DE19614574A1 - Antriebsvorrichtung für eine Presse - Google Patents
Antriebsvorrichtung für eine PresseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Presse, insbesondere eine
Stanzpresse.
Übliche mechanische Stanzpressen übertragen die Drehung eines Schwungrades, das
mit einer festen Geschwindigkeit dreht, auf ein Kipphebelsystem über eine
Kupplungsbremse, wodurch diese in eine Auf- und Abbewegung eines Stößels
umgewandelt wird. Bei mittlerem Hub kann die Geschwindigkeit nicht geändert
werden.
Vom Standpunkt der Geräuschreduktion und einem Stanzvorgang mit hoher
Geschwindigkeit ist eine Steuerung erwünscht, die die Mittelhub-Geschwindigkeit
ändert. Dies bedeutet, daß das Geräusch während des Stanzvorgangs reduziert wird,
wenn die Geschwindigkeit, mit der das Stanzwerkzeug auf das Werkstück drückt,
verringert wird. Eine Verringerung der Hubgeschwindigkeit bewirkt jedoch eine
Verzögerung der Zykluszeit des Stanzvorganges. Daher ist es erwünscht, über eine
Steuerung zu verfügen, die die Geschwindigkeit verringert, wenn das Stanzwerkzeug
tatsächlich beim Mittelhub auf das Werkstück trifft und die Hubgeschwindigkeit in den
anderen Zeiten erhöht.
Diese Art der Bandgeschwindigkeitssteuerung wird im allgemeinen bei einer
hydraulischen Stanzpresse verwirklicht, die Kosten sind jedoch wegen der
hydraulischen Einrichtungen erhöht. Selbst bei einer mechanischen Stanzpresse ist
eine Stanzgeschwindigkeitssteuerung möglich, wenn der Antrieb durch einen
Servomotor erfolgt. Doch ist das Drehmoment durch die Drehung eines Servomotors
zum Erreichen einer direkten Stanzkraft nicht ausreichend.
Es wurde bereits eine Stanzpresse entwickelt, die von einem Servomotor über ein
Kniehebelsystem angetrieben wird, und es wurde auch eine Mittelhub-
Geschwindigkeitsänderungssteuerung bei einer mechanischen Stanzpresse
verwirklicht. Bei dieser Stanzpresse verringert die Drehgeschwindigkeit des
Servomotors über ein Untersetzungsgetriebe die Drehzahl um z. B. ein Zehntel und
überträgt den Antrieb auf das Kniehebelsystem.
Entsprechend dieser Stanzpresse ist nicht nur eine Mittelhub-Geschwindig
keitssteuerung möglich, sondern durch Anwendung einer Drehzahl, die in weitem
Umfang bei einer großen Ausgangsleistung des Servomotors änderbar ist, von einer
Hochgeschwindigkeits-Bearbeitung einer großen Anzahl von Löchern, wie z. B. bei
einem Nibbelvorgang, bis zur Bearbeitung großer Löcher mit einer großen Last durch
Steuerung der Servomotordrehzahl möglich.
Da jedoch die vorgenannten Servomotoren mit großer Ausgangsleistung und breitem
Bereich zur Änderung der Drehzahl eine extrem hohe Qualität haben müssen, erhöht
deren Verwendung auch die Kosten erheblich. Wenn ein allgemeiner Servomotor
Eigenschaften hat, die auf die Hochgeschwindigkeits-Bearbeitung anwendbar sind,
wird ein Stanzvorgang mit hoher Last wie z. B. dann, wenn eine dicke Platte und
Löcher mit großem Durchmesser oder hartes Material bearbeitet werden müssen,
infolge nicht ausreichender Gesamtleistung unmöglich.
Wenn dagegen der Servomotor Eigenschaften für eine Bearbeitung mit hoher Last hat,
ist ein Stanzen mit hoher Geschwindigkeit nicht erreichbar. Diese Art des Problems ist
nicht nur auf Stanzpressen beschränkt, sondern tritt auch bei anderen Pressenarten
auf.
