DE19536728A1 - Stanzenantriebssteuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stanzenantriebssteuervor­ richtung für eine Kipphebel-Stanzpresse, die von einem Servomotor angetrieben wird.

Bei den bekannten mechanischen Stanzpressen wird die Drehung eines Schwungrads, das sich mit einer festen Geschwindigkeit dreht, über eine Kupplungsbremse auf ein Kurbelsystem übertragen. Diese wird dann in eine Hubbewegung eines Stößels umgewandelt, jedoch kann die Geschwindigkeit bei Mittelhub nicht geändert werden. Es besteht daher ein großes Bedürfnis an einer Mittelhub-Geschwindigkeitsänderung bei gleichzeitiger Geräuschunterdrückung und hoher Arbeitsgeschwindigkeit. Es wurde zwar bereits eine hydraulische Stanzpresse verwirklicht, jedoch hat diese wegen des Hydrauliksystems hohe Kosten.

Es wurde auch bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen, die den Stößel über ein Kipphebelsystem hebt und die einen Servomotor als Antriebsquelle hat (vgl. z. B. japanische Patentanmeldung Hei 6-157971).

Aufgrund der Verwendung eines Servomotors können Positions- und Geschwindigkeitssteuerung leicht durchgeführt werden. Um die Schlagrate zu erhöhen, muß die Stand-by-Position des Stößels niedriger als die obere Totpunktmitte eingestellt werden. Wenn die Stand-by-Position auf eine Position nahe der Oberfläche eines Metallbleches eingestellt wird, wird der Stanzvorgang durchgeführt, während der Stößel noch beschleunigt. Daher reicht die Energie, die zum Stanzen notwendig ist, wegen der Energie, die für die Beschleunigung des Stößels erforderlich ist, nicht aus, und es kann kein stabiler Stanzvorgang durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stanzen­ antriebssteuervorrichtung zu schaffen, mit der die Schlagrate erhöht, ein stabiler Stanzvorgang durchgeführt, und die Größe des Motors verringert werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe gem. der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung kann auf einen Stanzenantriebsvorrichtung ange­ wandt werden, die ein Stanzwerkzeug über einen Servomotor mittels eines Kipphebelsystems und eines Stößels hebt.

Diese Konstruktion hat eine Einrichtung, die die Stößelge­ schwindigkeitskurve speichert, wenn der Stößel seine feste Geschwindigkeit vom Drehbeginn des Motors an erreicht, eine Einrichtung, die die Höhenposition der Oberfläche eines Metallblechs speichert, sowie eine Einrichtung, die die niedrigste Höhenposition des Stößels berechnet, die sich bei der festen Geschwindigkeit ausgehend von der zuvor genannten Oberflächenhöhenposition und der vorgenannten Geschwindig­ keitskurve ergibt, wenn das Stanzwerkzeug die Blechoberfläche erreicht, und dann die gehobene Stand-by-Position des Stößels einstellt.

Die Konstruktion hat auch eine Einrichtung, die das Stanzdrehmoment speichert, und eine Einrichtung, die beurteilt, ob die Summe dieses Stanzdrehmoments und des Beschleunigungsdrehmoments, das für die Beschleunigung des Stößels erforderlich ist, einen bestimmten Drehmomentpegel erreicht hat oder nicht, und die dann, wenn der Pegel nicht erreicht wurde, die gehobene Stand-by-Position des Stößels auf eine Position niedriger als die niedrigste Höhenposition des Stößels bei einer festen Geschwindigkeit einstellt. Diese Speichereinrichtung des Stanzmoments kann sogar als Vorrich­ tung zur Speicherung des Stanzdrehmoments wirken, das ver­ schiedenen Arten von Blechen und Stanzwerkzeugen entspricht.

Außerdem ist ein Drehmomentdetektor des Servomotors vorge­ sehen, sowie vorzugsweise eine Einrichtung, die das Drehmoment aus der Drehmomentdetektion während des Stanzvorganges berech­ net und dieses dann in der Speichereinrichtung des vorge­ nannten Stanzdrehmoments einstellt.

