DE112018001404T5

DE112018001404T5 - Pressensystem und Verfahren zum Steuern des Pressensystems

Info

Publication number: DE112018001404T5
Application number: DE112018001404.5T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Sakurai; Koyo YAMAZAKI; Atsuo Oketani; Toshihiro Minami
Original assignee: Komatsu Industries Corp
Current assignee: Komatsu Industries Corp
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2019-12-05
Also published as: JP2019058921A; WO2019064693A1; CN110520286B; CN110520286A; US20200171773A1

Abstract

Eine Steuerungseinrichtung (40) steuert einen Stößel (20) so, dass er auch dann zum Halten kommt, wenn sich der Stößel (20) aufgrund von Betätigung eines Zweihand-Drucktasten-Bedienfeldes (80) nach oben und nach unten bewegt, um eine Zielposition (z.B. eine Höhe (P1, P5), die Vorschub zulässt, eine Berührungs-Position (P2), eine Bearbeitungs-Endposition (P3) und eine Höhe (P4) zur Verhinderung von Sprüngen) zu erreichen, wenn ein Betätigungs-Signal von dem Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld (80) in die Steuerungseinrichtung (40) eingegeben wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Pressensystem und ein Verfahren zum Steuern eines Pressensystems.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Eine Servopresse enthält einen elektrischen Servomotor mit dem ein Stößel nach oben und nach unten bewegt wird, sowie einen Servoverstärker, der zum Steuern einer Drehzahl des elektrischen Servomotors eingerichtet ist. Wenn die Servopresse Pressbearbeitung durchführt, wird eine vorgegebene Bewegungskurve eines Stößels im Voraus eingestellt, und Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Stößels werden gesteuert, indem der elektrische Servomotor entsprechend der Bewegungskurve angetrieben wird.
Ein Feinverschiebungs-Modus (inching mode) repräsentiert eine der Betriebsarten der oben beschriebenen Servopresse. Der Feinverschiebungs-Modus ist beispielsweise in der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 11-58092 (Patentdokument 1) beschrieben. Der Feinverschiebungs-Modus bezeichnet eine Betriebsart, in der ein Stößel in einer vorgegebenen Bewegung bewegt wird, und dabei eine Betätigungstaste mittels einer Zweihand-Betätigung gedrückt gehalten wird.
LISTE DER ANFÜHRUNGEN
PATENTDOKUMENTE
PATENTDOKUMENT 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 11-58092
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Es kann wünschenswert sein, einen Stößel genau in einem beabsichtigten Winkel (einer Stößel-Position) anzuhalten, um einen Kontaktzustand zwischen einem Werkzeug und einem Werkstück außerhalb der Presse im Offline-Zustand zu überprüfen. In diesem Fall wird zunächst eine Betriebsart auf den Feinverschiebungs-Modus eingestellt und der Stößel an einen bestimmten Winkel bewegt. Anschließend wird der Stößel an dem beabsichtigten Winkel zum Halten gebracht, indem der Winkel unter Verwendung eines manuellen Impulsgebers fein eingestellt wird.
Bei diesem Verfahren unterscheiden sich jedoch die Zeiten zum Bewegen des Stößels an einen beabsichtigten Winkel in Abhängigkeit von unterschiedlichen Erfahrungsständen einer Bedienungsperson der Presse erheblich. Daher ist, wenn eine ungelernte Person den Stößel bedient, eine lange Zeit erforderlich, um den Stößel exakt an eine Position zu bewegen, oder kann der Stößel nicht exakt an einer Position zum Halten gebracht werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Pressensystem, mit dem auch eine ungelernte Person mit Erfahrung einen Stößel innerhalb kurzer Zeit exakt an einer vorgegebenen Position zum Halten bringen kann, wenn der Stößel nur dann in einer vorgegebenen Stößel-Bewegung bewegt wird, wenn ein Betätigungs-Abschnitt ein Betätigungs-Signal ausgibt, wie beispielsweise in einem Feinverschiebungs-Modus, sowie ein Verfahren zum Steuern des Pressensystems zu schaffen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Pressensystem enthält in der vorliegenden Offenbarung einen Stößel, einen Speicher, einen Betätigungs-Abschnitt sowie eine Steuerungseinrichtung. Der Stößel ist in einer Pressenvorrichtung enthalten und bewegt sich nach oben und unten. Der Speicher speichert eine Zielposition bei Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Stößels. Der Betätigungs-Abschnitt gibt ein Betätigungs-Signal aus, durch das sich der Stößel nach oben und unten bewegt. Die Steuerungseinrichtung steuert den Stößel so, dass er sich nur dann entsprechend einer im Voraus eingestellten Stößel-Bewegung nach oben und nach unten bewegt, wenn der Betätigungs-Abschnitt das Betätigungs-Signal ausgibt, und zum Halten kommt, wenn der Stößel die Zielposition erreicht, indem der Stößel veranlasst wird, sich nach oben und nach unten zu bewegen, wenn das Betätigungs-Signal von dem Betätigungs-Abschnitt eingegeben wird.
Ein Verfahren zum Steuern eines Pressensystems in der vorliegenden Offenbarung schließt die im Folgenden aufgeführten Schritte ein.
Es wird festgestellt, ob ein Schritt -Betätigungsmodus ausgewählt worden ist. Es wird festgestellt, ob ein Betätigungs-Signal von einem Betätigungs-Abschnitt ausgegeben wird. Wenn das Betätigungs-Signal über den Betätigungs-Abschnitt in eine Steuerungseinrichtung eingegeben wird, bewegt sich ein Stößel entsprechend einer im Voraus eingestellten Stößel-Bewegung nach oben und nach unten. Es wird festgestellt, ob der Stößel durch Aufwärts- und Abwärtsbewegung eine Zielposition erreicht hat. Wenn festgestellt wird, dass der Stößel die Zielposition erreicht hat und der Schritt-Betätigungsmodus ausgewählt worden ist, wird der Stößel zwangsweise zum Halten gebracht, wenn das Betätigungs-Signal über den Betätigungs-Abschnitt in die Steuerungseinrichtung eingegeben wird.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Bei der vorliegenden Offenbarung wird, wenn festgestellt wird, dass der Stößel die Zielposition erreicht hat, der Stößel zum Halten gebracht. Daher kann, wenn der Stößel nur dann in einer vorgegebenen Stößel-Bewegung bewegt wird, wenn der Betätigungs-Abschnitt das Betätigungs-Signal ausgibt, selbst eine ungelernte Person mit Erfahrung den Stößel innerhalb kurzer Zeit exakt an einer vorgegebenen Position zum Halten bringen.
Figurenliste

1 ist ein Schema, das einen Aufbau eines Pressensystems auf Basis einer Ausführungsform darstellt.
2 ist eine Perspektivansicht einer Pressenvorrichtung auf Basis der Ausführungsform.
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hauptabschnitt der Pressenvorrichtung zeigt.
4 ist eine Draufsicht auf einen Teilquerschnitt, die einen anderen Hauptabschnitt der Pressenvorrichtung zeigt.
5 ist ein Schema, das eine Übersicht über ein Antriebssystem des Pressensystems auf Basis der Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Funktions-Blockdiagramm des Pressenssystems auf Basis der Ausführungsform.
7 ist eine schematische Darstellung, die Anordnung eines Werkzeugs und eines Werkstücks zeigt, wenn sich ein Stößel an einer Höhe befindet, die Vorschub zulässt.
8 ist eine schematische Darstellung, die Anordnung des Werkzeugs und des Werkstücks zeigt, wenn sich der Stößel an einer Berührungs-Position befindet.
9 ist eine schematische Darstellung, die Anordnung des Werkzeugs und des Werkstücks zeigt, wenn sich der Stößel an einer Arbeits-Endposition befindet.
10 ist eine schematische Darstellung, die Anordnung des Werkzeugs und des Werkstücks zeigt, wenn sich der Stößel an einer Position zur Verhinderung von Sprüngen befindet.
