motorumdrehungsrichtung-Steuereinrichtung vorhanden ist, welche die Motorumdrehungsrichtung zwischen einer Vorwärtsrichtung und einer Rückwärtsrichtung umschaltet, was von der Art der ausgewählten Arbeit abhängt, die mit Hilfe der Arbeitsart-Auswahleinrichtung ausgewählt worden ist.

25. Stanzpresse nach Art einer Exzenterpresse nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass:
diese Antriebsübertragungseinrichtung die Rotation der Motorabtriebswelle so steuert, damit die von diesem Motor erzeugte Drehbewegung so auf diese Kurbelwelle übertragen wird, dass eine Anhebbewegung und eine Absenkbewegung des Stempels gesteuert werden kann, und
dieser Motor ein Servomotor ist.

26. Stanzpresse nach Art einer Exzenterpresse nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit-Steuereinrichtung vorhanden ist, um die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors zu steigern, um eine Absenkgeschwindigkeit des Stempels noch weiter zu steigern, wenn diese Motorumdrehungsrichtung-Steuereinrichtung eine solche Motorumdrehungsrichtung festgesetzt hat, in welcher dieser Stempel während seiner Absenkbewegung mit einer höheren Geschwindigkeit verstellt wird, als während seiner Anhebbewegung.