DE19831623A1

DE19831623A1 - Method for controlling the drive of a large section press and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE19831623A1
Application number: DE19831623A
Authority: DE
Inventors: Erich Harsch; Rainer Reichenbach
Original assignee: Mueller Weingarten AG
Current assignee: Mueller Weingarten AG
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2000-01-20
Also published as: CN1252327A; CN1152757C; EP0972586A2; EP0972586B1; EP0972586A3; ES2207075T3; DE59906648D1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Steuerung des Antriebs einer Großteilstufenpresse (GT-Presse) mit Saugerbalkentransfer vorgeschlagen, bei welcher zur Erzielung eines Höchstmaßes an Variabilität der Bewegungsabläufe zur Anpassung an verschiedensten Geometrien des Werkstücks eine Kombination von mechanisch und/oder elektronisch gesteuerten Bewegungen erfolgt.A method for controlling the drive of a large-part stage press (GT press) with suction beam transfer is proposed, in which a combination of mechanically and / or electronically controlled movements takes place in order to achieve the greatest possible variability in the movement sequences for adapting to the most varied geometries of the workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Antriebs einer Großteilstufenpresse mit Saugerbalkentransfer sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4.The invention relates to a method for controlling the Drive of a large section press with suction beam transfer and an apparatus for performing the method according to the preamble of claims 1 and 4.

State of the art

Großteilstufenpressen werden zur Herstellung von großen Blechteilen für die Kraftfahrzeugindustrie verwendet, wie zum Beispiel zur umformtechnischen Herstellung eines Kfz-Daches, einer Bodengruppe oder großwandigen Seitenteilen. Dabei werden die Blechteile durch mehrere Bearbeitungsstationen transportiert, in denen jeweils ein weiterer Umformschritt am Werkstück vorgenommen wird. Der Transport der Werkstücke erfolgt mittels Umsetzeinrichtungen, wobei man zwischen einem räumlich zweidimensionalen Saugerbalkentransport oder einem dreidimensionalen Greiferschienentransport unterscheidet.Large section presses are used to manufacture large Sheet metal parts used for the automotive industry, such as Example of the forming of a motor vehicle roof, a floor assembly or large-walled side parts. Here the sheet metal parts through several processing stations transported, in each of which a further forming step on Workpiece is made. The transport of the workpieces takes place by means of transfer devices, one between spatially two-dimensional suction beam transport or a three-dimensional gripper rail transport.

Beim Saugerbalkentransfer wird die Bewegungsbahn der Saugerbalken durch eine Horizontal- und Vertikalbewegung erzeugt. Diese Bewegungen werden wegen dem kleinen Sicherheitsabstand zum Werkzeug und wegen den hohen Beschleunigungen in der Regel mit mechanischen Kurvengetrieben erzeugt (DE 38 24 058 C1). Die rein mechanischen Horizontal- und Vertikalbewegungen haben den Nachteil, daß der Bewegungsablauf der Transportbahnen nicht oder nur kaum verändert werden können. Ggf. kann der Hebehub durch Verändern von Hebelradien im Transportgestänge bedingt geändert werden.With suction beam transfer, the trajectory becomes the Sucker bar through a horizontal and vertical movement generated. These movements are because of the little one Safety distance to the tool and because of the high Accelerations usually with mechanical Cam drives generated (DE 38 24 058 C1). The pure mechanical horizontal and vertical movements have the Disadvantage that the sequence of movements of the transport tracks is not or can hardly be changed. Possibly. can the lifting stroke due to changing lever radii in the transport linkage be changed.

