DE19517109A1 - Formsprüheinrichtung an einer Umformungsmaschine und Verfahren zum Steuern einer Formsprüheinrichtung - Google Patents

Formsprüheinrichtung an einer Umformungsmaschine und Verfahren zum Steuern einer Formsprüheinrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Formsprüheinrichtung zum Be­ sprühen wenigstens eines Formteils einer Umformungsmaschine mit einem stationären Maschinenteil und einem zyklisch be­ wegbaren Maschinenteil, die Formsprüheinrichtung umfassend einen mittels eines Antriebs zyklisch zwischen die Maschi­ nenteile einfahrbaren Sprühkopf, eine Sensoreinrichtung zum Erfassen wenigstens einer Stellung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils relativ zu dem stationären Maschinenteil und eine Steuervorrichtung, welche ein Ausgangssignal der Sen­ soreinrichtung empfängt und den Antrieb des Sprühkopfs in Abhängigkeit des Ausgangssignals der Sensoreinrichtung steuert.
Zum Antreiben der Formsprüheinrichtung ist im Stand der Technik zum einen eine die zyklische Hin- und Herbewegung des bewegbaren Maschinenteils abgreifende Kinematik und zum anderen eine Kinematik bekannt, welche die Drehbewegung der das bewegbare Maschinenteil antreibenden Kurbelwelle ab­ greift. Diese beiden Kinematiken erfordern zwangsläufig einen gewissen Einbauraum an der Umformungsmaschine, der in der Praxis nur dann bereitgestellt werden kann, wenn diese Kinematik bereits im Planungsstadium der Umformungsmaschine berücksichtigt worden ist. Eine Nachrüstung einer derarti­ gen Kinematik an einer ohne Berücksichtigung dieser Kine­ matik konzipierten Umformungsmaschine ist praktisch nicht möglich. Bei der die Drehbewegung der Antriebskurbelwelle abgreifenden Kinematik kommt erschwerend hinzu, daß diese Kinematik zusätzlich die Sinusübersetzung des das zyklisch bewegbare Maschinenteil antreibenden Übersetzungsmechanis­ mus nachbilden muß.
Zur Lösung des Problems der Nachrüstung einer Formsprüh­ einrichtung an einer Umformungsmaschine wurde im Stand der Technik bereits eine Formsprüheinrichtung gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 eingesetzt. Bei dieser gattungsbil­ denden Formsprüheinrichtung ist an dem stationären Maschi­ nenteil ein Schalter angeordnet, der von dem zyklisch be­ wegbaren Maschinenteil oder einem an diesem angebrachten Element jedesmal dann betätigt wird, wenn das zyklisch bewegbare Maschinenteil den unteren Totpunkt seiner zy­ klischen Bewegung erreicht. In Abhängigkeit des Ausgangs­ signals dieses Schalters wird ein Bewegungszyklus der Form­ sprüheinrichtung gestartet, in dessen Verlauf der Sprühkopf der Formsprüheinrichtung sich auf die beiden Maschinenteile zu bewegt, zwischen die beiden dann voneinander beabstande­ ten Maschinenteile einfährt, die Form mit Sprühmittel be­ sprüht und sich schließlich wieder aus dem Bereich zwischen den beiden dann in Annäherung befindlichen Maschinenteilen zurückzieht.
Bei der Steuerung dieses Bewegungsablaufs der Formsprühein­ richtung muß zur Vermeidung von Kollisionen des Sprühkopfs mit Teilen der Umformungsmaschine, insbesondere dem zykli­ schen bewegbaren Maschinenteil, sorgfältig darauf geachtet werden, daß der Sprühkopf nicht in den Bereich oberhalb des stationären Maschinenteils eintritt, bevor das zyklisch be­ wegbare Maschinenteil aus diesem Bereich herausbewegt wor­ den ist, und daß sich der Sprühkopf aus diesem Bereich wie­ der zurückgezogen hat, bevor das zyklisch bewegbare Maschi­ nenteil wieder in diesen Bereich gelangt. Um dies nicht zu­ letzt im Hinblick auf sich möglicherweise ändernde Zyklus­ raten der zyklischen Bewegung des beweglichen Maschinen­ teils zuverlässig gewährleisten zu können, muß die Bewegung der bekannten gattungsgemäßen Formsprüheinrichtung mit aus­ reichenden großen Sicherheitsmargen gesteuert werden. Diese Sicherheitsmargen gehen als zur Bewegung des Sprühkopfs zur Verfügung stehende Zeitdauern verloren. Infolgedessen ver­ bleibt nur ein minimaler Zeitraum für den eigentlichen Sprühvorgang. In der Praxis hat dies dazu geführt, daß der Sprühkopf üblicherweise auch dann sprüht, wenn er sich noch oder schon wieder in Bewegung befindet. Dies führt zu einem ungleichmäßigeren und somit schlechteren Sprühbild, ja es kann sogar vorkommen, daß bestimmte Teile der zu besprühen­ den Formhälfte überhaupt nicht mit Arbeitsmedium besprüht werden.
Darüber hinaus ist es nicht möglich, die bekannte gattungs­ bildende Formsprüheinrichtung in den Einrichtbetrieb der Umformungsmaschine einzubinden. Während dieses Einrichtbe­ triebs wird das störungsfreie und synchrone Zusammenwirken sämtlicher Maschinenteile überprüft und gegebenenfalls ein­ gestellt. Hierzu läßt man das zyklisch bewegbare Maschinen­ teil seinen Arbeitshub schrittweise durchlaufen und über­ prüft nach jedem Teilschritt dieser Bewegung die Stellung der anderen Maschinenteile, beispielsweise die Stellung der Transportbalken einer an der Umformungsmaschine vorgesehe­ nen Transporteinrichtung, relativ zu diesem beweglichen Maschinenteil. Da der Bewegungszyklus des Sprühkopfs nach Ausgabe des Ausgangssignals des Schalters unabhängig von der Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils ab­ läuft, ist es nicht möglich, die Bewegung des Sprühkopfs der Formsprüheinrichtung während des Einrichtbetriebs zu berücksichtigen. Dennoch muß natürlich dafür Sorge getragen werden, daß diese Unmöglichkeit der Abstimmung der Bewegung der Formsprüheinrichtung auf die Bewegung des zyklisch be­ wegbaren Maschinenteils nicht zu einer Kollision zwischen diesen beiden Elementen führt, welche unweigerlich die Be­ schädigung zumindest des Sprühkopfs zur Folge hätte. Auch dieser Umstand kann nur durch entsprechend groß bemessene Sicherheitsmargen gewährleistet werden.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Formsprüh­ einrichtung an einer zyklisch arbeitenden Umformungsmaschi­ ne bereitzustellen, deren Bewegung stets, d. h. auch während des Einrichtbetriebs der Umformungsmaschine, in Abhängig­ keit von der Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinen­ teils der Umformungsmaschine gesteuert werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Formsprüheinrichtung der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Sensoreinrich­ tung einen einem der Maschinenteile zugeordneten Maßstab und einen dem jeweils anderen Maschinenteil zugeordneten Aufnehmer zum Erfassen der Stellung des Maßstabs relativ zum Aufnehmer umfaßt und die Stellung des zyklisch beweg­ baren Maschinenteils relativ zu dem stationären Maschinen­ teil längs im wesentlichen des gesamten Bewegungswegs des zyklisch bewegbaren Maschinenteils erfaßt, und daß die Steuereinrichtung den Antrieb des Sprühkopfs synchron zur Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils steuert.
Die erfindungsgemäße, einen Maßstab und einen zugehörigen Aufnehmer umfassende Sensoreinrichtung liefert in jeder Phase der Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils eine Information über die momentane Stellung dieses Maschi­ nenteils. Diese jederzeit verfügbare präzise Stellungsin­ formation wird von der Steuereinrichtung dazu verwendet, die Bewegung des Sprühkopfs synchron zur Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils zu steuern. Hierdurch braucht bei einer Veränderung der Zyklusrate der Umfor­ mungsmaschine die Steuerung der Bewegung des Sprühkopfs nicht gesondert beeinflußt zu werden, sondern die Anpassung der Zyklusrate der Bewegung des Sprühkopfs ergibt sich als zwangsläufige Folge der Synchronität der Steuerung, da die in dem zeitlich variablen Stellungssignal enthaltene Infor­ mation über die Geschwindigkeit der Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils infolge der Synchronität der Steuerung bei dieser Steuerung automatisch mit berück­ sichtigt wird.
Auch in den Einrichtbetrieb der Umformungsmaschine kann die erfindungsgemäße Formsprüheinrichtung vollständig eingebun­ den werden, da es zu jeder Momentanstellung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils aufgrund der Synchronität der Steuerung stets eine eindeutig bestimmte Momentanstellung des Sprühkopfs gibt. Diese Momentanstellung des Sprühkopfs wird von dessen Antrieb unter dem Einfluß der Steuerein­ richtung unabhängig davon angefahren, ob das zyklisch be­ wegbare Maschinenteil seine entsprechende Momentanstellung im Verlauf einer kontinuierlichen Bewegung oder im Verlauf einer schrittweisen Bewegung, wie sie im Einrichtbetrieb vorliegt, erreicht hat. Somit kann im Einrichtbetrieb die Bewegung des Sprühkopfs präzise auf die zyklische Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils abgestimmt werden.
Somit können erfindungsgemäß Sicherheitsmargen, welche die mögliche Kollisionsgefahr infolge von Zyklusratenerhöhungen der Umformungsmaschine berücksichtigen, ausgeschlossen und Sicherheitsmargen, welche die mögliche Kollisionsgefahr in­ folge mangelnder Abstimmbarkeit der Bewegung des Sprühkopfs und des zyklisch bewegbaren Maschinenteils berücksichtigen, auf ein Minimum reduziert werden.