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine
Antriebsvorrichtung für eine Presse zu schaffen, die selbst bei einem Motor mit
niedriger Ausgangsleistung eine Hochgeschwindigkeits-Bearbeitung und eine
Bearbeitung bei hoher Belastung mit niedriger Geschwindigkeit bei gleichzeitiger
Geräuschunterdrückung bei Geschwindigkeitssteuerung durchführen kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Erhöhung der
Maschinengröße zu verhindern, die sich durch das Hinzufügen einer
Geschwindigkeitsänderungseinrichtung ergeben kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, in der Lage zu sein, zwischen
Antriebsbedingungen mit hoher Geschwindigkeit und niedriger Belastung und
niedriger Geschwindigkeit und hoher Belastung entsprechen der Art der Bearbeitung
durchzuführen.
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 wird nachstehend anhand der Fig. 1-8 beispielsweise erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Diagramm, aus dem der allgemeine Aufbau der Antriebsvorrichtung
einer Presse einer Ausführungsform der Erfindung hervorgeht;
Fig. 2 im Schnitt eine Seitenansicht einer Kniehebel-Stanzpresse, die mit der
Antriebsvorrichtung der Fig. 1 versehen ist;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Stanzpresse;
Fig. 4 eine Aufsicht der Stanzpresse;
Fig. 5 teilweise im Schnitt eine Aufsicht des Pressensystems der Stanzpresse;
Fig. 6 einen Vertikalschnitt des Pressensystems der Fig. 5; und
Fig. 7 und 8
perspektivische Darstellungen des Antriebsvorrichtung des Pressen
systems weiterer Ausführungsformen.
Bei der Antriebsvorrichtung dieser Presse, die die Drehung eines Motors 12 über ein
Rotationstransmissionssystem 29 auf eine Presse 11 überträgt, die die Drehbewegung
in eine lineare Bewegung umwandelt, und ein Stanzwerkzeug 4 reziprok antreibt, ist
eine Geschwindigkeitsänderungseinrichtung 31 in das Rotationstransmissionssystem
29 eingebaut.
Das Transmissionssystem 29 kann auch eine Geschwindigkeitsuntersetzungsein
richtung 30 neben der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung 31 haben, und in
diesem Falle sollte die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung 31 vorzugsweise auf
der Eingangsseite der Untersetzungseinrichtung 30 angeordnet sein.
Bei diesem Aufbau kann auch eine für die Bearbeitungsart spezifische
Änderungssteuereinrichtung 36 vorgesehen sein, um das Rotationstransmissionsver
hältnis der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung entsprechend der Bearbeitungsart
zu ändern.
Die Presse 11 kann auch ein Kurbelsystem 13 haben, das eine Drehbewegung des
Transmissionssystems 29 in eine lineare Bewegung umwandelt, sowie ein
Kniehebelsystem 8, das das Drehmoment der linearen Bewegung, das vom
Kurbelsystem 13 umgewandelt wird, erhöht und bewirkt, daß das Stanzwerkzeug 4
eine reziproke Bewegung ausführt.
Die Drehung des Servomotors 12 wird auf die Presse 11 vom Transmissionssystem 29
übertragen auf das die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung 31 einwirkt, und ein
Stanzvorgang wird vom Stanzwerkzeug 4 durchgeführt. Wenn das Rotations
transmissionsverhältnis der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung 31 auf einen
niedrigeren Wert geändert wird, da die Drehung des Servomotors 12 auf eine
niedrigere Geschwindigkeit verringert und auf die Presse 11 übertragen wird, selbst
wenn eine niedrigere Ausgangsleistung am Servomotor 12 abgegeben wird, wird die
Bearbeitungsgeschwindigkeit verringert, jedoch kann eine Stanzbearbeitung bei hoher
Belastung durchgeführt werden.
Wenn dagegen das Rotationstransmissionsverhältnis der Geschwindigkeitsänderungs
einrichtung 31 auf einen hohen Wert eingestellt wird, kann nur eine Bearbeitung bei
geringer Belastung, jedoch bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Auf diese Weise kann, selbst wenn ein Motor mit niedriger Ausgangsleistung
verwendet wird, eine Bearbeitung bei hoher Geschwindigkeit und geringer Belastung
und auch bei niedriger Geschwindigkeit und hoher Belastung durch Änderung des
Rotationstransmissionsverhältnisses der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung 31
durchgeführt werden.