Aufgrund dieses Aufbaus befindet sich der Stößel in der gehobenen Stand-by-Position, die von der Berechnungseinrich­ tung für die gehobene Stand-by-Position berechnet wird, beginnt dann, sich aus der gehobenen Stand-by-Position abzusenken, und der Stanzvorgang des Blechs wird durchgeführt. Dabei wird die gehobene Stand-by-Position als die Position mit fester Geschwindigkeit eingestellt, wenn das Stanzwerkzeug die Blechoberfläche erreicht, und somit wird der Stanzvorgang in einem Zustand durchgeführt, in dem der Stößel die feste Geschwindigkeit erreicht hat. Daher wird der Servomotor nicht belastet, das Beschleunigungsdrehmoment des Stößels und das Stanzdrehmoment werden gleichzeitig angewandt, das gesamte Drehmoment, das zum Stanzen notwendig ist, kann minimiert werden, und ein stabiler Stanzvorgang kann mittels eines Niederdrehmoments-Servomotors durchgeführt werden. Auch kann die gehobene Stand-by-Postion auf eine Position so niedrig wie möglich innerhalb des Bereichs für einen stabilen Stanzvorgang eingestellt werden, und damit kann die Schlagrate erhöht werden, wenn die zuvor erwähnte Niederlastzeit-Stand-by- Positions-Berechnungseinrichtung und die Stanzdrehmoment- Speichereinrichtung vorgesehen sind, und wenn nur ein niedriges Stanzdrehmoment erforderlich ist, z. B., wenn das Blech dünn ist, oder ein kleines Stanzloch erstellt werden soll, wird die gehobene Stand-by-Position des Stößels auf eine niedrige Position eingestellt. Daher erfolgt der Stanzvorgang bei mittlerer Beschleunigung, da jedoch das Stanzdrehmoment niedrig ist, wird der Servomotor nicht übermäßig belastet, und ein stabiler Stanzvorgang kann selbst während der Beschleunigung durchgeführt werden. Auf diese Weise kann zu Zeiten geringer Last die Schlagrate durch niedrige Einstellung der gehobenen Stand-by-Position noch weiter erhöht werden.

Wenn die Einrichtung, die das Stanzdrehmoment aus der Drehmomentdetektion während des Stanzvorganges berechnet und dieses dann in der Speichereinrichtung des Stanzdrehmoments einstellt, besteht keine Notwendigkeit für einen manuellen Eingabevorgang zur Berechnung des Stanzdrehmoments, und außerdem kann ein exaktes Stanzdrehmoment eingestellt werden. Im Falle der kontinuierlichen Bearbeitung des gleichen Stanzloches im gleichen Blech wird am Beginn, nachdem die feste Geschwindigkeit erreicht wurde, die gehobene Stand-by- Position zum Stanzen eingestellt, und für den zweiten Stanzvorgang danach im Falle der niedrigen Last erfolgt die Erhöhung der Schlagrate automatisch bei einer niedrigen gehobenen Stand-by-Position wie dann, wenn der Stanzvorgang bei mittlerer Beschleunigung erfolgt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1-8 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Schaltbild, aus dem der Aufbau der Stanzenan­ triebssteuervorrichtung einer Ausführungsform der Erfindung hervorgeht;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen Zeit und Kurbelwinkel, Stößelgeschwindig­ keit und Drehmomentwerten;

Fig. 3 ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen Zeit und Stößelposition hervorgeht;

Fig. 4 im Vertikalschnitt eine Seitenansicht der Kipphebel-Stanzpresse, die auf die gleiche Steuer­ vorrichtung anwendbar ist;

Fig. 5 in Aufsicht einen Teilschnitt der gleichen Stanz­ presse;

Fig. 6 in Vorderansicht einen Schnitt längs der Linie VI- VI;

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen Kurbelwinkel und Stößelposition; und

Fig. 8 Diagramme zur Erläuterung der Beziehung zwischen Kurbelwinkel und dem jeweiligen Drehmoment.

