DE1627616C3 - Steuerung der Bewegungen eines mit einer Schmiedepresse zusammenarbeitenden Schmiedemanipulators - Google Patents

Description

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Ausschmiedevorganges mit gleich großer und zur Zeichnung zeigt eine Seitenansicht eines Manipulator-Wagenbewegung entgegengesetzt gerichteter Ge- Wagens mit den im Schaltschema in Symbolen angeschwindigkeit und bei Freigabe des Schmiedestückes deuteten Motoren, Pumpen, Ventilen und Leitungen, durch die Schmiedepresse mit zum Wagen gleich- wobei die Druckölzufuhr über Pumpen erfolgt,
gerichteter Geschwindigkeit mit Schaltmitteln Steuer- 5 Eine Pumpe 1, beispielsweise eine Axialkolbenbar ist. Dabei sollen die Bewegungen des Zangen- pumpe, wird von einem Motor 2 angetrieben und trägers den schnellen Bewegungen der Schmiede- mittels Servosteuerung 3 stufenlos von Null auf maxipresse folgen können. malen Förderstrom geschaltet. Eine Pumpe 4, ange-

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß trieben von einem Motor 5, ist über ein Kuppelfür den Antrieb der Kolben- und Zylinder-Anord- io gestänge 6 mit der Pumpe 1 verbunden und schwenkt nung einerseits und des Hydromotors andererseits infolgedessen ebenfalls stufenlos von Null auf maxizwei unabhängig voneinander angetriebene, an- malen Förderstrom. Über das ⁴/3-Wegeventil 7 genähernd gleiche, jedoch proportionale Kennlinien langt das Drucköl von der Pumpe 1 zu einem Hydroaufweisende Hydropumpen vorgesehen sind, die motor 9, der einen Manipulatorwagen 13 stufenlos mechanisch miteinander gekoppelt über nur eine 15 vor- und zurückbewegt. Das Drucköl von der Servosteuerung stufenlos gemeinsam regelbar sind. Pumpe 4 geht über ein ⁴/3-Wegeventil 8 zu einem

Der Vorteil dieser Steuerungsart besteht darin, daß Zylinder 10 und bewegt über einen Kolben 20 einen

mit der direkten, vom Fahrantrieb nicht abgeleiteten Zangenträger 11 mit der Zange 12 ebenfalls stufenlos

Förderung der Ölmenge in den Antriebszylinder des · vor und zurück. Der Zylinder 10 ist mit dem Mani-

Zangenträgers ein schnellerer Ablauf der notwendi- 20 pulatorwagen 13 fest verbunden,

gen Bewegungen erreicht werden kann. Dabei ist vor Da bei Vor- und Rücklauf des Manipulatorwagens

allem die schnellere Rückhubbewegung des Zangen- 13 mit Zangenträger 11 jeweils nur die ⁴/3-Wege-

trägers in seine Ausgangslage von Bedeutung, weil ventile 7 und 8 gesteuert werden, wird nachstehend

diese Bewegung allein für eine möglichst schnelle nur der Vorlauf des Manipulatorwagens 13 bei

Folge von Hubzahlen der Schmiedepresse entschei- 25 gleichzeitigem Rücklauf des Zangenträgers 11 in

dend ist. Denn eine mit hoher Hubzahl arbeitende seiner Funktion erläutert.

Schmiedepresse kann nur dann erfolgreich mit einem Die Pumpe 1 wird mittels der Servosteuerung 3 Manipulator integriert werden, wenn die erforder- verstellt, wobei gleichzeitig eine elektrische Impulslichen Bewegungen des Manipulators in dem geringen gäbe an das Wegeventil 7 erfolgt und die Stellung 14 Zeitraum ausreichend schnell und darüber hinaus 30 des Ventils in Funktion tritt. Das Drucköl gelangt entsprechend exakt durchgeführt werden. von der Pumpe 1 über Leitung 15, Ventil 7 und

Diese schnellen Bewegungen sind bei einem von Leitung 16 zum Hydromotor 9, der den Manipulator-

der Fahrbewegung des Manipulatorwagens abgeleite- wagen 13 in Vorwärtsbewegung setzt. Mit der Ver-

ten Antrieb in geschlossenem Kreislauf nicht zu stellung der Pumpe 1 erfolgt gleichzeitig auch eine

erzielen (französische Patentschrift 1 445 178). Denn 35 elektrische Impulsgabe an das Ventil 8, worauf die

der notwendige Druckaufbau kann hier nicht in dem Stellung 17 des Ventils 8 in Funktion tritt. Das

kurzen Zeitraum erfolgen, wie es bei der Direkt- Drucköl der Pumpe 4 gelangt über das Ventil 8 und

beaufschlagung durch eine von der Wagenbewegung die Leitung 18 in den Zylinderraum 19 des Zylinders

unabhängigen, frei steuerbaren und in ihrer Förder- 10 und schiebt den Kolben 20 mit dem daran be-

menge einstellbaren Pumpe nach der Erfindung der 40 festigten Zangenträger 11 und der Zange 12 nach