Wenn das Transmissionssystem 29 eine Geschwindigkeitsuntersetzungseinrichtung 30
hat, wird die Drehung des Servomotors 12 auf die Presse 11 als Rotations
transmissionsverhältnis übertragen, das aus dem Produkt des Geschwindigkeits
reduktionsverhältnisses der Geschwindigkeitsreduktionseinrichtung 30 und des
vorbestimmten Rotationstransmissionsverhältnisses der Geschwindigkeits
änderungseinrichtung 31 besteht, und die Stanzbearbeitung wird von dem
Stanzwerkzeug 4 durchgeführt.
Wenn somit das Rotationstransmissionsverhältnis der Geschwindigkeitsänderungsein
richtung 31 auf einen Zustand mit reduzierter Geschwindigkeit geändert wird, da die
Drehgeschwindigkeit des Servomotors 12 durch die Geschwindigkeitsreduktionsein
richtung 30 und die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung 31 verringert und auf die
Presse übertragen wird, wird, selbst wenn der Servomotor 12 eine niedrige
Ausgangsleistung abgibt, die Bearbeitungsgeschwindigkeit verringert, jedoch kann
eine Bearbeitung mit hoher Belastung durchgeführt werden.
Wenn dagegen das Rotationstransmissionsverhältnis der Geschwindigkeitsän
derungseinrichtung 31 auf z. B. 1 : 1 oder einen Wert größer als dieser eingestellt wird,
kann nur eine Bearbeitung mit niedriger Belastung und mit hoher Geschwindigkeit
durchgeführt werden. Wenn in diesem Falle die Geschwindigkeitsänderungs
einrichtung 31 auf der Eingangsseite der Geschwindigkeitsreduktionseinrichtung 30
angeordnet wird, ist die Drehgeschwindigkeit innerhalb der Geschwindigkeits
änderungseinrichtung 31 hoch. Da jedoch die Rotationstransmissionskraft nur klein zu
sein braucht, wird von der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung 31 keine große
Kraft benötigt, und die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung 31 kann klein sein.
Wenn eine Steuereinrichtung 36 vorgesehen ist, die das Rotationstrans
missionsverhältnis der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung 31 ändert, wird ein
automatischer Austausch zwischen dem Zustand mit hoher Geschwindigkeit und
niedriger Belastung und dem Zustand mit niedriger Geschwindigkeit und hoher
Belastung entsprechend der Bearbeitungsart durchgeführt.
Wenn die Presse 11 ein Kurbelsystem 13 hat, das eine Drehbewegung des
Transmissionssystems 29 in eine Linearbewegung umwandelt, und ein Kniehebel
system 8, das das Drehmoment der Linearbewegung erhöht, das vom Kurbelsystem
13 umgewandelt wird, und das Stanzwerkzeug 4 veranlaßt eine reziproke Bewegung
durchzuführen, ist es möglich, das nicht ausreichende Drehmoment des Servomotors
12 auszugleichen, so daß es für die Durchführung des Stanzvorganges ausreicht.
In der Seitenansicht ist der Pressenrahmen 1 C-förmig, und hat einen oberen Revolver
2 und einen unteren Revolver 3, die auf derselben Achse bzgl. eines oberen
Rahmenabschnittes 1a und eines unteren Rahmenabschnittes 1b des Pressenrahmens
1 angeordnet sind.
Mehrere Stanzwerkzeuge, die die Presse bilden, sind kreisförmig auf dem oberen bzw.
unteren Revolver 2, 3 angeordnet. Jedes Stanzwerkzeug 4 ist mit einem Stößel 6
verbunden und wird auf- und abwärts angetrieben, wenn eine Stößelposition P
erreicht wird.
Der Stößel 6 ist am oberen Rahmen 1a über eine Führung 7 gelagert, so daß er frei
gehoben werden kann, und wird auf- und abwärts von einem Kniehebelsystem 8
angetrieben, das einen Biegevorgang durchführt. Bei dieser Ausführungsform sind
zwei Stößel 6 in radialer Richtung der Revolver 2, 3 angeordnet und sind selektiv in
der Lage, die vertikale Bewegung des Positioniersystems (in der Zeichnung nicht
gezeigt) zu übertragen. Folglich werden die inneren und äußeren Reihen von
Stanzwerkzeugen 4, die auf den konzentrischen Revolvern 2, 3 angeordnet sind,
selektiv zum Stanzen angetrieben.