Zunächst wird der Aufbau der Stanzpresse in Anwendung auf die Stanzenantriebssteuervorrichtung erläutert. Fig. 4 ist in Seitenansicht ein Vertikalschnitt der Kipphebel-Stanzpresse. Der Pressenrahmen 1 ist seitlich C-förmig ausgebildet, und der obere Revolver 2 und der untere Revolver 3 sind jeweils um dieselbe Achse am oberen Rahmen 1a und am unteren Rahmen 1b gelagert. Der obere und der untere Revolver 2, 3 haben jeweils mehrere Stanzwerkzeuge 4 und Matrizenwerkzeuge 5, die auf einem Kreis angeordnet sind und synchron über ein Kettensystem von einem Motor 30 angetrieben werden, der im Verbindungsteil 1c des Pressenrahmens 1 angeordnet ist. Jedes Stanzwerkzeug 4 wird, verbunden mit dem Stößel 6 angetrieben, wenn die Stanzposition P gewählt wird. Der Stößel 6 ist am oberen Rahmen 1a über ein Führungselement 7 so gelagert, daß er auf- und abwärts frei beweglich ist, und wird von einem Schwenk- Kipphebelsystem angetrieben. Ein Blech wird von einem Blechhalter eines Transportsystems (nicht gezeigt) erfaßt und zur Stanzposition P auf einem Tisch 18 transportiert.

Wie die Fig. 1 und 4 zeigen, können ein kurzer oberer Kipphebel 8a und ein langer unterer Kipphebel 8b durch Verbindung mittels eines Zapfens 9 frei schwenken, um ein Kipphebelsystem 8 zu bilden, und werden von einem Bewegungselement 10 schwenkbar angetrieben, das sich in horizontaler Richtung frei vor- und zurückbewegt. Das untere Ende des unteren Kipphebels 8b des Kipphebelsystems 8 ist mit dem oberen Ende des Stößels 6 mittels eines frei beweglichen Zapfens verbunden. Das obere Ende des oberen Kipphebels 8a ist um eine drehbare Tragachse 23 frei drehbar und ist im oberen Rahmenteil 1a in einem Lagerelement 21 gelagert.

Das Bewegungselement 10 wird von einem Servomotor 12, der die Antriebsquelle ist, über ein Kurbelsystem 13 angetrieben, das eine Drehbewegung in eine geradlinige Vor- und Rückwärts­ bewegung umwandelt. Das Bewegungselement 10 und das Kurbel­ system 13 bilden ein Transmissionssystem 11.

Ein beweglicher Hebel 10c ist mit dem einen Ende des Hauptkörpers 10b des Bewegungselements verbunden, so daß er nach oben und unten drehen kann, und das gabelförmige Ende (Fig. 5) des Hebels 10c ist mit einem Zapfen 9 des Kipphebelsystems 8 verbunden, so daß er frei nach oben und unten drehen kann. Die hohe und die niedrige Positionierung des Schwenkteils, das dem Biegemoment des Kipphebelsystems 8 zugeordnet ist, wird durch die Auf- und Abwärtsbewegung des Hebels 10c absorbiert. Der Hauptkörper 10b des Bewegungsele­ ments ist durch zwei Führungsschienen 19 frei beweglich gela­ gert, die übereinander am Tragrahmen 25 innerhalb des oberen Rahmens 1a über das Führungselement 10a gelagert sind, das aus linearen Lagern gebildet ist. Wie Fig. 6 zeigt, umfaßt der Tragrahmen 25 eine horizontale Platte 25a und eine vertikale Platte 25b, die auf einer Seite der unteren Oberfläche der horizontalen Platte 25a verbunden sind. Beide Seiten der horizontalen Platte 25a sind auf Sprossen 32 befestigt, die auf der inneren Oberfläche von Seitenplatten 1aa des oberen Rahmens 1a angeordnet sind.

Wie Fig. 2 zeigt, hat das Kurbelsystems 13 eine runde Kurbelplatte 13, die das Drehelement ist, das am oberen Abschnitt des Verbindungsteils 1c des Rahmens 1 angeordnet ist. Ein Ende der Verbindungsstange 14 ist mit einem Punkt c, der zur Mitte der Kurbelplatte 13a versetzt ist, verbunden, so daß er frei drehen kann. Das andere Ende des Verbindungshebels 14 ist mit dem Basisende des Hauptkörpers 10b so verbunden, daß er frei drehen kann. Die Welle der Kurbelplatte 13a ist in einer Befestigungsplatte 33 überlagert (nicht gezeigt) gela­ gert, die am offenen Teil einer Seite der Seitenplatten des Verbindungsteils 1c befestigt ist, so daß sie frei drehen kann. Der Servomotor ist auf der Befestigungsplatte 33 direkt unter dem Wellengehäuse der Kurbellatte 13a angeordnet. Der Servomotor 12 hat ein Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe 12a, und die durch den Ausgang des Getriebes 12a bewirkte Drehung wird auf die Kurbelplatte 13a durch Eingriff des Ausgangszahnrads 15 mit dem Eingangszahnrad 16 der Kurbelplatte 13a übertragen. Das Geschwindigkeitsunter­ setzungsverhältnis des Getriebes 12a ist z. B. auf 11 : 1 eingestellt.