Es ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß der Antrieb des Sprühkopfs trotz der einem derartigen Antrieb stets inhä­ renten Trägheit dennoch immer in der Lage ist, die von ihm geforderte Ansprechgeschwindigkeit zu gewährleisten. Diese Forderung kann jedoch von den in der Praxis erhältlichen Antrieben ohne weiteres leicht erfüllt werden.
Bevorzugt wird nicht nur die Bewegung des Sprühkopfs syn­ chron zur Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils gesteuert, sondern auch der Sprühbetrieb des Sprühkopfs.
Neben dem den Sprühkopf zwischen die Maschinenteile der Umformungsmaschine bewegenden Antrieb kann wenigstens ein weiterer Antrieb vorgesehen sein, mittels dessen die Form­ sprüheinrichtung relativ zu der Umformungsmaschine bewegbar ist. Insbesondere ist hier an einen weiteren Antrieb ge­ dacht, der den Sprühkopf in einer zur Bewegungsrichtung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils im wesentlichen parallel verlaufenden Richtung, beispielsweise in vertikaler Rich­ tung, bewegt, oder/und einen weiteren Antrieb der den Sprühkopf in einer Richtung bewegt, die sowohl zur Bewe­ gungsrichtung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils als auch zur Bewegungsrichtung des Sprühkopfs zwischen die bei­ den Maschinenteile orthogonal verläuft. Auch der wenigstens eine weitere Antriebs kann bevorzugt synchron zur Bewegung des zyklischen bewegbaren Maschinenteils gesteuert sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Antrieb des Sprühkopfs oder/und der wenigstens eine weitere Antrieb einen Servomotor mit Stellungsrückmeldung umfassen. Das Stellungsrückmeldungssignal wird bevorzugt der Steuerein­ richtung zugeführt, welche aufgrund dieses Signals überprü­ den kann, ob sich der Sprühkopf an der in Abhängigkeit von der Momentanstellung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils bestimmten Sollstellung befindet oder nicht. Sollte die rückgemeldete Momentanstellung des Sprühkopfs von der von der Steuereinrichtung vorgegebenen Sollstellung abweichen, so kann die Steuereinrichtung aus dieser Abweichung auf das Bestehen einer Kollisionsgefahr des Sprühkopfs mit der Um­ formungsmaschine schließen und infolgedessen geeignete Maß­ nahmen ergreifen. Diese Maßnahmen werden im einfachsten Fall darin bestehen, daß die Bewegung des Sprühkopfs be­ schleunigt oder verlangsamt wird. Diese Maßnahmen können jedoch im Extremfall bis hin zur Abschaltung der gesamten Umformungsmaschine reichen.
Dem Antrieb des Sprühkopfs oder/und dem wenigstens einen weiteren Antrieb kann ein Schwenkarm-Mechanismus nachge­ schaltet sein. Ein derartiger Schwenkarm-Mechanismus wan­ delt eine Drehbewegung des Antriebsmotors in eine Linearbe­ wegung des Sprühkopfs um. Ein derartiger Schwenkarm-Mecha­ nismus hat darüber hinaus den Vorteil, daß er bei einem Stromausfall schwerkraftbedingt selbsttätig in seine Ruhe­ stellung zurückkehrt, in welcher der Sprühkopf der Form­ sprüheinrichtung sich sicher außerhalb des Bewegungsbe­ reichs des zyklisch bewegbaren Maschinenteils befindet. Schwenkarm-Mechanismen sind im Stand der Technik bekannt und werden daher hier nicht im Detail beschrieben werden.
Zusätzlich oder alternativ ist es ferner möglich, daß dem Antrieb des Sprühkopfs oder/und dem wenigstens einen weite­ ren Antrieb ein Spindeltrieb nachgeschaltet ist. Ein derar­ tiger Spindeltrieb eignet sich insbesondere zum Bewegen des Sprühkopfs in den beiden Richtungen, die im wesentlichen orthogonal zur Bewegungsrichtung des Sprühkopfs zwischen die beiden Maschinenteile verlaufen.
Die erfindungsgemäße, einen Maßstab und einen zugehörigen Aufnehmer umfassende Sensoreinrichtung kann in einer Viel­ zahl von Ausführungsformen ausgebildet sein:
In einer Ausführungsform kann der Maßstab ein längliches Element umfassen, das an dem zyklisch bewegbaren Maschinen­ teil angeordnet ist und an vorbestimmten Stellen transpa­ rente Bereiche aufweist. Ein derartiger Maßstab, der in der Fachsprache auch als "Glaslineal" bezeichnet wird, eignet sich zur optischen Bestimmung der Momentanstellung des zy­ klisch bewegbaren Maschinenteils.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß der Maßstab ein längliches Element umfaßt, das an dem zyklisch bewegbaren Maschinenteil angeordnet ist und an vorbestimmten Stellen Bereiche vorbestimmter Magnetisierung aufweist. Ein derar­ tiger zur induktiven Stellungserfassung geeigneter Maßstab kann beispielsweise von einem länglichen Trägerelement gebildet sein, auf welchem an vorbestimmten Stellen Per­ manentmagneten angebracht sind.
Alternativ zu den vorstehend angegebenen linearen Maßstäben können ferner rotierende Maßstäbe zum Einsatz kommen. Hier­ zu kann der Maßstab eine an dem zyklisch bewegbaren Maschi­ nenteil angebrachte Zahnstange und ein an dem stationären Maschinenteil angebrachtes, mit der Zahnstange kämmendes Zahnrad aufweisen, wobei der Aufnehmer eine zyklische Bewe­ gung der Zahnstange und somit eine zyklische Bewegung des bewegbaren Maschinenteils in Form einer Drehbewegung des Zahnrads erfaßt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil besonders einfachen und robusten Aufbaus, da alle empfind­ lichen Funktionsteile der Sensoreinrichtung dem Zahnrad nachgeordnet und somit von dem zyklisch bewegbaren Maschi­ nenteil entfernt am stationären Maschinenteil angeordnet sein können. Im Bereich des zyklisch bewegbaren Maschinen­ teils sind lediglich die Zahnstange und das mit dieser kämmende Zahnrad angeordnet. Dies sind relativ robuste Bau­ teile, die im Fall einer Beschädigung oder im Fall von Ver­ schleiß relativ kostengünstig ausgetauscht werden können.
Zur optischen Stellungserfassung kann bei dieser rotieren­ den Ausführungsform an einer Achse des Zahnrads wenigstens eine mit dieser Achse drehbare Scheibe angeordnet sein, welche an vorbestimmten Stellen transparente Bereiche auf­ weist. Eine derartige Vorrichtung wird in Fachkreisen als "optischer Absolutweggeber" bezeichnet. Die transparenten Bereiche zur Stellungserfassung können grundsätzlich auf einer einzigen Scheibe angeordnet sein. Eine präzisere Stellungserfassung kann jedoch mittels einer Hintereinan­ derschaltung mehrerer derartiger Scheiben erzielt werden, welche sich infolge eines Getriebemechanismus nach Art eines Uhrwerks in Abhängigkeit von der Drehzahl der Achse des Zahnrads unterschiedlich schnell drehen.
Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, daß an einer Achse des Zahnrads wenigstens ein Element vorbestimmter Magnetisierung angeordnet ist. Dieses Element vorbestimm­ ter Magnetisierung kann beispielsweise von einem Permanent­ magneten gebildet sein.
Im Falle eines linear oder rotierend arbeitenden "optischen Absolutweggebers" kann der Aufnehmer einen optoelektroni­ schen Sensor umfassen. Ein derartiger Sensor kann bei­ spielsweise eine Anzahl von Leuchtdioden umfassen, die auf einer Seite des länglichen Elements oder der Scheibe mit transparenten Bereichen angeordnet sind, sowie eine ent­ sprechende Anzahl von lichtempfindlichen Elementen, wie Photodioden oder Phototransistoren, umfassen, die auf der anderen Seite des länglichen Elements bzw. der Scheibe den Leuchtdioden jeweils gegenüberliegend angeordnet sind. Ist zwischen einer Leuchtdiode und einem zugehörigen lichtemp­ findlichen Element ein transparenter Bereich der Scheibe angeordnet, so erfaßt das lichtempfindliche Element den von der Leuchtdiode emittierten Lichtstrom und gibt an die Steu­ ereinrichtung ein dieser Situation entsprechendes "Hoch"- Signal aus. Dieses "Hoch"-Signal kann in Binärdarstellung auch als "1"-Signal oder einfach als "1" bezeichnet werden. Tritt an die Stelle des transmittierenden Bereichs ein un­ durchsichtiger Bereich, so empfängt das lichtempfindliche Element keinen Lichtstrom und gibt entsprechend ein "Tief"- Signal an die Steuereinrichtung aus. Dieses "Tief"-Signal kann in Binärdarstellung auch als "0"-Signal oder einfach als "0" bezeichnet werden. Bei entsprechender Anordnung der transparenten Bereiche auf der Scheibe bzw. dem länglichen Element kann die Steuereinrichtung aus der ihr übermittel­ ten Kombination von "Hoch"- und "Tief"-Signalen die Stel­ lung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils bestimmen.