Zur Herstellung von flachen, großflächigen Teilen, wie zum Beispiel das Dach eines Kraftfahrzeugs wird eine Transportkurve mit nur kleinem Hebehub benötigt, um das flache Werkstück vom Unterwerkzeug abzuheben. Dabei können große Überschneidungen zwischen der Hebebewegung und der Vorschubbewegung vorgenommen werden, wobei die Beschleunigungen am Werkstück gering gehalten werden können. Demgegenüber kann bei der Herstellung von tiefen, steilwandigen Teilen nur eine geringere oder ggf. keine Bewegungsüberschneidung zwischen Hebehub und Vorschub erfolgen, da daß Werkstück erst über den Hebehub vom Werkzeug kollisionsfrei losgelöst werden muß. Um in den Taktzeiten der Presse zu bleiben, sind dann hohe Beschleunigungen während der Vorschubbewegung am Werkstück erforderlich.For the production of flat, large parts, such as Example the roof of a motor vehicle becomes one Transport curve with only a small lifting stroke is required to achieve this Lift the flat workpiece off the lower tool. You can large overlap between the lifting movement and the Feed movement are made, the Accelerations on the workpiece can be kept low. In contrast, when producing deep, steep-walled parts only a little or possibly none Overlap of movement between lifting stroke and feed take place because the workpiece is only lifted from the tool must be detached without collision. To in the cycle times of the Then staying press are high accelerations during the feed motion on the workpiece is required.

Um die vorgenannten Nachteile zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, die Hubkurve unabhängig von der Vorschubbewegung zu gestalten, wobei sowohl der Hub als auch der Ausfahrwinkel, d. h. Hub- und Vorschubbewegung variiert werden kann. Aus der EP 0 754 509 A1 ist es bekannt, die Horizontalbewegung über ein mechanisches Kurvengetriebe anzutreiben und die Vertikalbewegung über Servo- gesteuerte Elektroantriebe durchzuführen. Dabei können Hebehübe und Bewegungswinkel, diese auch bezogen auf den Kurbelwinkel der Presse, und damit die Bewegungsbahn der Saugerbalken verändert werden. Aufgrund der mechanisch angetriebenen Horizontalbewegung beim zitierten Stand der Technik können die Sauerbalken vorzugsweise beim Niedergang der Stößel auch zwangsweise aus dem Werkzeug herausgefahren werden, was die Kollisionssicherheit bei einer Fehlsteuerung in den elektronischen kurvenantrieb für die Hub- und Senkbewegung erhöht.In order to avoid the aforementioned disadvantages, has already been proposed the stroke curve regardless of the To design feed movement, both the stroke and the extension angle, d. H. The stroke and feed movement varies can be. From EP 0 754 509 A1 it is known that Horizontal movement via a mechanical cam mechanism to drive and the vertical movement via servo-controlled Perform electric drives. Lifting strokes and Movement angle, this also related to the crank angle of the Press, and thus the path of movement of the suction bars to be changed. Because of the mechanically driven Horizontal movement in the cited prior art can the Sauerbalken preferably also when the plunger goes down be forced out of the tool what the Collision safety in the event of incorrect control in the electronic cam drive for the lifting and lowering movement elevated.

Nachteilig an der bekannten Einrichtung gemäß EP 0 754 509 ist die Tatsache, daß die Bewegungsfreiheit für das Werkstück nur durch den elektronischen Hubantrieb verbessert wird. Eine etwaige Schwenkbewegung des Werkstücks ist zwar aus mechanischen Antrieben über Längsgestänge und pressengesteuerte Kurvenantrieben bekannt (DE 41 10 215). Dies hat jedoch wiederum den Nachteil, daß die Bewegungsbahnen wenig verändert werden können. Aus der EP 0 499 901 sind auch kurvengesteuerte Verstellmittel unmittelbar an den Transportwagen für die Saugerbalken vorgesehen, um gewisse Schwenkbewegungen der Saugerbalken durchzuführen. Auch dies erfordert einen Austausch der mechanischen Steuerkurven zur Veränderung der Schwenkbewegung.A disadvantage of the known device according to EP 0 754 509 is the fact that there is freedom of movement for the workpiece is only improved by the electronic linear actuator. A any pivotal movement of the workpiece is off mechanical drives via longitudinal rods and press-controlled cam drives known (DE 41 10 215). However, this in turn has the disadvantage that the Trajectories can be changed little. From the EP 0 499 901 are also cam-controlled adjustment devices directly to the trolley for the suction beams provided certain pivotal movements of the sucker bars perform. This also requires an exchange of the mechanical control curves to change the Swivel motion.