Es wird nun das Steuersystem anhand der Fig. 1-3 erläutert.

Die Steuervorrichtung 40 ist eine Einrichtung, die die gesamte Stanzpresse steuert, und besteht aus einer rechnergestützten NC-Steuerung, einem programmierbaren Kontroller und einen Servokontroller für jede Achse. In der Steuervorrichtung 40 sind die Hauptsteuereinrichtung 41, die Stößelsteuereinrich­ tung 42, die Berechnungseinrichtung 52 für die gehobene Stand­ by-Position, die Niedriglastzeit-Stand-by-Positionsberech­ nungseinrichtung 53, die Blechoberflächenhöhen-Speicherein­ richtung 47, die Geschwindigkeitskurven-Speichereinrichtung 48, die Beschleunigungsdrehmoment-Speichereinrichtung 49, die Stanzdrehmoment-Speichereinrichtung 50 und die Stanzdreh­ moment-Berechnungseinrichtung untergebracht. Die Hauptsteuer­ einrichtung 41 ist eine Einrichtung, die das Prozeßprogramm liest und den Antriebsbefehl für jede Einrichtung ausgibt und auch den Prozeß durchführt, der die Folgebefehle für den programmierbaren Kontroller liefert. Sie führt auch eine Funktion durch, die einen Befehl ergibt, der die Stößelsteuer­ einrichtung 42 veranlaßt, einen Stanzvorgang durchzuführen.

Die Stößelsteuereinrichtung 42 ist eine Einrichtung, die den Servomotor 12 steuert, der für den Stanzantrieb verwendet wird, und besteht aus einem Servokontroller einer Software- Servoeinrichtung, die aus einem Rechner gebildet ist, der ein Steuerprogramm enthält. Die Stößelsteuereinrichtung 42 enthält die Positionssteuereinrichtung 43 und die Geschwindigkeits­ steuereinrichtung 44, und das Ausgangssignal der Geschwindig­ keitssteuereinrichtung 44 wird in den Servomotor 12 über einen Verstärker 45 und den Drehmomentdetektor 46 eingegeben. Der Servomotor 12 ist mit dem Geschwindigkeitsdetektor 54 wie ein Geschwindigkeits- oder Impulsgenerator und mit dem Positions­ detektor 55 wie ein Drehcodierer verbunden oder ist als Einheit ausgebildet. Ein Amperemeter wird als Drehmomentdetektor 46 verwendet.

Die Positionssteuereinrichtung 43 enthält den Einstellteil für die gehobene Stand-by-Position HH und ist, während die Detektionswerte des Positionsdetektors 55 beobachtet werden, eine Einrichtung, die den Servomotor 12 mittels eines geschlossenen Regelkreises derart regelt, daß der Stößel 6 in die eingestellte gehobene Stand-by-Position hebt. Die gehobene Stand-by-Position wird als Drehwinkel des Servomotors 12 eingestellt. Die Geschwindigkeitssteuereinrichtung 44 ist eine Einrichtung, die die Geschwindigkeitskurve eines bestimmten Hubs des Stößels 6 einstellt, der sich von der oberen Totpunktmitte über die untere Totpunktmitte und zurück zur oberen Totpunktmitte entsprechend dem Drehwinkel des Servo­ motors 12 bewegt, und hat eine Steuerfunktion, die die Bewegung längs der zuvor erwähnten Geschwindigkeitskurve in einem geschlossenen Regelkreis veranlaßt, während die Detektionswerte des Positionsdetektors 55 und des Geschwindig­ keitsdetektors 54 des Servomotors 12 beobachtet werden. Bzgl. der Geschwindigkeit des Stößels 6 bildet die Drehge­ schwindigkeit des Servomotors 12 eine bestimmte Bezugsge­ schwindigkeitskurve über das Kipphebelsystem 8 und das Kurbelsystem 13.