11 ist ein Schema, das einen Drehwinkel einer Haupt-Welle darstellt, der jeder Position entspricht, die einen Stößelpositions-Parameter repräsentiert.
12 ist ein Schema, das eine Press-Bewegung und eine Feeder-Bewegung zeigt, die von dem Pressensystem auf Basis der Ausführungsform erzeugt werden.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Pressensystems auf Basis der Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Den gleichen oder korrespondierenden Elementen in den Zeichnungen sind die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.
Das vorliegende Beispiel betrifft eine Pressenvorrichtung und beschreibt als Beispiel eine Vorschub-Presse.
Gesamtaufbau
1 ist ein Schema, das einen Aufbau eines Pressensystems auf Basis einer Ausführungsform darstellt. Das Pressensystem enthält, wie in 1 gezeigt, eine Abwickelhaspel 100, einen Feeder mit Richtfunktion (leveler feeder) (ein Transport-Abschnitt) 200, eine Pressenvorrichtung (ein Press-Abschnitt) 10 und einen Förderer 120.
Ein Rollenmaterial (eine Platte in Form eines Bandes) ist um Abwickelhaspel 100 gewickelt. In der vorliegenden Ausführungsform wird Pressbearbeitung des Rollenmaterials als einem Werkstück (Material) beschrieben. Das von Abwickelhaspel 100 abgewickelte Rollenmaterial wird über Feeder 200 mit Richtfunktion zu Pressenvorrichtung 10 transportiert.
Feeder 200 mit Richtfunktion passt eine Position einer Vorschubhöhe des von der Abwickelhaspel 100 zu Pressenvorrichtung 10 transportierten Rollenmaterials an und transportiert das Rollenmaterial unter einer Betriebsbedingung (eine Feeder-Bewegung) in einer festgelegten Transportrichtung zu Pressenvorrichtung 10.
Pressenvorrichtung 10 führt Pressbearbeitung des von Feeder 200 mit Richtfunktion transportierten Rollenmaterials durch.
Förderer 120 transportiert das durch Pressbearbeitung mit Pressenvorrichtung 10 geformte Werkstück. Förderer 120 kann das geformte Werkstück beispielsweise zu einer nächsten Pressenvorrichtung transportieren.
Komponenten in dem Pressensystem sind miteinander synchronisiert, und eine Reihe von Prozessen werden nacheinander und aufeinanderfolgend ausgeführt. Das Rollenmaterial wird von Abwickelhaspel 100 über Feeder 200 mit Richtfunktion zu Pressenvorrichtung 10 transportiert. Anschließend führt Pressenvorrichtung 10 Pressbearbeitung durch, und das bearbeitete Werkstück wird von Förderer 120 transportiert. Eine oben dargestellte Abfolge von Prozessen wird wiederholt.
Die oben dargestellte Konstruktion des Pressensystems stellt lediglich ein Beispiel dar und es ist keine spezielle Beschränkung darauf beabsichtigt.
Feeder 200 mit Richtfunktion wird entsprechend einer Anweisung von Pressenvorrichtung 10 betrieben. Dazu ist in Pressenvorrichtung 10 eine Steuerungseinrichtung vorhanden, die zum Steuern von Feeder 200 mit Richtfunktion eingerichtet ist.
Obwohl das vorliegende Beispiel eine Konstruktion beschreibt, bei der die Steuerungseinrichtung, die zum Steuern von Feeder 200 mit Richtfunktion eingerichtet ist, in der Pressenvorrichtung 10 vorhanden ist, ist keine Beschränkung darauf beabsichtigt, und beispielsweise kann eine Steuerungseinrichtung, die zum Steuern von Pressenvorrichtung 10 eingerichtet ist, kann an einer Seite von Feeder 200 mit Richtfunktion vorhanden sein. Eine Steuerungseinrichtung, die zum Steuern von Pressenvorrichtung 10 und Feeder 200 mit Richtfunktion eingerichtet ist, kann an einer Position angeordnet sein, die sich von der von Pressenvorrichtung 10 und Feeder 200 mit Richtfunktion unterscheidet, um Pressenvorrichtung 10 und Feeder 200 mit Richtfunktion fernzusteuern. Die Ausführungsform beschreibt ein Beispiel, bei dem eine einzelne Steuerungseinrichtung sowohl Feeder 200 mit Richtfunktion als auch Pressenvorrichtung 10 steuert.
Pressenvorrichtung
2 ist eine Perspektivansicht von Pressenvorrichtung 10 auf Basis der Ausführungsform.
2 zeigt als Beispiel eine Vorschub-Pressenvorrichtung ohne Stempel.
Pressenvorrichtung 10 schließt einen Haupt-Rahmen 2, einen Stößel 20, ein Bett 4, eine Grundplatte 5, ein Bedienfeld 6 und eine Steuerungseinrichtung 40 ein.
Stößel 20 ist in einem im Wesentlichen mittigen Abschnitt von Haupt-Rahmen 2 von Pressenvorrichtung 10 so gelagert, dass er vertikal bewegt werden kann. Die an Bett 4 angebrachte Grundplatte 5 ist unter Stößel 20 angeordnet. Bedienfeld 6 befindet sich vor Haupt-Rahmen 2. Steuerungseinrichtung 40 befindet sich seitlich an Haupt-Rahmen 2. Bedienfeld 6 ist mit Steuerungseinrichtung 40 verbunden.
Ein Gesenk-Oberwerkzeug zum Bearbeiten eines Werkstücks ist abnehmbar an einer Unterseite von Stößel 20 angebracht. Ein Gesenk-Unterwerkzeug zum Bearbeiten eines Werkstücks ist abnehmbar an einer Oberseite von Grundplatte 5 angebracht. Pressbearbeitung wird durchgeführt, indem ein dem Gesenk entsprechendes vorgegebenes Werkstück auf das Unterwerkzeug aufgelegt und das Oberwerkzeug zusammen mit Stößel 20 abgesenkt wird.
Es ist eine Fernbedienungseinrichtung (Fernbedienungs-Einheit) 70 vorhanden, die externe Fernbedienung von Pressenvorrichtung 10 ermöglicht, indem Kommunikationsverbindung mit Pressenvorrichtung 10 hergestellt wird. Eine Bedienungsperson (eine für Bedienung zuständige Person) kann durch Betätigen von Fernbedienungseinrichtung 70 verschiedene Einstellvorgänge durchführen. Fernbedienungseinrichtung 70 kann mit Steuerungseinrichtung 40 kommunizieren, um Pressenvorrichtung 10 entsprechend einer Anweisung von ihr zu betätigen.
Das vorliegende Beispiel zeigt, dass Fernbedienungseinrichtung 70 mit einer Aufwärts-Taste 72 und einer Abwärts-Taste 74 zum vertikalen bewegt von Stößel 20 und einer Eingabe-Taste 76 versehen ist.
Bedienfeld 6 dient zur Eingabe verschiedenartiger Daten, die zum Steuern von Pressenvorrichtung 10 erforderlich sind. Bedienfeld 6 enthält einen Schalter sowie eine numerische Tastatur zum Eingeben von Daten und eine Anzeigeeinrichtung 61, die zum Anzeigen eines Einstellungs-Bildschirms sowie von Daten 0027 eingerichtet ist, die von Pressenvorrichtung 10 ausgegeben werden.
Eine derartige programmierbare Anzeigeeinrichtung, bei der beispielsweise ein transparentes Berührungs-Schaltfeld an einer Vorderseite einer grafischen Anzeigeeinrichtung, wie beispielsweise einer Flüssigkristall-Anzeige oder einer Plasma-Anzeige, angebracht ist, wird als Anzeigeeinrichtung 61 eingesetzt.