Zur induktiven Stellungserfassung kann der Aufnehmer einen induktiven Sensor, beispielsweise eine Hall-Sonde umfassen. In einem derartigen Hall-Sensor wird bei Vorüberbewegung eines Bereichs vorbestimmter Magnetisierung ein dieser Ma­ gnetisierung entsprechender Strom induziert. Überschreitet der Wert des Stroms einen vorbestimmten Wert, so wird dies in Form eines Zählimpulses an die Steuervorrichtung gemel­ det, die einen entsprechenden Zähler in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des zyklisch bewegbaren Maschinen­ teils bei jedem Auftreten eines Zählimpulses um 1 erhöht bzw. erniedrigt. Die Bewegungsrichtung des bewegbaren Ma­ schinenteils kann beispielsweise aus dem Vorzeichen des Induktionsstroms bestimmt werden.
Ferner ist es möglich, daß der Aufnehmer einen elektrischen Sensor umfaßt, beispielsweise ein Potentiometer. Ein derar­ tiges Potentiometer gibt einen der Stellung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils entsprechenden analogen Span­ nungswert aus, der im Falle einer digital arbeitenden Steu­ ereinrichtung mittels eines Analog/Digital-Wandlers in ein entsprechendes Digitalsignal umgeformt werden kann.
Erfindungsgemäß kann die Steuervorrichtung derart aufgebaut sein, daß mit ihrer Hilfe der exakte zeitliche Verlauf der zur Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils syn­ chron verlaufenden Bewegung des Sprühkopfs beeinflußt werden kann. Nachfolgend soll auf einige dieser Beeinflus­ sungsmöglichkeiten näher eingegangen werden. Diese Möglich­ keiten haben allesamt den Vorteil einfachen Aufbaus der Steuereinrichtung. Diese Beeinflussungsmöglichkeiten können in der Steuereinrichtung in beliebiger Kombination berück­ sichtigt sein:
Gemäß einer ersten dieser Beeinflussungsmöglichkeiten ist vorgesehen, daß die Steuervorrichtung Mittel zum Ändern der Phasenbeziehung zwischen der Bewegung des zyklisch bewegba­ ren Maschinenteils und des Sprühkopfs umfaßt. Diese Mittel zum Ändern der Phasenbeziehung können beispielsweise einen Addierer umfassen, der an einem ersten Eingang ein Steuer­ signal und an einem zweiten Eingang ein vorbestimmtes, die gewünschte Phasendifferenz zwischen der Bewegung des zy­ klisch bewegbaren Maschinenteils und des Sprühkopfs reprä­ sentierendes Phasenverschiebungssignal empfängt und an ei­ nem Ausgang das Summensignal des Steuersignals und des Pha­ senverschiebungssignals ausgibt. Bei dieser Beeinflussungs­ möglichkeit macht man sich die Tatsache zunutze, daß man die Kinematik kennt, welche die Drehbewegung der Antriebs­ welle der Umformungsmaschine in eine zyklische Hin- und Herbewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils umformt. Somit kann man aus der Momentanstellung und der Bewegungs­ richtung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils den momen­ tanen Drehwinkel, d. h. die Phase, der Antriebswelle der Umformungsmaschine eindeutig bestimmen. Aufgrund dieses eindeutigen Zusammenhangs kann man daher das von der Sen­ soreinrichtung gelieferte Stellungssignal auch als Phasen­ signal der Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils ansehen. Addiert man zu diesem Signal einen vorbestimmten, positiven oder negativen Wert, und verwendet das so erhal­ tene Summensignal zur Ansteuerung der Formsprüheinrichtung, so führt dies folglich zu einer Verschiebung der Phase der Bewegung der Formsprüheinrichtung relativ zur Phase der Be­ wegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils.
Vorzugsweise ist dem Addierer ein vergleichendes Differenz­ glied nachgeschaltet, welches an einem ersten Eingang das Summensignal und an einem zweiten Eingang ein Maximalsignal empfängt und an einem Ausgang das Summensignal ausgibt, wenn das Summensignal kleiner als das Maximalsignal ist und ein Differenzsignal zwischen dem Summensignal und dem Maxi­ malsignal ausgibt, wenn das Summensignal größer oder gleich dem Maximalsignal ist. Dieses vergleichende Differenzglied kann auch als "modulo"-Element bezeichnet werden, welches Restsignal des Summensignals nach Division durch das Maxi­ malsignal ausgibt. Da das Summensignal das Maximalsignal nur um geringe Werte überschreitet, kann die "modulo"- Operation auch durch die vorstehend angegebene bedingte Subtraktion dargestellt werden.
Gemäß einer zweiten Beeinflussungsmöglichkeit kann die Steuervorrichtung Mittel zum Ändern der Bewegungsamplitude des Sprühkopfs umfassen. Diese Mittel zum Ändern der Bewe­ gungsamplitude können einen Multiplizierer umfassen, der an einem ersten Eingang ein Steuersignal und an einem zweiten Eingang ein vorbestimmtes Amplitudenbeeinflussungssignal empfängt und an einem Ausgang ein Produktsignal des Steuer­ signals mit dem Amplitudenbeeinflussungssignal ausgibt.
Gemäß einer dritten Beeinflussungsmöglichkeit kann die Steuervorrichtung Mittel zum Begrenzen der Bewegung des Sprühkopfs umfassen. Diese Begrenzungsmittel können einen Komparator umfassen, der an einem ersten Eingang ein Steu­ ersignal und an einem zweiten Eingang ein vorbestimmtes, gewünschtenfalls konstantes Vergleichssignal empfängt und an einem Ausgang das Steuersignal ausgibt, wenn das Steuer­ signal kleiner oder gleich dem Vergleichssignal ist und an dem Ausgang das Vergleichssignal ausgibt wenn das Steuersi­ gnal größer als das Vergleichssignal ist. Diese Beeinflus­ sungsmöglichkeit kann insbesondere dazu eingesetzt werden, den zwischen die beiden Maschinenteile eingefahrenen Sprüh­ kopf dort eine vorbestimmte Zeitdauer verweilen zu lassen, so daß ausreichend Zeit zum Besprühen der Form bei still­ stehendem Sprühkopf zur Verfügung steht.
Die vorstehend genannten Signal können bevorzugt Digitalsi­ gnale sein.
Der Sprühkopf kann ferner Zusatzeinrichtungen umfassen, beispielsweise eine Auffangvorrichtung zum Auffangen von von dem zyklisch bewegbaren Maschinenteil abtropfendem Sprühmedium oder/und wenigstens eine Düse zum Reinigen des zyklisch bewegbaren Maschinenteils mittels eines Reini­ gungsfluids, insbesondere Druckluft.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Formsprüheinrichtung an einer Umformungseinrichtung. Bezüglich der mit diesem Verfahren erzielten Vorteile sei auf die vorstehende Diskussion einer derartigen Formsprüh­ einrichtung verwiesen.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.
Bei dieser Beschreibung wird als Beispiel für eine zyklisch arbeitende Umformungsmaschine von einer Gesenkschmiede- Presse ausgegangen, es sei jedoch ausdrücklich betont, daß die erfindungsgemäße Formsprüheinrichtung auch an jeder beliebigen anderen zyklisch arbeitenden Umformungsmaschine zum Einsatz kommen kann, beispielsweise einer Präge-Presse, einer Tiefzieh-Presse, und dergleichen mehr. In der Zeich­ nung stellen dar:
Fig. 1 eine geschnittene Draufsicht einer Umformungs­ maschine mit einer erfindungsgemäßen Formsprüh­ einrichtung in Ansicht längs der Linie I-I in Fig. 2;
Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der Umformungs­ maschine gemäß Fig. 1 längs der Linie II-II in Fig. 1, wobei sich der Pressenstempel im Bereich des unteren Totpunkts seiner zyklischen Bewegung befindet;
Fig. 3 bis 5 Ansichten analog Fig. 2 in unterschied­ lichen weiteren Phasen der zyklischen Bewegung des Pressenstempels, wobei sich der Pressenstempel gemäß Fig. 5 im Bereich des oberen Totpunkts sei­ ner zyklischen Bewegung befindet;
Fig. 6a und 6b eine Draufsicht bzw. eine geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines optischen Aufnehmers zur Erfassung der Stellung des Pressenstempels relativ zum stationären Teil der Presse;
Fig. 7 eine Ansicht analog Fig. 6a eines Ausführungsbei­ spiels eines induktiven Aufnehmers zur Erfassung der Stellung des Pressenstempels;
Fig. 8 eine schematische Schnittansicht eines Teils der Umformungsmaschine zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines optischen Aufnehmers;
Fig. 9 eine Ansicht ähnlich Fig. 8 eines weiteren Aus­ führungsbeispiels eines induktiven Aufnehmers;
Fig. 10 ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Aufbaus der Steuervorrichtung und
Fig. 11 bis 14 graphische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise der einzelnen Komponenten der Steuervorrichtung gemäß Fig. 10.
In Fig. 1 ist eine allgemein mit 10 bezeichnete Formsprüh­ einrichtung an einer Umformungsmaschine 12 dargestellt. Die Umformungsmaschine 12 ist im vorliegenden Beispiel eine zum Gesenkschmieden eingesetzte Schmiedepresse mit einem Pres­ senstempel 14 (siehe Fig. 2) und einem Pressentisch 16. Der Pressentisch ist auf einem Unterteil 18a eines Pressen­ gestells 18 angebracht. Der Pressenstempel 14 ist an Stütz­ säulen 18b des Pressengestells in Vertikalrichtung V zy­ klisch auf- und abbewegbar gelagert. Der Aufbau der Lage­ rung sowie Aufbau und Funktion des Antriebs des Pressen­ stempels 14 sind im Stand der Technik bekannt und werden daher hier nicht näher beschrieben werden. Der Pressenstem­ pel 14 bildet ein zyklisch bewegbares Maschinenteil der Um­ formungsmaschine 12, und der Pressentisch 16 bildet zusam­ men mit dem Pressengestell 18 ein stationäres Maschinenteil der Umformungsmaschine 12.