Die Blechoberflächenhöhe-Speichereinrichtung 47 ist eine Einrichtung, die die Positionshöhe der Oberfläche des Blechs W speichert, das auf dem Tisch 18 angeordnet ist; dies kann derart erfolgen, daß die Größe der Plattendicke t des Blechs W in der Oberflächenhöhenposition auf der Grundlage der Höhenposition DH gespeichert wird, oder daß die Höhe auf der Grundlage der unteren Totpunktmitte des Stößels 6 gespeichert wird. Im vorherigen Fall ist dies die Summe der Matrizenhöhenposition DH und der Plattendicke t. Die Blech­ oberflächenhöhen-Speichereinrichtung 47 kann dadurch eingestellt werden, daß die Plattendicke, die im Prozeß­ programm gespeichert ist, aus der Hauptsteuereinrichtung 41 zugeführt wird, oder durch eine andere Eingabeeinstellung.

Die Geschwindigkeitskurven-Steuereinrichtung 48 ist eine Einrichtung, die die Stößelgeschwindigkeitskurve speichert, wenn der Stößel 6 eine feste Geschwindigkeit ausgehend vom Beginn der Drehung des Servomotors 12 erreicht, und insbesondere wird die eingestellte Geschwindigkeitskurve durch die Geschwindigkeitssteuereinrichtung 44 an der Stößelsteuer­ einrichtung 42 eingestellt. Für die Ausführungsform der Fig. 2 erfolgt die Einstellung, nachdem diese Geschwindigkeitskurve bis zu einer festen Geschwindigkeit beschleunigt hat und die feste Geschwindigkeit Vc erreicht ist, auf eine Kurve, die eine trapezförmige Steuerung durchführt, die mit einer festen Rate verzögert. Außerdem wird diese Geschwindigkeitskurve üblicherweise auf Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten festgelegt, jedoch differiert die Länge des Segments der festen Geschwindigkeit Vc entsprechend der gehobenen Stand-by- Position HH. Die Geschwindigkeitskurven-Speichereinrichtung 48 kann eine Einrichtung sein, die nach Umwandlung der Geschwindigkeit des Stößels 6 in die Drehgeschwindigkeit des Servomotors speichert.

Die Berechnungseinrichtung 52 für die gehobene Stand-by- Position berechnet die unterste Höhenposition LH des Stößels 6 bei fester Geschwindigkeit, wenn das Stanzwerkzeug 4 die Blechoberfläche erreicht hat, ausgehend von der Oberflächen­ höhenposition SH, die von der Speichereinrichtung 47 für die Blechoberflächenhöhe gespeichert ist, und der eingestellten Geschwindigkeitskurve der Speichereinrichtung 48 für die Geschwindigkeitskurve, und ist eine Einrichtung, die die Höhenposition, wobei eine Reservehöhe α der zuvor erwähnten untersten Höhenposition LH zugefügt wird, als gehobene Stand­ by-Position HH des Stößels 6 in die Positionssteuereinrichtung 43 der Stößelsteuereinrichtung 42 eingibt. Dies bedeutet, daß unabhängig vom Berechnungsprozeß die gehobene Stand-by- Positions-Berechnungseinrichtung 52 die gehobene Stand-by- Position HH auf die Höhe einstellt, die die Summe der Matrizenhöhenposition DH, der Blechplattendicke t der Beschleunigungshöhe ah, die sich vom Beginn der Drehung bis zur festen Geschwindigkeit ergibt, und der Reservehöhe α aufwärts von der unteren Totpunktmitte BDC ist.