Schließlich zeigt die EP 0 818 254 A2 eine Anordnung für eine Quertraverse bzw. einem Saugerbalken, dessen Verschwenkung mittels Servomotoren durchgeführt wird. Dabei ist ein direkter Anbau von wenigstens einem Servomotor mit Getriebe pro Saugerbalken vorgesehen.Finally, EP 0 818 254 A2 shows an arrangement for a Crossbeam or a sucker beam, its pivoting is carried out by means of servomotors. There is one Direct attachment of at least one servo motor with gear provided per suction beam.

Object and advantages of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung des Antriebs sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens für eine Großteilstufenpresse vorzuschlagen, bei welcher ein Höchstmaß an Variabilität der Bewegungsabläufe zur Anpassung an verschiedensten Geometrien des Werkstücks ermöglicht wird. Dabei soll der Vorteil der Kollisionssicherheit des starren Bewegungsablaufes eines kurvenangetriebenen Transfers mit den Vorteilen eines flexiblen elektronischen Transfers verbunden werden. Innerhalb der GT-Presse sollen je nach Bearbeitungsfortschritt die verschiedensten Bewegungsabläufe zur Umsetzung verschiedenster Blechgeometrien erzeugt werden.The invention has for its object a method for Control of the drive and a device for Implementation of the process for a large section press propose at which a maximum of variability of the Movements to adapt to a wide variety of geometries of the workpiece is made possible. The advantage of Collision safety of the rigid movement sequence of a curve-driven transfers with the advantages of a flexible electronic transfers. Within the GT press, depending on Processing progress the most diverse movements to implement a wide variety of sheet metal geometries.

Diese Aufgabe wird ausgehend von den Oberbegriffen des Verfahrensanspruchs 1 sowie des Vorrichtungsanspruchs durch die kennzeichnenden Merkmale dieser Ansprüche gelöst.This object is achieved on the basis of the preambles of method claim 1 and the device claim by the characterizing features of these claims.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der vorangehenden Ansprüche wiedergegeben.In the subclaims are advantageous and expedient Developments of the preceding claims reproduced.

Die Erfindung geht von dem Kerngedanken aus, daß innerhalb einer GT-Presse Verfahrensabläufe stattfinden, die die unterschiedlichsten Umsetzbewegungen erfordern. Dabei ist die Erkenntnis wichtig, daß die Umformung am Werkstück erst nach dem Transport durch die gesamte Länge der GT-Presse die gewünschte Gestaltung annimmt. So kann beispielsweise in der ersten Bearbeitungsstufe ein Umformvorgang stattfinden, der nur eine sehr geringe Vertikalbewegung beim Abheben des Werkstücks vom Unterwerkzeug erfordert, so daß eine rasche Überlagerung der Hub- und Vorschubbewegung erfolgen kann. Zu einem sehr viel späteren Zeitpunkt kann der Umformvorgang innerhalb der gleichen GT-Presse zu sehr tiefen und steilwandigen Blechteilen führen, die mit einer sehr viel größeren Vertikalbewegung und ggf. auch Schwenkbewegung aus dem Unterwerkzeug entnommen werden müssen, bevor die eigentliche Vorschubbewegung in horizontaler Richtung erfolgt. Der Idealfall ist eine Kombination aller Bewegungen, d. h. Hub- und Vorschubbewegung bei gleichzeitiger Schwenkbewegung, um das Werkstück in optimaler Weise aus dem Werkzeug heraus zunehmen und in eine günstige Transportposition mit möglichst geringen Beschleunigungswerten zu bringen. Dabei soll aufgrund der Betriebssicherheit nicht auf einen mechanischen Vorschub verzichtet werden, der im Takt der Umformmaschine die Horizontalbewegung der Umsetzeinrichtung steuert, wobei die Längsbewegung vorzugsweise durch Transportwagen auf den Laufschienen erfolgt und die Laufwagen über mechanische Gestänge angetrieben werden, die ihrerseits mittels Kurvenfolgerhebel von der Pressensteuerung angetrieben werden (siehe EP 0 754 509). Die Saugerbalken bzw. Quertraversen sind an den Laufwagen befestigt.The invention is based on the main idea that within a GT press procedures that take place require a wide variety of conversion movements. Here is the Finding important that the forming on the workpiece only after transport through the entire length of the GT press takes the desired design. For example, in the a forming process take place in the first processing stage only a very slight vertical movement when lifting the Requires workpiece from the lower tool, so that a quick Superimposition of the lifting and feed movement can take place. To The forming process can take place much later to very deep and within the same GT press steep-walled sheet metal parts with a lot larger vertical movement and possibly also pivoting movement must be removed from the lower tool before the actual feed movement in the horizontal direction he follows. The ideal case is a combination of all movements, d. H. Stroke and feed movement with simultaneous Swiveling movement to get the workpiece out of the optimal way Take the tool out and into a cheap one Transport position with the lowest possible Bring acceleration values. This is due to the Operational safety does not depend on a mechanical feed to be dispensed with, in time with the forming machine Controls horizontal movement of the transfer device, the Longitudinal movement preferably by dolly on the Running rails and the carriages via mechanical Linkage are driven, which in turn by means Cam followers are driven by the press control (see EP 0 754 509). The suction beams or crossbars are attached to the carriage.