Bedienfeld 6 kann eine Dateneingabe-Vorrichtung einschließen, die Eingabe von Daten von einem externen Speichermedium, wie beispielsweise einer Chipkarte (integrierte Schaltung), auf der der im Voraus festgelegte Daten gespeichert sind, oder eine Kommunikations-Vorrichtung empfängt, die Daten drahtlos oder über eine Kommunikationsleitung sendet und empfängt.
Obwohl in dem vorliegenden Beispiel eine Konstruktion beschrieben wird, bei der sowohl Bedienfeld 6 als auch Fernbedienungseinrichtung 70 für Pressenvorrichtung 10 vorhanden sind, stellt die Konstruktion von Pressenvorrichtung 10 ein Beispiel dar, und es ist keine Beschränkung darauf beabsichtigt. Beispielsweise kann für Pressenvorrichtung 10 nur entweder Bedienfeld 6 oder Fernbedienung 70 vorhanden sein.
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hauptabschnitt von Pressenvorrichtung 10 zeigt. Pressenvorrichtung 10 ist, wie in 3 gezeigt, als eine Servopresse ausgeführt.
Pressenvorrichtung 10 schließt einen Servomotor 121, ein kugelförmiges Loch 33A, eine Gewindespindel 37, einen kugelförmigen Abschnitt 37A, einen Gewindeabschnitt 37B und einen Pleuelstangen-Grundkörper 38 ein. Pressenvorrichtung 10 schließt des Weiteren einen Innengewinde-Abschnitt 38A, eine Pleuelstange 39, eine Haupt-Welle 110, einen Exzenter-Abschnitt 110A, einen Seiten-Rahmen 111, Lager-Abschnitte 112 bis 114, ein Haupt-Zahnrad 115, eine Kraftübertragungs-Welle 116, ein Übertragungs-Zahnrad 116A, Lager-Abschnitte 117 und 118 sowie eine Riemenscheibe 119 ein.
Bei Pressenvorrichtung 10 treibt Servomotor 121 Stößel 20 an. In das kugelförmige Loch 33A, das sich in einem oberen Abschnitt von Stößel 20 befindet, ist der kugelförmige Abschnitt 37A, der sich an einem unteren Ende von Gewindespindel 37 zum Einstellen einer Höhe des Werkzeugs befindet, drehbar so eingesetzt, dass er sich nicht löst. Das kugelförmige Loch 33A und der kugelförmige Abschnitt 37A bilden ein Kugelgelenk. Der Gewindeabschnitt 37B von Gewindespindel 37 liegt über Stößel 20 nach oben frei und ist in Innengewinde-Abschnitt 38A von Pleuelstangen-Hauptkörper 38 eingeschraubt, der sich oberhalb von Gewindespindel 37 befindet. Gewindespindel 37 und Pleuelstangen-Hauptkörper 38 bilden eine ausfahrbare Pleuelstange 39.
Die Höhe des Werkzeugs bezieht sich auf einen Abstand von einer Unterseite von Stößel 20 zu dem Zeitpunkt, zu dem Stößel 20 an einem unteren Totpunkt angeordnet ist, zu einer Oberseite von Grundplatte 5.
Ein oberer Abschnitt von Pleuelstange 39 ist wie eine in der Hauptwelle 110 vorhandene Kurbel drehbar mit Exzenter-Abschnitt 110A gekoppelt. Haupt-Welle 110 ist über die Lager-Abschnitte 112, 113 und 114 beweglich gelagert, die sich an drei vorn bzw. hinten liegenden Positionen zwischen einem Paar aus einem linken und einem rechten dicken Seiten-Rahmen 111 befinden, die den Haupt-Rahmen 2 bilden. Haupt-Zahnrad 115 ist an einem hinteren Abschnitt von Haupt-Welle 110 angebracht.
Haupt-Zahnrad 115 ist mit Übertragungs-Zahnrad 116A von Kraftübertragungs-Welle 116 in Eingriff, das sich darunter befindet. Kraftübertragungs-Welle 116 ist über die Lager-Abschnitte 117 und 118, die sich an zwei vorn bzw. hinten liegenden Positionen zwischen den Seiten-Rahmen 111 befinden, beweglich gelagert. Ein hinteres Ende von Kraftübertragungs-Welle 116 ist an der angetriebenen Riemenscheibe 119 angebracht. Riemenscheibe 119 wird durch den darunter befindlichen Servomotor 121 angetrieben.
Pressenvorrichtung 10 enthält des Weiteren einen Träger 122, eine Abtriebswelle 121A, eine Riemenscheibe 123, einen Riemen 124, einen Träger 125, einen Positions-Detektor 126, eine Stange 127, einen Positions-Sensor 128, einen Hilfs-Rahmen 129 sowie Bolzen 131 und 132.
Servomotor 121 wird zwischen den Seiten-Rahmen 111 von dem im Wesentlichen L-förmigen Träger 122 getragen, der dazwischen angeordnet ist. Servomotor 121 weist Abtriebswelle 121A auf, die in einer Längsrichtung von Pressenvorrichtung 10 vorsteht, und Antriebskraft wird durch Riemen 124 übertragen, der um die antreibende Riemenscheibe 123, die sich an Abtriebswelle 121A befindet, und die angetriebene Riemenscheibe 119 gewickelt ist.
Paarige Träger 125, die zwischen den Seiten-Rahmen 111 von zwei oben bzw. unten liegenden Positionen nach hinten vorstehen, sind an einer Rückseite von Stößel 20 angebracht. Stange 127, die Positions-Detektor 126, wie beispielsweise eine lineare Skala, bildet, ist zwischen dem oberen und dem unteren Träger 125 angebracht. Stange 127 ist mit einer Skala zum Erfassen einer vertikalen Position von Stößel 20 versehen und vertikal beweglich in Positions-Sensor 128 eingesetzt, der gleichfalls Positions-Sensor 126 bildet. Positions-Sensor 128 ist an Hilfs-Rahmen 129 befestigt, der sich in einem Seiten-Rahmen 111 befindet.
Hilfs-Rahmen 129 ist in vertikaler Richtung länglich ausgebildet. Der Hilfs-Rahmen weist einen unteren Abschnitt, der an Seiten-Rahmen 111 mit Bolzen 131 befestigt ist, und einen oberen Abschnitt auf, der vertikal verschiebbar über Bolzen 132 gelagert ist, der in ein vertikales Langloch eingesetzt ist. Damit ist nur eine Seite von der Oberseite und der Unterseite (in der vorliegenden Ausführungsform eine Unterseite) von Hilfs-Rahmen 129 an Seiten-Rahmen 111 befestigt, und die andere Seite ist vertikal beweglich gelagert. Daher 129 wird Hilfs-Rahmen nicht durch Schrumpfung und Ausdehnung beeinflusst, die durch Temperaturschwankung von Seiten-Rahmen 111verursacht werden. Positions-Sensor 128 kann somit eine Position des Stößels und eine Höhenposition des Werkzeugs genau erfassen, ohne durch derartige Schrumpfung und Ausdehnung von Seiten-Rahmen 111 beeinflusst zu werden.
Eine Position des Stößels 20 und eine Höhe des Werkzeugs werden mittels eines Mechanismus 133 zur Einstellung einer Stößel-Position ( ) eingestellt, der sich in Stößel 20 befindet. 4 ist eine Draufsicht auf einen Teilquerschnitt, die einen anderen Hauptabschnitt von Pressenvorrichtung 10 zeigt.
Mechanismus 133 zur Einstellung einer Stößel-Position besteht, wie in 4 gezeigt, aus einem Schneckenrad 134, das an einem Außenumfang des kugelförmigen Abschnitts 37A mit einem dazwischen angeordneten Stift 37C befestigt ist, einer Schnecke 135, die mit dem Schneckenrad 134 in Eingriff ist, einem Antriebs-Zahnrad 136, das an einem Ende von Schnecke 135 befestigt ist, sowie einem Induktionsmotor 138, der ein Abtriebs-Zahnrad 137 (3) einschließt, das mit Antriebs-Zahnrad 136 in Eingriff ist. Induktionsmotor 138 hat eine flache Form, deren axiale Länge kürzer ist, und ist kompakt aufgebaut. Gewindespindel 37 kann durch eine Drehbetätigung von Induktionsmotor 138 mit dem dazwischen angeordneten Schneckenrad 134 gedreht werden. Eine Länge, über die Gewindeabschnitt 37B von Gewindespindel 37 und Innengewinde-Abschnitt 38A von Pleuelstangen-Hauptkörper 38 ineinandergeschraubt sind, wird daher geändert, um die Stößel-Position von Stößel 20 und die Höhe des Werkzeugs einzustellen.