Die Stanzdrehmoment-Speichereinrichtung 50 ist eine Einrichtung, die das Stanzdrehmoment τ3 aus dem Gesamtdreh­ moment, das beim Stanzen erforderlich ist, einstellt, das dasjenige Drehmoment ist, das das Stanzwerkzeug 4 zum Abscheren des Blechs W benötigt. Wie Fig. 8 zeigt, ist das Gesamtdrehmoment τall beim Stanzen die Summe des Reibdreh­ moments τ1, das durch die Reibung jedes beweglichen Teils des Stößels 6 verursacht wird, des Beschleunigungsdrehmoments τ2, das durch die notwendige Beschleunigung und Verzögerung hervorgerufen wird, und des Stanzdrehmoments τ3. Das Reibdreh­ moment τ1 wird von der Stanzdrehmomentspeichereinrichtung 50 gespeichert. Die Speichereinrichtung 50 kann eine Einrichtung sein, die nur die Daten für ein Stanzdrehmoment speichert, und auch eine Einrichtung, die Daten für verschiedene Stanz­ drehmomente für Blech- und Stanzwerkzeugarten speichert und die Kombination des Werkzeugtyps und der Plattendicke auswählt.

Die Stanzdrehmoment-Berechnungseinrichtung 51 berechnet das Stanzdrehmoment τ3 aus den Detektionswerten, die aus elektrischen Stromwerten des Drehmomentdetektors 46 bestehen, wenn ein Stanzprozeß tatsächlich durchgeführt wird, und ist eine Einrichtung, die dieses in den bezeichneten Speicherbe­ reich der Stanzdrehmoment-Speichereinrichtung 51 eingibt.

Die Niederlastzeit-Stand-by-Positions-Berechnungseinrichtung 53 bestimmt, ob die Summe des Stanzdrehmoments τ3 und des Beschleunigungsdrehmoments τ2 den vorbestimmten Drehmomentwert τL erreicht oder nicht, und für den Fall, daß sie den vorbestimmten Drehmomentwert τL nicht erreicht, bildet sie eine Einrichtung, die die gehobene Stand-by-Position HH niedriger als die unterste Positionshöhe LH des Stößels 6 einstellt, die sich bei der zuvor erwähnten festen Geschwindigkeit Vc ergibt. Dabei wird die gehobene Stand-by- Position HH auf eine Positionshöhe eingestellt, bei der die Reservehöhe α zu der Oberflächenhöhenposition SH des Blechs W addiert wird. Der zuvor erwähnte Drehmomentwert τL wird auf einen Wert eingestellt, bei dem ein stabiles Stanzen entsprechend der Kapazität des Servomotors 12 und der Stanzenantriebsvorrichtung durchgeführt werden kann.

Es wird nun der Bewegungsablauf der zuvor beschriebenen Konstruktion erläutert.

Infolge der Drehung des Servomotors 12 wird die Kurbelplatte 13a über das Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe 12a angetrieben. Die Drehung der Kurbelplatte 13a wird in eine geradlinige Bewegung des Bewegungselements 10 umgewandelt, und das Kurbelsystem 8 wird durch diese Bewegung gelenkig angetrieben. Infolge dieser Gelenkbewegung wird der Kolben 6 angehoben und gesenkt, und ein Stanzvorgang wird durch das Stanzwerkzeug 4 durchgeführt.

Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und der Stößelposition. Wenn die Kurbelplatte 13a einmal gedreht wird, und wenn der Verbindungspunkt c des Bewegungselement 10 auf der Kurbelplatte 13a in der Position ist, die vom Kipphebelsystem 8 am weitesten entfernt ist (dies ist die Nullgradstellung) oder in der Position ist, die dem Kipphebelsystem 8 am nächsten ist (180°), ist der Stößel 6 an der oberen Totpunktmitte TDC positioniert, und wenn sie an den Punkten 90° und 270° positioniert ist, ist der Stößel 6 an der unteren Totpunktmitte BDC positioniert.

Beim normalen Stanzen wird die Kurbelplatte 13a nicht einmal gedreht, sondern dreht sich in abwechselnden Richtungen in die gehobene Stand-by-Position HH auf beiden Seiten der Drehung entsprechend der unteren Totpunktmitte BDC den Stößel 6 infolge der Steuerung des Servomotors 12 durch die Positions­ steuereinrichtung 43.

Die gehobene Stand-by-Position HH kann in der oberen Totpunktmitte TDC sein, durch niedrigere Einstellung aber kann der Drehbereich der Kurbelplatte 13a schmäler sein, und die Schlagrate kann erhöht werden. Die gehobene Stand-by-Position HH wird aus der Oberflächenhöhenposition SH des Bleches W und der notwendigen Beschleunigungshöhe ah, wie zuvor erwähnt wurde, berechnet und in der Positionssteuereinrichtung 43 durch die Berechnungseinrichtung 52 für die gehobene Stand-by- Position eingestellt.