Eine Platte W (Fig. 4) wird von einem Werkstückhalter 17 eines Werkstück-
Vorschubsystems 20 gehalten und bringt einen Tisch 18 in die Stößelposition P.
Wie Fig. 2 zeigt, besteht das Kniehebelsystem aus der frei drehbaren Verbindung
eines kurzen, oberen Kniehebels 8a, eines langen, unteren Kniehebels 8b und eines
Zapfens 9 und wird durch einen Rückzughebel 10 angetrieben, der in horizontaler
Richtung zurückziehbar ist. Der Rückzughebel 10 wird durch einen Servomotor 12
über das Kurbelsystem 13 und das Transmissionssystem 29 zurückgezogen. Infolge
dieses Kniehebelsystems 8, des Rückzughebels 10 und des Kurbelsystems 13 wird die
Drehung des Motors 12 in eine Linearbewegung umgewandelt, und somit die Presse
11 gebildet, die die Stanzwerkzeuge 4 hebt.
Das untere Ende des unteren Kniehebels 8b des Kniehebelsystems 8 ist durch einen
Zapfen mit dem oberen Ende des Stößels 6 verbunden, so daß es frei drehbar ist. Die
Drehlagerstelle A1 des oberen Kniehebels 8a ist in einem Lager 21 so gelagert, daß
die vertikale Position geändert werden kann. Das Lager 21 hat ein exzentrisches Glied
23 einer kreisförmigen Welle, an der der Zapfen 23c, der an der Drehlagerstelle A1
bildet, zentrisch angeordnet ist, ein unförmiges Drehlagerelement 22, das ein
Exzenderglied 23 frei lagert, und eine Zylinderanordnung 26, die das Exzenderglied
23 dreht. Weiterhin ist ein Positionierzylinder 28, der einen Positionierzapfen 28a mit
einem konkaven Abschnitt 23a verbindet, der um den Umfang des Exzenderglieds 23
angeordnet ist, gegen das Exzenderglied 23 angeordnet.
Der Rückzughebel 10 umfaßt die Verbindung eines Schwenkhebels 10c mit einem
Rückzughebel-Hauptkörper 10b, so daß er frei auf- und abdrehen kann, und die
Spitze des Schwenkhebels 10c, die eine Gabel mit zwei Zinken bildet, ist mit dem
Winkelabschnitt des Kniehebelsystems 8 verbunden, so daß sie frei auf- und abdrehen
kann. Die Auf/Ab-Positionänderung des Biegeabschnittes in Verbindung mit der
Biegebewegung des Kniehebelsystems 8 wird durch die Auf-/Abwärts-
Schwenkbewegung des Schwenkhebels 10c absorbiert. Der Rückzughebel-
Hauptkörper 10b ist so gelagert, daß er über eine Führung 10a längs zweier
Führungsschienen 19, die horizontal über und unter der Mitte des oberen Rahmens 1a
angeordnet sind, zurückgezogen werden kann.
Das Kurbelsystem 13 ist am oberen Abschnitt einer Säule 1c des Rahmens 1 so
angeordnet, daß die Achse einer scheibenförmigen Kurbel 13a zur Seite weist, und
verbindet ein Ende einer Verbindungsstange 14 mit einer Exzenderposition der Kurbel
13a. Das andere Ende der Verbindungsstange 14 ist mit dem Basisende des
Rückzughebel-Hauptkörpers 10b verbunden und kann frei drehen.
Das Transmissionssystem 29, das die Drehung des Servomotors 12 auf das
Kurbelsystem überträgt, umfaßt das Geschwindigkeitsreduktionsgetrieb 30, das eine
Geschwindigkeitsreduktionseinrichtung ist, wie die Fig. 1 zeigt, und ein
Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 31, das die Geschwindigkeitsänderungseinrich
tung ist. Zur deutlicheren Darstellung von Einzelheiten zeigt Fig. 1 die scheibenförmige
Kurbel 13a und in Servomotor 12 umgekehrt zu anderen Darstellungen.