Konfiguration des Antriebssystems des Pressensystems
5 ist ein Schema, das eine Übersicht über ein Antriebssystem des Pressensystems auf Basis der Ausführungsform zeigt.
Feeder 200 mit Richtfunktion enthält, wie in 5 gezeigt, eine Transportwalze 63, einen Servomotor 62, einen Codierer 64 sowie einen Servoverstärker 60.
Pressenvorrichtung 10 schließt Steuerungseinrichtung 40, einen Servoverstärker 66, Servomotor 121, einen Codierer 65, Haupt-Zahnrad 115, Haupt-Welle 110, Exzenter-Abschnitt 110A, Stößel 20, ein Oberwerkzeug 22A, ein Unterwerkzeug 22B sowie Grundplatte 5 ein.
Steuerungseinrichtung 40 enthält als Hauptbestandteile eine Zentraleinheit (CPU) (Steuerungsvorrichtung) 42, einen Speicher (Speichereinrichtung) 44 sowie eine Kommunikations-Schaltung 46.
Kommunikations-Schaltung 46 dient dazu, mit Fernbedienungseinrichtung 70 zu kommunizieren.
CPU 42 gibt einen Sollwert an Servoverstärker 60 aus. Servoverstärker 60 erteilt Servomotor 62 einen Geschwindigkeits-Befehl, der auf dem Sollwert basiert. Transportwalze 63 führt einen Vorgang zum Transportieren eines Werkstücks W aus, wenn Servomotor 62 angetrieben wird.
Codierer 64 gibt ein Rückkopplungs-Signal an Servoverstärker 60 aus, das auf der Drehzahl von Servomotor 62 entsprechend dem Geschwindigkeits-Befehl basiert.
Servoverstärker 60 stellt die Drehzahl von Servomotor 62 auf einen Wert entsprechend dem Sollwert ein, indem er Zufuhr von Strom zu Servomotor 62 auf Basis des Rückkopplungs-Signals von Codierer 64 steuert.
Über die Verarbeitung steuert CPU 42 eine Geschwindigkeit von Transport bei dem Vorgang zum Transportieren von Werkstück W.
Auf gleiche Weise gibt CPU 42 einen Sollwert an Servoverstärker 66 aus. Servoverstärker 66 erteilt Servomotor 121 einen Geschwindigkeits-Befehl, der auf dem Sollwert basiert. Haupt-Zahnrad 115 treibt Haupt-Welle 110 an, wenn Servomotor 121 angetrieben wird. Wenn Hauptwelle 110 angetrieben wird, wird Exzenter-Abschnitt 110A gedreht. Exzenter-Abschnitt 110A ist mit Stößel 20 gekoppelt, und Stößel 20, an dem Oberwerkzeug 22A angebracht ist, bewegt sich entsprechend einer Drehbetätigung von Exzenter-Abschnitt 110A nach oben und unten. Wenn Stößel 20 in einem Betriebszustand (Press-Bewegung oder Stößel-Bewegung) in der eingestellten vertikalen Richtung an eine Position des unteren Totpunktes abgesenkt wird, wird Pressbearbeitung des an eine Position zwischen Oberwerkzeug 22A und Unterwerkzeug 22B transportierten Werkstücks W durchgeführt.
Oberwerkzeug 22A ist ein bewegliches Werkzeug, das mit Aufwärts- und Abwärtsbewegung von Stößel 20 integral mit Stößel 20 vertikal hin- und herbewegt wird. Unterwerkzeug 22B ist ein an Grundplatte 5 befestigtes Gesenk, das auf Grundplatte 5 positioniert und daran befestigt ist.
Servomotor 121 folgt einem Geschwindigkeits-Befehl an Servoverstärker 66. Codierer 65 gibt ein Rückkopplung-Signal entsprechend der Drehzahl von Servomotor 121 aus.
Servoverstärker 66 stellt die Drehzahl von Servomotor 121 auf einen Wert entsprechend dem Sollwert ein, indem er Zufuhr von Strom zu Servomotor 121 auf Basis des Rückkopplungs-Signals von Codierer 65 steuert.
Über die Verarbeitung steuert CPU 42 eine Geschwindigkeit von Stößel 20 bei der Aufwärts- und Abwärtsbewegung.
Die auf der Ausführungsform basierende CPU 42 führt Verarbeitung zum Synchronisieren eines Transportvorgangs mittels Feeder 200 mit Richtfunktion (der der Einfachheit halber auch lediglich als Feeder bezeichnet wird) mit Aufwärts- und Abwärtsbewegung von Stößel 20 von Pressenvorrichtung 10 auf Basis in Speicher 44 gespeicherter Steuerungsdaten durch.
Das heißt, Speicher 44 speichert Steuerungsdaten, in denen Aufwärts- und Abwärtsbewegung von Stößel 20 mit einem Vorgang zum Transport des Werkstücks durch Feeder 200 mit Richtfunktion verknüpft ist.
CPU 42 auf Basis der Ausführungsform steuert eine Halte-Position von Stößel 20 in einem Feinverschiebungs-Modus und einem Schritt-Betätigungsmodus auf Basis von Sollpositions-Daten von Stößel 20 in dem Feinverschiebungs-Modus und dem Schritt-Betätigungsmodus, die in Speicher 44 gespeichert sind. Das heißt, die Halte-Position von Stößel 20 in dem Feinverschiebungs-Modus und dem Schritt-Betätigungsmodus wird auf Basis eines Betätigungs-Signals von einem Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 (Betätigungs-Abschnitt), durch Positions-Detektor 126 erfasster aktueller Positionsinformationen von Stößel 20 und der Sollpositions-Daten gesteuert.
Steuerungseinrichtung 40 empfängt Eingabe eines Betätigungs-Signals von dem Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 (Betätigungs-Abschnitt). Das Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 dient als ein Betätigungs-Abschnitt, der in dem Feinverschiebungs-Modus und in dem Schritt-Betätigungsmodus betätigt wird, und schließt Betätigungstasten 80a und 80b ein, die sowohl mit der linken als auch mit der rechten Hand betätigt werden. In dem Feinverschiebungs-Modus und in dem Schritt-Betätigungsmodus wird Stößel 20 in einer vorgegebenen Stößel-Bewegung (Bewegungs-Sollgeschwindigkeit) bewegt, während beide Betätigungstasten 80a und 80b von Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 gedrückt gehalten werden.
Steuerungseinrichtung 40 empfängt durch Positions-Detektor 126 erfasste aktuelle Positionsinformationen von Stößel 20.
Funktionsblock von Pressensystem
6 ist ein Funktions-Blockdiagramm des Pressensystems auf Basis der Ausführungsform. Wie in 6 dargestellt, sind außer Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 und Positions-Detektor 126 eine Einheit 70A zum Einstellen einer Position, ein Modus-Wählschalter 70B und ein Drehrichtungs-Wählschalter 70C mit Steuerungseinrichtung 40 verbunden.
Einheit 70A zum Einstellen einer Position ist eine Einheit zum Einstellen einer Zielposition bei Aufwärts- und Abwärtsbewegung von Stößel 20 durch eine Bedienungsperson. Die Zielposition bezieht sich auf eine Position, die beispielsweise auf einer Bewegungskurve bei Aufwärts- und Abwärtsbewegung von Stößel 20 eingestellt ist.