Maßgeblich für die vorliegende Erfindung ist die Kombination des mechanischen Längsantriebs bzw. Horizontalantrieb sowohl mit dem Vertikalantrieb über programmierbare Elektroantriebe als auch über einen programmierbaren Schwenkantrieb für die Saugerbalken, um eine optimale Ein- und Ausfahrsituation am Werkstück zu erzielen. Hierdurch werden variable elektronische Kurven erzeugt, da die variable Hubbewegung und die Schwenkbewegung am Saugerbalken zu einer optimalen Anpassung der jeweiligen Werkstückgeometrie in der jeweiligen Bearbeitungsstufe führt, so daß der Bewegungsablauf für den Umsetzvorgang optimiert werden kann. Innerhalb der GT-Presse können deshalb von Stufe zu Stufe die unterschiedlichsten Bewegungsabläufe bei der Umsetzbewegung stattfinden und frei programmiert werden. Dabei bleibt die Betriebssicherheit aufgrund des mechanischen Vorschubantriebs vollständig erhalten, der insbesondere auch zur Entfernung der Saugerbalken aus dem Gefahrenbereich der Bearbeitungsstufen dient.The combination is decisive for the present invention of the mechanical longitudinal drive or horizontal drive both with the vertical drive via programmable electric drives as well as a programmable rotary actuator for the Vacuum bar to ensure an optimal entry and exit situation on To achieve the workpiece. This will make it variable generated electronic curves because of the variable stroke movement and the swivel movement on the suction bar to an optimal Adaptation of the respective workpiece geometry in the respective Processing stage leads, so that the movement for the Implementation process can be optimized. Inside the GT press can therefore vary from level to level Movements during the transfer movement take place and are free be programmed. The operational security remains due to the mechanical feed drive completely received, in particular to remove the Vacuum bar from the danger area of the processing stages serves.

Die Vertikalantriebe können über eine Längswelle miteinander verbunden werden. Durch diese Ausführung wird auch dann ein störungsfreier Bewegungsablauf gewährleistet, wenn ein einzelner vertikalantrieb ausfällt.The vertical drives can be connected to each other via a longitudinal shaft get connected. Through this execution, a trouble-free movement guaranteed when a single vertical drive fails.

Die Antriebsmotoren für den Schwenkantrieb können vorzugsweise in den Vorschubhebeln selbst angeordnet sein. Damit beim Vorschub keine Relativbewegungen entstehen, können die Antriebsmotoren auch drehbar mit Festpunkten zum Kurvenkasten im Antriebshebel gelagert sein.The drive motors for the swivel drive can preferably be arranged in the feed levers themselves. So that no relative movements occur during feed the drive motors can also be rotated with fixed points Cam box must be stored in the drive lever.

Description of an embodiment

In der Figur sind die beiden ersten Umformstufen einer Großteilstufenpresse 1 mit Saugerbalkentransfer 2 dargestellt.The figure shows the first two forming stages of a large-part stage press 1 with suction beam transfer 2 .