Auf dem Pressentisch 16 ist eine untere Formhälfte, nämlich ein Untergesenk 20 befestigt, und an der Unterseite des Pressenstempels 14 ist ein Obergesenk 22 angebracht. In dem Untergesenk 20 sind gemäß Fig. 1 fünf Bearbeitungsstatio­ nen 20a bis 20e dargestellt. In Fig. 2 ist die mittlere Bearbeitungsstation 20c und der zugehörige Stößel 22c des Obergesenks 22 im Schnitt dargestellt.
Die Umformungsmaschine 12 umfaßt ferner eine Transportvor­ richtung 24 mit zwei im wesentlichen horizontal verlaufen­ den Transportbalken 24a, welche über eine Kinematik 26 in Vertikalrichtung V sowie in den beiden Horizontalrichtungen H₁ und H₂ (siehe Fig. 1) angetrieben werden können. An den Transportbalken 24a sind, wie in Fig. 2 dargestellt ist, Greifer 24b angeordnet, welche infolge der Bewegung der Transportbalken 24a die (nicht dargestellten) Werksstücke ergreifen, aus der jeweiligen Arbeitsstation 20a bis 20e herausheben, zur jeweils nächsten Arbeitsstation transpor­ tieren und dort wieder absetzen können, um anschließend in die Ausgangsstellung (siehe Fig. 2) zurückzukehren, in welcher sie die Abwärtsbewegung des Pressenstempels 14 und insbesondere des an diesem angebrachten Obergesenks 22 nicht behindern.
Gemäß Fig. 2 ist am Pressenstempel 14 eine Zahnstange 28 mittels einer Halterung 28a angebracht. Mit der Zahnstange 28 kämmt ein Zahnrad 30, dessen Achse 30a mittels einer Halterung 32 an einem Querbalken 18c des Pressengestells 18 gehalten ist. An der Achse 30a ist in der Ausführungs­ form gemäß Fig. 2 der Läufer eines Potentiometers 34 ange­ bracht, welches ein der Stellung des Pressenstempels 14 relativ zum Pressengestell 18 entsprechendes analoges Span­ nungssignal ausgibt. Das analoge Spannungssignal wird von einem Analog/Digital-Wandler 36 in ein Digitalsignal umge­ wandelt, bevor es über eine Signalleitung 38 einer Steuer­ einheit 40 zum Steuern des Antriebs 42 (siehe Fig. 1) der Formsprüheinrichtung 10 über eine weitere Signalleitung 44 zugeführt wird.
Wie sich aus einem Vergleich der Fig. 2, 3, 4 und 5 er­ gibt, ist die vertikale Länge L der Zahnstange 28 (siehe Fig. 5) derart bemessen, daß das Zahnrad 30 längs des gesamten Bewegungshubs des Pressenstempels 14 relativ zum Pressengestell 18 mit der Zahnstange 28 kämmt und der Auf­ nehmer 34 somit über den gesamten Bewegungshub des Pressen­ stempels 14 ein der Relativstellung des Pressenstempels 14 und des Pressengestells 18 entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung 40 liefert.
Dem Antrieb 42 der Formsprüheinrichtung 10 ist ein Schwenk­ arm-Mechanismus 46 (siehe Fig. 3) nachgeschaltet, mittels dessen der Sprühkopf 48 der Formsprüheinrichtung 10 zwi­ schen das Obergesenk 22 und das Untergesenk 20 eingefahren werden kann, wenn sich der Pressenstempel 14 in Vertikal­ richtung V nach oben bewegt. Dies ergibt sich aus der Ab­ folge der Darstellungen gemäß Fig. 2 bis 5, wobei sich der Pressenstempel 14 in der Stellung gemäß Fig. 2 im Bereich des unteren Totpunkts seiner zyklischen Bewegung befindet, in den Stellungen gemäß Fig. 3 und 4 in zwei Zwischenstellungen und in der Stellung gemäß Fig. 5 im Bereich des oberen Totpunkts seiner zyklischen Bewegung befindet.
Der Schwenkarm-Mechanismus 46 umfaßt einen an seinem einen Ende mit dem Antrieb 42 verbundenen Schwenkarm 46a und einen an diesem Schwenkarm 46a an dessen anderem Ende gelenkig angebrachten zweiten Schwenkarm 46b, an dessen freiem Ende wiederum der Sprühkopf 48 angebracht ist. Der Schwenkarm-Mechanismus weist ferner eine Gliederkette 46c auf, die einerseits um ein Zahnrad 46d gezogen ist, welches zur Antriebsachse A zentriert drehfest mit dem ersten Schwenkarm 46a verbunden ist, und andererseits um ein Zahn­ rad 46e gezogen ist, welches auf der Anlenkungsachse B der beiden Schwenkarme 46a und 46b zentriert am zweiten Schwen­ karm 46b drehfest angebracht ist. Das Zahnrad 46d weist doppelt soviele Zähne auf wie das Zahnrad 46e. Anstelle der Gliederkette 46c kann auch ein Zahnriemen oder dergleichen verwendet werden.
Wird nun der erste Schwenkhebel 46a von dem Antrieb 42 aus seiner Ruhestellung gemäß Fig. 2 um einen Winkel α im Uhr­ zeigersinn um die Achse A gedreht (siehe Fig. 3), so ver­ schwenkt der zweite Schwenkhebel 46b infolge der Überset­ zung dieser Bewegung mittels des Übersetzungsmechanismus 46c-46d-46e um die Achse B um einen Winkel 2α entgegen dem Uhrzeigersinn. Infolge dieser Schwenkbewegung wird der Sprühkopf 48 in Horizontalrichtung H₁ zwischen das Ober­ gesenk 22 und das Untergesenk 20 bewegt.
Da der den Antrieb 42 des Schwenkarm-Mechanismus 46 steu­ ernden Steuereinheit 49 von dem Aufnehmer 34 stets die exakte Momentanstellung des Pressenstempels 14 relativ zum Pressengestell 18 gemeldet wird, kann sie den Antrieb 42 so präzise ansteuern, daß der Sprühkopf 48 im Verlauf seiner Bewegung den Pressenstempel 14 bzw. dem Obergesenk 22 bis auf einen minimalen Sicherheitsabstand nahekommen kann. Dies ist beispielsweise in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Ein Schwenkarm-Mechanismus hat den Vorteil, daß er bei Ausfall der Energieversorgung seines Antriebs 42 infolge seiner Konstruktion schwerkraftbedingt in seine in Fig. 2 dargestellte Ruhestellung zurückkehrt, in welcher der Sprühkopf 48 sicher aus dem Bereich zwischen Obergesenk 22 und Untergesenk 20 zurückgezogen ist.
Gemäß Fig. 4 umfaßt die Formsprüheinrichtung 10 neben dem Antrieb 42 zur Bewegung des Sprühkopfs 48 in Horizontal­ richtung H₁ ferner einen Antrieb 50, um den Sprühkopf bzw. die gesamte Formsprüheinrichtung 10 in Vertikalrichtung V zu bewegen, sowie einen Antrieb 52, um die Formsprühein­ richtung 10 in der Horizontalrichtung H₂ (siehe Fig. 1) zu bewegen, die in der Darstellung gemäß Fig. 4 orthogonal zur Zeichenebene verläuft.
Der Antrieb 52 umfaßt einen Spindeltrieb mit einer Spindel 52a, die in ein Gewinde eines Schlittens 52b eingreift und diesen Schlitten 52b bei ihrer Drehung längs einer Schwal­ benschwanzführung 54 bewegt. Auf dem Schlitten 52b ist der Antrieb 50 angebracht, mittels dessen der Schwenkarm-Mecha­ nismus 46, beispielsweise ebenfalls mittels eines Spindel­ triebs in Vertikalrichtung V bewegt werden kann.
Festzuhalten ist, daß die Antriebsmotoren sämtlicher An­ triebe 42, 50 und 52 bevorzugt Servomotoren mit Stellungs­ rückmeldung zur Steuereinheit 40 sind, wie dies in den Fig. 2 bis 5 durch die strichpunktiert dargestellte Rück­ meldungsleitung 56 angedeutet ist.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war der Aufnehmer 34 von einem Potentiometer gebildet, welches ein der jeweiligen Stellung des Pressenstempels 14 relativ zum Pressengestell 18 entsprechendes Ausgangssignal lieferte. Anstelle eines Potentiometers können jedoch auch andere Arten von Stellungsgebern eingesetzt werden, von denen im folgenden einige beispielhaft anhand der Fig. 6 bis 9 näher erläutert werden sollen.
In Fig. 6a und 6b ist ein optischer Absolutweggeber dar­ gestellt, der anstelle des Potentiometers 34 mit der Achse 30a des Zahnrads 30 verbunden werden kann. In Fig. 6a und 6b sind Teile, die jenen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 5 entsprechen mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch vermehrt um 100.