Die eingestellte Position ist beispielsweise eine beliebige von einer Höhenposition, die Vorschub zulässt, einer Berührungs-Position, einer Bearbeitungs-Endposition sowie einer Höhe zur Verhinderung von Sprüngen. Die auf der Bewegungskurve eingestellte Position ist nicht auf die Höhenposition, die Vorschub zulässt, die Berührungs-Position, die Bearbeitungs-Endposition und die Höhe zur Verhinderung von Sprüngen beschränkt.
Die durch Einheit 70A zum Einstellen einer Position eingestellte Zielposition wird in Speicher 44 von Steuerungseinrichtung 40 gespeichert. Die Einheit 70A zum Einstellen einer Position kann Teil des in 2 dargestellten Bedienfeldes 6 sein oder separat von Bedienfeld 6 bereitgestellt werden.
Modus-Wählschalter 70B ist ein Schalter zum Auswählen eines Betätigungsmodus und ist zum Auswählen wenigstens eines „Schritt-Betätigungsmodus“ eingerichtet. Modus-Wählschalter 70B kann zum Auswählen sowohl des „Schritt-Betätigungsmodus“ als auch des „Feinverschiebungs-Modus“ eingerichtet sein. Wenn der Schritt-Betätigungsmodus unter Verwendung von Modus-Wählschalter 70B ausgewählt wird, wird ein Signal für den Schritt-Betätigungsmodus von Modus-Wählschalter 70B an Steuerungseinrichtung 40 ausgegeben. Steuerungseinrichtung 40 nimmt ein Betätigungs-Signal von Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 an, wenn ein Signal für den Schritt-Betätigungsmodus über Modus-Wählschalter 70B eingegeben wird.
Wenn der Feinverschiebungs-Modus unter Verwendung von Modus-Wählschalter 70B ausgewählt wird, wird von Modus-Wählschalter 70B ein Signal für den Feinverschiebungs-Modus an Steuerungseinrichtung 40 ausgegeben. Steuerungseinrichtung 40 nimmt ein Betätigungs-Signal von Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 an, wenn das Signal für den Feinverschiebungs-Modus über Modus-Wählschalter 70B eingegeben wird.
Drehrichtungs-Wählschalter 70C ist ein Schalter zum Auswählen einer Drehrichtung von Haupt-Welle 110 (3). Drehrichtungs-Wählschalter 70C schließt eine Taste für Vorwärts-Drehung und eine Taste für Rückwärts-Drehung ein. Haupt-Welle 110 führt in Reaktion darauf, dass die Taste für Vorwärts-Drehung gedrückt wird, Vorwärts-Drehung aus, und Haupt-Welle 110 führt in Reaktion darauf, dass die Taste für Rückwärts-Drehung gedrückt wird, Rückwärts-Drehung aus. So kann Haupt-Welle 110 in der Rückwärts-Richtung gedreht werden, indem die Taste für Rückwärts-Drehung gedrückt wird, nachdem Haupt-Welle 110 auf einen vorgegebenen Winkel vorwärts gedreht worden ist.
Positions-Detektor 126 ist so eingerichtet, dass er eine vertikale Position bei Aufwärts- und Abwärtsbewegung von Stößel 20 erfasst. Die durch Positions-Detektor 126 erfasste vertikale Position des Stößels wird in Steuerungseinrichtung 40 eingegeben. In Steuerungseinrichtung 40 eingegebene Positionsinformationen werden beispielsweise in Speicher 44 von Steuerungseinrichtung 40 gespeichert oder von CPU 42 zur Berechnung und Bestimmung verwendet.
Steuerungseinrichtung 40 gibt an Servoverstärker 66 einen Sollwert auf Basis eines Signals und von Informationen aus, die von dem Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80, der Einheit 70A zum Einstellen einer Position, Modus-Wählschalter 70B, Drehrichtungs-Wählschalter 70C und Positions-Detektor 126 eingegeben werden. Servoverstärker 66 erteilt Servomotor 121 einen Geschwindigkeits-Befehl, der auf dem Sollwert basiert. Haupt-Welle110 wird angetrieben, wenn Servomotor 121 angetrieben wird, und dementsprechend bewegt sich Stößel 20 nach oben und nach unten und wird die Pressbearbeitung durchgeführt.
Zielposition von Stößel 20 in dem Feinverschiebungs-Modus oder dem Schritt-Betätigungsmodus
Eine Höhe, die Vorschub zulässt, eine Berührungs-Position, eine Bearbeitungs-Endposition sowie eine Höhe zur Verhinderung von Sprüngen werden im Folgenden anhand der Zielposition von den Stößel 20 im Feinverschiebungs-Modus oder im Schritt-Betätigungsmodus unter Bezugnahme auf 7 bis 12 beschrieben.
Die Höhe, die Vorschub zulässt, bezieht sich auf eine untere Grenze einer Position von Stößel 20, an der es nicht zu Überlagerung von Oberwerkzeug 22A mit dem transportierten Werkstück W kommt. 7 ist eine schematische Darstellung, die Anordnung des Werkzeugs und des Werkstücks W zeigt, wenn sich ein Stößel 20 an der Höhe befindet, die Vorschub zulässt. Wenn Stößel 20 um einen Abstand von Grundplatte 5 entfernt ist, der größer ist als die Höhe, die Vorschub zulässt, kann Werkstück W transportiert werden, ohne dass es zu Überlagerung mit Oberwerkzeug 22A kommt.
Die Berührungs-Position bezieht sich auf eine Position von Stößel 20 zu dem Zeitpunkt, zu dem Oberwerkzeug 22A in Kontakt mit Werkstück W kommt. 8 ist eine schematische Darstellung, die Anordnung des Oberwerkzeugs und des Werkstücks W zeigt, wenn sich Stößel 20 an der Berührungs-Position befindet. Wenn Stößel 20, der in Richtung von Grundplatte 5 abgesenkt wird, die Berührungs-Position erreicht, kommt Oberwerkzeug 22A in Kontakt mit dem auf Unterwerkzeug 22B aufgelegten Werkstück W.
Die Bearbeitungs-Endposition bezieht sich auf eine Position von Stößel 20 zu dem Zeitpunkt des Endes von Pressbearbeitung von Werkstück W. 9 ist eine schematische Darstellung, die Anordnung des Werkzeugs und des Werkstücks W zeigt, wenn sich Stößel 20 an der Bearbeitung-Endposition befindet. Wenn der in Richtung Grundplatte 5 abgesenkte Stößel 20 die Bearbeitungs-Endposition erreicht, endet Pressbearbeitung von Werkstück W.
Die Höhe zur Verhinderung von Sprüngen wird so eingestellt, dass Hin- und Herbewegung von Werkstück W verhindert wird, wenn Oberwerkzeug 22A nach Beendigung von Pressbearbeitung von Werkstück W angehoben wird. 10 ist eine schematische Darstellung, die Anordnung des Werkzeugs und des Werkstücks W zeigt, wenn sich Stößel 20 an der Höhe zur Verhinderung von Sprüngen befindet. Um Hin- und Herbewegung von Werkstück W zu verhindern, wird eine Geschwindigkeit von Stößel 20 so eingestellt, dass sie von der Bearbeitungs-Endposition bis zu der Höhe zur Verhinderung von Sprüngen niedrig ist.
11 ist ein Schema, das einen Drehwinkel von Haupt-Welle 110 darstellt, der jeder Position entspricht, die einen Stößelpositions-Parameter repräsentiert. 11 zeigt Drehwinkel von Haupt-Welle 110, die einem oberen Totpunkt TDC sowie einem unteren Totpunkt BDC, einer Höhe P1, die Vorschub zulässt, einer Berührungs-Position P2, einer Bearbeitungs-Endposition P3, einer Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen sowie einer Höhe P5 von Stößel 20 entsprechen, die Vorschub zulässt.