Das Reduktionsgetriebe 30 enthält Geschwindigkeitsreduktionszahnräder innerhalb
eines vertikalen Getriebekastens 30a und ist am Pressenrahmen 1 mit der Vorderseite
(Ausgangsseite) des Getriebekastens 30a befestigt. Das Geschwindigkeitsreduktions
verhältnis ist z. B. auf 1/10 eingestellt. Die Ausgangswelle 30b des Reduktions
getriebes 30 steht über die Vorderseite des oberen Abschnitts vor und ist an der
Kurbel 13a befestigt. Die Eingangswelle 30c des Reduktionsgetriebes 30 steht über die
untere Rückseite des Getriebekastens 30a vor, und die Ausgangswelle (in der
Zeichnung nicht gezeigt) des Geschwindigkeitsänderungsgetriebes 31 ist direkt mit der
Eingangswelle 30c verbunden.
Das Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 31 hat mehrere Zahnräder und eine
Kupplung usw. an dem Gehäuse 31a, und bei diesem Beispiel kann das
Rotationstransmissionsverhältnis auf einen Reduktionslastzustand und einen
Geschwindigkeitserhöhungszustand durch Austausch zwischen z. B. vier Verhältnissen
2/1, 1/1, 1/2 und 1/3 eingestellt werden. Eine Fluidkupplung oder eine
Klauenkupplung o. dgl. wird als Kupplung des Geschwindigkeitsänderungsgetriebes
31 verwendet.
Das Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 31 ist an der Rückseite des
Untersetzungsgetriebes 30 mit der Vorderseite des Gehäuses 31a befestigt und hat
die Ausgangswelle auf der Vorderseite des Gehäuses 31a und die Eingangswelle auf
der Rückseite. Außerdem muß das Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 31 nicht nur
ein Zahnradgetriebe sein, sondern irgendein anderes Getriebe.
Der Servomotor 12 ist an der Rückseite des Gehäuses 31 a des
Geschwindigkeitsänderungsgetriebes 31 befestigt und verbindet direkt die Motorwelle
mit der Eingangswelle des Getriebes 31.
Außerdem ist eine Betriebsänderungseinrichtung 32, wie eine elektromagnetische
Einrichtung, die wahlweise den Wert der zuvor erwähnten vier Pegel des
Transmissionsverhältnisses durch Eingabe eines elektrischen Signals ändert, am
Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 31 angeordnet.
In Fig. 1 in einer Steuervorrichtung 33 zu Steuerung der gesamten Stanzpresse und
hat eine numerische Steuerung 34 in der Art eines Computers und eine
programmierbare Steuerung (in der Zeichnung nicht gezeigt). Die numerische
Steuerung 34 führt ein Bearbeitungsprogramm 38 und Ausgangswellen-
Vorschubbefehle vom Motor jeder Welle des Servomotors 12 für den Stanzantrieb und
ein Werkstück-Vorschubsystem 20 (Fig. 4) aus und dient auch als Einrichtung zur
Übertragung eines Folgebefehls des Bearbeitungsprogramms 38 der
programmierbaren Steuerung.
Das Stanzantrieb-Befehlsausgangssignal der numerischen Steuerung 34 wird über
eine Servosteuerung 35 in den Servomotor 12 eingegeben. Eine Parameter-
Einstelleinrichtung 39, die jede Art von Daten speichert, die für die Bearbeitung mit
Ausnahme des Bearbeitungsprogramms 38 notwendig sind, ist in der Steuerung 33
angeordnet, und eine Bearbeitungsdaten- Einstelleinrichtung 37 umfaßt das
Bearbeitungsprogramm 38 und die Parametereinstelleinrichtung 39.
Bei der Steuervorrichtung 33 dieser Art von Grundaufbau ist eine für Bearbeitungsart
spezielle Änderungs-Steuereinrichtung 36 vorgesehen. Diese Einrichtung 36 dient zur
Änderung des Rotationstransmissionsverhältnisses des Geschwindigkeitsänderungsge
triebes 31 entsprechend der Bearbeitungsart. Tatsächlich gibt diese Einrichtung 36
einen Änderungsbefehl S ab, der ein bestimmtes Rotationstransmissionsverhältnis an
die Betriebsänderungseinrichtung 32 abgibt. Die Betriebsänderungseinrichtung 32
antwortet auf den Befehl S und schaltet das Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 31
um.
Die Steuereinrichtung 36 wird mit Daten der vorbestimmten Bearbeitungsart
eingestellt, die Faktoren umfassen, die eine große Auswirkung auf die Belastung der
Stanzpresse haben, wie die Plattendicke, das Material und die Art des Werkzeuges.