Der Vorschubantrieb des Transfers 2 erfolgt über offene oder wie hier dargestellt geschlossene Vorschubkurven 3 und Vorschubhebel 4. In den Vorschubhebeln 4 sind elektronisch gesteuerte Getriebemotoren 5 für die Schwenkbewegungen drehbar gelagert. Über Drehmomentenstützen 6 besteht eine Verbindung zu den parallel zum Vorschubhebel 4 angeordneten Laschen 7 mit festem Lagerpunkt 8 im Kurvenkasten 9. Die Antriebe 10 der Vertikalbewegung sind über Längswelle 11 miteinander verbunden. Hierdurch kann auch dann ein störungsfreier Bewegungsablauf gewährleistet sein, wenn ein einzelner Vertikalantrieb ausfällt. The feed drive of the transfer 2 takes place via open or closed feed curves 3 and feed levers 4 as shown here. Electronically controlled geared motors 5 for the pivoting movements are rotatably mounted in the feed levers 4 . Torque supports 6 provide a connection to the brackets 7, which are arranged parallel to the feed lever 4 and have a fixed bearing point 8 in the cam box 9 . The drives 10 of the vertical movement are connected to one another via a longitudinal shaft 11 . In this way, a trouble-free movement sequence can also be guaranteed if a single vertical drive fails.

Reference list

11

Großteilstufenpresse
Large section press

22nd

Saugerbalkentransfer
Sucker bar transfer

33rd

Vorschubkurven
Feed curves

44th

Vorschubhebel
Feed lever

55

Getriebemotoren
Geared motors

66

Drehmomentenstütze
Torque support

77

Lasche
Tab

88th

Fester Lagerpunkt
Fixed bearing point

99

Kurvenkasten
Curve box

1010th

Antriebe
Drives

1111

Längswelle
Longitudinal shaft

Claims

1.Procedure for controlling the drive of a large section press (GT press) with suction beam transfer for the implementation of particularly large and / or steep-walled sheet metal parts within a GT press, the GT press having these longitudinally penetrating running rails on which cross members equipped with suction devices ( Suction bar) for receiving and transporting the sheet metal parts are arranged directly or via carriages, with a horizontal movement of the suction bar via a mechanical cam mechanism with thrust levers coupled to the press drive and the vertical movement of the suction bar via an electric drive, characterized in that the mechanically by the Press drive predetermined horizontal movement of the suction bar is simultaneously superimposed on a variably regulated or controlled vertical movement and a swiveling movement about the longitudinal axis of the suction bar by means of an electronic programmable electric drive, the electronically controlled or controlled vertical and / or swiveling movement of the suction beam depending on the workpiece geometry takes place within the GT press.

2. The method according to claim 1, characterized in that the electronic programmable electric drive for Carrying out the swivel movement of the suction bar by means of Electric drive motors are made in the feed levers or the feed linkage for carrying out the Longitudinal movement of the carriage arranged for the suction beams are.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the drive motors for performing the swiveling movement of the suction bars rotatable with fixed points are stored in the drive lever for the cam box.

4. Transfer device for a large section press (GT press) with suction beam transfer for the implementation especially large, flat and / or steep-walled Sheet metal parts, rails running through the GT press, the cross beams equipped with suction cups (suction beam) for picking up and transporting the sheet metal parts directly or connected to each other via carriages on the running rails are, the horizontal movement of the suction bar over a mechanical coupled to the press drive Cam gear with push lever drive and vertical movement the suction bar over one to the running rails or to the Electrical drive attacking the suction bar takes place, characterized in that the mechanically by the Press drive predetermined horizontal movement of the Sucker bar simultaneously a variably regulated or controlled vertical movement and one around the longitudinal axis of the Sucker bar using an electronic, programmable Electric drive swiveling movement is superimposed, the electronically regulated or controlled Ver tical and / or pivoting movement of the suction beam depending of the transport progress or workpiece geometry within the GT press.

5. The device according to claim 4, characterized in that the drive for performing the pivoting movement of the Sucker bar using electronically programmable Drive motors are made in the thrust levers for the Carrying out the longitudinal movement of the carriage for the Sucker bars are arranged.

6. The device according to claim 4 or 5, characterized characterized in that the drive motors for performing the swiveling movement of the suction bars rotatable with fixed points are stored in the drive lever for the cam box.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the vertical drives over Longitudinal waves are interconnected.