Die Betriebsart von Stößel 20 wird beispielsweise auf eine Pendelbewegung eingestellt, bei der der Stößel über den unteren Totpunkt BDC hin- und herbewegt wird, wobei Höhen P1 und P5, die Vorschub zu lassen, als obere Grenz-Positionen definiert sind. Stößel 20 beginnt mit dem Absenken von Höhe P1, die Vorschub zulässt, passiert nacheinander Berührungs-Position P2 sowie Bearbeitungs-Endposition P3, erreicht den unteren Totpunkt BDC, bewegt sich von dem unteren Totpunkt BDC nach oben, passiert Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen, bewegt sich an Höhe P5, die Vorschub zulässt, und kommt zum Halten.
Bearbeitungs-Endposition P3 ist, wie in 11 gezeigt, als eine Position eingestellt, die höher liegt als der untere Totpunkt BDC. Der abgesenkte Stößel 20 passiert Bearbeitungs-Endposition P3, bevor er den unteren Totpunkt BDC erreicht.
Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen wird als eine Position eingestellt, die höher liegt als der untere Totpunkt BDC. Stößel 20 beginnt nach dem Passieren des unteren Totpunktes BDC sich nach oben zu bewegen und passiert Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen. Um ein Hin- und Herbewegung von Werkstück W zwischen Oberwerkzeug 22A und Unterwerkzeug 22B beim Anheben von Oberwerkzeug 22A nach Beendigung der Pressbearbeitung von Werkstück W zu verhindern, wird eine Geschwindigkeit von Stößel 20 beim Bewegen von der Bearbeitungs-Endposition P3 an Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen niedrig eingestellt.
Für jede Bedingung hinsichtlich einer Materialeigenschaft, einer Dicke und eines Verfahrens zum Bearbeiten von Werkstück W kann eine andere Position von Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen eingestellt werden. Die eingestellte Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen wird in Speicher 44 gespeichert (5). Wenn Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen, die dem Pressbearbeitung zu unterziehenden Werkstück W entspricht, bei Veränderung hinsichtlich Materialeigenschaft, Dicke oder dem Verfahren zum Bearbeiten von Werkstück W nicht in Speicher 44 gespeichert ist, wird Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen durch mehrmaliges Durchführen von Versuchen vor Beginn der Bearbeitung eingestellt.
Press-Bewegung(Stößel-Bewegung) und Feeder-Bewegung
Eine beispielhafte Bewegungskurve bei Pressbearbeitung, bei der die Höhe, die Vorschub zulässt, die Berührungs-Position, die Bearbeitungs-Endposition sowie die Höhe zur Verhinderung von Sprüngen eingestellt sind, und eine beispielhafte Bewegungskurve eines Feeders werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Die Bewegungskurve bei Pressbearbeitung ist hinsichtlich der Bedeutung identisch mit einer Kurve bei der Stößel-Bewegung.
12 ist ein Schema, das eine Press-Bewegung (A) und eine Feeder-Bewegung (B) zeigt, die von dem Pressensystem auf Basis der Ausführungsform erzeugt werden. Die Abszisse in dem Diagramm in 12 (A) repräsentiert die Zeit, und die Ordinate repräsentiert eine Winkelgeschwindigkeit ω von Hauptwelle 110. In 12 (A) sind Höhe P1, die Vorschub zulässt, Berührungs-Position P2, Bearbeitungs-Endposition P3, Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen und Höhe P5, die Vorschub zulässt, grafisch dargestellt.
Eine Winkelgeschwindigkeit ωmax repräsentiert einen als einen Maximalwert einer Winkelgeschwindigkeit von Haupt-Welle 110 eingestellten Wert. Eine Winkelgeschwindigkeit ω1 repräsentiert eine Winkelgeschwindigkeit von Haupt-Welle 110 an Berührungs-Position P2 und Bearbeitungs-Endposition P3. Eine Winkelgeschwindigkeit ωj repräsentiert eine Winkelgeschwindigkeit von Haupt-Welle 110 an Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen.
Höhe P1, die Vorschub zulässt, bezieht sich, wie in 12 (A) gezeigt, auf eine Position, an der Stößel 20 angehalten bleibt, und daher beträgt Winkelgeschwindigkeit ω von Haupt-Welle 110 an Höhe P1, die Vorschub zulässt, Null. Stößel 20 beginnt mit dem Absenken von Höhe P1, die Vorschub zulässt, in Richtung des unteren Totpunktes BDC und die Winkelgeschwindigkeit von Haupt-Welle 110 wird mit einer vorgegebenen Beschleunigung erhöht, bis die maximale Winkelgeschwindigkeit comax erreicht ist. Nachdem die Winkelgeschwindigkeit von Haupt-Welle 110 die maximale Geschwindigkeit comax erreicht hat, wird die maximale Winkelgeschwindigkeit comax über einen vorgegebenen Zeitraum aufrechterhalten. Anschließend wird die Winkelgeschwindigkeit von Haupt-Welle 110 mit einer vorgegebenen Beschleunigung auf Winkelgeschwindigkeit ω1 an Berührungs-Position P2 verringert.
Danach wird die Winkelgeschwindigkeit von Haupt-Welle 110 auf der gleichen Winkelgeschwindigkeit ω1 gehalten, bis Stößel 20 Bearbeitungs-Endposition P3 erreicht. Stößel 20 wird so mit der gleichen Geschwindigkeit von Berührungs-Position P2 an Bearbeitungs-Endposition P3 abgesenkt.
Wenn Stößel 20 Bearbeitungs-Endposition P3 erreicht, beginnt Haupt-Welle 110 (und Stößel 20) Beschleunigung. Wenn sich Stößel 20 zwischen Bearbeitungs-Endposition P3 und Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen bewegt, wird die Winkelgeschwindigkeit von Haupt-Welle 110 mit einer relativ niedrigen Beschleunigung von Winkelgeschwindigkeit ω1 auf Winkelgeschwindigkeit ωj erhöht, um Sprung von Werkstück W zu vermeiden.
Wenn Stößel 20 Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen erreicht, wird die Winkelgeschwindigkeit von Haupt-Welle 110 mit einer relativ hohen Beschleunigung erhöht, bis die maximale Winkelgeschwindigkeit ωmax erreicht ist. Eine Beschleunigung von Winkelgeschwindigkeit ωj auf Winkelgeschwindigkeit comax ist höher als eine Beschleunigung von Winkelgeschwindigkeit ω1 auf Winkelgeschwindigkeit ωj.
Nachdem die Winkelgeschwindigkeit von Haupt-Welle 110 die maximale Geschwindigkeit ωmax erreicht hat, wird die maximale Winkelgeschwindigkeit comax über einen vorgegebenen Zeitraum aufrechterhalten. Anschließend wird die Winkelgeschwindigkeit von Haupt-Welle 110 mit einer vorgegebenen Beschleunigung auf Null Winkelgeschwindigkeit an Position P5 verringert, die Vorschub zulässt.
Haupt-Welle 110 unterbricht Drehung zu dem Zeitpunkt, zu dem Stößel 20 die Höhe P5 erreicht, die Vorschub zulässt. Stößel 20 kommt an einer Position an Höhe P5 zum Halten, die Vorschub zulässt. Die Press-Bewegung wird wie oben beschrieben erzeugt.
Die Abszisse in dem Diagramm in 12 (B) repräsentiert die Zeit, und die Ordinate präsentiert eine Geschwindigkeit von Transport v von Werkstück W. Die TransportGeschwindigkeit wird, wie in 12 (B) gezeigt, mit einer vorgegebenen Beschleunigung von einem Zustand, in dem das Werkstück W stehen bleibt (Geschwindigkeit von Transport v = 0), auf die eingestellte Vorschub-Geschwindigkeit erhöht. Nach Erreichen der Vorschub-Geschwindigkeit wird Transport von Werkstück W mit der eingestellten Vorschub-Geschwindigkeit bis an eine Position fortgesetzt, an der die Geschwindigkeit durch Abbremsen mit einer vorgegebenen Beschleunigung auf Geschwindigkeit von Transport v = 0 zum Zeitpunkt von Transport von Werkstück W über eine eingestellte Transport-Strecke reduziert werden kann.