Sie führt einen Vergleich der Werkzeugart für die Daten 38a für die Plattendicke und
das Material, die in das Bearbeitungsprogramm 38 geschrieben sind, und eines
Werkzeugbefehls 38b mit den Daten für die vorbestimmte Bearbeitungsart durch und
liefert eine Funktion, die das vorbestimmte Rotationstransmissionsverhältnis der
Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 31 entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs
auswählt.
Die Daten 38a der Plattendicke und des Materials werden allgemein in jedes
Bearbeitungsprogramm 38 geschrieben, da jedoch der Werkzeugbefehl 38b
mehrfach in das Bearbeitungsprogramm 38 eingeschrieben ist, führt die für die
Bearbeitungsart spezielle Steuereinrichtung 36 eine Auswahl des obigen Vergleichs
und des Rotationstransmissionsverhältnisses jedes Mal durch, wenn der
Werkzeugbefehl 38b von der numerischen Steuerung 34 bereitgestellt wird. Die Daten
38a für die Plattendicke und das Material müssen nicht in das Bearbeitungsprogramm
38 eingeschrieben werden und können in der Parametereinstelleinrichtung 39
eingestellt werden.
Der Werkzeugbefehl 38b ist ein Befehl, der die Art des Stanzwerkzeugs 4 auswählt
und den Drehwinkel der Revolver 2, 3 berechnet. Die Art des Stanzwerkzeuges 4
beeinflußt die Größe des gestanzten Lochs, und da diese Größe und insbesondere die
Umfangslänge die Stanzbelastung erheblich beeinflußt, wird die Art des
Stanzwerkzeuges 4 von der für die Bearbeitungsart speziellen Änderungseinrichtung
36 eingestellt.
Es wird nun die Arbeitsweise des obigen Aufbaus beschrieben.
Die Drehung des Servomotors 12 wird auf die Kurbel 13a über das Geschwindigkeits
änderungsgetriebe 31 und das Untersetzungsgetriebe 31 übertragen. Sobald sich die
Kurve 13a dreht, führt der Rückzughebel 10 eine reziproke Rückzugbewegung durch.
Das Kniehebelsystem 8 führt ebenfalls einen reziproken Biegevorgang durch, jedoch
wird der Stößel 6 im gestreckten Zustand des Kniehebelsystems 8 in der unteren
Totpunktmitte positioniert und bewegt sich in beiden Biegezuständen zur oberen
Totpunktmitte.
Der Stößel 6 wiederholt daher die beiden Hubvorgänge für jede einzelne reziproke
Bewegung des Rückzugarms 10, und zwei Stanzvorgänge werden vom Stanzwerkzeug
4 durchgeführt. Außerdem kann das Kniehebelsystem 8 noch einen Biegevorgang
durchführen, der es vom gestreckten Zustand nur auf eine Seite bewegt.
Da bei diesem Stanzvorgang der Servomotor 12 als Antriebsquelle wirkt, kann die
Steuerung, die die Auf- und Abwärtsgeschwindigkeit des Mittelhubs des Stanzwerk
zeugs 4 ändert, durchgeführt werden. z. B. ist eine Steuerung möglich, die die
Geschwindigkeit verringert, wenn das Stanzwerkzeug 4 tatsächlich auf das
Plattenmaterial W trifft, und die Hubgeschwindigkeit zu den andern Zeiten erhöht.
Daher kann ein Stanzen mit hoher Geschwindigkeit bei gleichzeitiger Geräusch
unterdrückung durchgeführt werden. Die Drehgeschwindigkeit des Servomotors 12
wird vom Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe 30 erheblich reduziert und vom
Kniehebelsystem 8 in eine vertikale Bewegung umgewandelt, weshalb selbst dann,
wenn der Servomotor 12 die Antriebsquelle ist, ein zum Stanzen notwendiger
geeigneter Druck erhalten werden.
Wenn während des Stanzvorganges eine Bearbeitung mit geringer Stanzbelastung zur
Bearbeitung mehrerer kleiner Löcher oder eines Plattenmaterials W mit geringer Dicke
durchgeführt werden soll, wird das Rotationstransmissionsverhältnis des Geschwindig
keitsänderungsgetriebes auf 1/1 oder 2/1 eingestellt. Daher wird eine Stanzbear
beitung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt. Im Falle einer Bearbeitung einer
Platte mit großer Dicke und eines Loches mit großem Durchmesser wird das Verhältnis
des Getriebes 31 auf 1/2 oder 1/3 eingestellt. Daher wird der Stanzvorgang mit
niedriger Geschwindigkeit durchgeführt, es kann jedoch ein großer Druck auf den
Stößel 6 ausgeübt werden, und selbst wenn der Servomotor 12 niedrige Aus
gangsleistung hat, kann ein Loch mit großem Durchmesser gestanzt werden.