Auf der Achse 130a des mit der Zahnstange kämmenden Zahn­ rads ist eine mit einem undurchsichtigen Material 159, bei­ spielsweise Kupfer, beschichtete transparente Kreisscheibe 158 befestigt, welche auf vier zur Achse 130a konzentri­ schen Kreisen 158a bis 158d transparente Bereiche 160 auf­ weist. Auf der Achse 130a ist ferner ein sich in Radial­ richtung erstreckender Träger 162 angeordnet, der auf der einen Seite der Kreisscheibe 158 Leuchtdioden 164a bis 164d an den konzentrischen Kreisen 158a bis 158d entsprechenden Stellen trägt. Auf der den Leuchtdioden 164a bis 164d ge­ genüberliegenden Seite der Kreisscheibe 158 sind in der Halterung 162 lichtempfindliche Elemente, beispielsweise Photodioden oder Phototransistoren 166a bis 166d den Leuchtdioden 164a bis 164d jeweils direkt gegenüberlie­ gend angeordnet.
Die lichtempfindlichen Photodioden 166a bis 166d geben ihre Ausgangs­ signale an eine Zentraleinheit 168 weiter, welche auch die Leuchtdioden 164a bis 164d ansteuert. Ist ein Leuchtdioden/ Photodioden-Paar im Bereich eines transparenten Abschnitts 160 angeordnet, in der Darstellung gemäß Fig. 6a und 6b sind dies die Paare 164b/166b, 164c/166c und 164d/166d, so trifft das Licht der jeweiligen Leuchtdiode auf die zugehö­ rige Photodiode, welche infolge dieser Lichteinstrahlung an die Zentraleinheit 168 ein "Hoch"- oder "1"-Signal ausgibt. Gemäß Fig. 6b ist das Leuchtdioden/Photodioden-Paar 164a/166a im Bereich eines nicht transparenten Bereich angeord­ net, so daß die Photodiode 166a abgeschattet ist und an die Zentraleinheit 168 ein "Tief"- oder "0"-Signal liefert.
Mit Hilfe der in Fig. 6a dargestellten Anordnung von transparenten Bereichen 160 in vier zur Drehachse 130a kon­ zentrischen Kreisen 158a bis 158d und der in Fig. 6a dar­ gestellten Unterteilung der transparenten Bereiche 160 kön­ nen sechzehn verschiedene Drehstellungen der Scheibe 158 erfaßt werden. Der Kreis 158a dient hierbei zur Erfassung von Drehungen um ganzzahlige Vielfache von 180°, der Kreis 158b zur Erfassung von ganzzahligen Vielfachen von 90°, der Kreis 158c zur Erfassung von ganzzahligen Vielfachen von 45° und der Kreis 158d zur Erfassung von ganzzahligen Viel­ fachen von 22,5°. Die Nullinie der Kreisscheibe 158 ist in Fig. 6a durch die strichpunktierte Linie N angedeutet. Diese Nullinie ist dadurch gekennzeichnet, daß der Radial­ strahl N keinen der transparenten Bereiche 160 kreuzt.
Übersetzt man nun die Kombination der von den Photodioden 166a bis 166d gelieferten "Hoch"- und "Tief"-Signale in ein Digitalsignal, in dem man einem "Hoch"-Signal den Binärwert "1" zuordnet und einem "Tief"-Signal den Binärwert "0", so entspricht die in den Fig. 6a und 6b dargestellte Stel­ lung der Kreisscheibe 158 relativ zu dem Sensorträger 162 dem Wert "0111" (dezimal: 7). Dies bedeutet, daß die Kreis­ scheibe 158 ausgehend von der Nullage N um 7·22,5° gedreht worden ist.
Nun ist eine Auflösung von 1/16 natürlich für eine präzise Messung der Stellung des Pressenstempels 14 relativ zum Pressengestell 18 nicht ausreichend. Die Genauigkeit der Positionsbestimmung mit Hilfe der Kreisscheibe 158 kann in einfacher Weise dadurch erhöht werden, daß man zusätzlich zu den in Fig. 6a dargestellten vier konzentrischen Krei­ sen 158a bis 158d weitere konzentrische Kreise mit entspre­ chend verteilten transparenten Bereichen 160 vorsieht.
Im Hinblick auf die Baugröße weisen in der Praxis einge­ setzte, optische Absolutweggeber jedoch eine Mehrzahl von den Kreisscheiben 158 entsprechenden Kreisscheiben auf, die längs der Achse 30a gesehen hintereinander, d. h. mit paral­ lel verlaufenden Scheibenebenen angeordnet sind, und die mittels eines nicht dargestellten Übersetzungsmechanismus bei Drehung der Achse 30a unterschiedlich schnell gedreht werden. Bei Hintereinanderanordnung von drei derartigen Kreisscheiben wird beispielsweise eine erste dieser Kreis­ scheiben bei einer vollen Umdrehung der Achse 30a um eine volle Umdrehung gedreht, eine zweite benachbarte Kreis­ scheibe um 16 volle Umdrehungen und eine dritte Kreisscheibe um 256 (= 16·16) volle Umdrehungen. Hierdurch erreicht man eine Winkelauflösung von insgesamt 360°/(16·16·16) = 2-12·36° = (360/4096)°.
Nimmt man an, daß sich der Pressenstempel 14 bei einer vollen Umdrehung des Zahnrads 30, d. h. einer vollen Umdre­ hung der Achse 30a um einen Meter hebt bzw. senkt, so er­ hält man mit einem derartigen optischen Absolutweggeber mit drei den Kreisscheiben 158 entsprechenden Kreisscheiben und entsprechendem Übersetzungsgetriebe eine Ortsauflösung der Stellung des Pressenstempels 14 von etwa 1/4 mm. Dies ist zur präzisen synchronen Steuerung der Bewegung des Sprüh­ kopfs 48 bei weitem ausreichend.
In Fig. 7 ist schematisch eine Ausführungsform eines induktiven Aufnehmers 234 dargestellt, wobei analoge Teile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 1 bis 5, jedoch vermehrt um die Zahl 200. Auf der Achse 230a des Zahnrads ist eine Kreisscheibe 258 angeordnet, an deren Umfang vier Permanentmagneten 270 äquidistant über den Umfang verteilt angeordnet sind. Die Zahl der Perma­ nentmagneten kann nach Bedarf beliebig variiert werden.
Bei Drehung der Kreisscheibe 258 mit der Achse 230a erfaßt ein induktiver Sensor, beispielsweise eine Hall-Sonde 272 die Vorüberbewegung der Magneten 270 als Induktionsstrom. Überschreitet der Induktionsstrom einen vorgegebenen Wert, so liefert die Hall-Sonde 272 an eine Zentraleinheit 268 einen entsprechenden Zählimpuls. Infolge dieses Zählimpul­ ses erhöht bzw. erniedrigt die Zentraleinheit 268 einen Stellungszähler, je nachdem, ob sich der Pressenstempel 14 in einem Aufwärtshub oder einem Abwärtshub befindet. Die Hubrichtung kann beispielsweise aus den Vorzeichen des in der Hall-Sonde induzierten Stroms abgeleitet werden. Es ist jedoch ebenso möglich, der Zentraleinheit 268 über die Lei­ tungen 274a und 274b (in Fig. 7 gestrichelt dargestellt) Signale von Schaltern zuzuführen, welche das Erreichen des oberen bzw. unteren Totpunkts der Bewegung des Pressenstem­ pels 14 erfassen.
Zur Korrektur gegebenenfalls auftretender Zählfehler kann der Stellungszähler der Zentraleinheit 268 bei Erreichen des oberen Totpunkts infolge eines der Zentraleinheit über die Signalleitung 274b zugeführten Signals auf einen maxi­ malen Zählwert, beispielsweise 2048, und bei Erreichen des unteren Totpunkts infolge eines der Zentraleinheit über die Signalleitung 274a zugeführten Signals auf einen minimalen Zählerwert, beispielsweise 0, eingestellt werden.
Ein der Stellung des Pressenstempels 14 entsprechendes Digitaisignal wird von der Zentraleinheit 269 an die Steuer­ vorrichtung 40 zum Steuern des Antriebs 42 der Formsprüh­ einrichtung 10 geliefert.
Anhand von Fig. 6a, 6b und 7 wurden vorstehend rotie­ rende Varianten eines optischen Absolutweggebers und eines induktiven Absolutweggebers vorgestellt. Nachfolgend sollen anhand von Fig. 8 und 9 zwei linear arbeitende Varianten derartiger Aufnehmer näher erläutert werden.
In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel eines linear arbei­ tenden, optischen Absolutweggebers dargestellt, der in sei­ ner Funktion im wesentlichen dem optischen Absolutweggeber gemäß Fig. 6a und 6b entspricht. Er wird im folgenden daher nur insoweit beschrieben als er sich von diesem un­ terscheidet, wobei analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 6a und 6b, jedoch erhöht um die Zahl 200.
Bei dem Aufnehmer 334 ist am Pressenstempel 314 über eine Halterung 376 ein längliches Element 354 befestigt, welches beispielsweise aus einem transparenten Trägerstoff, bei­ spielsweise Glas, gefertigt sein kann, das mit einem nicht transparenten Material, beispielsweise Kupfer, bedeckt ist. In der Kupferabdeckung sind transparente Bereiche 360 aus­ gespart. Auf der einen Seite des Glaslineals 358 ist eine Reihe von Leuchtdioden 364 angeordnet und auf der gegen­ überliegenden Seite des Glaslineals 358 sind den Leuchtdio­ den 364 unmittelbar gegenüberliegend lichtempfindliche Ele­ mente 366, beispielsweise Photodioden oder Phototransisto­ ren, angeordnet. Die Leuchtdioden 364 und die lichtempfind­ lichen Elemente 366 sind in einem Halterungselement 362 angeordnet, welches am Pressengestell 318 befestigt ist.