Werkstück W wird mit einer vorgegebenen Beschleunigung von der eingestellten Vorschub-Geschwindigkeit abgebremst und zum Zeitpunkt des Transports des Werkstücks W über die eingestellte Transport-Strecke zum Halten gebracht. Die Feeder-Bewegung wird wie oben beschrieben erzeugt.
Verfahren zum Steuern des Pressensystems
Ein Verfahren zum Steuern des Pressensystems wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Pressensystems auf Basis einer Ausführungsform zeigt. Bei dem Verfahren zum Steuern eines Pressensystems in der vorliegenden Ausführungsform stellt zunächst, wie in 13 gezeigt, Steuerungseinrichtung 40 (CPU 42) (6) fest, ob der Feinverschiebungs-Modus ausgewählt worden ist (Schritt S1: 13). Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn der Feinverschiebungs-Modus unter Verwendung des in 6 gezeigten Modus-Wählschalters 70B ausgewählt worden ist, ein Signal zur Auswahl des Feinverschiebungs-Modus in Steuerungseinrichtung 40 eingegeben. Daher kann, indem erfasst wird, ob das Signal zur Auswahl des Feinverschiebungs-Modus in Steuerungseinrichtung 40 eingegeben wird, festgestellt werden, ob der Feinverschiebungs-Modus ausgewählt worden ist.
Wenn festgestellt wird, dass der Feinverschiebungs-Modus ausgewählt worden ist, stellt die Steuerungseinrichtung 40 (CPU 42) (6) fest, ob der Schritt-Betätigungsmodus ausgewählt worden ist (Schritt S1a: 13). Wenn zu diesem Zeitpunkt der Schritt-Betätigungsmodus ausgewählt worden ist, wird ein Signal zur Auswahl des Schritt-Betätigungsmodus in Steuerungseinrichtung 40 eingegeben. Daher kann, indem erfasst wird, ob das Signal zur Auswahl des Schritt-Betätigungsmodus in Steuerungseinrichtung 40 eingegeben wird, festgestellt werden, ob der Schritt-Betätigungsmodus ausgewählt worden ist.
Der Schritt-Betätigungsmodus bezieht sich auf einen Modus, in dem sich Stößel 20 nur dann entsprechend einer im Voraus eingestellten Stößel-Bewegung nach oben und nach unten bewegt, wenn Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 ein Betätigungs-Signal an Steuerungseinrichtung 40 ausgibt, wobei jedoch, wenn Stößel 20 eine Zielposition erreicht, Stößel 20 auch dann zwangsweise zum Halten gebracht wird, wenn das Betätigungs-Signal von Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 in Steuerungseinrichtung 40 eingegeben wird. Das heißt der Schritt-Betätigungsmodus bezieht sich auf einen Modus, in dem Stößel 20 nur dann entsprechend einer Stößel-Bewegung (Bewegungs-Sollgeschwindigkeit) bewegt wird, wenn eine Bedienungsperson die Betätigungstasten 80a und 80b an Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 sowohl mit der linken als auch mit der rechten Hand drückt, wobei jedoch, wenn Stößel 20 die Zielposition erreicht, Stößel 20 auch dann zwangsweise (automatisch) zum Halten gebracht wird, wenn die Bedienungsperson die Betätigungstasten 80a und 80b weiter gedrückt hält.
Wenn festgestellt wird, dass der Schritt-Betätigungsmodus ausgewählt worden ist, stellt Steuerungseinrichtung 40 (CPU 42) fest, ob die Bedienungsperson Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 (6) betätigt (Schritt S2: 13). Wenn die Bedienungsperson die Betätigungstasten 80a und 80b an Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 mit der linken und der rechten Hand drückt, wird dieses Betätigungs-Signal in Steuerungseinrichtung 40 eingegeben. Daher kann, indem erfasst wird, ob das Betätigungssignal in Steuerungseinrichtung 40 eingegeben wird, festgestellt werden, ob Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 betätigt wird.
Wenn Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 betätigt wird und der Schritt-Betätigungsmodus ausgewählt worden ist, bewegt sich, wie oben erläutert, Stößel 20 mit einer Bewegungs-Sollgeschwindigkeit in einer vorgegebenen Bewegung nach oben und nach unten (Schritt S3: 13) In dem Schritt-Betätigungsmodus bewegt sich, wenn die Bedienungsperson die Betätigungstasten 80a und 80b mittels einer Zweihand-Betätigung gedrückt hält, Stößel 20 weiter. Das heißt, Steuerungseinrichtung 40 gibt weiterhin dahingehend einen Befehl an Servoverstärker 66 aus, Stößel 20 in der vorgegebenen Bewegung nach oben und unten bewegen zu lassen, wenn die Bedienungsperson die Betätigungstasten 80a und 80b mittels der Zweihand-Betätigung gedrückt hält.
Während sich Stößel 20 weiter bewegt, wird festgestellt, ob Stößel 20 die Zielposition erreicht hat (Schritt S4: 13). Positions-Detektor 126 (6) kann eine Position von Stößel 20 erfassen. Die durch Positions-Detektor 126 erfasste Position von Stößel 20 wird in Steuerungseinrichtung 40 eingegeben. Eine Zielposition (z.B. Höhe P1, P5, die Vorschub zulässt, Berührungs-Position P2, Bearbeitungs-Endposition P3 sowie Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen) wird in Speicher 44 (5) von Steuerungseinrichtung 40 gespeichert. Daher kann Steuerungseinrichtung 40 (CPU 42) (5) feststellen, ob eine durch Positions-Detektor 126 erfasste Position von Stößel 20 die in Speicher 44 gespeicherte Zielposition ist.
Wenn festgestellt wird, dass Stößel 20 die Zielposition erreicht hat, wird Bewegung von Stößel 20 durch Steuerungseinrichtung 40 (CPU 42) selbst dann zwangsweise zum Halten gebracht, wenn das Betätigungs-Signal von Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 in Steuerungseinrichtung 40 eingegeben wird (Schritt S5: 13). Das heißt, Steuerungseinrichtung 40 (CPU 42) gibt ein Signal zum Anhalten von Servomotor 121 an Servoverstärker 66 aus oder unterbricht Ausgabe des Befehls für die Aufwärts- und Abwärtsbewegung von Stößel 20 an Servoverstärker 66.
Wenn Steuerungseinrichtung 40 (CPU 42) feststellt, dass Stößel 20 die Zielposition nicht erreicht hat, wird die Aufwärts- und Abwärtsbewegung von Stößel 20 in der vorgeschriebenen Bewegung fortgesetzt. Als Alternative dazu unterbricht, wenn die Bedienungsperson den Vorgang zum Drücken der Betätigungstasten 80a und 80b unterbricht, Steuerungseinrichtung 40 (CPU 42) Ausgabe des Befehls für die Aufwärts- und Abwärtsbewegung von Stößel 20 an Servoverstärker 66, so dass Aufwärts- und Abwärtsbewegung von Stößel 20 zum Halten gebracht wird.
Obwohl das Steuerungsverfahren Umschalten zwischen dem normalen Feinverschiebungs-Modus und dem Schritt-Betätigungsmodus ermöglicht, kann es sich um ein Steuerungsverfahren handeln, bei dem der normale Feinverschiebungs-Modus nicht ausgewählt werden kann, sondern nur der Schritt-Betätigungsmodus ausgewählt werden kann.