Selbst bei Verwendung eines Servomotors 12 mit geringer Ausgangsleistung kann eine
Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit und geringer Belastung und niedriger Ge
schwindigkeit und hoher Belastung durch Änderung des Rotationstransmissions
verhältnisses des Getriebes 31 durchgefürt werden. Die Kennlinien der Ausgangs
leistung des Servomotors 12 ändert sich in Abhängigkeit von der Drehzahl. Eine
Änderung der Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Belastung nur durch
Drehzahlsteuerung des Servomotors 12 ist schwierig, jedoch durch Kombination des
Servomotors 12 und des Geschwindigkeitsänderungsgetriebes 31 kann eine sehr
wirksame Steuerung durchgeführt werden.
Das Getriebe 31 ist auf der Eingangsseite des Geschwindigkeitsreduktionsgetriebes 30
angeordnet, hat jedoch eine hohe Drehgeschwindigkeit und eine kleine
Transmissionskraft und kann eine geringe Größe haben. Entsprechend der
Ausführungen des Bearbeitungsprogramms 38 führt die Steuereinrichtung 36 für die
spezielle Bearbeitungsart einen Vergleich für die Umschaltung des Geschwindigkeits
änderungsgetriebes 31 entsprechend einer Stanzbelastung, wie zuvor beschrieben
wurde durch, wenn der Werkzeugbefehl 38b bereitsteht, und gibt nötigenfalls einen
Änderungsbefehl aus. Es ist daher für den Operator nicht notwendig, die Änderung zu
überprüfen. Der Betrieb ist daher einfach, und die obige Änderung kann automatisch
durchgeführt werden.
Außerdem kann die Steuereinrichtung 36 einen Änderungsbefehl S entsprechend
einem bestimmten Befehl ausgeben, der in dem Bearbeitungsprogramm 38 eingestellt
ist.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform. Dieses Beispiel hat ein Geschwindigkeits
änderungsgetriebe 31, das an die Ausgangsseite des Geschwindigkeitsreduktions
getriebes 30 angekuppelt ist, und eine Kurbel 13a, die an der Ausgangswelle des
Geschwindigkeitsänderungsgetriebes 31 befestigt ist. Die übrige Konstruktion ist gleich
der der obigen Ausführungsform. Bei dieser Konstruktion ist das Geschwindigkeits
reduktionsgetriebe 31 größer, jedoch kann wie im obigen Fall eine Bearbeitung mit
hoher Geschwindigkeit und geringer Belastung ebenso wie mit hoher Geschwindigkeit
und hoher Belastung durchgeführt werden.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Dieses Beispiel hat kein unabhängiges
Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 30 wie bei der Ausführungsform der Fig. 1,
sondern nur ein Rotationstransmissionssystem 29, das die Drehung des Servomotors
12 auf das Kurbelsystem 13 nur durch das Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 31 als
der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung überträgt. Das Getriebe 31 enthält alle
Systemteile innerhalb eines Gehäuses 31a.
Im Falle einer Geschwindigkeitsänderung in vier Schriften, um das Rotationstrans
missionsverhältnis des Rotationstransmissionssystems 29 insgesamt gleich dem der
Ausführungsform der Fig. 1 zu machen, wird das Rotationstransmissionsverhältnis des
Geschwindigkeitsänderungsgetriebes 31 auf die folgenden vier Pegel eingestellt: 1/5,
1/10, 1/20 und 1/30. Wenn bei der Ausführungsform der Fig. 1 das
Rotationstranmissionsverhältnis des Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebes 30 1/10
ist, und wenn vier Pegel (2/1, 1/1, 1/2 und 1/3) des Rotationstransmissionsverhältnisses
des Geschwindigkeitsänderungsbetriebes 31 vorhanden sind, ist die Größe dieses
Produkts das Rotationstransmissionsverhältnis des Geschwindigkeitsänderungsge
triebes 31 bei der Ausführungsform der Fig. 8.