Durch Einstellen der gehobenen Stand-by-Position HH auf diese Weise befindet sich der Stößel in der eingestellten gehobenen Stand-by-Position HH und führt einen Stanzvorgang am Blech W beginnend aus dieser Position durch. Dabei wird die gehobene Stand-by-Position HH auf eine Position bei fester Geschwindigkeit Vc eingestellt, wenn das Stanzwerkzeug 4 die Blechoberfläche erreicht, und der Stanzvorgang wird bei sich mit fester Geschwindigkeit Vc bewegendem Stößel 6 durchgeführt. Daher wird der Servomotor 12 durch die gleichzeitige Anwendung des Stanzdrehmoments τ3 und des Beschleunigungsdrehmoments τ2 des Stößels 6 nicht belastet, und das Gesamtdrehmoment τall, das zum Stanzen notwendig ist, wird minimiert, und ein stabiler Stanzvorgang kann von einem Servomotor mit kleinem Drehmoment durchgeführt werden.

Fig. 2 zeigt den Kurbelwinkel, die Stößelgeschwindigkeit und die Drehmomentwerte für den Fall, daß die gehobene Stand-by- Position HH an der oberen Totpunktmitte TDC eingestellt wird. Dabei ist der Bereich, bei dem das Beschleunigungsdrehmoment τ2 nicht veranlaßt wird, AL, und da das Stanzen in diesem Bereich durchgeführt wird, gibt es kein zusätzliches Beschleu­ nigungsdrehmoment τ2 und kein Stanzdrehmoment τ3. Wenn die gehobene Stand-by-Position HH niedriger als die obere Tot­ punktmitte TDC eingestellt wird, ist die Stößelgeschwindig­ keitskurvenlinie so, wie unterbrochen in Fig. 2 gezeigt ist, und der zuvor erwähnte Bereich AL wird schmäler. tp zeigt die Stanzzeit.

Wenn das Blech W dünn ist, und wenn das Stanzdrehmoment τ3 nur klein sein muß, da z. B. ein kleines Stanzloch erstellt wird, wird die gehobene Stand-by-Position HA des Stößels 6 auf eine niedrige Position eingestellt, die nicht die Höhe erreicht, die für die Beschleunigung ah über der Blechoberfläche notwendig ist. Daher erfolgt der Stanzvorgang bei mittlerer Beschleunigung, und das Beschleunigungsdrehmoment τ2 und das Stanzdrehmoment τ3 werden angewandt und haben ein Wirkung auf den Servomotor 12. Da jedoch das Stanzdrehmoment τ3 klein ist, wird der Servomotor 12 nicht überlastet, und ein stabiles Stanzen kann selbst während der Beschleunigung durchgeführt werden. Auf diese Weise kann bei geringer Last durch Einstellen der gehobenen Stand-by-Position auf eine niedrige Position die Schlagrate erhöht werden.

Wenn die Stanzdrehmoment-Berechnungseinrichtung 51 in Funktion ist, wird das Stanzdrehmoment τ3 aus dem detektierten Drehmoment des Drehmomentdetektors 46 während der Stanzdaten­ verarbeitung berechnet und in der Stanzdrehmoment- Speichereinrichtung 50 eingestellt. Daher ist es nicht mehr notwendig, das Stanzdrehmoment τ3 zu berechnen und diese Operation manuell durchzuführen. Außerdem kann ein exaktes Stanzdrehmoment τ3 eingestellt werden. Auch wird, z. B., beim kontinuierlichen Stanzen des gleichen Stanzlochs im gleichen Blech W am Beginn, nachdem die feste Geschwindigkeit erreicht ist, die gehobene Stand-by-Position HH eingestellt, um das Stanzen durchzuführen, und für den zweiten Stanzvorgang danach, wenn die Last gering ist, kann eine automatische Erhöhung bei niedriger Stand-by-Position durchgeführt werden, um das Stanzen beim mittlerer Beschleunigung durchzuführen.