Fall ist. rechts zurück. Die Schluckvolumina vom Zylinder-

Der Vorteil liegt also darin, daß mit der Steue- raum 19 und Hydromotor 9 sind mit den Förder-

rungsanordnung nach der Erfindung in erster Linie strömen der Pumpen 1 und 4 so abgestimmt, daß die

"") eine schnellere Hubfolge der Presse und dabei gleich- Wagenvorlaufgeschwindigkeit genau so groß ist wie

zeitig auch eine Exaktheit der Schritte des Zangen- 45 die Zangenrücklaufgeschwindigkeit. Die Zange 12

trägers in bezug auf die Fahrbewegungen des Mani- steht infolgedessen im Raum,

pulatorwagens erzielt werden kann. Die Wagenvorlauf- und Zangenrücklaufgeschwin-

Infolge der kontinuierlichen Bewegung der großen digkeit sind über die Servosteuerung 3 und das VerMasse des Manipulatorwagens und der sowohl wäh- Stellgehänge 6 stufenlos veränderbar,
rend des Schmiedevorganges als auch während der 50 Zum Vorlauf des Zangenträgers 11 mit Zange 12 Freigabe des Schmiedestückes gesteuerten Antriebs- auf dem vorfahrenden Manipulatorwagen 13 wird bewegung des Zangenträgers in seiner gegenüber dem das Ventil 8 auf Stellung 21 umgeschaltet. Hierdurch Unterwagen wesentlich kleineren Masse ist es jetzt gelangt das Drucköl der Pumpe 4 über die Leitung 22 möglich, die jeweiligen Schmiedepreßvorgänge in in den Zylinderraum 23 und schiebt den Kolben 20 wesentlich kürzerer und damit wirtschaftlicherer Zeit 55 nach links in seine Ausgangsstellung zurück, wobei und ohne Verschleiß der Schmiedesättel durchzu- der Zangenträger der Zange 12 auf dem Manipulatorführen, wagen 13 in dessen Fahrtrichtung bewegt wird. Die

Ein Beispiel der Erfindung wird an Hand der Zange 12 eilt dabei der Wagenbewegung, relativ zum

schematischen Skizze nachstehend erläutert. Die Raum gesehen, vor.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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Patentanspruch· Zylinder und Speicher eine zwischen Zangenträger

und Wagen angeordnete Feder vorgesehen. Diese

Steuerung der Bewegungen eines mit einer wurde während des Schmiedeprozesses bei relativ Schmiedepresse zusammenarbeitenden Schmiede- zur Presse stationärem Zangenträger und fahrendem manipulators, der aus einem auf Schienen laufen- 5 Unterwagen zusammengedrückt. Bei Hochgehen des den Manipulatorwagen mit auf diesem axial- und Obersattels und damit Freigabe des Schmiedestückes drehbeweglich angeordneter Zange mit Zangen- gab die Feder ihre potentielle Energie in Form träger besteht., wobei die Bewegung der Antriebs- kinetischer Energie an den Zangenträger und das räder des Wagens mittels Hydromotor und die Werkstück ab, wodurch der Zangenträger wieder Axialbewegung des Zangenträgers mit Zange io relativ zum Wagen verschoben wurde. Ein genaues mittels druckmittelbeaufschlagter Kolben- und Ansetzen des Werkstückes auf dem Sattel war jedoch Zylinder-Anordnung bewirkt wird, und wobei der nicht möglich. Als besonderer Nachteil bei diesen Wagen mit kontinuierlicher Geschwindigkeit von beiden Anordnungen zeigte sich eine übergroße Ab- und zur Schmiedepresse fahrbar und der Zangen- nutzung der Schmiedesattel durch den axialen Zug träger während des Ausschmiedevorganges mit 15 bzw. Druck des Werkstückes quer zu den Sätteln, gleich großer und zur Wagenbewegung entgegen- Bei einer anderen bekannten Anordnung (britische

gesetzt gerichteter Geschwindigkeit und bei Frei- Patentschrift 1 015 711) eines kontinuierlich während gäbe des Schmiedestückes durch die Schmiede- des Schmiedevorganges fahrenden Manipulatorpresse mit zum Wagen gleichgerichteter Ge- wagens bewegt sich zwar auch der Zangenträger sch windigkeit angetrieben mit Schaltmitteln Steuer- 20 mit Zange und Werkstück mit gleich großer und zum bar ist. ^dadurch gekennzeichnet, daß Manipulatorwagen entgegengesetzt gerichteter Gefür den Antrieb der Kolben- und Zylinder-An- schwindigkeit, d. h., der Zangenträger bleibt relativ Ordnung (10) einerseits und für den des Hydro- zur Presse stationär. Diese Relativgeschwindigkeit ist motors (9) andererseits zwei unabhängig vonein- jedoch nicht gesteuert, sondern kommt dadurch zuander angetriebene, annähernd gleiche, jedoch 25 stände, daß infolge des Festhaltens des Werkstückes proportionale Kennlinien aufweisende Hydro- zwischen den .Schmiedesätteln Druckflüssigkeit aus pumpen (1.4) vorgesehen sind, die mechanisch der aus Zylinder und Kolben bestehenden Vermiteinander gekoppelt über nur eine Servosteue- Schiebeeinheit von der einen Seite des Kolbens über rung (3) stufenlos gemeinsam regelbar sind. ein gesteuertes Ventil zur anderen Seite des Kolbens