Die Leuchtdioden 364 werden von einer Zentraleinheit 368 angesteuert, welche auch die "Hoch"- und "Tief"-Signale der lichtempfindlichen Elemente 366 empfängt. Die Zentralein­ heit 368 bildet aus der Kombination der Signale der licht­ empfindlichen Elemente 366 ein der Stellung des Pressen­ stempels 314 relativ zum Pressengestell 318 entsprechenden Signal und gibt dieses an die Steuervorrichtung 40 zur Steuerung des Betriebs der Formsprüheinrichtung 10 aus.
In Fig. 9 ist ein lineares Ausführungsbeispiel einer in­ duktiv arbeitenden Sensorvorrichtung dargestellt, welches in seiner Funktion im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 entspricht. Die Ausführungsform gemäß Fig. 9 wird im folgenden daher nur insoweit beschrieben, als sie sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 7 unterscheidet, wobei analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 7, jedoch vermehrt um die Zahl 200.
Bei dem Aufnehmer 434 ist auf einem länglichen Element 458, das am Pressenstempel 414 angebracht ist, eine Mehrzahl von Permanentmagneten 470 äquidistant angeordnet. Der mittels einer Halterung 462 am Pressengestell 418 befestigte Hall- Sensor 472 erfaßt die Vorüberbewegung der Permanentmagneten 470 aufgrund des in ihm induzierten elektrischen Stroms und gibt ein entsprechendes Zählsignal an die Zentraleinheit 468 aus.
Am Pressenstempel 414 ist ferner ein zusätzlicher Perma­ nentmagnet 471 angebracht, dessen Stellung von zwei Hall- Sensoren 473a und 473b erfaßt werden kann. Der Hall-Sensor 473a erfaßt den Permanentmagneten 471, wenn sich der Pres­ senstempel 414 durch den unteren Totpunkt seiner zyklischen Bewegung bewegt. Entsprechend erfaßt der Hall-Sensor 473b den Permanentmagneten 471, wenn sich der Pressenstempel 414 durch den oberen Totpunkt seiner zyklischen Bewegung bewegt. Die von den Hall-Sensoren 473a und 473b erfaßten Signale werden über Signalleitungen 474a und 474b der Zen­ traleinheit 468 zugeführt, welche diese Signale in einer Art und Weise verarbeitet, wie sie vorstehend für die Aus­ führungsform gemäß Fig. 7 erläutert wurde.
Im folgenden soll anhand der Fig. 10 bis 14 Aufbau und Funktion der Steuervorrichtung 40 näher erläutert werden.
Die Steuervorrichtung 40 erhält gemäß Fig. 10 von dem Auf­ nehmer 34 ein digitales Signal x(t), welches der Momentan­ stellung des Pressenstempels 14 relativ zum Pressengestell 18 entspricht. Es sei angenommen, daß dieses Digitalsignal zwischen den Digitalwerten 0 (binär "0000 0000 0000") und 2047 (binär "0111 1111 1111") variiere (siehe Fig. 11).
In Fig. 11 ist die Beziehung zwischen der Stellung x des Pressenstempels 14 relativ zum Pressengestell 18 und dem Phasenwinkel ϕ der den Pressenstempel 14 antreibenden Welle dargestellt. Diese Beziehung zeigt einen sinusförmigen Verlauf, der durch die den Pressenstempel 14 antreibenden Kinematik für die jeweils betrachtete Umformungsmaschine in eineindeutiger Weise festgelegt ist. Bei Kenntnis die­ ser Beziehung und bei weiterer Kenntnis der momentanen Be­ wegungsrichtung des Pressenstempels 14 kann somit aus dem Stellungssignal x ein Phasensignal ϕ berechnet werden, das zwischen 0 (binär "0000 0000 0000") und 4095 (binär "1111 1111 1111") variiert.
In einer für die Praxis meist ausreichenden Näherung, gemäß der der sinusförmige Zusammenhang zwischen x und ϕ durch den in Fig. 11 strichpunktierten Dreiecksverlauf angenä­ hert wird, kann das Phasensignal ϕ unter Berücksichtigung der Hubrichtung sogar unmittelbar aus dem Stellungssignal x gewonnen werden, indem in dem jeweiligen Stellungssignal während eines Aufwärtshubs der führenden Binärstelle der Wert "0" zugeordnet wird bzw. während eines Abwärtshubs der führenden Binärstelle der Wert "1" zugeordnet wird.
Um eine Phasenverschiebung des Steuersignals y(t) zur An­ steuerung der Formsprüheinrichtung 10 relativ zu dem Stel­ lungssignal x(t) des Pressenstempels 14 zu erzielen, ist es gemäß dieser Näherung lediglich erforderlich, zu dem Digi­ talwert des Stellungssignals x(t) einen vorbestimmten Pha­ senverschiebungswert Δϕ zu addieren. Dies erfolgt gemäß Fig. 10 in einem Summierglied 80 der Steuervorrichtung 40.
Das Summierglied 80 empfängt das Stellungssignal x(t) an einem ersten Eingang 80a. Das Phasendifferenzsignal Δϕ wird dem Addierglied 80 an einem zweiten Eingang 80b von einer Zusatzeingabevorrichtung 82 zugeführt. An seinem Ausgang 80c liefert das Addierglied das Summensignal
x₁(t) = x(t) + Δϕ.
Da der Digitalwert des Signals x₁(t) infolge dieser Addi­ tion den maximal zulässigen Digitalwert xmax überschreiten kann, wie dies in Fig. 12 unten rechts dargestellt ist, wird dieses Signal x₁(t) anschließend einer "modulo"-Opera­ tion unterzogen, d. h. es wird bestimmt, welcher Rest übrig­ bleibt, wenn man x₁(t) durch xmax teilt.
Die anschauliche Auswirkung dieser "modulo"-Operation ist in Fig. 12 unten mit dem gestrichelten Pfeil mod angedeu­ tet. Da das Digitalsignal x₁(t) den Maximalwert xmax in der Praxis nur geringfügig überschreitet, ist die "modulo"- Operation bei Überschreiten von xmax einer Subtraktion x₁(t) - xmax gleichbedeutend. In der Steuervorrichtung 40 wird die "modulo"-Operation daher von einem vergleichenden Differenzglied 84 durchgeführt, welches das Signal x₁(t) an seinem ersten Eingang 84a empfängt und den Wert xmax an seinem zweiten Eingang 84b von der Zusatzeingabevorrichtung 82 erhält. An seinem Ausgang 84c gibt das vergleichende Differenzglied 84 ein Signal x₂(t) aus, welches in Fig. 12 unten dargestellt ist.
Das Digitalsignal x₂(t) entspricht hierbei dem Signal x₁(t), wenn das Signal x₁(t) kleiner oder gleich dem Maxi­ malwert xmax ist, und x₁(t) - xmax, wenn das Digitalsignal x₁(t) größer als xmax ist.
Gemäß vorstehendem gilt für die Phasenverschiebung demnach die Formel:
x₂(t) = [x(t) + Δϕ] mod xmax.
Eine weitere Möglichkeit der Beeinflussung des Stellungs­ signals x(t) bzw. des phasenverschobenen Stellungssignals x₂(t) besteht darin, seine Amplitude zu variieren. Dies kann gemäß Fig. 13 in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß man das Signal x(t) bzw. x₂(t) mit einem konstanten Faktor m multipliziert. Gemäß Fig. 10 wird dies in der Steuervorrichtung 40 mit Hilfe eines Multipliziergliedes 86 erreicht, der das Signal x₂(t) an seinem ersten Eingang 86a empfängt und an seinem zweiten Eingang 86b von der Zusatz­ eingabevorrichtung 82 den Multiplikator m erhält. An seinem Ausgang 86c gibt das Multiplizierglied 86 das amplituden­ veränderte Stellungssignal x₃(t) aus.
x₃(t) = m · x₂(t).
Schließlich besteht eine weitere Möglichkeit der Beeinflus­ sung des Signals zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen der Formsprüheinrichtung 10 darin, daß man den Maximalwert der Bewegung des Sprühkopfs 48 begrenzt, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist. Dies kann in einfacher Weise dadurch erzielt werden, daß man das Stellungssignal x(t) bzw. das phasenverschobene und amplitudenveränderte Stellungssignal x₃(t) einer Schwellenwert-Operation thr unterzieht. In der Steuervorrichtung 40 gemäß Fig. 10 ist hierzu ein Kompara­ tor 88 vorgesehen, der an seinem ersten Eingang 88a das Signal x₃(t) empfängt und an seinem zweiten Eingang 88b von der Zusatzeingabevorrichtung 82 den Maximalwert ymax erhält. An seinem Ausgang 88c gibt der Komparator das Steuersignal y(t) aus, welches zur Ansteuerung der Form­ sprüheinrichtung 10 verwendet.
Das Steuersignal y(t) entspricht hierbei dem Signal x₃(t), wenn dieses Signal kleiner oder gleich dem Maximalwert ymax ist, und es entspricht dem Maximalwert ymax, wenn das Signal x₃(t) größer als ymax ist.
Für eine Kombination aller drei vorstehend genannter Beein­ flussungsmöglichkeiten gilt daher die Beziehung:
y(t) = thr{m · [(x(t) + Δϕ) mod xmax]}.
Die vorstehend genannten Beeinflussungsmöglichkeiten stel­ len hervorragende Hilfsmittel dar, um die Bewegung des Sprühkopfs 48 an die Bewegung des Pressenstempels 14 anzu­ passen und dafür zu sorgen, daß dem Sprühkopf 48 im Bereich des Untergesenks 20 ausreichend Zeit zum Besprühen des Un­ tergesenks zur Verfügung steht.