Im Falle dieses Aufbaus kann eine Bearbeitung mit niedriger Belastung und hoher
Geschwindigkeit und mit niedriger Geschwindigkeit und hoher Belastung durchgeführt
werden. Außerdem kann, da das Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 31 eine
Geschwindigkeitsreduktionsfunktion für ein hohes Geschwindigkeitsreduktionsver
hälntis hat, und die Strukturteile in einem Gehäuse 31a aufgenommen sind, das
Transmissionssystem noch kompakter werden.
Die obigen Ausführungsformen betreffen die Anwendung der Erfindung auf
Stanzpressen, ihre Anwendung ist jedoch allgemein auf Pressen, wie z. B. Formpressen
und insbesondere auf Pressen möglich, die wahlweise eine Bearbeitung mit hoher
Geschwindigkeit und hoher Belastung in Abhängigkeit von der Bearbeitungsart
erfordern.
Bei einer Vorrichtung, die die Drehung des Servomotors auf eine Presse mittles eines
Transmissionssystems überträgt, kann die Antriebsvorrichtung sowohl eine Bearbeitung
mit hoher Geschwindigkeit bei niedriger Belastung und hoher Belastung und hoher
Belastung und niedriger Geschwindigkeit selbst bei einem Motor mit geringer
Ausgangsleistung infolge der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung am Trans
missionssystem durchführen, wobei durch die Geschwindigkeitssteuerung eine
Geräuschunterdrückung erreicht wird.
Außerdem hat das Transmissionssystem ein Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe, und,
da ein Geschwindigkeitsänderungsgetriebe auf der Eingangsseite des Geschwindig
keitsuntersetzungsgetriebes angeordnet ist, muß die Geschwindigkeitsänderungs
einrichtung nur klein sein und eine Erhöhung der Größe durch Ankupplung der
Geschwindigkeitsuntersetzungseinrichtung kann verhindert werden. Aufgrund der
Steuereinrichtung für eine spezielle Bearbeitung, die das Rotationstrans
missionsverhältnis der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung entsprechend der
Bearbeitungsart ändert, kann eine automatische Änderung zwischen einem Antrieb mit
hoher Geschwindigkeit und niedriger Geschwindigkeit und hoher Belastung
entsprechend der Bearbeitungsart durchgeführt werden, so daß die Arbeit des
Operators erleichtert wird.
Wenn die Presse ein Kurbelsystem hat, das die Drehbewegung der Rotations
transmission in eine lineare Bewegung umwandelt, sowie ein Kniehebelsystem, das
das Drehmoment der vom Kurbelsystem umgewandelten linearen Bewegung erhöht
und das Stanzwerkzeug veranlaßt, eine reziproke Bewegung durchzuführen, ist es
möglich, das nicht ausreichende Drehmoment des Servomotors auszugleichen, so daß
es ausreicht, um den Stanzvorgang durchzuführen.
Claims (4)
1. Antriebsvorrichtung für eine Presse, die ein Pressensystem aufweist, das eine
Drehbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt, ein Stanzwerkzeug (4) zur
Durchführung einer reziproken Bewegung veranlaßt, und ein Rotationstrans
missionssystem, das die Drehbewegung eines Servomotors auf das Pressensystems
überträgt,
dadurch gekennzeichnet, daß
am Rotationstransmissionssystem (29) eine Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung
(31) angeordnet ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Rotationstransmissionssystem eine Geschwindigkeitsreduktionseinrichtung (30) hat,
und daß die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung (31) auf der Eingangsseite der
Geschwindigkeitsreduktionseinrichtung angeordnet ist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Steuerung für eine spezielle Bearbeitungsart zur Änderung des
Rotationstransmissionsverhältnisses der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung (31)
entsprechend der Bearbeitungsart vorgesehen ist.
4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Pressensystem eine Kurbelanordnung (13) aufweist, die die Drehbewegung des
Rotationstransmissionssystems (29) in eine lineare Bewegung umwandelt, und daß ein
Kniehebelsystem (8) das Drehmoment der linearen Bewegung, die von der
Kurbelanordnung umgewandelt wird, erhöht und das Stanzwerkzeug (6) veranlaßt,
eine reziproke Bewegung durchzuführen.
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