Im Folgenden werden eine Funktion und ein Effekt der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn Steuerungseinrichtung 40 (CPU 42) feststellt, dass Stößel 20 in dem Schritt-Betätigungsmodus, wie in 13 dargestellt, eine Zielposition erreicht hat, Stößel 20 selbst dann zwangsweise zum Halten gebracht, wenn die Bedienungsperson Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 bedient. Daher muss ein Winkel nicht unter Verwendung eines manuellen Impulsgebers fein eingestellt werden, um den Stößel exakt an der Zielposition zum Halten zu bringen. Daher kann wie in dem Feinverschiebungs-Modus, wenn Stößel 20 nur dann in einer vorgegebenen Stößel-Bewegung bewegt wird, wenn Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld 80 ein Betätigungs-Signal ausgibt, selbst eine ungelernte Person mit Erfahrung Stößel innerhalb kurzer Zeit exakt an einer vorgegebenen Position zum Halten bringen. Die Positionsbeziehung (z.B. ein Kontaktzustand) zwischen einem Werkzeug und Werkstück W kann an einer genau festgelegten Position überprüft werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Zielposition, an der Stößel 20 zwangsweise zum Halten gebracht wird, eine Einstellungsposition, die auf der in 12 dargestellten Kurve der Stößel-Bewegung eingestellt ist. Damit kann eine exakte Positionsbeziehung zwischen einem Werkzeug und Werkstück W an jeder auf der Bewegungskurve eingestellten Position überprüft werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die auf der Bewegungskurve eingestellte Position, an der Stößel 20 zwangsweise zum Halten gebracht wird, eine beliebige von Höhe P1, P5, die Vorschub zulässt (8), Berührungs-Position P2 (9), Bearbeitungs-Endposition P3 (10) und Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen (11), die in 12 gezeigt werden. So kann exakte Positionsbeziehung zwischen einem Werkzeug und Werkstück W an jeder beliebigen eingestellten Position an Höhe P1, P5, die Vorschub zulässt, Berührungs-Position P2, Bearbeitungs-Endposition P3 und Höhe P4 zur Verhinderung von Sprüngen überprüft werden.
Die Pressenvorrichtung ist nicht auf diejenigen mit der in der Ausführungsform beschriebenen Konstruktion beschränkt, und die Pressenvorrichtung kann so konstruiert sein, dass ein Stempel und ein Stempel-Halter zwischen der Pleuelstange und dem Stößel angeordnet sind. Ein Exzenter-Mechanismus kann eine Kurbelwellen-Struktur oder eine Trommel-Struktur aufweisen.
Es versteht sich, dass die hier offenbarte Ausführungsform in jeder Hinsicht veranschaulichend und nicht einschränkend ist. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Vorgaben der Ansprüche und nicht durch die oben stehende Beschreibung definiert und soll jegliche Abwandlungen innerhalb des Schutzumfangs und der Bedeutung äquivalent zu den Vorgaben der Ansprüche einschließen.
Bezugszeichenliste
2 Haupt-Rahmen; 4 Bett; 5 Grundplatte; 6 Bedienfeld; 10 Pressenvorrichtung; 20 Stößel; 22A Oberwerkzeug; 22B Unterwerkzeug; 33A kugelförmiges Loch; 37 Gewindespindel; 37A kugelförmiger Abschnitt; 37B Gewinde-Abschnitt; 38 Pleuelstangen-Hauptkörper; 38A Innengewinde-Abschnitt; 39 Pleuelstange; 40 Steuerungseinrichtung; 44 Speicher; 46 Kommunikations-Schaltung; 60, 66 Servoverstärker; 61 Anzeigeeinrichtung; 62, 121 Servomotor; 63 Transportwalze; 64, 65 Codierer; 70 Fernbedienungseinrichtung; 70A Einheit zum Einstellen einer Position; 70B Modus-Wählschalter; 70C Drehrichtungs-Wählschalter; 72, 74 Taste; 76 Eingabe-Taste; 80 Zweihand-Drucktasten-Bedienfeld; 80a, 80b Betätigungstaste; 100 Abwickelhaspel; 110 Haupt-Welle; 110A Exzenter-Abschnitt; 111 Seiten-Rahmen; 112, 113, 114, 117, 118 Lager-Abschnitt; 115 Haupt-Zahnrad; 116 Kraftübertragungs-Welle; 116A Übertragungs-Zahnrad; 119, 123 Riemenscheibe; 120 Förderer; 121A Abtriebswelle; 122, 125 Träger; 124 Riemen; 126 Positions-Detektor; 127 Stange; 128 Positions-Sensor; 129 Hilfs-Rahmen; 131, 132 Bolzen; 133 Mechanismus zur Einstellung einer Stößel-Position; 134 Schneckenrad; 135 Schnecke; 136 Antriebs-Zahnrad; 137 Abtriebs-Zahnrad; 138 Induktionsmotor; 200 Feeder mit Richtfunktion; BDC unterer Totpunkt; P1, P5 Höhe, die Vorschub zulässt; P2 Berührungs-Position; P3 Bearbeitungs-Endposition; P4 Höhe zur Verhinderung von Sprüngen; TDC oberer Totpunkt; W Werkstück
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 11058092 [0003, 0004]

Claims

Pressensystem, das umfasst: einen Stößel, der in einer Pressenvorrichtung enthalten ist, wobei sich der Stößel nach oben und nach unten bewegt; einen Speicher, der so eingerichtet ist, dass er eine Zielposition bei Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Stößels speichert; einen Betätigungs-Abschnitt, der so eingerichtet ist, dass er ein Betätigungs-Signal ausgibt, durch das sich der Stößel nach oben und nach unten bewegt; sowie eine Steuerungseinrichtung die so eingerichtet ist, dass sie den Stößel so steuert, dass er sich nur dann entsprechend einer im Voraus eingestellten Stößel-Bewegung nach oben und nach unten bewegt, wenn der Betätigungs-Abschnitt das Betätigungs-Signal ausgibt, und zum Halten kommt, wenn der Stößel die Zielposition erreicht, indem der Stößel veranlasst wird, sich nach oben und nach unten zu bewegen, wenn das Betätigungs-Signal von dem Betätigungs-Abschnitt eingegeben wird.
Pressensystem nach Anspruch 1, das des Weiteren einen Modus-Wählschalter umfasst, mit dem ein Schritt-Betätigungsmodus ausgewählt werden kann, wobei die Steuerungseinrichtung so eingerichtet ist, dass sie, wenn der Schritt-Betätigungsmodus ausgewählt worden ist, den Stößel so steuert, dass er sich nur dann entsprechend der im Voraus eingestellten Stößel-Bewegung nach oben und nach unten bewegt, wenn der Betätigungs-Abschnitt das Betätigungs-Signal ausgibt, und zwangsweise zum Halten kommt, wenn der Stößel die Zielposition erreicht, indem der Stößel veranlasst wird, sich nach oben und nach unten zu bewegen, wenn das Betätigungs-Signal von dem Betätigungs-Abschnitt eingegeben wird.
Pressensystem nach Anspruch 1, wobei die Zielposition eine Einstellungsposition ist, die auf einer Kurve der Stößel-Bewegung eingestellt ist.
Pressensystem nach Anspruch 3, wobei die Einstellungsposition eine beliebige von einer Höhenposition, die Vorschub zulässt, einer Berührungs-Position, einer Bearbeitungs-Endposition sowie einer Höhe zur Verhinderung von Sprüngen ist.
Verfahren zum Steuern eines Pressensystems, das umfasst: Feststellen, ob ein Schritt-Betätigungsmodus ausgewählt worden ist; Feststellen, ob ein Betätigungs-Signal von einem Betätigungs-Abschnitt ausgegeben wird; Durchführen von Aufwärts- und Abwärtsbewegung eines Stößels gemäß einer im Voraus eingestellten Stößel-Bewegung, wenn das Betätigungs-Signal von dem Betätigungs-Abschnitt in eine Steuerungseinrichtung eingegeben wird; Feststellen, ob der Stößel durch Aufwärts- und Abwärtsbewegung eine Zielposition erreicht hat; und wenn festgestellt wird, dass der Stößel die Zielposition erreicht hat und der Schritt-Betätigungsmodus ausgewählt worden ist, zwangsweises Anhalten des Stößels, wenn das Betätigungs-Signal von dem Betätigungs-Abschnitt in die Steuerungseinrichtung eingegeben wird.