Will man beispielsweise die Verweildauer des Sprühkopfs 48 über den einzelnen Stationen 20a bis 20e des Untergesenks 20 erhöhen, so kann man dies dadurch erreichen, daß man eine Amplitudenerhöhung mit einer Schwellenwert-Operation kombiniert. Durch die Amplitudenerhöhung wird erreicht, daß sich die Formsprüheinrichtung schneller zwischen Obergesenk 22 und Untergesenk 20 bewegt. Setzt man nun den Schwellen­ wert ymax auf einen Wert fest, der einer Stellung des Sprühkopfs unmittelbar über den Stationen 20a bis 20e ent­ spricht, so verweilt der Sprühkopf 48 dort entsprechend dem Plateau P in Fig. 14, und es steht ausreichend Zeit zum Besprühen des Untergesenks 20 zur Verfügung. Stellt man infolge der schnelleren Bewegung des Sprühkopfs 48 zwischen Obergesenk 22 und Untergesenk 20 jedoch fest, daß es auf­ grund dieser schnelleren Bewegung zu einer Kollision zwi­ schen dem Sprühkopf 48 und dem Pressenstempel 14 kommen kann, wie dies beispielsweise für die Situation gemäß Fig. 3 bei weiterer Amplitudenerhöhung zu befürchten steht, so kann man dieser Gefahr in einfacher Weise dadurch entgegen­ treten, daß man die Phase der Bewegung des Sprühkopfs 48 relativ zu der Phase des Pressenstempels 14 geringfügig spätverstellt. Dies kann gemäß vorstehendem durch eine einfache Additionsoperation erfolgen.
Festzuhalten ist, daß die vorstehend genannten drei Beein­ flussungsmöglichkeiten einfache mathematische Operationen beeinhalten, die von der Steuervorrichtung 40 auch bei hohen Zyklus raten der Bewegung des Pressenstempels 14 problemlos in Echtzeit abgearbeitet werden können, so daß keine systembedingte Trägheit der Bewegung des Sprühkopfs 48 eingeführt. Die Steuervorrichtung 40 kann beispielsweise auch von einem Mikroprozessor gebildet sein, der ein den vorstehend beschriebenen mathematischen Operationen ent­ sprechendes Programm abarbeitet. Aufgrund der Einfachheit dieser Operationen ist auch in diesem Fall eine Echtzeit­ bearbeitung problemlos zu gewährleisten.
Die Zusatzeingabevorrichtung 82 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, daß ein Benutzer von außen die Parameter Δϕ, m und ymax je nach Bedarf verändern kann, um die Bewe­ gung des Sprühkopfs 48 dem jeweiligen Einsatzzweck optimal anpassen zu können.
Festzuhalten ist ferner, daß neben der Antriebsvorrichtung 42 zur Steuerung der Bewegung des Sprühkopfs 48 in der Ho­ rizontalrichtung H₁ auch der Antrieb 50 zur Steuerung der Bewegung des Sprühkopfs in Vertikalrichtung V, der Antrieb 52 zum Bewegen des Sprühkopfs 48 in Horizontalrichtung H₂ und auch der Sprühbetrieb des Sprühkopfs 48 synchron zur Bewegung des Pressenstempels 24 erfolgen können. Dies ist beispielsweise bei tiefen und sich in Horizontalrichtung H₂ länglich erstreckenden Gravuren des Untergesenks 20 von Vorteil.
Für die einzelnen Betriebsfreiheitsgrade 42, 50, 52 und 48 können hierbei durch Definition der entsprechenden Parame­ ter Δϕ, m und ymax jeweils gesonderte, den jeweiligen An­ forderungen optimal entsprechende synchrone Bewegungsab­ läufe zugeordnet werden.
Ferner ist es bei Ausbildung des Sprühkopfs 48 mit einer Mehrzahl von Sprühdüsen möglich, diesen Sprühdüsen jeweils gesonderte Betriebsabläufe zuzuordnen. So ist es beispiels­ weise möglich, bereits in einer Relativstellung von Sprüh­ kopf 48 und Obergesenk 22, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, das Obergesenk 22 mittels Druckluft von Sprühmittel­ rückständen, Spänen oder dergleichen zu reinigen, jedoch erst bei Erreichen einer Fig. 5 entsprechenden Stellung mit dem Versprühen von Arbeitsmedium zu beginnen.
Ferner ist es möglich, von dem Obergesenk abtropfendes Schmiermittel mittels eines ausschließlich in Fig. 5 angedeuteten Fängers 90 aufzufangen.
Festzuhalten ist, das die erfindungsgemäße Art der Steue­ rung einer Formsprüheinrichtung auch bei anderen Periphe­ riegeräten einer Umformungsmaschine mit Vorteil eingesetzt werden können, beispielsweise bei einem Be- und Entlade­ roboter zum Zuführen von Rohlingen zu der Presse bzw. zum Abnehmen fertiger Werkstücke von der Presse.

Claims (37)

1. Formsprüheinrichtung (10) zum Besprühen wenigstens eines Formteils (20) einer Umformungsmaschine (12) mit einem stationären Maschinenteil (18) und einem zyklisch bewegbaren Maschinenteil (14), die Formsprüheinrichtung (10) umfassend:
einen mittels eines Antriebs (42) zyklisch zwischen die Maschinenteile (14, 18) einfahrbaren Sprühkopf (48),
eine Sensoreinrichtung (28, 30, 34) zum Erfassen wenigstens einer Stellung des zyklisch bewegbaren Ma­ schinenteils (14) relativ zu dem stationären Maschinen­ teil (18) und
eine Steuervorrichtung (40), welche ein Ausgangs­ signal der Sensoreinrichtung (28, 30, 34) empfängt und den Antrieb (42) des Sprühkopfs (48) in Abhängigkeit des Ausgangssignals der Sensoreinrichtung (28, 30, 34) steuert,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (28, 30, 34) einen einem (14) der Maschinenteile zugeord­ neten Maßstab (28, 30) und einen dem jeweils anderen Maschinenteil (18) zugeordneten Aufnehmer (34) zum Erfassen der Stellung des Maßstabs (28, 30) relativ zum Aufnehmer (34) umfaßt und die Stellung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) relativ zu dem statio­ nären Maschinenteil (18) längs im wesentlichen des gesamten Bewegungswegs (L) des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) erfaßt, und daß die Steuereinrich­ tung (40) den Antrieb (42) des Sprühkopfs (48) synchron zur Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) steuert.
2. Formsprüheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (40) den Sprühbetrieb des Sprühkopfs (48) synchron zur Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) steuert.
3. Formsprüheinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer Antrieb (50, 52) vorgesehen ist, mittels dessen die Formsprüheinrichtung (10) relativ zu der Umformungs­ maschine (12) bewegbar ist.
4. Formsprüheinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (40) den wenigstens einen weiteren Antrieb (50, 52) synchron zur Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) steuert.
5. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (42) des Sprüh­ kopfs (48) oder/und der wenigstens eine weitere Antrieb (50, 52) einen Servomotors mit Stellungsrückmeldung umfaßt.
6. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Antrieb (42) des Sprüh­ kopfs (48) oder/und dem wenigstens einen weiteren An­ trieb ein Schwenkarm-Mechanismus (46) nachgeschaltet ist.
7. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Antrieb des Sprühkopfs oder/und dem wenigstens einen weiteren Antrieb (50, 52) ein Spindeltrieb (52a, 52b) nachgeschaltet ist.
8. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Maßstab (328) ein läng­ liches Element (358) umfaßt, das an dem zyklisch beweg­ baren Maschinenteil (314) angeordnet ist und an vorbe­ stimmten Stellen transparente Bereiche (360) aufweist.
9. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Maßstab (428) ein läng­ liches Element (458) umfaßt, das an dem zyklisch beweg­ baren Maschinenteil (414) angeordnet ist und an vorbe­ stimmten Stellen Bereiche (470) vorbestimmter Magneti­ sierung aufweist.
10. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Maßstab (28, 30) eine an dem zyklisch bewegbaren Maschinenteil (14) ange­ brachte Zahnstange (28) und ein an dem stationären Maschinenteil (18) angebrachtes, mit der Zahnstange (28) kämmendes Zahnrad (30) aufweist, und der Aufnehmer (34; 134; 234) eine zyklische Bewegung der Zahnstange (28) in Form einer Drehbewegung des Zahnrads (30) er­ faßt.
11. Formsprüheinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Achse (130a) des Zahnrads wenigstens eine von dieser Achse (130a) dreh­ bare Scheibe (158) angeordnet ist, welche an vorbe­ stimmten Stellen transparente Bereiche (160) aufweist.
12. Formsprüheinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Achse (230a) des Zahnrads wenigstens ein Element (270) vorbestimmter Magnetisierung angeordnet ist.
13. Formsprüheinrichtung nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (134; 334) einen optoelektronischen Sensor (164a/166a-164d/166d; 364/366) umfaßt.
14. Formsprüheinrichtung nach Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (234; 434) einen induktiven Sensor (272; 472), beispielsweise eine Hall-Sonde, umfaßt.
15. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (34) einen elektrischen Sensor, beispielsweise ein Potentio­ meter (34), umfaßt.
16. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (40) Mittel (80) zum Ändern der Phasenbeziehung zwischen der Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) und des Sprühkopfs (48) umfaßt.
17. Formsprüheinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (80) zum Ändern der Phasenbeziehung einen Addierer (80) umfassen, der an einem ersten Eingang (80a) ein Steuersignal (x) und an einem zweiten Eingang (80b) ein vorbestimmtes, die gewünschte Phasendifferenz zwischen der Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) und des Sprüh­ kopfs (48) repräsentierendes Phasenverschiebungssignal (Δϕ) empfängt und an einem Ausgang (80c) das Summen­ signal (x₁) des Steuersignals (x) und des Phasenver­ schiebungssignals (Δϕ) ausgibt.
18. Formsprüheinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem Addierer (80) ein vergleichendes Differenzglied (84) nachgeschaltet ist, welches an einem ersten Eingang (84a) das Summensignal (x₁) und an einem zweiten Eingang (84b) ein Maximal­ signal (xmax) empfängt und an einem Ausgang (84c) das Summensignal (x₁) ausgibt, wenn das Summensignal (x₁) kleiner als das Maximalsignal (xmax) ist, und ein Differenzsignal (x₂) zwischen dem Summensignal (x₁) und dem Maximalsignal (xmax) ausgibt, wenn das Summensignal (x₁) größer oder gleich dem Maximalsignal (xmax) ist.
19. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bin 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (40) Mittel (86) zum Ändern der Bewegungsamplitude des Sprühkopfs umfaßt.
20. Formsprüheinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (86) zum Ändern der Bewegungsamplitude einen Multiplizierer (86) umfas­ sen, der an einem ersten Eingang (86a) ein Steuersignal (x₂) und an einem zweiten Eingang (86b) ein vorbestimm­ tes Amplitudenbeeinflussungssignal (m) empfängt und an einem Ausgang (86c) ein Produktsignal (x₃) des Steuer­ signals (x₂) mit dem Amplitudenbeeinflussungssignal (m) ausgibt.
21. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (40) Mittel (88) zum Begrenzen der Bewegung umfaßt.
22. Formsprüheinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (88) zum Begren­ zen der Bewegung einen Komparator (88) umfassen, der an einem ersten Eingang (88a) ein Steuersignal (x₃) und an einem zweiten Eingang (88b) ein vorbestimmtes, ge­ wünschtenfalls konstantes Vergleichssignal (ymax) emp­ fängt und an einem Ausgang (88c) das Steuersignal (x₃) ausgibt, wenn das Steuersignal (x₃) kleiner oder gleich dem Vergleichssignal (ymax) ist, und an dem Ausgang das Vergleichssignal (ymax) ausgibt, wenn das Steuersignal (x₃) größer als das Vergleichssignal (ymax) ist.
23. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (x, x₁, x₂, x₃) Digitalsignale sind.
24. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Sprühkopf (48) eine Auffangvorrichtung (90) zum Auffangen von von dem zyk­ lisch bewegbaren Maschinenteil (14) abtropfendem Sprüh­ medium vorgesehen ist.
25. Formsprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Sprühkopf (48) we­ nigstens eine Düse (48a) zum Reinigen des zyklisch be­ wegbaren Maschinenteils (14) mittels eines Reinigungs­ fluids vorgesehen ist.
26. Verfahren zum Betreiben einer Formsprüheinrichtung (10) zum Besprühen wenigstens eines Formteils (20) einer Um­ formungsmaschine (12) mit einem stationären Maschinen­ teil (18) und einem zyklisch bewegbaren Maschinenteil (14), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 25, das Verfahren umfassend die Schritte:
  • a) Erfassen unter Verwendung einer Sensoreinrichtung (28, 30, 34) wenigstens einer Stellung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) relativ zu dem sta­ tionären Maschinenteil (18),
  • b) Ausgeben eines der erfaßten Stellung entsprechenden Stellungssignals an eine Steuervorrichtung (40) und
  • c) Ansteuern mittels der Steuervorrichtung (40) eines Antriebs (42) eines zyklisch zwischen die Maschinen­ teile (14, 18) einfahrbaren Sprühkopfs (48) der Form­ sprüheinrichtung (10) in Abhängigkeit von dem Stel­ lungssignal,
dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt a) eine Sensoreinrichtung (28, 30, 34) verwendet, die einen einem (14) der Maschinenteile zugeordneten Maßstab (28, 30) und einen dem jeweils anderen Maschinenteil (18) zugeordneten Aufnehmer (34) zum Erfassen der Stellung des Maßstabs (28, 30) relativ zum Aufnehmer (34) umfaßt und die Stellung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) relativ zu dem stationären Maschinenteil (18) längs im wesentlichen des gesamten Bewegungswegs (L) des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) erfaßt, und daß man in Schritt c) den Antrieb (42) des Sprühkopfs (48) synchron zur Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) ansteuert.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühbetrieb des Sprüh­ kopfs (48) von der Steuereinrichtung (40) synchron zur Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) gesteuert wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer An­ trieb (50, 52), der die Formsprüheinrichtung (10) rela­ tiv zu der Umformungsmaschine (12) bewegen kann, von der Steuereinrichtung (40) synchron zur Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) gesteuert wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (42) des Sprüh­ kopfs (48) oder/und der wenigstens eine weitere Antrieb (50, 52) der Steuervorrichtung ein seiner jeweiligen Momentanstellung entsprechendes Stellungsrückmeldungs­ signal zuführt.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (40) die Phasenbeziehung zwischen der Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) und des Sprühkopfs (48) ändert.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (40) zum Ändern der Phasenbeziehung aus einem Eingangssignal (x) und einem vorbestimmten, die gewünschte Phasendif­ ferenz zwischen der Bewegung des zyklisch bewegbaren Maschinenteils (14) und des Sprühkopfs (48) repräsen­ tierenden Phasenverschiebungssignal (Δϕ) durch Addition dieser Signale ein Summensignal (x₁) bildet.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (40) aus dem Summensignal (x₁) und einem Maximalsignal (xmax) durch eine Subtraktion Summensignal (x₁) minus Maximalsignal (xmax) ein Differenzsignal (x₂) bildet, wenn das Summensignal (x₁) größer oder gleich dem Maximalsignal (xmax) ist.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (40) die Bewegungsamplitude des Sprühkopfs (48) ändert.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (40) zum Ändern der Bewegungsamplitude aus einem Eingangs­ signal (x₂) und einem vorbestimmten Amplitudenbeein­ flussungssignal (m) durch Multiplizieren dieser Signale ein Produktsignal (x₃) bildet.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (40) die Bewegung des Sprühkopfs (48) begrenzt.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung zum Begrenzen der Bewegung aus einem Eingangssignal (x₃) und einem vorbestimmten, gewünschtenfalls konstanten Vergleichssignal (ymax) durch eine Subtraktion Ein­ gangssignal (x₃) minus Vergleichssignal (ymax) ein Differenzsignal (y) bildet, wenn das Eingangssignal (x₃) größer als das Vergleichssignal (ymax) ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1525927A1 (de) * 2003-09-18 2005-04-27 Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Kombinierte Stanz-/Umformmaschine und Bearbeitungsverfahren dafür
DE102006004107B4 (de) * 2005-03-02 2008-10-16 Sms Eumuco Gmbh Vorrichtung zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer Umformmaschine
WO2021063895A1 (de) * 2019-09-30 2021-04-08 Sms Group Gmbh Schmiermittel-applikator an einer als strang- rohr -oder lochpresse ausgebildeten metallpresse sowie verfahren zur schmierung eines dorns an einer als strang- rohr- oder lochpresse

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1427298B1 (de) * 1960-08-31 1970-01-22 British Iron Steel Research Anzeigevorrichtung fuer eine hydraulische Freiformschmiedepresse
US3561238A (en) * 1968-05-22 1971-02-09 Indiana Forge And Machine Co Automatic die lubricator for drop hammers
DD125919A1 (de) * 1976-05-31 1977-06-01
DE3039914C2 (de) * 1980-10-23 1983-01-27 Langenstein & Schemann Ag, 8630 Coburg Schmier/Ausblaseinrichtung einer Umformmaschine
DE3230095C2 (de) * 1982-08-13 1987-11-05 Eumuco Aktiengesellschaft Fuer Maschinenbau, 5090 Leverkusen, De

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1427298B1 (de) * 1960-08-31 1970-01-22 British Iron Steel Research Anzeigevorrichtung fuer eine hydraulische Freiformschmiedepresse
US3561238A (en) * 1968-05-22 1971-02-09 Indiana Forge And Machine Co Automatic die lubricator for drop hammers
DD125919A1 (de) * 1976-05-31 1977-06-01
DE3039914C2 (de) * 1980-10-23 1983-01-27 Langenstein & Schemann Ag, 8630 Coburg Schmier/Ausblaseinrichtung einer Umformmaschine
DE3230095C2 (de) * 1982-08-13 1987-11-05 Eumuco Aktiengesellschaft Fuer Maschinenbau, 5090 Leverkusen, De

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 60-250835 A.,In: Patents Abstracts of Japan, M-476,1986,Vol.10,No.122 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1525927A1 (de) * 2003-09-18 2005-04-27 Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Kombinierte Stanz-/Umformmaschine und Bearbeitungsverfahren dafür
US7757372B2 (en) 2003-09-18 2010-07-20 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Sheet metal processing methods utilizing a combined punching and forming machine
DE102006004107B4 (de) * 2005-03-02 2008-10-16 Sms Eumuco Gmbh Vorrichtung zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer Umformmaschine
WO2021063895A1 (de) * 2019-09-30 2021-04-08 Sms Group Gmbh Schmiermittel-applikator an einer als strang- rohr -oder lochpresse ausgebildeten metallpresse sowie verfahren zur schmierung eines dorns an einer als strang- rohr- oder lochpresse
CN114466712A (zh) * 2019-09-30 2022-05-10 Sms集团有限公司 在构造为挤压机、管材压力机或穿孔压力机的金属压力机处的润滑剂施加器以及用于润滑在构造为挤压机、管材压力机或穿孔压力机的金属压力机处的芯棒的方法

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