30 gedrückt wird. Auf einen elektrischen Impuls von der

Schmiedepresse bei Freigabe des Schmiedestückes

erfolgt dann eine Umsteuerung, wodurch der Zangenträger nun in Richtung der Wagenbewegung um

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung der einen bestimmten Betrag bewegt wird. Auch hier Bewegungen eines mit einer Schmiedepresse zusam- 35 werden die Schmiedesättel infolge des Festhaltens menarbeitenden Schmiedemanipulators, der aus des Zangenträgers auf dem sich bewegenden Manieinem auf Schienen laufenden Manipulatorwagen mit pulatorwagen stärker beansprucht,
auf diesem axial- und drehbeweglich angeordneter Man hat daher vorgeschlagen (französische Patent-

Zange mit Zangenträger besteht, wobei die Bewegung schrift 1 445 187), auf Grund der wachsenden Arbeitsder Antriebsräder des Wagens mittels Hydromotor 40 geschwindigkeit schnellaufender Schmiedepressen und die Axialbewegung des Zangenträgers mit Zange auch die Relativbewegung des Zangenträgers auf mittels druckmittelbeaufschlagter Kolben- und Zylin- dem kontinuierlich fahrenden Manipulatorwagen der-Anordnung bewirkt wird. zum Zweck des Stillstandes zur Schmiedepresse über

Als Folge der zunehmenden Größen und Gewichte einen Antrieb zu steuern. Hierbei wurde eine druckder Schmiedestücke, die mit der auf einem Mani- 45 mittelerzeugende Pumpe, die das Druckmittel für pulatorwagen angeordneten Zange erfaßt, gehoben, die Verschiebebewegung des Zangenträgers auf dem gedreht oder axial verschoben werden sollen, ist auch Manipulatorwagen liefert, zwangläufig mit dem das Gewicht des gesamten Manipulators gestiegen. Fahrantrieb des Manipulatorwagens verbunden. Da-Beim Ausschmieden z. B. muß das Werkstück jeweils durch soll auch bei unterschiedlichen kontinuierum einen bestimmten Betrag axial von oder zur 5° liehen Geschwindigkeiten des Wagens eine immer Schmiedepresse hin bewegt werden. Dazu wurde die gleich große und entgegengesetzt gerichtete Gegesamte Manipulatormasse beschleunigt oder ver- schwindigkeit des Zangenträgers erreicht werden, der zögert. Dies bedeutete einen unverhältnismäßig dann relativ zur Schmiedepresse stillstehen soll,
großen Aufwand an Energie und vor allem an Zeit, Ein gewisser Nachteil besteht jedoch darin, daß

um diese schrittweisen Bewegungen durchzuführen. 55 eine Regelung dieser Pumpe wegen zwangsweiser Darüber hinaus war es nicht oder nur schwer mög- Kopplung mit dem Fahrantrieb nur durch Änderung lieh, die Exaktheit der vorzusehenden Wege einzu- der Fahrgeschwindigkeit möglich ist. Infolge des im halten. unteren Drehzahlbereich schlechten volumetrische!!

Man hat daher schon den Manipulatorwagen wäh- Wirkungsgrades von Pumpen dürfte sich die Lieferrend des Schmiedevorganges weiterlaufenlassen, 60 menge der Pumpe nicht proportional mit der Wagenwobei das Werkstück auf dem Schmiedeuntersattel geschwindigkeit ändern.

auflag und durch den Obersattel festgehalten wurde. Der Erfindung liegt eine gleichgelagerte Aufgaben-

Hierbei erfolgte ein Herausdrücken der Druckflüssig- stellung zugrunde, aufeinander abstimmbare Ankeit aus dem eine Verschiebung des Zangenträgers triebsmöglichkeiten für den Fahrantrieb des Wagens bewirkenden Zylinder infolge der relativ zur Presse 65 einerseits und für den Axialantrieb des Zangenträgers feststehenden Zange und des kontinuierlich fahren- andererseits zu schaffen, wobei der Wagen mit konden Wagens in einen Hydrospeicher. tinuierlicher Geschwindigkeit von und zur Schmiede-

Bei anderen Konstruktionen hat man an Stelle von presse fahrbar und der Zangenlräger während des