Da die Steuervorrichtung einer Kipphebel-Stanzenantriebsvor­ richtung, die von einem Servomotor 12 angetrieben wird, aus einer Einrichtung 48 besteht, die die Stößelgeschwindigkeits­ kurve vom Beginn der Drehung des Servomotors 12 bis zur Erreichung der festen Geschwindigkeit Vc durch den Stößel 6 speichert, aus einer Einrichtung 47, die die Oberflächenhöhenposition SH des Blechs W speichert, und einer Einrichtung 52 besteht, die die niedrigste Höhenposition LH des Stößels bei der zuvor genannten festen Geschwindigkeit Vc, wenn das Stanzwerkzeug 4 die Oberfläche des Blechs W erreicht, aus der zuvor erwähnten Höhenposition SH und der zuvor erwähnten Geschwindigkeitskurve berechnet, und dann die gehobene Stand-by-Position HH des Stößels 6 einstellt, wird die Schlagrate erhöht, der Stanzvorgang ist stabil, und es kann ein Motor geringer Größe verwendet werden.

Wenn die Speichervorrichtung 50 für das Stanzdrehmoment τ3 und eine Berechnungseinrichtung 53 für die Stand-by-Position während einer Niederlastzeit entstanden sind, die die gehobene Stand-by-Position HH auf eine niedrige Position einstellt, wenn die Summe des Stanzdrehmoments τ3 und des Beschleuni­ gungsdrehmoments τ2 einen bestimmten Drehmomentwert τL nicht erreicht, und wenn dünne Platten oder kleine Stanzlöcher bearbeitet werden, kann eine wesentliche Erhöhung der Schlagrate bei niedriger gehobener Stand-by-Position erreicht werden, um den Stanzvorgang bei mittlerer Beschleunigung durchzuführen, und außerdem kann bei normalem Stanzen ein stabiler Stanzvorgang bei gehobener Stand-by-Position durchgeführt werden, bei der das Stanzen mit fester Geschwindigkeit durchgeführt wird.

Wenn die Berechnungseinrichtung für das Stanzdrehmoment τ3 aus der Drehmomentdetektion vorhanden ist, und wenn die Stanz­ datenverarbeitung und Einstellung in der Stanzdrehmoment- Speichereinrichtung 50 erfolgt, ist es nicht mehr notwendig, das Stanzdrehmoment τ3 zu berechnen und diese Operation manuell durchzuführen. Außerdem kann ein exaktes Stanzdrehmoment eingestellt werden.

Claims (3)

1. Stanzenantriebsvorrichtung zum Antrieb eines Stanzwerk­ zeugs mit einem Servomotor über ein Stößel und ein Kipphebel­ system,
gekennzeichnet durch
eine Stanzenantriebssteuervorrichtung, die aufweist:
eine Einrichtung (48), die die Stößelgeschwindigkeitskurve vom Drehbeginn des Servomotors (12) an bis zum Erreichen einer festen Geschwindigkeit durch den Stößel (6) speichert,
eine Einrichtung (47), die die Oberflächenhöhenposition (SH) eines Blechs (W) speichert, und
eine Einrichtung (52), die die niedrigste Höhe (LH) des Stößels (6) bei der festen Geschwindigkeit speichert, wenn das Stanzwerkzeug die Oberfläche des Blechs erreicht, und dann eine gehobene Stand-by-Position (HH) des Stößels einstellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzenantriebssteuervorrichtung eine Einrichtung (50) aufweist, die das Stanzdrehmoment (τ3) speichert, und eine Niederlastzeit-Stand-by-Positions-Berechnungseinrichtung (53), die beurteilt, ob die Summe des Stanzdrehmoments, das zur Beschleunigung des Stößels erforderlich ist, einen bestimmten Drehmomentspegel erreicht hat oder nicht, und die dann, wenn er nicht erreicht wird, die gehobene Stand-by-Position des Stößels auf eine Position niedriger als die geringste Höhe des Stößels bei fester Geschwindigkeit einstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzenantriebssteuervorrichtung einen Drehmomentdetektor (46) für den Servomotor (12) und eine Einrichtung (51) aufweist, die das Stanzdrehmoment τ3 aus dem detektierten Drehmoment des Stanzvorgangs berechnet und in der Speicherein­ richtung des Stanzdrehmoments einstellt.